JP3772469B2 - Static induction machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変圧器やリアクトルなどの静止誘導電器に係り、特に機器本体を絶縁油とともに収納するタンクから発生する騒音を低減する防音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
運転中、電力用の変圧器やリアクトルなどの静止誘導電器は、タンクに収納されている機器本体の鉄心や巻線が振動を発生する。そしてその振動は、機器本体とタンクとの接触部や、機器本体の絶縁性能を高めるために機器本体とともにタンクに収納されている絶縁油を介してタンクに伝わる。そしてタンクが振動することにより騒音となり、周囲に広がって問題となる。
【0003】
この場合の騒音対策の一つに、タンク振動そのものを直接に低減する方法として、本体とタンクの接触部を介して伝わる振動が原因となる騒音を低減するため、防振ゴム等を接触部に挿入して伝達する騒音そのものを少なくすることにより低減する方法がある。
【0004】
一方、絶縁油は圧力が加わっても気体のように体積が変化する物体とは異なり体積の変化しない非圧縮性流体であるため、絶縁油を介して伝わる振動(以下、油中伝播振動と称する)をタンクの剛性だけで振動を押え込むには、その剛性を確保するために非常にコストのかかるタンクが必要となる。
【0005】
そこで静止誘導電器の油中伝播振動による騒音を低減するために、絶縁油が非圧縮性流体であることを逆に利用して、タンクの板厚を変えて振動し易い部分と、振動し難い部分を設け、油中伝播により振動する絶縁油がタンクの振動し易い部分でのみ振動するようにし、そしてこの振動し易い部分だけに吸音材と防音板を取り付けて、効率的に油中伝播振動による騒音を低減する方法がある。
【0006】
図4は従来の静止誘導電器の防音構造の正面図、図5は図4のA−A断面矢視図で、図4および図5に示すように、従来の静止誘導電器の防音構造は、側板4と天井板5および底板6でタンク3を構成し、その側板4に縦補強部材7を所要の間隔をあけて取り付け、そのタンク3の内部に機器本体1を絶縁油2とともに収納し、側板4の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に防音板11を配置して縦補強部材7に取り付ける構造とし、補強部材で区切られた部分の側板4の幅bと長さa、および側板4の厚さtを設計段階で決定していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べた防音構造では、油中伝播振動を低減するため、タンクの側板4の板厚と、補強部材で区切られた部分の側板4の幅bと長さaで示される剛性の低い部分の寸法を調整することにより、設計していたが、タンクはその内部で事故が発生した時に生じる内圧に耐えられるような強度を有するように設計する必要があり、補強部材で区切られた部分の側板4の幅bと長さaといった寸法は強度の面から制限を受けていた。
【0008】
また、静止誘導電器から発生する音の大部分は周波数が、50Hzで運転する場合には100Hzを主成分に200Hz、300Hzであり、60Hzで運転する場合には120Hzを主成分として240Hz、360Hzであり、このような偶数次高調波(第8次高調波以上の周波数はあまり含まれてはいないので除く)の周波数が主となっており、これらを効果的に低減するためには、補強部材で区切られた部分の側板4の幅bと長さa、およびに側板4の板厚tで調整するのには限界があるという問題点を有していた。
【0009】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたもので、タンクの油中伝播振動による騒音を低減し、防音板を取り付ける面積を低減することができる静止誘導電器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明において、上記の課題を解決するための手段は、内側が絶縁油と直接に接触しているタンクの側板または天井または底板の振動しやすい部分(剛性の低い部分)の外側の位置に振動周波数に対応する重量の重りを取り付けてその部分の剛性を調整し、油中伝播振動により振動する絶縁油がこの重りを取り付けた部分に集中するようにして、その振動が集中する部分の外側にのみグラスウールなどの吸音材を取り付け、さらにその外側に防音板を配置して剛性の高い補強部材に防音板を取り付ける。このことにより、油中伝播振動による騒音を低減するようにする。一方、重りを取り付けない側板の部分には吸音材および防音板を取り付けなくてもよいため、吸音材と防音板を取り付ける面積を低減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【0012】
図1は本発明の第1の実施の形態における静止誘導電器の側面要部断面図で、図1に示すように、タンク3は側板4と天井板5および底板6で構成され、この側板4の外側に図4で示した縦補強部材7を所要の位置に取り付けて側板4の強度を補強し、このタンク3の内部に機器本体1を絶縁油2とともに収納し、側板4の外側の縦補強部材により区分された剛性の低い部分の所要の位置に所要の重量の重り9を取り付け、その重り9を取り付けた側板4の部分の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に防音板11を配置して縦補強部材7に取り付けたものである。
【0013】
なお、前記所要の位置とは、機器本体1の振動が油中伝播により到達する振動量が大きい部分をいい、所要の重量とはその部分に到達する振動周波数に対応する重量をいう。
