JP2002324702A

JP2002324702A - 放電ギャップ付き液体抵抗器

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Publication number: JP2002324702A
Application number: JP2001129029A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Yashima; 政史八島; Hisashi Goshima; 久司五島; Hiroyuki Shinkai; 裕行新開; Tamotsu Kawakita; 有川北; Kazuhiko Tanaka; 和彦田中; Eiji Oshita; 英次大下; Hideaki Kurisawa; 秀昭栗澤
Original assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Nissin Electric Co Ltd; Nissin High Voltage Co Ltd
Current assignee: Central Research Institute of Electric Power Industry; Nissin Electric Co Ltd; Nissin High Voltage Co Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2002-11-08

Abstract

(57)【要約】【課題】通電による気泡発生に起因する液体抵抗器の
性能劣化を防止して、液体抵抗器の長寿命化を可能にす
る。【解決手段】この放電ギャップ付き液体抵抗器４０
は、液体抵抗器３０ａと、それに並列接続された放電ギ
ャップ４２とを備えている。液体抵抗器３０ａは、両端
が開いた絶縁容器３２と、その両端の蓋をする一対の電
極３４と、絶縁容器３２内に満たされた電解質溶液３６
とを備えている。放電ギャップ４２は、一対の相対向す
る電極４４を有している。この放電ギャップ付き液体抵
抗器４０は、高電圧パルス発生装置の制動抵抗として使
用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば放電ギャ
ップ、コンデンサ、高電圧機器等の負荷に高電圧のパル
ス電圧を印加して、放電ギャップの放電電圧測定や、コ
ンデンサや高電圧機器の絶縁破壊電圧測定等に用いられ
る高電圧パルス発生装置において、回路の局所的な電気
振動を抑制する制動抵抗として用いられる液体抵抗器に
関し、より具体的には、当該液体抵抗器の長寿命化等を
図る手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の高電圧パルス発生装置の一例を
負荷と共に図４に示す。

【０００３】この高電圧パルス発生装置２は、高電圧
（例えば数百ｋＶ〜１ＭＶ程度）のパルス電圧Ｖ_P1を発
生する高電圧パルス発生器４と、当該パルス電圧Ｖ_P1の
波尾部を裁断する電圧裁断ギャップ１６とを組み合わせ
て、所望の波形をした高電圧のパルス電圧Ｖ_P2を発生さ
せ、これを例えば前述したような放電ギャップ等の負荷
２４に印加する構成をしている。

【０００４】高電圧パルス発生器４は、例えばマルクス
回路であり、簡単に言えば、コンデンサ６（その静電容
量はＣ）に内部抵抗８（その抵抗値はＲ）、インダクタ
ンス１０（そのインダクタンスはＬ）および始動スイッ
チ１２が直列接続された構成をしている。コンデンサ６
に高電圧を充電（その充電電圧はＶ_S）しておき、始動
スイッチ１２をオンするとパルス電圧Ｖ_P1およびＶ_P2が
発生する。

【０００５】電圧裁断ギャップ１６は、負荷２４に印加
するパルス電圧Ｖ_P2の波尾長を調整するためのものであ
り、所定の電圧で放電してパルス電圧Ｖ_P2の波尾部を裁
断する。

【０００６】この高電圧パルス発生装置２の出力部に
は、回路のインダクタンス成分および静電容量成分によ
って生じる局所的な電気振動を、より具体的にはパルス
電圧Ｖ _P2の波頭部に生じる電気振動を抑制する制動抵抗
２０（その抵抗値はＲ_D）が直列に接続されている。

