特許 6963493 ハイブリッド鉄心変圧器

(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】6963493

(24)【登録日】2021年10月19日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】ハイブリッド鉄心変圧器

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/24 20060101AFI20211028BHJP

   H01F 27/245 20060101ALI20211028BHJP

   H01F 27/25 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   H01F27/24 J

   H01F27/245 150

   H01F27/25

【請求項の数】15

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-246057(P2017-246057)

(22)【出願日】2017年12月22日

(65)【公開番号】特開2019-114626(P2019-114626A)

(43)【公開日】2019年7月11日

【審査請求日】2020年7月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】田中 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】西水 亮

(72)【発明者】

【氏名】栗田 直幸

(72)【発明者】

【氏名】小林 千絵

(72)【発明者】

【氏名】山岸 明

(72)【発明者】

【氏名】高橋 晃一

(72)【発明者】

【氏名】小木 瑞

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５７−１４３８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０８８１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１８３５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１２５２７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ２７／２４

Ｈ０１Ｆ ２７／２４５

Ｈ０１Ｆ ２７／２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線を巻回して構成した筒状の巻線と、
前記巻線の中空部に配置されたアモルファス鉄心と、
前記アモルファス鉄心の外周部に配置された珪素鋼板鉄心と、
前記アモルファス鉄心と前記珪素鋼板鉄心の間の鉄心脚部に配置され、前記アモルファス鉄心を保護するためのアモルファス鉄心保護ケースと、
前記珪素鋼板鉄心を支持するための締金具と、
前記アモルファス鉄心を垂直方向に支持する支持梁と、を有するハイブリッド鉄心変圧器であって、
前記ハイブリッド鉄心変圧器の上部継鉄と下部継鉄において、前記アモルファス鉄心、前記アモルファス鉄心保護ケース、前記珪素鋼板鉄心及び前記締金具が略同一高さに配置され、
前記支持梁は前記締金具の下端面で固定され、
前記アモルファス鉄心の積層方向と前記珪素鋼板鉄心の積層方向が直交して配置されることを特徴とするハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項2】

前記珪素鋼板鉄心の最外周側に配置された当板を更に有し、
前記締金具は、前記当板を介して前記珪素鋼板鉄心を支持することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項3】

前記当板を介して前記珪素鋼板鉄心を固定するためのバインドテープを更に有することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項4】

前記アモルファス鉄心は、アモルファス磁性薄帯で形成され、
前記珪素鋼板鉄心は、珪素鋼板で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項5】

前記アモルファス鉄心は、アモルファス内側鉄心とアモルファス外側鉄心とで構成され、
前記アモルファス鉄心保護ケースの側部に段部を設けて、前記アモルファス内側鉄心の幅と前記アモルファス外側鉄心の幅が、前記アモルファス鉄心と前記珪素鋼板鉄心で構成される鉄心の脚部の断面が略円形になるようにそれぞれ定められていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項6】

前記アモルファス外側鉄心の内側側面を保持するアモルファス外側鉄心用支持板と、
前記アモルファス外側鉄心用支持板の上部両側部に設けられた一対のアモルファス外側鉄心用仕切り板と、
前記アモルファス内側鉄心の内側側面を保持するアモルファス内側鉄心用支持板と、
前記アモルファス内側鉄心用支持板の上部両側部に設けられた一対のアモルファス内側鉄心用仕切り板と、を更に有し、
前記アモルファス外側鉄心は、前記アモルファス外側鉄心用支持板と前記アモルファス外側鉄心用仕切り板により支持され、
前記アモルファス内側鉄心は、アモルファス内側鉄心用支持板と前記アモルファス内側鉄心用仕切り板により支持されることを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項7】

前記アモルファス内側鉄心は、前記巻線の上端面で前記アモルファス内側鉄心用支持板を介して支持され、
前記アモルファス外側鉄心は、前記支持梁の上端面で前記アモルファス外側鉄心用支持板を介して支持されることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項8】

