JP2005011988A - 乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特殊絶縁構造の高圧抵抗体素子を用いて高圧に不向とされた低圧慣用のΔ結線を採用し得る乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法の提供。
【解決手段】金属製円筒状の外筒２の各種支持物１２ａにより支持される両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブ１９を具備する高圧抵抗体素子１を直列に複数接続する抵抗体列相１０をΔに結線した３相抵抗体回路αの複数を並列に接続して構成する高圧抵抗回路βを有する特徴的構成手段の採用。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に高圧発電装置の負荷特性試験に用いられる乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来３相交流の発電機巻線や負荷の結線は、高圧回路ではＹ結線を、低圧回路ではΔ結線を慣習的に用い、高調波処理回路にＹ−ΔやΔ−Ｙの組み合せを用いているのが一般的である。
【０００３】
所で、この種の乾式高圧抵抗装置の高圧抵抗回路としては、使用電圧６６００ｖに応じるために、定格電圧４００ｖの絶縁耐力２０００ｖ／１分間のような高圧抵抗体素子を約１０本前後直列に接続した抵抗体列相をＹ結線する３相抵抗体回路の複数を並列に接続して消費電力を加減し、電気的な１相の高圧抵抗体素子を１縦型方形筒ボックスに約１５０本、３相合せて約４５０本を収め、送風機で高圧抵抗体素子群を冷却し放熱する方法が用いられており、次にその代表例を提示する。
【０００４】
【特許文献】
特願平４−１９４０３２号公報
特願平５−１８６１２７号公報
特願平７−１６５５１９号公報
特願平７−１６５５２０号公報
特願平７−１６６０５２号公報
特願平１０−１９０５２０号公報
【０００５】
即ち、従来、高圧発電装置の負荷特性試験に用いられる乾式高圧抵抗装置として図６に示すような張り出し片９を有する高圧抵抗体素子１´を用いたものが利用されていた。同図に付き説明すると、２´は円筒形の外筒であり、約１ｍの長さを持って形成されている。
【０００６】
そして、３は抵抗発熱線、４は電極棒であり、５´は抵抗発熱線３及び電極棒４と外筒２´の内壁の間に充填され封端部材６で密封された絶縁物である。この絶縁物５´は粉末状に構成されており、外筒２´と抵抗発熱線３及び電極棒４とを絶縁する役目を持つものである。
【０００７】
７は接続用端子であり、電極棒４の外端螺子部４ａに螺合挿通したナット８、８にて両側を挟付け固定されている。そして、この端子７を介して隣り合う他の高圧抵抗体素子１´と接続される。９は前記したような張り出し片であり、抵抗発熱線３へ通電した際に発せられる熱を放出する放熱板の機能を果たすものである。張り出し片９は外筒２の外周上長手方向に約７ｍｍの間隔でスパイラル状に一体成形又は取り付けられている。
【０００８】
この高圧抵抗体素子１´は、使用電圧６６００ｖに応ずるため、定格電圧４００ｖ、絶縁耐力２０００ｖ／１分間の規格とされている。
【０００９】
図７に当該高圧抵抗体素子１´を直列に接続した一相の高圧抵抗体列相１０´を示す。１１は接続部材であり、隣り合う高圧抵抗体素子１´を接続用端子７に代って接続する。１２´は四角状の方形筒ボックスであり、当該方形筒ボックス１２´の配列板１２ａ´には１０個の高圧抵抗体素子１´が両端を貫通渡架して取り付けられ、高圧抵抗体列相１０´が形成されている。
【００１０】
図８に乾式高圧抵抗装置１３の概略構成を示す。当該乾式高圧抵抗装置１３には、前述した高圧抵抗体列相１０´が１５列多段に渡架収容されている。このとき、高圧抵抗体素子１´の張り出し片９が互いに重なり合わないように、互い違いに齟齬配置されている。これは、各高圧抵抗体素子１´が通電状態になると、かなりの高熱が発せられるため、冷却ファン１４により下から風冷却が万遍に行われなければならないためである。
【００１１】
同図中、１５は第１端子板であって、試験すべき高圧発電装置からの入力線１６が接続されるとともに、複数段配架した各Ｙ結線３相抵抗体回路１７の一端３相と接続線１８で接続され、１９は第２端子板であって、各Ｙ結線３相抵抗体回路１７他端３相がゼロ相となるよう中性線２０で総べての３相抵抗体回路１７を連結して共通中性点としてある。
