JP2015192140A

JP2015192140A - 変圧器

Info

Publication number: JP2015192140A
Application number: JP2014070939A
Authority: JP
Inventors: 馬場　功一; Koichi Baba; 功一馬場; 雄治篠永; Yuji Shinonaga
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP6305158B2

Abstract

【課題】タンク内での変圧器本体の固定強度を低下させることなく、変圧器本体とタンクの蓋とを連結する連結ボルトの有効長の調整をタンク外で行い得るようにする。
【解決手段】変圧器本体２０とタンク１０の蓋１２とを連結する連結ボルト３１に、座板付きナット３５をその座板部３５ｂを下にして螺合させ、座板付きナットのナット本体３５ａを蓋に設けた貫通孔１２ａをゆるく貫通させて蓋から上方に導出し、タンク１０の外からナット本体３５ａを操作してナット３５の高さ方向位置を調整することにより連結ボルトの有効長を調整する。座板付きナットの上端から上方に突出した連結ボルト３１の突出部に袋ナット３７を螺合させて、該袋ナットの内部に座板付きナット３５を収容し、袋ナット３７をパッキン３８を介してタンク１０の蓋１２に対して締め付けて、袋ナット３７の内外をシールする。
【選択図】図４

Description

本発明は、タンク内に変圧器本体を収容してなる変圧器に関するものである。

変圧器は、上端に開口部を有する有底のタンク本体と該タンク本体の上端に固定されて該タンク本体の開口部を閉じる蓋とを備えたタンク内に、変圧器本体を絶縁媒体と共に収容することにより構成される。この種の変圧器では、変圧器本体がタンク内で動くのを防ぎ、タンクの蓋の上面に雨水が溜まる凹みが形成されるのを防ぐため、変圧器本体と蓋との間を連結ボルトで連結して、この連結ボルトに突っ張り棒としての役目をさせることにより、変圧器本体をタンクの底板に押し付けて該底板に対して固定するとともに、蓋を上方に適度に膨らませるようにしている。

図６及び図７は、従来のこの種の変圧器の一例を示したものである。図６は、変圧器本体をタンク内に収容するに当たり、変圧器本体に連結ボルトを介して蓋を連結した状態を、蓋を断面して示した正面図、図７は、図６に示した変圧器本体をタンク内に収容してタンク本体に蓋を取り付けた状態を示した縦断面図である。

図７において、１は、有底のタンク本体１０１と、タンク本体の上端の開口部を閉じる蓋１０２とからなるタンク、２は、上下の継鉄部がそれぞれコア締め金具２０１a ，２０１b により締め付けられた３脚鉄心２０２と、鉄心２０２の３つの脚部にそれぞれ巻装された三相の巻線２０３ｕ，２０３ｖ及び２０３ｗとを備えた変圧器本体である。この例では、変圧器本体２の三相の巻線２０３ｕ〜２０３ｗの並設方向に間隔を開けて、タンクの蓋１０２の下面に少なくとも一対のナット３，３が溶接等により固定され、下端が変圧器本体２に固定された一対の連結ボルト４，４の上端のネジ部がナット３，３に螺合されている。図７に示した例では、連結ボルト４，４がスタッドボルト（頭部を持たず、少なくとも両端にネジが設けられているボルト）からなっていて、それぞれの下端は、ナット５及び６により変圧器本体２の鉄心２０２の上部継鉄部を締め付けるコア締め金具２０１a に締結されている。

変圧器本体をタンク内に収容して変圧器を組み立てる際には、図６に示したように、タンクに収容する前の変圧器本体２に連結ボルト４，４を介して蓋１０２を連結した状態で、蓋１０２と変圧器本体２とを吊り上げて、図７に示すように変圧器本体２をタンク本体１０１内に挿入し、蓋１０２をタンク本体１０１の上端にパッキンＰを介して載せ、蓋１０２を適宜の手段によりタンク本体１０１に対して固定する。

図７に示すように、変圧器本体２をタンク１内に収容して蓋１０２をタンク本体１０１に対して固定した状態で、連結ボルト４，４を突っ張り棒として機能させて、変圧器本体２及び蓋１０２をそれぞれ下方及び上方に押すことにより、変圧器本体２の下端をタンク本体の底板１０１ａに押し付けて固定するとともに、蓋１０２を上方に適度に膨らませて、蓋１０２の上面に雨水が溜まる凹みが形成されるのを防いでいる。