【０００７】負荷２４は、通常時（即ち放電ギャップの
放電やその他の負荷の絶縁破壊等による負荷閃絡前）は
開放状態にあり、また高電圧パルス発生装置２の出力部
と大地部間との間に存在する浮遊容量２２の静電容量Ｃ
_Sはコンデンサ６の静電容量Ｃに比べて非常に小さいの
で（Ｃ≫Ｃ_S）、負荷２４にはコンデンサ６の充電電圧
Ｖ_Sにほぼ等しい波高値のパルス電圧Ｖ_P2が印加され
る。このパルス電圧Ｖ_P2の立上り時間は、主として、上
記静電容量Ｃ_S、抵抗値Ｒ_DおよびインダクタンスＬに
よって定まる。パルス電圧Ｖ_P2の波尾長は、主として、
上記静電容量Ｃ、高電圧パルス発生器４の出力部に並列
接続された放電抵抗１４の抵抗値Ｒ₁および電圧裁断ギ
ャップ１６に直列接続された放電抵抗１８の抵抗値Ｒ₂
によって定まる。

【０００８】上記制動抵抗２０に印加される電圧Ｖ_Dの
波形の一例を図５に示す。始動スイッチ１２のオン時ｔ
₁の直後に上記浮遊容量２２に充電電流が流れるときに
低いピーク（電圧Ｖ₁）が生じ、その後前述したように
コンデンサ６の充電電圧Ｖ_Sにほぼ等しい波高値のパル
ス電圧Ｖ_P2が負荷２４に印加され、この負荷２４の閃絡
時ｔ₂の直後に高いピーク（電圧Ｖ₂）が生じる。

【０００９】より具体的には、始動スイッチオン直後の
電圧Ｖ₁は、制動抵抗２０を除いた浮遊容量２２を含む
高電圧パルス発生装置２の全インピーダンスをＺ_Sとす
ると概ね次式で表される。このインピーダンスＺ_Sは浮
遊容量２２のインピーダンス（＝１／ωＣ_S）が非常に
大きくて制動抵抗２０の抵抗値Ｒ_Dに比べて非常に大き
いので、電圧Ｖ₁はあまり高くならない。

【００１０】

【数１】Ｖ₁≒Ｖ_S×Ｒ_D／（Ｚ_S＋Ｒ_D）

【００１１】一方、負荷閃絡直後の電圧Ｖ₂は、概ね次
式で表される。上記内部抵抗８の抵抗値Ｒは制動抵抗２
０の抵抗値Ｒ_Dと同等のオーダーの前後する値（装置の
設計条件によりＲ＞Ｒ_Dの場合とＲ＜Ｒ_Dの場合があ
る）であるので、電圧Ｖ₂は高い値になる。即ちＶ₂＞
Ｖ₁になる。

【００１２】

【数２】Ｖ₂≒Ｖ_S×Ｒ_D／（Ｒ＋Ｒ_D）

【００１３】なお、上記充電電圧Ｖ_Sと電圧Ｖ₁および
Ｖ₂との関係の一例を図２に示す。この図２については
後で更に説明する。

【００１４】上記のように、制動抵抗２０には、上記電
圧Ｖ₂のような高電圧が印加されるので、耐電圧の高い
抵抗が要求される。また、インダクタンスが大きいと、
パルス電圧Ｖ_P2の立上り時間が長くなることや、回路に
電気振動が発生しやすくなるので、低インダクタンスが
要求される。更に、負荷２４が閃絡したときにコンデン
サ６のエネルギーが投入されるので、エネルギー耐量の
大きなものが要求される。

【００１５】上記要求を満たすために、制動抵抗２０に
は、従来から液体抵抗器が用いられている。その従来例
を図６に示す。

【００１６】この液体抵抗器３０は、両端が開いた絶縁
容器３２と、この絶縁容器３２の両端の蓋をする一対の
電極３４と、この絶縁容器３２内に満たされた電解質溶
液３６とを備えている。絶縁容器３２は例えば円筒状を
しており、各電極３４は例えば円板状をしていて電解質
溶液３６に接している。電解質溶液３６は、例えば純水
に塩化アンモニウム等の電解質を溶かしたものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記液体抵抗器３０に
電流を流すと、電解質溶液３６を構成する水の電気分解
によって気泡３８が生じ、これが絶縁容器３２の内面や
電極３４の表面（電解質溶液３６に接する表面）に付着
する。図６はその一例を示す。