【００１２】
当該乾式高圧抵抗装置１３に冷却ファン１４を設けた従来例を図９に示す。同図において、２１は防振ゴムであり、２２は方形筒ボックス１２´を設置基台Ｇ´から絶縁する絶縁碍子を示す。この絶縁碍子２２をさらに設けることによって、方形筒ボックス１２´全体の絶縁性の確保をさらに高める作用を有するものである。図中２３はフード、２４は送風機である。
【００１３】
ここで、従来の技術として参考資料を挙げておく。
【特許文献】
特開平９−１５３０７号公報
特開平９−１５３０８号公報
特開２０００−１９２３１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の乾式の高圧抵抗装置１３を用いて高圧発電装置の負荷特性試験を行った結果、風冷却高圧抵抗装置１３は１４０℃の高温となり、高圧抵抗体素子１´単体では、３５０℃乃至７００℃の温度を有することが分かった。
【００１５】
これは、高圧抵抗体列相１０´に配列されている高圧抵抗体素子１´の張り出し片９を重ならないように互い違いに位置するように配置しても、この張り出し片９の形状が送風機２４による通風の抵抗となり、方形筒ボックス１２´内に熱が篭って冷却ファン１４の冷却作用の効果が十分に得られないためである。この高圧抵抗体素子１´では常備が常識とされている張り出し片９は、低圧抵抗体素子では極めて有効ではあるが、次に述べる種々の弊害をもたらすことが解明されていなかった。
【００１６】
即ち、張り出し片９が通風の抵抗となるため、当該乾式高圧抵抗装置１３の方形筒ボックス１２´内で乱気流や撹乱気流が起生し、その結果振動を起こすという現象も回避出来ず、従来例では、これを防振ゴム２１により方形筒ボックス１２´の設置基台２３に対する振動伝達を回避しているが、方形筒ボックス１２´自体の振動は止まず試験の際の危険性は相変わらずぬぐえるものではなかった。
【００１７】
しかも、高圧抵抗体素子１´の外筒２内に封入された絶縁物５´は粉末状であるため、この外力振動により移動片寄せられて均一厚被覆が不可能となり、部分的に絶縁が不充分となって絶縁破壊の引き金となる弊害を有するばかりか絶縁粉末のため稼動中の灼熱の抵抗発熱線３も容易に振動を起生し、断線し易くなり耐熱性に欠ける欠点を有する。それにも拘らず、絶縁破壊に伴うアーク放電や連鎖断線事故を従来は運転操作者の操作ミスで片付けられることが多かったこの故障原因の解明が充分なされていなかった。
【００１８】
さらには、当該張り出し片９の形状は、放熱作用のためのものであるが、先が尖っているため高圧になると先尖端縁９ａからコロナ放電を初期発生し、終には方形筒ボックス１２´との間や並列する３相抵抗体回路１７相互の高圧抵抗体素子１´同志の張り出し片９間でアーク放電を発生し、絶縁破壊を起こすことが永年の実験の結果ようやく分かり、危険性を伴わずに負荷特性試験を実施することは従来の高圧抵抗体素子１´ではできないものであった。
【００１９】
アーク放電により方形筒ボックス１２´との絶縁破壊を起したときの安全策として絶縁碍子２２を設けているが、高圧過電流の逃げ場がないため乾式高圧抵抗装置１３全体が焼損破壊してしまう危険があり、運転操作員も稼動中は危なくて近づけなかった。
【００２０】
その上、上下隣接各段齟齬配架された張り出し片９に塞がれる為、方形筒ボックス１２´上方から内部の見通しが悪く保守、点検、整備上の支障となり、加えて、焼損又は断線した高圧抵抗体素子１´のみを方形筒ボックス１２´から方形筒ボックス１２´を分解しない限り横合いに抜き出すことは張り出し片９に邪魔されて出来ない為、稼動現場での部分的な高圧抵抗体素子１´交換は不可能であり、いちいち工場に持ち帰り、他の高圧抵抗体素子１´をも分解、取り外した上で部品交換を余儀なくされていた為、負荷特性試験を中断、延期しなければならなかった。
【００２１】
このアーク放電は試験運用を断念する（特開２０００−１９２３１，Ｐ（３）００１３〜１４）。乾式高圧抵抗装置１３のアーク放電による重故障は、複数の高圧抵抗体素子１´と電線１６，１８，２０類および金属製の端子板１５，１９や方形筒ボックス１２´が無残な姿に溶断と溶着し、絶縁碍子２２は焼け爛れ破壊する。
【００２２】
故障の初期現象を観察するにも、高電圧で使用する方形筒ボックス１２´に高圧抵抗体素子１´を約１５０本収納し側面を囲うため覗き込むことも出来ず、ファイバースコープで奥深くのものまで観察するにも高電圧が寄せ付けず、燃えた乾式高圧抵抗装置１３の現物からでは冷却不足によるものか、初期故障からわずかな時間でアーク放電に至るかの原因の解明は極めて難しい課題であった。