図６及び図７に示した変圧器においては、変圧器本体２の下端をタンク本体の底板に押し付けてタンク内で変圧器本体が動くのを防ぎ、かつ蓋１０２に適度な膨らみを形成するために、連結ボルト４，４の高さ位置を調整して、連結ボルト４，４の突っ張り棒としての有効長を正確に調整する必要がある。連結ボルト４，４の有効長の調整は、変圧器本体をタンク本体内に挿入する前に、タンク本体１０１の深さの実測値と変圧器本体の高さの実測値とに基づいて、各連結ボルト４の有効長を調整した後、変圧器本体２をタンク内に実際に収容して見て、蓋１０２の膨らみの程度を観察することにより行う。この調整は１度で済まないことが多く、調整を行う毎に重量がある変圧器本体２を蓋１０２と共に上げ下ろしする作業を行う必要があるため、甚だ面倒であった。

図６及び図７に示した構造では、万一連結ボルト４，４の有効長が不足した場合に、変圧器本体２の下端をタンク本体の底板に十分な押圧力を以て押し付けて固定することができないおそれがあるため、変圧器本体２の振れ止めを図るための金具７をタンク本体１０１の底板１０１ａに固定しておくことが必須であった。

そこで、特許文献１に示すように、連結ボルトの有効長（突っ張り棒としての有効長）の調整を蓋の外側から行うことを可能にした変圧器の中身固定構造が提案されている。図８は、特許文献１に開示された変圧器の中身固定構造８を示している。図８に示された中身固定構造では、内周及び外周にそれぞれ雌ネジ部及び雄ネジ部を形成し、先端部の外周に互いに平行な工具係合用の溝部８０１ｃ，８０１ｃを形成した管状部８０１ａと、該管状部の下端に一体に形成されたワッシャ部８０１ｂとを有する特殊ナット８０１を用意して、この特殊ナット８０１の管状部８０１ａの内周の雌ネジ部を連結ボルト４に螺合させ、連結ボルト４と該連結ボルトに螺合された特殊ナット８０１の管状部８０１ａとをタンクの蓋１０２に設けた孔１０２ａをゆるく貫通させて蓋１０２の上方に導出する。

蓋１０２をタンク本体（図８には図示せず。）の上端に固定した後、蓋１０２から突出した特殊ナット８０１の管状部８０１ａの上端に形成した平行な溝８０１ｃ，８０１ｃに係合させた工具により、特殊ナット８０１を回転させて、特殊ナット８０１のワッシャ部８０１ｂの高さ方向位置を調整することにより、連結ボルト４の突っ張り棒としての有効長を調整する。次いで、特殊ナット８０１の管状部８０１ａにワッシャ８０３を嵌合させた後、特殊ナットの管状部８０１ａの外周の雄ネジ部にロックナット８０２を螺合させて、このロックナットを締め付けることにより、特殊ナット８０１を蓋１０２に締結する。

特開平１１−２８３８４２号公報

図８に示された変圧器の中身固定構造によれば、特殊ナット８０１の管状部８０１ａの溝部８０１ｃ，８０１ｃに工具を係合させて、特殊ナット８０１をタンクの外部から回転させることにより、連結ボルト４の突っ張り棒としての有効長を調整することができる。従って、重量がある変圧器本体の上げ下ろしを何度も行う必要がないため、変圧器の組み立てを簡単に行うことができる。

しかしながら、図８に示された中身固定構造を実現するためには、内周及び外周にそれぞれ雌ネジ部及び雄ネジ部を有する管状部とワッシャ部とを一体に備えた特殊な構造のナットを製作する必要があるため、変圧器本体とタンクの蓋とを連結する連結ボルト４とタンクの蓋１０２との結合部を構成するために必要なコストが高くなるのを避けられなかった。

また図８に示された中身固定構造によった場合には、連結ボルト４と特殊ナット８０１の雌ネジ部との間のシールを図ることができないため、連結ボルト４と特殊ナット８０１の雌ネジ部との間を通して雨水が浸入するのを避けられなかった。そのため、図８に示された中身固定構造は、屋外に設置する変圧器には適用できないという問題があった。

図８に示された中身固定構造によった場合にはまた、連結ボルト４と特殊ナット８０１の雌ネジ部との間を通して変圧器タンク内と外気との間で呼吸が行われるため、タンク内を密封することができず、外部からタンク内に進入した酸素により絶縁媒体が劣化するおそれがあった。

更に図８に示された構造によった場合には、変圧器の輸送中に変圧器に振動が加えられると、連結ボルト４と特殊ナット８０１との結合部からタンク内の絶縁油が漏れ出るおそれがあるため、工場で絶縁油を充填した状態で変圧器を輸送することができず、変圧器を据え付ける現地で絶縁油を充填する作業を行うことが必要になって、面倒である。

