JP4684721B2 - Conservator - Google Patents
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Description
本発明は、変圧器やリアクトルなどが収納されて絶縁油が封入された油入電気機器(以下、油入機器という。)の呼吸作用による絶縁油の劣化を防止するために該油入機器に連設されるコンサベータに関する。 The present invention relates to an oil-filled device in order to prevent deterioration of the insulating oil due to the breathing action of an oil-filled electrical device (hereinafter referred to as oil-filled device) in which a transformer, a reactor, etc. are housed and filled with insulating oil. Concerned Conservator
電気機器の1つとしての変圧器に、絶縁油中に変圧器本体を浸した油入変圧器がある。図3は、油入変圧器の一例を示す図である。この油入変圧器160には、本体タンク100内に変圧器101本体が収容されるとともに、絶縁油102が充填され、本体タンク100の上方には、当該本体タンク100から連結管107を介して連通するコンサベータ150が設けられている。コンサベータ150内には、通常、上記本体タンク100内から流れ込んだ絶縁油102が空気108とともに収容されている。
As a transformer as one of electric devices, there is an oil-filled transformer in which a transformer body is immersed in insulating oil. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an oil-filled transformer. The oil-filled
変圧器101を運転すると、無負荷損(鉄損)により当該変圧器101が発熱し、その温度が上昇する。この温度上昇に伴い絶縁油102が加温され、絶縁油102の体積が膨張する。また、変圧器101の負荷が増減すると、それに伴い負荷損(銅損)が変化し、発生熱量が変わるため、絶縁油102の温度が昇降し、その結果として絶縁油102の体積が変化する。この油102の体積の変動に伴って変圧器内の空気が外部との間で出入りする呼吸作用が生じる。この呼吸作用は、外部から吸入された新しい空気が油102表面に接触し、油102を酸化したり、また空気中の水分が油102中に吸収され、絶縁耐力が低下するといった弊害を引き起こす。このような呼吸作用による弊害を抑制するために、コンサベータ150は、外気と油との接触面積を小さくするように機能する。
When the
そして、コンサベータ150の上部より延びる連通管105を介して吸湿呼吸器104が油入機器脇に設けられている。この吸湿呼吸器104は、その内部に乾燥剤(シリカゲル)が封入され、外気の除湿を行う装置である。この吸湿呼吸器104の下面には、オイルポット134が取り付けられている。絶縁油102が収縮することにより、外気はオイルポット134から吸湿呼吸器104に吸入され、ここで除湿されて乾燥空気108となり、連通管105を通してコンサベータ150内に流入する。一方、絶縁油102が膨張する場合には、乾燥空気108は、連通管105を通して吸湿呼吸器104に押し出され、オイルポット134から外気に放出される。このように除湿した乾燥空気108を吸入放出させることで、特に冬場において、コンサベータ内部の壁面の結露の防止も図っている。
A
しかしながら、長時間油入機器160を運転し、外気の流出入を繰り返す場合、上記吸湿呼吸器104内に充填された乾燥剤の吸湿能は徐々に低下していく。これを放置すると、油温の低下とともに除湿されていない外気がコンサベータ内に流入し、内部で結露し、その結果鋼材の腐食を引き起こすおそれがあるため、これを早期に交換する必要がある。この吸湿剤の交換は、油入機器の能力やその運転状態にもよるが、通常、年に1〜2回行われていた。かかる交換作業では、交換する吸湿剤の量が非常に多く、大変な労力を要し、費用もかさむといった問題があった。
However, when the oil-filled
一方、絶縁油の劣化を防止することを目的として、コンサベータ内の絶縁油と空気との間に、両者を隔離する耐熱性および耐油性を有するゴム質の隔膜を設ける提案が種々なされている(例えば、特許文献1、2および3参照)。
しかしながら、これらの提案で使用される隔膜は、比較的短期の絶縁油の劣化を防止する点では効果的であるが、絶縁油と絶えず接触し、高温にさらされつつ伸縮を繰り返すため、長期的に見ると、隔膜自体の劣化の問題があった。また、この隔膜上部では、外気が流出入を繰り返すため、外気の除湿を行わない場合、結露が生じ、周壁の隔膜を固定している鋼材が腐食するおそれがある。そのため、予備的に吸湿呼吸器を設置して外気を除湿することが行われてきたが、上記と同様、吸湿剤の交換作業に大変な量力と費用がかかるという問題が依然存在していた。
On the other hand, for the purpose of preventing the deterioration of the insulating oil, various proposals have been made to provide a heat-resistant and oil-resistant rubbery diaphragm between the insulating oil in the conservator and the air. (For example, see
However, the diaphragms used in these proposals are effective in preventing the deterioration of the insulating oil for a relatively short period of time, but since they are constantly in contact with the insulating oil and repeatedly expanded and contracted while being exposed to high temperatures, In view of the above, there was a problem of deterioration of the diaphragm itself. In addition, since the outside air repeatedly flows in and out at the upper part of the diaphragm, if the outside air is not dehumidified, condensation may occur and the steel material fixing the diaphragm on the peripheral wall may be corroded. For this reason, it has been practiced to preliminarily install a hygroscopic respirator to dehumidify the outside air. However, as described above, there still remains a problem that the exchanging work of the hygroscopic agent requires a great amount of power and cost.
