変圧器
【課題】絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を提供する。
【解決手段】本発明は、変圧器の流れ検出器に特徴を有する。この流れ検出器９は、絶縁媒体上流側に入口配管９１が、下流側に出口配管９２が、冷却配管７の流路側に突出して設けられている。測定室９３は、前記分岐部Ｂに収められており、入口配管９１と出口配管９２とはこの測定室９３から流路側に突き出すように設けられている。
【解決手段】本発明は、変圧器の流れ検出器に特徴を有する。この流れ検出器９は、絶縁媒体上流側に入口配管９１が、下流側に出口配管９２が、冷却配管７の流路側に突出して設けられている。測定室９３は、前記分岐部Ｂに収められており、入口配管９１と出口配管９２とはこの測定室９３から流路側に突き出すように設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＦ6 ガス、窒素ガス、炭酸ガス、空気などの絶縁冷却ガスをブロアにより循環させて冷却を行うガス絶縁変圧器、あるいは変圧器油をポンプにより循環させて冷却を行う油入変圧器に係り、特に絶縁冷却媒体の流れ検出手段の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変圧器の構成を図８および図９を用いて説明する。タンク１内にけい素鋼板を積層した鉄心２と、この鉄心２の主脚に巻回された巻線３からなる機器本体が絶縁媒体４とともに収納されている。また、タンク外部に絶縁媒体４を冷却するための冷却器５と、絶縁媒体４を循環するためのブロアあるいはポンプなどからなる循環装置６が設置され、タンク１と冷却器５および循環装置６の間に絶縁媒体を循環させるための冷却配管７が設けられている。さらに、冷却配管７の途中に流れ指示器８が設けられており、配管内の絶縁媒体の流れを検出するようになっている。
【０００３】
ここで、流れ指示器８の詳細を図９に示す。流れ指示器８は、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、回転軸８１と、羽根板８２と、回転検出部８３とからなる。この回転軸８１は、回転検出部８３から冷却配管７の絶縁媒体の流路内に突き出して設けられ、この回転軸８１の先に羽根板８２が取付けられている。そして、絶縁媒体の流れが発生することによりこの羽根板８２が押されて回転軸の回転角度が変化し、この角度を回転検出部８３により検出して表示あるいは信号出力として取り出す。
【０００４】
絶縁媒体の流れがない場合は、羽根板の位置が図示しないバネなどにより初期回転位置に復帰するように設定されている。これにより絶縁媒体の流れの有無が判別でき、また、羽根板の大きさやバネ力の設定により概略の流量を測定することも可能となっている。
【特許文献１】特開平８−１６６２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような流れ指示器においては、流れの中に羽根板があるため、絶縁媒体の流速変動や圧力変動を直接受けることになる。このため、羽根板の振動の発生原因になったり、羽根板や回転軸が破損することなどが考えられ、強固に羽根板および回転軸を製作する必要があった。
【０００６】
一方で、羽根板や回転軸の強度を上げれば必然的にこれらの重量が重くなるので、動きをスムーズにするためには羽根板を大きく設計することになり、却って受ける圧力がさらに大きくなってしまう。
【０００７】
また、配管内部の流速分布は均一でない場合が多く、平均的な流れ、すなわち精度の良い流れを検出しようとすると羽根板をやはり大きく設計する必要も生じていた。この点からも羽根板や回転軸を強固に製作する必要が生じていた。
【０００８】
さらに、絶縁媒体の流路に羽根板や回転軸を配置することにより、わずかではあるが圧力損失が増大することになり、特にガス絶縁変圧器のブロアの場合はガス流量が減少してしまうという課題もあった。
【０００９】
また、回転軸が絶縁媒体の流れに対して直角であるため、垂直配管の高い位置などに取り付けてしまうと回転検出部の表示が地面から確認できなくなる。このように、メンテナンスの面からみて取り付け位置が制約されていた。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、この冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口と、を備え、前記測定室内には、前記流入口より流入する絶縁媒体の流れにより動く板状体と、前記板状体の動く方向を検出するセンサとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような本発明によれば、絶縁媒体の流れを流入口により測定室に導くことで流速変動や圧力変動が緩和されると共に、流れに応じて動く板状体と板状体の動きを検出するセンサにより流れの向きが確認できる。すなわち、簡単な構成で精度良く流れを検出できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の変圧器によれば、冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口とを設け、絶縁媒体の流れや圧力を測定室に導くと共に、測定室内にセンサを設置して絶縁媒体の流れを検出するようにしたので、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、信頼性が高く、簡単な構成で精度良く流れを検出できる流れ検出器を備えた変圧器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。
【００１５】
（１）第１の実施形態
［構成］
本発明の第１の実施形態における変圧器は、図１に示すように、タンク１内に、けい素鋼板を積層した鉄心２と、この鉄心２の主脚に巻回された巻線３からなる機器本体が絶縁媒体４とともに収納されて構成されている。また、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器５と、絶縁媒体を循環するためのブロアあるいはポンプからなる循環装置６が設置され、タンク１と冷却器５と循環装置６との間に絶縁媒体を循環させるための冷却配管７が設けられている。さらに、流れ指示器８が、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられ、この分岐部Ｂに流れ検出器９が設けられており、配管内の絶縁媒体の流れ検出を行っている。
【００１６】
この流れ検出器９について図２を参照して具体的に示す。同図に示すように、絶縁媒体上流側に入口配管９１が、下流側に出口配管９２が、冷却配管７の流路側に突出して設けられている。測定室９３は、前記分岐部Ｂに収められており、入口配管９１と出口配管９２とはこの測定室９３に設けられた流入口及び流出口から流路側に突き出すように設けられている。
【００１７】
この入口配管９１と出口配管９２とは、ともに略Ｓ字形で絶縁媒体の流路に平行な搬送部９１ａ，９２ａを備え、両端部に冷却配管７における絶縁媒体の流れ方向に垂直な流入部９１ｂ，９２ｂと流出部９１ｃ，９２ｃとを備え、この２つの配管は分岐部Ｂの軸に対して対称に配置されている。さらに具体的には、入口配管９１は、流入部９１ｂに絶縁媒体の流れ方向上流側に向いた開口部９１ｄを備え、この開口部９１ｄから搬送部９１ａを通って、測定室９３内に設けられた流出部９１ｃに、絶縁媒体の流れ方向下流側に向いた開口部９１ｅを備える。
【００１８】
一方、出口配管９２は、この開口部９１ｅと対向した位置に設けられた流入部９２ｂに絶縁媒体の流れ方向上流側に向いた開口部９２ｄを備え、この開口部９２ｄから、搬送部９２ａを通って、流出部９２ｃに、絶縁媒体の流れ方向下流側に向いた開口部９２ｅを備える。また、この開口部９１ｄと流入部９２ｂ近傍の配管内部にはメッシュ９７が設置されている。
