JP3193221B2 - サイリスタバルブ - Google Patents

サイリスタバルブ

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JP3193221B2
JP3193221B2 JP01565394A JP1565394A JP3193221B2 JP 3193221 B2 JP3193221 B2 JP 3193221B2 JP 01565394 A JP01565394 A JP 01565394A JP 1565394 A JP1565394 A JP 1565394A JP 3193221 B2 JP3193221 B2 JP 3193221B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のサイリスタモジ
ュールが懸架されたサイリスタバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のサイリスタバルブを示す
平面図、図5(a)は、図4の前面図、図5(b)は、
図5(a)の右側面図である。図4及び図5において、
サイリスタバルブが設置された建物の設置面に固定され
た床板11Dの上面には、図5(a)の前面図において6
本、図5(b)の右側面図において4本、総計24本の支
柱15が立設されている。これらの支柱15の上端には、床
板11Dと比べて板厚の薄い床板11Cが載置され、各支柱
15の上端に接合されている。
【0003】床板11Cの上面には、この床板11Cと同外
形の床板11Bが載置され、この床板11Bの上面には、各
支柱15と同一位置に、支柱15と比べて約4倍以上長い支
柱12が立設されている。これらの支柱12は、ガラス繊維
強化プラスチック(以下、GFRPと記す)で円筒状に
形成されている。
【0004】各支柱12の上端には、床板11Cが支柱15の
上端と同様に載置され、各支柱12に接合されている。床
板11Cの上面にも床板11Bが載置され、この床板11Bの
上面にも支柱12が立設され、これらの支柱12の上端に
は、床板11Aが載置され各支柱12の上端に接合されてい
る。
【0005】各支柱12の中間部には、詳細省略したステ
ージ12aが上下に設けられ、図4に示すように、4本の
支柱12の間に設けられた各サイリスタモジュール13は、
各支柱12に設けられたステージ12aに両側が固定されて
いる。したがって、図4及び図5においては、合計24個
のサイリスタモジュール13が取り付けられ、上下に位置
するサイリスタモジュール13は、図示しない導体で直列
に接続されている。
【0006】図4において、前後に位置する一対の支柱
12の間には、リアクトル14が取り付けられ、各サイリス
タモジュール13の左右に位置するリアクトルは、各サイ
リスタモジュール13の両端と図示しない導体で直列に接
続されている。
【0007】このように構成されたサイリスタバルブに
おいては、設置床から上方にサイリスタモジュール13が
4段に重ねられているが、例えば、DC250kV の直流送
電用のサイリスタバルブのなかには、図4及び図5の2
倍の8段、すなわち、支柱12と上下の床板11C,11Bで
構成するユニットが4段となるときもある。その結果こ
のサイリスタバルブでは、地上から最上部の床板11Aま
での高さは、約12mに達する。なお、サイリスタモジュ
ール13の重量は、約200kg で、したがって、8段のサイ
リスタバルブでは、1.6tonとなる。一方、直流送電電圧
は、DC500kVの実用化が進められている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この結果、サイリスタ
モジュールの直列接続個数が増えるので、サイリスタバ
ルブの高さも高くなる。すると、このサイリスタバルブ
が設置された建物の高さも高くしなければならないだけ
でなく、下段に位置する支柱にかかる荷重も増えるの
で、耐震性を考慮して支柱の直径も増やさなければなら
ない。
【0009】そのため、支柱の中間部の外周にひだを突
設して上下のサイリスタモジュール間の耐電圧値を上
げ、支柱の高さを減らす方法も検討されてきた。このひ
だとしては、シリコーン等のゴムを円形のつば状にした
ものを円筒支柱に挿入する方法である。
【0010】ところが、この方法で製作された支柱にお
いては、もし、ひだの取付方が不十分でこのひだを取り
換えるときには、支柱12に取り付けられたステージ12a
や上下の床板11A,11B,11C,11Dなども取り外さな
ければならない。
【0011】このひだは円筒のつば状をしており、FR
P支柱に挿入される際にその内面に接着剤を塗布して固
