JP3445014B2 - 同軸回転切換接触器を備えたインパルス電圧発生器 - Google Patents

同軸回転切換接触器を備えたインパルス電圧発生器

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JP3445014B2
JP3445014B2 JP06452795A JP6452795A JP3445014B2 JP 3445014 B2 JP3445014 B2 JP 3445014B2 JP 06452795 A JP06452795 A JP 06452795A JP 6452795 A JP6452795 A JP 6452795A JP 3445014 B2 JP3445014 B2 JP 3445014B2
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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、発生する出力電圧波形
の変更や調整を容易にしたインパルス電圧発生器に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図4(a)または(b)のインパルス電
圧発生器は、高電圧電気機器や高電圧下で使用する電気
絶縁材料のインパルス耐電圧試験に供するものである
が、その出力電圧波形は雷撃サージに対応した雷インパ
ルス電圧試験と、開閉サージに対応した開閉インパルス
電圧試験とでは異なり、両者の試験を同一試験器で行う
にはインパルス電圧発生器の制動抵抗と放電抵抗の値を
切換え変更する必要がある。
【0003】また、試験する負荷(被試験体)の規格で
定められた試験電圧の波形パラメータに合致させること
の必要性から、負荷の有するインピーダンスによってイ
ンパルス電圧発生器のコンデンサと負荷を結ぶ回路に直
列接続する制動抵抗と、コンデンサまたは負荷に並列接
続する放電抵抗の各抵抗値を切換え調整しなければなら
ないので、従来は負荷のインピーダンスに上記抵抗器を
適合させる作業を手作業などで行っていた。参考文献:
電気学会電気規格調査会標準規格「インパルス電圧電流
試験一般」JEC−212−1981
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のイ
ンパルス電圧発生器でも、上記作業の能率向上を図る方
法としては、抵抗器を平板状にしてリンク機構を組み、
数種類の値の異なる抵抗器を遠方操作で切換する方法が
試みられているが、抵抗器の収容効率が悪く、またリン
ク機構の占有空間が大きくなり、インパルス電圧発生器
が大形・重量化するという欠点があった。
【0005】インパルス電圧発生器の各抵抗器を人手で
切換する場合には、高電圧を発生するインパルス電圧発
生器では架台の段数が多段になり、時には10数mを超
えるものもあり高所作業を強いられる。このため作業の
安全性確保が重要な課題となり、また多数の抵抗器を手
作業で切換える作業は複雑かつ多くの労力と長時間を要
し、上記2点の課題の解決が従来のインパルス電圧発生
器に課せられた重要な課題であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、インパルス電
圧発生器を構成する制動抵抗器と放電抵抗器を、同軸上
に配置した複数個の接触子を有する同軸回転切換接触器
に取り付け、上記各抵抗器の値を負荷のインピーダンス
に適合するよう構成した同軸回転切換接触器を備えたイ
ンパルス電圧発生器である。すなわち、
【0007】(1)直流電源Bと、充電抵抗器Rcとコ
ンデンサCと、複数の抵抗素子からなる制動抵抗器Rs
と、複数の抵抗素子からなる放電抵抗器Rdと、切換接
触器Sおよび負荷Zとを具備するインパルス電圧発生器
であって、上記制動抵抗器Rsを形成する複数の抵抗素
子Rsrが絶縁支持部2に取り付けられ、該抵抗素子R
srと絶縁支持部2の外周部に設けられた複数個の接触
子3とを各々接続した同軸回転切換部10と、上記放電
抵抗器Rdを形成する複数の抵抗素子Rdrが絶縁支持
部2に取り付けられ、該抵抗素子Rdrと絶縁支持部2
の外周部に設けられた複数個の接触子3とを各々接続し
た同軸回転切換部10と、上記2つの同軸回転切換部1
0の抵抗素子Rsr,Rdr間を接続する共通導体部5
とを絶縁シャフト1に同軸装填し、同軸回転切換部10
の回転による接触子の移動で決まる所定位置に、抵抗素
子Rsrと当接する第1の接点引出部4と、抵抗素子R
drと当接する第2の接点引出部4とを設けて切換接触
器Sとし、制動抵抗器Rsが取り付けられた同軸回転切
換部10と、放電抵抗器Rdが取り付けられた同軸回転
切換部10とを各々回転させて、負荷Zのインピーダン
スに応じて抵抗素子Rsr,Rdrを切り換える同軸回
転切換接触器SCを有し、上記同軸回転切換接触器SC
で抵抗素子Rsr,Rdrを切り換えて、雷撃サージに
