特許 6484421 鉄心締付装置、およびその鉄心締付装置を備えた静止誘導機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6484421

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】鉄心締付装置、およびその鉄心締付装置を備えた静止誘導機器

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/26 20060101AFI20190304BHJP

【ＦＩ】

   H01F27/26 130B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-191419(P2014-191419)

(22)【出願日】2014年9月19日

(65)【公開番号】特開2016-63140(P2016-63140A)

(43)【公開日】2016年4月25日

【審査請求日】2017年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(74)【代理人】

【識別番号】100115369

【弁理士】

【氏名又は名称】仙波 司

(74)【代理人】

【識別番号】100121223

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 悟道

(72)【発明者】

【氏名】津江 雄基

【審査官】 田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−０４９４３０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５５−１６３８２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０６２６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ２７／００−２７／０６

２７／２４−２７／２８

２７／２９−２７／３０

３０／００−３８／１２

３８／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層鉄心の下部継鉄部を締め付ける下部鉄心締付金具を備えた鉄心締付装置において、前記下部鉄心締付金具の渦電流が集中する箇所に当該渦電流の集中を阻害する所定の構造が設けられており、
前記下部鉄心締付金具は、前記積層鉄心の脚部に対応する位置に、当該脚部に巻装される巻線を載置する台座を有し、
前記所定の構造は、前記台座に外縁から前記脚部の方向に延びるスリットを設けた構造であり、
前記台座と当該台座に載置される巻線との間に絶縁体が設けられ、
前記絶縁体には、前記台座に設けられたスリットに嵌入する突出部が形成されている、鉄心締付装置。

【請求項2】

前記絶縁体は、絶縁性の締結具によって前記台座に固定されている、請求項１記載の鉄心締付装置。

【請求項3】

前記スリットは、前記台座を二分するように、座面全体に設けられている、請求項１または請求項２記載の鉄心締付装置。

【請求項4】

前記台座は、多角形状を有し、
前記所定の構造は、前記台座の角部を面取りして当該角部に曲面を形成した構造である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の鉄心締付装置。

【請求項5】

積層鉄心と当該積層鉄心の脚部に巻装された巻線とを備えた静止誘導機器であって、
前記積層鉄心は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉄心締付装置によって締め付けられていることを特徴とする、静止誘導機器。

【請求項6】

静止誘導機器は、変圧器である、請求項５記載の静止誘導機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層鉄心の継鉄部を締め付ける鉄心締付装置と、その鉄心締付装置を備えた静止誘導機器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、積層鉄心を用いた変圧器が知られている。例えば、特許文献１には、図１２に示す構造の積層鉄心を用いた変圧器が示されている。

【0003】

図１２に示す積層鉄心３００は、三相変圧器用の積層鉄心で、複数の鋼板を積層して成る鉄心３０１の上部継鉄部３０１Ｄと下部継鉄部３０１Ｅをそれぞれ上部鉄心締付金具３０２Ａと下部鉄心締付金具３０２Ｂとで積層方向（紙面に垂直な方向）に締め付けた構造を有している。鉄心３０１は３本の脚部３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃを有し、各脚部３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１ＣにはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の巻線３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃがそれぞれ巻装されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０６−１８８１２８号公報（段落［００１７］、第１図等）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図１２に示す構造の積層鉄心３００では、巻線３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃを流れる交番電流によって生じる磁束の漏れ磁束が上部鉄心締付金具３０２Ａと下部鉄心締付金具３０２Ｂを鎖交し、上部鉄心締付金具３０２Ａと下部鉄心締付金具３０２Ｂに渦電流が生じる。

【0006】

上部鉄心締付金具３０２Ａおよび下部鉄心締付金具３０２Ｂは、一般に、複数の鋼板を積層した鉄心を挟む１組の金属板を含み、金属板には、その形状によって渦電流が集中して流れる部分が生じる。