【００２３】
ここで、乾式高圧抵抗装置１３において、各一段の抵抗体列相１０´をＹ結線とするため、３相接続線２０で共通中性点Ｎを第２端子板１９で共通連接して使用した時に、１本の高圧抵抗体素子１´の断線が及ぼす連鎖断線の影響について説明する。この連鎖断線は、中性点Ｎにおいて不平衡電位を発生し、乾式高圧抵抗装置１３の能力を下げる。
【００２４】
ここで、３相６６００ｖ，７５０ｋｗの３相抵抗体回路１７は、約１．６７ｋｗ容量の高圧抵抗体素子１´を用い、１相では高圧抵抗体素子１´を１０本直列に接続した抵抗体列相１０´を１５段並列し、隣接各３相をＹ結線にし計４５０本のように構成している。これを図１０の３相抵抗体回路１７の等価回路で示すと図１１のＲ相の等電位配列と図１２の高圧抵抗回路２５のＹ直列等価回路のようになる。
【００２５】
列相Ｒ−Ｎ間を各種の故障相に想定し、健全列相のＳ−ＮとＴ−Ｎの変化を吟味する。図１３に示すよう、高圧抵抗体素子１´は、電源側の３相の電圧と負荷の３相並列抵抗値が平衡した状態でも、調速機試験のような断続と定格負荷運転のような長時間加熱により、抵抗値の高いものや冷却条件との組み合わせの悪いものから早く劣化し断線する。
【００２６】
一本の高圧抵抗体素子１´が断線した抵抗体列相１０´は、その１列が機能しなくなる（断線列相）。断線列相をもつＲ列相の並列抵抗値は健全なＳとＴ列相より大きくなる。このためＲ−Ｎ間の電圧はＳ−ＮとＴ−Ｎより一定の原則に従い高くなる。等価回路を図１３中Ｒ列相１列断線、図１４の断線と電位上昇、図１５の異電位配列にそれぞれ示す。
６６００／√３＝３８１０ｖが６６００／√３／２＝５７１５ｖになる。
【００２７】
この電圧上昇は残された健全列相Ｓ，Ｔ（健全残列相）の高圧抵抗体素子１´の発熱を増し、２本目の共通Ｙ結線点Ｎ（１９）を通し高圧抵抗体素子１´の断線を誘発する。２本目からは電圧上昇が断線を加速し（連鎖断線）、全列が機能しなくなるころのＲ−Ｎ間の電圧は５７１５ｖに上昇する。この連鎖断線は小容量の高圧抵抗回路２５ほど早く、Ｒ列相を欠相高圧抵抗回路２５にする。
【００２８】
Ｒ欠相の３相７５０ｋｗ高圧抵抗回路２５はＳ−Ｔ間の単相３７５ｋｗとなる。不平衡負荷の発生と乾式高圧抵抗装置１３総体の能力低下（容量不足）を招く。一方では目標値に応じた３相抵抗体回路１７の組み合わせ数が難しくなる。
【００２９】
電位上昇はＲ−Ｎ間の短絡でも発生し、短絡時のＲ−Ｎ間の電圧は０ｖに近くなる。このため健全列相のＳ−ＮとＴ−Ｎの電圧は６６００ｖ近くまで上昇する。この電圧上昇で健全列相Ｓ−ＮとＴ−Ｎの高圧抵抗体素子１´にも連鎖断線を誘発する。交流耐電圧２０００ｖ／１分間の高圧抵抗体素子１´は１分間を超えたらいつ絶縁破壊するかは保障できない物である。
【００３０】
乾式高圧抵抗装置１３は、絶縁碍子２２で絶縁されているため、高圧抵抗体素子１´や接続端子７と方形筒ボックス１２´間でアーク放電が発生しても地絡継電器や過電流継電器は動作せず、被害をいっそう大きくする。
【００３１】
図８に示される接続線として、他の３相抵抗体回路１７の中性線２０を第２端子板１９で共通連接すると欠相３相抵抗体回路１７の電位上昇が他の並列する健全３相抵抗体回路１７へ波及する。休止抵抗体列相１０´を有する３相抵抗体回路１７と並列する健全な３相抵抗体回路１７とも異電位配列となり、ここでも張り出し片９が放電環境を形成する。
【００３２】
張り出し片９の一枚一枚の形状は、軸方向から見ると略円形ではあるが、側面からでは薄い平板の外周縁は鋭利な先尖端縁９ａになる。高電圧では鋭利な先端ほど放電しやすい性質をもち、張り出し片９の周端両縁は放電しやすい領域を形成する。高圧抵抗回路２５では放電開始電圧を下げる役割を果たし、下記の異電位配列のときに放電する。
【００３３】
１抵抗体列相１０´を方形筒ボックス１２´の各段一列とした乾式高圧抵抗装置１３は、高圧発電機装置のＲ列相を第１端子板１５に接続し中性点Ｎに第２端子板１９を用いる。各段一列の高圧抵抗体素子１´を左から右へ１〜１０番を直列に接続した抵抗体列相１０´を、上から下へ１〜１５段列を３段列毎にＹ結線し並列に接続する。直列する高圧抵抗体素子１´間の電位差は健全なときで約３８１ｖ差、並列する高圧抵抗体素子１´の電位差は０ｖの等電位配列となり安定している（図１１参照）。
【００３４】