【００１８】この気泡３８の発生量は液体抵抗器３０
（より具体的にはその電解質溶液３６）を通過するクー
ロン量に比例するので、大電流が流れる負荷閃絡時に
は、多量の気泡３８が発生する。ちなみに、負荷２４が
閃絡しない場合は、前述したように負荷２４は開放状態
にあり、前記放電抵抗１４および１８に電流が流れ、制
動抵抗２０には、浮遊容量２２へ充電電流が流れるとき
以外には殆ど電流は流れない。従って、気泡３８の発生
は僅かである。

【００１９】電気分解によって発生する気泡３８には耐
電圧の低い水素ガスが多量に含まれている。従って、負
荷閃絡が多発すると、発生気泡量が急増する。液体抵抗
器３０は、装置全体の高さを低くする等の理由から、図
６の例のように、大地に沿って横向きに配置している場
合が多く、気泡３８が多量に発生するとそれが絶縁容器
３２の上側の内面に、両電極３４間をつなぐように付着
して、最終的にはこの気泡３８を通じて液体抵抗器３０
の内部閃絡が生じる。これが生じると、絶縁容器３２や
電解質溶液３６に損傷や劣化等の悪影響をもたらすの
で、液体抵抗器３０の寿命が低下する。

【００２０】仮に液体抵抗器３０を、電極３４が上下に
位置するように縦向きに配置していても、気泡３８が多
量に発生すると、その気泡３８が上側の電極３４と電解
質溶液３６との界面を覆って両者間の導電状態が悪化し
て液体抵抗として機能しなくなるので、やはり液体抵抗
器３０の寿命が低下する。

【００２１】そこでこの発明は、通電による気泡発生に
起因する液体抵抗器の性能劣化を防止して、液体抵抗器
の長寿命化を可能にすることを主たる目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明の放電ギャップ
付き液体抵抗器は、高電圧のパルス電圧を発生してそれ
を負荷に印加する高電圧パルス発生装置の出力部に直列
に接続されて、回路の局所的な電気振動を抑制する制動
抵抗として用いられるものであって、両端が開いた絶縁
容器、当該絶縁容器の両端の蓋をする一対の電極および
当該絶縁容器内に満たされた電解質溶液を有する液体抵
抗器と、一対の電極を有していて前記液体抵抗器に電気
的に並列に接続された放電ギャップとを備えることを特
徴としている。

【００２３】上記構成によれば、液体抵抗器に放電ギャ
ップの放電電圧よりも低い電圧が印加されているとき
は、放電ギャップは放電しないので、放電ギャップに影
響されることなく、液体抵抗器としての作用をする。即
ち、制動抵抗としての作用をする。

【００２４】液体抵抗器に放電ギャップの放電電圧以上
の電圧が印加されると、放電ギャップは放電し、電流は
液体抵抗器から放電ギャップに転流する。これによっ
て、液体抵抗器に流れる電流を小さく抑えることができ
る。

【００２５】このような作用によって、液体抵抗器に大
電流が流れるのを防止して、電解質溶液の電気分解によ
る気泡発生を低減させることができるので、気泡発生に
起因する液体抵抗器の性能劣化を防止して、液体抵抗器
の長寿命化が可能になる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に係る放電ギャ
ップ付き液体抵抗器の一例を示す断面図である。図６に
示した従来の液体抵抗器と同一または相当する部分には
同一符号を付し、以下においては当該従来例との相違点
を主に説明する。また、高電圧パルス発生装置の回路
は、前述した図４およびその説明を参照するものとす
る。

【００２７】この放電ギャップ付き液体抵抗器４０は、
液体抵抗器３０ａと、それに電気的に並列に接続された
放電ギャップ４２とを備えている。

【００２８】液体抵抗器３０ａは、両端が開いた絶縁容
器３２と、この絶縁容器３２の両端の蓋をする一対の電
極３４と、この絶縁容器３２内に満たされた電解質溶液
３６とを備えている。絶縁容器３２は例えば円筒状をし
ており、各電極３４は例えば円板状をしていて電解質溶
液３６に接している。電解質溶液３６は、例えば純水に
塩化アンモニウム等の電解質を溶かしたものである。