また図８に示された構造では、特殊ナット８０１の管状部８０１ａの外周の雄ネジ部にナット８０２を螺合させる必要があることから、特殊ナット８０１の管状部８０１ａの外径を太くして特殊ナットに十分な強度を持たせることが困難である上に、溝部８０１ｃ，８０１ｃに係合させた工具から特殊ナット８０１に与える操作力が強すぎると、特殊ナット８０１が破損するおそれがあるため、変圧器本体をタンクの底板に十分な押圧力を以て押し付けることが難しく、タンク内での変圧器本体の固定を確実に行うことが難しいという問題があった。

更に図８に示された構造によった場合には、連結ボルト４の上端が特殊ネジ８０１の雌ネジ部に螺合されているだけで、連結ボルト４が特殊ネジ８０１に対してロックされることがないため、万一連結ボルト４と変圧器本体との結合部が緩んで、振動等により連結ボルト４に回転力が作用した場合に、連結ボルト４と特殊ナット８０２との間に相対的な回転変位が生じて、連結ボルト４と特殊ナット８０２との結合部に弛みが生じ、変圧器本体の固定強度が低下するおそれがあった。

本発明の目的は、特殊な構造のナットを用いることなく、タンクの蓋と変圧器本体とを連結する連結ボルトの突っ張り棒としての有効長の調整をタンク外から行うことを可能にするとともに、タンク内での変圧器本体の固定強度を十分に高くすることを可能にし、かつ連結ボルトとタンクの蓋との結合部を気密かつ液密な構造にすることができるようにして、上記の諸問題点を解決した変圧器を提供することにある。

本発明は、上端に開口部を有する有底のタンク本体と該タンク本体の上端に固定されて該タンク本体の開口部を閉じる蓋とを備えたタンク内に変圧器本体が絶縁媒体と共に収容されて、変圧器本体がタンク本体の底板上に載置された状態で支持される変圧器を対象とする。本発明が対象とする変圧器においては、下端が変圧器本体に固定され、上端寄りの部分が蓋に固定された複数の連結ボルトが設けられて、該複数の連結ボルトの突っ張りにより変圧器本体がタンク内に固定される。

本発明においては、前記の目的を達成するため、タンクの蓋の肉厚よりも大きい軸線方向寸法を有するナット本体と、該ナット本体よりも大きな外径を有して該ナット本体の軸線方向の一端に一体化された座板部とを有する座板付きナットが座板部を下にして各連結ボルトの上端寄りのネジ部に螺合される。

本発明においてはまた、座板付きナットのナット本体をゆるく貫通させるが、座板部の通過は阻止する大きさの内径を有する貫通孔が各連結ボルトに対応させて蓋に設けられ、各連結ボルトに螺合された座板付きナットのナット本体が、蓋に設けられた対応する貫通孔を貫通した状態で配置されるとともに、該座板付きナットの座板部が蓋の内面側で貫通孔の周辺部に当接されて（あてがわれて）、蓋の上方への膨らみ量が設定された膨らみ量となるまで前記座板付きナットが前記蓋に対して締め付けられる。

また本発明においては、各座板付きナットを蓋に対して締め付けた状態で、各連結ボルトの上端寄りのネジ部に各連結ボルトに螺合されたナットの上端から上方に突出した突出部が形成されるように、各連結ボルトの長さが設定され、各連結ボルトの突出部に袋ナットが螺合されて、各連結ボルトに螺合された座板付きナットのナット本体の蓋から上方に突出した部分が袋ナットの内側に収容される。また各袋ナットの下端とタンクの蓋との間にパッキンが配設されて、各袋ナットがパッキンを介して蓋の貫通孔の周辺部に対して締め付けられ、該パッキンにより、各袋ナットの内部が外部に対してシールされる。

本発明によれば、ナット本体と、座板部を一体に有する座板付きナットを、その座板部を下にした状態で各連結ボルトに螺合させて、各連結ボルトに螺合させた座板付きナットのナット本体と各連結ボルトの上端寄りの部分とを、タンクの蓋に設けた貫通孔をゆるく貫通させてタンクの蓋から上方に導出したので、タンクの蓋の上方に突出したナット本体にスパナを係合させて、座板付きナットを回転させることにより、座板付きナットの高さ方向位置を調整して、連結ボルトの有効長（突っ張り棒としての有効長）を調整することができる。このように、本発明によれば、タンクの外部から座板付きナットを操作することにより、変圧器本体とタンクの蓋とを連結する連結ボルトの突っ張り棒としての有効長を調整することができるため、変圧器本体の上げ下ろしを繰り返し行うことなく、タンクの蓋の膨らみの調整と、タンク内での変圧器本体の固定強度の調整とを適確に行うことができる。

