JP6312231B1 - 負荷試験装置に使用される抵抗器、負荷試験装置に使用される抵抗器セット、及び負荷試験装置 - Google Patents
負荷試験装置に使用される抵抗器、負荷試験装置に使用される抵抗器セット、及び負荷試験装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ブスバーやケーブルを使って、枠の内部若しくは外部を通って配線することは可能であるが、枠の内部では他の高抵抗抵抗器との短絡が生じる可能性があり、枠の外部では配線が複雑になる可能性がある。
低抵抗抵抗器を用いれば、枠の内部で他の高抵抗抵抗器と短絡することなく簡単に高抵抗抵抗器Hが延びる方向への配線が可能になる。
これにより、配線を複雑化せずに、高圧の負荷試験に用いる負荷試験装置を用いて、低圧の負荷試験を行うことが可能になる。
特に、低抵抗抵抗器を抵抗器群の一部に含めることで、低圧の電源の負荷試験時のデルタ結線と、高圧の電源の負荷試験時のスター結線とを、簡単な配線で実現出来る。
第1土台部11と第2土台部12と第3土台部13は、不図示の接続部材で接続されて一体的に構成される形態であってもよいし、図2に示すように別体で構成される形態であってもよい。
第1抵抗ユニット21〜第3抵抗ユニット23は、スイッチを介して、使用する抵抗器群セットの切り替えを行って、発電機などの試験対象電源の負荷の条件を変えて、試験対象電源の負荷試験を行うために用いられる。
3つの抵抗ユニットは、複数段の抵抗器群セットのそれぞれにおいて、第1三相交流発電機よりも定格電圧が大きい第2三相交流発電機(例えば、定格電圧:6600V)とスター結線での接続が可能な状態で配線される。
また、第1抵抗ユニット21における3組の抵抗器群は、スイッチ(後述する第17スイッチS17)を介して、当該3組の抵抗器群のデルタ結線状態のオンオフが切り替えできるように接続される。
第11スイッチS11と第12スイッチS12は、単投型スイッチで、第1の抵抗器群における第11高抵抗抵抗器H11〜第13高抵抗抵抗器H13の接続状態を直列と並列とで切り替えるために使用される。
第13スイッチS13と第14スイッチS14は、単投型スイッチで、第2の抵抗器群における第14高抵抗抵抗器H14〜第16高抵抗抵抗器H16の接続状態を直列と並列とで切り替えるために使用される。
第15スイッチS15と第16スイッチS16は、単投型スイッチで、第3の抵抗器群における第17高抵抗抵抗器H17〜第19高抵抗抵抗器H19の接続状態を直列と並列とで切り替えるために使用される。
本実施形態では、第17スイッチS17が双投型スイッチであるとして説明するが、デルタ結線での接続状態のオンオフを切り替えるための単投型スイッチと、中性点接続のオンオフを切り替えるための別の単投型スイッチとで構成される形態であってもよい。
第11高抵抗抵抗器H11の他方の端子63は、第12高抵抗抵抗器H12の一方の端子63、及び第12スイッチS12の一方の端子と接続する。
第12高抵抗抵抗器H12の他方の端子63は、第13高抵抗抵抗器H13の一方の端子63、及び第11スイッチS11の他方の端子と接続する。
第13高抵抗抵抗器H13の他方の端子63は、第11低抵抗抵抗器L11の一方の端子63、第12スイッチS12の他方の端子、及び第1U相スイッチS1Uの一方の端子と接続する。
第11低抵抗抵抗器L11の他方の端子63は、第14高抵抗抵抗器H14の一方の端子63、及び第13スイッチS13の一方の端子と接続する。
第14高抵抗抵抗器H14の他方の端子63は、第15高抵抗抵抗器H15の一方の端子63、及び第14スイッチS14の一方の端子と接続する。
第15高抵抗抵抗器H15の他方の端子63は、第16高抵抗抵抗器H16の一方の端子63、及び第13スイッチS13の他方の端子と接続する。