定したり、ゴム製ひだを加熱して膨脹させ径を大きくし
てFRP支柱に挿入して所定の位置にセットして冷却す
ると焼きばめ力により支柱に固定される。しかし、接着
剤を用いる場合はその接着剤の塗れ方が不均一であった
り、焼きばめのみの場合は金属等の場合と異なり、材料
のクリープ変形等のために接着の信頼性に欠ける。そこ
で、本発明の目的は、支柱の高さを増やすことなく、耐
電圧特性を容易に上げることのできるサイリスタバルブ
を得ることである。
【0012】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、立設された複数の絶縁管にサイリスタモジュールが
懸架されたサイリスタバルブにおいて、絶縁管の外周に
絶縁テープを螺旋状に密着巻き付けたことを特徴とす
る。
【0013】また、請求項2に記載の発明は、立設され
た複数の絶縁管にサイリスタモジュールが懸架されたサ
イリスタバルブにおいて、フィラメントワインディング
又はシートワインディングで形成した絶縁管の外周に、
絶縁樹脂を含浸したガラス繊維を環状に重ね巻きしたこ
とを特徴とする。
【0014】さらに、請求項3に記載の発明は、立設さ
れた複数の絶縁管にサイリスタモジュールが懸架された
サイリスタバルブにおいて、絶縁管の外周に環状のつば
を挿着し、このつばの外周に絶縁樹脂を含浸したガラス
繊維を巻装したことを特徴とする。
【0015】
【作用】請求項1に記載の発明においては、絶縁管は、
この絶縁管の外周に巻き付けられた絶縁テープによっ
て、沿面距離が長くなって、長手方向の耐電圧特性が強
化される。
【0016】また、請求項2に記載の発明においては、
絶縁管は、この絶縁管の外周に重ねまきで環状に形成さ
れたガラス繊維のひだによって、長手方向の耐電圧特性
が強化される。
【0017】また、請求項3に記載の発明においては、
絶縁管は、この絶縁管の外周に形成されたつばと、この
つばの外周に巻装されたガラス繊維によって、長手方向
の耐電圧特性が強化される。
【0018】
【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を参照して説明する。図1は、本発明のサイリス
タバルブに用いる支柱を示し、前述したひだを支柱の外
周に形成するために、(株)日東電工製の後述するシリ
コーン自己融着テープを図1に示すように11度の角度で
螺旋状に巻回して、ひだ2を形成した。
【0019】発明者らは、上述した製法で製作した支柱
について耐電圧特性の評価試験を実施した。FRP支柱
の大きさは、高さ660 mm,内径70mm,外径82mmであり、
螺旋状のひだの形成に用いたテープは、幅が25mm、厚さ
1mmであり、このテープを図1に示すように11度の角度
を持たせて巻回している。FRP円筒の上下端には、従
来と同様にフランジ3A,3Bを設けてあり、さらにフ
ランジ3A,3Bの端部から50mmの部分は、上記テープ
を巻回していない。
【0020】この螺旋状のテープを巻回しひだ2を形成
した支柱とテープの巻回のない支柱に対して電気的汚損
試験を実施した。汚損度は、等価塩分濃度で0.03mg/cm
2 であり、相対湿度は90%である。この状態での交流電
圧絶縁破壊試験とインパルスフラッシオーバ試験を行っ
た。その結果を表1に示す。
【0021】
【表1】
【0022】表1に示すように、螺旋状のひだなしの支
柱では、交流電圧絶縁破壊電圧が74kVで50%フラッシオ
ーバ電圧が、それぞれ263 kVであったのに対し、螺旋状
のひだ付きの支柱で、168 kVと438 kVであった。
【0023】直流耐電圧試験では、汚損度が0.03mg/cm
2 では、ひだなしでは30kV、ひだありでは50kVで部分破
壊するため、汚損度を0.01mg/cm2 で評価した。表2に
示すようにひだなしの支柱では部分破壊が70kVで生じる
が、ひだありでは310 kVで閃絡破壊する。この結果から
螺旋状巻回テープは汚損された状態でかつ高湿度下で
は、耐電圧特性強化上非常に有効であることがわかっ
た。
【0024】
【表2】
【0025】さらに、巻回テープに自己融着テープを用
いて多重回に重ね巻きしてテープ厚さを10mmにした。こ
の場合の直流耐電圧試験をしたところ、汚損度が0.03mg
/cm2 では先のテープ厚さ1.0mm の場合と大差はない。
しかし、汚損度0.01mg/cm2では、表3に示すように392
kVで閃絡した。なお、上記試験結果は、温度21℃、気
圧764 mmHg(102kPa)での測定値である。
【0026】
【表3】
【0027】この試験結果を考察すると、螺旋状のテー
プ巻回によりAC,インパルスフラッシオーバ試験はも
