JPH0922822A - 油入電器の油劣化防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】絶縁油を封入して輸送することのできる容量限
界を高くして輸送費を低減する。 【構成】油劣化防止装置６を、筒状の隔膜６１と、この
隔膜６１の一方の開口部にこの開口部をふたをして油密
に取付ける絶縁板６２とで構成し、隔膜６１のもう一方
の開口部を容器１Ｂの上部壁の下面に油密に取付けてふ
たをする構成にすることによって、従来の油入電器に比
べて輸送時の高さ寸法が小さくなる。隔膜６１と容器１
Ｂの上部壁下面への取付けは、隔膜６１の端部のフラン
ジ部を容器の壁面と押さえ板６３で挟んでボルト締め
し、絶縁板６２の隔膜６１への取付けも絶縁板６２と押
さえ板６４とで隔膜６１を挟んでボルト締めしてそれぞ
れ油密を維持した取付け構造にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、変圧器やリアクトル
などの電器で、鋼板製の容器に鉄心や巻線などの中身が
収納されて絶縁油が封入された油入電器の、温度変化に
よる絶縁油の体積変化を吸収し、更に、絶縁油を大気か
ら遮断して劣化を防ぐために設けられる油劣化防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の油入変圧器の断面図を含む
側面図である。容器１は１０mm前後の鋼板からなる上部
容器１１、下部容器１２及び基礎台１３とで構成され、
この容器１の中に主に鉄心３１と巻線３２とからなる変
圧器の中身３が収納され、絶縁媒体と冷却媒体を兼ねる
絶縁油４１が中身３を覆う以上の深さに封入されてい
て、その上の空間には窒素ガスが密封されたガス空間４
２が設けられている。

【０００３】下部容器１２の両側には冷却器２が符号を
付けない配管を介して取付けられていて、この冷却器２
によって運転中に中身３が発生した熱によって温度上昇
した絶縁油が冷却される。前記の配管は図示しないフラ
ンジ部で取外しが可能になっていて、このフランジ部で
冷却器２を容器１から取り外すことができるようになっ
ている。

【０００４】絶縁油４１の温度が高くなると膨張して体
積が大きくなるのでガス空間４２が圧縮されて容器１内
の圧力が上昇する。したがって、ガス空間４２の体積が
小さいと温度変化による内圧変化が大きく、体積が大き
いと逆に変化が小さい。窒素ガスが封入されているのは
空気に含まれる酸素や水分による絶縁油４１の劣化を防
止するためであり、密封構造になっているのはこれらが
外部から侵入しないようにする最も簡素な構造だからで
ある。上部容器１１と下部容器１２とはこれらのつなぎ
部分である符号を付けないフランジ部とこれに設けられ
た記載を省略したパッキンとで気密が保たれている。

【０００５】絶縁油４１の温度変化によって容器１の内
圧が変化するが、内圧が過度に上昇すると容器１、冷却
器２又はこれらの付属品が損傷する可能性があるので、
許容内圧値を大きくすると容器１やその付属部材の機械
的強度が大きくなるので油入変圧器のコストアップの要
因になり、一方、許容内圧値を小さく設定するにはガス
空間４２の容積を大きくする、すなわち、容器１の高さ
を高くする必要があり、これも油入変圧器のコストアッ
プの要因になる。したがって、これらが勘案されて油入
変圧器のコストが最小になるように条件に設定される。

【０００６】窒素密封式の場合は、絶縁油４１には窒素
ガスが飽和に近い状態で混入しているのが普通である。
周知のように内圧が大きいほど絶縁油に混入した窒素ガ
スの飽和量が大きい。したがって、絶縁油４１の温度が
高い状態から低い方向に変化すると圧力も高い状態から
低い方向に変化するので窒素ガスの飽和量が小さくな
り、その結果、過飽和の状態になることが考えられる。
実際には絶縁油の温度はゆっくりと変化し、しかも循環
しているので内部で気泡が発生するほどの過飽和になる
ことはない。しかし、もしも絶縁油を強制的に循環させ
るための送油ポンプを取付けたいわゆる送油式の冷却方
式が採用された場合を考えると、ポンプの回転によって
ボンプ内に負圧の部分ができてここで気泡が発生し巻線
３２の中に侵入して絶縁強度の低下を引き起こすことが
考えられる。このような問題があることから、図３のよ
うな窒素密封式の油入変圧器の冷却方式に送油式を採用
することはない。