【００１９】
対向して配置された開口部９１ｅと開口部９２ｄとの間には、ばね鋼からなる薄板９４が片側固定された状態で設置されている。さらに、この薄板９４を挟んで両側に金属製端子９５が設置されている。また、測定室９３の側壁に出力端子９６が３つ配置され、薄板９４と、２つの金属製端子９５のそれぞれより導線にて接続されている。
【００２０】
［作用効果］
以上のような構成からなる第１の実施形態において、冷却配管７内に絶縁媒体の流れが発生すると、この絶縁媒体の一部が、入口配管９１の開口部９１ｄへ流入し、搬送部９１ａを通って開口部９１ｅから測定室９３に流入する。これにより、この開口部９１ｅから出口配管９２の開口部９１ｄへ向かう気流が発生する。
【００２１】
この気流に押されて金属製の薄板９４が動き、流れの向きに応じて、両側に設けられた金属製端子９５のいずれかに接触する。これ基づき、出力端子９６から薄板９４といずれの金属製端子９５が電気的な導通状態にあるかを検出することで、金属製薄板９４がどちらに振れているか判別できる。これにより、絶縁媒体の流れの方向や循環装置６のＯＮ／ＯＦＦ状態が確認できる。また、この金属製端子９５にランプ等の電気の導通を視覚的に判定できる部材を接続することにより、絶縁媒体の流れの方向や循環装置６の稼動状態を判別することが可能となる。
【００２２】
また、入口配管９１と出口配管９２の開口部近傍配管内にメッシュ９７を設置しているが、これにより、冷却配管７の流速変動や圧力変動を抑えることができる。さらに金属製薄板９４が、万一破損した場合でも破片が冷却配管側に流出せず、捕捉することができる。
【００２３】
また、金属製薄板９４は、ばね鋼などのばね性能をもつ金属で構成され、片側を固定されているが、流れに応じて薄板が曲がり、金属製端子に接触することで目的が達成されることになる。また、片側を回転軸とすれば、流れに応じて回転軸を中心に回転運動するようになり、やはり金属製端子に接触することになる。この場合、流れがない場合に薄板が中央位置に戻るようにばねなどを組込むことが望ましい。
【００２４】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００２５】
（２）第２の実施形態
［構成］
本発明の第２の実施形態について、図３を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、第１の実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図３はその流れ検出器２０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００２６】
本実施形態の流れ検出器２０は、図３に示すように、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、ここに測定室９３が収められている。この測定室９３には、測定室９３の流入口に設けられた入口配管９１と、測定室９３の冷却配管７側の壁面に設けられ流出口に対して絶縁媒体の流れに対して開口部の面を平行にして冷却配管内に突出させている出口配管２１が設置されている。
【００２７】
入口配管９１の開口部９１ｅには、薄板２２が片側を回転固定された状態で設置されている。この薄板２２は、バネなどの弾性体の付勢力により、薄板２２に外部から力が掛からない場合には、中央位置すなわち開口部９１ｅの開口面と平行な位置に復帰するようになっている。
【００２８】
開口部９１ｅの開口略軸線上であって、薄板２２を挟んで流れの下流側にセンサ２３が設けられ、このセンサ２３はスイッチとなっており、通常時はＯＦＦとなり、薄板２２が回転してセンサに当接することでＯＮとなる。また測定室９３の側壁に出力端子９６が設けられ、センサ２３から接続され、センサのＯＮとＯＦＦとを検出する。
【００２９】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管９１より測定室９３に絶縁媒体が流入し、これが、出口配管２１へと向かう流れが発生する。この絶縁媒体の流れに押されて薄板２２が流れ方向、すなわちセンサ２３の方向へ回転し、それによってセンサ２３を押す。これにより、センサ２３はＯＮとなる。すなわち、絶縁媒体の流れがある場合には、センサ２３がＯＮとなり、流れがない場合には、薄板２２は復帰状態にあるため、センサ２３はＯＦＦとなる。
【００３０】
以上のようにしてセンサ２３から接続された出力端子９６によってセンサ２３のＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。これにより、流れの有無、すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出できる。
【００３１】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００３２】
（３）第３の実施形態
［構成］
本発明の第３の実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、第１，２の実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図４はその流れ検出器３０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
本実施形態の流れ検出器３０では、図４に示すように、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、ここに測定室３５が収められている。本実施形態の測定室３５は、入口側Ｃと出口側Ｄとの２つの部屋に分かれている。
【００３４】
この測定室３５の冷却配管７側の流入口に、絶縁媒体の上流側に向いて開口部３２を備えた入口配管３１と、測定室３５の冷却配管７側の流出口に下流側に向いて開口部３４を備えた出口配管３３とが設置され、これらの配管の反対側は測定室３５内まで導かれている。入口配管３１と出口配管３３とは、Ｌ字型からなり、それらが分岐部Ｂの軸に対して対称に配置されている。
【００３５】
入口配管３１と出口配管３３とがそれぞれ設置された測定室３５の入口側Ｃと出口側Ｄとの間の連通部３６には、薄板３７が、片側を回転固定された状態で設置されている。この薄板３７は、バネ等の弾性部材の付勢力により、外部から力が掛からない場合には、中央位置すなわち連通部３６に重なる位置に復帰するようになっている。
【００３６】
この薄板３７の固定軸部分には、この薄板３７の傾き角度を検出するセンサ３８が設けられている。また、このセンサ３８には、測定室３５の側壁から外部に突出して設けられた出力端子９６が接続されている。このセンサ３８は、薄板３７は流れがない場合に中央位置に戻るようにばねなどを組込んでいる。
【００３７】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内に絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管３１より測定室３５の入口側Ｃに流入し、出口配管３３から流出する流れが発生する。この流れに押されて薄板３７が傾くことになる。これをセンサ３８が検出し、出力端子よりその傾き角度を出力することで、流れの有無、すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦを検出することができ、さらに、流れに応じて角度が変わるため、冷却配管内の絶縁媒体の流速も間接的に検出することができる。
【００３８】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００３９】
（４）第４の実施形態