【0007】

このため、金属板の渦電流が集中する部分で局所的に多大な渦電流損が発生するとともに、発熱が増大するという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本第一の発明の鉄心締付装置は、積層鉄心の下部継鉄部を締め付ける下部鉄心締付金具を備えた鉄心締付装置において、下部鉄心締付金具の渦電流が集中する箇所に当該渦電流の集中を阻害する所定の構造が設けられていることを特徴とする、鉄心締付装置である。

【0009】

かかる構成により、下部鉄心締付金具での渦電流の集中による渦電流損と発熱を低減することができる。

【0010】

また、本第二の発明の鉄心締付装置は、第一の発明に対して、下部鉄心締付金具は、積層鉄心の脚部に対応する位置に、脚部に巻装される巻線を載置する台座を有し、所定の構造は、台座に設けられている、鉄心締付装置である。

【0011】

かかる構成により、下部鉄心締付金具の台座の部分に生じる渦電流が局所的に集中するのを防止することができる。

【0012】

また、本第三の発明の鉄心締付装置は、第二の発明に対して、所定の構造は、台座に外縁から脚部の方向に延びるスリットを設けた構造である、鉄心締付装置である。

【0013】

また、本第四の発明の鉄心締付装置は、第三の発明に対して、スリットは、台座を二分するように設けられている、鉄心締付装置である。

【0014】

かかる構成により、第三および第四の発明は、台座に生じる渦電流を分散若しくは低減することができる。

【0015】

また、本第五の発明の鉄心締付装置は、第三または第四の発明に対して、台座と当該台座に載置される巻線との間に絶縁体が設けられ、絶縁体には、台座に設けられたスリットに嵌入する突出部が形成されている、鉄心締付装置である。

【0016】

かかる構成により、第五の発明は、下部鉄心締付金具の台座を鎖交する漏れ磁束が低減し、これにより台座に生じる渦電流を低減することができる。

【0017】

また、本第六の発明の鉄心締付装置は、第二から第五のいずれか１つの発明に対して、台座は、多角形状を有し、所定の構造は、台座の角部を面取りして当該角部に曲面を形成した構造である、鉄心締付装置である。

【0018】

かかる構成により、台座の角部に渦電流が集中するのを防止することができる。

【0019】

また、本第七の発明の鉄心締付装置は、第二の発明に対して、下部鉄心締付金具は、積層鉄心の下部継鉄部を挟む一組の下部締付板と、積層鉄心を挟んだ前記一組の下部締付板を締め付ける締付金具と、前記一組の下部締付板の両端部に設けられ、一方の下部締付板と他方の下部締付板を連結する一組の連結部材とを含み、所定の構造は、下部締付板と連結部材とを接続する接続部に隙間を設ける構造である、鉄心締付装置である。

【0020】

かかる構成により、下部鉄心締付金具と連結部材の接続部に渦電流が集中するのを防止することができる。

【0021】

また、本第八の発明の鉄心締付装置は、第七の発明に対して、隙間には、更に絶縁部材が充填されている、鉄心締付装置である。

【0022】

かかる構成により、下部鉄心締付金具と連結部材の接続部に渦電流が集中するのを防止することができる。

【0023】

また、本第九の発明の静止誘導機器は、積層鉄心と当該積層鉄心の脚部に巻装された巻線とを備えた静止誘導機器であって、積層鉄心は、第一から第九の発明のいずれか１つの鉄心締付装置によって締め付けられていることを特徴とする、静止誘導機器である。

【0024】

かかる構成により、静止誘導機器の鉄心締付装置で生じる渦電流損と発熱を低減することができる。

【0025】

また、本第十の発明の静止誘導機器は、変圧器である。

【0026】

かかる構成により、変圧器の鉄心締付装置で生じる渦電流損と発熱量を低減することができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明による鉄心締付装置によれば、下部鉄心締付金具での局所的な渦電流損と発熱を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】変圧器のタンクに収納される変圧器本体（積層鉄心にＵ、Ｖ、Ｗの各相の巻線を巻装した構成）の正面図

