JPH076923A - 油入電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】温度変化に伴う絶縁油の体積変化を補償するた
めにタンク内に収容する伸縮容器としてゴム製の容器を
用いて、しかも絶縁油の体積変化を適確に監視し得るよ
うにする。 【構成】変圧器本体２を収納したタンク１内の上部に油
量調整用容器１０を配置する。油量調整用容器１０とし
ては、ゴム製の袋体１１に補強枠１２Ａ〜１２Ｃと底板
１３とを取り付けて提灯と同様の構造にしたものを用
い、絶縁油の体積変化に伴って油量調整用容器１０を実
質的に上下方向にのみ伸縮させるようにする。油量調整
用容器１０の底面部の上下動を検出することにより絶縁
油の体積変化を監視する油量監視装置２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無圧密封方式の油入電
気機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】絶縁油の劣化を防止するために無圧密封
方式を採用した油入電気機器、例えば油入変圧器におい
ては、油膨脹室（コンサベータ）を設けて温度変化に伴
う絶縁油の体積変化を吸収するようにしている。

【０００３】一般に使用されている油入変圧器では、コ
ンサベータを変圧器のタンクとは別体に形成して、タン
クのカバーの上や、ラジエータの上等に設置している
が、タンクのカバー上やラジエータ上にコンサベータを
設置した場合には、変圧器全体の高さが高くなり、好ま
しくなかった。そこで最近では、絶縁油の体積の変化に
伴って膨脹・収縮して絶縁油の体積変化を吸収する油量
調節手段を変圧器本体を収納したタンクの内部に配置す
ることにより、変圧器の高さを低くすることが検討され
ている。油量調節手段をタンク内に配置する場合には、
機器の絶縁に悪影響を及ぼさないようにするために、該
油量調整手段として絶縁物により構成されたものを用い
る必要がある。油量調整手段として金属ベローズ等を用
いた場合には、電気機器本体と油量調整手段との間に絶
縁距離を確保するためにタンクの高さを高くする必要が
あるため、油量調整手段をタンク内に収容したことの実
を挙げることができない。

【０００４】タンクの内部に油量調節手段を配置するよ
うにした油入電気機器としては、例えば特公昭５２−３
７５６９号に示されているように、螺旋状に巻回したゴ
ム管をタンク上部の絶縁油中に配置して該ゴム管の一端
を閉じ、他端を大気中に開放した構造の変圧器が知られ
ている。この変圧器では、絶縁油の体積の変化に伴って
ゴム管が膨脹収縮して絶縁油の体積変化を補償する。

【０００５】また実公昭５０−２９６８７号に見られる
ように、タンク内上部の絶縁油中にゴム袋を配置して、
該ゴム袋の膨脹収縮により絶縁油の体積変化を補償する
ようにした変圧器も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】無圧密封方式の油入電
気機器では、電気機器の温度が絶縁油の体積に反映され
るため、電気機器の管理を適確に行うためには、絶縁油
の体積変化を監視し得るようにしておく必要がある。そ
のため、タンクのカバーの上にコンサベータを取付けた
従来の油入電気機器では、例えば、コンサベータ内に配
置されたダイアフラムの変位を監視することにより絶縁
油の体積変化を監視するようにしている。タンクのカバ
ー上に配置されたコンサベータ内のダイアフラムに加わ
る圧力は、絶縁油の膨脹収縮に伴って下方から加えられ
る油圧だけであるため、該ダイアフラムの上面のレベル
変化はタンク内の絶縁油の体積の変化に比例している。
従ってコンサベータ内のダイアフラムの上面のレベルを
監視することにより油量を適確に監視することができ
る。

【０００７】ところが、タンク内の油中に螺旋状に巻回
されたゴム管やゴム袋を配置した場合には、該ゴム管や
ゴム袋が油圧（絶縁油の静圧）によって不規則に変形
し、油量を監視するためにゴム管またはゴム袋のいずれ
の箇所の変形を監視すればよいのか分からなくなるた
め、油量の監視を適確に行うことができないという問題
があった。

