特許 7578365 地震用途のための変圧器コイルブロック設計

(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】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】地震用途のための変圧器コイルブロック設計

(51)【国際特許分類】

   H01F 27/06 20060101AFI20241029BHJP

   H01F 27/30 20060101ALI20241029BHJP

   H01F 30/10 20060101ALI20241029BHJP

【ＦＩ】

H01F27/06

H01F27/30 160

H01F30/10 H

H01F30/10 T

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022525471

(86)(22)【出願日】2020-10-30

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-20

(86)【国際出願番号】 EP2020080601

(87)【国際公開番号】W WO2021084112

(87)【国際公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-06-27

(31)【優先権主張番号】19206556.3

(32)【優先日】2019-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】523380173

【氏名又は名称】ヒタチ・エナジー・リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＨＩＴＡＣＨＩ ＥＮＥＲＧＹ ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】デ－メルカート，ルイージ

(72)【発明者】

【氏名】スン，ボリスーチンジュン

【審査官】木下 直哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１２１７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７８１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０２０８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０１７３８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】実開昭６２－１９９９１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭６０－０６５５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１１０１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３５３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５４－０８４５２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－００６８２２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－３３５１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－０７２８２５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２７／０６

Ｈ０１Ｆ ２７／３０

Ｈ０１Ｆ ３０／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気変圧器（１００）内の少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）を支持するためのコイルブロック（２００）であって、前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）が、重力方向に沿って配置された長手方向軸（Ｌ）を中心に同心円状に配置され、前記コイルブロック（２００）が、
前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）に接触するための少なくとも１つの支持面（２１１，２１２）と第１のクランプ面（２１３）とを有する第１の要素（２１０）と、
締結手段（２２２）と前記第１のクランプ面（２１３）に接触するための第２のクランプ面（２２３）とを有する第２の要素（２２０）と
を備え、
前記締結手段（２２２）が、前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）の前記長手方向軸（Ｌ）に平行な軸を中心とする前記コイルブロック（２００）の回転を制限し、
前記締結手段（２２２）が、第１の締結具と第２の締結具とを備え、
前記第２の要素（２２０）には、クランプバー（２２１）が設けられ、
前記第１のクランプ面（２１３）が、前記第２の要素（２２０）の前記クランプバー（２２１）を受け入れるように構成される凹部であり、前記凹部が、前記第１の要素（２１０）に対する前記第２の要素（２２０）の回転が制限されるように、前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な径方向に延在し、前記凹部は、前記クランプバー（２２１）と嵌合し、前記第１の要素（２１０）と前記第２の要素（２２０）との間の摺動運動を可能にする、コイルブロック（２００）。

【請求項2】

前記少なくとも１つの支持面（２１１，２１２）が、前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）を前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な径方向に制限するように構成されるコイル凹部を備える、請求項１に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項3】

前記コイル凹部が、前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２、１０３）の端部の輪郭に対応する輪郭を有する、請求項２に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項4】

前記少なくとも１つの支持面（２１１，２１２）が、１次コイル巻線（１０２）に接触するための１次支持面（２１１）と、２次コイル巻線（１０３）に接触するための２次支持面（２１２）とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項5】

前記少なくとも１つの支持面（２１１，２１２）と前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）との間に配置される少なくとも１つの支持パッド（２３０）をさらに備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項6】

前記締結手段（２２２）が、前記少なくとも１つのコイル巻線（１０２，１０３）にクランプ力を加えるように構成される、請求項１から５のいずれか１項に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項7】

前記第１の要素（２１０）が、高分子の電気絶縁性材料を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項8】

前記第１の要素（２１０）が、電界の勾配を低減するように構成される複数の外周輪郭（２１４）をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のコイルブロック（２００）。

【請求項9】

少なくとも１つの１次コイル巻線（１０２）と、
少なくとも１つの２次コイル巻線（１０３）と、
請求項１から８のいずれか１項に記載の少なくとも１つのコイルブロック（２００）と
を備える電気変圧器（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本開示の実施形態は、一般に、特に地震条件下で、変圧器内のコイル巻線を支持するための、特に、振動負荷を受けるコイル巻線の支持を提供するためのコイルブロックに関する。本開示のさらなる実施形態は、一般に、本開示による少なくとも１つのコイルブロックを有する電気変圧器に関する。