第16高抵抗抵抗器H16の他方の端子63は、第12低抵抗抵抗器L12の一方の端子63、第14スイッチS14の他方の端子、及び第1V相スイッチS1Vの一方の端子と接続する。
第12低抵抗抵抗器L12の他方の端子63は、第17高抵抗抵抗器H17の一方の端子63、及び第15スイッチS15の一方の端子と接続する。
第17高抵抗抵抗器H17の他方の端子63は、第18高抵抗抵抗器H18の一方の端子63、及び第16スイッチS16の一方の端子と接続する。
第18高抵抗抵抗器H18の他方の端子63は、第19高抵抗抵抗器H19の一方の端子63、及び第15スイッチS15の他方の端子と接続する。
第19高抵抗抵抗器H19の他方の端子63は、第13低抵抗抵抗器L13の一方の端子63、第16スイッチS16の他方の端子、及び第1W相スイッチS1Wと接続する。
第13低抵抗抵抗器Ll3の他方の端子63は、第17スイッチS17の共通端子と接続する。
第17スイッチS17の端子の他方(例えば、常時開路端子)は、第1抵抗ユニット21の他段の抵抗器群セットにおける第17スイッチS17の端子の他方(例えば、常時開路端子)と接続し、第2抵抗ユニット22の各段の抵抗器群セットにおける第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63と接続し、第3抵抗ユニット23の各段の抵抗器群セットにおける第33低抵抗抵抗器L33の他方の端子63と接続する。
第21高抵抗抵抗器H21の他方の端子63は、第22高抵抗抵抗器H22の一方の端子63と接続する。
第22高抵抗抵抗器H22の他方の端子63は、第23高抵抗抵抗器H23の一方の端子63と接続する。
第23高抵抗抵抗器H23の他方の端子63は、第21低抵抗抵抗器L21の一方の端子63と接続する。
第21低抵抗抵抗器L21の他方の端子63は、第24高抵抗抵抗器H24の一方の端子63と接続する。
第24高抵抗抵抗器H24の他方の端子63は、第25高抵抗抵抗器H25の一方の端子63と接続する。
第25高抵抗抵抗器H25の他方の端子63は、第26高抵抗抵抗器H26の一方の端子63と接続する。
第26高抵抗抵抗器H26の他方の端子63は、第22低抵抗抵抗器L22の一方の端子63と接続する。
第22低抵抗抵抗器L22の他方の端子63は、第27高抵抗抵抗器H27の一方の端子63と接続する。
第27高抵抗抵抗器H27の他方の端子63は、第28高抵抗抵抗器H28の一方の端子63と接続する。
第28高抵抗抵抗器H28の他方の端子63は、第29高抵抗抵抗器H29の一方の端子63と接続する。
第29高抵抗抵抗器H29の他方の端子63は、第23低抵抗抵抗器L23の一方の端子63と接続する。
第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63は、第2抵抗ユニット22の他段の抵抗器群セットにおける第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63と接続し、第1抵抗ユニット21の各段の抵抗器群セットにおける第17スイッチS17の端子の他方(例えば、常時開路端子)と接続し、第3抵抗ユニット23の各段の抵抗器群セットにおける第33低抵抗抵抗器L33の他方の端子63と接続する。
第31高抵抗抵抗器H31の他方の端子63は、第32高抵抗抵抗器H32の一方の端子63と接続する。
第32高抵抗抵抗器H32の他方の端子63は、第33高抵抗抵抗器H33の一方の端子63と接続する。
第33高抵抗抵抗器H33の他方の端子63は、第31低抵抗抵抗器L31の一方の端子63と接続する。
第31低抵抗抵抗器L31の他方の端子63は、第34高抵抗抵抗器H34の一方の端子63端子63と接続する。