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、シリカゲルなどの吸湿剤を不要にし、かかる吸湿剤の交換に伴う費用と労力を削減できるとともに、内部における結露を防止でき、これに起因する鋼材の腐食を防止できるコンサベータを提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention eliminates the need for a hygroscopic agent such as silica gel, can reduce the cost and labor associated with the replacement of the hygroscopic agent, prevent condensation inside, and corrode the steel due to this. The purpose is to provide a conservator that can be prevented.
上記目的は、本発明によれば、絶縁油が封入された油入電気機器に連通して設置され、その周壁の上方にカバー及び通気口を備える容器の内部に、前記油入電気機器内から当該容器内に流れ込んだ前記絶縁油を収容する油収容部と、前記周壁に外周が固定された隔膜によって当該油収容部と隔離されるとともに、前記周壁において当該隔膜よりも高い位置で当該周壁に外周を固定されたシート状体からなる変形性部材によって外気と流通を絶った状態で気体を収容する気体収容部と、前記隔膜と前記変形性部材との間に介在し、両者を密着させないようにするスペーサとを有し、当該気体収容部は前記絶縁油の膨張収縮に伴って生じる前記隔膜の動きを前記気体収容部内の気体の流動を介して前記変形性部材に伝達しこれを変形させるように構成されていることを特徴とするコンサベータによって達成される。 According to the present invention, the above object is provided in communication with an oil-filled electrical device in which insulating oil is sealed, and inside the container having a cover and a vent above the peripheral wall , from within the oil-filled electrical device. The oil container is separated from the oil container by an oil container that stores the insulating oil that has flowed into the container, and a diaphragm whose outer periphery is fixed to the peripheral wall, and is disposed on the peripheral wall at a position higher than the diaphragm in the peripheral wall. The deformable member made of a sheet-like body having a fixed outer periphery is interposed between the gas accommodating portion that accommodates gas in a state in which circulation with the outside air is interrupted, and the diaphragm and the deformable member, so that the two are not in close contact with each other And the gas accommodating portion transmits the movement of the diaphragm caused by the expansion and contraction of the insulating oil to the deformable member via the gas flow in the gas accommodating portion and deforms it. like Is achieved by conservator, characterized in that have been made.
上記のとおり、本発明のコンサベータは、油収容部を画する隔膜と、これに接しており、外気と流通を絶った状態で気体を収容する気体収容部とを有する。上記気体収容部は、上記コンサベータ内容積から油収容部を除いた残りの部分の一部とされる。これと油収容部との合計容積をコンサベータ容器の内容積から除いた部分については、外気が流出入するような構造とする。隔膜には、例えばゴム製シートなどの弾性材料を用いることができるが、更に耐熱性および耐油性をも兼備する材料を用いるのがより好ましい。 As described above, the conservator of the present invention has a diaphragm that defines an oil storage section, and a gas storage section that is in contact with the diaphragm and stores gas in a state in which the circulation with the outside air is cut off. The gas accommodating portion is a portion of the remaining part content excluding oil accommodating portion from the conservator in volume. The portion excluding the total volume of this oil containing portion from the internal volume of the conservator container, a structure such as the outer air is flows in and out. For the diaphragm, for example, an elastic material such as a rubber sheet can be used, but it is more preferable to use a material having both heat resistance and oil resistance.