【００２９】放電ギャップ４２は、ギャップをあけて相
対向する一対の電極４４を有しており、この例では液体
抵抗器３０ａの絶縁容器３２の側面に沿って配置されて
いる。各電極４４は、支持導体４５を介して、液体抵抗
器３０ａの各電極３４にそれぞれ接続されている。また
この例では、両電極４４を、密閉された絶縁容器４６内
に収納し、この絶縁容器４６内にＳＦ₆ガス等の絶縁ガ
スを封入している。

【００３０】この放電ギャップ付き液体抵抗器４０は、
高電圧パルス発生装置の制動抵抗として、例えば前記図
４に示した高電圧パルス発生装置２の制動抵抗２０とし
て使用される。その場合、装置全体の高さを低くする等
の理由から、この放電ギャップ付き液体抵抗器４０は、
より具体的にはその液体抵抗器３０ａは、その一対の電
極４４が大地に沿うように横向きに配置されることが多
い。図１はその状態を示したものである。

【００３１】高電圧パルス発生装置２から負荷２４にパ
ルス電圧Ｖ_P2を印加したとき、制動抵抗２０として使用
されるこの放電ギャップ付き液体抵抗器４０に印加され
る電圧Ｖ_Dの内で、始動スイッチ１２のオン直後に印加
される電圧Ｖ₁は、負荷２４の閃絡直後に印加されるＶ
₂に比べて小さい。これは図５を参照して前述したとお
りである。放電ギャップ４２の放電電圧（これは破壊電
圧とも呼ばれる）Ｖ_Gを、この両電圧Ｖ₁およびＶ₂の
間に設定しておく。即ち次式の関係に設定しておく。

【００３２】

【数３】Ｖ₁＜Ｖ_G＜Ｖ₂

【００３３】このような放電ギャップ付き液体抵抗器４
０を高電圧パルス発生装置２の制動抵抗２０として使用
すると、始動スイッチ１２のオン時から負荷２４の閃絡
までは、放電ギャップ付き液体抵抗器４０に印加される
電圧Ｖ_Dは、放電ギャップ４２の放電電圧Ｖ_Gよりも低
いので（即ち最大で上記電圧Ｖ₁であるので）、放電ギ
ャップ４２は放電しない。従ってこの放電ギャップ付き
液体抵抗器４０は、放電ギャップ４２に影響されること
なく、その液体抵抗器３０ａが制動抵抗２０としての作
用をする。即ち、この液体抵抗器３０ａによって、パル
ス電圧Ｖ_P2の立上り時の回路の局所的な電気振動を抑制
することができる。

【００３４】また、負荷２４が閃絡しないときには、前
述したように液体抵抗器３０ａには殆ど電流は流れない
ので、電解質溶液３６の電気分解による気泡３８の発生
は僅かである。

【００３５】負荷２４が閃絡すると、放電ギャップ付き
液体抵抗器４０に印加される電圧Ｖ _Dは、放電ギャップ
４２の放電電圧Ｖ_Gよりも高い上記電圧Ｖ₂に上昇しよ
うとするけれども、この電圧Ｖ_Dが放電電圧Ｖ_Gに達し
た時点で放電ギャップ４２が放電するので、電流は液体
抵抗器３０ａから放電ギャップ４２に転流する。これに
よって、液体抵抗器３０ａに流れる電流を小さく抑える
ことができる。より詳しく言えば、放電時の放電ギャッ
プ４２のインピーダンスは、液体抵抗器３０ａの抵抗に
比べて桁違いに小さくなるので、液体抵抗器３０ａには
殆ど電流は流れない。

【００３６】このような作用によって、負荷２４の閃絡
時に液体抵抗器３０ａに大電流が流れるのを防止して、
電解質溶液３６の電気分解による気泡３８の発生を、従
来の液体抵抗器３０に比べて大幅に低減させることがで
きる。その結果、液体抵抗器３０ａひいては放電ギャッ
プ付き液体抵抗器４０の長寿命化が可能になる。