前記アモルファス内側鉄心は、前記支持梁の上端面で前記アモルファス内側鉄心用支持板を介して支持され、
前記アモルファス外側鉄心は、前記アモルファス内側鉄心用仕切り板の上端面で支持されることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項9】

前記アモルファス外側鉄心用仕切り板と前記アモルファス内側鉄心用仕切り板に貫通する貫通穴をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項10】

前記アモルファス外側鉄心及び前記アモルファス内側鉄心の内側隅部には、それぞれＲ部が設けられており、
前記アモルファス外側鉄心用支持板及び前記アモルファス内側鉄心用支持板の両端部は、前記Ｒ部を支持するためにＲ状に形成されていることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項11】

前記アモルファス鉄心保護ケースの内部は、前記アモルファス外側鉄心及び前記アモルファス内側鉄心をそれぞれ保護するために分割されていることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項12】

前記アモルファス鉄心保護ケースの側部は、段の付いた曲げ板材を積層した曲げ板積層材で構成され、
前記アモルファス鉄心保護ケースの内部は、積層板材で構成されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項13】

前記曲げ板積層材は分割部を有するように分割されており、
前記分割部において、前記曲げ板積層材の積層部の一部が互いにオーバーラップしていることを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項14】

前記アモルファス鉄心保護ケースの側部が、前記曲げ板積層材と前記積層板材で構成され、
前記曲げ板積層材と前記積層板材は分割部を有するように分割されており、
前記分割部において、前記曲げ板積層材と前記積層板材の積層部の一部が互いにオーバーラップしていることを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【請求項15】

前記積層板材の一部に切り欠き部を設け、
前記切り欠き部にＬ型アングルを埋め込むことにより前記積層板材を互いに固定することを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド鉄心変圧器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド鉄心変圧器に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、省エネルギー型の変圧器用鉄心として、磁気損失が少なく磁気特性に優れたアモルファス磁性材料が使用されている。変圧器用鉄心に用いるアモルファス磁性薄帯は、磁性合金の溶融体を超急冷して製造するもので、磁気損失が非常に小さく優れた磁気特性を備えている。

【0003】

鉄心を形成するアモルファス磁性薄帯は、薄くて硬く脆いという性質があるため、厚さ約０．０２５ｍｍの薄帯を何千枚も積層して形成している。しかし、機械的強度及び剛性が十分に得られず、珪素鋼板のように自立させることが困難である。また、アモルファス磁性材料は応力感度が高く、アモルファス磁性材料に応力が付与されると磁気損失が増加してしまう。

【0004】

特許文献１では、アモルファス鉄心の両側を珪素鋼板鉄心で挟み、ハイブリッド鉄心とすることにより、機械的強度及び剛性を確保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６−１７４１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の鉄心構造は、アモルファス鉄心が一部むき出しであり、製造時にアモルファス鉄心がその箇所で破損する恐れがある。

【0007】

また、製造時において、脚ごとに鉄心をバインドするため、バインドの張力によってアモルファス鉄心に応力が付与されて磁気損失が増加する恐れがある。

【0008】

本発明の目的は、ハイブリッド鉄心変圧器において、アモルファス鉄心に応力が付与されないようにアモルファス鉄心を保護することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様のハイブリッド鉄心変圧器は、電線を巻回して構成した筒状の巻線と、前記巻線の中空部に配置されたアモルファス鉄心と、前記アモルファス鉄心の外周部に配置された珪素鋼板鉄心と、前記アモルファス鉄心と前記珪素鋼板鉄心の間の鉄心脚部に配置され、前記アモルファス鉄心を保護するためのアモルファス鉄心保護ケースと、前記ケイ素鋼板鉄心を支持するための締金具と、前記アモルファス鉄心を垂直方向に支持する支持梁と、を有するハイブリッド鉄心変圧器であって、前記ハイブリッド鉄心変圧器の上部継鉄と下部継鉄において、前記アモルファス鉄心、前記アモルファス鉄心保護ケース、前記珪素鋼板鉄心及び前記締金具が略同一高さに配置され、前記支持梁は前記締金具の下端面で固定され、前記アモルファス鉄心の積層方向と前記珪素鋼板鉄心の積層方向が直交して配置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一態様によれば、ハイブリッド鉄心変圧器において、アモルファス鉄心に応力が付与されないようにアモルファス鉄心を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】ハイブリッド鉄心変圧器を示す斜視図である。