また、この気体収容部は、内部に気体を収容しており、油収容部との間の上記隔膜の動きを当該気体の流動を介してシート状体からなる変形性部材に伝達しこれを変形させる。ここで、「変形性部材」は、気体の通過を遮断する不通気性を有し、かつ軟質性、可とう性、弾性などのうちの少なくとも1つの性質を有する種々の材料を指すものとし、本明細書では、以下、上記「変形性部材」をこのような性質を有する部材の意で使用する。上記変形性部材は、これらの性質のうち、特に弾性を有していることが好ましい。なお、この変形性材料は、上記の性質以外にも耐油性、耐熱性などを兼備していてもよい。 In addition, the gas storage portion stores gas therein, and transmits the movement of the diaphragm to and from the oil storage portion to the deformable member made of a sheet-like body through the flow of the gas, thereby deforming it. Let Here, the “deformable member” refers to various materials having air permeability that blocks the passage of gas and having at least one property of softness, flexibility, elasticity, and the like. In the present specification, hereinafter, the “deformable member” is used as a member having such a property. Among these properties, the deformable member preferably has elasticity. The deformable material may have oil resistance, heat resistance, etc. in addition to the above properties.
このような変形性部材としては、表面に適当なコーティング処理を施した紙製シート布製シートなどの非弾性材料のほか、ゴム製シートなどの弾性材料が挙げられる。また、高分子樹脂製シートは、弾性を有するものと非弾性のものとがあり、いずれも使用できる。このようなシート状体は、コンサベータ内の油収容部における絶縁油の油面から所定の高さの周壁に、当該シート状体の外周部を固定することで、気体収容部を形成できる。シート状体として非弾性材料を用いる場合、気体の流動に応じてこのシート状体の中央部分が上方に持ち上げられるように、当該シート状体を余裕を持たせた状態で固定するのがよい。また、気体の流動によりシート状体が上方に持ち上げるように機能する蛇腹構造をシート状体の外周の周壁に沿って形成しておくなどの加工を施しておいてもよい。弾性材料をシート状体として用いる場合、上記のような余裕を持たせたり、蛇腹構造を設ける必要性を減じることができる。 Examples of such a deformable member include non-elastic materials such as a paper sheet cloth sheet having an appropriate coating treatment on the surface, and elastic materials such as a rubber sheet. In addition, the polymer resin sheet includes an elastic sheet and an inelastic sheet, and any of them can be used. Such a sheet-like body can form a gas accommodating part by fixing the outer peripheral part of the said sheet-like body to the surrounding wall of predetermined height from the oil surface of the insulating oil in the oil accommodating part in a conservator. When an inelastic material is used as the sheet-like body, it is preferable to fix the sheet-like body with a margin so that the central portion of the sheet-like body is lifted upward according to the flow of gas. Moreover, you may give the process of forming the bellows structure which functions so that a sheet-like body may lift upwards with the flow of gas along the outer peripheral wall of a sheet-like body. When the elastic material is used as a sheet-like body, it is possible to reduce the necessity of providing a margin as described above or providing a bellows structure.
この変形性部材を備えた気体収容部に収容される気体としては、除湿されていない通常の空気、乾燥空気、窒素ガスなどを使用できるが、万一上記不通気性材料が破損した場合を考慮して、乾燥空気または窒素ガスを使用するのが好ましい。また、容易に入手可能な場合、不活性ガス(アルゴン、キセノンなど)などを用いることもできる。これらのうち、乾燥空気については、例えば吸湿剤を通した空気をポンプなどを用いて封入でき、窒素ガスや不活性ガスについては、各々の気体が充填されたボンベからボンベ内の圧力を利用して気体収容部内に封入できる。 As the gas accommodated in the gas accommodating portion provided with this deformable member, normal air that has not been dehumidified, dry air, nitrogen gas, etc. can be used, but in the unlikely event that the air-impermeable material is damaged, Thus, it is preferable to use dry air or nitrogen gas. In addition, an inert gas (such as argon or xenon) can be used when it is easily available. Among these, for dry air, for example, air that has passed through a hygroscopic agent can be sealed using a pump or the like, and for nitrogen gas and inert gas, the pressure in the cylinder is used from the cylinder filled with each gas. And can be enclosed in the gas container.