抵抗体列相１０´の高圧抵抗体素子１´が１本断線（仮に１段列１０番）し、Ｒ側を３８１０ｖにＮを０ｖにして電位分布を比較すると、Ｒ側の３８１０ｖが１段列１〜９の全部に及ぶ。１段列９番と隣接する高圧抵抗体素子１´の間には３８１０ｖに近い電位差を生ずる異電位配列となる（図１５参照）。なお、高圧抵抗体素子１´の断線は５〜６の間で断線するとは限らない。
【００３５】
アーク放電で溶融した痕跡から放電開始点を探索するのは難しいが、放電の初期はコロナから始まることに着目し、暗室で電圧を序々に上昇するとコロナ放電が観察できる。初期のコロナ放電では溶解も無く放電端の確認が容易にできる。高圧抵抗体素子１´側では張り出し片９の周端両縁の切り口の形状やバリや付着した埃が放電開始端となる。相手方は近くの平板より遠くても突起物に好んで放電する傾向がある。
【００３６】
鋭利な先端をもつ張り出し片９は１本の高圧抵抗体素子１´の断線が起因して、張り出し片９の相互間でも放電する。これに連鎖して高圧抵抗体素子１´両端の接続用端子７と金属製外筒２´の間でも放電する。方形筒ボックス１２´に絶縁素材を用いても異電位配列による張り出し片９からの放電は防げない。
【００３７】
従来型の乾式高圧抵抗装置１３では、軟弱な絶縁と抵抗体列相１０´をＹ結線した３相抵抗体回路１７同志の中性点Ｎを共通連接したときの連鎖断線及び張り出し片９の放電特性が、高圧抵抗体素子１´の１本が断線したときに次々に波及する弊害を解明できなかった。これらの弊害による事故も運転操作の操作ミスで片付けられる傾向にあった。
又、共通中性点ＮのないΔ結線を乾式高圧抵抗装置１３に採用した場合、共通中性点Ｎに起因する連鎖断線はないが、並列する高圧抵抗体素子１´同志のアーク放電による連鎖断線や高圧抵抗体素子１´と配列板１２ａ´間のアーク放電は防止出来なかった。
【００３８】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は次に記載の通りである。
即ち、本発明の第１の目的は、前記乾式高圧抵抗装置１の高圧抵抗回路における前記Ｙ結線の種々なる欠点に鑑み、高圧に不向とされた低圧慣用のΔ結線を採用し得る乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法を提供せんとするものである。
【００３９】
本発明の第２の目的は、Δ結線に耐え得る特殊絶縁構造の高圧抵抗体素子を採用した乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法を提供せんとするものである。
【００４０】
本発明の第３の目的は、耐振性、耐アーク性、耐連鎖断線を有する高圧抵抗回路を具備する乾式高圧抵抗装置及び同装置アーク放電防止方法を提供せんとするものである。
【００４１】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から自ずと明らかとなろう。
【００４２】
【課題を解決するための手段】
本発明方法は、当該課題の解決に当り、高圧抵抗体素子を直列に接続する抵抗体列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続する際、アーク放電に係る外周面長手方向スパイラル状に延在する放熱用張り出し片のない金属製円筒状の外筒の各種支持物より支持される両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する前記高圧抵抗耐素子を用いてアーク放電を可及的に抑止した特徴的構成手法を講じる。
【００４３】
本発明装置は、当該課題の解決に当り、アーク放電に係る外周面長手方向スパイラル上に延在する放熱用張り出し片のない金属製円筒状の外筒の各種支持物より支持される両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する高圧抵抗耐素子を設け、当該高圧抵抗耐素子を複数直列に接続する抵抗耐列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続して構成する高圧抵抗回路を有する特徴的構成手段を講じる。
【００４４】
さらに具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙するそれぞれの新規な特徴的構成手段を採用することにより、前記目的を達成する。
【００４５】