［構成］
本発明の第４の実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図５はその流れ検出器４０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の流れ検出器４０において、入口配管３１並びに出口配管３３の構成は、第３の実施形態と同様であるが、第３の実施形態における測定室に設けられた流入口又は流出口について本実施形態では、連通口と呼ぶ。本実施形態の特徴的な構成は、測定室４１における入口配管３１と出口配管３３との中間位置に設けられた薄い隔壁４２の構成である。
【００４１】
すなわち、この隔壁４２は、測定室４１を２分し、入口側Ｅと出口側Ｆとに分けている。また、この隔壁４２には、薄く形成されているため外部から力が掛かることにより、変形してひずみが発生するようになっており、このひずみを、隔壁４２の中央部分に貼付されたひずみゲージ式センサ４３で検出するようになっている。なお、出力端子９６の構成は上記各実施形態と同様である。
【００４２】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管３１より測定室３１に高い圧力が伝わり、出口配管から低い圧力が測定室３１に伝わる。このため薄い隔壁４２の両側で差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００４３】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００４４】
（５）第５の実施形態
［構成］
本発明の第５の実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図６はその流れ検出器５０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の流れ検出器５０は、第４の実施形態の入口配管及び出口配管に代えて、測定室５１の冷却配管７との境界面である側壁に、絶縁媒体の流れに対して面を平行にする入口穴５２と出口穴５３を設け、さらに、この入口穴５２の下流側直近に、絶縁媒体の流れに対する板状の障害物５４を設置したものである。その他の隔壁４２，センサ４３の構成は第４の実施形態と同様である。
【００４６】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、障害物５４の上流側で圧力が高まるため、入口穴５２より測定室５１内の入口側Ｅに高い圧力が伝わり、障害物５４の下流側では圧力が下がるため、出口穴５３から低い圧力が測定室の出口側Ｆに伝わる。
【００４７】
このため薄い隔壁４２の前後に差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００４９】
（６）第６の実施形態
［構成］
本発明の第６の実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図７はその流れ検出器６０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の流れ検出器６０は、図７に示すように、冷却配管７内に、上流側に開口部が向いた入口配管６１と下流側に開口部が向いた出口配管６２が設置され、これらの配管の反対側は流路を開閉自在なバルブ６３を介して測定室６４内まで導かれている。
【００５１】
より具体的には、本実施形態の流れ検出器６０は、入口配管６１と出口配管６２を備えた流入流出部Ｇと、バルブ６３を備えたバルブ部Ｈと、測定室６４を構成する測定部Ｉとの３つの部分からなり、それぞれの部分に分離可能になっている。
【００５２】
測定部Ｉの構成は、第４，５の実施形態における測定室の構成と同様であり、測定部Ｉを２分するように、薄い隔壁４２が設けられており、この薄い隔壁４２にひずみゲージ式センサ４３が貼りつけてある。なお、出力端子９６の構成についても、上記各実施形態と同様である。
【００５３】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、バルブ６３が開いた状態で、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管６１より測定室６４に高い圧力が伝わり、出口配管６２から低い圧力が測定室６４に伝わる。
【００５４】
このため薄い隔壁４２の両側で差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００５５】
また、バルブ６３を閉じることにより、測定部Ｉと冷却配管７とを隔離することができるので、測定部Ｉを取り外すことができる。したがって、検出器が故障した場合、変圧器や循環装置を停止させる必要はなく、運転中の状態でもバルブを閉じることで測定室を取り外すことが可能となり、修理や交換などのメンテナンスが容易に行える。なお、測定室にはドレーンバルブや真空引き用のバルブも付けると交換作業がより簡単になる。
【００５６】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００５７】
（７）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に示した実施態様に限らず、以下のような態様も広く含むものである。例えば、上記各実施形態では、冷却配管から絶縁媒体の流れ、あるいは圧力を測定室まで導く手段、流れあるいは圧力より角度や差圧をセンサで測定して絶縁媒体の流速や流れ方向・循環装置のＯＮ／ＯＦＦを検出する手段、メッシュやバルブなどの保護やメンテナンスのための手段などについては、実施形態ごとの組合せに限られず、適宜他の組み合わせによって構成することも可能である。
【００５８】
第１の実施形態における変圧器の流れ検出装置において、例えば、入口配管９１と出口配管９２の開口部９１ｄ，９１ｅ，９２ｄ，９２ｅの直径を小さくすることにより、冷却配管７の流速変動や圧力変動が測定室まで伝わりにくくなり、精度の良い検出が可能となるだけでなく、薄板９４の振動が小さく抑えられ、破損しにくくなる。
【００５９】
また、第１の実施形態における金属製端子は完全固定でなく、スプリングなどを組込み、伸縮するようにしたほうが薄板などとの振動や接触の衝撃を吸収できるので好ましい。
【００６０】
第２の実施形態において、センサ２３より幾分薄板２２側にもう一つセンサを設けることにより、薄板２２の回転についての中間出力が可能となる。これにより、例えば、中間センサがＯＮとなるか、終端部分のセンサ２３がＯＮとなるかにより、薄板２２の回転具合が検出することが可能となり、これに基づいて冷却配管７内の絶縁媒体の流速を間接的に求めることができるようになる。
【００６１】
また、第２の実施形態では、センサを薄板２２に対して、絶縁媒体の流れの下流側のみに設けているが、これに限られず、例えば、絶縁媒体の流れの上流側に増設することにより、逆向きの流れも検出できるようになる。また、出口配管は省略することも可能であり、冷却配管との境界面である測定室９３の側壁に穴を設けることで代用できる。この場合、絶縁媒体の流速変動や圧力変動を若干受けやすくなるが、入口配管の直径を細くすることなどで対処可能である。
【００６２】
第３の実施形態における薄板３７に代えて、羽根車を設置してその回転速度を検出するセンサを取り付けても、流速に応じて変化する回転速度に基づいて、冷却配管内の絶縁媒体の流速を間接的に検出できる。
【００６３】