【0014】
また、図1では重りは対称の位置に表示してあるが、振動量の大きい部分に取り付けるため、取り付け場所は対称の位置にあるとは限らず、必要な位置に取り付ける。
【0015】
このように、内側が絶縁油2と直接に接触しているタンク3の側板4の外側の縦補強部材7により区分された振動しやすい部分の所要の位置に、所要の重量の重り9を取り付けて振動しやすいように剛性を調整し、油中伝播振動により振動する絶縁油2が重り9を取り付けた部分の側板4に集中するようにし、その側板4の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に、防音板11を縦補強部材7に取り付けることにより、油中伝播振動による騒音を低減するようにしたものである。
【0016】
また、図2は本発明の第2の実施の形態における静止誘導電器の側面要部断面図で、図2に示すように、タンク3は側板4と天井板5および底板6で構成され、この側板4の外側に縦補強部材7と横補強部材8を所要の位置に取り付けて側板4の強度を補強し、このタンク3の内部に機器本体1を絶縁油2とともに収納し、側板4の外側の縦補強部材7と横補強部材8により区分された部分の所要の位置に、それぞれ静止誘導電器の運転周波数の偶数次高調波の周波数に対する振動周波数(運転周波数が50Hzの場合には振動周波数は100Hz、200Hz、300Hzが主成分であり、運転周波数が60Hzの場合には振動周波数は120Hz、240Hz、360Hzが主成分になる)に対応した所要重量の重り9A,9Bおよび9Cを取り付け、その重りを取り付けた側板4の縦補強部材7と横補強部材8の部分の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に防音板11を縦補強部材7と横補強部材8に取り付けたものである。
【0017】
なお、前記所要の位置とは、機器本体1の振動が油中伝播により到達する振動量が大きく振動しやすい部分をいう。所要の重量とは振動周波数、振動エネルギー、縦補強部材7と横振動部材8により区分された部分の面積、側板4の板厚などにより異なり、その部分に到達する振動周波数に対応して油中伝播振動が集中する重量である。
【0018】
図2では、重りは9A,9Bおよび9Cとして表現したが、3種類とは限らず、それぞれ必要に応じた重量を選択する。また、図2では重りは対称の位置に表示してあるが、振動量の大きい部分に取り付けるため、取り付け場所は対称の位置にあるとは限らず、必要な位置に取り付ける。
【0019】
このように、内側が絶縁油2と直接に接触している側板4の外側の縦補強部材7と横補強部材8により区分された部分に、それぞれ静止誘導電器の運転周波数の偶数次高調波の周波数に対する振動周波数に対応した所要の重量を取り付け、その側板4に振動を集中するようにするとともに、この振動する側板4の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に防音板11を縦補強部材7と横補強部材8に防音板11を取り付けるようにしたので、油中伝播振動による騒音は低減され、重りを取り付けない側板の部分には吸音材および防音板を取り付けないですむため、吸音材と防音板を取り付ける面積を低減することができる。
【0020】
また、図3は本発明の第3の実施の形態の側面要部断面図で、図3に示すように側板4と底板5および天井板6からなるタンク3の内部に機器本体1を絶縁油2とともに収納し、天井板5の上側の所要の位置に所要の重量の重り9Dを取り付けるとともに、その重り9Dを取り付けた天井板5の外側の部分にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、その外側に設けた防音板取付枠12に防音板11を取り付けたものである。
【0021】
このように、内側が絶縁油2と直接に接触している天井板5の上側の所要の位置に重り9Dを取り付けることにより天井板5の一部(剛性の低い部分)に油中伝播振動により振動が集中するようにし、その天井板5の外側にグラスウールなどの吸音材10を取り付け、さらにその外側に設けた防音板取付枠12に防音板11を取り付けることにより、油中伝播振動による騒音を低減するようにしたものである。
【0022】
本発明の第3の実施の形態については、天井板5に重りと吸音材および防音板を取り付けた場合について説明したが、底板6の場合は天井板5の場合とほぼ同様な構成であるので、説明を省略する。
【0023】
以上、本発明の第1〜第3の実施の形態について説明したが、必要により、これらを組み合わせた構成によっても所要の効果が得られることは勿論である。
【0024】
【発明の効果】
本発明の静止誘導電器の防音構造は、内側が絶縁油と直接に接触しているタンクの側板などの外側の振動しやすい部分に重りを取り付け、油中伝播振動により振動する絶縁油が重りを取り付けた側板の部分に集中するようにし、その側板の外側にグラスウールなどの吸音材を取り付け、さらにその外側に防音板を取り付けることにより、油中伝播振動による騒音を低減するように構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【0025】
(1)内部圧力に対するタンク強度計算の制約を受けることなく効果的にタンクの油中伝播振動による騒音を低減できる。
【0026】
(2)タンクに付ける重りの重さを変えることにより、より効果的に騒音を低減できる。
【0027】
(3)油中伝播振動がタンク側板の一部に集中することから、この集中する部分だけに吸音材と防音板を取り付ければよいので、防音板を付ける面積を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における静止誘導電器の要部断面図。