即ち、本発明装置の第１の特徴は、金属製円筒状の外筒と、当該外筒の両端からそれぞれ内挿された電極棒の内端相互間に亙り張設した螺施状抵抗発熱線と、当該電極捧及び当該抵抗発熱部と前記外筒の内壁面との間に充填焼付けられた絶縁物と、各種支持物より支持される前記外筒の両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する高圧抵抗体素子を形成し、当該高圧抵抗体素子を直列に複数接続する抵抗体列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続して構成する高圧抵抗回路を有してなる、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００４６】
本発明装置の第２の特徴は、上記本発明装置の第１の特徴における前記高圧抵抗体素子が、約４１２．５ｖ前後間、約１．７４ｋｗ前後間容量を有する、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００４７】
本発明装置の第３の特徴は、上記本発明装置の第２の特徴における前記抵抗体列相が、使用電圧６６００ｖに対し、前記高圧抵抗体素子を約１６本前後直列接続してなる、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００４８】
本発明装置の第４の特徴は、上記本発明装置の第２又は第３の特徴における前記３相抵抗体回路が、約８３．５２ｋｗ前後間の容量を有する、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００４９】
本発明装置の第５の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３又は第４の特徴における前記高耐圧絶縁スリーブが、円筒状にして、使用電圧に応じて長さと厚味は調整自在に形成されてなる、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００５０】
本発明装置の第６の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記高耐圧絶縁スリーブが、交流耐電圧約１２０００ｖ／ｍｍ１分間の素材を用いて厚さ約３ｍｍとすると約３６０００ｖ／１分間に近い絶縁耐力を有する焼結セラミックである、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００５１】
本発明装置の第７の特徴は、上記本発明装置の第６の特徴における前記高耐圧絶縁スリーブが、約３ｍｍ前後間厚である、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００５２】
本発明装置の第８の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の特徴における前記支持物が、下端に冷却送風口をかつ上端に放熱排風口をそれぞれ開口したシャーシーアース型方形筒ボックスの両側配列板である、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００５３】
本発明装置の第９の特徴は、上記本発明装置の第８の特徴における前記配列板が、前記高耐圧絶縁スリーブが抜出自在に貫嵌する大きさの円形支持口を、上下各段配列位置を半部ずつ間隔をずらせた相互齟齬状に複数多段列に貫設してなる、乾式高圧抵抗装置の構成採用にある。
【００５４】
本発明方法の第１の特徴は、高圧抵抗体素子を直列に複数接続する抵抗体列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続して高圧抵抗回路を形成するに当り、金属製円筒状の外筒と、当該外筒の両端からそれぞれ内挿された電極捧の内端相互間に亙り張設した螺施状抵抗発熱線と、当該電極捧及び当該抵抗発熱線と前記外筒の内壁面との間に充填焼付けられた絶縁物と、各種支持物により支持される前記外筒の両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する前記高圧抵抗体素子を用いることにより、当該高圧抵抗体素子と前記支持物間や並列する当該高圧抵抗体素子相互間のアーク放電を抑止してなる、乾式高圧抵抗装置アーク放電防止方法の構成採用にある。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を、その装置例及び方法に基づいて説明する。
なお、本実施形態例の説明に先立って装置例に使用する抵抗体素子例を説明する。