第６の実施形態における流れ検出器６０は、上述の通り、入口配管６１と出口配管６２を備えた流入流出部Ｇと、バルブ６３を備えたバルブ部Ｈと、測定部Ｉとの３つの部分からなり、それぞれの部分に分離可能になっているため、例えば、従来技術の欄で示したような流れ指示器８（図９参照）のスペースに、上記流入流出部Ｇを設け、さらにバルブ部Ｈと測定部Ｉとをそれぞれ付加して構成することが可能である。これにより、既存の変圧器の流れ指示器と入れ換えて設置することができる。また、冷却配管が縦配置や横配置の場合でも問題ないので、取付け位置も自由に設定できる。ただし、曲がり配管の近傍などに設置した場合、流れが複雑で安定していないため、設置箇所により誤差が大きくなりやすい。この場合には、流れ検出器をブロアやポンプなどの循環装置に直接組込んで構成すると、一定の流れ環境で使用することになるため、安定した出力が得られ非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す変圧器の概略図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す流れ検出器の詳細図
【図３】本発明の第２の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図７】本発明の第６の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図８】従来の変圧器の概略図。
【図９】従来の変圧器の流れ指示器の詳細図。
【符号の説明】
【００６５】
１…タンク
２…鉄心
３…巻線
４…絶縁媒体
５…冷却器
６…循環装置
７…冷却配管
８…流れ指示器
８１…回転軸
８２…羽根板
８３…回転検出部
９，２０，３０，４０，５０，６０…流れ検出器
９１ａ，９２ａ…搬送部
９１ｂ，９２ｂ…流入部
９１ｃ，９２ｃ…流出部
９１ｄ，９１ｅ，９２ｄ，９２ｅ…開口部
９３，３１，３５，４１，５１，６４…測定室
９４，２２，３７，…金属製薄板
９５…金属製端子
９６…出力端子
９７…メッシュ
２１，３３，６２，９２…出口配管
２３，３８…センサ
３２，６１，９１…入口配管
３４…開口部
３６…連通部
４２…隔壁
４３…ひずみゲージ式センサ
５２…入口穴
５３…出口穴
５４…障害物
６３…バルブ
Ｂ…分岐部
Ｃ，Ｅ…入口側
Ｄ，Ｆ…出口側
Ｇ…流入流出部
Ｈ…バルブ部
Ｉ…測定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＦ6 ガス、窒素ガス、炭酸ガス、空気などの絶縁冷却ガスをブロアにより循環させて冷却を行うガス絶縁変圧器、あるいは変圧器油をポンプにより循環させて冷却を行う油入変圧器に係り、特に絶縁冷却媒体の流れ検出手段の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の変圧器の構成を図８および図９を用いて説明する。タンク１内にけい素鋼板を積層した鉄心２と、この鉄心２の主脚に巻回された巻線３からなる機器本体が絶縁媒体４とともに収納されている。また、タンク外部に絶縁媒体４を冷却するための冷却器５と、絶縁媒体４を循環するためのブロアあるいはポンプなどからなる循環装置６が設置され、タンク１と冷却器５および循環装置６の間に絶縁媒体を循環させるための冷却配管７が設けられている。さらに、冷却配管７の途中に流れ指示器８が設けられており、配管内の絶縁媒体の流れを検出するようになっている。
【０００３】
ここで、流れ指示器８の詳細を図９に示す。流れ指示器８は、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、回転軸８１と、羽根板８２と、回転検出部８３とからなる。この回転軸８１は、回転検出部８３から冷却配管７の絶縁媒体の流路内に突き出して設けられ、この回転軸８１の先に羽根板８２が取付けられている。そして、絶縁媒体の流れが発生することによりこの羽根板８２が押されて回転軸の回転角度が変化し、この角度を回転検出部８３により検出して表示あるいは信号出力として取り出す。
【０００４】
絶縁媒体の流れがない場合は、羽根板の位置が図示しないバネなどにより初期回転位置に復帰するように設定されている。これにより絶縁媒体の流れの有無が判別でき、また、羽根板の大きさやバネ力の設定により概略の流量を測定することも可能となっている。
【特許文献１】特開平８−１６６２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような流れ指示器においては、流れの中に羽根板があるため、絶縁媒体の流速変動や圧力変動を直接受けることになる。このため、羽根板の振動の発生原因になったり、羽根板や回転軸が破損することなどが考えられ、強固に羽根板および回転軸を製作する必要があった。
【０００６】
一方で、羽根板や回転軸の強度を上げれば必然的にこれらの重量が重くなるので、動きをスムーズにするためには羽根板を大きく設計することになり、却って受ける圧力がさらに大きくなってしまう。
【０００７】
また、配管内部の流速分布は均一でない場合が多く、平均的な流れ、すなわち精度の良い流れを検出しようとすると羽根板をやはり大きく設計する必要も生じていた。この点からも羽根板や回転軸を強固に製作する必要が生じていた。
【０００８】
さらに、絶縁媒体の流路に羽根板や回転軸を配置することにより、わずかではあるが圧力損失が増大することになり、特にガス絶縁変圧器のブロアの場合はガス流量が減少してしまうという課題もあった。
【０００９】
また、回転軸が絶縁媒体の流れに対して直角であるため、垂直配管の高い位置などに取り付けてしまうと回転検出部の表示が地面から確認できなくなる。このように、メンテナンスの面からみて取り付け位置が制約されていた。
【００１０】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、この冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口と、を備え、前記測定室内には、前記流入口より流入する絶縁媒体の流れにより動く板状体と、前記板状体の動く方向を検出するセンサとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
このような本発明によれば、絶縁媒体の流れを流入口により測定室に導くことで流速変動や圧力変動が緩和されると共に、流れに応じて動く板状体と板状体の動きを検出するセンサにより流れの向きが確認できる。すなわち、簡単な構成で精度良く流れを検出できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の変圧器によれば、冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口とを設け、絶縁媒体の流れや圧力を測定室に導くと共に、測定室内にセンサを設置して絶縁媒体の流れを検出するようにしたので、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、信頼性が高く、簡単な構成で精度良く流れを検出できる流れ検出器を備えた変圧器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る代表的な実施形態について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。
【００１５】
（１）第１の実施形態
［構成］
本発明の第１の実施形態における変圧器は、図１に示すように、タンク１内に、けい素鋼板を積層した鉄心２と、この鉄心２の主脚に巻回された巻線３からなる機器本体が絶縁媒体４とともに収納されて構成されている。また、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器５と、絶縁媒体を循環するためのブロアあるいはポンプからなる循環装置６が設置され、タンク１と冷却器５と循環装置６との間に絶縁媒体を循環させるための冷却配管７が設けられている。さらに、流れ指示器８が、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられ、この分岐部Ｂに流れ検出器９が設けられており、配管内の絶縁媒体の流れ検出を行っている。