本発明において用いる座板付きのナットは、一般に広く用いられている鍔付きナットと大差がない構造を有するもので、図８に示した従来技術で用いていた特殊ナットに比べて低コストで製作することができるため、連結ボルトの有効長を外部から調整するための機構を低コストで構成することができる。

また本発明においては、スパナ等の締め付け工具により操作できる座板付きナットを用いて連結ボルトとタンクの蓋とを結合するため、ナットの締め付けを十分に行って、タンク内での変圧器本体の固定強度を高めることができる。

また本発明においては、座板付きのナットのナット本体を収容する空所を内側に備えた袋ナットを、座板付きのナットの上端から上方に突出した連結ボルトの突出部に螺合させて締め付ける構造にするとともに、袋ナットとタンクの蓋との間にパッキンを介在させて、袋ナットをパッキンを介してタンクの蓋に対して締め付けるようにしたので、変圧器本体とタンクの蓋とを連結する連結ボルトと蓋との結合部を気密かつ液密な構造にすることができる。従って、本発明は、屋外に設置する変圧器にも適用することができ、タンクを完全に密閉する必要がある変圧器にも適用することができる。

本発明においてはまた、座板付きナットから上方に突出した連結ボルトの突出部に螺合させた袋ナットの締め付けにより、連結ボルトをロックすることができるため、何らかの原因で、連結ボルトと変圧器本体との締結部が緩んで、変圧器の電磁振動等により連結ボルトに回転トルクが作用した場合に、座板付きナットの高さ位置が変化して、変圧器本体の固定強度が低下したり、蓋の膨らみがなくなって、蓋の上面に雨水が溜まる状態になったりするのを防ぐことができる。

本発明に係る変圧器の一実施形態の外観を示した正面図である。図１に示した変圧器の縦断面図である。図１に示した変圧器の本体と該本体に締結された連結ボルトとを示した側面図である。図１及び図２の実施形態で用いる連結ボルトとタンクの蓋との結合部の構造を詳細に示した断面図である。本発明の実施形態において、連結ボルトにナットを螺合させて締め付けた状態を示した正面図である。従来の変圧器において、変圧器本体に連結ボルトを介してタンクの蓋を連結した状態を、蓋を断面して示した正面図である。従来の変圧器の縦断面図である。特許文献１に示された変圧器中身固定構造の要部の構成を示した断面図である。

以下、図１ないし図５を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係る変圧器の一実施形態の全体的な構成を概略的に示したもので、これらの図において、１０は変圧器のタンク、２０はタンク１０内に絶縁油（図示せず。）とともに収容された変圧器本体、３０は変圧器本体２０をタンク１０に対して固定する変圧器本体固定装置である。

更に詳細に説明すると、タンク１０は、側壁部１１ａと、底板１１ｂとを有し、上端に開口部をするタンク本体１１と、タンク本体１１の上端の開口部を閉じる蓋１２とを備え，タンク本体１１の側壁部１１ａには、放熱板１３が取り付けられている。放熱板１３は、例えば波形に成形された板からなっていて、タンク本体の側壁部１１ａに溶接により取り付けられている。図１及び図２においては、放熱板１３の詳細な構造の図示が省略されている。なお放圧板に代えて内部に油道を有する放熱器をタンク本体の側壁部に取り付ることもあり、タンクの側壁部１１ａ自体を波形に成形して該側壁部に放熱器としての機能を持たせる場合もある。

タンク本体１１の側壁部の上部には、変圧器を吊り上げる際にホイスト・クレーン等の吊り上げ装置のフックを引っ掛ける吊り耳１４が溶接されている。またタンク本体１１の底板１１ｂの下面には、アングル材等からなる脚部１５が溶接されている。

タンク１０内に収容する変圧器本体の構成は任意であるが、本実施形態で用いる変圧器本体２０は、上下の継鉄部がそれぞれコア締め金具２１，２２により締め付けられた３脚鉄心２３と、鉄心２３の３つの脚部にそれぞれ巻装された三相の巻線２５ｕ，２５ｖ及び２５ｗとを備えている。変圧器本体２０は、タンク本体１１内に挿入されて、タンク本体の底板１１ｂの上に載置されている。

