JPH0311977A - ガス絶縁水冷却サイリスタ・バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は直流送電線（ＨＶＤＣ）及び静止形無効電力袖
ｉ装置（ＳＶＣ）等に用いられるＳ［６ガスを充填した
ガス絶縁水冷却サイリスタ・バルブに関する。

（従来の技衛） ＳｒＩ２入りガス絶縁機器中に水分が混入すると、絶縁
スペーサーの表面結露による絶縁劣化、ＳＦ６ガスと水
分との結合による絶縁性能の劣化を促進し、強いては絶
縁破壊の原因となる可能性がある。

しかしながら、従来のＳＦ６入りガス絶縁機器ではＳＦ
６ガス中の水分の管理値が小さいため、問題となるよう
な絶縁物表面抵抗の変化は見られず、あまり問題とはな
らなかったが、ＳＦ６入りガス絶縁水冷却サイリスタ・
バルブのようにＳＦ６ガス中の水分の管理値が大きい場
合におけるＳＦ６ガス中の水分及び分解ガスによる絶縁
物劣化診断手法は、確立されていないのが現状である。

（発明が解決しようとする課題） 直流送電線（ＩＩＶＤｃ）及び静止形無効電力補償装′
Ｊｉ（ＳＶＣ）等に用いられるサイリスタ・バルブでは
、その高電圧・大容量化、小形軽量化をはかるため、Ｓ
Ｆ６入りガス密封容器中にサイリスタ・バルプを収納し
て絶縁する方式が絶縁の縮小化、長期安定化の点から検
討されている９ また冷却に関しては、既に空気中で実績のある冷却効率
の優れた水冷却の採用が検討されている。

ＳＦ６ガス自身の絶縁強度は、ＳＦ６ガス中の水分にそ
れ程影響されないか、１６ガス中に固体絶縁物が存在す
ると、絶縁物表面への水分付着により沿面絶縁特性が影
響を受ける。そしてＳＦ６カス中の水分と絶縁物表面沿
１ω閃絡電圧特性は、露点を０°Ｃ以下になるように水
分量を管理できれば、絶縁低下は殆ど無視できる。なん
となれば、ＳＦ６ガス中の水分の露点が０℃以下の場合
には水分が氷結するため、絶縁低下の原因とならないか
らである。

これらのことからＳＦ６入りガス絶縁機器のＳＦ６ガス
中の水分量の管理値は、許容値をＳＦ６ガス中における
水分露点０℃時の含有水分量とし、そのための管理値を
ＳＦ６ガス中における水分露点−５°Ｃ以下の時の含有
水分量としている。

更に各社のＳＦ６ガス圧が異なるため、適用ＳＦ６ガス
圧力範囲を２．０〜５．０ｈｇ／−・ｒと規定して下記
水分管理値を採用している。

許容値＝１，０００　ｐｕ（ｖｏｌ、）管理値＝　　５
００　ｐｐｌｌｆｖｏｌ、）一方、ＳＦ６入りカス絶縁
水冷サイリスタ・バルブは、定格ＳＦ６カス０．３ｋＫ
／−・ｇの採用を考えているので、従来のＳＦ６ガス絶
縁Ｒ８と同一思想で水分管理値を求めてみると、下記に
示されるように比較的大きな値となる。

許容値＝４．０００１）Ｉ）ｌｆＶＯｌ、）管理値＝３
，０００　ｐｐｍ（ｖｏｌ、）上記に示されるように、
ＳＦ６ガス絶縁水冷サイリスタ・バルブにおける水分管
理値は１桁以上大きくなることが考えられ、このような
状態で分解ガスが発生した場合、内部に組込まれなた機
器の絶縁物表面劣化が問題となる。

第２図は分解ガス中における゛磁器がいしの表面抵抗と
ＳＦ６ガス中の水分量との関係を示す特性図であり、図
に示されるようにｒａａがいしの表面抵抗はＳＦ６ガス
中の水分の増加とともに減少することが知られている。

更に、機器絶縁物の劣化原因は、長期間にわたる電圧印
加及び分解ガスの影響が考えられる。この場合、通常運
転状態における電圧印加による絶縁劣化は殆ど無視でき
る程度に抑えられている。