【図2】ハイブリッド鉄心変圧器を示す正面図である。

【図3】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を示す主脚断面図である。

【図4】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を、アモルファス内側鉄心とアモルファス外側鉄心を追加して示す主脚断面図である。

【図5】アモルファス内側鉄心の支持状態を示す斜視図である。

【図6】アモルファス内側鉄心の支持状態を示す正面図である。

【図7】アモルファス外側鉄心の支持状態を示す斜視図である。

【図8】アモルファス外側鉄心の支持状態を示す正面図である。

【図9】組立前のアモルファス外側鉄心を示す斜視図である。

【図10】組立前のアモルファス外側鉄心を示す正面図である。

【図11】組立後のアモルファス外側鉄心を示す斜視図である。

【図12】組立後のアモルファス外側鉄心を示す正面図である。

【図13】アモルファス外側鉄心の支持板を示す斜視図である。

【図14】アモルファス外側鉄心の支持板を示す正面図である。

【図15】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を示す正面図である。

【図16】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を、珪素鋼板鉄心を追加して示す正面図である。

【図17】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を、締金具用当板を追加して示す正面図である。

【図18】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を、バインド用当板とバインドテープを追加して示す正面図である。

【図19】ハイブリッド鉄心変圧器の構造を、巻線を追加して示す正面図である。

【図20】実施例１のハイブリッド鉄心の支持状態を示す断面図である。

【図21】実施例２のハイブリッド鉄心の支持状態を示す断面図である。

【図22】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースを示す断面図である。

【図23】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースの組立前の状態を示す断面図である。

【図24】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースを示す断面図である。

【図25】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースの組立前の状態を示す断面図である。

【図26】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースを示す断面図である。

【図27】実施例３の主脚用アモルファス鉄心保護ケースの組立前の状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を用いて実施例を説明する。

【実施例1】

【0013】

実施例１では、アモルファス鉄心の占積率向上とアモルファス鉄心の保護及び磁気特性の確保を可能とするハイブリッド鉄心変圧器について説明する。ここで、ハイブリッド鉄心変圧器として、油入単相器を例に取り説明する。

【0014】

図１は、実施例１のハイブリッド鉄心変圧器を示す斜視図であり、図２は実施例１のハイブリッド鉄心変圧器を示す正面図である。
ハイブリッド鉄心変圧器１００は単相器であるため、巻線を中心に配置し、巻線内周側に主脚、巻線外周側に側脚を配置し、主脚と側脚を上部継鉄、下部継鉄でつなぐことにより額縁状の鉄心を構成する。

【0015】

図１、図２に示すように、ハイブリッド鉄心変圧器１００は、電線を巻回して構成した筒状の巻線３と、巻線３の中空部に配置されたアモルファス鉄心と、アモルファス鉄心の外周部に配置された珪素鋼板鉄心２と、アモルファス鉄心と前記珪素鋼板鉄心２の間の鉄心脚部に配置され、アモルファス鉄心を保護するためのアモルファス鉄心保護ケース１０と、ケイ素鋼板鉄心２を支持するための締金具４と、アモルファス鉄心を垂直方向に支持する支持梁１１とを有する。

【0016】

ハイブリッド鉄心変圧器１００の上部継鉄と下部継鉄において、アモルファス鉄心、アモルファス鉄心保護ケース９、珪素鋼板鉄心２及び締金具４が略同一高さに配置されている。支持梁１１は締金具４の下端面で固定されている。そして、アモルファス鉄心の脚部の積層方向と珪素鋼板鉄心２の積層方向が直交して配置される。