【背景技術】

【0002】

背景技術
高圧変圧器は、典型的には、コイルブロックによって支持される多数のコイル巻線を含む。高圧変圧器の典型的なコイルブロックは、コイルブロックの機械的支持並びに周囲の構成要素からのコイルブロックの電気的絶縁を提供する。図１に例示的に示すように、典型的な高圧変圧器構成は、少なくとも１つの１次コイル巻線及び少なくとも１つの２次コイル巻線を備える。少なくとも１つの１次コイル巻線及び少なくとも１つの２次コイル巻線の長手方向軸は、垂直に配置されている。１次コイル巻線及び２次コイル巻線は、コイル巻線の下端と下部支持構造との間、及びコイル巻線の上端と上部支持構造との間に設けられたコイルブロックによって支持されている。上部コイルブロック及び下部コイルブロックは、上部支持構造及び下部支持構造に対するコイル巻線の垂直運動を防止するのに十分な剛性を１次コイル巻線及び２次コイル巻線に提供する。

【0003】

変圧器コイルブロックは、変圧器のコイル巻線を機械的に支持する必要がある。しかしながら、現在の技術水準によるブロックを使用する場合、特定の負荷条件には問題がある。例えば、変圧器の地震荷重は、コイル巻線、コイルブロック、又は変圧器の他の構成要素を損傷する可能性がある破壊振動を誘発する可能性がある。変圧器、特にコイル巻線及びコイルブロックは、システム構成要素の残留加速度ピークを最小にし、したがって変圧器の様々なボルト締め及び溶接接続を介して伝達される応力及び力を最小にするように、例えば３３Ｈｚを超える最小共振周波数を有するように設計されることが一般的に推奨される。しかしながら、これらの設計上の考慮事項が考慮されていても、振動負荷、特に地震誘起振動は、コイルブロックとコイル巻線との間の支持接触が失われるようにコイルブロックを移動又は回転させ、振動負荷が破壊的であり得るようにコイル巻線の共振周波数を変更し得る。

【0004】

１つの解決策は、中国実用新案第２０５４８７７３１号公報に開示されているコイルブロックなど、より限定的な締結装置を提供することである。そこでは、一対の真鍮ねじ付きインサートが樹脂コイルブロック内に鋳造され、２つのブラインドねじ穴が設けられ、コイルブロックの回転を防止するために２つの締結具を用いてブロックを支持構造に締結することができる。この手法の欠点は、そのようなブロックに地震荷重が負荷される場合に明らかである。例えば、鋳造樹脂ブロック内の真鍮インサートの鋳造は、鋭い角に応力集中装置を導入し、これは大きな振動負荷を伴う早期疲労破壊を引き起こす。絶縁樹脂の鋭い角もまた、集中した電界を発生させる可能性がある。さらに、ねじ穴の位置は固定されているため、支持構造は、コイルブロックを変圧器に組み付けるときに公差及び位置ずれを考慮することができるように、スロット又は拡大された取り付け穴を必要とする。取り付け穴が大きくなると、大きな振動負荷の下でコイルブロックが移動又は回転する可能性がある。

【0005】

上述の技術的問題を考慮して、従来技術における問題の少なくともいくつかを克服することが望ましい。特に、地震荷重を受けたときに改善された機械的性能を有する電気変圧器用コイルブロックを提供することが望ましい。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

発明の概要
本開示の一態様は、電気変圧器内の少なくとも１つのコイル巻線を支持するためのコイルブロックを提供する。コイルブロックは、少なくとも１つのコイル巻線に接触するための少なくとも１つの支持面と第１のクランプ面とを有する第１の要素と、締結手段と第１のクランプ面に接触するための第２のクランプ面とを有する第２の要素とを備え、締結手段は、少なくとも１つのコイル巻線の長手方向軸に平行な軸を中心とするコイルブロックの回転を制限する。

【0007】

本開示のさらなる態様は、少なくとも１つの１次コイル巻線と、少なくとも１つの２次コイル巻線と、上記態様による少なくとも１つのコイルブロックとを備える電気変圧器を提供する。

