JPH0685614B2 - 電流導体の風冷装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、発電所において用いられる相分離母線など
のような電流導体を強制的に風冷するための装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第２図は例えば実公昭60−11714号公報に示された従来
の電流導体の風冷装置を示す概略構成図であり、ここで
は、電流導体としての相分離母線を冷却する場合につい
て説明する。

第２図において、１は発電機（Ｇ）、２は主変圧器、３
はこれらの発電機１と主変圧器２との間を接続する相分
離母線、3aはこの相分離母線３の導体、４は導体3aを風
冷すべく通風ダクト６を介して相分離母線３へ冷却風を
送風して循環流をつくるための電動送風機、５は電動送
風機４により循環され温度の上昇した冷却風を冷却水と
の熱交換によって冷却する熱交換器で、電動送風機４お
よび熱交換器５はいずれも通風ダクト６に介装されてい
る。また、７は導体3aを流れる主回路電流値を検出する
ための変流器（電流検出手段）、８は変流器７に電気的
に接続されたトランスデューサ、９はトランスデューサ
８を介して変流器７からの電流検出信号を受けこの電流
検出信号に基づいて電動送風機４の作動状態を制御すべ
くこの電動送風機４の電源回路に直列的に装入されたイ
ンバータ装置（INV）である。

次に動作について説明する。発電機１から主変圧器２へ
導体3aを通って流れる主回路電流値の大きさが変流器７
により検出され、その検出信号はトランスデューサ８を
介してインバータ装置９に入力される。

そして、インバータ装置９においては、変流器７からの
電流検出信号に応じて電動送風機４への電源入力を制御
し所定の速度パターンにて電動送風機４が回転するよう
に可変速運転のためのプログラムが予め組み込まれてお
り、従って、電流検出信号に対応した冷却風量が相分離
母線３へ自動的に供給され、適切な状態に導体3aの温度
が維持されることになる。つまり、この従来装置では、
主回路電流値に応じた必要十分な冷却風を供給すること
により、電動送風機４の省エネルギ運転を達成してい
る。

なお、実公昭60−11714号公報では、変流器の二次回路
に装入された複数個の電流リレーの補助接点におけるオ
ン／オフ動作に応じた可変速運転の例を挙げているが、
第２図に示す従来装置では、このようなシーケンス制御
とは異なり、前述の通りトランデューサ８からの連続的
な制御入力に対応して予めインバータ装置９の中に記憶
されている速度パターンでの運転が実現される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の電流導体の風冷装置は以上のように構成されてお
り、時に電動送風機４が可変速運転のための微妙な制御
を要する点から、変流器７やトランスデューサ８などの
インバータ制御入力系統における故障や、インバータ装
置９における内部異常などが発生した場合には、信頼性
や省エネルギによる経済性の面で問題があった。つま
り、ある主回路電流に対応して定められた所期の冷却風
量に対し、かかる故障等により少なめの風量もしくは風
量ゼロで相分離母線３が運転された場合、導体3a等の異
常温度上昇やこれに伴う過剰な通電ロス等を発生させる
おそれがあり、そのために信頼性や制御精度の面から可
変速運転化を行なえなくなる一方、逆に、不必要に多く
の風量を送風した場合、電動送風機４の駆動エネルギの
浪費などを招くおそれがあった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、インバータ制御入力系統やインバータ装置にお
いて故障等が発生した場合においても、電流導体の過熱
や過剰な通電ロスを防止するとともに電動送風機の駆動
エネルギの浪費も防止できるようにした信頼性の高い電
流導体の風冷装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電流導体の風冷装置は、電流導体の温度
を光ファイバにてとり出して検出する光ファイバ式温度
検出手段と、この光ファイバ式温度検出手段からの検出
結果が所定の温度許容値範囲をはずれた場合に電動送風
機をインバータ装置から切り離し電源回路を上記電動送
風機に直接接続する制御手段とをそなえたものである。