変圧器固定装置３０は、下端が変圧器本体２０に固定され、上端がタンクの蓋１２に固定される複数の連結ボルト３１と、連結ボルト３１をタンクの蓋１２に結合する結合部とにより構成される。本実施形態では、図３に示されているように、変圧器本体２０の鉄心２３の上部継鉄部を締め付ける一対のコア締め金具２１，２１のそれぞれの長手方向の一端に、スタッドボルトからなる２本の連結ボルト３１，３１が、鉄心２３を鋼板の積層方向に２等分する垂直平面の両側の対称位置に位置させた状態で配置されて、各連結ボルトの下端がナット３２及び３３によりコア締め金具２１，２１に締結されている。同様に、一対のコア締め金具２１，２１のそれぞれの長手方向の他端にスタッドボルトからなる２本の連結ボルトの下端が締結されていて、合計４本の連結ボルトが、それぞれの中心軸線を水平面上で長方形の４つの角部に位置させた状態で設けられている。

なお連結ボルト３１は、蓋１２と変圧器本体２０との間をバランスよく突っ張ることができるように設ければよく、連結ボルトの数や配置は、変圧器本体の構造に応じて適宜に設定することができる。例えば、変圧器本体の鉄心の上下の継鉄部を幅方向に２等分する垂直平面に沿って鉄心の一端側及び他端側にそれぞれ２本の連結ボルトを固定することができる場合には、これら２本の連結ボルトにより蓋１２と変圧器本体２０との間をバランスよく突っ張ることができる。

本実施形態において、各連結ボルト３１をタンクの蓋１２に結合する結合部は、図４に示されているように、連結ボルト３１の上端寄りの部分に螺合された座板付きナット３５と、座板付きナット３５を内側に収容した状態で連結ボルト３１に螺合された袋ナット３７とを備えている。

座板付きナット３５は、タンクの蓋１２の肉厚よりも大きい軸線方向寸法を有するナット本体３５ａと、ナット本体３５ａよりも大きな外径を有して該ナット本体の軸線方向の一端に一体化された座板部３５ｂとを有するナットで、このナットは、その座板部３５ｂを下にして各連結ボルト３１の上端寄りの部分に螺合されている。

蓋１２には、座板付きナット３５のナット本体３５ａをゆるく貫通させるが、座板部３５ｂの通過は阻止する大きさの内径を有する貫通孔１２ａが、各連結ボルト３１に対応させて設けられている。図示の例では、貫通孔１２ａの周辺部が上方に（タンク本体１１と反対側に）凸な形状を呈するように変形されて、貫通孔１２ａの周辺部に円環状の座部１２ｂが形成されている。

各連結ボルト３１に螺合された座板付きナット３５は、そのナット本体３５ａが、蓋１２に設けられた対応する貫通孔１２ａをゆるく（回転自在に）貫通した状態で設けられ、その座板部３５ｂが、蓋１２の内面側で貫通孔１２ａの周辺部にプレスボード等のクッション材からなるワッシャ３６を介して当接される（あてがわれる）。座板付きナット３５は、後記する手順で蓋１２がタンク本体１１の上端に固定された後に、蓋１２の上方への膨らみ量が設定された膨らみ量（設定膨らみ量）となるまで蓋に対して締め付けられる。蓋１２の膨らみ量は、蓋１２の所定箇所（例えば貫通孔１２ａの周辺部）の上方への変位量を測定することにより確認することができる。

本実施形態では、蓋１２の上方への膨らみ量が設定膨らみ量となるまで座板付きナット３５を締め付けた状態で、変圧器本体２０の下端をタンク本体１１の底板に、該変圧器本体２０を動かないように固定するために十分な押圧力を以て押付けた状態にすることができるように、上記蓋１２の設定膨らみ量が設定される。

本実施形態においては、蓋１２の上方への膨らみ量が設定された膨らみ量となるまで各座板付きナット３５を蓋１２に対して締め付けたときに、図５に示すように、各連結ボルト３１の上端寄りのネジ部に各連結ボルトに螺合された座板付きナット３５の上端から上方に突出した高さｈの突出部３１ａが形成されるように、各連結ボルトの変圧器本体２０から上方に延びる部分の長さが設定され、座板付きナットの上端から突出した各連結ボルト３１の突出部３１ａに袋ナット３７が螺合される。

袋ナット３７は、座板付きナット３５のナット本体３５ａの、蓋１２の上面から上方に突出した部分を収容する空所３７ａと、連結ボルト３１の突出部に螺合される雌ネジ部３７ｂとを備えたもので、袋ナット３７を各連結ボルト３１の突出部３１ａに螺合して、蓋１２の座部１２ｂに対して締め付けた状態にしたときに、座板付きナット３５のナット本体３５ａの蓋から上方に突出した部分が袋ナット３７の内側に収容されて隠されるようになっている。