【００３７】しかも、放電ギャップ４２を設けたことに
よって、液体抵抗器３０ａには放電ギャップ４２の放電
電圧Ｖ_Gより高い電圧は加わらなくなるので、液体抵抗
器３０ａの耐電圧を低くすることが可能になり、それに
よって液体抵抗器３０ａを小型化することができる。更
に、放電ギャップ４２を設けたことによって、液体抵抗
器３０ａには大電流が流れなくなって発熱量が少なくな
るので、電解質溶液３６の量を少なくすることが可能に
なり、これによって液体抵抗器３０ａをより小型化する
ことができる。

【００３８】また、液体抵抗器３０ａの小型化によって
当該液体抵抗器３０ａの低インダクタンス化が可能にな
るので、制動抵抗としての電気振動抑制効果をより高め
ることができる。

【００３９】なお、放電ギャップ４２の放電電圧Ｖ
_Gは、絶縁容器４６内に封入する絶縁ガスのガス圧を変
えることによって調整することができる。液体抵抗器３
０ａと放電ギャップ４２を一つの密閉された絶縁容器内
に収納して、その中に絶縁ガスを封入して、そのガス圧
を調整しても良い。

【００４０】放電ギャップ４２のギャップ長（即ち両電
極４４間の間隔）を変えることによっても放電電圧Ｖ_G
を調整することができる。ガス封入を行わない開放型の
放電ギャップ４２の場合は、このギャップ長調整を採用
すれば良い。この例のようにガス封入型の放電ギャップ
４２の場合は、上記ガス圧調整とギャップ長調整とを併
用しても良い。

【００４１】高電圧パルス発生装置２から出力するパル
ス電圧Ｖ_P2の大きさを可変にする場合は、より具体的に
は高電圧パルス発生装置２の高電圧パルス発生器４を構
成するコンデンサ６の充電電圧Ｖ_Sを可変にする場合
は、それに応じて、放電ギャップ４２の放電電圧Ｖ
_Gを、前記数３の関係を満たすものに、上記のような調
整手段によって調整すれば良い。

【００４２】この例の放電ギャップ付き液体抵抗器４０
では、コンデンサ６の充電電圧Ｖ_Sに応じて、絶縁容器
４６内の封入ガス圧を変化させて放電電圧Ｖ_Gを調整す
るようにしている。その特性の一例を図２に示す。いず
れの充電電圧Ｖ_Sにおいても、前記数３の関係を満たし
ていることが分かる。

【００４３】放電ギャップ４２を構成する電極４４の少
なくとも一方の電極４４内またはその近傍に、放射線を
放射する放射線源４８を設けても良い。この例では両方
の電極４４内に設けているが、一方だけでも良い。この
放射線源４８は、例えばコバルト６０である。

【００４４】このような放射線源４８を設けると、それ
から放射される放射線が放電ギャップ４２の電極４４付
近の気体の電離作用を促進して、電極４４付近に電子が
豊富に存在するようになるので、放電電圧Ｖ_G以上の電
圧が印加されると、放電ギャップ４２は速やかに放電を
開始するようになる。電極４４付近に豊富な電子が存在
しない場合は、放電は通常、統計的遅れ時間と呼ばれる
ある幅を持った時間を経て開始される。この時間遅れ
を、放射線源４８を設けることによって小さくすること
ができるので、放電ギャップ４２の放電動作が高速化す
る。これによって、液体抵抗器３０ａに大電流が流れる
ことを、より速やかにかつより正確に防止することがで
きるので、液体抵抗器３０ａの寿命をより長くすること
ができる。

【００４５】放射線源４８を設ける代わりに、あるいは
それと併用して、放電ギャップ４２に（より具体的には
その両電極４４の相対向する表面付近に）紫外線を照射
する紫外光源を設けても良い。この紫外光源は、例えば
ハロゲンランプである。