第34高抵抗抵抗器H34の他方の端子63は、第35高抵抗抵抗器H35の一方の端子63と接続する。
第35高抵抗抵抗器H35の他方の端子63は、第36高抵抗抵抗器H36の一方の端子63と接続する。
第36高抵抗抵抗器H36の他方の端子63は、第32低抵抗抵抗器L32の一方の端子63と接続する。
第32低抵抗抵抗器L32の他方の端子63は、第37高抵抗抵抗器H37の一方の端子63と接続する。
第37高抵抗抵抗器H37の他方の端子63は、第38高抵抗抵抗器H38の一方の端子63と接続する。
第38高抵抗抵抗器H38の他方の端子63は、第39高抵抗抵抗器H39の一方の端子63と接続する。
第39高抵抗抵抗器H39の他方の端子63は、第33低抵抗抵抗器L33の一方の端子63と接続する。
第33低抵抗抵抗器L23の他方の端子63は、第3抵抗ユニット23の他段の抵抗器群セットにおける第33低抵抗抵抗器L33の他方の端子63と接続し、第1抵抗ユニット21の各段の抵抗器群セットにおける第17スイッチS17の端子の他方(例えば、常時開路端子)と接続し、第2抵抗ユニット22の各段の抵抗器群セットにおける第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63と接続する。
第1V相スイッチS1Vの他方の端子は、電源接続部40の端子部43に設けられた第1V相端子V1と接続する。
第1W相スイッチS1Wの他方の端子は、電源接続部40の端子部43に設けられた第1W相端子W1と接続する。
第2U相スイッチS2Uの他方の端子は、電源接続部40の端子部43に設けられた第2U相端子U2と接続する。
第2V相スイッチS2Vの他方の端子は、電源接続部40の端子部43に設けられた第2V相端子V2と接続する。
第2W相スイッチS2Wの他方の端子は、電源接続部40の端子部43に設けられた第2W相端子W2と接続する。
このとき、複数段の抵抗器群セットのそれぞれについて、第1の抵抗器群の第11高抵抗抵抗器H11〜第13高抵抗抵抗器H13は並列に接続され、第2の抵抗器群の第14高抵抗抵抗器H14〜第16高抵抗抵抗器H16は並列に接続され、第3の抵抗器群の第17高抵抗抵抗器H17〜第19高抵抗抵抗器H19は並列に接続され、第1の抵抗器群と第2の抵抗器群と第3の抵抗器群はデルタ結線で接続される。
第1U相スイッチS1Uと第1V相スイッチS1Vと第1W相スイッチS1Wは、負荷試験に使用する抵抗器群セットに対応するものが使用者の手動操作などによりオン状態にされ、負荷試験に使用しない抵抗器群セットに対応するものが使用者の手動操作などによりオフ状態にされる。
このとき、複数段の抵抗器群セットのそれぞれについて、第1抵抗ユニット21の抵抗器(第11高抵抗抵抗器H11〜第19高抵抗抵抗器H19、第11低抵抗抵抗器L11〜第13低抵抗抵抗器L13)は直列に接続され、第2抵抗ユニット22の抵抗器(第21高抵抗抵抗器H21〜第29高抵抗抵抗器H29、第21低抵抗抵抗器L21〜第23低抵抗抵抗器L23)は直列に接続され、第3抵抗ユニット23の抵抗器(第31高抵抗抵抗器H31〜第39高抵抗抵抗器H39)は直列に接続され、第1抵抗ユニット21の抵抗器群セットと第2抵抗ユニット22の抵抗器群セットと第3抵抗ユニット23の抵抗器群セットはスター結線で接続される。
第2U相スイッチS2Uと第2V相スイッチS2Vと第2W相スイッチS2Wは、負荷試験に使用する抵抗器群セットに対応するものが使用者の手動操作などによりオン状態にされ、負荷試験に使用しない抵抗器群セットに対応するものが使用者の手動操作などによりオフ状態にされる。
具体的には、第11スイッチS11がオン状態の時、第12スイッチS12〜第16スイッチS16はオン状態にされ、第17スイッチS17における共通端子と端子の一方(第11高抵抗抵抗器H11の一方の端子63などと接続する端子(常時閉路端子))が接続状態にされる。