［作 用］ この発明における電流導体の風冷装置では、万一、イン
バータ制御入力系統（電流検出手段等）やインバータ装
置において故障等が発生して電流導体の温度が異常に上
昇しても、もしくは、無駄なエネルギを使って電流導体
を過度に冷却しても、このような状態を、光ファイバ式
温度検出手段の検出結果が所定の温度許容値範囲をはず
れることにより検知できる。このとき、光ファイバ式の
温度検出手段を用いているので、電流導体に大電流が流
れその外周に強力な磁界が形成されていても、磁界によ
る誘導障害等の影響を受けることなく温度検出を行なえ
る。そして、光ファイバ式温度検出手段により異常が検
知されると、制御手段により、電動送風機が、インバー
タ装置から切り離され電源回路に直接接続されて、可変
速運転から商用周波数運転に切り換えられる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例による電流導体の風冷装置を示
す概略構成図であり、図中、既述の符号と同一のものは
同一部分を示しているので、その説明は省略する。ま
た、本実施例においても、電流導体としての相分離母線
を冷却する場合について説明する。

第１図において、10は導体3aに取り付けられた光ファイ
バ温度センサ、11は光ファイバ12により温度センサ10に
接続され相分離母線３の外部に設置される光ファイバ式
温度計である。この温度計11は、導体3aを流れる電流の
磁界の影響を受けないように接地電位位置に配置され、
光ファイバ12からの温度に関する光信号を受けて、導体
3aの温度に対応した電流を温度検出信号として出力する
ものであり、これらの温度センサ10,温度計11および光
ファイバ12により、導体3aの温度を光ファイバ12にてと
り出して検出する光ファイバ式温度検出手段が構成され
ている。

また、13は温度計11に電気的に接続された電流リレー
で、温度計11からの温度検出信号が予め設定された所定
の温度許容値範囲外になった場合に動作して、その手動
復帰式接点13aを開状態から閉状態に駆動するものであ
る。14は電動送風機４用の電源回路系4aに接続された降
圧用変圧器、15はこの変圧器14に接点13aを介して接続
された電磁接触器で、接点13aが閉状態になると励磁さ
れて接点15aを開状態から閉状態に駆動するとともに接
点15bを閉状態から開状態に駆動して、電動送風機４を
インバータ装置９から切り離し電源回路系4aを電動送風
機４に直接接続するものである。このように、電流リレ
ー13,電磁接触器15により制御手段が構成されている。

なお、16はインバータ装置９と電源回路系4aとの間に介
装されるノーヒューズブレーカである。

次に、本実施例の装置の動作について説明する。変流器
7,トランスデューサ８およびインバータ装置９が正常に
動作している場合には、従来装置と全く同様にして、変
流器７により検出された主回路電流値に基づいて予め設
定された冷却風量が送風されて相分離母線３の導体3aは
適切に冷却され、導体3aの通電ロス等との熱平衡を達成
し所定の温度許容値範囲内に導体温度を維持している。

これに対し、変流器７やトランスデューサ８などのイン
バータ制御入力系統における故障や、インバータ装置９
における何らかの内部異常等のトラブルが発生し、主回
路電流値に対応した所期の風量よりも少ない冷却風量し
か導体3aへ送風できない状況になった場合には、導体3a
の通電ロスにより導体3aが過熱されるが、このとき、光
ファイバ温度センサ10,光ファイバ12および光ファイバ
式温度計11により導体3aの異常温度上昇の情報が最終的
に電流リレー13に伝達され、その温度が予め設定された
温度許容値範囲外になると、電流リレー13が動作して接
点13aを閉駆動する。

これにより、電磁接触器15が励磁され、その接点15a,15
bがそれぞれ閉，開駆動されて、電動送風機４は、イン
バータ装置９から切り離され電源回路系4aに直接接続さ
れて、可変速運転から商用周波数運転に切り換えられ
る。従って、導体3aのさらなる異常発熱が防止されると
ともに、導体温度を温度許容値範囲内に回復させること
ができる。この後、ノーヒューズブレーカ16を開路し
て、異常箇所のチェックを行ないトラブルが復旧した時
点でノーヒューズブレーカ16を再閉路し、接点13aを手
動復帰すれば、電動送風機４の正常な可変速運転を再開
することができる。