【０００８】本発明の目的は、タンク内にゴム製の袋体
からなる油量調整用容器を収容して、電気機器全体の高
さを高くすることなく絶縁油の体積の変化を補償し得る
ようにするとともに、絶縁油の体積変化の監視を適確に
行うことができるようにした油入電気機器を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気機器本体
を収納したタンク内の上部の油中に伸縮可能な油量調整
用容器を配置して、該油量調整用容器内を呼吸器を通し
て大気に連通させた構造を有する油入電気機器に係わる
ものである。

【００１０】本発明においては、上記油量調整用容器
が、上面部と胴部と底面部とを有するゴム製の袋体と、
該袋体を周囲から取り囲む形状に形成されて上下方向に
間隔を開けた状態で袋体に固定された複数の補強枠とを
備えた提灯構造の容器からなり、該油量調整用容器の底
面部の上下動を検出してタンク内の絶縁油の体積の変化
を検出する油量監視装置が設けられている。

【００１１】

【作用】上記のように、ゴム製の袋体に補強枠を取り付
けて提灯構造とした油量調整用容器をタンク内の上部の
油中に配置すると、該油量調整用容器は、温度変化によ
る絶縁油の体積変化に伴って、不規則な変形をすること
なく、実質的に上下方向にのみに伸縮するため、その底
面部の変位量は絶縁油の体積の変化にほぼ比例すること
になる。そのため、油量調整用容器の底面部の上下動を
検出することにより、絶縁油の体積の変化を適確に監視
することができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明を油入変圧器に適用した実施例
を示したもので、同図において１はタンク、２はタンク
１内に収納された変圧器本体である。変圧器本体２は、
鉄心２０１と、鉄心２０１の左右の脚部２０１ａ，２０
１ｂに巻装された巻線２０２，２０３とを備えた公知の
もので、タンク１の底部１ａに適宜の手段により位置決
め固定されている。タンク１はその上端の開口部がカバ
ー１Ａにより閉じられて密封され、カバー１Ａには、入
出力端子を構成する所定個数のブッシング３が取り付け
られている。各ブッシング３には、変圧器本体の巻線か
ら導出された口出線４が接続されている。変圧器タンク
１内には絶縁油５が充填されている。本発明において
は、タンク１内の上部の油中に油量調整用容器１０が収
納される。油量調整用容器１０は、ゴム製の袋体を補強
枠により補強して提灯構造としたもので、その具体的構
成例を図２ないし図８に示した。

【００１３】本実施例で用いる油量調整用容器１０は、
上面部１１ａと胴部１１ｂと底面部１１ｃとを有するゴ
ム製の袋体１１と、袋体１１を周囲から取り囲む形状に
形成されて上下方向に間隔をあけた状態で袋体１１に外
側から固定された複数の補強枠１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ
と、袋体の底面部に沿わせた状態で取り付けられた底板
１３とからなっている。

【００１４】図示の袋体１１はＮＢＲ（ニトリル−ブタ
ジエンゴム）により全体がほぼ直方体状を呈するように
形成されていて、その上面部１１ａの中央には、環状に
形成された金属製の呼吸器接続用フランジ１４が接着に
より取り付けられている。図５に示したように、最上部
の補強枠１２Ａは、袋体１１の上面部１１ａを周囲から
取り囲むように袋体の横断面の輪郭形状と同様の形状
（矩形状）に形成された枠骨部１２ａと、該枠骨部１２
ａの互いに平行な２辺（長辺）１２a1，１２a2間をフラ
ンジ１４の両側で連結するように設けられた補強桟１２
ｂ，１２ｂとからなり、枠骨部１２ａと補強桟１２ｂ，
１２ｂとは溶接等により接続されて一体化されている。
この補強枠１２Ａは、その枠骨部１２ａを袋体１１の上
面部１１ａの周辺部に添わせた状態で配置され、枠骨部
１２ａ及び補強桟１２ｂにそれぞれ添わせて配置されて
袋体１１にゴム糊により接着された帯状の枠押えゴム１
５によって袋体１１に固定されている。補強枠１２Ａの
取り付け構造を断面して示すと図７に示した通りであ
る。ここで枠押えゴム１５はその全体を袋体１１に接着
してもよく、幅方向の両端部のみを局部的に接着するよ
うにしてもよい。

