JPH05215825A - 負荷器セット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自家用発電機等の試験装置、特に
乾式の試験装置に使用される負荷器セットに関し、水を
全く必要とせず、またその製作コストも安価になしえ、
もって高電圧大容量の発電機を簡単、かつ正確に試験す
ることの出来る負荷器セットの提供を目的とする。 【構成】 段階的な負荷切替が自在な負荷切替部を有す
る低電圧小容量型の可変負荷器と、該可変負荷器に接続
されたトランスと、可変負荷器あるいはトランスに設け
られた電力入力端子と、各々電力入力端子を有し、前記
可変負荷器と共に、並列接続された複数の高電圧小容量
型固定負荷器と、前記可変負荷器及び固定負荷器に対応
して隣接されたファンと、を備え、前記負荷切替部によ
る負荷切り替え、可変負荷器及び複数の固定負荷器の入
力切り替えにより高電圧大容量型発電機の負荷試験を可
能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高層ビルなどにおいて、
停電などの緊急事態に対処するため設置されている自家
用発電機の性能をあらかじめ通電試験し、その正常動作
を確認する自家用発電機等の試験装置に係り、特に試験
を行うために全く抵抗用の水を必要としないいわゆる金
属体からなる複数の抵抗体を使用した乾式の試験装置用
負荷器セットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】当初、自家用発電機の通電試験装置は図
４に示すように、方形状の通電槽７１内に２０度Ｃ前後
の抵抗水７２を流入させ、その抵抗水７２中に、三方向
に突設し上下動可能に保持された一対の電極板７３・・
・を浸し、この状態で前記電極板７３・・・間に自家用
発電機から発電した電力を所要時間通電し、前記自家用
発電機の発電能力あるいは耐久性などの性能を試験、確
認していた。

【０００３】ここで、この種の試験装置による一例の試
験操作を挙げれば、出力１０００ＫＶＡ、力率０．８、
電圧４１５Ｖの自家用発電機を作動させ、通電槽７１内
の電極板７３・・・間で通電させると、常時約６４２．
６Ａの電流が流れる。

【０００４】この通電動作を例えば３時間程度継続し、
前記自家用発電機の性能に異常がなければ所定の発電能
力及び耐久性を有した発電機であると認定できる。

【０００５】しかしながら、通電槽７１内の抵抗水７２
は前記通電によってその温度が上昇し、図示するような
排水口７５からのオーバーフロー排水時には約８０度Ｃ
程となる。

【０００６】ところで、抵抗水７２中での電極板７３・
・・間の通電の程度は通電槽７１内における抵抗水７２
の温度の上昇、下降あるいは抵抗水７２内の不純物混入
度によって著しい影響を受けるため、あらかじめ設定し
た試験の条件、例えば、出力１０００ＫＶＡ、力率０．
８、電圧４１５Ｖ、６４２．６Ａの自家用発電機を作動
させ、通電槽７１内の電極板７３・・・間で通電させる
という条件に変化が生じ、通電槽７１内において６４
２．６Ａ以上の電流が通電してしまうとの事態が生じ
る。

【０００７】このため、発電機及びエンジンに過負荷を
生じさせることがあった。そこで従来の試験装置では、
前記あらかじめ設定した６４２．６Ａ以上の電流が流れ
ないように、電極板７３・・・を上下動させて抵抗水７
２内での電極板７３の通電面積を調節したり、供給口７
４から低温の抵抗水７２を補給して通電槽７１内の抵抗
水７２の温度上昇を押さえていたのである。

【０００８】しかしながら、前記従来の試験装置では、
装置が大型化してしまい、運搬にきわめて不便であると
ともに装置の設置準備に手間がかかり過ぎる。また、電
極板７３の上下動操作が困難で精密な調節が期待できな
い。

【０００９】さらに、大きな問題としては、たえず抵抗
水７２を連続的に補給しなければならないと共に、使用
した抵抗水７２を速やかに捨てなければならず、これに
より大量の水を必要とするためきわめて不経済となって
いたと共に、使用した抵抗水７２を垂れ流し状態としな
ければならず、きわめて作業環境が悪いものとなってい
た。

【００１０】そこで、本発明者は前記課題を解決するた
めに、装置を小形化できてどのような場所に設置された
自家用発電機であっても試験することができ、また試験
中における通電流の異常な上昇を簡単な操作で防止する
ことができ、さらには抵抗水を無駄づかいすることな
く、きわめて安全でかつ経済的な自家用発電機を試験で
きる試験装置を提案するに至った。