【図2】同変圧器本体の上面図

【図3】同変圧器本体の右側面図

【図4】スリットが設けられた台座の構造を示す図

【図5】下部締付板と下部連結部材との連結部の構造を示す図

【図6】下部締付板と下部連結部材との連結部の構造の変形例を示す図

【図7】本実施の形態１の台座を鎖交する漏れ磁束と台座を流れる渦電流の一例を模式的に示した図

【図8】本実施の形態１の下部締付板と下部連結部材の連結部を鎖交する漏れ磁束と下部締付板および下部連結部材を流れる渦電流の一例を模式的に示した図

【図9】台座と巻線との間に絶縁体からなる載置台を設けた例を示す図

【図10】台座への載置台の取り付け構造を示す図

【図11】載置台に台座のスリットに嵌入させる突出部を設けた例を示す図

【図12】従来の積層鉄心の構造を示す図

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明に係る鉄心締付装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

【0030】

（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明に係る鉄心締付装置を用いた、三相変圧器の積層鉄心を例に説明する。

【0031】

図１は、変圧器のタンクに収納される変圧器本体Ａ（積層鉄心にＵ、Ｖ、Ｗの各相の巻線を巻装した構成）の正面図、図２は、同変圧器本体Ａの上面図、図３は、同変圧器本体Ａの右側面図である。

【0032】

変圧器本体Ａは、複数の鋼板（例えば、珪素鋼板）を積層して成る積層鉄心１と、積層鉄心１を積層方向（図１で紙面に垂直な方向）に締め付ける鉄心締付装置２と、３個の巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを含む。積層鉄心１は、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗと、これらの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗの上部を連結する上部継鉄部１０１と、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗの下部を連結する下部継鉄部１０２とを有する。積層鉄心１は、積層する各鋼板の寸法を異ならせることにより、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗの断面形状が略円形にされている。

【0033】

巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは、それぞれ脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗに巻装されている。Ｕ相の巻線３Ｕは、例えば、６６００ボルトの高圧が入力される高圧巻線（一次巻線。図示省略）と、例えば、１００ボルトの低圧が出力される低圧巻線（二次巻線。図示省略）を含む。巻線３Ｕの高圧巻線と低圧巻線はそれぞれ筒状に巻かれており、両巻線は、高圧巻線が低圧巻線の外側に同心状に巻回されるように、脚部１０３Ｕに巻装されている。Ｖ相の巻線３ＶとＷ相の巻線３ＷもＵ相の巻線３Ｕと同様の構成である。なお、以下の説明では、脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗを代表する場合は、「脚部１０３」の符号を用いて説明し、巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを代表する場合は、「巻線３」の符号を用いて説明する。

【0034】

鉄心締付装置２は、積層鉄心１の上部継鉄部１０１を締め付ける上部鉄心締付金具２０１と、積層鉄心１の上部継鉄部１０１を締め付ける下部鉄心締付金具２０２と、上部鉄心締付金具２０１と下部鉄心締付金具２０２を連結する連結板２０３を含む。上部鉄心締付金具２０１は、上部継鉄部１０１の長手側面（図２で上下の側面）を挟む２個の上部締付板２０１１，２０１２と、上部締付板２０１１，２０１２の両端を連結する２個の上部連結部材２０１３とで構成される。

【0035】

上部締付板２０１１は、断面がコの字型をした帯状の板部材で構成され（図３参照）、長手方向の所定の位置（上部締付板２０１１を略４等分する位置）に４個の補強片２０１１ａが設けられている。上部締付板２０１２も上部締付板２０１１と同一の形状と構造を有している。

【0036】

積層鉄心１の上部継鉄部１０１は、上部締付板２０１１と上部締付板２０１２で上部継鉄部１０１を締め付けて締結されている。

【0037】

上部連結部材２０１３も上部締付板２０１１と同様の断面がコの字型をした帯状の板部材で構成されている（図３参照）。上部連結部材２０１３の両端には、上部締付板２０１１と上部締付板２０１２とに固定するための固定面２０１３ａが形成されている（図３参照）。両固定面２０１３ａは、折り曲げ加工によって形成されている。