【００５６】
（抵抗体素子例）
図１は、高耐圧絶縁スリーブを分解取り外した高圧抵抗体素子を示す一部省略破断側面図、図２は配列板に両端を貫通渡架した高圧抵抗体素子の取付状態を示す一部省略破断側面図である。
なお、抵抗体素子例では、同一部品は同一符号を付し、ダッシュ（´）のない同一符号は従来例の対応部品を表す。以下の装置例及び方法例も同様である。
【００５７】
図中、１は高圧抵抗体素子、２は金属製の外筒であり、表面を滑らかにすることにより放電を発生しにくくする形状と、スパイラル張り出し片がなくとも放熱特性に優れる要件を満たし絶縁物５の全保護覆い素材として、外装シースを用いている。３は外筒２の両端からそれぞれ内挿した電極棒４、４の内端相互間に亙り張設したコイル状抵抗発熱線である。
【００５８】
また、５は従来例の５´と同様絶縁物であるが、粉末状のものを熱することにより焼付け固形化し、外筒２の内壁と導電性金属の電極棒４、４及び抵抗発熱線３との間に充填されている。これにより、絶縁物５は外筒２を電極棒４、４及び抵抗発熱線３から均等に絶縁する役割を果たすとともに、外部からの振動エネルギーを吸収して自己保持力の弱い抵抗発熱線３をしっかり固定する作用効果も奏することとなる。
【００５９】
また、従来の物と違い固形化されているので、外力振動によっても絶縁物５が偏らず、確実な絶縁が期待できる。７は電極棒４、４外端部の螺子部４ａに挿通し、ナット８、８にて両側を挟着固定した接続用端子である。
【００６０】
１９は高耐圧絶縁スリーブである。高耐圧絶縁スリーブ１９は電気的な耐圧特性、耐熱性、耐水性（屋外で試験が行われる際に、雨水等の急冷による破壊が生じることがある。）、耐荷重性及び耐衝撃性に優れた焼結セラミックを用いる。電気的特性として交流耐電圧１２０００ｖ／ｍｍ１分間の素材を用い、例えば、厚さを３ｍｍとすると３６０００ｖ／１分間に近い絶縁耐力を有するものを製作することができる。
【００６１】
また、高耐圧絶縁スリーブ１９の形状は円筒状であり、高圧抵抗体素子１の外筒２外径を例えば、１２ｍｍとすると、内径は１２．５ｍｍ程であり、外径を、厚さ３ｍｍとした場合、１８．５ｍｍ程度となる。使用電圧に応じて長さと厚味は調整自在に形成される。
また、図２に示すよう表面の汚れや湿気による絶縁値の低下を考慮した配列板１２ａの支持口１２ｂの貫通両側の長さをそれぞれ５０ｍｍ程度とする。
【００６２】
なお、これら数値はあくまで一例であり、これら数値に限定されるものではないことは言うまでもない。同図中２６、２７はスプリング溝付止め輪で、前者は抜き出し自在な高耐圧絶縁スリーブ１９を配列板１２ａの支持口１２ｂに止着し、後者は抜き出し自在な外筒２を高耐圧絶縁スリーブ１９に止着する。
【００６３】
１２ａは配列板であり、従来例の抵抗体列相１０を示す図７における方形筒ボックス１２´の配列板１２ａ´に対応するものであり、両端を貫通渡架した高圧抵抗体素子１群を接続してより張り出し片９分大幅に小さくなった３相抵抗体回路１７を形成する際の支持物となり得るものである。又、方形筒ボックス１２自体も分解不能に構成することが出来る。
従って、軽量コンパクト化された高圧抵抗耐素子１群を渡架収納する方形筒ボックス１２自体が少なくとも１／３に小型化される。
【００６４】
（装置例）
前記高圧抵抗体素子を使用した本発明の実施の形態を示す装置例を図面について説明する。
図３は方形筒ボックスの両側配列板に高圧抵抗体素子群の両端を貫通渡架した本装置例の一部破断正面図、図４は配列板に両端を貫通渡架した高圧抵抗体素子の直列接続による抵抗体列相の中央縦断面図、図５は３相の抵抗体列相をΔ結線した３相抵抗体回路の縦並列状態説明図である。図中２６は高圧発電装置と接続するＲ，Ｓ，Ｔ３相の配電線である。
【００６５】
上図３及び４に示すよう、高圧抵抗体素子１を図９同様に、下端に冷却送風口１２ｃをかつ上端に放熱排風口１２ｄをそれぞれ開口して両側配列板１２ａに上下各段配列位置を半部ずつ間隔をずらせた相互齟齬状に円形支持口１２ｂを複数多段列に貫設したシャーシーアース型方形筒ボックス１２の平行する配列板１２ａの各支持口１２ｂに抜き出し自在に貫嵌した高耐圧絶縁スリーブ１９を介して両端を貫通渡架し、各段列相互の高圧抵抗体素子１群列は交互半部齟齬状に配列する。
【００６６】
各々の高圧抵抗体素子１間は使用電圧に応じた絶縁性能が維持出来る間隔とし、各段列内で隣接する高圧抵抗体素子１の一つ置きに一端側接続端子７に亙りかつ当該一端側とは互い違いに一つ置きに他端側接続端子７に亙りそれぞれ接続部材１１で直列接続してＲ，Ｓ，Ｔの各相の抵抗体列相１０を列成する。