【0017】

ケイ素鋼板鉄心２の最外周側には、締金具用当板５が配置され、締金具４は、締金具用当板５を介してケイ素鋼板鉄心２を支持する。そして、バインドテープ８により、締金具用当板５を介してケイ素鋼板鉄心２を固定する。

【0018】

ここで、アモルファス鉄心は、アモルファス内側鉄心１６とアモルファス外側鉄心１で構成される。そして、アモルファス鉄心は、アモルファス磁性薄帯で形成され、珪素鋼板鉄心２は、珪素鋼板で形成されている。

【0019】

図３は、ハイブリッド鉄心変圧器１００の構造を説明する主脚断面図（アモルファス鉄心は図示せず）を示す。図４は、図３の構造に、アモルファス内側鉄心１６とアモルファス外側鉄心１を追加したハイブリッド鉄心変圧器１００の構造を示す主脚断面図である。
ここで、占積率は巻線３の内接円の面積に占める鉄心の断面積の割合を示す。従来の珪素鋼板鉄心を用いた変圧器では、珪素鋼板を曲率をもって積層することにより略円形に近づけることができるため占積率は高くなる。

【0020】

一方、アモルファス磁性薄帯は材料幅の種類が少なく、一種類のアモルファス材で鉄心を構成すると四角形断面となり占積率は低くなる。そこで、実施例１では、図４に示すように、アモルファス薄帯の幅を変更して階段状に配置することにより、曲率を持たせて積層する。このため、アモルファス鉄心のさらなる占積率の向上が期待できる。四角形断面と比較した場合、実施例１のアモルファス鉄心の占積率は約１２％向上する効果がある。

【0021】

図３に示すように、アモルファス鉄心を組み立てる前に、珪素鋼板鉄心２を積鉄作業により事前に組み立てておく。曲率をもって積層された珪素鋼板鉄心２、中空の主脚用のアモルファス鉄心保護ケース９、曲率をもって積層された珪素鋼板鉄心２の順番で積鉄作業を行って積鉄心を製作する。そして、この積鉄心を、バインドテープ８を巻きつけて固定する。

【0022】

アモルファス鉄心保護ケース９が配置されているので、バインドテープ８のバインドの張力によってアモルファス鉄心に応力が付与されることはなく、磁気損失が増加することはない。

【0023】

図３に示すように、アモルファス鉄心保護ケース９の特徴として、アモルファス鉄心保護ケース９の側部にアモルファス薄帯の幅に合わせて段を配置し、アモルファス鉄心保護ケース９の内部が４つのブロックに分かれている。アモルファス鉄心保護ケース９内の１ブロックはアモルファス内側鉄心１６とアモルファス外側鉄心１を囲むように構成する。アモルファス鉄心保護ケース９は、木材、樹脂などの非磁性の材料か、ステンレス、アルミニウムなど非磁性の金属材料で構成することができる。非磁性の金属材料で構成する場合は、磁脚を１周囲むこと（１ターン）がないように構造部の一部に樹脂などの絶縁物を介在させる構成が望ましい。

【0024】

アモルファス鉄心は、アモルファス鉄心保護ケース９によって囲まれていることから、製造中および完成後も外部に晒されることなく、アモルファス鉄心の破損を防止することができる。さらに、アモルファス鉄心保護ケース９の両側を珪素鋼板鉄心２で挟むことにより、脆弱なアモルファス鉄心に対して機械的強度と剛性を付与することもできる。

【0025】

このように、アモルファス鉄心は、アモルファス内側鉄心１６とアモルファス外側鉄心１で構成される。そして、アモルファス鉄心保護ケース９の側部に段部を設けて、アモルファス内側鉄心１６の幅とアモルファス外側鉄心１の幅が、アモルファス鉄心と珪素鋼板鉄心２で構成される鉄心の脚部の断面が略円形になるようにそれぞれ定められている。