【0038】

２個の上部連結部材２０１３は、所定の長さ（上部締付板２０１１と上部締付板２０１２で積層鉄心１を締め付けた際の両締付板２０１１，２０１２の間隔と略同一の長さ）を有し、両端面が上部締付板２０１１と上部締付板２０１２とにボルト締めによって固定されている。

【0039】

上部締付板２０１１には、両サイドの補強片２０１１ａよりも内側の位置に、２個のフック２１１が取り付けられている。フック２１１は、上方に延びる板状の部材で、上端部に孔が設けられている。フック２１１は、変圧器本体Ａをタンクに出し入れする際に当該変圧器本体Ａを吊り下げるための金具である。上部締付板２０１２も上部締付板２０１１と同様の形状と構造を有し、両サイドの補強片（図示省略）よりも内側の位置に、２個のフック２１１が取り付けられている。

【0040】

また、上部締付板２０１１と下部締付板２０１２の上面には、上部鉄心締付金具２０１の強度を補強するために連結部材２０４が取り付けられている。

【0041】

下部鉄心締付金具２０２も上部鉄心締付金具２０１と同様に、下部継鉄部１０２の長手側面を挟む２個の下部締付板２０２１，２０２２と、下部締付板２０２１，２０２２の両端を連結する２個の下部連結部材２０２３とで構成される。締結具２０２３も金属製のボルトとナットからなり、ボルト締めにより積層鉄心１を締め付ける締結具である。

【0042】

下部締付板２０２１も上部締付板２０１１と同様に、断面がコの字型をした帯状の板部材で構成され、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗに対応する位置に２個ずつ補強片２０２１ａが設けられている。下部締付板２０２２も下部締付板２０２１と同様の形状および構成を有している。

【0043】

下部締付板２０２１および下部締付板２０２２の下側に、変圧器本体Ａをタンク内の支持部材に固定するための固定部材２０５が３個設けられている。３個の固定部材２０５は、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗに対応する位置に、下部継鉄部１０２と直交する方向に設けられている（図３参照）。下部締付板２０２１と下部締付板２０２２の下面の各配設位置に固定部材２０５を支持する一対の板部材２０５ａが取り付けられており、各固定部材２０５は、その板部材２０５ａの先端に水平に取り付けられている。

【0044】

上部締付板２０１１と下部締付板２０２１は、３個の連結板２０３で連結されている。上部締付板２０１２と下部締付板２０２２も３個の連結板２０３で連結されている。各連結板２０３の連結位置は、積層鉄心１の３つの脚部３Ｕ，３Ｖ，３Ｗに対応する位置である。連結板２０３は金属性の板部材で、連結板２０３の両端部が上部締付板２０１１と下部締付板２０２１に溶接されている。

【0045】

下部締付板２０２１および下部締付板２０２２の上面であって３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗに対応する位置に合計６個の台形状の台座２０６が外側に張り出すようにして取り付けられている。台座２０６は、下部締付板２０２１の上面に溶接によって固定されている。台座２０６は、３つの脚部１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗに巻装された３個の巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを載せるための部材である。

【0046】

張り出した台座２０６の先端側の角部２０６ａは、図４に示すように、曲面を形成するように面取り処理が行われている。台座２０６の角部２０６ａに曲面を形成するのは、台座２０６に渦電流が流れた場合に当該渦電流が角部２０６ａに集中するのを防止するためである。なお、図４は、下部締付板２０２１の中央に取り付けられたＶ相の巻線３Ｖを載置する台座２０６の構造を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。