【００１１】尚、発明者が前記試験装置について出願し
た特許出願としては特願昭６２−２０４８６６号、特願
平１−２０２５５４号、特願平２−８２１８３号、特願
平２−８９７５４号、特願平２−２４９７９８号、特願
平２−８６７５５号、特願平３−７６２７０号、特願平
３−１００１８０号等がある。その構成の概略を図３に
示す。

【００１２】すなわち、従来において本発明者が発明し
た試験装置は、内部に抵抗用液体８６が充填される通電
槽８１と、通電槽８１の上部で基端部が固定されると共
に、該基端部から先端部側に向かって垂下状態で前記通
電槽８１内部に挿入されて前記抵抗用液体８６に浸さ
れ、試験対象となる自家用発電機等から電力の供給をう
けて通電される電極８２と、前記通電槽８１内に配置さ
れ、前記電極８２の通電量を可変とする可動絶縁体８３
と、前記通電槽８１内における抵抗用液体８６を冷却す
るラジエータ８４の表面（スプレー管より水が噴射され
る）へ強制的に空気を送るファン８５と、を有して構成
されているものである。

【００１３】これにより、発電機等の負荷試験を簡単な
構造で正確に行え、かつ連続的に大量の水を必要としな
い自家用発電機等の試験装置を提供するに至った。

【００１４】しかし、発明者はこの発明に飽くことな
く、さらに、抵抗用の水を全く必要としない、夢の試験
装置の開発に乗り出し、今回その発明を完成するに至っ
たのである。

【００１５】自家用の発電機は、過疎地域である山奥の
僻地に設置されることもあり、そのような地域に大量の
水を充分に供給することはきわめて困難だからである。

【００１６】また、大量の雪が降雪する雪国地方に設置
された自家用発電機を試験しなければならない場合も、
当該試験に際し大量の水を供給するのはきわめて困難だ
からである。

【００１７】特に電圧６，６ＫＶ、容量２０００ＫＷ程
の高電圧大容量の発電機を試験する試験機については、
乾式タイプでの試験機を製作するのは非常に困難であっ
た。

【００１８】これは抵抗体とすべき金属体で負荷器を製
作するにはきわめて大規模のものにならざるを得ないと
共に、コスト高になってしまうからであり、かつ負荷設
定に際して微調整機構を設けることが困難だからであ
る。

【００１９】ここで発電機には低電圧型、高電圧型ある
いは小容量型、大容量型が存在するが、低電圧型とは約
５００Ｖ以下のものをいい、高電圧型とは約１０００Ｖ
以上のものをいう。

【００２０】また小容量型とは約５００ＫＷ以下のもの
をいい、大容量型とは約８００ＫＷ以上のものをいう。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明による乾式の負
荷器セットは前記従来の課題を解決するために創案され
たものであり、水を全く必要とせず、またその製作コス
トも安価になしえ、もって高電圧大容量の発電機を簡
単、かつ正確に試験することの出来る負荷器セットを提
供することを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る負荷器セットは以下のように構成されて
いる。

【００２３】即ち、本発明による負荷器セットは、段階
的な負荷切り替えが自在な負荷切替部１０を有する低電
圧小容量型の可変負荷器１２と、該可変負荷器１２に接
続されたトランス１４と、可変負荷器１２あるいはトラ
ンス１４に設けられた電力入力端子１５と、各々電力入
力端子１７−１，１７−２，１７−３，・・・１７−ｎ
を有し、前記可変負荷器１２と共に、並列接続された複
数の高電圧小容量型固定負荷器１６−１，１６−２，１
６−３，・・・１６−ｎと、前記可変負荷器１２及び固
定負荷器１６−１，１６−２，１６−３，・・・１６−
ｎに対応して隣接されたファン１８−１，１８−２，１
８−３・・・１８−ｎと、を備え、前記負荷切替部１０
による負荷切り替え、可変負荷器１２及び複数の固定負
荷器１６−１，１６−２，１６−３・・・１６−ｎの入
力切り替えにより高電圧大容量型発電機の負荷試験を可
能として構成されている。

【００２４】

【作用】本発明では、トランスと、該トランスに接続さ
れ、負荷値を段階的に調節できる小容量型の可変負荷器
と、複数の高電圧小容量型固定負荷器とを随時切り替え
て入力できるようにしてあり、これにより特に高電圧高
容量型の発電機の負荷試験が抵抗用の水を全く必要とす
ることなく可能となった。

【００２５】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。図２には実施例の全体構成が示されてお
り、符号３０は試験すべき自家用の発電機を示す。