各袋ナット３７の下端には、パッキン収容溝が周設されて、このパッキン収容溝内に、パッキン３８が収容され、各袋ナット３７が、パッキン３８を押し潰した状態で蓋の貫通孔１２ａの周辺の座部１２ｂに対して締め付けられて、パッキン３８により、各袋ナット３７の内部が外部に対してシールされるようになっている。

変圧器本体２０を収容したタンク１０の蓋１２には、変圧器本体のＵ，Ｖ，Ｗ三相の高圧側端子にそれぞれ接続された高圧ブッシング４０ｕ、４０ｖ及び４０ｗと、変圧器本体の三相の低圧側端子にそれぞれ接続された三相の低圧ブッシング（図示せず。）とが取り付けられる。

上記の変圧器を組立てる際には、変圧器本体２０の鉄心の上部継鉄部を締め付けているコア締め金具２１，２１に各連結ボルト３１の下端をナット３２及び３３を用いて締結して、各連結ボルトの下端を変圧器本体に固定した後、変圧器本体２０をタンク本体１１内に挿入して、該変圧器本体２０をタンク本体の底板１１ｂ上の所定位置に着座させる。

各連結ボルト３１の下端を変圧器本体２０に固定する際には、後の工程で、各連結ボルトの下端が固定された変圧器本体２０をタンク本体内に収容して、各連結ボルトの上端寄りの部分を，タンク本体の開口部を閉じる蓋１２に設けられた対応する貫通孔１２ａを通して蓋から上方に突出させた状態にしたときに、各連結ボルトのネジ部の蓋１２から上方に突出した部分の長さが、袋ナット３７を螺合させて十分に締め付けることを可能にするために許容される範囲内に収まるように、変圧器本体２０の高さの実測値と、タンク本体の高さの実測値とに応じて、各連結ボルト３１の、変圧器本体２０から上方に延びる部分の長さを調整する。袋ナット３７の空所３７ａ及び雌ネジ部３７ｂの軸線方向寸法にある程度の余裕を持たせておけば、各連結ボルトのネジ部の蓋１２から上方に突出した部分の長さに多少のバラツキがあっても、袋ナットの突出部３１ａへの螺合と蓋１２に対する締め付けとに支障を来すことはないため、上記の調整はそれほど厳密に行う必要はない。

各連結ボルト３１のネジ部の、変圧器本体２０から上方に延びる部分の長さを常に一定とした場合、各連結ボルトのネジ部の蓋１２から上方に突出する部分の長さは、変圧器本体２０の高さ寸法のばらつきと、タンク本体の高さのばらつきとに応じてばらつくことになる。変圧器本体２０の高さ寸法のばらつき及びタンク本体の高さのばらつきに起因して各連結ボルトのネジ部の蓋１２から上方に突出した部分の長さに生じるばらつきを、袋ナット３７の空所３７ａ及び雌ネジ部３７ｂの軸線方向寸法に余裕を持たせることで吸収することができる場合には、上記の調整作業を省略して、変圧器本体２０から上方に延びる部分の長さを常に一定とするように連結ボルトの下端を変圧器本体に固定するようにすることもできる。

上記のようにして各連結ボルト３１の下端を変圧器本体２０に固定した後、各連結ボルト３１の上端寄りの部分のネジ部に、座板付きナット３５を、その座板部３５ｂを下にした状態で螺合させ、各座板付きナット３５の座板部３５ｂの上にワッシャ３６を載せて、蓋１２をタンク本体１１の上端に被せる。蓋１２とタンク本体１１の上端との間には、図２に示したように、パッキンＰを介在させておく。蓋１２をタンク本体１１の上端に被せる際に、各連結ボルト３１に螺合された座板付きナット３５のナット本体３５ａを、蓋１２に設けられた対応する貫通孔１２ａに挿入して、各座板付きナット３５のナット本体３５ａが貫通孔１２ａを貫通した状態にする。次いで、蓋１２を図示しないボルトによりタンク本体１１の上端に締結して、タンク本体１１の上端の開口部を閉じる。