とより、直流耐電圧試験においても、ひだによる耐電圧
特性の効果が確認された。さらに、螺旋状のひだの厚さ
が増すと、その効果がより大きくなる。
【0028】上記のシリコーンテープを螺旋状に巻回し
て沿面距離を延ばす方法以外に、絶縁支柱を製作する段
階でひだを設けることもできる。つまり、図2に示すよ
うに、通常のフィラメントワインディング法で円筒形状
の支柱を形成後、硬化する前に続いてひだ形成部に樹脂
を含浸させたガラス繊維を集中的に巻回してひだ4を形
成する。こうして、成形したものは、連続的に円筒部と
ひだ部が結合されているので、両者の境界で空隙などの
欠陥が形成されるおそれがない。また、円筒支柱の形成
後シリコーン製等のひだを取り付ける手間が不要とな
る。
【0029】さらに、この形成方法を採用すると、支柱
円筒の形成後に、図3に示すように、シリコーンゴムテ
ープ等を巻回したり、ゴム成形品5(例えば二分割され
たつば状の成形物)を挿入した後にフィラメントワイン
ディングして、テープや成形物を支柱円筒の途中に埋め
込んでしまうことができる。この方法は、ひだを形成す
るために必要なフィラメントワインディング用のガラス
の繊維分が少なくてすむ利点があるだけでなく、比較的
任意の形状のひだを形成できる。
【0030】
【発明の効果】以上、請求項1に記載の発明によれば、
立設された複数の絶縁管にサイリスタモジュールが懸架
されたサイリスタバルブにおいて、絶縁管の外周に絶縁
テープを螺旋状に密着巻き付けることで、絶縁管を、こ
の絶縁管の外周に巻き付けられた絶縁テープによって、
沿面距離を長くして、長手方向の耐電圧特性を強化した
ので、支柱の高さを増やすことなく、耐電圧特性を容易
に上げることのできるサイリスタバルブを得ることがで
きる。
【0031】また、請求項2に記載の発明によれば、立
設された複数の絶縁管にサイリスタモジュールが懸架さ
れたサイリスタバルブにおいて、フィラメントワインデ
ィング又はシートワインディングで形成した絶縁管の外
周に、絶縁樹脂を含浸したガラス繊維を環状に重ね巻き
することで、絶縁管を、この絶縁管の外周に重ねまきで
環状に形成されたガラス繊維のひだによって、長手方向
の耐電圧特性を強化したので、支柱の高さを増やすこと
なく、耐電圧特性を容易に上げることのできるサイリス
タバルブを得ることができる。
【0032】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
立設された複数の絶縁管にサイリスタモジュールが懸架
されたサイリスタバルブにおいて、絶縁管の外周に環状
のつばを挿着し、このつばの外周に絶縁樹脂を含浸した
ガラス繊維を巻装することで、絶縁管を、この絶縁管の
外周に形成されたつばと、このつばの外周に巻装された
ガラス繊維によって、長手方向の耐電圧特性を強化した
ので、支柱の高さを増やすことなく、耐電圧特性を容易
に上げることのできるサイリスタバルブを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に記載の発明のサイリスタバルブの一
実施例を示す図。
【図2】請求項2に記載の発明のサイリスタバルブの一
実施例を示す部分縦断面図。
【図3】従来のサイリスタバルブの一例を示す平面図。
【図4】(a)は、従来のサイリスタバルブの一例を示
す前面図、(b)は、(a)の右側面図。
【図5】(a)は、図4の前面図、(b)は、図5
(a)の右側面図。
【符号の説明】
1…支柱、2,4…ひだ、3A,3B…フランジ、5…
つば状成形部。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 立設された複数の絶縁管にサイリスタモ
    ジュールが懸架されたサイリスタバルブにおいて、前記
    絶縁管の外周に絶縁テープを螺旋状に密着巻き付けたこ
    とを特徴とするサイリスタバルブ。
  2. 【請求項2】 立設された複数の絶縁管にサイリスタモ
    ジュールが懸架されたサイリスタバルブにおいて、フィ
    ラメントワインディング又はシートワインディングで形
    成した前記絶縁管の外周に、絶縁樹脂を含浸したガラス
    繊維を環状に重ね巻きしたことを特徴とするサイリスタ
    バルブ。
  3. 【請求項3】 立設された複数の絶縁管にサイリスタモ
    ジュールが懸架されたサイリスタバルブにおいて、前記
    絶縁管の外周に環状のつばを挿着し、このつばの外周に
    絶縁樹脂を含浸したガラス繊維を巻装したことを特徴と
    するサイリスタバルブ。
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