【００１５】補強枠１２Ｂ及び１２Ｃは補強枠１２Ａか
ら補強桟１２ｂ，１２ｂを取り去ったもので、袋体１１
の胴部１１ｂを上下方向に三等分する位置にそれぞれ配
置されて補強枠１２Ａと同様に、袋体に接着された枠押
えゴム１５により袋体１１に固定されている。

【００１６】補強枠１２Ａ〜１２Ｃはピアノ線等の金属
材料により形成するか、または、十分な強度を有する合
成樹脂材料により形成する。

【００１７】底板１３はプレスボード等の油圧によって
は実質的に変形しない材料からなる板で、図５に示した
ように、補強枠１２Ａ〜１２Ｃと同様に矩形状の輪郭形
状を有するように形成されている。この底板１３は、図
６に示したように、袋体１１の底面部１１ｃに添わせた
状態で配置され、底板１３の外面を覆うように配置され
たゴム膜１６の周辺部が袋体１１に接着されている。底
板１３はゴム膜１６と袋体１１の底面部１１ｃとの間に
包み込まれた状態で袋体１１の底部に固定されている。

【００１８】上記の油量調整用容器においては、袋体１
１の上面部の中央に取り付けられたフランジ１４の中心
を通る油量調整用容器１０の中心軸線Ｏ−Ｏを鉛直方向
に向けてフランジ１４を変圧器タンク１のカバー１Ａに
固定した状態で、補強枠１２Ａ〜１２Ｃ及び底板１３が
それぞれ水平面（中心軸線Ｏ−Ｏと直交する面）上に位
置するように、補強枠１２Ａ〜１２Ｃ及び底板１３の位
置関係が設定されている。

【００１９】上記のように構成された油量調整用容器１
０は提灯と同様の構造を有していて、その上面部及び胴
部の変形が制限されているため、周囲から絶縁油の圧力
を受けたときに不規則な変形をすることなく、実質的に
上下方向にのみ伸縮が可能となる。

【００２０】上記油量調整用容器１０の取り付け構造は
例えば図８に示した通りで、この例では、呼吸器接続用
フランジ１４が、変圧器タンクのカバー１Ａに溶接によ
り取り付けられた環状のフランジ１７にパッキン１８を
介して当接され、フランジ１７を貫通してフランジ１４
に設けられたネジ孔にねじ込まれたボルト１９により、
フランジ１４と１７とが結合されている。

【００２１】フランジ１７の上端には、呼吸器接続管２
０の一端が溶接等により接続されている。呼吸器接続管
２０は逆Ｌ字形に形成されて、その他端が下方に指向さ
れ、該接続管２０の他端に呼吸器（ブリーザ）２１が接
続されている。呼吸器２１は、油量調整用容器１０内と
大気との間の空気の流通を図るためのもので、この呼吸
器としては、例えば接続管２０に接続されたケース内に
シリカゲルや活性アルミナ等の吸湿剤を充填して、該吸
湿剤を通して接続管２０内と大気との連通を図るように
した周知のものを用いることができる。

【００２２】上記のようにゴム製の袋体に補強枠を取り
付けて提灯構造とした油量調整用容器１０を電気機器本
体を収納したタンク内の上部の油中に配置すると、油量
調整用容器１０は、絶縁油の体積変化に伴って実質的に
上下方向にのみ伸縮するため、該油量調整用容器１０の
底面部の変位量（上下動）は絶縁油の体積変化に比例し
ている。従ってこの油量調整用容器１０の底面部の上下
動を検出することにより絶縁油の体積変化を監視するこ
とができる。