【図2】本発明の第2の実施の形態における静止誘導電器の要部断面図。
【図3】本発明の第3の実施の形態における静止誘導電器の要部断面図。
【図4】従来の静止誘導電器の正面図。
【図5】従来の静止誘導電器の要部断面図。
【符号の説明】
1…機器本体
2…絶縁油
3…タンク
5…天井板
6…底板
7…縦補強部材
8…横補強部材
9,9A,9B,9C,9D…重り
10…吸音材
11…防音板
12…防音板取付枠[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to static induction appliances such as transformers and reactors, and more particularly to a soundproofing device that reduces noise generated from a tank that houses a device main body together with insulating oil.
[0002]
[Prior art]
During operation, static induction electric appliances such as power transformers and reactors generate vibrations in the iron core and windings of the equipment body housed in the tank. The vibration is transmitted to the tank through the contact portion between the device main body and the tank and the insulating oil stored in the tank together with the device main body in order to improve the insulation performance of the device main body. The tank vibrates and generates noise, which spreads around and becomes a problem.
[0003]
As one of the noise countermeasures in this case, as a method of directly reducing the tank vibration itself, to reduce the noise caused by the vibration transmitted through the contact part between the main body and the tank, a vibration isolating rubber or the like is applied to the contact part. There is a method of reducing noise by reducing the noise itself inserted and transmitted.
[0004]
On the other hand, since the insulating oil is an incompressible fluid that does not change in volume unlike an object that changes in volume even when pressure is applied, vibration transmitted through the insulating oil (hereinafter referred to as propagation vibration in oil). In order to suppress the vibration only by the rigidity of the tank, a very expensive tank is required to secure the rigidity.
[0005]
Therefore, in order to reduce the noise caused by the propagation vibration in the oil of the static induction appliance, the part that is easy to vibrate by changing the thickness of the tank by using the fact that the insulating oil is an incompressible fluid and the vibration is difficult. Providing a part so that the insulating oil that vibrates due to propagation in oil vibrates only in the part where the tank easily vibrates, and a sound absorbing material and a soundproofing plate are attached only to the part that easily vibrates, thereby effectively transmitting the vibration in oil. There is a method to reduce the noise caused by.