上記のようにして蓋１２をタンク本体１１の上端に取り付けた後、座板付きナット３５のナット本体の、貫通孔１２ａを通して蓋１２から上方に突出している部分に、スパナ等のナット締付け工具を係合させて、座板付きナット３５を回転させることにより、座板付きナット３５を上方に変位させ、座板付きナットの座板部３５ｂを蓋１２の内面側で、貫通孔１２ａの周辺部にワッシャ３６を介して当接させる。座板付きナットの座板部３５ｂを貫通孔１２ａの周辺部に当接させた状態で、座板付きナット３５を更に回転させることにより、各連結ボルト３１を突っ張り棒として機能させて、蓋１２を上方に押し上げて膨らませるとともに、変圧器本体２０をタンク本体１１の底板１１ｂに押付ける。最終的に、蓋１２の上方への膨らみ量が設定膨らみ量となるまで座板付きナット３５を蓋に対して締め付ける。これにより、蓋１２の上面に所定の膨らみを持たせるとともに、変圧器本体２０の下端をタンク本体の底板１１ｂに十分大きい押圧力を以て押付けて、変圧器本体２０がタンク内で動かないようにする。

上記のようにして、座板付きナット３５を締付けた後、各連結ボルト３１に螺合された座板付きナット３５の上端から上方に突出している連結ボルトの突出部３１ａに、袋ナット３７を螺合させて、各袋ナット３７を、蓋１２の貫通孔１２ａの周辺の座部１２ｂに対してパッキン３８を介して締付けることにより、袋ナット３７の内部と外部との間でガス及び液体の流通がないように、袋ナット３７の内部を外部に対してシールする。座板付きナット３５の締め付けを完了した時点で、座板付きナットの上端から上方に突出した状態で形成される各連結ボルト３１の突出部３１ａの高さｈは、袋ナット３７の締付けに支障を来さない高さに設定しておく。

上記のようにして、タンク内に変圧器本体を収容して固定し、タンクの蓋１２にブッシングなどの必要部品を取り付けた後、蓋１２に設けられた注油口（図示せず。）からタンク１０内に絶縁油を注入する。

上記のように、本実施形態においては、ナット本体３５ａと、座板部３５ｂとを一体に有する座板付きナット３５を、その座板部を下にした状態で各連結ボルト３１に螺合させて、各連結ボルトに螺合させた座板付きナットのナット本体３５ａと各連結ボルト３１の上端寄りの部分とを、タンクの蓋１２に設けた貫通孔をゆるく貫通させて蓋１２から上方に導出し、蓋１２から上方に導出されたナット本体３５ａを回転させることにより、座板付きナットの高さ方向位置を調整する。このように構成しておくと、連結ボルト３１の有効長（突っ張り棒としての有効長）の調整をタンクの外部から行うことができるので、変圧器本体の上げ下ろしを繰り返し行うことなく、タンクの蓋の膨らみの調整と、タンク内での変圧器本体の固定強度の調整とを適確に行うことができる。

本実施形態で用いる座板付きナット３５は、一般に広く用いられている鍔付きナット（またはフランジナット）と大差がない構造を有するもので、複雑な構造を有するものではないため、図８に示した従来技術で用いていた特殊ナットに比べて低コストで製作することができる。また座板付きナット３５には、通常のナットと同様に、十分な機械的強度を持たせることができるため、座板付きナットの締め付けを十分に行って、変圧器本体をタンク内に強固に固定することができる。

また本実施形態においては、座板付きナット３５のナット本体３５ａを収容する空所を内側に備えた袋ナット３７を、座板付きナットの上端から上方に突出した連結ボルトの突出部３１ａに螺合させて締め付ける構造にするとともに、袋ナット３７とタンクの蓋１２との間にパッキン３８を介在させて、袋ナット３７をパッキン３８を介してタンクの蓋に対して締め付けるようにしたので、変圧器本体２０とタンク１０の蓋１２とを連結する連結ボルトと蓋との結合部を、気密かつ液密にシールされた構造にすることができる。従って、本発明は、屋外に設置する変圧器にも適用することができ、タンクを完全に密閉する必要がある変圧器にも適用することができる。また連結ボルトとタンクの蓋との結合部を通して呼吸が行われるのを防ぐことができるため、タンク内に外気が進入して絶縁油が劣化するのを防ぐことができる。

本実施形態に係る変圧器においてはまた、座板付きナット３５の上端から上方に突出した連結ボルト３１の突出部３１ａに螺合させた袋ナット３７の締め付けにより、連結ボルト３１をロックすることができるため、何らかの原因で、連結ボルト３１の下端と変圧器本体２０との締結部が緩んで、変圧器の電磁振動等により連結ボルト３１に回転トルクが作用した場合に、座板付きナット３５の高さ位置が変化して、変圧器本体の固定強度が低下したり、蓋の膨らみがなくなって、蓋の上面に雨水が溜まる状態になったりするのを防ぐことができる。

