JP3192289B2 - サイリスタバルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流送電等に用いる空
気絶縁方式のサイリスタバルブに関わり、特に支柱部の
絶縁について改良を施したサイリスタバルブに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】大容量、長距離送電及び異周波数連系
等、系統運用上の多くのメリットを有する直流送電が多
方面で使用されている。現在、国内においては、一部地
域において、系統を連系する２５０ｋＶ直流送電が実施
されているが、この直流送電は今後更に、大容量、高電
圧化することが望まれている。

【０００３】このような直流送電における交直変換所で
は図３に示すように、交流系統１から入力した交流電圧
を、変換器用変圧器２，３、サイリスタバルブ４を通し
て直流電圧に変換し送電している。このうち、サイリス
タバルブ４は、前記のように交流電圧を直流電圧に、あ
るいは直流電圧を交流電圧に変換するもので、その保
守、点検作業の容易さから、空気絶縁方式のものが多用
されており、通常バルブホールと称される建家内に収納
されている。

【０００４】４つのサイリスタバルブを多段積みにして
構成した４重バルブの構成を図４に示す。すなわち、サ
イリスタバルブ４は、サイリスタ素子、抵抗、コンデン
サ等の電気部品をある単位収納したサイリスタモジュー
ル８を４台、電気的に直列に接続し、多段積みにして構
成している。また、サイリスタモジュール８は、絶縁支
柱７によって支持、固定されている。積層されたモジュ
ールの上下間は、前記したように導体で電気的に接続さ
れる。また、モジュール内部品（サイリスタ素子、抵抗
など）は冷却用の液体を送るための絶縁パイプがモジュ
ール相互間に接続される。最上部には電界緩和用シール
ド１５が、一方最下部には架台９が配置され、１バルブ
ごとに避雷器５が配置される。

【０００５】図において、モジュール８の上下間には、
バルブ４の全体に加わる１／２の電圧が印加され、絶縁
距離はほぼモジュール上下間電圧を絶縁するのに必要な
支柱沿面距離により、決定される。気中内における支柱
の沿面絶縁は、外部汚損、湿度などを考慮すると、大き
な余裕を必要とし絶縁距離を大きくとる必要がある。し
かもサイリスタバルブが高電圧化するほどモジュール上
下間が高電圧化し、したがって、モジュール上下間の絶
縁距離は益々大きくとらなければならない。

【０００６】支柱絶縁距離は、前記したようにサイリス
タバルブ本体の高さに直接影響することから、高電圧化
する今後のＤＣ５００ｋＶ用としては、改良し縮小化す
ることが希望されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】空気絶縁方式のサイリ
スタバルブのモジュール上下間距離は、絶縁支柱沿面距
離により決定される。したがって、直線形状の絶縁支柱
では、高電圧化するに伴い、モジュール間絶縁距離が大
きくなる。したがって、直線形状の絶縁支柱では、今後
の高電圧化、たとえば、ＤＣ５００ｋＶ用サイリスタバ
ルブの製作は、大型化して困難になる。サイリスタバル
ブの小型化対策として、例えば、支柱外周面に沿面距離
を延ばすためのひだを取り付けて支柱の長さを短くした
としても、支柱内部の絶縁距離が短いため、絶縁協調が
とれない。このため、支柱内部にもひだを取り付けるこ
とが考えられるが、製作上難しく、また経済的にも不利
になる。

【０００８】以上のように、絶縁支柱の絶縁強度を向上
させるには、いくつかの難点がある。本発明では、絶縁
支柱外面の沿面距離を延ばし、内面を合理的に絶縁強化
する方法について提案して、これによりサイリスタバル
ブの大型化に歯止めをかけることを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、数個のサイリスタ素子とその付属回路を直
並列に接続して、一単位のサイリスタモジュールとし、
このサイリスタモジュールを絶縁支柱を用いて多数段重
ねる構成として、さらにモジュール上下間を導体で結合
して各モジュール間を直列に接続してなる、空気絶縁方
式のサイリスタバルブにおいて、前記絶縁支柱の外周面
にひだを取付け、絶縁支柱の内部に絶縁ガスを正圧にな
るように封入したものである。