カバーは、油入機器は、屋外に設置されることが多いことから、上記変形性部材の紫外線などによる劣化を考慮しなければならず、また仮に屋内に油入機器が設置されている場合でも、紫外線などによる影響は無視できないことから、前記シート状体などの変形性部材を覆い隠すためのものである。このカバーは、特に耐候性を有していることが好ましい。このようなカバーとしては、板状の種々の材質のものを使用でき、例えば鋼板、鉄板、セメント板、木板などの種々の光不透過性の板材のほか、プラスチック板、ガラス板などの無色または有色の透明な板材なども使用できる。また、このような板材以外にも、耐候性を有しある程度の機械的強度を有するシート材、例えばプラスチックシートなども使用可能である。透明板を用いる場合、紫外線を遮蔽可能な材質のものとするのがよい。この場合、上記各種板材は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。そして、これらの板材を上記変形性部材を覆い隠すことができる箱型などの形状に適宜加工すればよい。その際、このカバーの大きさは、上記変形性部材の最大変形量を考慮し、この最大変形時の変形性部材を包囲できるよう設計するのがよい。変形性部材を収納したカバーは、コンサベータや油入電気機器本体の外面などに固定できる。 Since the oil-filled equipment is often installed outdoors , the cover must take into account the deterioration of the deformable member due to ultraviolet rays, etc. Even if the oil-filled equipment is installed indoors, , such as by the influence ultraviolet since not negligible, is intended to mask the deformable member, such as a pre-carboxymethyl over preparative like body. This cover is particularly preferably weather resistant. As such a cover, a variety of plate-like materials can be used, for example, various light-impermeable plate materials such as a steel plate, an iron plate, a cement plate, and a wooden plate, as well as colorless or plastic plates, glass plates, and the like. Colored transparent plates can also be used. In addition to such a plate material, a sheet material having weather resistance and a certain level of mechanical strength, such as a plastic sheet, can also be used. When a transparent plate is used, it is preferable to use a material that can block ultraviolet rays. In this case, the various plate materials may be used alone or in combination of two or more. Then, these plate materials may be appropriately processed into a box shape or the like that can cover the deformable member. At this time, the size of the cover is preferably designed so as to surround the deformable member at the maximum deformation in consideration of the maximum deformation amount of the deformable member. Cover housing a deformable member, Ru can be fixed to a outer surface of the conservator and the oil-filled electric apparatus unit.
本発明によれば、新たに外気を吸入しないようにすることができるので、シリカゲルなどの吸湿剤を充填した呼吸器の設置を不要にし、かかる吸湿剤の交換に伴う費用と労力を削減できるとともに、内部における結露やこれに起因する鋼材の腐食を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the outside air from being newly inhaled, so that it is not necessary to install a respirator filled with a hygroscopic agent such as silica gel, and the cost and labor associated with the replacement of the hygroscopic agent can be reduced. In addition, it is possible to prevent internal condensation and corrosion of the steel material due to this.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の一例について説明する。Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1におけるコンサベータを搭載した油入機器の一例を示す図である。この図において、コンサベータ150は、その上部が大気開放とされ、略矩形の開口が上方に向けて設けられている容器である。この開口を囲むように立設された周壁には、所定の高さにゴム製シートからなるシート状体(変形性部材)123が配設されている。当該シート状体123の下側には、乾燥空気120が封入された気体収容部152が形成されており、このシート状体123によってその上側の外気と隔離されている。気体収容部152内部の乾燥空気120の圧力は適宜設定できるが、通常、絶対圧力にて0.08〜0.12MPa程度、好適には0.09〜0.11MPa程度、より好適には略大気圧に設定される。過度に高い正圧または負圧に設定することは、上記変形性部材を常時膨張または収縮した状態に保持することになり、また変圧器運転中に油の膨張収縮に伴う気体の流動に対応して形態を変化させることができなくなるため好ましくない。なお、気体収容部内の気体圧力を調整することを目的として、上記のポンプや各種気体が充填されたボンベを油入電気機器周辺に常設し、必要な場合に気体収容部に気体を圧入したり、気体収容部を囲むコンサベータ壁面に気体放出弁を設けておいてもよい。このようにシート状体123が乾燥空気120と外気とを遮断することで、絶縁油102と外気との接触を絶つことができ、その結果、絶縁油102の劣化防止、ひいては絶縁性能低下の防止が可能となる。なお、図1では、絶縁油102の吸入口や排出口などの図示を省略している。また、これらの図において、図3と同一または共通する部分については、同一の符号を用い、重複した説明は省略する。