【００２６】該発電機３０には本実施例による負荷器セ
ット３２が試験すべき発電機３０に接続されている。

【００２７】ここで、負荷器セット３２は、電力入力端
子３３を介して接続されるトランス３４、低電圧小容量
型（例えば４１５Ｖ，５００ＫＷ）の可変負荷器３６、
該可変負荷器に設けられた負荷切替部３８、そして電力
入力端子４０−１，４０−２，４０−３を介して接続さ
れる複数の高電圧大容量型の固定負荷器４２−１，４２
−２，４２−３と、これら負荷器３６，４２−１，４２
−２，４２−３に隣接されたファン４４−１，４４−
２，４４−３，４４−４とによって構成されている。

【００２８】そして、トランス３４が接続された可変負
荷器３６及び三台の固定負荷器４２−１，４２−２，４
２−３は電力入力端子３３及び４０−１，４０−２，４
０−３を介して発電機３０に並列状態にして接続されて
いる。

【００２９】ここで、可変負荷器３６は負荷切替部３８
によって例えば１２５ＫＷ、２５０ＫＷ、３７５ＫＷ、
５００ＫＷと段階的に異なった負荷がかけられるように
構成されている。

【００３０】以上において、本実施例による試験動作に
ついて述べると、先ず試験すべき発電機が６，６ＫＶの
高電圧タイプのもので、２０００ＫＷの大容量タイプの
発電機の場合、試験装置となる負荷器セット３２は１台
のトランス３４と、該トランス３４に接続された定電圧
小容量タイプの可変負荷器３６（容量５００ＫＷ，電圧
４１５Ｖ）が一台、及び三台の固定負荷器４２・・・
（容量５００ＫＷ，電圧６，６ＫＶ）が並列に接続され
て構成される。

【００３１】そして、発電機の試験はいわゆる負荷試験
とガバナー試験とで行われるが、負荷試験とは、本実施
例で言えば先ず、５００ＫＷの負荷を前記発電機に１０
分間かけ、ついで５００ＫＷをプラスして全体として１
０００ＫＷの負荷を１０分程度かけ、さらに５００ＫＷ
をプラスして全体で１５００ＫＷの負荷を１０分程度か
け、最後、さらに５００ＫＷプラスして２０００ＫＷの
負荷を３〜４時間程度かけて負荷試験を行う。

【００３２】ここで、最初の５００ＫＷの負荷試験は図
より理解されるように二段目に接続されている固定負荷
器４２−１の電力入力端子４０−１を発電機３０へ接続
することによって行なわれ、つぎの１０００ＫＷの負荷
試験は前記固定負荷器４２−１と三段目の固定負荷器４
２−２の電力入力端子４０−１，４０−２とを発電機３
０へ接続させることにより行われる。

【００３３】さらに１５００ＫＷの負荷試験は四段目に
接続されている固定負荷器４２−３の入力端子４０−３
を発電機３０に接続することによって行われる。

【００３４】しかし、特にディーゼルエンジンを使用し
た発電機３０の場合は、その保護のため最後の２０００
ＫＷの負荷の投入は一気に５００ＫＷの負荷を投入する
ことは出来ず、徐々に負荷をあげて最終的に２０００Ｋ
Ｗの負荷としなければならない。

【００３５】よって、そのため一段目に接続されている
トランス３４と低電圧小容量型の可変負荷器３６を電力
入力端子３３を介して発電機３０に接続し、該可変負荷
器３６に設けられた負荷切替部３８を操作して徐々にそ
の負荷値をあげ、最終的に２０００ＫＷの負荷を３乃至
４時間かける様にするのである。

【００３６】この様に高電圧大容量型の発電機３０の試
験に際しては、かけるべき負荷の調節操作が必ず必要で
あるが、その負荷調節は製作コスト、製作技術等の問題
より現在のところ低電圧型の負荷器でしか実現できな
い。

【００３７】よって、本実施例のようにトランス３４を
介し、電圧を６，６ＫＶから４１５Ｖまで降下させた上
で、かけるべき負荷の調節を可能としたのである。

【００３８】次にガバナー試験につき述べる。ガバナー
試験とは負荷の入、切についての試験であり、これによ
り原動機及び発電機の動作異常が発見できる。

【００３９】例えば、試験すべき発電機が６、６ＫＶの
高電圧タイプのもので、１０００ＫＷの容量タイプの発
電機３０の場合、試験装置となる負荷器セット３２は一
台のトランス３４と、該トランス３４に接続された定電
圧小容量タイプの可変負荷器３６（容量５００ＫＷ，電
圧４１５Ｖ）が一台、及び一台の固定負荷器４２（容量
５００ＫＷ，電圧６、６ＫＶ）が並列に接続されて構成
されることになる。