【0026】

図５はアモルファス内側鉄心１６の支持状態を説明する斜視図であり、図６はその正面図である。
ハイブリッド鉄心変圧器１００は、アモルファス薄帯の幅を変更して２段に分ける。このため、アモルファス内側鉄心１６はアモルファス外側鉄心１と比較して小さい。アモルファス内側鉄心１６は鉄心重量も小さくなることから、アモルファス鉄心用受け（絶縁板）１４を介在させて、巻線３の上端面で支持することができる。このため、アモルファス内側鉄心１６の鉄心長は最短となることから、本構造はハイブリッド鉄心変圧器の小型化と軽量化に貢献する。

【0027】

図７はアモルファス外側鉄心１の支持状態を説明する斜視図であり、図８はその正面図である。
アモルファス外側鉄心１は鉄心重量が大きくなることから、締金具４とスタッド１５で構成した支持枠に支持梁１１を渡し、締金具４の下端面で絶縁物を介して固定する。これにより、アモルファス外側鉄心１は支持梁１１の上端面で支持することができる。このため、アモルファス外側鉄心１の鉄心長も最短となることから、本構造はハイブリッド鉄心変圧器の小型化と軽量化に貢献する。

【0028】

図９は組立前のアモルファス外側鉄心２０の構成を示す斜視図であり、図１０はその正面図である。
アモルファス外側鉄心２０は巻鉄心であり、長さを少しずつ変えたアモルファス薄帯を何千枚も積層して形成する。

【0029】

アモルファス外側鉄心２０は支持板１２によって搬送することが可能である。巻線３に、アモルファス外側鉄心２０の開放したラップ部を挿入し、挿入後、ラップ部を閉じて組み立てる。また、アモルファス外側鉄心２０の支持板１２は、部品としてそのまま組み込むこともできる。

【0030】

図１１は組立後（ラップ後）のアモルファス外側鉄心３０の構成を示す斜視図であり、図１２はその正面図である。
図１１、図１２に示すように、組立後のアモルファス外側鉄心３０はレーストラック状の巻鉄心となる。

【0031】

図１３はアモルファス外側鉄心用支持板１２の構成を示す斜視図であり、図１４はその正面図である。
アモルファス外側鉄心用支持板１２には、アモルファス外側鉄心１の内周側コーナー（Ｒ部）支持部２１が設置されている。アモルファス外側鉄心１の重量はすべてアモルファス外側鉄心用支持板１２で支えることになるため、アモルファス外側鉄心用支持板１２に半径Ｒの曲率を持たせる。これにより、アモルファス外側鉄心１の重量がアモルファス外側鉄心１の内周側角部に集中することを防止することができる。

【0032】

また、アモルファス外側鉄心用支持板１２の両側部には、アモルファス外側鉄心１の２側面の位置を規制する２枚の仕切り板（吊り耳）２２が、アモルファス外側鉄心用支持板１２から延長して設置されている。さらに、２枚の仕切り板（吊り耳）２２には、貫通穴２３が２箇所に設置されている。この貫通穴２３に２本のシャフトを通して固定し、このシャフトにワイヤーロープをかけて、アモルファス外側鉄心１を吊ることができる。

【0033】

次に、図１３、図１４を参照して、アモルファス鉄心用支持板１２の効果について説明する。
アモルファス外側鉄心用支持板１２に、２枚の仕切り板（吊り耳）２２がない場合、ワイヤーロープはアモルファス外側鉄心用支持板１２の底をくぐらせる必要がある。このため、鉄心搬送後、ワイヤーロープを取り外す場合、アモルファス鉄心間のギャップは少なくともワイヤーロープの直径以上、確保する必要がある。このため、ハイブリッド鉄心変圧器の小型化の制約となっていた。

【0034】

アモルファス外側鉄心用支持板１２に、２枚の仕切り板（吊り耳）２２がある場合、アモルファス鉄心の位置ずれを防止することができる。また、ワイヤーロープの取り外しも容易になり、アモルファス鉄心間のギャップ（ワイヤーロープの直径以上）の制約も緩和され、ハイブリッド鉄心変圧器１００の小型化に貢献する。