【００４６】紫外線照射によっても、電極４４付近の気
体の電離作用を促進して電子を豊富に存在させることが
できるので、上記のような紫外光源を設けることによっ
て、放電ギャップ４２の放電動作の高速化を図ることが
可能になり、それによって液体抵抗器３０ａの寿命をよ
り長くすることができる。

【００４７】この例の液体抵抗器３０ａは、その絶縁容
器３２の内面３３を、一方の（図１では右側の）電極３
４に向かって広がる円錐状に（即ちテーパに）してい
る。この液体抵抗器３０ａは前述したように横向きに配
置されるので、内面３３をこのようにテーパにすると、
絶縁容器３２の少なくとも大地に対して上側に位置する
内面３３は、右側の電極３４に向かって上がる斜面とな
る。テーパにしているのは加工が容易だからであり、少
なくとも上側の内面３３が斜面となっていれば良い。

【００４８】このようにしておくと、電解質溶液３６内
で気泡３８が発生しても（この気泡３８の発生量はこの
放電ギャップ付き液体抵抗器４０では前述したように従
来例に比べて大幅に少ないけれども）、その気泡３８は
上側の内面３３にまで上昇した後に、矢印Ｇに示すよう
に、斜めになった内面３３に沿って上方へ移動して右側
の電極３４の近傍の一箇所に集まる。即ち、右側の電極
３４の近傍に片寄って溜まる。それによって、上側の内
面３３が水平の場合に比べて、気泡３８が両電極３４間
をつなぐように溜まる（図６参照）ことを抑制すること
ができるので、気泡３８が絶縁容器３２の内面３３に溜
まることによる液体抵抗器３０ａの耐電圧低下をより抑
制することができる。従って、液体抵抗器３０ａの寿命
をより長くすることができる。

【００４９】絶縁容器３２の形状は、この例のような円
筒状に限られるものではない。四角筒状等の他の形状で
も良い。その場合も、少なくとも上側の内面３３が一方
の電極３４に向かって上がる斜面となっていれば良い。
天井側の内面３３だけを上記のような斜面にしても良
い。この場合も、内面３３をテーパにした場合と同様の
上記作用効果を奏する。

【００５０】内面３３を上記のように斜面にする場合、
電解質溶液３６内に界面活性剤を混入しておいても良
い。この界面活性剤は、例えば塩化アンモニウム系のも
のである。このようにすると、気泡３８の上述した移動
がより容易になるので、気泡３８が絶縁容器３２の内面
３３に溜まることによる液体抵抗器３０ａの耐電圧低下
をより効果的に抑制して、液体抵抗器３０ａの寿命をよ
り一層長くすることができる。

【００５１】絶縁容器３２の内面３３が上がる側の（図
１では右側の）電極３４の内部に、この例のように、電
解質溶液３６に通じていて当該電解質溶液３６内で発生
した気泡３８が導かれる空気層５０を設けておいても良
い。そのようにすると、上記のようにして右側の電極３
４の近傍まで移動して来た気泡３８は、絶縁容器３２の
内面３３から空気層５０へ移動する。従って、絶縁容器
３２の内面３３に気泡３８が溜まるのを防止することが
できる。これによって、絶縁容器３２の内面３３に気泡
３８が溜まることによる液体抵抗器３０ａの耐電圧低下
をより一層効果的に抑制して、液体抵抗器３０ａの寿命
をより一層長くすることができる。なお、空気層５０は
電極３４の内部にあるので、そこに気泡３８が溜まって
も、液体抵抗器３０ａの耐電圧低下をもたらさない。

【００５２】上記のような空気層５０を設ける場合は、
絶縁容器３２の上側の内面３３は、上記例のように斜面
にせずに、水平にしておいても良い。その場合でも、上
側の内面３３に達した気泡３８は、互いに少しずつ押さ
れて横方向へ移動して空気層５０に導かれるので、絶縁
容器３２の内面３３に気泡３８が溜まることによる液体
抵抗器３０ａの耐電圧低下を抑制することができる。従
って、液体抵抗器３０ａの寿命をより長くすることがで
きる。