【００４０】この場合、ガバナー試験においては２５０
ＫＷの負荷時での入、切、５００ＫＷの負荷時での入、
切、７５０ＫＷの負荷時での入、切、１０００ＫＷの負
荷時での入、切が行われる。

【００４１】ここで、２５０ＫＷの負荷の入、切は一段
目に接続されているトランス３４と低電圧小容量型の可
変負荷器３６をこの電力入力端子３３により発電機３０
に接続し、該可変負荷器３６に設けられた負荷切替部３
８を操作して負荷値を２５０ＫＷに設定し、その状態で
入、切が行われる。

【００４２】また５００ＫＷの負荷時での入、切は前記
低電圧小容量型の可変負荷器３６を、該可変負荷器３６
に設けられた負荷切替部３８で操作して５００ＫＷの負
荷がかけられるように設定し、その状態で入、切が行わ
れる。

【００４３】７５０ＫＷの負荷時での入、切は並列に接
続された固定負荷器４２（容量５００ＫＷ，電圧６、６
ＫＶ）と前記負荷切替部３８で負荷値２５０ＫＷに調整
された可変負荷器３６とにより行われる。

【００４４】最後に、１０００ＫＷの負荷の入、切は前
記固定負荷器４２−１（容量５００ＫＷ，電圧６、６Ｋ
Ｖ）と前記負荷切替部３８で最大負荷５００ＫＷに調整
された可変負荷器３６とにより行われることとなる。

【００４５】上述のようにこの種の試験でも、かけるべ
き負荷の調節が必要となり、そのためトランス３４を介
して接続された可変負荷器３６の重要性はきわめて大で
ある。

【００４６】尚、試験時には各負荷器３６，４２−１，
４２−２，４２−３の温度が上昇するため、隣設された
ファン４１−１，４１−２，４１−３，４１−４によっ
て冷却することが肝要である。

【００４７】さらにこれら負荷器セットは頻繁に運搬し
なければならないため車両の荷台部に予め設置しておく
ものとする。

【００４８】この様に、６，６ＫＶの高電圧タイプで、
しかも１０００ＫＷあるいは２０００ＫＷ程の大容量の
発電機の試験は、本実施例での負荷器セット中の各負荷
器を調節、取捨選択して使用することにより、水を全く
必要とすることなく、また安全、正確に行うことが出来
ることとなる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
６，６ＫＶの高電圧タイプで、しかも１０００ＫＷある
いは２０００ＫＷのいわゆる高電圧大容量の発電機の試
験を本実施例の負荷器セットを使用することにより、全
く水を必要とすることなく、また安全、正確に行うこと
が出来るという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施例の構成を示す説明図である。

【図３】従来例の構成を示す概略説明図である。

【図４】従来例の構成を示す概略説明図である。

【符号の説明】

１０ 負荷切替部 １２ 可変負荷器 １４ トランス １５ 電力入力端子 １６ 固定負荷器 １７ 電力入力端子 １８ ファン ３０ 発電機 ３２ 負荷器セット ３３ 電力入力端子 ３４ トランス ３６ 可変負荷器 ３８ 負荷切替部 ４０−１，４０−２，４０−３ 電力入力端子 ４２−１，４２−２，４２−３ 固定負荷器 ４４−１，４４−２，４４−３，４４−４ ファン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 段階的な負荷切替が自在な負荷切替部
   （１０）を有する低電圧小容量型の可変負荷器（１２）
   と、 該可変負荷器（１２）に接続されたトランス（１４）
   と、 可変負荷器（１２）あるいはトランス（１４）に設けら
   れた電力入力端子（１５）と、 各々電力入力端子（１７−１，１７−２，１７−３，・
   ・・１７−ｎ）を有し、前記可変負荷器（１２）と共
   に、並列接続された複数の高電圧小容量型固定負荷器
   （１６−１，１６−２，１６−３，・・・１６−ｎ）
   と、 前記可変負荷器（１２）及び固定負荷器（１６−１，１
   ６−２，１６−３，・・・１６−ｎ）に対応して隣接さ
   れたファン（１８−１，１８−２，１８−３，・・・１
   ８−ｎ）と、 を備え、 前記負荷切替部（１０）による負荷切り替え、可変負荷
   器（１２）及び複数の固定負荷器（１６−１，１６−
   ２，１６−３，・・・１６−ｎ）の入力切り替えにより
   高電圧大容量型発電機の負荷試験を可能とした負荷器セ
   ット。