【００１０】

【作用】このような構成のサイリスタバルブにあって
は、サイリスタモジュール上下間の絶縁距離を縮小する
ため、絶縁支柱の外周面にひだを取付け沿面距離を延ば
し、内面に絶縁ガスを正圧に封入し絶縁強化することに
より、絶縁支柱の長さを縮小することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のサイリスタバルブの一実施例
を図１と図２に基いて具体的に説明する。図１に示すよ
うに、サイリスタバルブの構成は、従来と同様にいくつ
かのモジュール８を電気的に直列に結合し、絶縁支柱１
０で支持し、多段積みにして構成されている。本発明で
は、絶縁支柱１０の外周側にひだを取付け、沿面絶縁距
離を延長している。さらに、図２に示すように絶縁支柱
１２の内部には、絶縁ガス１３を正圧に封入している。
絶縁ガスを正圧にするため、ガスもれ防止用の強固な金
属性フランジ１１を取り付ける。また、モジュール８を
支持するために、絶縁支柱の中間部にモジュール支持用
の絶縁支持架台１４を取り付ける。

【００１２】この構成において、絶縁支柱外周面のひだ
の効果により、沿面距離が延長し、絶縁強度が向上す
る。このひだを付ける方法は、気中絶縁強度を向上させ
るための常套手段である。しかしながら、サイリスタバ
ルブの絶縁支柱の場合、外周面だけ、絶縁強化しても内
面は直線形状のままのためその絶縁強度は、以前のまま
であり、支柱内外の絶縁協調がとれない。

【００１３】この問題を解決するため、支柱内部に絶縁
ガス１３を封入し、しかも正圧にする。これにより、絶
縁支柱内部にゴミ、湿気の進入を防ぐ。絶縁ガスをＳＦ
₆ ガスにした場合、その特性上著しく絶縁強度が向上す
る。しかも、正圧になっているため、前記したようにゴ
ミ、湿気の進入を防止できるため絶縁安定性が良好にな
る。支柱外周部にひだを取り付けた効果と、支柱内部に
絶縁ガスを封入した効果による、絶縁強度向上効果をほ
ぼ同一にすることにより、支柱内外の絶縁協調を図るこ
とができる。しかも、従来の直線状の絶縁支柱より、長
さを大幅に縮小することができる。これにより、サイリ
スタバルブの高さを大幅に縮小できる。

【００１４】本発明においては絶縁支柱の材料は、通
常、ＦＲＰを用いるが、ここでは特に限定しない。絶縁
支柱の外部の「ひだ」は、形状、枚数など特に限定しな
い。

【００１５】絶縁ガスの種類は、絶縁特性の優れている
ＳＦ₆ ガスを通常とするが、ドライガス、窒素等でもよ
く、特に限定しない。絶縁ガスは、大気圧に対し正圧と
するが、圧力は特に限定しない。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
支柱長さを著しく縮小できる。また、支柱内部がゴミ、
湿気などの影響を受けない構造になるため、絶縁安定性
が向上する。これにより、サイリスタバルブ高さ方向の
著しい縮小と絶縁安定性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサイリスタバルブの一実施例を示す
図。

【図２】本発明の詳細例を示す図。

【図３】交直変換所の回路構成を示す図。

【図４】従来のサイリスタバルブを示す図。

【符号の説明】

１…交流系統、２…下段側変換器用変圧器、３…上段側
変換器用変圧器、４…サイリスタバルブ、５…バルブア
レスター、６…４重バルブ、７…絶縁支柱、８…モジュ
ール、９…架台、１１…フランジ、１０，１２…ひだ付
き絶縁支柱、１３…絶縁ガス、１４…絶縁支持台、１５
…シールド。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 数個のサイリスタ素子とその付属回路を
   直並列に接続して、一単位のサイリスタモジュールと
   し、このサイリスタモジュールを絶縁支柱を用いて多数
   段重ねる構成として、さらにモジュール上下間を導体で
   結合して各モジュール間を直列に接続してなる、空気絶
   縁方式のサイリスタバルブにおいて、前記絶縁支柱の外
   周面にひだを取付け、絶縁支柱の内部に絶縁ガスを正圧
   になるように封入したことを特徴とするサイリスタバル
   ブ。