JPH04251569A - 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］

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、高電圧直流送
電等に用いられる気体絶縁液冷式のサイリスタバルブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】高電圧直流送電等に用いられるサイリス
タバルブは、所定の電圧に耐えるよう多数個直列接続サ
イリスタと、その付属部品（スナバ回路、電圧検出回路
等）から成る。これらの各部品は互いに絶縁して空気中
又はＳＦ６等のガス中に設置される。（以後、空気中に
設置されているものとして説明する。）一方、サイリス
タや付属回路を冷却するため、液冷方式が採用される。 令媒としては水、フレオン等があるが、本発明では令媒
として水を使用する場合を例として説明する。

【０００３】こうしたサイリスタバルブを構成する場合
、多数直列接続されるサイリスタ及びその付属部品を幾
つかの取扱い易い小さな単位（サイリスタモジュ―ルと
呼ばれる）に分割して構成する。

【０００４】サイリスタモジュ―ルの電気回路図の一例
を図２に示す。図２はサイリスタを２個直列接続した例
であり、各サイリスタ１Ａ、１Ｂと並列に水冷式抵抗器
２Ａ、２Ｂとコンデンサ３Ａ、３Ｂを直列接続した分圧
回路を接続している。又サイリスタ１Ａと直列に水冷式
リアクトル４を接続している。

【０００５】上記構成に於いて、サイリスタ１Ａ、１Ｂ
が点弧すると主電流はリアクトル４からサイリスタ１Ａ
、１Ｂを通って流れる。図２に於いて、強制冷却を必要
とするのはサイリスタ１Ａ、１Ｂと水冷式抵抗器２Ａ、
２Ｂ及び水冷式リアクトル４である。これらを水冷する
ための冷却水配管の一例を図３に示す。

【０００６】図３で図２と同一符号のものは、同一電気
部品を示す。図３に於ける冷却水の流れを以下に説明す
る。モジュ―ル入水用母配管５よりモジュ―ル入水用母
配管５とモジュ―ル内配管を接続するための接続金具６
Ａを経て流入した冷却水は直ぐ２つの経路に分かれる。 その一つはサイリスタ１Ａをを冷却するための水冷式サ
イリスタ冷却フィン７Ａに入り、３個の水冷式サイリス
タ冷却フィン７Ａ、７Ｂ、７Ｃを通過した後、接続金具
６Ｂを経て出水用母配管８に達する経路であり、他の一
つは水冷式リアクトル４の冷却水入口部９より入水し、
冷却水出口部１０より出て次に水冷式抵抗器２Ａ、２Ｂ
を通過した後、接続金具６Ｂを経て出水用母配管８へ達
する経路である。

【０００７】これらの水冷部品を接続する冷却水配管に
はその両端に電位差が生ずるため、材質としてはテフロ
ン等の絶縁物が使用される。サイリスタバルブは、前述
したサイリスタモジュ―ルを図４（Ａ）に正面図、第４
図（Ｂ）にその側面図として示すように必要数段積みし
て構成する。図４に於いて、サイリスタモジュ―ル１１
Ａ〜１１Ｈは図示していない絶縁支柱によって支えられ
ている。サイリスタバルブは高電圧になるため電界緩和
のため、シ―ルド１２Ａ〜１２Ｃが設置されている。

【０００８】図示していない冷却水供給装置より母配管
１３を通って冷却水がサイリスタバルブのベ―ス１４に
導かれる。母配管１３より各サイリスタモジュ―ル１１
Ａ〜１１Ｈへモジュ―ル入水用母配管５Ａ〜５Ｈを通っ
て冷却水は供給される。ここでは、説明を簡便にするた
め出水用配管は図示していないが、入水用と全く同様で
ある。

【０００９】このような空気絶縁水冷式のサイリスタバ
ルブに於いて、冷却水の温度が下がって周辺の空気の露
点を下回ると、冷却水配管や水冷部品の表面が結露する
。こうした結露は冷却水配管や水冷部品表面の絶縁特性
を劣化させるので、防止する必要がある。こうした結露
防止のため、例えばサイリスタバルブ周辺の空気の露点
を検出し、冷却水温度を制御し、常に露点より高い温度
に保つことが行われていた。

【００１０】

【発明が解決しょうとする課題】かかる従来の空気絶縁
水冷式のサイリスタバルブには以下のような問題があっ
た。即ち、サイリスタやその他の用品からの発熱の一部
は、空気中に発散されるため、サイリスタバルブの内部
の温度即ち、冷却配管や水冷部品の周囲温度Ｔｉがサイ
リスタバルブの周囲温度Ｔｏより高くなる。即ち、サイ
リスタ内部の露点の方が周囲より高くなる場合があった
。特に上部へ行く程その傾向が強くなる。かかる状況で
は、結露防止のため冷却水温をサイリスタバルブの周囲
空気の露点より高くしても、サイリスタバルブの内部に
ある冷却配管や水冷部品の周囲の空気の露点より低いこ
とがあり、こうした状況下では冷却配管や水冷部品の表
面に結露する。結露は必要な絶縁特性を低下させ、電圧
分担の不平衡あるいは絶縁破壊などの不具合の可能性が
あった。