【００１６】
この流れ検出器９について図２を参照して具体的に示す。同図に示すように、絶縁媒体上流側に入口配管９１が、下流側に出口配管９２が、冷却配管７の流路側に突出して設けられている。測定室９３は、前記分岐部Ｂに収められており、入口配管９１と出口配管９２とはこの測定室９３に設けられた流入口及び流出口から流路側に突き出すように設けられている。
【００１７】
この入口配管９１と出口配管９２とは、ともに略Ｓ字形で絶縁媒体の流路に平行な搬送部９１ａ，９２ａを備え、両端部に冷却配管７における絶縁媒体の流れ方向に垂直な流入部９１ｂ，９２ｂと流出部９１ｃ，９２ｃとを備え、この２つの配管は分岐部Ｂの軸に対して対称に配置されている。さらに具体的には、入口配管９１は、流入部９１ｂに絶縁媒体の流れ方向上流側に向いた開口部９１ｄを備え、この開口部９１ｄから搬送部９１ａを通って、測定室９３内に設けられた流出部９１ｃに、絶縁媒体の流れ方向下流側に向いた開口部９１ｅを備える。
【００１８】
一方、出口配管９２は、この開口部９１ｅと対向した位置に設けられた流入部９２ｂに絶縁媒体の流れ方向上流側に向いた開口部９２ｄを備え、この開口部９２ｄから、搬送部９２ａを通って、流出部９２ｃに、絶縁媒体の流れ方向下流側に向いた開口部９２ｅを備える。また、この開口部９１ｄと流入部９２ｂ近傍の配管内部にはメッシュ９７が設置されている。
【００１９】
対向して配置された開口部９１ｅと開口部９２ｄとの間には、ばね鋼からなる薄板９４が片側固定された状態で設置されている。さらに、この薄板９４を挟んで両側に金属製端子９５が設置されている。また、測定室９３の側壁に出力端子９６が３つ配置され、薄板９４と、２つの金属製端子９５のそれぞれより導線にて接続されている。
【００２０】
［作用効果］
以上のような構成からなる第１の実施形態において、冷却配管７内に絶縁媒体の流れが発生すると、この絶縁媒体の一部が、入口配管９１の開口部９１ｄへ流入し、搬送部９１ａを通って開口部９１ｅから測定室９３に流入する。これにより、この開口部９１ｅから出口配管９２の開口部９１ｄへ向かう気流が発生する。
【００２１】
この気流に押されて金属製の薄板９４が動き、流れの向きに応じて、両側に設けられた金属製端子９５のいずれかに接触する。これ基づき、出力端子９６から薄板９４といずれの金属製端子９５が電気的な導通状態にあるかを検出することで、金属製薄板９４がどちらに振れているか判別できる。これにより、絶縁媒体の流れの方向や循環装置６のＯＮ／ＯＦＦ状態が確認できる。また、この金属製端子９５にランプ等の電気の導通を視覚的に判定できる部材を接続することにより、絶縁媒体の流れの方向や循環装置６の稼動状態を判別することが可能となる。
【００２２】
また、入口配管９１と出口配管９２の開口部近傍配管内にメッシュ９７を設置しているが、これにより、冷却配管７の流速変動や圧力変動を抑えることができる。さらに金属製薄板９４が、万一破損した場合でも破片が冷却配管側に流出せず、捕捉することができる。
【００２３】
また、金属製薄板９４は、ばね鋼などのばね性能をもつ金属で構成され、片側を固定されているが、流れに応じて薄板が曲がり、金属製端子に接触することで目的が達成されることになる。また、片側を回転軸とすれば、流れに応じて回転軸を中心に回転運動するようになり、やはり金属製端子に接触することになる。この場合、流れがない場合に薄板が中央位置に戻るようにばねなどを組込むことが望ましい。
【００２４】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００２５】
（２）第２の実施形態
［構成］
本発明の第２の実施形態について、図３を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、第１の実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図３はその流れ検出器２０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。また、第１の実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００２６】
本実施形態の流れ検出器２０は、図３に示すように、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、ここに測定室９３が収められている。この測定室９３には、測定室９３の流入口に設けられた入口配管９１と、測定室９３の冷却配管７側の壁面に設けられ流出口に対して絶縁媒体の流れに対して開口部の面を平行にして冷却配管内に突出させている出口配管２１が設置されている。
【００２７】
入口配管９１の開口部９１ｅには、薄板２２が片側を回転固定された状態で設置されている。この薄板２２は、バネなどの弾性体の付勢力により、薄板２２に外部から力が掛からない場合には、中央位置すなわち開口部９１ｅの開口面と平行な位置に復帰するようになっている。
【００２８】
開口部９１ｅの開口略軸線上であって、薄板２２を挟んで流れの下流側にセンサ２３が設けられ、このセンサ２３はスイッチとなっており、通常時はＯＦＦとなり、薄板２２が回転してセンサに当接することでＯＮとなる。また測定室９３の側壁に出力端子９６が設けられ、センサ２３から接続され、センサのＯＮとＯＦＦとを検出する。
【００２９】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管９１より測定室９３に絶縁媒体が流入し、これが、出口配管２１へと向かう流れが発生する。この絶縁媒体の流れに押されて薄板２２が流れ方向、すなわちセンサ２３の方向へ回転し、それによってセンサ２３を押す。これにより、センサ２３はＯＮとなる。すなわち、絶縁媒体の流れがある場合には、センサ２３がＯＮとなり、流れがない場合には、薄板２２は復帰状態にあるため、センサ２３はＯＦＦとなる。
【００３０】
以上のようにしてセンサ２３から接続された出力端子９６によってセンサ２３のＯＮ／ＯＦＦを検出することができる。これにより、流れの有無、すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦ状態を検出できる。
【００３１】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００３２】
（３）第３の実施形態
［構成］
本発明の第３の実施形態について、図４を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、第１，２の実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図４はその流れ検出器３０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
本実施形態の流れ検出器３０では、図４に示すように、冷却配管７の側壁部分に突出した分岐部Ｂに設けられており、ここに測定室３５が収められている。本実施形態の測定室３５は、入口側Ｃと出口側Ｄとの２つの部屋に分かれている。
【００３４】
この測定室３５の冷却配管７側の流入口に、絶縁媒体の上流側に向いて開口部３２を備えた入口配管３１と、測定室３５の冷却配管７側の流出口に下流側に向いて開口部３４を備えた出口配管３３とが設置され、これらの配管の反対側は測定室３５内まで導かれている。入口配管３１と出口配管３３とは、Ｌ字型からなり、それらが分岐部Ｂの軸に対して対称に配置されている。
【００３５】