対応した雷インパルス電圧試験用の出力電圧波形、また
は開閉サージに対応した開閉インパルス電圧試験用の出
力電圧波形を出力することを特徴とするインパルス電圧
発生器である。
【0008】(2)上記の共通導体5に当接して設けた
同軸回転接触板13と、これに接触するようにして設け
た第3の接点引出部14とを有する同軸回転切換接触器
SCbを具備した上記(1)のインパルス電圧発生器で
ある。
【0009】(3)複数組の同軸回転切換接触器SC/
SCbを具備するか、または1軸の絶縁シャフト1に複
数組の同軸回転切換接触器SC/SCbを多段装填した
上記(1)または(2)のインパルス電圧発生器であ
る。
【0010】(4)同軸回転切換接触器SC/SCbに
動力駆動装置を具備した上記(1)〜(3)のインパル
ス電圧発生器である。
【0011】
【作用】インパルス電圧発生器の制動抵抗器および/ま
たは放電抵抗の値を、複数個の接触子を有する同軸回転
切換接触器で切換選択し、迅速かつ安全、簡単にインパ
ルス電圧発生器の出力電圧波形を負荷の試験規格に適合
させることができる。
【0012】
【0013】
【実施例1】実施例1は、図1(a)、(b)に示すよ
うな複数個の接触子3を有する2個1組で形成した同軸
回転切換接触器SCを設けて、これに制動抵抗器および
放電抵抗器の各抵抗素子Rsr、Rdrを搭載し、駆動
部12で回転切換できるように構成してインパルス電圧
発生器の出力電圧波形を変更できるようにしたものであ
る。なお、図1(a)、(b)では簡略化のため、同軸
回転切換接触器SCを2個1組の一段で表示した。
【0014】図1(a)、(b)の同軸回転切換接触器
SCは、インパルス電圧発生器の制動抵抗器Rsと、放
電抵抗器Rdを形成する複数の抵抗素子Rsr、Rdr
を絶縁支持部2に搭載し、該絶縁支持部2の中心点の半
径上の円周端部に一定間隔で設けた複数個の接触子3
と、該絶縁支持部2の中心付近に設けた共通導体部5と
の間に接続して同軸回転切換部10を形成し、上記同軸
回転切換部10を絶縁シャフト1に2個1組で装填し、
各共通導体部5を一体接続し、接触子3が回転移動して
きまる所定位置で当接する第1および第2の接点引出部
4を絶縁支持材6で支持して設け、フレーム7と支持柱
8で枠組した構造体を形成して収納し、これに駆動部1
2を搭載して遠隔操作で回転できるようにしたものであ
る。
【0015】上記同軸回転切換接触器SCは、4個の抵
抗素子が切換えできるようにした例であるが、必要に応
じて任意の複数個の抵抗素子を切換えするようにでき
る。
【0016】上記同軸回転切換接触器SCに設けた第1
および第2の接点引出部4を、異なる位置に複数個設置
することにより、抵抗素子を複数個並列接続したり、ま
た異なる位置の接点に他の抵抗素子を直列接続したもの
を設け、これを並列接続するなどして組合せ合成するこ
とができ、より細密な抵抗値の選択を行うことができ
る。
【0017】上記同軸回転切換接触器SCは大気中でも
使用することができるが、全体を容器に収納して絶縁油
あるいは絶縁ガスを封入して高耐圧化することができ
る。
【0018】図1の抵抗素子Rsr・Rdrは、それぞ
れ単独で絶縁支持部2に搭載しているが、インパルス電
圧発生器のコンデンサCのエネルギーが大で抵抗素子の
容量を大きくする必要があるときは、抵抗素子を渦巻状
やつづら折り状に配置して抵抗素子の収容効率をあげる
ことができる。
【0019】図2は多段に構成した、高電圧を出力する
多段直列形の本発明の同軸切換接触器を備えたインパル
ス電圧発生器である。
【0020】図3はインパルス電圧発生器の他の実施例
であり、各段に同軸回転切換接触器SCbを搭載して各
段の制動抵抗器と放電抵抗器を切換できるようにしてい
る。
【0021】上記搭載の同軸回転切換接触器SCbは、
共通導体5に当接して設けた同軸回転接触板13と、こ
れに接触するようにして設けた第3の接点引出部14と
を有し、該接点引出部を利用して多段構成するインパル
ス電圧発生器の充電回路と、放電回路を共通接続点に接
続することができ、制動抵抗および放電抵抗の切換回路
構成を簡単かつ容易にしている。
【0022】上記した多段直列形インパルス電圧発生器
の各段の同軸回転切換接触器は、当然のことながら1軸
共通の絶縁シャフトに連装することができるが、より高
電圧を発生させる場合では、各段別々に同軸回転切換接
触器を設けて各段間の絶縁を容易にすることができる。
【0023】
【発明の効果】本発明の同軸回転切換接触器を備えたイ
ンパルス電圧発生装置は、制動抵抗器および放電抵抗器
を形成する各抵抗素子を同軸回転切換接触器に搭載し、
遠方操作などで迅速かつ簡単に切換えすることができ、
インパルス電圧発生器の出力電圧波形を、試験する負荷
に要求される試験規格に容易に適合させることができ、
従来から行われていた手作業による上記切換作業を完全
に排除することができる。