【００２３】油量調整用容器１０の底面部の上下動を検
出するため、本実施例では、変圧器タンク１の側面に油
量監視装置２２が液密保持構造で取り付けられている。
この油量監視装置２２は、タンク１の側面に固定された
該監視装置２２のケース２２ａ内に一端が回動自在に支
持されたレバー２３と、該レバーの他端に取り付けられ
たフロート２４と、レバー２３の回動量を指針の変位量
または電気信号に変換する手段とにより構成され、フロ
ート２４は油量調整用容器１０の底部の下面に当接され
ている。フロート２４は、絶縁油の体積変化に伴う油量
調整用容器１０の底面部の上下動に追従して上下し、油
量調整用容器１０の底面部の変位量に相当する量だけレ
バー２３を回動させる。

【００２４】油量監視装置２２は、レバー２３の回動量
から油量調整用容器１０の底面部の上下動（変位量及び
変位の方向）を検出することにより変圧器タンク１内の
絶縁油の体積変化を検出するもので、その検出結果は指
針による表示または電気信号として外部に取り出され
る。レバー２３の回動量を指針の変位量に変換する手段
またはレバー２３の回動量を電気信号に変換する手段と
しては、液面のレベルを監視するために用いられている
同種の構造の公知の監視装置に採用されているものを用
いることができる。

【００２５】上記の実施例では、変圧器を例にとった
が、リアクトル等の他の油入電気機器にも同様に本発明
を適用することができる。

【００２６】上記の実施例では、油量調整用容器１０
を、その全体がほぼ直方体状を呈するように構成した
が、他の形状、例えば全体がほぼ円筒状を呈するように
構成された油量調整用容器を用いることもできる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ゴム製
の袋体に補強枠を取り付けて提灯構造とした容器を油量
調整用容器として用いることにより、温度変化による絶
縁油の体積変化に伴って、油量調整用容器を実質的に上
下方向にのみに伸縮させるようにしたので、ゴム製の油
量調整用容器を用いるにも拘らず、その底面部の上下動
を検出することにより、絶縁油の体積の変化を適確に検
出することができる。従って、電気機器の絶縁に悪影響
を及ぼすことなく、油量調整用容器をタンク内に収納し
て電気機器の高さを低くすることができる上に、絶縁油
の体積変化の監視をも適確に行うことができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の実施例で用いる油量調整用容器の斜視
図である。

【図３】同油量調整用容器の正面図である。

【図４】同油量調整用容器の上面図である。

【図５】同油量調整用容器に用いる補強枠及び底板を示
す斜視図である。

【図６】同油量調整用容器の底板の取付構造を示した断
面図である。

【図７】同油量調整用容器の補強枠の取付構造を示した
断面図である。

【図８】油量調整用容器とタンクとの結合構造を示した
断面図である。

【符号の説明】

１ タンク ２ 変圧器本体 ５ 絶縁油 １０ 油量調整用容器 １１ ゴム製の袋体 １２Ａ〜１２Ｃ 補強枠 １３ 底板 ２１ 呼吸器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器本体を収納したタンク内の上部
   の油中に伸縮可能な油量調整用容器を配置し、該油量調
   整用容器内を呼吸器を通して大気に連通させてなる油入
   電気機器において、 前記油量調整用容器は、上面部と胴部と底面部とを有す
   るゴム製の袋体と、該袋体を周囲から取り囲む形状に形
   成されて上下方向に間隔をあけた状態で前記袋体に固定
   された複数の補強枠とを備えた提灯構造の容器からな
   り、 前記油量調整用容器の底面部の上下動を検出して前記タ
   ンク内の絶縁油の体積の変化を検出する油量監視装置が
   設けられていることを特徴とする油入電気機器。