【００５３】この発明の放電ギャップ付き液体抵抗器４
０の配置の仕方は、上記例のような横向きに限られるも
のではなく、他の向きでも良い。例えば、斜め向きでも
良いし、図３に示す例のように電極３４が上下に位置す
る縦向きでも良い。この場合も、液体抵抗器３０ａの少
なくとも上方に位置する側の電極３４の内部に、上記例
と同様の、電解質溶液３６に通じていて当該電解質溶液
３６内で発生した気泡３８が導かれる空気層５０を設け
ておいても良い。図３はその一例を示し、上側の電極３
４内に前記のような空気層５０を設けている。

【００５４】そのようにすれば、上方に位置する電極３
４に達した気泡３８は、互いに少しずつ押されて、矢印
Ｇに示すように、横方向へ移動して空気層５０に導かれ
るので、当該電極３４と電解質溶液３６との界面に気泡
３８が溜まることによって当該電極３４と電解質溶液３
６との間の導電状態が悪化することを抑制することがで
きる。従って、液体抵抗器３０ａの寿命をより長くする
ことができる。

【００５５】なお、上記のようにして空気層５０に溜ま
った気泡３８は、この放電ギャップ付き液体抵抗器４０
の点検時等に適宜抜き出せば良い。放電ギャップ４２を
設けたことによって、前述したように気泡３８の発生は
僅かになるので、この抜き出し作業を頻繁に行う必要は
ない。

【００５６】また、上記のような放電ギャップ４２を、
一つの液体抵抗器３０ａに対して複数設けても良い。

【００５７】

【発明の効果】この発明は、上記のとおり構成されてい
るので、次のような効果を奏する。

【００５８】請求項１記載の発明によれば、放電ギャッ
プによって、液体抵抗器に大電流が流れるのを防止し
て、電解質溶液の電気分解による気泡発生を低減させる
ことができるので、気泡発生に起因する液体抵抗器の性
能劣化を防止して、液体抵抗器の長寿命化が可能にな
る。

【００５９】しかも、放電ギャップを設けたことによっ
て、液体抵抗器に放電ギャップの放電電圧より高い電圧
が加わらなくなるので、液体抵抗器の耐電圧を低くする
ことが可能になり、それによって液体抵抗器の小型化が
可能になる。更に、放電ギャップを設けたことによっ
て、液体抵抗器には大電流が流れなくなって発熱量が少
なくなるので、電解質溶液の量を少なくすることが可能
になり、これによって液体抵抗器をより小型化すること
ができる。

【００６０】また、液体抵抗器の小型化によって当該液
体抵抗器の低インダクタンス化が可能になるので、制動
抵抗としての電気振動抑制効果をより高めることができ
る。

【００６１】請求項２または３に記載の発明によれば、
放電ギャップ付近に電子を豊富に存在させて、放電ギャ
ップの放電動作を高速化することができるので、液体抵
抗器に大電流が流れることをより速やかにかつより正確
に防止することができる。その結果、液体抵抗器の寿命
をより長くすることができる。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、液体抵抗器
を構成する電解質溶液内で気泡が発生しても、その気泡
を一箇所に集めることができるので、気泡が液体抵抗器
を構成する絶縁容器の内面に溜まることによる液体抵抗
器の耐電圧低下を抑制することができる。その結果、液
体抵抗器の寿命をより長くすることができる。

【００６３】請求項５記載の発明によれば、液体抵抗器
を構成する絶縁容器の内面に沿う気泡の移動がより容易
になるので、当該内面に気泡が溜まることによる液体抵
抗器の耐電圧低下をより効果的に抑制することができ
る。その結果、液体抵抗器の寿命をより一層長くするこ
とができる。

【００６４】請求項６記載の発明によれば、液体抵抗器
を構成する電解質溶液内で発生した気泡を電極内の空気
層に導くことができるので、液体抵抗器を構成する絶縁
容器の内面に気泡が溜まることによる液体抵抗器の耐電
圧低下をより一層効果的に抑制することができる。その
結果、液体抵抗器の寿命をより一層長くすることができ
る。