【0008】

本開示に記載された実施形態は、地震荷重を受けたときにコイルブロックが改善された機械的性能を有することを可能にする。特に、本開示に記載された実施形態は、コイルブロックが地震荷重下で移動又は回転するのを防止することを可能にし、その結果、変圧器のコイル巻線は適切に支持されたままになる。

【0009】

本明細書に記載の実施形態と組み合わせることができるさらなる利点、特徴、態様、及び詳細は、従属請求項、請求項の組み合わせ、説明、及び図面から明らかである。

【0010】

図面の簡単な説明
詳細は、図面を参照して以下で説明される。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の実施形態による変圧器の概略側面図である。

【図2】本開示の実施形態によるコイルブロックの斜視図である。

【図3A】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【図3B】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【図4A】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【図4B】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【図4C】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【図4D】本開示の実施形態によるコイルブロックの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

発明を実施するための形態
ここで、様々な実施形態を詳細に参照し、その１つ又は複数の例を各図に示す。各例は、説明のために提供され、限定を意味するものではない。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴は、さらに別の実施形態をもたらすために、任意の他の実施形態に対して、又はそれと併せて使用することができる。本開示は、そのような修正及び変形を含むことが意図されている。

【0013】

図面の以下の説明において、同じ参照番号は、同じ又は類似の構成要素を指す。一般に、個々の実施形態に関する相違点のみを説明する。特に明記しない限り、一実施形態における部分又は態様の説明は、別の実施形態における対応する部分又は態様にも適用することができる。

【0014】

図１は、本開示の態様による変圧器の概略側面図を示す。変圧器１００は、三相変圧器として例示されているが、本開示はこれに限定されない。変圧器１００は、中電圧又は高電圧動作用に構成されてもよい。本開示の文脈において、中電圧は、少なくとも１ｋＶから５２ｋＶまでの電圧を指し、高電圧は、少なくとも５２ｋＶの電圧を指す。変圧器１００は、配電用途、例えば配電変電所で使用され得る。

【0015】

例示的な三相変圧器１００の各相は、１次コイル巻線１０２及び２次コイル巻線１０３を含む。例示的に示すように、１次コイル巻線１０２及び２次コイル巻線１０３は、長手方向軸Ｌを有し、長手方向軸Ｌを中心に同心円状に配置される。１次コイル巻線１０２及び２次コイル巻線１０３には、配電網に接続するための少なくとも１つの１次端子１０６及び少なくとも１つの２次端子１０７がそれぞれ設けられている。１次コイル巻線１０２及び２次コイル巻線１０３には、少なくとも一層の絶縁層がさらに設けられていてもよい。変圧器１００は、２次コイル巻線１０３内に配置された少なくとも１つのコア要素１０１をさらに含む。例示的な三相変圧器１００では、コアアセンブリは、３つのコア要素１０１を含むＥ字形部分と、Ｅ字形部分に組み付けられたヨーク部分とを含むことができる。

【0016】

変圧器１００は、変圧器１００の構成要素を支持するように構成された支持梁をさらに含む。変圧器１００は、少なくとも上部支持梁１０４及び少なくとも下部支持梁１０５を含む。上部及び下部支持梁１０４，１０５は、コアアセンブリ、少なくとも１つの１次コイル巻線１０２、及び少なくとも１つの２次コイル巻線１０３を支持するように配置される。上部及び下部支持梁１０４，１０５は、コアアセンブリ並びに１次コイル巻線１０２及び２次コイル巻線１０３の質量、並びに変圧器構成要素をクランプするクランプ力に耐えるように寸法決めされ配置された１つ又は複数の梁状要素を含むことができる。例えば、上部及び下部支持梁１０４，１０５は各々、コアアセンブリのヨーク部分がその間にクランプされる２つの要素を含むことができる。

【0017】

上部及び下部支持梁１０４，１０５と、少なくとも１つの１次コイル巻線１０２及び少なくとも１つの２次コイル巻線１０３との間には、コイルブロック２００が配置されている。コイルブロック２００は、上部支持梁１０４と下部支持梁１０５との間で少なくとも１つの１次コイル巻線１０２及び少なくとも１つの２次コイル巻線１０３を支持及びクランプするように構成される。特に、１次及び２次コイル巻線１０２，１０３と上部支持梁１０４との間の上側に複数のコイルブロック２００が配置され、１次及び２次コイル巻線１０２，１０３と下部支持梁１０５との間の下側に複数のコイルブロック２００が配置されている。典型的には、上側及び下側に配置されるコイルブロック２００は同一である。