【００６７】
Ｒ，Ｓ，Ｔの抵抗体列相１０番の１番の開放接続端子７と対応するＲ，Ｓ，Ｔの各配電本線２８´と接続線２９で結線するとともに、１６番の開放接続端子は接続されたもう一方の各配電分岐線２８´´のＳ，Ｔ，Ｒに接続線３０で結線することにより３相抵抗体回路αを形成する。
当該３相抵抗体回路α群を３相配電本線２８´と３相配電分岐線２８´´間に亙り並列渡結接続して高圧抵抗回路βを組結装備した本乾式高圧抵抗装置γを得る。
【００６８】
【実施例】
本実施例では、使用電圧６６００ｖに対し、例えば４１２．５ｖ，１．７４ｋｗの高圧抵抗体素子１を１６本直列接続した抵抗体列相１０を３段列単位でΔに結線して、例えば容量８３．５２ｋｗの３相抵抗体回路αとし、当該３相抵抗体回路αを３組並列して、例えば２５０ｋｗ，６組並列して例えば５００ｋｗに組成する。
【００６９】
（方法例）
前記乾式高圧抵抗装置γに適用する本発明の実施の形態を示す方法例を説明する。
本方法例は、前記特殊構造を有する高圧抵抗体素子１群とΔ結線した３相抵抗体回路α群を有する高圧抵抗回路βにおいて、高圧抵抗体素子１の一つが断線してもその電気的悪影響は所属する３相抵抗体回路α内におさまり、他の隣接する３相抵抗体回路αに及ぶ連鎖断線を防止し得る。
【００７０】
又、ある３相抵抗体回路αの高圧抵抗体素子１が万一、アーク放電や自然劣化により断線しても、放電耐性を有する構造も相俟って３相抵抗体回路α内の抵抗体列相１０間の高圧抵抗体素子１同志のアーク放電も抑止され、しかも並列する他の３相抵抗体回路αの高圧抵抗体素子１とのアーク放電も抑止され、他の３相抵抗体回路αに連鎖断線が及ぶこともなく、安全で安定した運転制御が確保され信頼性の高い負荷試験が保証される。
【００７１】
さらに、各段列相互の高圧抵抗体素子１の交互齟齬配列は、配列間隔の広がりがアーク放電の防止効果を伴っている。
【００７２】
以上、本実施形態例の代表的な装置例、方法例について説明したが、本発明は必ずしも当該装置例の手段及び当該方法例の手法だけに限定されるものではない。本発明の目的を達成し、後述する効果を有する範囲内において適宜変更して実施することができるものである。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、耐絶縁性、耐アーク放電性に優れた高圧抵抗体素子の採用により、同一３相抵抗体回路内の並列抵抗体列相相互の高圧抵抗体素子同志のアーク放電や並列する３相抵抗体回路相互の高圧抵抗体素子同志のアーク放電による連鎖断線の要因も解消して安定した信頼性、忠実性の高い運転操作と稼動を確保し得る。
【００７４】
しかも、断線した高圧抵抗体素子は、乾式高圧抵抗装置の配列板からスプリング溝付止め輪を外せば一本一本抜き出し新規の高圧抵抗体素子と交換補修可能なので、現場に於ても簡易に行え、高圧抵抗回路のあらゆる断線事故にも対処し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用する高耐圧絶縁スリーブを分解取り外した高圧抵抗体素子の一部省略垂直破断側面図である。
【図２】同上高圧抵抗体素子の配列板への両端を貫通渡架した高圧抵抗体素子の取付状態を示す一部省略垂直破断側面図である。
【図３】本発明の実施の形態を示し、シャーシーアース型方形筒ボックスの両側配列板に高圧抵抗体素子群の両端を貫通渡架した乾式高圧抵抗装置の一部破断正面図である。
【図４】同上乾式高圧抵抗装置における配列板に両端を貫通渡架した高圧抵抗体素子の直列接続による抵抗体列相の中央縦断面図である。
【図５】同上３相の抵抗体列相をΔ結線した３相抵抗体回路の縦並列状態説明図である。
【図６】従来例の高圧抵抗体素子の一部省略破断側面図である。
【図７】同上破断した方形筒ボックス両側の配列板への両端貫通渡架した高圧抵抗体素子の直列接続する抵抗体列相の平面図である。
【図８】同上乾式高圧抵抗装置の概略構成斜面図である。
【図９】同上乾式高圧抵抗装置に冷却ファンを設けた一部破断省略図である。
【図１０】同上Ｙ結線の３相抵抗体回路の等価回路図である。
【図１１】同上高圧抵抗回路におけるＲ−Ｎ相の等電位配列図である。
【図１２】同上乾式高圧抵抗装置のＹ直列等価回路である。
【図１３】同上Ｒ列相１列断線した場合の乾式高圧抵抗装置のＹ直列等価回路である。
【図１４】同上断線と電位上昇説明図である。