入口配管３１と出口配管３３とがそれぞれ設置された測定室３５の入口側Ｃと出口側Ｄとの間の連通部３６には、薄板３７が、片側を回転固定された状態で設置されている。この薄板３７は、バネ等の弾性部材の付勢力により、外部から力が掛からない場合には、中央位置すなわち連通部３６に重なる位置に復帰するようになっている。
【００３６】
この薄板３７の固定軸部分には、この薄板３７の傾き角度を検出するセンサ３８が設けられている。また、このセンサ３８には、測定室３５の側壁から外部に突出して設けられた出力端子９６が接続されている。このセンサ３８は、薄板３７は流れがない場合に中央位置に戻るようにばねなどを組込んでいる。
【００３７】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内に絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管３１より測定室３５の入口側Ｃに流入し、出口配管３３から流出する流れが発生する。この流れに押されて薄板３７が傾くことになる。これをセンサ３８が検出し、出力端子よりその傾き角度を出力することで、流れの有無、すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦを検出することができ、さらに、流れに応じて角度が変わるため、冷却配管内の絶縁媒体の流速も間接的に検出することができる。
【００３８】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００３９】
（４）第４の実施形態
［構成］
本発明の第４の実施形態について、図５を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図５はその流れ検出器４０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の流れ検出器４０において、入口配管３１並びに出口配管３３の構成は、第３の実施形態と同様であるが、第３の実施形態における測定室に設けられた流入口又は流出口について本実施形態では、連通口と呼ぶ。本実施形態の特徴的な構成は、測定室４１における入口配管３１と出口配管３３との中間位置に設けられた薄い隔壁４２の構成である。
【００４１】
すなわち、この隔壁４２は、測定室４１を２分し、入口側Ｅと出口側Ｆとに分けている。また、この隔壁４２には、薄く形成されているため外部から力が掛かることにより、変形してひずみが発生するようになっており、このひずみを、隔壁４２の中央部分に貼付されたひずみゲージ式センサ４３で検出するようになっている。なお、出力端子９６の構成は上記各実施形態と同様である。
【００４２】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管３１より測定室３１に高い圧力が伝わり、出口配管から低い圧力が測定室３１に伝わる。このため薄い隔壁４２の両側で差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００４３】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００４４】
（５）第５の実施形態
［構成］
本発明の第５の実施形態について、図６を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図６はその流れ検出器５０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態の流れ検出器５０は、第４の実施形態の入口配管及び出口配管に代えて、測定室５１の冷却配管７との境界面である側壁に、絶縁媒体の流れに対して面を平行にする入口穴５２と出口穴５３を設け、さらに、この入口穴５２の下流側直近に、絶縁媒体の流れに対する板状の障害物５４を設置したものである。その他の隔壁４２，センサ４３の構成は第４の実施形態と同様である。
【００４６】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、障害物５４の上流側で圧力が高まるため、入口穴５２より測定室５１内の入口側Ｅに高い圧力が伝わり、障害物５４の下流側では圧力が下がるため、出口穴５３から低い圧力が測定室の出口側Ｆに伝わる。
【００４７】
このため薄い隔壁４２の前後に差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００４９】
（６）第６の実施形態
［構成］
本発明の第６の実施形態について、図７を参照して説明する。本実施形態の変圧器は、上記各実施形態同様、流れ検出器の構成に改良を加えたものであり、図７はその流れ検出器６０の詳細を示す図である。なお、その他の変圧器の構成は上記各実施形態と同様であるので説明を省略する。また、上記各実施形態と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
本実施形態の流れ検出器６０は、図７に示すように、冷却配管７内に、上流側に開口部が向いた入口配管６１と下流側に開口部が向いた出口配管６２が設置され、これらの配管の反対側は流路を開閉自在なバルブ６３を介して測定室６４内まで導かれている。
【００５１】
より具体的には、本実施形態の流れ検出器６０は、入口配管６１と出口配管６２を備えた流入流出部Ｇと、バルブ６３を備えたバルブ部Ｈと、測定室６４を構成する測定部Ｉとの３つの部分からなり、それぞれの部分に分離可能になっている。
【００５２】
測定部Ｉの構成は、第４，５の実施形態における測定室の構成と同様であり、測定部Ｉを２分するように、薄い隔壁４２が設けられており、この薄い隔壁４２にひずみゲージ式センサ４３が貼りつけてある。なお、出力端子９６の構成についても、上記各実施形態と同様である。
【００５３】
［作用効果］
以上のような構成からなる本実施形態では、バルブ６３が開いた状態で、冷却配管７内で絶縁媒体の流れが発生すると、入口配管６１より測定室６４に高い圧力が伝わり、出口配管６２から低い圧力が測定室６４に伝わる。
【００５４】
このため薄い隔壁４２の両側で差圧が発生するので、隔壁４２が変形し、ひずみが発生することになる。そのひずみ量を出力端子９６から検出することで、流れの有無すなわち循環装置６のＯＮ／ＯＦＦだけでなく、流れに応じてひずみ量が変わるため、絶縁媒体の冷却配管内の流速・方向も間接的に検出することができる。
【００５５】
また、バルブ６３を閉じることにより、測定部Ｉと冷却配管７とを隔離することができるので、測定部Ｉを取り外すことができる。したがって、検出器が故障した場合、変圧器や循環装置を停止させる必要はなく、運転中の状態でもバルブを閉じることで測定室を取り外すことが可能となり、修理や交換などのメンテナンスが容易に行える。なお、測定室にはドレーンバルブや真空引き用のバルブも付けると交換作業がより簡単になる。
【００５６】
以上のような本実施形態によれば、絶縁媒体の圧力変動を受けにくく、簡単な構造で信頼性の高い小型の流れ検出器を備えた変圧器を得ることができる。
【００５７】
（７）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に示した実施態様に限らず、以下のような態様も広く含むものである。例えば、上記各実施形態では、冷却配管から絶縁媒体の流れ、あるいは圧力を測定室まで導く手段、流れあるいは圧力より角度や差圧をセンサで測定して絶縁媒体の流速や流れ方向・循環装置のＯＮ／ＯＦＦを検出する手段、メッシュやバルブなどの保護やメンテナンスのための手段などについては、実施形態ごとの組合せに限られず、適宜他の組み合わせによって構成することも可能である。
【００５８】
第１の実施形態における変圧器の流れ検出装置において、例えば、入口配管９１と出口配管９２の開口部９１ｄ，９１ｅ，９２ｄ，９２ｅの直径を小さくすることにより、冷却配管７の流速変動や圧力変動が測定室まで伝わりにくくなり、精度の良い検出が可能となるだけでなく、薄板９４の振動が小さく抑えられ、破損しにくくなる。