また、第11スイッチS11がオフ状態の時、第12スイッチS12〜第16スイッチS16はオフ状態にされ、第17スイッチS17における共通端子と端子の他方(第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63などと接続する端子(常時開路端子))が接続状態にされる。
第1抵抗ユニット21におけるn段目(1≦n≦8)の抵抗器群セットの第1U相スイッチS1U、第1V相スイッチS1V、第1W相スイッチS1Wは、同時に回路の開閉が行われる3極スイッチで構成されてもよい。
第1抵抗ユニット21〜第3抵抗ユニット23におけるn段目(1≦n≦8)の抵抗器群セットの第2U相スイッチS2U、第2V相スイッチS2V、第2W相スイッチS2Wは、同時に回路の開閉が行われる3極スイッチで構成されてもよい。
但し、配線を容易にするためには、高抵抗抵抗器Hの数は奇数であるのが望ましい。
また、1つの段の中に複数セットの抵抗器群セットが構成される形態であってもよいし、複数の段の中に1つの抵抗器群セットが構成される形態であってもよい。
また、第1抵抗ユニット21は、第1抵抗ユニット21を用いて、三相交流電源(第1三相交流発電機)の負荷試験を行う際の、試験対象電源の定格電圧に対応した仕様(高抵抗抵抗器Hの数や抵抗値など)を有する。
なお、図9の断面構成図は、第1抵抗線61a、端子63、ナット66以外の部材の断面を示し、第1抵抗線61a、端子63,ナット66は側面を示す。
低抵抗抵抗器Lの円筒部67の側面には、放熱用フィン69が設けらない。
第1抵抗線61aの一部は、第2端部63bに巻き付けられ、スポット溶接などで固定される。
絶縁粉末64は、第1端部63aの一部と、第2端部63bの全部と、中間部63cの全部を覆うように充填される。
絶縁粉末64における第1絶縁部材65aと対向する部分(絶縁粉末64と第1絶縁部材65aの境界部分)や、第1端部63aの雄ねじ形状部分の一部は、シリコーンなどでコーキング62が施される。
コーキング62を介して、第1端部63aの雄ねじ形状部分の一部と絶縁粉末64が固定された状態になる。
端子63は、他の抵抗器(高抵抗抵抗器H)と短絡バーで接続されたり、ケーブルを介してスイッチ(第1U相スイッチS1Uなど)に接続されたりする。
低抵抗抵抗器Lにおける端子63と導通しない箇所(第1絶縁部材65aを介して、端子63を保持する円筒部67の両端近傍など)が、第2絶縁部材65bを介して、枠(第1枠21a〜第3枠23a)を構成する壁に保持される。
なお、図11の断面構成図は、第2抵抗線61b、端子63、ナット66以外の部材の断面を示し、第2抵抗線61b、端子63,ナット66は側面を示す。
高抵抗抵抗器Hの円筒部67の側面には、放熱用フィン69が設けられる。
第2抵抗線61bの一部は、第2端部63bに巻き付けられ、スポット溶接などで固定される。
絶縁粉末64は、第1端部63aの一部と、第2端部63bの全部と、中間部63cの全部を覆うように充填される。
絶縁粉末64における第1絶縁部材65aと対向する部分(絶縁粉末64と第1絶縁部材65aの境界部分)や、第1端部63aの雄ねじ形状部分の一部は、シリコーンなどでコーキング62が施される。
コーキング62を介して、第1端部63aの雄ねじ形状部分の一部と絶縁粉末64が固定された状態になる。
端子63は、他の抵抗器(高抵抗抵抗器H若しくは低抵抗抵抗器L)と短絡バーで接続されたり、ケーブルを介してスイッチ(第11スイッチS11など)に接続されたりする。
高抵抗抵抗器Hにおける端子63と導通しない箇所(第1絶縁部材65aを介して、端子63を保持する円筒部67の両端近傍など)が、第2絶縁部材65bを介して、枠(第1枠21a〜第3枠23a)を構成する壁に保持される。