【0018】

本開示の一態様によれば、電気変圧器１００が提供され、電気変圧器１００は、本明細書に記載の実施形態による少なくとも１つの１次コイル巻線１０２、少なくとも１つの２次コイル巻線１０３、及び少なくとも１つのコイルブロック２００を備える。

【0019】

図２は、本開示の実施形態によるコイルブロック２００の斜視図を示す。斜視図は、変圧器１００の上側に配置されたコイルブロック２００に対応する向きのコイルブロック２００を示す。図３Ａ及び図３Ｂでさらなる参照が行われ、コイルブロック２００の断面図が示されている。図３ＡはＡ－Ａ断面の断面図であり、図３ＢはＢ－Ｂ断面の断面図である。

【0020】

本開示の一態様によれば、電気変圧器１００内の少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３を支持するためのコイルブロック２００が提供される。コイルブロック２００は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３に接触するための少なくとも１つの支持面２１１，２１２と第１のクランプ面２１３とを有する第１の要素２１０と、締結手段２２２と第１のクランプ面２１３に接触するための第２のクランプ面２２３とを有する第２の要素２１０とを含み、締結手段２２２は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに平行な軸を中心とするコイルブロックの回転を制限する。

【0021】

第１の要素２１０及び第２の要素２２０は、コイル巻線１０２，１０３を支持してクランプするためのクランプ力を提供するように構成されている。特に、第２の要素２２０は支持構造に締結され、例えば、上部又は下部支持梁１０４，１０５に締結され、第１の要素２１０にクランプ荷重を加える。クランプ荷重は実質的に、コイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに対応する方向にある。コイルブロック２００には、コイルブロックの回転が制限されるように、第２の要素２２０を支持構造に締結するように配置された締結手段２２２がさらに設けられている。コイルブロック２００が回転するのを防止することにより、振動負荷を受ける変圧器は、コイルブロック２００を回転させず、及び／又は少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３がもはやコイルブロック２００によって支持されない位置に移動しない。したがって、コイルブロック２００は、振動負荷、特に地震荷重を受けたときの変圧器の機械的性能を改善し、それによって振動負荷下でのコイル巻線１０２，１０３の損傷を防止する。

【0022】

第１の要素２１０には第１のクランプ面２１３が設けられ、第２の要素２２０には第１のクランプ面２１３と接触する第２のクランプ面２２３が設けられる。第２の要素２２０は、第１の要素２１０と第２の要素２２０とが互いに対して移動しないように、第１及び第２のクランプ面２１３，２２３を介して第１の要素２１０にクランプ荷重を加えるように構成されている。さらに、締結手段２２２により、第２の要素２２０は、任意の方向への移動及び回転が制限され、特に、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに沿った回転が制限される。したがって、第２の要素２２０によって第１の要素２１０に加えられるクランプ荷重は、第１の要素２１０の移動及び回転を制限する役割も果たす。

【0023】

第１のクランプ面２１３と第２のクランプ面２２３とは、互いの回転及び移動を防止するように互いに接触してもよい。例えば、第１及び第２のクランプ面２１３，２２３は、摩擦によってそれらの間の回転及び移動を防止する平坦面であってもよい。この場合、第２の要素２２０が第１の要素２１０に付与するクランプ荷重は、コイル巻線１０２，１０３をクランプするためだけでなく、第１のクランプ面２１３と第２のクランプ面２２３との間の摩擦荷重を大きくするためにも設けられる。そのような構成は、変圧器１００の組み立て中に第１及び第２の要素２１０，２２０の相対位置を調整して不規則性及び公差を考慮するための最大の柔軟性を可能にする。あるいは、第１及び第２のクランプ面２１３，２２３は、例えば接着剤を用いて、それらの間の移動及び回転を制限するために互いに接合されてもよい。接合は、コイルブロック２００が単一のアセンブリとして製造されるように変圧器１００の組み立て前に、又は第１及び第２の要素２１０，２２０の相対位置が適合するように調整され得るように変圧器１００の組み立て中に、行われてもよい。