なお本発明において、変圧器本体とタンクの蓋とを連結する連結ボルトとしてスタッドボルトを用いる場合、該スタッドボルトは、その全長に亘って雄ネジ部を有するものでもよく、一端寄りの部分及び他端寄りの部分にのみ雄ネジ部を有するものでもよい。また連結ボルト３１の変圧器本体から上方に突出して延びる部分の長さを適宜に調整するためには、連結ボルトとしてスタッドボルトを用いるのが便利であるが、連結ボルトは必ずしもスタッドボルトにより構成する必要はなく、締付け工具を係合させる頭部を一端に有するボルトを連結ボルトとして用いて、該連結ボルトの一端側を変圧器本体に固定するようにしてもよい。また上記の実施形態では、連結ボルトの下端をナットを用いて変圧器本体に固定しているが、連結ボルトの下端の変圧器本体への固定は、溶接等によってもよい。

上記の実施形態では、変圧器本体２０が、上下の継鉄部をコア締め金具で締め付けた三脚積層鉄心に三相の巻線を巻装した構造を有しているが、上記の実施形態はあくまでも一例を示したものであり、本発明は、変圧器本体の構造の如何に関わりなく、変圧器本体とタンクの蓋との間を連結ボルトで連結して、タンク内での該連結ボルトの突っ張りにより、変圧器本体をタンクの底板側に押圧するとともに、タンクの蓋を上方に適度に膨らませる構造が採用される変圧器に広く適用することができる。

例えば、上記の実施形態では、巻線を巻装する鉄心として積層鉄心を用いているが、巻鉄心を用いる場合にも本発明を適用することができる。また本発明を適用する変圧器において、鉄心の継鉄部を締め付けるコア締め構造は任意であり、鉄心の継鉄部にコア締めを施さない場合にも本発明を適用することができる。タンク内に収容する変圧器本体は、鉄心と該鉄心に巻装された巻線とを有し、連結ボルトの下端を固定することができる部分を備えたものであればよい。また三相変圧器だけでなく、単相変圧器にも本発明を適用することができるのはもちろんである。

上記の実施形態では、変圧器の絶縁と冷却とを図るためにタンク内に収容する絶縁媒体として絶縁油を用いたが、絶縁媒体として絶縁ガスを用いる場合にも本発明を適用することができる。

１０タンク
１１タンク本体
１２タンクの蓋
３０変圧器本体固定装置
３１連結ボルト
３２ナット
３３ナット
３５座板付きナット
３５ａナット本体
３５ｂ座板部
３６ワッシャ
３７袋ナット

Claims

上端に開口部を有する有底のタンク本体と該タンク本体の上端に固定されて該タンク本体の開口部を閉じる蓋とを備えたタンク内に変圧器本体が絶縁媒体と共に収容されて、該変圧器本体が前記タンク本体の底板上に載置され、下端が前記変圧器本体に固定され、上端寄りの部分が前記蓋に固定された複数の連結ボルトが設けられて、該複数の連結ボルトの突っ張りにより前記変圧器本体がタンク内に固定される変圧器において、
前記タンクの蓋の肉厚よりも大きい軸線方向寸法を有するナット本体と、該ナット本体よりも大きな外径を有して該ナット本体の軸線方向の一端に一体化された座板部とを有する座板付きナットが前記座板部を下にして各連結ボルトの上端寄りのネジ部に螺合され、
前記座板付きナットのナット本体をゆるく貫通させるが、前記座板部の通過は阻止する大きさの内径を有する貫通孔が各連結ボルトに対応させて前記蓋に設けられ、
各連結ボルトに螺合された座板付きナットのナット本体が、前記蓋に設けられた対応する貫通孔を貫通した状態で配置されるとともに、該座板付きナットの座板部が前記蓋の内面側で前記貫通孔の周辺部に当接されて、前記蓋の上方への膨らみ量が設定された膨らみ量となるまで前記座板付きナットが前記蓋に対して締め付けられ、
各座板付きナットが前記蓋に対して締め付けられた状態で、各連結ボルトの上端寄りのネジ部に、各連結ボルトに螺合された座板付きナットの上端から上方に突出した突出部が形成されるように各連結ボルトの長さが設定され、
各連結ボルトの前記突出部に袋ナットが螺合されて、各連結ボルトに螺合された座板付きナットのナット本体の前記蓋から上方に突出した部分が前記袋ナットの内側に収容され、
各袋ナットの下端と前記タンクの蓋との間にパッキンが配設されて、各袋ナットが前記パッキンを介して前記蓋の貫通孔の周辺部に対して締め付けられ、
前記パッキンにより、各袋ナットの内部が外部に対してシールされていることを特徴とする変圧器。