低抵抗抵抗器Lの抵抗値を小さくするため、第1抵抗線61aは、第2抵抗線61bよりも太い部材が用いられるのが望ましい。
ブスバーやケーブルを使って、枠の内部若しくは外部を通って配線することは可能であるが、枠の内部では他の高抵抗抵抗器Hとの短絡が生じる可能性があり、枠の外部では配線が複雑になる可能性がある。
低抵抗抵抗器Lを用いれば、枠の内部で他の高抵抗抵抗器Hと短絡することなく簡単にx方向(高抵抗抵抗器Hが延びる方向)への配線が可能になる。
なお、低抵抗抵抗器Lは、他の配線形態の負荷試験装置に用いられるものであってもよい。
操作部41は、負荷試験装置1の電源オンオフ操作、第1冷却ファン31〜第3冷却ファン33のオンオフ操作、試験対象電源の選択(電圧選択)、負荷量を変えるため試験対象電源と接続する抵抗器群セットの数の選択(負荷量の選択)を行うために使用される。
第17スイッチS17における共通端子は、端子の一方(第11高抵抗抵抗器H11の一方の端子63などと接続する端子)、若しくは、端子の他方(第23低抵抗抵抗器L23の他方の端子63などと接続する端子)と接続状態にされる。
また、操作部41における負荷量に関する操作状態に応じて、各段の第1U相スイッチS1Uと第1V相スイッチS1Vと第1W相スイッチS1Wのオンオフ制御が行われ、これにより、負荷試験に使用する第1抵抗ユニット21における抵抗器群セットの切り替えが行われる。
また、操作部41における負荷量に関する操作状態に応じて、各段の第2U相スイッチS2Uと第2V相スイッチS2Vと第2W相スイッチS2Wのオンオフ制御が行われ、これにより、負荷試験に使用する第1抵抗ユニット21〜第3抵抗ユニット23における抵抗器群セットの切り替えが行われる。
低圧の電源(第1三相交流発電機)は、端子部43における第1U相端子U1、第1V相端子V1、第1W相端子W1に接続される。
高圧の電源(第2三相交流発電機)は、端子部43における第2U相端子U2、第2V相端子V2、第2W相端子W2に接続される。
これにより、配線を複雑化せずに、高圧の負荷試験に用いる負荷試験装置を用いて、低圧の負荷試験を行うことが可能になる。
特に、低抵抗抵抗器Lを抵抗器群の一部に含めることで、低圧の電源の負荷試験時のデルタ結線と、高圧の電源の負荷試験時のスター結線とを、簡単な配線で実現出来る。
11〜13 第1土台部〜第3土台部
20 抵抗部
21〜23 第1抵抗ユニット〜第3抵抗ユニット
21a〜23a 第1枠〜第3枠
30 冷却部
31〜33 第1冷却ファン〜第3冷却ファン
40 電源接続部
50 碍子
61a、61b 第1抵抗線、第2抵抗線
62 コーキング
63 端子
63a 第1端部
63b 第2端部
63c 中間部
64 絶縁粉末
65a、65b 第1絶縁部材、第2絶縁部材
66 ナット
67 円筒部
69 放熱用フィン
H 高抵抗抵抗器
H11〜H19 第11高抵抗抵抗器〜第19高抵抗抵抗器
H21〜H29 第21高抵抗抵抗器〜第29高抵抗抵抗器
H31〜H39 第31高抵抗抵抗器〜第39高抵抗抵抗器
L 低抵抗抵抗器
LX 高抵抗抵抗器の第2抵抗線の中心軸
L11〜L13 第11低抵抗抵抗器〜第13低抵抗抵抗器
L21〜L23 第21低抵抗抵抗器〜第23低抵抗抵抗器
L31〜L33 第31低抵抗抵抗器〜第33低抵抗抵抗器
S11〜S17 第11スイッチ〜第17スイッチ
S1U、S2U 第1U相スイッチ、第2U相スイッチ
S1V、S2V 第1U相スイッチ、第2V相スイッチ
S1W、S2W 第1W相スイッチ、第2W相スイッチ
Claims (4)
- 第1抵抗線を有する低抵抗抵抗器と、
第2抵抗線を有する高抵抗抵抗器とを備えた、負荷試験装置に使用される抵抗器セットであって、