【０００７】図４は図３とは異なる油入変圧器の一部断
面図を含む側面図であり、図３と同じ部材には同じ符号
を付けて重複する説明を省く。この図において、容器１
Ａの上部に油劣化防止装置としての隔膜式のコンサベー
タ５が設けられている。コンサベータ５は下部ケース５
１、隔膜５２及び上部ケース５３からなっていて、符号
を付けないフランジ部で線分で示すボルトで締付けられ
て一体化される。図は輸送時の状態を示しており、上部
ケース５３の代わりに輸送カバー５３０が取付けられて
いる。上に離して図示した上部ケース５３とこれに取付
けられている呼吸器５５は別に送られる。

【０００８】容器１内の絶縁油４１の温度が上昇する
と、絶縁油４１は膨張する。本体容器１を構成する鋼材
に比べて絶縁油の膨張係数は大きいので温度が上昇する
ことによって絶縁油４１は容器１からコンサベータ５に
移動してコンサベータ５の中の絶縁油４１の体積が大き
くなる。そのため、隔膜５２が上の方に膨らむ。逆に温
度が低下するときには隔膜５２が下の方に下がる。

【０００９】隔膜２３の上のガス空間４２Ａは隔膜５２
の上下に応じて大きくなったり小さくなったりして空気
が呼吸器５５を通って出入りするいわゆる呼吸作用が行
われる。そして、水分の含んだ空気を吸い込まないよう
に呼吸器５５には吸湿剤が封入されていて、中に入る空
気はこの吸湿剤で除湿される。ところで、図３、図４に
示した油入変圧器の構成は１万ｋＶＡ程度の中容量の電
力用変圧器を想定したものであり、これらの図の高さ寸
法は数メータという大きさである。このような油入電器
は製作した工場から据え付け場所まで輸送する必要があ
る。輸送方法には種々あるが、最も理想的な方法は全て
の部品を取付け絶縁油を封入した状態で輸送する方法で
ある。実際には、寸法と重量に関する輸送制限があるた
めに、例えば、高さを減らすために上部容器１１に取付
けられる図示しないブッシングを取り外したり、輸送重
量を減らすために絶縁油を抜き窒素ガスを封入して輸送
するなど種々の対策がとられる。そして、部品を取り外
せばその部品を別に送るための輸送費がかかり、据え付
け場所で改めて本体に取付ける作業が必要となり、これ
らを含めた輸送費が増える。絶縁油を抜いて輸送すれ
ば、据え付け場所で窒素ガスを抜き絶縁油を注入する作
業か必要であり、このときの絶縁油は脱気、脱水された
ものでなければならないから、そのための装置も輸送す
る必要があり、この場合も現地での作業が増える。

【００１０】図３に示す窒素ガス密封方式ではガス空間
４２を確保するために容器１の高さ寸法が大きくなって
輸送制限を越える可能性が高く、図４の場合には、コン
サベータ５が容器１の上面から突き出ている分が同じよ
うに高さ制限を越える可能性が高い。したがって、図示
のように上部ケース５３を取り外して輸送する方式が採
用される。この場合、絶縁油４１は隔膜５３によって外
気から遮断されていて、しかも温度変化による絶縁油の
体積変化に対応しているので絶縁油４１を封入したまま
輸送できる。図４の状態でも高さが輸送制限を越える場
合には下部ケース５１も取外さなければならず、そうす
ると絶縁油４１を封入したまま輸送できなくなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の油
入変圧器の油劣化防止装置では、高さ寸法が輸送制限を
越えることが多く、したがって絶縁油を封入し部品の多
くを装着した状態で輸送することのできる変圧器の容量
限界が低く制限されているという問題がある。この発明
の目的はこのような問題を解決し、絶縁油を封入して輸
送することのできる容量限界を高くして輸送費を低減す
ることのできる油入電器の油劣化防止装置を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、容器内に封入された絶縁油の温度
に応じた体積の変化を吸収し、かつ絶縁油を空気から遮
断するための隔膜を備えた油劣化防止装置が、容器内の
上部空間に設けられてなるものとするとよい。また、油
劣化防止装置が、容器の上部壁の下面をその一部として
この面に油密に取付けられてなるものとする。また、油
劣化防止装置が、筒状の隔膜と、この隔膜の一方の開口
部にこの開口部をふたをして油密に取付けられた絶縁板
からなり、隔膜のもう一方の開口部が容器上部壁の下面
に油密に取付けられてなるものとするとよい。