【0024】

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のクランプ面２１３は、第１の要素２１０に対する第２の要素２２０の回転が制限されるように、第２の要素２２０を受け入れるように構成された凹部を含んでもよい。図に例示されるようなコイルブロック２００において、第１の要素２１０には、第１の要素２１０に対する第２の要素２２０の回転が制限されるように、第２の要素２２０が配置される溝が設けられている。これは、いくつかの理由から、第１及び第２のクランプ面２１３，２２３にとって好ましい実施形態である。第１のクランプ面２１３と第２のクランプ面２２３との間に摩擦が与えられる場合、より高いクランプ荷重が第２の要素２２０によって第１の要素２１０に加えられ、第１のクランプ面２１３と第２のクランプ面２２３との間の移動及び回転が確実に制限される。クランプ荷重が高いほど、コイル巻線１０２，１０３にかかる負荷が大きくなる。第１及び第２の要素２１０，２２０が接合されている場合、接合されたアセンブリは、接合されていないアセンブリと比較して可撓性が低く、調整不能である。

【0025】

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、凹部は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに垂直な径方向に延在する。径方向に延在する凹部は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３に対する第１の要素２１０の径方向位置が変圧器１００の組み立て中に調整され得るように、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間の相対移動を可能にする。さらに、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の熱膨張は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３を径方向に膨張させ、これは、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間の径方向摺動運動によって説明され得る。

【0026】

第１のクランプ面２１３に設けられた凹部は、開口端を有する溝であるように例示されており、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間に大きな相対運動を提供する。しかしながら、凹部は、代わりに、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間の径方向摺動運動が制限又は完全に防止されるように、閉じた端部を有する溝であってもよい。特に、凹部は、径方向内側の端部で閉じられ、径方向外側の端部で開いている溝であってもよく、それにより、第１の要素２１０には径方向内側の方向に大きな相対的摺動運動がもたらされるが、径方向外側の方向の摺動は防止される。

【0027】

第１の要素２１０は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３を支持及びクランプするために設けられている。図２、図３Ａ及び図３Ｂに示す例示的なコイルブロック２００では、第１の要素２１０は、２つのコイル巻線１０２，１０３を支持するための２つの支持面２１１，２１２を有するものとして示されている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの支持面２１１，２１２は、１次コイル巻線１０２に接触するための１次支持面２１１と、２次コイル巻線１０３に接触するための２次支持面２１２とを含むことができる。しかしながら、本開示はこれに限定されず、第１の要素２１０には、任意の数のコイル巻線を支持するための任意の数の支持面が設けられてもよい。

【0028】

第１の要素２１０は、十分な機械的強度を提供し、かつ電気的に絶縁性である任意の適切な材料から製造され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の要素２１０は、高分子の電気絶縁性材料を含む。特に、第１の要素２１０は、エポキシ樹脂材料を含み得る。高分子材料、特にエポキシ樹脂材料は、１つ又は複数のコイル巻線を支持及びクランプするのに必要な機械的強度を提供するだけでなく、コイル巻線を変圧器の支持構造から電気的に絶縁する。

【0029】

コイルブロック２００の電気的絶縁性能は、コイルブロック２００の周りの電界の分布を改善する特徴を第１の要素２１０に与えることによってさらに改善され得る。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１の要素２１０は、電界の勾配を低減するように構成された複数の外周輪郭２１４をさらに含む。複数の外周輪郭２１４は、図２に例示するように、第１の要素２１０の外周に設けられた複数の溝である。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、複数の外周輪郭２１４は、複数の三角形の屋根突出部、複数の丸みを帯びた突出部、又は突出部と溝との組み合わせを含むことができる。このような外周輪郭は、高濃度の電界の領域が低減又は排除されるように、コイルブロック２００に沿って電界が傾斜する機構を提供する。