また、同様の故障や異常により、主回路電流値に対応し
た所期の風量よりもかなり多い冷却風量が導体3aへ流
れ、この導体3aが過冷却された場合にも、上述と同様に
して、光ファイバ温度センサ10,光ファイバ式温度計11
により導体温度が温度許容値範囲外になったことを検知
し、電動送風機４は、インバータ装置９から切り離され
電源回路系4aに直接接続されて可変速運転から商用周波
数運転に切り換えられ、異常箇所のチェックや復旧作業
を行なえるとともに、電動送風機４の省エネルギ運転を
実現できる。

さらに、本実施例では、導体3aの温度を検出するため
に、光ファイバ式の温度検出手段を用い、導体3aの温度
情報を相分離母線３の外部の接地電位位置に導き出して
いるので、相分離母線３のように導体3aに大電流を通電
する機器においてその大電流により形成される強力な磁
界の中でも、温度センサ10や光ファイバ12は、磁界によ
る誘導障害等の影響を全く受けることなく、正確な温度
検出を行なえる。また、光ファイバ12を、高電圧を印加
された導体3aから外部の接地電位まで直結しているが、
光ファイバ12自体の高い絶縁性のために地絡事故の危険
性はない。

なお、上記実施例では、インバータ制御入力系統等の故
障や異常による不具合として、導体3aが過冷却される場
合についても電動送風機４を商用周波数運転に切り換え
る例を示したが、相分離母線３にとって最もクリティカ
ルな導体加熱だけを対象とした切り換え制御を行なって
もよい。

また、上記実施例では、相分離母線３の風冷装置につい
て説明したが、本発明は、これに限定されるものではな
く、電流を通電する他の導電装置であれば同様にして適
用され上記実施例と同様の効果を奏する。また、上記実
施例では、熱交換器５を有する密閉循環式冷却風路構成
としているが、熱交換器を有しない開放冷却式風路構成
であってもよく、この場合も上記実施例と同様の効果を
奏する。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、光ファイバ式温度検
出手段によって電流導体の温度を検出し、この温度情報
に基づき制御手段により電動送風機をインバータ装置を
介さずに電源回路に直接接続する切換えを行なうように
構成したので、インバータ装置による正常な可変速運転
時の省エネルギ効果が得られるほか、インバータ制御入
力系統やインバータ装置にて故障等が発生した場合でも
正確な温度情報に基づき商用周波数運転等へ切り換える
ことができて、電流導体の異常温度状態を除去でき、極
めて信頼性の高いものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による電流導体の風冷装置
を示す概略構成図、第２図は従来の電流導体の風冷装置
を示す概略構成図である。 図において、3a……導体、４……電動送風機、4a……電
源回路系、７……変流器（電流検出手段）、９……イン
バータ装置、10……光ファイバ温度センサ、11……光フ
ァイバ式温度計、12……光ファイバ、13……電流リレ
ー、13a……手動復帰式接点、15……電磁接触器、15a,1
5b……接点。 なお、図中、同一の符号は同一、又は相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電流導体を風冷すべく同電流導体へ冷却風
   を送風する電動送風機と、上記電流導体を流れる電流値
   を検出する電流検出手段と、同電流検出手段からの検出
   結果に基づき上記電動送風機の作動状態を制御すべく上
   記電動送風機用の電源回路に直列的に介装されたインバ
   ータ装置とをそなえてなる電流導体の風冷装置におい
   て、上記電流導体の温度を光ファイバにてとり出して検
   出する光ファイバ式温度検出手段と、同光ファイバ式温
   度検出手段からの検出結果が所定の温度許容値範囲をは
   ずれた場合に上記電動送風機を上記インバータ装置から
   切り離し上記電源回路を上記電動送風機に直接接続する
   制御手段とがそなえられたことを特徴とする電流導体の
   風冷装置。