【0024】また、多段直列形インパルス電圧発生器の
高所危険作業も排除することができ、安全作業が確保で
きるなどの効果は、本発明が電力機器の開発や、超高電
圧分野における科学技術の発展に寄与できるなどその効
果は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の同軸回転切換接触器を備えた
インパルス電圧発生器の制動抵抗器および放電抵抗器を
搭載した同軸回転切換接触器で、図1(a)は図(b)
のA−A´断面の正面図であり、図1(b)は側面図で
ある。
【図2】図2は、本発明の同軸回転切換接触器を備え、
複数の抵抗素子からなる制動抵抗器および放電抵抗器を
切換選択できるようにした多段形インパルス電圧発生器
の回路構成図である。
【図3】図3は、本発明の他の実施例であり、同軸回転
切換接触器を備えたインパルス電圧発生器に用いる、第
3の接点引出部を備えた同軸回転切換接触器の側面図で
ある。
【図4】図4は、従来例によるインパルス電圧発生器の
電気的等価回路で、図4(a)は放電抵抗を負荷と並列
接続したもの、図4(b)は放電抵抗をコンデンサと並
列接続したものである。
【符号の説明】
1.絶縁シャフト 2.絶縁支持部 3.接触子 4.接点引出部(第1および第2の接点引出部) 5.共通導体部 6.絶縁支持材 7.フレーム 8.支持柱 9.固定ボルト 10.同軸回転切換部 11.軸受 12.駆動部 13.同軸回転接触板 14.第3の接点引出部 SC.同軸回転切換接触器 SCb.第3の接点引出部を備えた同軸回転切換接触器 B.直流電源 Rc.充電抵抗器 C.コンデンサ Rs.制動抵抗器 Rd.放電抵抗器 Z.負荷(試験資料) GS.ギャップスイッチ Rsr.制動抵抗器の抵抗素子 Rdr.放電抵抗器の抵抗素子 S.切換接触器 TH.高電圧側出力端子 TL.接地側出力端子 PS.電源スイッチ E.接地

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源(B)と、充電抵抗器(Rc)
    とコンデンサ(C)と、複数の抵抗素子からなる制動抵
    抗器(Rs)と、複数の抵抗素子からなる放電抵抗器
    (Rd)と、切換接触器(S)および負荷(Z)とを具
    備するインパルス電圧発生器であって、 上記制動抵抗器(Rs)を形成する複数の抵抗素子(R
    sr)が絶縁支持部(2)に取り付けられ、該抵抗素子
    (Rsr)と絶縁支持部(2)の外周部に設けられた複
    数個の接触子(3)とを各々接続した同軸回転切換部
    (10)と、 上記放電抵抗器(Rd)を形成する複数の抵抗素子(R
    dr)が絶縁支持部(2)に取り付けられ、該抵抗素子
    (Rdr)と絶縁支持部(2)の外周部に設けられた複
    数個の接触子(3)とを各々接続した同軸回転切換部
    (10)と、 上記2つの同軸回転切換部(10)の抵抗素子(Rs
    r,Rdr)間を接続する共通導体部(5)とを絶縁シ
    ャフト(1)に同軸装填し、 同軸回転切換部(10)の回転による接触子の移動で決
    まる所定位置に、抵抗素子(Rsr)と当接する第1の
    接点引出部(4)と、抵抗素子(Rdr)と当接する第
    2の接点引出部(4)とを設けて切換接触器(S)と
    し、 制動抵抗器(Rs)が取り付けられた同軸回転切換部
    (10)と、放電抵抗器(Rd)が取り付けられた同軸
    回転切換部(10)とを各々回転させて、負荷(Z)の
    インピーダンスに応じて抵抗素子(Rsr,Rdr)を
    切り換える同軸回転切換接触器(SC)を有し、 上記同軸回転切換接触器(SC)で抵抗素子(Rsr,
    Rdr)を切り換えて、雷撃サージに対応した雷インパ
    ルス電圧試験用の出力電圧波形、または開閉サージに対
    応した開閉インパルス電圧試験用の出力電圧波形を出力
    することを特徴とするインパルス電圧発生器。
  2. 【請求項2】 上記の共通導体(5)に当接して設けた
    同軸回転接触板(13)と、これに接触するようにして
    設けた第3の接点引出部(14)とを有する同軸回転切
    換接触器(SCb)を具備したことを特徴とする請求項
    1記載のインパルス電圧発生器。
  3. 【請求項3】 複数組の同軸回転切換接触器(SC/S
    Cb)を具備するか、または1軸の絶縁シャフト(1)
    に複数組の同軸回転切換接触器(SC/SCb)を多段
    装填したことを特徴とする請求項1または請求項2に記
    載のインパルス電圧発生器。
  4. 【請求項4】 同軸回転切換接触器(SC/SCb)に
    動力駆動装置を具備したことを特徴とする請求項1〜3
    に記載のインパルス電圧発生器。
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