【００１３】

【作用】この発明の構成において、隔膜を備えた油劣化
防止装置を油入電器の容器内の上部空間に設けることに
よって、窒素ガス密封式の油劣化防止装置を備えた油入
電器に比べてガス空間の体積が小さくてよいので油入電
器の高さ寸法が小さくなり、従来の隔膜式のコンサベー
タのように上部容器に取付けられて突出した部材がない
のでこの場合も油入電器の高さ寸法が小さくなる。

【００１４】また、油劣化防止装置を、容器の上部壁の
下面をその一部としてこの面に油密に取付けることによ
って、隔膜は少なくとも容器上部壁に取付けられる側が
開口しているので従来の隔膜式のコンサベータの隔膜に
近い形状になる。また、油劣化防止装置を、筒状の隔膜
と、この隔膜の一方の開口部にこの開口部をふたをして
油密に取付けられた絶縁板とで構成し、隔膜のもう一方
の開口部が容器上部壁の下面に油密に取付けてふたをす
る構成とすることによって、隔膜の形状が簡単になる。

【００１５】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施例を示す油入電器とその油
劣化防止装置の側面図であり、図３と同じ部材には同じ
符号を付け、類似の部材には添字Ｂを付けて重複する説
明を省く。この図において、油劣化防止装置６は容器１
Ｂの上部容器１１Ｂの下面に取付けられた筒状の隔膜６
１、この隔膜の図の下側の端部の開口部を油密にふたす
る絶縁板６２、隔膜６１を油密に上部容器１１Ｂに取付
けるための押さえ板６３及び絶縁板６２を隔膜６１に油
密に取付けるための押さえ板６４からなる。押さえ板６
３は単に線分で示した取付けボルトによって隔膜６１の
端部を挟んで上部容器１１Ｂに取付けられ、押さえ板６
４も同じように隔膜６１のもう一方の端部を絶縁板６２
で挟んで取付けボルトで取付けられる。

【００１６】下端に絶縁板６２を取付けた構成が採用さ
れている理由は、油劣化防止装置６の空気が入るガス空
間４３が一様な深さ寸法になるようにするためである。
すなわち、絶縁板６２の部分も隔膜で構成し、しかも他
の部分と同じ程度の柔軟性のあるものにすると、ガス空
間４３の体積が小さくなったときに隔膜６１が垂れ下が
ったような形になって中身３に接近して絶縁特性に影響
を与える可能性があるからである。

【００１７】前述のように、押さえ板６３，６４でそれ
ぞれ隔膜６１を挟んで油密に固定するためには、隔膜６
１の挟まれる部分がフランジ状に成形されている必要が
ある。このような形状は図４の隔膜５２と同じなので隔
膜６１の製作上の問題はない。隔膜６１と絶縁板６２と
の組み合わせの代わりに、図４の隔膜５２と同じように
周囲がフランジ状になった部分と下に膨らむことのでき
る形状のものを採用する場合には、底部を平らになるよ
うにしてこの部分の下面に絶縁板を張り付けるか、絶縁
板を中に入れてガス空間４２が小さくなったときでも底
面が平らになるようにすればよい。

【００１８】図２はこの発明の第２の実施例を示す一部
断面図を含む油入電器の側面図であり、図１と同じ構成
要素には同じ符号を付けて重複する説明を省く。また、
油劣化防止装置６は図１のそれと全く同じなので油劣化
防止装置６を構成する部材の符号の図示を省いてある。
図２が図１と異なる点は、容器１Ｃの下部容器１２Ｃと
冷却器２０との下側を連結する配管の途中に送油ポンプ
２１が設けられている点である。送油ポンプ２１は冷却
器２０で冷却された絶縁油を容器１Ｃ内に送る役目をす
るものであり、このような送油ポンプ２１が設けられた
冷却方式のことを送油式と呼ばれている。冷却器２０は
図示しない送風用のフアンが取付けられた送風式の冷却
器を想定している。したがって、図示のように図の左右
方向の寸法が小さい。なお、送油ポンプを取付けてもフ
ァンを取付けない自冷式の冷却器が使用されることもあ
る。