【0035】

図１５は、アモルファス鉄心保護ケース９、１０と、アモルファス外側鉄心１とアモルファス内側鉄心１６のみを配置した状態を示す正面図である。
アモルファス鉄心保護ケース９、１０に特徴があり、アモルファス鉄心保護ケース９、１０鉄心（主脚、側脚）の側方板（主脚は紙面手前と奥の２枚、側脚は紙面手前と奥の側方の３枚）を、アモルファス外側鉄心１の端部まで延長させた（点線部に示す６箇所）。

【0036】

図１６は図１５に珪素鋼板鉄心２を追加したものである。
アモルファス鉄心保護ケース９、１０の延長部（点線部の６箇所）を利用して、珪素鋼板鉄心２を配置することにより上部継鉄と下部継鉄を構成することができる。珪素鋼板鉄心２を配置した状態では、アモルファス外側鉄心１の継鉄（ヨーク部）は正面からは見え難くなり、珪素鋼板鉄心２と略同一位置であるといえる。

【0037】

図１７は図１６に締金具用当板５を追加したものである。締金具用当板５を配置した状態では、アモルファス外側鉄心１と、珪素鋼板鉄心２の継鉄（ヨーク部）は正面からは見え難くなり、締金具用当板５と略同一位置であるといえる。

【0038】

図１８は図１７にバインド用当板６、７を追加し、主脚と側脚をバインドテープ８を巻きつけて固定したものである。

【0039】

図１９は図１８に巻線３と、アモルファス鉄心用受け（絶縁板）１４を追加したものである。
ハイブリッド鉄心変圧器１００の上部継鉄と下部継鉄において、アモルファス鉄心、アモルファス鉄心保護ケース９、１０、珪素鋼板鉄心２及び締金具用当板５が略同一高さに配置されている。

【0040】

図２０はハイブリッド鉄心の支持状態を示し、支持板１２の中心部におけるハイブリッド鉄心変圧器１００の断面概略図である。
図示していないが、アモルファス鉄心保護ケース９を中心に配置し、アモルファス鉄心保護ケース９の左右に、珪素鋼板鉄心２と締金具用当板５を当てがい、それらを締金具４によって挟み込む。これにより、ハイブリッド鉄心変圧器１００の機械的強度及び剛性を確保する。

【0041】

さらに、締金具４の下端面にアモルファス外側鉄心用支持梁１１をネジ等で固定することにより、アモルファス外側鉄心１を、絶縁板１４を介してアモルファス外側鉄心用支持梁１１の上端面で支持する。また、アモルファス内側鉄心１６は、絶縁板１４を介して巻線３の上端面で支持する。

【0042】

このように、アモルファス内側鉄心１６は、巻線３の上端面でアモルファス内側鉄心用支持板１３を介して支持される。一方、アモルファス外側鉄心１は、アモルファス外側鉄心用支持梁１１の上端面でアモルファス外側鉄心用支持板１２を介して支持される。そして、アモルファス外側鉄心１及びアモルファス内側鉄心１６で構成されるアモルファス鉄心の脚部の積層方向と珪素鋼板鉄心２の積層方向が直交して配置される。

【0043】

上述のように、実施例１では、アモルファス外側鉄心１とアモルファス内側鉄心１６には締め込む方向の応力は付与されないため、アモルファス鉄心の磁気損失が増加することを防止できる。

【実施例2】

【0044】

実施例２では、アモルファス鉄心の支持構造の別の例を説明する。

【0045】

高電圧、大容量のハイブリッド鉄心変圧器１００においては、アモルファス内側鉄心１６の鉄心重量も大きくなるため、巻線３で支持することが困難になる。

【0046】

図２１は、支持梁１１でアモルファス内側鉄心１６とアモルファス外側鉄心１の両方を支持した場合の例である。アモルファス内側鉄心用支持板１３には、２つの仕切り板（吊り耳）があるため、この仕切り板の上端面で、絶縁板１４を介してアモルファス外側鉄心用支持板１２を支持する。