前記第1抵抗線と前記第2抵抗線は、前記負荷試験装置における前記低抵抗抵抗器と前記高抵抗抵抗器を保持する枠の内側に配置され、
前記低抵抗抵抗器の抵抗値は、前記高抵抗抵抗器の抵抗値よりも低く、
前記第1抵抗線における、前記第1抵抗線の両端に接続された端子の一方と他方の間は、直線状に形成され、
前記第2抵抗線における、前記第2抵抗線の両端に接続された端子の一方と他方の間は、螺旋状に形成され、
前記第1抵抗線における前記直線状に形成された部分は、前記第2抵抗線における前記螺旋状に形成された部分の中心軸と平行になるように、前記低抵抗抵抗器と前記高抵抗抵抗器が配置されることを特徴とする抵抗器セット。 - 前記第1抵抗線は、前記第2抵抗線よりも太いことを特徴とする請求項1に記載の抵抗器セット。
- 第1抵抗線を有する低抵抗抵抗器と、
第2抵抗線を有する高抵抗抵抗器とを備えた負荷試験装置であって、
前記第1抵抗線と前記第2抵抗線は、前記負荷試験装置における前記低抵抗抵抗器と前記高抵抗抵抗器を保持する枠の内側に配置され、
前記低抵抗抵抗器の抵抗値は、前記高抵抗抵抗器の抵抗値よりも低く、
前記第1抵抗線における、前記第1抵抗線の両端に接続された端子の一方と他方の間は、直線状に形成され、
前記第2抵抗線における、前記第2抵抗線の両端に接続された端子の一方と他方の間は、螺旋状に形成され、
前記第1抵抗線における前記直線状に形成された部分は、前記第2抵抗線における前記螺旋状に形成された部分の中心軸と平行になるように、前記低抵抗抵抗器と前記高抵抗抵抗器が配置されることを特徴とする負荷試験装置。 - 3組の抵抗器群を含む抵抗器群セットを複数セット有する抵抗ユニットが3つ設けられ、
前記抵抗器群は、前記低抵抗抵抗器と、3以上の奇数本の前記高抵抗抵抗器が直列接続と並列接続とが切替可能な状態で並べられたものとが直列に接続されたものであり、
前記3つの抵抗ユニットのうち、少なくとも1つの抵抗ユニットは、前記複数の抵抗器群セットのそれぞれにおいて、前記3組の抵抗器群が第1三相交流発電機とデルタ結線での接続可能な状態で配線され、
前記3つの抵抗ユニットは、前記複数の抵抗器群セットのそれぞれにおいて、前記第1三相交流発電機よりも定格電圧が大きい第2三相交流発電機とスター結線での接続が可能な状態で配線され、
前記第1三相交流発電機の負荷試験を行う場合、前記少なくとも1つの抵抗ユニットの前記複数の抵抗器群セットのそれぞれにおいて、前記3組の抵抗器群のうち、第1の抵抗器群は前記第1三相交流発電機のR相と接続され、第2の抵抗器群は前記第1三相交流発電機のS相と接続され、第3の抵抗器群は前記第1三相交流発電機のT相と接続され、
前記第2三相交流発電機の負荷試験を行う場合、前記3つの抵抗ユニットのうち、第1抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の一方は前記第2三相交流発電機のR相と接続され、第2抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の一方は前記第2三相交流発電機のS相と接続され、第3抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の一方は前記第2三相交流発電機のT相と接続され、中性点接続のために前記第1抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の他方と前記第2抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の他方と前記第3抵抗ユニットにおける前記複数の抵抗器群セットの端部の他方が接続されることを特徴とする請求項3に記載の負荷試験装置。
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