【図１５】同上Ｒ列相１列断線した場合の高圧抵抗回路におけるＲ−Ｎ相の異電位配列図である。
【符号の説明】
α，１７…３相抵抗体回路
β，２５…高圧抵抗回路
γ，１３…乾式高圧抵抗装置
１，１´…高圧抵抗体素子
２，２´…外筒
３…抵抗発熱線
４…電極棒
５，５´…絶縁物
６…封端部材
７…接続用端子
８…ナット
９…張り出し片
９ａ…先尖端縁
１０，１０´…抵抗体列相
１１…接続部材
１２，１２´…方形筒ボックス
１２ａ，１２ａ´…配列板
１２ｂ…支持口
１２ｃ…冷却送風口
１２ｄ…放熱排風口
１４…冷却ファン
１５…第１端子板
１６…入力線
１８，２９，３０…接続線
１９…第２端子板
２０…中性線
２１…防振ゴム
２２…絶縁碍子
２３…フード
２４…送風機
２６，２７…スプリング溝付止め輪
２８…３相配電線
２８´…３相配電本線
２８´´…３相配電分岐線

Claims (10)

1. 金属製円筒状の外筒と、当該外筒の両端からそれぞれ内挿された電極棒の内端相互間に亙り張設した螺施状抵抗発熱線と、当該電極捧及び当該抵抗発熱部と前記外筒の内壁面との間に充填焼付けられた絶縁物と、各種支持物より支持される前記外筒の両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する高圧抵抗体素子を形成し、当該高圧抵抗体素子を直列に複数接続する抵抗体列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続して構成する高圧抵抗回路を有する、
   ことを特徴とする乾式高圧抵抗装置。
2. 前記高圧抵抗体素子は、
   約４１２．５ｖ前後間、約１．７４ｋｗ前後間の容量を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の乾式高圧抵抗装置。
3. 前記抵抗体列相は、
   使用電圧６６００ｖに対し、前記高圧抵抗体素子を約１６本前後直列接続する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の乾式高圧抵抗装置。
4. 前記３相抵抗体回路は、
   約８３．５２ｋｗ前後間の容量を有する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の乾式高圧抵抗装置。
5. 前記高耐圧絶縁スリーブは、
   円筒状にして、使用電圧に応じて長さと厚味は調整自在に形成される、
   ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の乾式高圧抵抗装置。
6. 前記高耐圧絶縁スリーブは、
   交流耐電圧約１２０００ｖ／ｍｍ１分間の素材を用いて厚さ約３ｍｍとすると約３６０００ｖ／１分間に近い絶縁耐力を有する焼結セラミックである、
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載の乾式高圧抵抗装置。
7. 前記高耐圧絶縁スリーブは、
   約３ｍｍ前後間厚である、
   ことを特徴とする請求項６に記載の乾式高圧抵抗装置。
8. 前記支持物は、
   下端に冷却送風口をかつ上端に放熱排風口をそれぞれ開口したシャーシーアース型方形筒ボックスの両側配列板である、
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載の乾式高圧抵抗装置。
9. 前記配列板は、
   前記高耐圧絶縁スリーブが抜出自在に貫嵌する大きさの円形支持口を、上下各段配列位置を半部ずつ間隔をずらせた相互齟齬状に複数多段列に貫設してなる、
   ことを特徴とする請求項８に記載の乾式高圧抵抗装置。
10. 高圧抵抗体素子を直列に複数接続する抵抗体列相をΔに結線した３相抵抗体回路の複数を並列に接続して高圧抵抗回路を形成するに当り、
    金属製円筒状の外筒と、当該外筒の両端からそれぞれ内挿された電極捧の内端相互間に亙り張設した螺施状抵抗発熱線と、当該電極捧及び当該抵抗発熱線と前記外筒の内壁面との間に充填焼付けられた絶縁物と、各種支持物により支持される前記外筒の両端寄り部位に抜き出し自在に嵌挿止着した高耐圧絶縁スリーブを具備する前記高圧抵抗体素子を用いることにより、当該高圧抵抗体素子と前記支持物間や並列する当該高圧抵抗体素子相互間のアーク放電を抑止した、
    ことを特徴とする乾式高圧抵抗装置アーク放電防止方法。

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