[Embodiment 1]
Figure 1 is a Ru FIG showing one example of an oil-filled device equipped with conservator in the first embodiment of the present invention. In view of this,
シート状体123は、図2の隔膜の取付例に示すように、コンサベータ150の容器周壁を上下に分割するフランジ面でその外周部を挟持して固定できる。このような固定方法によれば、シート状体123が劣化した場合の交換や定期的な交換が容易となる。
The sheet-
実施の形態1におけるコンサベータ150はまた、図1に示すように絶縁油102と乾燥空気120との界面に上記実施の形態に示す隔膜110を設け、油収容部と気体収容部とを隔離している。この隔膜110には、例えばゴム製シートなどの弾性材料を用いることができるが、更に耐熱性および耐油性をも兼備する材料を用いるのがより好ましい。この隔膜110もまた、図2のシート状体123の場合と同様にコンサベータ150を上下に分割する別のフランジ面でその外周部を挟持して固定できる。
The
隔膜110とシート状体123との間の密閉された空間には、図1に示すように、スペーサ127が配置される。スペーサ127は、上記空間において隔膜110またはシート状体123に接触させるように適当な方法を用いて固定してもよく、隔膜110の上に単に戴置するだけでもよい。このようにスペーサ127を配置することにより、隔膜110とシート状体123との密着を防止し、両者の間隔を確保できる。このスペーサ127には、前記カバーに使用される板材から適宜選択して適当な重量に裁断した板片などが使用できるが、前記カバーに使用可能なシート材を上方に開口を有する箱状に加工したものも使用できる。このように箱状に形成することにより、この箱内にシリカゲルなどの吸湿材を充填しておくことができ、その結果、気体収容部152に封入された気体の完全な除湿を担保できる。
A
シート状体123の上方には、カバー125が配置され、紫外線による前記隔膜123の劣化や外部からの埃や塵などの混入防止が図られている。カバー125には、シート状体123をスムーズに膨張収縮させるように、外気の流出入の可能な通気口が設けられている。
A
コンサベータ150には、乾燥空気120の圧力を監視することを目的として圧力検出器を設け、シート状体123の破損の検出に活用することができる。なお、コンサベータ150の側壁には、この絶縁油102の油面を監視するために油面計を設けて点検者が目視点検することができるようにしてもよい。
The
このコンサベータ150では、変圧器101の運転によって生じる絶縁油102の体積膨張は、隔膜110を上方に膨らませる。逆に油温度が低下するときには、油102が収縮し、その結果隔膜110が下方に萎む。このように変圧器101の負荷変動により隔膜110は上下動する。この隔膜110の上下動に伴い、これとシート状体123とで密閉された乾燥空気120が上下に流動し、その結果シート状体123は上方に膨らんだり下方に萎んだりする。
In this
以上のように、本発明のコンサベータ150は、その内部における絶縁油102の膨張収縮に伴う油面の昇降に対して、気体収容部152内の乾燥空気120を密閉状態において流動させ、これによりシート状体123からなる変形性部材を変形させるものである。したがって、絶縁油102の膨張収縮に対してコンサベータ150の容器内部のみで対応可能であるので、吸湿呼吸器104の設置自体を不要にできる。その結果、コンサベータ内の結露の問題も解消することができる。仮に、必要に応じて吸湿呼吸器104を設けた場合であっても、吸湿剤の交換周期を長く設定することができ、労力と費用の削減が可能である。また、気体収容部を密閉することで、上記変形性部材の破損などの監視が容易であり、またその耐用年数を延ばすことも可能となる。
As described above, the
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての油入機器或いはコンサベータは、本発明の範囲に包含される。 In addition, any oil-filled equipment or conservator that includes the elements of the present invention and can be appropriately modified by those skilled in the art is included in the scope of the present invention.
また、説明の簡便化のために、油入機器の構成などを省略しているが、それらの構成が含まれることは言うまでもない。 Moreover, although the structure of an oil-filled apparatus etc. is abbreviate | omitted for the simplification of description, it cannot be overemphasized that those structures are included.
以上のように、本発明のコンサベータは、油入機器の呼吸作用を内部の密閉された空気の流動によって吸収するものであり、吸湿呼吸器の設置や吸湿剤の交換作業を不要にすることができるので、油入機器のメンテナンスフリーに大きく貢献する。また、既設油入機器のコンサベータに本発明を適用することも容易である。 As described above, the conservator of the present invention absorbs the breathing action of the oil-filled equipment by the flow of the air sealed inside, and eliminates the need for installing a hygroscopic respirator or replacing the hygroscopic agent. Can greatly contribute to the maintenance-free operation of oil-filled equipment. It is also easy to apply the present invention to a conservator for existing oil-filled equipment.
100 タンク
101 変圧器
102 絶縁油
107 連結管
108 空気
110 隔膜
120 乾燥空気
123 シート状体
125 カバー
127 スペーサ
130 圧力調整器
150 コンサベータ
151 油収容部
152 気体収容部
160 油入変圧器
100
1 07
1 23 Sheet
1 2 5
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