【0030】

図に示す例示的な実施形態では、第２の要素２２０は、実質的に長方形のバーの形態のクランプバー２２１を含むが、本開示はこれに限定されない。第１の要素２１０と第２の要素２２０との間の回転を制限する働きをする任意の形状を有するクランプバー２２１が使用され得る。例えば、クランプバー２２１は、第１の要素２１０に設けられた対応する丸い溝を有する丸いバー、又は第１の要素２１０に設けられた対応する形状の凹部に嵌合する任意の他の形状を含み得る。クランプバー２２１は、典型的には金属製である。特に、クランプバー２２１は、第２の要素２２０が変圧器１１０で発生する磁束の影響を受けないように、非磁性金属で作られてもよい。

【0031】

第２の要素２２０には、コイルブロック２００の回転を制限するように第２の要素２２０を変圧器１００の支持構造に締結するように機能する締結手段２２２が設けられている。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、締結手段２２２は、第１の締結具及び第２の締結具を含む。図に例示的に示されるように、第１の締結具及び第２の締結具は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに垂直な径方向に間隔を置いて配置されたねじ部材を含んでもよい。特に、第１の締結具及び第２の締結具は、クランプバー２２１に溶接されたねじ付きスタッドであってもよい。ねじ付きナット２２４は、第２の要素２２０が支持構造、特に上部又は下部支持梁１０４，１０５に締結され得るように、第１及び第２の締結具に設けられてもよい。ねじ部材ごとに２つのねじ付きナット２２４を、上部又は下部支持梁１０４，１０５の両側に設けることができるが、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間にクランプ力を提供するために、１つのねじ付きナット２２４のみは必須である。ねじ付きナット２２４の調整は、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間に加えられるクランプ荷重を増加又は減少させるように働き、したがって、コイルブロック２００によって少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３に加えられるクランプ荷重を増加又は減少させるように働く。

【0032】

しかしながら、本開示は、２つのねじ付き締結具を備える締結手段２２２に限定されない。本明細書の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、締結手段２２２は、１つのねじ付き締結具及び少なくとも１つのピンを含むことができる。ねじ付き締結具には、第１の要素２１０と第２の要素２２０との間に加えられる荷重を増減するように調整可能なねじ付きナット２２４が設けられてもよく、少なくとも１つのピンは、コイルブロック２００の回転を防止するために、上部又は下部支持梁１０４，１０５の対応する穴と係合するように設けられてもよい。あるいは、締結手段２２２は、上部又は下部支持梁１０４，１０５と第２の要素２２０との間に挿入されたウェッジ又はシムを含む、ねじ部材ではないクランプ荷重を加えるための他の手段を含むことができる。

【0033】

特に地震条件下で変圧器１００に加えられ得る振動負荷は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに平行な垂直方向だけでなく、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向軸Ｌに垂直な径方向にも加えられ得る。コイルブロック２００には、コイルブロック２００が少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３との支持及び接触を維持するように、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の径方向移動をさらに制限するための追加の機構を設けてもよい。次に図４Ａ～図４Ｄを参照すると、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３とコイルブロック２００との間の径方向移動を制限するための様々な手段が示されている。図４Ａ～図４Ｄは、断面Ａ－Ａを通るコイルブロック２００の断面図を示す。

【0034】

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、少なくとも１つの支持面２１１，２１２は、少なくとも１つのコイル巻線を径方向に制限するように構成されたコイル凹部を備える。コイル凹部は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３を取り囲む少なくとも１つの支持面２１１，２１２の両側に設けられた突出部２１５によって形成されてもよい。少なくとも１つの支持面２１１，２１２にコイル凹部を設けることにより、コイルブロック２００に対する少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の径方向移動が制限又は防止される。径方向に振動成分を有する振動負荷の下では、コイル凹部は、コイルブロック２００が少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３をもはや支持又はクランプしない位置に少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３が移動するのを防止し、それによって、変圧器１００が振動負荷を受けるときの少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の損傷をさらに低減する。

【0035】

図４Ａに例示するコイル凹部は、コイル凹部が長方形の輪郭を有するように、突出部２１５及び支持面２１１，２１２によって提供される。突出部２１５と少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３との間の距離に応じて、例えば、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の熱膨張を考慮するために、いくらかの径方向移動が可能になり得る。

【0036】

あるいは、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の形状にコイル凹部の形状を合わせることにより、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の支持をさらに向上させてもよい。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コイル凹部は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の端部の輪郭に対応する輪郭を有する。コイル凹部と少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の端部の輪郭を一致させることにより、コイル巻線のより分散した支持が可能になり、第１の要素２１０に加えられる集中応力が低減される。