【００５９】
また、第１の実施形態における金属製端子は完全固定でなく、スプリングなどを組込み、伸縮するようにしたほうが薄板などとの振動や接触の衝撃を吸収できるので好ましい。
【００６０】
第２の実施形態において、センサ２３より幾分薄板２２側にもう一つセンサを設けることにより、薄板２２の回転についての中間出力が可能となる。これにより、例えば、中間センサがＯＮとなるか、終端部分のセンサ２３がＯＮとなるかにより、薄板２２の回転具合が検出することが可能となり、これに基づいて冷却配管７内の絶縁媒体の流速を間接的に求めることができるようになる。
【００６１】
また、第２の実施形態では、センサを薄板２２に対して、絶縁媒体の流れの下流側のみに設けているが、これに限られず、例えば、絶縁媒体の流れの上流側に増設することにより、逆向きの流れも検出できるようになる。また、出口配管は省略することも可能であり、冷却配管との境界面である測定室９３の側壁に穴を設けることで代用できる。この場合、絶縁媒体の流速変動や圧力変動を若干受けやすくなるが、入口配管の直径を細くすることなどで対処可能である。
【００６２】
第３の実施形態における薄板３７に代えて、羽根車を設置してその回転速度を検出するセンサを取り付けても、流速に応じて変化する回転速度に基づいて、冷却配管内の絶縁媒体の流速を間接的に検出できる。
【００６３】
第６の実施形態における流れ検出器６０は、上述の通り、入口配管６１と出口配管６２を備えた流入流出部Ｇと、バルブ６３を備えたバルブ部Ｈと、測定部Ｉとの３つの部分からなり、それぞれの部分に分離可能になっているため、例えば、従来技術の欄で示したような流れ指示器８（図９参照）のスペースに、上記流入流出部Ｇを設け、さらにバルブ部Ｈと測定部Ｉとをそれぞれ付加して構成することが可能である。これにより、既存の変圧器の流れ指示器と入れ換えて設置することができる。また、冷却配管が縦配置や横配置の場合でも問題ないので、取付け位置も自由に設定できる。ただし、曲がり配管の近傍などに設置した場合、流れが複雑で安定していないため、設置箇所により誤差が大きくなりやすい。この場合には、流れ検出器をブロアやポンプなどの循環装置に直接組込んで構成すると、一定の流れ環境で使用することになるため、安定した出力が得られ非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す変圧器の概略図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す流れ検出器の詳細図
【図３】本発明の第２の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図７】本発明の第６の実施形態を示す流れ検出器の詳細図。
【図８】従来の変圧器の概略図。
【図９】従来の変圧器の流れ指示器の詳細図。
【符号の説明】
【００６５】
１…タンク
２…鉄心
３…巻線
４…絶縁媒体
５…冷却器
６…循環装置
７…冷却配管
８…流れ指示器
８１…回転軸
８２…羽根板
８３…回転検出部
９，２０，３０，４０，５０，６０…流れ検出器
９１ａ，９２ａ…搬送部
９１ｂ，９２ｂ…流入部
９１ｃ，９２ｃ…流出部
９１ｄ，９１ｅ，９２ｄ，９２ｅ…開口部
９３，３１，３５，４１，５１，６４…測定室
９４，２２，３７，…金属製薄板
９５…金属製端子
９６…出力端子
９７…メッシュ
２１，３３，６２，９２…出口配管
２３，３８…センサ
３２，６１，９１…入口配管
３４…開口部
３６…連通部
４２…隔壁
４３…ひずみゲージ式センサ
５２…入口穴
５３…出口穴
５４…障害物
６３…バルブ
Ｂ…分岐部
Ｃ，Ｅ…入口側
Ｄ，Ｆ…出口側
Ｇ…流入流出部
Ｈ…バルブ部
Ｉ…測定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、
前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、この冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口と、を備え、
前記測定室内には、前記流入口より流入する絶縁媒体の流れにより動く板状体と、前記板状体の動く方向を検出するセンサとを備えたことを特徴とする変圧器。
【請求項２】
前記流入口及び前記流出口と、前記測定室との間に、前記冷却配管から前記測定室に流入し前記測定室から前記冷却配管に戻る絶縁媒体の流路を開閉するバルブを設け、
さらに、前記測定室は、前記バルブに対して、着脱自在に構成されることを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項３】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との前記測定室内の開口部はそれぞれ対向して設けられ、 前記板状体は、この対向して設けられた前記測定室内の開口部の間に、この開口部の面と平行に設けられ、
前記センサは、前記板状体の両側に設けられ前記板状体が動くことにより接触する金属製の端子と、この端子に接続され外部に前記板状体と前記端子との電気的な導通状態を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の変圧器。
【請求項４】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の流れに対して面を平行にして設けられ、
前記板状体は、前記入口配管の前記測定室内の開口部の面と平行に設けられ、
前記センサは、前記板状体を挟んで前記入口配管の前記測定室内の開口部の面と反対側に設けられ前記板状体が動くことにより接触する金属製の端子と、この端子に接続され外部に前記板状体と前記端子との電気的な導通状態を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の変圧器。
【請求項５】
前記板状体は、一端が固定され、弾性金属からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項６】
前記板状体は、一端を回転軸として回転可能に固定されるとともに、前記測定室内の開口部の面と平行な位置を復帰位置として付勢する弾性体を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項７】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられ、
前記測定室は、前記入口配管の配置される部屋と、前記出口配管の配置される部屋とに分ける仕切りと、この２つの部屋の仕切りに設けられた連通部とを備え、
前記板状体は、前記連通部に前記仕切りと面を共通にし、かつ一端を回転軸として回転可能に固定されるとともに、前記仕切りと面を共通にする位置を復帰位置として付勢する弾性体を備え、
前記センサは、前記板状体の前記回転軸に設けられ、前記板状体の傾き角度を検出する傾き検出手段と、この傾き検出手段に接続され外部に前記板状体の傾き角度を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項８】
けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、
前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、前記冷却配管内部を流れる絶縁媒体の上流側と下流側とにこの冷却配管内部と前記測定室とを連通する２つの連通口と、を備え、
前記測定室は、薄い隔壁により、前記上流側の連通口が設けられた側と、前記下流側の連通口が設けられた側とに２分されており、
