JPS6237748B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静止誘導電器の巻線に電流を流してそ
の電流により発生するジユール熱を熱源として加
熱加温して乾燥する、所謂電流加熱乾燥方法に関
するものである。 従来静止誘導電器の乾燥は熱風加熱乾燥、真空
加熱乾燥および気相乾燥等が一般的に用いられて
いる。しかしこれらの方法では所定の乾燥を達成
するためには極めて長時間を要し、また乾燥に要
する熱源を得るために消費するエネルギーも多大
であり、最近の省エネルギー、省資源の傾向に逆
行するものである。そこで、その解決策として電
流加熱乾燥が注目されるようになつた。 電流加熱乾燥は静止誘導電器の巻線に電流を流
し、その電流により発生するジユール熱を熱源と
して乾燥するもので、前記従来の方法に比べ短時
間に乾燥が実現でき、従つて省エネルギー、省資
源の観点から極めて有利な方法である。しかしな
がら、電流加熱乾燥は従来より知られた方法であ
るにもかかわらず、その実用化はあまりなされて
いない。特に電力用変圧器等に代表される比較的
大型の機器の乾燥方法としては殆んど実用化され
ていない。このため公知の方法でありながら、そ
の合理的方法、条件等については未解決な点が多
い。 以下第１図により単相変圧器５の例をとり電流
加熱乾燥法の一例を説明する。図で１は変圧器５
の一次巻線、１ａと１ｂは一次巻線１の端子、２
は二次巻線で２ａと２ｂはその端子である。３は
一次巻線１と二次巻線２とを電磁的に結合するた
めの鉄心であり、４は一次巻線１と二次巻線２と
を電気的に絶縁する絶縁物である。端子２ａ，２
ｂは短絡片６で短絡され、端子１ａと１ｂには電
圧調整装置９を介して電源１０が接続される。電
圧調整装置９は例えば温度センサー７により絶縁
物４の温度を検出し、それに応動する制御装置８
により制御される。図では変圧器５として巻線
１，２と鉄心３（クランプ等は図示せず）の中身
を示し、この中身のみを乾燥する例を示している
が、中身をタンクに収めた状態で乾燥を行なう場
合もある。 第１図の如き方法で乾燥される変圧器５の乾燥
特性の例を第２図に示す。この例は単相300kVA
の変圧器の一次巻線に定格電流150％を流したと
きである。図では曲線Ａは一次巻線１の温度、Ｂ
は絶縁物４に使用されている絶縁紙中の含有水分
量、Ｃは絶縁物等より放出された水蒸気の相対
値、Ｄは鉄心３の温度である。さて、この乾燥例
において、絶縁紙中の含有水分はＢ曲線に示すよ
うに２時間程度でその大部分が放出される。この
点からみると、変圧器５の乾燥は２時間程度で達
成できたと見なすことができる。しかしながら、
鉄心３の温度上昇はＤ曲線に示すように一次巻線
１の温度上昇に比較して非常に遅い。このため水
蒸気の状態で放出された水分は、温度の低い鉄心
や図では示してないが鉄心と同様に温度の低いク
ランプやタンク等に接すると急冷され、鉄心、ク
ランプやタンク等の表面に結露することになる。
これらは例えば鉄心３の温度が上がれば当然蒸発
するわけであるが、第２図のＤ曲線からも判るよ
うに鉄心３の温度上昇は遅く、巻線等の乾燥が２
時間程度で終了するのに変圧器５としての乾燥と
しては鉄心３の温度上昇によつて決められる恐れ
がある。又、タンク等での結露した水分は鉄心３
の場合よりもさらに除去するのは困難であり、溶
接部等にその水分が付着したまま乾燥を終了した
とするとタンクの腐食や油中水分の増大等の二次
的な障害も発生しかねない。 本発明は電流加熱乾燥法において、放出された
水蒸気が電器を構成する鉄心やクランプ、タンク
等で結露することがなく電流加熱乾燥法の長所を
最大限生かすようにした静止誘導電器の乾燥方法
を提供することを目的とするものである。 このため本発明では例えば第１図に示した電流
加熱乾燥法において、被乾燥物である変圧器５の
中身の置かれた雰囲気の気体を、乾燥により放出
された水蒸気が鉄心３やクランプ（図示せず）等
に接した場合でも結露しない程度にこの水蒸気を
移動させるに足る流れのあるものにすることを特
徴とする方法である。空気の流速を変えるのは巻
線温度なので、前記条件の気体の流れが起りうる
温度となるように巻線に通電することにより前記
方法が達成できる。発明者の実験によれば、この
空気の流れは通常の変圧器の製造の場合では0.5
ｍ／sec程度あれば上述した鉄心、クランプ等で
結露することなく乾燥することが出来ることが判
明している。尚、この空気の流れは巻線の層方向
の場合であつて、その流れが巻線の段方向の場合
にはこのような特性は得られない。 つぎに本発明の作用を説明する。上述した如