【0047】

また、台座２０６の略中央には、外縁から当該台座２０６に対応する脚部３Ｖに向かう方向に延びるスリット２０７が設けられている。スリット２０７は、台座２０６を二分するように、座面全体に設けられている。スリット２０７を設けることによって生じるスリット２０７先端の角部２０６ａにも面取り処理によって曲面が形成されている。スリット２０７は、台座２０６に渦電流が流れる場合に電流経路を遮断し、当該渦電流の分散と集中の低減を図るためのものである。例えば、スリット２０７がなければ、台座２０６には一点鎖線で示す電流経路で流れる渦電流ｉ_ｅが生じるが、その電流経路を切断するようにスリット２０７が設けられていると、渦電流ｉ_ｅは、実線で示す電流経路で流れるようになり、渦電流ｉ_ｅの分散とそれに基づく渦電流ｉ_ｅの集中の低減を図ることができる。台座２０６の角部２０６ａの面取り処理やスリット２０７の作用・効果については後述する。

【0048】

本実施の形態１では、台座２０６の形状を台形状としているが、長方形や正方形などの台形以外の多角形状としてもよい。この場合も、多角形の角部２０６ａや台座２０６にスリット２０７を設けることによって生じる角部２０６ａに曲面を形成するとよい。

【0049】

２個の下部連結部材２０２３は、上部連結部材２０１３と同一の形状および構造を有している。下部連結部材２０２３の両端にも、折り曲げ加工により下部締付板２０２１と下部締付板２０２２とに固定するための固定面２０２３ａが形成されているが、下部連結部材２０２３の長さは、上部連結部材２０１３よりも短く設定されている。下部連結部材２０２３の長さを上部連結部材２０１３よりも短くしているのは、図５に示すように、絶縁体から成るスペーサ２０８を介して下部連結部材２０２３を下部締付板２０２１と下部締付板２０２２に連結するためである。すなわち、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間を絶縁するためである。スペーサ２０８には、例えば、テフロン（登録商標）、シリコン、フェノール樹脂などの樹脂や合板などの木が用いられる。

【0050】

下部連結部材２０２３の両端の固定面２０２３ａは、金属性のボルトとナットからなる締結具２０９でネジ留めにより下部締付板２０２１と下部締付板２０２２に固定されている。なお、このネジ留めでは、締結具２０９を下部締付板２０２１、下部締付板２０２２および下部連結部材２０２３から絶縁するために、締結具２０９のボルトは、絶縁部材からなる円筒カバー２０９ｂを被せて下部締付板２０２１,２０２２、固定面２０２３ａおよびスペーサ２０８のボルト嵌入用の孔に嵌入装着されている。また、ボルトの頭部とナットの内側にそれぞれ絶縁部材からなるワッシャ２０９ａが装着されている。

【0051】

下部連結部材２０２３と下部締付板２０２１および下部締付板２０２２とがスペーサ２０８によって絶縁されているので、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間を流れる渦電流を低減することができる。

【0052】

本実施の形態１では、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３の隙間全体にスペーサ２０８を充填するようにしているが、図６に示すように、スペーサ２０８を締結具２０９のボルトの部分にだけ設け、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３の間に隙間２１２を設けるようにしてもよい。このようにした場合は、変圧器本体Ａをタンクに収納した場合、隙間に絶縁油が浸入するので、絶縁油によって下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間を流れる渦電流を低減するとともに、その渦電流による発熱を抑制することができる。

【0053】

２個の下部連結部材２０２３の上面には、それぞれ台座２１０が取り付けられている。脚部１０３Ｕを臨む下部連結部材２０２３に取り付けられた台座２１０は、脚部１０３Ｕに巻装された巻線３Ｕを載せるための部材であり、脚部１０３Ｗを臨む下部連結部材２０２３に取り付けられた台座２１０は、脚部１０３Ｗに巻装された巻線３Ｗを載せるための部材である。スペーサ２０８によって下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間を流れる渦電流が低減されるので、台座２１０には、スリットは設けられていない。