【００１１】本発明目的は、上記欠点を解消するために
なされたもので、かかる状況下でもサイリスタバルブ内
部に結露を生じさせないサイリスタバルブを提供するこ
とにある。［発明の構成］

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、サイリスタ及びその付属回路から成り、
前記各部品は空気等の気中に互いに絶縁されて配置され
、前記各部品の一部又は全部を液体で冷却するサイリス
タモジュ―ルを複数個段積みし下部及び上部と中間部に
電界緩和のためのシ―ルドを設けて構成した気体絶縁液
冷式のサイリスタバルブに於いて、前記サイリスタバル
ブを固定するベ―ス及び前記各シ―ルドの中心にそれぞ
れ通風口を設け、前記サイリスタバルブのベ―スの下部
に設けられる風洞から前記ベ―ス及びシ―ルドの通風口
を介して前記サイリスタバルブの下部から上部へ風を送
風するファンを設けたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】サイリスタバルブの下部から上部へ風を吹き上
げることにょって風の一部はサイリスタモジュ―ル間を
通ってサイリスタ内部から外部へ漏るため、この時サイ
リスタモジュ―ルで発生する熱は拡散されるため

【００
１４】冷却配管や水冷部品の周囲温度Ｔｉとサイリスタ
バルブの周囲温度Ｔｏがほぼ等しくなるため、サイリス
タバルブ周辺の空気の露点を検出し、冷却水温度を制御
し、常に露点より高い温度に保つことによって結露を防
止出来る。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例を図４と同一部に同一
符号を付して示す図１を参照して説明する。ファン１５
がサイリスタバルブ下部に設けられた風洞１６内に設置
され、ファン１５が送出する風はサイリスタバルブ下部
の通風口１７よりサイリスタバルブ内部へ吹き上げられ
る。吹き上げられた風は最下段シ―ルド１２Ｃの通風口
１８Ｃよりサイリスタバルブ上部へと導かれ、一部は２
段目シ―ルド１２Ｂに設けられた通風口より更に上部へ
と進む。一部の空気はサイリスタモジュ―ル間の隙間を
通ってサイリスタバルブの外部へと出ていく。サイリス
タバルブを出た空気は風洞１６の吸気口１９より風洞１
６へ戻る。

【００１６】かかる構造のサイリスタバルブにおいて、
サイリスタバルブ内の部品が空気中へ発散する熱は、小
容量のファン１５により均等に分散されるため、冷却配
管や水冷部品の周囲温度Ｔｉとサイリスタバルブの周囲
温度Ｔｏがほぼ等しくなり、従って局部的に空気温度が
高くなることはなく、任意の検出し易い点で検出した空
気温度の露点で冷却水温を管理すれば冷却配管や冷却部
品の表面の結露を防止することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明のように本発明によれば、サイ
リスタバルブを構成するサイリスタモジュ―ル内の水冷
部品に結露することを防止出来るため、冷却水配管や水
冷部品表面の絶縁特性の劣化を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すサイリスタバルブの概
略構成図で、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面図

【図２】サイリスタモジュ―ルを構成する電気部品の接
続図

【図３】図２の電気部品を水冷する冷却系統図

【図４】
従来のサイリスタバルブの概略構成図で、図４（Ａ）は
正面図、図４（Ｂ）は側面図いである。

【符号の説明】

１１Ａ〜１１Ｈ…サイリスタモジュ―ル、１２Ａ〜１２
Ｃ…シ―ルド、１３…母配管、１４…サイリスタバルブ
のベ―ス、１５…ファン、１６…風洞、１７…下部の通
風口、１８Ａ〜１８Ｃ…シ―ルドの通風口、１９…吸込
口、５Ｅ〜５Ｈ…冷却水配管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　　　サイリスタ及びその付属回路
   から成り、前記各部品は空気等の気中に互いに絶縁され
   て配置され、前記各部品の一部又は全部を液体で冷却す
   るサイリスタモジュ―ルを複数個段積みし下部及び上部
   と中間部に電界緩和のためのシ―ルドを設けて構成した
   気体絶縁液冷式のサイリスタバルブに於いて、前記サイ
   リスタバルブを固定するベ―ス及び前記各シ―ルドの中
   心にそれぞれ通風口を設け、前記サイリスタバルブのベ
   ―スの下部に設けられる風洞から前記ベ―ス及びシ―ル
   ドの通風口を介して前記サイリスタバルブの下部から上
   部へ風を送風するファンを設けることによって、前記サ
   イリスタモジュ―ル間を通って漏る風で前記サイリスタ
   モジュ―ルの発生する熱を前記サイリスタバルブの外周
   へ拡散するようにしたことを特徴とするサイリスタバル
   ブ。