前記隔壁には、外部からの圧力により生じるこの隔壁のひずみを検出するひずみ検出センサが設けられたことを特徴とする変圧器。
【請求項９】
前記２つの連通口と、前記測定室との間に、前記冷却配管から前記測定室へ流入する絶縁媒体の流路を開閉するバルブを設け、
前記測定室は、前記バルブに対して、着脱自在に構成されることを特徴とする請求項８記載の変圧器。
【請求項１０】
前記上流側の連通口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記下流側の連通口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の変圧器。
【請求項１１】
前記２つの連通口は、前記冷却配管内における絶縁媒体の流れに対して面を平行にして設けられ、
前記上流側の連通口における絶縁媒体の流れに対して下流側の縁近傍には、この絶縁媒体の流れに対向する板状の障害物を設けたことを特徴とする請求項８又は９に記載の変圧器。
【請求項１２】
前記入口配管および前記出口配管の内部に、メッシュを設置したことを特徴とする請求項３，４，７又は１０のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項１】
けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、
前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、この冷却配管内部を流れる絶縁媒体を前記測定室へ導く流入口と、前記測定室から前記冷却配管に絶縁媒体を戻す流出口と、を備え、
前記測定室内には、前記流入口より流入する絶縁媒体の流れにより動く板状体と、前記板状体の動く方向を検出するセンサとを備えたことを特徴とする変圧器。
【請求項２】
前記流入口及び前記流出口と、前記測定室との間に、前記冷却配管から前記測定室に流入し前記測定室から前記冷却配管に戻る絶縁媒体の流路を開閉するバルブを設け、
さらに、前記測定室は、前記バルブに対して、着脱自在に構成されることを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項３】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との前記測定室内の開口部はそれぞれ対向して設けられ、 前記板状体は、この対向して設けられた前記測定室内の開口部の間に、この開口部の面と平行に設けられ、
前記センサは、前記板状体の両側に設けられ前記板状体が動くことにより接触する金属製の端子と、この端子に接続され外部に前記板状体と前記端子との電気的な導通状態を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の変圧器。
【請求項４】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の流れに対して面を平行にして設けられ、
前記板状体は、前記入口配管の前記測定室内の開口部の面と平行に設けられ、
前記センサは、前記板状体を挟んで前記入口配管の前記測定室内の開口部の面と反対側に設けられ前記板状体が動くことにより接触する金属製の端子と、この端子に接続され外部に前記板状体と前記端子との電気的な導通状態を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１又は２記載の変圧器。
【請求項５】
前記板状体は、一端が固定され、弾性金属からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項６】
前記板状体は、一端を回転軸として回転可能に固定されるとともに、前記測定室内の開口部の面と平行な位置を復帰位置として付勢する弾性体を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の変圧器。
【請求項７】
前記流入口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記流出口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられ、
前記測定室は、前記入口配管の配置される部屋と、前記出口配管の配置される部屋とに分ける仕切りと、この２つの部屋の仕切りに設けられた連通部とを備え、
前記板状体は、前記連通部に前記仕切りと面を共通にし、かつ一端を回転軸として回転可能に固定されるとともに、前記仕切りと面を共通にする位置を復帰位置として付勢する弾性体を備え、
前記センサは、前記板状体の前記回転軸に設けられ、前記板状体の傾き角度を検出する傾き検出手段と、この傾き検出手段に接続され外部に前記板状体の傾き角度を出力する出力端子とからなることを特徴とする請求項１記載の変圧器。
【請求項８】
けい素鋼板を積層した鉄心と、前記鉄心の主脚部分に銅線を巻回してなる巻線を絶縁媒体と共にタンクに収納し、タンク外部に絶縁媒体を冷却するための冷却器と、この絶縁媒体を循環させるための循環装置とこれらを接続する冷却配管と、前記冷却配管内の絶縁媒体の流れを検出する流れ検出器とを備えた変圧器において、
前記流れ検出器は、前記絶縁媒体の流れを検出するセンサを有する測定室と、前記冷却配管内部に、前記冷却配管内部を流れる絶縁媒体の上流側と下流側とにこの冷却配管内部と前記測定室とを連通する２つの連通口と、を備え、
前記測定室は、薄い隔壁により、前記上流側の連通口が設けられた側と、前記下流側の連通口が設けられた側とに２分されており、
前記隔壁には、外部からの圧力により生じるこの隔壁のひずみを検出するひずみ検出センサが設けられたことを特徴とする変圧器。
【請求項９】
前記２つの連通口と、前記測定室との間に、前記冷却配管から前記測定室へ流入する絶縁媒体の流路を開閉するバルブを設け、
前記測定室は、前記バルブに対して、着脱自在に構成されることを特徴とする請求項８記載の変圧器。
【請求項１０】
前記上流側の連通口には前記冷却配管内を流れる絶縁媒体を前記測定室内に導く入口配管が設けられ、前記下流側の連通口には前記測定室内の絶縁媒体を前記冷却配管に戻す出口配管が設けられ、
前記入口配管と前記出口配管との両端部には開口部が設けられ、この開口部は前記冷却配管内と前記測定室内とにそれぞれが配置され、
前記入口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の上流側を向いて設けられ、
前記出口配管の前記冷却配管内の開口部は、絶縁媒体の下流側を向いて設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の変圧器。
【請求項１１】
前記２つの連通口は、前記冷却配管内における絶縁媒体の流れに対して面を平行にして設けられ、
前記上流側の連通口における絶縁媒体の流れに対して下流側の縁近傍には、この絶縁媒体の流れに対向する板状の障害物を設けたことを特徴とする請求項８又は９に記載の変圧器。
【請求項１２】
前記入口配管および前記出口配管の内部に、メッシュを設置したことを特徴とする請求項３，４，７又は１０のいずれか１項に記載の変圧器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１３５５５５（Ｐ２００８−１３５５５５Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３２０４１６（Ｐ２００６−３２０４１６）
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２８日（２００６．１１．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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