【００６５】請求項７記載の発明によれば、液体抵抗器
を構成する電解質溶液内で発生した気泡を電極内の空気
層に導くことができるので、液体抵抗器を構成する絶縁
容器の内面に気泡が溜まることによる液体抵抗器の耐電
圧低下や、電極と電解質溶液との界面に気泡が溜まるこ
とによる両者間の導電状態悪化をより一層効果的に抑制
することができる。その結果、液体抵抗器の寿命をより
一層長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る放電ギャップ付き液体抵抗器の
一例を示す断面図である。

【図２】図１中の放電ギャップの動作特性の一例を示す
図である。

【図３】この発明に係る放電ギャップ付き液体抵抗器の
他の例を示す断面図である。

【図４】高電圧パルス発生装置の一例を負荷と共に示す
回路図である。

【図５】図４中の制動抵抗に印加される電圧波形の一例
を示す図である。

【図６】従来の液体抵抗器の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

２高電圧パルス発生装置２０制動抵抗２４負荷３０ａ液体抵抗器３２絶縁容器３４電極３６電解質溶液４０放電ギャップ付き液体抵抗器４２放電ギャップ４８放射線源５０空気層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者八島政史東京都狛江市岩戸北２−11−１財団法人電力中央研究所狛江研究所内 (72)発明者五島久司東京都狛江市岩戸北２−11−１財団法人電力中央研究所狛江研究所内 (72)発明者新開裕行東京都狛江市岩戸北２−11−１財団法人電力中央研究所狛江研究所内 (72)発明者川北有京都府京都市右京区梅津高畝町47番地日新電機株式会社内 (72)発明者田中和彦京都府京都市右京区梅津高畝町47番地日新ハイボルテージ株式会社内 (72)発明者大下英次京都府京都市右京区梅津高畝町47番地日新ハイボルテージ株式会社内 (72)発明者栗澤秀昭京都府京都市右京区梅津高畝町47番地日新ハイボルテージ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧のパルス電圧を発生してそれを負
荷に印加する高電圧パルス発生装置の出力部に直列に接
続されて、回路の局所的な電気振動を抑制する制動抵抗
として用いられるものであって、両端が開いた絶縁容器、当該絶縁容器の両端の蓋をする
一対の電極および当該絶縁容器内に満たされた電解質溶
液を有する液体抵抗器と、一対の電極を有していて前記液体抵抗器に電気的に並列
に接続された放電ギャップとを備えることを特徴とする
放電ギャップ付き液体抵抗器。
【請求項２】前記放電ギャップを構成する電極の少な
くとも一方の電極内またはその近傍に、放射線を放射す
る放射線源を有している請求項１記載の放電ギャップ付
き液体抵抗器。
【請求項３】前記放電ギャップに紫外線を照射する紫
外光源を有している請求項１記載の放電ギャップ付き液
体抵抗器。
【請求項４】前記液体抵抗器は、その一対の電極が大
地に沿うように横向きに配置されるものであり、この液
体抵抗器の絶縁容器の少なくとも大地に対して上側に位
置する内面を、一方の電極に向かって上がる斜面として
いる請求項１、２または３記載の放電ギャップ付き液体
抵抗器。
【請求項５】前記液体抵抗器を構成する電解質溶液内
に界面活性剤を混入している請求項４記載の放電ギャッ
プ付き液体抵抗器。
【請求項６】前記液体抵抗器を構成する電極であっ
て、前記絶縁容器の内面が上がっている側の電極の内部
に、電解質溶液に通じていて当該電解質溶液内で発生し
た気泡が導かれる空気層を有している請求項４または５
記載の放電ギャップ付き液体抵抗器。
【請求項７】前記液体抵抗器を構成する電極の内の少
なくとも一方の内部に、電解質溶液に通じていて当該電
解質溶液内で発生した気泡が導かれる空気層を有してい
る請求項１、２または３記載の放電ギャップ付き液体抵
抗器。