[0006]
4 is a front view of a conventional soundproof structure of a static induction electric machine, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4, and as shown in FIG. 4 and FIG. The
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the soundproof structure described in the prior art, in order to reduce the propagation vibration in oil, the thickness of the
[0008]
In addition, most of the sound generated from the static induction machine has a frequency of 200 Hz and 300 Hz with 100 Hz as the main component when operating at 50 Hz, and 240 Hz and 360 Hz with 120 Hz as the main component when operating at 60 Hz. Yes, the frequency of such even-order harmonics (excluding frequencies that are higher than the eighth harmonic is not included) is mainly used, and in order to effectively reduce these, reinforcing members There is a problem in that there is a limit to adjusting the width b and length a of the
[0009]
The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and provides a static induction electric appliance capable of reducing noise due to propagation vibration in oil in a tank and reducing the area to which a soundproof plate is attached. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the means for solving the above-mentioned problem is that the vibration is generated at a position outside the easily oscillating portion (low rigidity portion) of the side plate or ceiling or bottom plate of the tank that is in direct contact with the insulating oil. Install a weight corresponding to the frequency to adjust the rigidity of the part, so that the insulating oil that vibrates due to the propagation vibration in oil concentrates on the part where the weight is attached, and outside the part where the vibration concentrates. A sound-absorbing material such as glass wool is attached, and a sound-insulating plate is arranged on the outside of the sound-absorbing material, and the sound-insulating plate is attached to a highly rigid reinforcing member. As a result, noise caused by propagation vibration in oil is reduced. On the other hand, since it is not necessary to attach the sound absorbing material and the soundproof plate to the portion of the side plate to which the weight is not attached, the area for attaching the sound absorbing material and the soundproof plate can be reduced.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a side surface of a static induction appliance according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, a
[0013]
In addition, the said required position means the part with the large vibration amount which the vibration of the apparatus
[0014]
In FIG. 1, the weight is displayed at a symmetric position. However, since the weight is attached to a portion with a large amount of vibration, the attachment location is not necessarily at the symmetric position and is attached at a necessary position.
[0015]
In this way, the
[0016]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the side of the stationary induction device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
[0017]
In addition, the said required position means the part which the vibration amount which the vibration of the apparatus
[0018]
In FIG. 2, the weights are expressed as 9A, 9B, and 9C. However, the weights are not limited to three types, and weights are selected as necessary. In FIG. 2, the weight is displayed at a symmetric position. However, since the weight is attached to a portion with a large amount of vibration, the attachment location is not necessarily at the symmetric position and is attached at a necessary position.
[0019]
In this way, the even-numbered harmonics of the operating frequency of the stationary induction device are respectively divided into the portions separated by the vertical reinforcing
[0020]
FIG. 3 is a sectional side view of the main part of the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the device
[0021]
In this way, by attaching the weight 9D to the required position on the upper side of the
[0022]
The third embodiment of the present invention has been described with respect to the case where a weight, a sound absorbing material, and a soundproof plate are attached to the
[0023]
Although the first to third embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the necessary effects can be obtained by combining these as necessary.
[0024]
【The invention's effect】
In the soundproof structure of the static induction appliance according to the present invention, a weight is attached to an easily vibrated portion such as a side plate of a tank that is in direct contact with the insulating oil, and the insulating oil that vibrates due to propagation vibration in the oil is weighted. It is configured to concentrate on the attached side plate part, attach a sound absorbing material such as glass wool to the outside of the side plate, and attach a soundproof plate to the outside of the side plate to reduce noise caused by propagation vibration in oil. Therefore, there exists an effect described next.
[0025]
(1) It is possible to effectively reduce the noise due to the propagation vibration in the tank oil without being restricted by the tank strength calculation with respect to the internal pressure.
[0026]
(2) Noise can be reduced more effectively by changing the weight of the weight attached to the tank.
[0027]
(3) Since the propagation vibration in oil concentrates on a part of the tank side plate, it is only necessary to attach the sound absorbing material and the soundproof plate only to the concentrated portion, so that the area for attaching the soundproof plate can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of a static induction electric device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a static induction electric device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a static induction electric device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front view of a conventional static induction electric device.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of a conventional static induction electric device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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- 1997-06-12 JP JP15420397A patent/JP3772469B2/en not_active Expired - Fee Related
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