【００１９】前述のように図３の油入電器の場合には気
泡ができることを回避するために送油ポンプは使用でき
ない。これに対して図２の油劣化防止装置６の場合に
は、絶縁油４１は図４の隔膜式のコンサベータが使用さ
れた場合と同じように脱気された絶縁油が封入されてい
るのでポンプから気泡が発生することはない。したがっ
て、図４のような容器１の上部に突出して隔膜式コンサ
ベータを設けなくても送油ポンプが使えることから、図
３の窒素ガス密封式の簡素な構成の油入電器に対しても
送油ポンプを使用してコンパクト化と容量アップが図れ
る。そして、輸送時には、前述の従来の２例のどれより
も輸送時の寸法が小さくなり、したがって、より大きな
容量の油入電器が絶縁油を封入した状態で輸送すること
ができるようになり、輸送コストの低減が図られる。

【００２０】

【発明の効果】この発明は前述のように、隔膜を備えた
油劣化防止装置を容器内の上部空間に設けることによっ
て、従来例に比べて油入電器の高さ寸法が小さくなるの
で、絶縁油を封入した状態で輸送するときの高さ寸法が
小さくなり、その結果、より大きな容量をこのような方
法で輸送することができて輸送コストが低減するという
効果が得られる。また、送油ポンプを設けて油入電器の
タンパクト化、大容量化を図ろうとしたときに、容器の
上部に突出する隔膜式のコンサベータを設けないでよい
ので、これら部材の製作コスト及び容器への取付け作業
をなくして油入電器のコストダウンに資することができ
る。

【００２１】また、油劣化防止装置を、容器の上部壁の
下面をその一部としてこの面に油密に取付けることによ
って、隔膜は従来の隔膜式コンサベータの隔膜に近い形
状になるので、その製作は容易であり、また、長期間使
用に耐えるための信頼性も容易に確保することができ
る。また、油劣化防止装置を、筒状の隔膜と、この隔膜
の一方の開口部にこの開口部をふたをして油密に取付け
られた絶縁板とで構成し、隔膜のもう一方の開口部が容
器上部壁の下面に油密に取付けられてふたをする構成に
すれば、隔膜の形状が簡単になるので、より一層コスト
ダウンと信頼性の維持向上に貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す油入電器とその
油劣化防止装置の一部断面図を含む側面図

【図２】この発明の第２の実施例を示す油入電器とその
油劣化防止装置の一部断面図を含む側面図

【図３】従来の油入電器とその油劣化防止装置の一部断
面図を含む側面図

【図４】図３とは異なる従来の油入電器とその油劣化防
止装置の一部断面図を含む側面図

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…容器、１１，１１Ａ，１１Ｂ，
１１Ｃ…上部容器、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…下
部容器、２，２０…冷却器、３…中身、３１…鉄心、３
２…巻線、４１…絶縁油、４２，４３…ガス空間、５５
…呼吸器、５…コンサベータ（油劣化防止装置）、６…
油劣化防止装置、５２，６１…隔膜、６２…絶縁板、６
３，６４…押さえ板、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容器内に封入された絶縁油の温度に応じた
   体積の変化を吸収し、かつ絶縁油を空気から遮断するた
   めの隔膜を備えた油劣化防止装置が、容器内の上部空間
   に設けられてなることを特徴とする油入電器の油劣化防
   止装置。
2. 【請求項２】油劣化防止装置が、容器の上部壁の下面を
   その一部としてこの面に油密に取付けられてなることを
   特徴とする請求項１記載の油入電器の油劣化防止装置。
3. 【請求項３】油劣化防止装置が、筒状の隔膜と、この隔
   膜の一方の開口部にこの開口部をふたをして油密に取付
   けられた絶縁板からなり、隔膜のもう一方の開口部が容
   器上部壁の下面に油密に取付けられてなることを特徴と
   する請求項２記載の油入電器の油劣化防止装置。