【0054】

次に、本実施の形態１の鉄心締付装置２の作用と効果について、説明する。

【0055】

巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの高圧巻線（一次巻線）には三相交流電圧が印加されるので、各高圧巻線には相互に位相が２π／３だけ異なる電流が流れる。例えば、中央の巻線３Ｖを流れるＶ相の電流を基準にした場合、Ｕ相の巻線３ＵにはＶ相の電流に対して２π／３だけ遅れた電流が流れ、Ｗ相の巻線３ＷにはＶ相の電流に対して２π／３だけ進んだ電流が流れる。

【0056】

渦電流は、表皮効果により台座２０６の表面を流れ、しかも、尖った部分に集中するので、中央の台座２０６では、台形の角部に集中して渦電流が流れようとする。

【0057】

図７は、本実施の形態１の台座２０６を鎖交する漏れ磁束φと台座２０６を流れる渦電流ｉ_ｅの一例を模式的に示した図である。図７は、漏れ磁束φが台座２０６を上側から下方向に鎖交する例を示している。

【0058】

図７に示すように、漏れ磁束φが台座２０６を上側から下方向に鎖交する場合、台座２０６にはその漏れ磁束φを弱める磁束を生成するように、反時計周りの渦電流ｉ_ｅが流れる。台座２０６にスリット２０７が設けられていなければ、渦電流ｉ_ｅは、表皮効果によって台座２０６の巻線３の載置面の表面を自由に流れる。そして、渦電流ｉ_ｅの電流密度は、漏れ磁束φの分布や台座２０６の形状などによって変化するので、台座２０６に渦電流ｉ_ｅの集中する部分が生じる。

【0059】

本実施の形態１の台座２０６には、中央にスリット２０７が設けられているので、例えば、一点鎖線で示す電流経路で流れようとする渦電流ｉ_ｅはスリット２０７によって遮断され、実線で示す渦電流ｉ_ｅに分散される。また、台座２０６の角部２０６ａに面取り処理をして曲面を形成しているので、角部２０６ａを流れる渦電流の密度が低減される。

【0060】

従って、本実施の形態１の鉄心締付装置２によれば、下部締付板２０２１の３個の台座２０６において、渦電流ｉ_ｅが局所的に集中することによる渦電流損と発熱を低減することができる。

【0061】

図８は、本実施の形態１の下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３の連結部を鎖交する漏れ磁束φと下部締付板２０２１および下部連結部材２０２３を流れる渦電流ｉ_ｅの一例を模式的に示した図である。

【0062】

例えば、下部鉄心締付金具２０２の脚部１０３Ｗ側の端部では、下部締付板２０２１、下部連結部材２０２３および下部締付板２０２２を漏れ磁束φが同一方向に鎖交する。図８には、漏れ磁束φが上側から下方向に鎖交する例を示しているが、下側から上方向に鎖交する場合や横方向に鎖交する場合も、漏れ磁束φは下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３を同一方向に鎖交する。

【0063】

図８に示すように、漏れ磁束φが下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３を上側から下方向に鎖交する場合、下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３が導通状態で接続されていれば、下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３にはその漏れ磁束φを弱める磁束を生成するように、反時計周りの渦電流ｉ_ｅが流れる。

【0064】

例えば、渦電流ｉ_ｅが、一点鎖線で示すように、下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３との間を周回する経路で流れる場合、下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３は直交するように接続されているので、電流経路が直角に変化する角部で渦電流ｉ_ｅが集中するようになる。

【0065】

本実施の形態１の下部締付板２０２１では、下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３との間を絶縁材から成るスペーサ２０８によって絶縁しているので、例えば、一点鎖線で示す電流経路で流れようとする渦電流ｉ_ｅはスペーサ２０８によって遮断され、実線で示す渦電流ｉ_ｅに分散される。従って、渦電流が下部締付板２０２１と下部連結部材２０２３の両連結部に集中することによる渦電流損と発熱を低減することができる。下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３の両連結部や下部鉄心締付金具２０２の脚部１０３Ｕ側の端部でも上記同様の作用・効果を奏する。