従って、ＳＦ６人りガス絶縁水冷却サイリスタ・バルブ
容器内の絶縁物劣化は、分解ガスによる影響のみを把握
すれば良いことが分かる。

しかし、分解ガスによる絶縁劣化を定量的に捕える技術
は、いまだ確立されていないのが現状である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機器絶
縁物表面の劣化状、態を検出する手段を備えたガス絶縁
水冷却サイリスタ・バルブを提供することを目的として
いる。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明ではＳＦ６ガスの充填
されたサイリスタ・バルブ容器内の本体構成絶縁物の絶
縁劣化を検出する手段を備えなガス絶縁水冷却サイリス
タ・バルブにおいて、機３構成絶縁材料と同一材料の絶
縁板上に所定の間隔をおいて配置した対向電極及び前記
各対向上階に接続された接ｌｆＡ線より構成される絶縁
劣化検出器をサイリスタ・バルブ容３　、ｈ部に設置し
、サイリスタ・バルブ容器外部に設けた絶縁抵抗測定器
と接続してサイリスタ・バルブ容器内の構成絶縁′市の
劣化を診断するよう構成した。

（作　用） 水分量又は分解ガスが発生すると、これらは内部に充填
されたＳＦ６カスより軽いため、バルブ容器の上部へ上
昇する。バルブ容器の上部にはａａ構成材料と同一材料
の絶縁板からなる絶縁劣化検出器がある。従ってこの検
出器の出力は外部に設けた絶縁抵抗測定器により検出さ
れる。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明によるガス絶縁水冷却サイリスタ・バル
ブの一実施例の構成図であり、第１図は容器部を土とし
て示し、サイリスタ・バルブの部分は省略して示す。

第１図において、１はＳＦ６ガスの入ったサイリスタ・
バルブ容器（以十バルブ容器と称す）であり、この内部
には図示しないがサイリスタ・バルブか電源に接続され
た状態で装着される。Ｚは絶縁劣化検出器であってバル
ブ容器の上部に設け、この絶縁劣化検出器とバルブ容器
外部の絶縁抵抗測定器３との間は接続線４にて接続する
。

第３図は絶縁劣化検出器の構成図であり、第３図ｆａ）
は平面図、第３図（ｂ）は側面図である。図に示される
ように、絶縁劣化検出器ｌは機器構成絶縁物と同一材料
の絶縁板２１と、この絶縁板上に所定の間隔をおいて設
置した板状の電極２２及び前記型ＪＩｆ！２２に接続さ
れた接続線４がら構成される。

次に作用説明をする。

先ず、バルブ容器内に水分が漏れると、水分（水蒸気の
分子［１８）は内部に充填されたｓ［６（分子量１４６
）ガスより軽いため、バルブ容器の上部に上昇し、その
後容器内に拡散する。また、分解ガスか発生した場合も
、例えばＳ［４（分子［１０８）やＳＯＦ２　（分子量
８６）はＳＦ６ガスより軽いためバルブ容器上部に上昇
し、前記同様容器内に拡散する。

要するに水分や分解ガスが発生した場合、バルブ容器上
部に上昇し絶縁劣化検出器ｌに付着して絶縁板表面を劣
化させる。この絶縁板表面の劣化は絶縁抵抗測定器３に
より検出される。そして絶縁劣化検出器２は絶縁抵抗測
定器３により、常時その絶縁板表面抵抗を測定されてい
る。従って絶縁劣化検出器に水分や分解ガスが付着し、
表面抵抗が低下すると絶縁抵抗測定器により検出される
。

［発明の効果］ 以」二説明したように、本発明によればＳＦ６カスの充
填されたサイリスタ・バルブ容器の上部に、機器構成絶
縁物と同一材料の絶縁板からなる絶縁劣化検出器を備え
、この検出器による絶縁抵抗の変化を外部に設けた絶縁
抵抗８１定器で検出するよう構成したので、サイリスタ
・バルブ容器内の本体構成絶縁物の劣化診断を行なえる
ガス絶縁水冷却サイリスタ・バルブを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガス絶縁水冷却サイリスタ・バル
ブの一実施例の構成図、第２図は分解ガス中におけるｒ
６器がいし表面抵抗とＳＦ６ガスの水分量との関係を示
す特性図、第３図は絶縁劣化検出器の構成図である。 １・・・サイリスタ・バルブ容器 ２・・・絶縁劣化検出器　　３・・・絶縁抵抗測定器４
・・接続線 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＳＦ６ガスの充填されたサイリスタ・バルブ容器内の本
   体構成絶縁物の絶縁劣化を検出する手段を備えたガス絶
   縁水冷却サイリスタ・バルブにおいて、機器構成絶縁材
   料と同一材料の絶縁板上に所定の間隔をおいて配置した
   対向電極及び前記各対向電極に接続された接続線より構
   成される絶縁劣化検出器をサイリスタ・バルブ容器上部
   に設置し、サイリスタ・バルブ容器外部に設けた絶縁抵
   抗測定器と接続してサイリスタ・バルブ容器内の構成絶
   縁物の劣化を診断することを特徴とするガス絶縁水冷却
   サイリスタ・バルブ。