【0047】

このように、アモルファス内側鉄心１６は、支持梁１１の上端面でアモルファス内側鉄心用支持板１３を介して支持される。一方、アモルファス外側鉄心１は、アモルファス内側鉄心用仕切り板１３の上端面で支持される。

【0048】

実施例２の構造により、アモルファス鉄心の支持構造に対する鉄心重量の制約を解消することができる。

【0049】

なお、実施例１、２ともに、アモルファス鉄心を大小２分割した構造で説明したが、占積率をさらに向上させるため、分割数を３以上にしても良い。

【実施例3】

【0050】

実施例３では、主脚用アモルファス鉄心保護ケースの別の例を説明する。

【0051】

図２２は、アモルファス鉄心保護ケース３１を、高強度の絶縁紙（プレスボード）で構成した場合の例である。図２３はその組立前の状態を示す。

【0052】

アモルファス鉄心保護ケース３１の側部は段が付いているため、その階段部（角部）と巻線の内周が干渉しないことが重要である。そこで、階段部（角部）はＲ形状としている。このＲ形状を高強度の絶縁紙で実現するためには、一枚の厚い絶縁紙を曲げて成形することは困難である。

【0053】

このため、１ｍｍ以下の比較的薄い絶縁紙を折り紙にように予め曲げておき、それを接着積層することで、曲げ板積層材３２を製作することができる。また、図２２に示すように、アモルファス鉄心保護ケース３１の内部の積層板材３３、３４の一部に切り欠きを設け、その切り欠き部にＬ型アングル３５を埋め込み、Ｌ型アングル３５を用いて、積層板材３３、３４を十字形状に固定する。

【0054】

図２４は、アモルファス鉄心保護ケースを、２分割の曲げ板積層材４２、４３で構成した場合の例である。図２５はその組立前の状態を示す。
２分割の曲げ板積層材４２、４３は分割部において接着することから、十分な接着面積を確保するため、一部をオーバーラップ（図示せず）又はステップラップさせて積層する。

【0055】

図２６は、アモルファス鉄心保護ケース５１を、曲げ板積層材５２と積層板材５３で構成した場合の例である。図２７はその組立前の状態を示す。
曲げ板積層材５２と積層板材５３は分割部において接着することから、十分な接着面積を確保するため、一部をオーバーラップ（図示せず）又はステップラップさせて積層する。

【0056】

上記実施例によれば、アモルファス鉄心と珪素鋼板鉄心で構成されたハイブリッド鉄心変圧器において、アモルファス鉄心の占積率向上、アモルファス鉄心の保護及び磁気特性の確保が可能である。

【符号の説明】

【0057】

１ アモルファス外側鉄心
２ 珪素鋼板鉄心
３ 巻線
４ 締金具
５ 締金具用当板
６ バインド用当板
７ バインド用当板
８ バインドテープ
９ 主脚用アモルファス鉄心保護ケース
１０ 側脚用アモルファス鉄心保護ケース
１１ アモルファス外側鉄心用支持梁
１２ アモルファス外側鉄心用支持板
１３ アモルファス内側鉄心用支持板
１４ アモルファス鉄心用受け
１５ スタッド
１６ アモルファス内側鉄心
２０ 組立前のアモルファス外側鉄心
２１ アモルファス外側鉄心の内周側コーナー支持部
２２ アモルファス外側鉄心の仕切り板
２３ シャフト通し穴
３０ 組立後のアモルファス外側鉄心
３１ 主脚用アモルファス鉄心保護ケース
３２ 曲げ板積層材
３３ 積層板材
３４ 積層板材
３５ Ｌ型アングル
４１ 主脚用アモルファス鉄心保護ケース
４２ 曲げ板積層材
４３ 曲げ板積層材
５１主脚用アモルファス鉄心保護ケース
５２ 曲げ板積層材
５３ 積層板材
１００ ハイブリッド鉄心変圧器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】