【0066】

以上のように、本実施の形態１の鉄心締付装置２によれば、下部鉄心締付金具２０２の渦電流ｉ_ｅが集中する箇所に、渦電流ｉ_ｅの集中を阻害する所定の構造を設けているので、渦電流ｉ_ｅの集中による局所的な渦電流損と発熱を好適に防止することができる。

【0067】

具体的には、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２の台座２０６にスリット２０７を設け、そのスリット２０７で台座２０６における渦電流ｉ_ｅの経路を遮断するようにしているので、渦電流ｉ_ｅの経路が分散され、台座２０６における渦電流ｉ_ｅの集中が低減し、台座２０６における局所的な渦電流損と発熱を低減することができる。また、スリット２０７に冷却兼絶縁用の絶縁油が浸入するので、絶縁油によって渦電流による発熱を低減することができる。

【0068】

また、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３の連結部に絶縁部材からなるスペーサ２０８を介在させ、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間の渦電流ｉ_ｅの経路を遮断するようにしているので、渦電流ｉ_ｅが下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３との間を周回する経路で流れることがなく、下部締付板２０２１および下部締付板２０２２と下部連結部材２０２３の連結部に渦電流ｉ_ｅが集中することによる局所的な渦電流損と発熱を低減することができる。

【0069】

図１〜図４では、台座２０６にだけ全体的にスリット２０７を設け、台座２０６だけを二分するようにしているが、下部締付板２０２１のスリット２０７が重なる部分にもスリットを形成するようにしてもよい。このようにした場合は、下部締付板２０２１，２０２２の台座２０６が取り付けられる部分（上部の水平に屈曲した部分）においても渦電流ｉ_ｅの流れを制限することができる。

【0070】

また、図１〜図４では、台座２０６全体にスリット２０７を設けているが、台座２０６の一部にスリット２０７を設けるようにしてもよい。例えば、図４において、台座２０６の下部締付板２０２１から張り出した部分にだけスリット２０７を設け、台座２０６の下部締付板２０２１に溶接されている部分にはスリット２０７を形成しないようにしてもよい。

【0071】

また、図１〜図４では、台座２０６にスリット２０７を１本だけ設けているが、２本以上のスリット２０７を設けるようにしてもよい。この場合、全てのスリット２０７を台座２０６の外縁から当該台座２０６に対応する脚部３に向けて切り込みを入れる形状としてもよく、一部若しくは全てのスリット２０７を台座２０６内に長孔の形状で形成してもよい。

【0072】

また、図１〜図４では、スリット２０７を空間とし、変圧器本体Ａを絶縁油が充填されたタンクに収容した場合にスリット２０７に絶縁油が浸入する構成としているが、スリット２０７に絶縁部材を充填した構成であってもよい。

【0073】

また、図１〜図４では、台座２０６にスリット２０７を設けて当該台座２０６を流れる渦電流の経路を阻害することにより、渦電流の集中を低減しているが、図９，図１０に示すように、台座２０６と当該台座２０６に載置される巻線３との間に絶縁部材から成る載置台２１２を介在させるようにしてもよい。載置台２１２を介在させることにより、コイル３Ｕ，３Ｖ，３Ｗと下部鉄心締付金具２０２とを確実に絶縁することができる。載置台２１２としては、例えば、木やフェノール樹脂（ベークライト）を用いるとよい。

【0074】

図９，図１０の例は、木製のボルト２１３ａとナット２１３ｂとからなる締結具２１３で台座２０６に直方体形状の載置台２１２を固定した例である。締結具２１３のボルト２１３ａが台座２０６に交叉するように取り付けられるので、締結具２１３に渦電流が生じないように、締結具２１３も絶縁体（例えば、木製）で構成している。