【0037】

本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、コイルブロック２００は、少なくとも１つの支持面２１１，２１２と少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３との間に配置された少なくとも１つの支持パッド２３０をさらに含むことができる。支持パッド２３０は、図４Ｃでは、平坦な支持面２１１，２１２の間に配置されているものとして例示されており、図４Ｄでは、突出部２１５によって設けられたコイル凹部に配置されているものとしてさらに例示されている。支持パッド２３０は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０２の輪郭に適合するように弾性変形するコンプライアント材料から製造されてもよい。例えば、支持パッド２３０は、ゴム又はシリコーンから製造されてもよい。

【0038】

支持パッド２３０は、径方向成分を有する振動負荷が吸収されるように、少なくとも１つの支持面２１１，２１２と少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３との間の摩擦を改善するために設けられてもよい。支持パッド２３０の材料は、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３が振動する共振周波数を最適化するように選択されてもよい。支持パッド２３０は、例えば接着剤を使用して、少なくとも１つの支持面２１１，２１２に接着されてもよい。さらに、支持パッド２３０の弾性特性により、少なくとも１つのコイル巻線１０２，１０３の長手方向Ｌの製造公差を吸収することができる。

【0039】

以下の項目は、さらなる実施形態を指す。
１．電気変圧器（１００）内の少なくとも１つのコイル巻線を支持するためのコイルブロックであって、コイルブロックは、
少なくとも１つのコイル巻線に接触するための少なくとも１つの支持面と第１のクランプ面とを有する第１の要素と、
締結手段と第１のクランプ面に接触するための第２のクランプ面とを有する第２の要素と
を備え、
締結手段は、少なくとも１つのコイル巻線の長手方向軸に平行な軸を中心とするコイルブロックの回転を制限する。

【0040】

２．第１のクランプ面は、第１の要素に対する第２の要素の回転が制限されるように、第２の要素を受け入れるように構成される凹部である、項目１に記載のコイルブロック。

【0041】

３．凹部は、長手方向軸に垂直な径方向に延在する、項目２に記載のコイルブロック。
４．少なくとも１つの支持面は、少なくとも１つのコイル巻線を長手方向軸に垂直な径方向に制限するように構成されるコイル凹部を備える、項目１から３のいずれかに記載のコイルブロック。

【0042】

５．コイル凹部は、少なくとも１つのコイル巻線の端部の輪郭に対応する輪郭を有する、項目４に記載のコイルブロック。

【0043】

６．少なくとも１つの支持面は、１次コイル巻線に接触するための１次支持面と、２次コイル巻線に接触するための２次支持面とを含む、項目１から５のいずれかに記載のコイルブロック。

【0044】

７．少なくとも１つの支持面と少なくとも１つのコイル巻線との間に配置される少なくとも１つの支持パッドをさらに備える、項目１から６のいずれかに記載のコイルブロック。

【0045】

８．締結手段は、第１の締結具と第２の締結具とを備える、項目１から７のいずれか１項に記載のコイルブロック。

【0046】

９．締結手段は、第１の締結具と第１のピンとを備える、項目１から７のいずれか１項に記載のコイルブロック。

【0047】

１０．締結手段は、少なくとも１つのコイル巻線にクランプ力を加えるように構成される、項目１から９のいずれか１項に記載のコイルブロック。

【0048】

１１．第１の要素は、高分子の電気絶縁性材料、特にエポキシ樹脂材料を備える、項目１から１０のいずれか１項に記載のコイルブロック。

【0049】

１２．第１の要素は、電界の勾配を低減するように構成される複数の外周輪郭をさらに備える、項目１から１１のいずれか１項に記載のコイルブロック。

【0050】

１３．
少なくとも１つの１次コイル巻線と、
少なくとも１つの２次コイル巻線と、
項目１から１２のいずれか１項に記載の少なくとも１つのコイルブロックと
を備える電気変圧器。

【0051】

上記は本開示の態様及び実施形態を対象としているが、その基本的な範囲から逸脱することなく本開示の他の及びさらなる実施形態を考案することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】