く、第２図は単相300kVA変圧器の一次巻線に定
格電流の150％を流して実験した結果である。第
２図によれば、曲線Ｂ，Ｃが示す如く巻線の乾燥
が始まるのは巻線の温度がほぼ100℃になつたと
きである。差線の温度が100℃になつたときに含
有水分は水蒸気となり、巻線中を移動し大気中に
水蒸気として放出され乾燥は達成されるのであ
る。この時間は本実験によれば100℃に達した後
約1.5時間である。すなわち、従来の熱風乾燥法
による場合に比し約1/10以下程度に乾燥時間が短
縮できる。このように、電流加熱乾燥は極めて有
効な方法である。 しかしながら、本実験において、密封系、すな
わち巻線から放出された水蒸気が巻線より外部に
放散されない場合には、水蒸気として放出された
水分は周囲の鉄心やクランク等の比較的温度の低
い物体に接すると急冷され、そのとき結露するこ
とが認められた。この場合、結露した水分は鉄心
等が100℃以上まで加熱されなければ再び水蒸気
となつて鉄心等の乾燥が達成されないことがわか
つた。第２図の例ではその時間はほぼ10時間程度
であつた。この時間は従来の熱風乾燥法に比し
て、短かい時間ではあるが、電流加熱乾燥法の極
めて優れた特徴を大巾に削減している。尚、本実
験の如く、密封系ではなく上述した空気の流れが
少ない場合（0.5ｍ／sec未満）でも同様の結果で
あつた。 上述した本発明方法はこのような点を解決した
もので、巻線の雰囲気の空気に流れを生じさせて
放出された水蒸気を外方に誘導することにより上
述の欠点が解決できるもので、その空気の流れは
放出された水蒸気が鉄心等に接しても、それが冷
却されて結露するよりも早い速度（すなわち、水
蒸気の質量を移動するのに十分な流速）であれば
よく、それは約0.5ｍ／secであることが実験的に
確められたのである。すなわち、0.5ｍ／sec以上
の速度で放出された水蒸気を雰囲気外に移動する
ようにすれば、第２図の如き極めてすぐれた効果
が得られる。 第３図は他の実施例を示し、タンク１１内に変
圧器中身を収納して本発明方法による乾燥を実施
する例である。二次巻線の端子２ａ，２ｂは短絡
され、一次巻線の端子１ａ，１ｂ間に電圧を印加
し、第１図に示した如く巻線には電流が流され
る。一次及び二次巻線１，２に電流が流れるとジ
ユール熱により一次及び二次巻線１，２は加熱さ
れ、そこに含有された水分は水蒸気として外部に
放出される。このとき変圧器５のタンク１１の上
面は開放されている。一次及び二次巻線１，２の
温度上昇によりその周囲温度は上昇し、その加熱
された空気は上方へ移動する。矢印Ｆはその方向
を示す。加熱された空気がＦ方向に移動すると、
矢印Ｅに示す如く周囲の空気が流入し、Ｅ→Ｆの
空気の流れが生ずる。このとき空気の流れが上述
した0.5ｍ／sec以上の流速となれば第１図の実施
例と同様の効果が得られる。前記したように、こ
の空気の流速を変えるのは巻線の温度であり、一
次巻線１に流す電流をこの空気の流れが0.5ｍ／
sec以上になるような温度となるように選定すれ
ば、特別の装置や設備等を使用することなく、所
期の目的が達成できる。 以上記載のように本発明によれば、放出された
水蒸気が鉄心、クランプ、タンク部等で結露する
ことがないので、短時間に乾燥できるという電流
加熱乾燥法の長所を最大限に生かすことができ、
その結果電力量の節減や変圧器製造工程の大巾な
短縮等の効果が得られ、さらに従来における乾燥
器等の大型の設備を必要としない等多くの利点を
有する静止誘導電器の乾燥方法を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の電流加熱乾燥法を
説明するための図で、第１図は変圧器中身を乾燥
する場合の電気回路図、第２図は第１図の変圧器
が単相300kVAのときの乾燥結果を示す曲線図、
第３図は変圧器中身をタンクに収納して乾燥する
場合の要部構成図である。 １…一次巻線、２…二次巻線、３…鉄心、４…
絶縁物、５…変圧器、６…短絡片、８…制御装
置、９…電圧調整装置、１１…タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静止誘導電器の巻線に電流を流しこの電流に
   より発生するジユール熱を熱源として加熱乾燥す
   る方法において、前記静止誘導電器の置かれた雰
   囲気の気体に、0.5ｍ／sec以上の流速を生じさせ
   ることを特徴とする静止誘導電器の乾燥方法。 ２ 気体の流れが巻線の層方向である特許請求の
   範囲第１項記載の静止誘導電器の乾燥方法。