【0075】

台座２０６と巻線３との間に絶縁部材から成る載置台２１３を介在させると、巻線３が台座２０６から離れるので、台座２０６を鎖交する漏れ磁束φが載置台２１３を設けない場合よりも少なくなる。従って、台座２０６に生じる渦電流ｉ_ｅの大きさが小さくなるので、当該台座２０６で局所的に生じる渦電流損や発熱を抑制することができる。

【0076】

図９，図１０の例では、載置台２１２を直方体形状とし、台座２０６のスリット２０７は空間となっているが、載置台２１２の下面のスリット２０７に対向する位置に当該スリット２０７に嵌入する凸部２１２ａを形成し、スリット２０７を載置台２１２の凸部２１３ａで閉塞するようにしてもよい。

【0077】

載置台２１２を台座２０６に設けるにあたり、当該台座２０６にスリット２０７の形成と角部２０６ａの面取り処理のいずれか一方若しくは両方を行ってもよく、いずれも行わないようにしてもよい。

【0078】

図１〜図４の例では、下部鉄心締付金具２０２の６個の台座２０６に巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗを載置する構造であるので、巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗは下部鉄心締付金具２０２に密着した状態となるが、上部鉄心締付金具２０１からは少し離れた状態となる。このため、下部鉄心締付金具２０２を鎖交する漏れ磁束φは、上部鉄心締付金具２０１を鎖交する漏れ磁束φよりも大きくなり、渦電流ｉ_ｅの集中により局所的に渦電流損や発熱が増大する箇所が下部鉄心締付金具２０２側に生じ易くなる。

【0079】

本実施の形態１では、渦電流ｉ_ｅの集中による局所的な渦電流損や発熱に対する対策を下部鉄心締付金具２０２にだけ施しているが、載置台２１２によって巻線３Ｕ，３Ｖ，３Ｗの高さ方向の位置を上昇させることによって渦電流ｉ_ｅの集中による局所的な渦電流損や発熱が増大する箇所が上部鉄心締付金具２０１側にも生じる場合は、下部鉄心締付金具２０２に施したスリット２０７の形成や角部２０６ａの面取り処理を上部鉄心締付金具２０１の該当箇所に施すようにしてもよい。

【0080】

本実施の形態１では、３脚構造の積層鉄心１を締付ける鉄心締付装置２について説明したが、本発明は、２脚構造の積層鉄心や３脚以上の構造を有する積層鉄心を締め付ける鉄心締付装置についても適用することができる。

【0081】

また、本実施の形態１では、変圧器の積層鉄心１について説明したが、同様の構成の積層鉄心１を備えるリアクトルなどの静止誘導機器についても本発明に係る鉄心締付装置２を適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

以上のように、本発明に係る鉄心締付装置２は、下部鉄心締付金具２０２での局所的な渦電流損と発熱を防止することができるという効果を有し、変圧器やリアクトルなどの静止誘導機器の積層鉄心１を締め付ける鉄心締付装置２として有用である。

【符号の説明】

【0083】

Ａ 変圧器本体
１ 積層鉄心
１０１ 上部継鉄部
１０２ 下部継鉄部
１０３Ｕ，１０３Ｖ，１０３Ｗ 脚部
２ 鉄心締付装置
２０１ 上部鉄心締付金具
２０１１、２０１２ 上部締付板
２０１１ａ 補強片
２０１３上部連結部材
２０１３ａ 固定面
２０２ 下部鉄心締付金具
２０２１，２０２２ 下部締付板
２０２１ａ 補強片
２０２３ 下部連結部材
２０２３ａ 固定面
２０３ 連結板
２０４ 連結部材
２０５ 固定部材
２０５ａ 板部材
２０６ 台座
２０６ａ 角部
２０７ スリット
２０８ スペーサ
２０９ 締結具
２０９ａ ワッシャ
２０９ｂ 円筒カバー
２１０ 台座
２１１ フック
２１２ 載置台
２１２ａ 凸部
２１３ 締結具
２１３ａ ボルト
２１３ｂ ナット
２１４ 隙間
３Ｕ，３Ｖ，３Ｗ 巻線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】