JPH09129401A - 中性点接地抵抗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗器に通電されたとき、前記通電により抵
抗器の温度上昇を抑制して、タンク内の絶縁ガスにこれ
を分解させる熱が放散されるのを回避することにある。 【構成】 抵抗素板８を耐熱性の絶縁部材９により挟持
被覆し、これを複数層にわたり積層してなる抵抗器６の
抵抗素板８に、金属製の一対の熱吸収部材１０を電気的
に接続して挟持し、これら抵抗素板８と熱吸収部材１０
との間に、耐熱性に富む薄手の絶縁シート９ａを介挿
し、抵抗素板８に生ずる熱を熱吸収部材１０により迅速
に吸収蓄熱できるようにして、前記抵抗器６を構成した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器巻線の中性点を
抵抗装置を介して接地する電力用の中性点接地抵抗装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている中性点接地抵抗装
置は、例えば、ケース内に抵抗素体をグリッド状に配置
して形成した複数台の抵抗器によって構成されている。
据付に際しては、個々の抵抗器を直列接続した状態で支
持碍子を介して横１列状態で据付られており、これら抵
抗器のうち、最前列の抵抗器は変圧器巻線の中性点に、
最終列に位置する抵抗器は接地線にそれぞれ接続されて
いる。そして、抵抗装置を構成する各抵抗器は、気中絶
縁方式により絶縁・冷却されているだけであるので、中
性点の大地間電位が上昇した場合ケース自体が高電圧と
なる結果、設置場所の周囲は一般に安全対策の関係から
保護フェンス等が設けられている。

【０００３】然るに、前記抵抗装置は気中絶縁方式が採
用されている関係上、装置自体が大形化するのを回避す
ることが難しいという問題があった。又、抵抗素体が外
気と接触するため、塩害地域等雰囲気の悪い場所での使
用は抵抗素体が劣化する等の問題もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の問題を解決する
ために近年になり、所定数の抵抗素板を絶縁部材を介在
させて複数層積層して構成した抵抗器を、密閉したタン
ク内に収容設置し、このタンク内にＳＦ₆ ガス等の絶縁
ガスを定量充填して構成した抵抗装置が使用されるよう
になってきた。ところが、前記絶縁ガスを充填した抵抗
装置においては、抵抗素板に電流が流れると、抵抗分に
応じた熱がそのまま抵抗素板から直接熱放散させて絶縁
ガスの温度を急上昇させ、これによりタンク内の圧力が
異常に高くなる結果、タンク自体は耐圧力に優れた高価
なものを使用する必要があった。

【０００５】又、前記抵抗素板の温度が上昇すると、そ
の温度によって絶縁ガスが分解されて有害な分解ガスが
発生してこれがタンク内に蓄積されるため、この結果、
抵抗素板の温度を下げることが困難となるばかりか、分
解ガスが抵抗素板や絶縁部材と接触し、これらの部材を
劣化損傷させ抵抗装置の寿命を短くする等の問題があっ
た。

【０００６】更に、抵抗素板を複数層にわたり絶縁部材
を介挿して抵抗器を構成していたので、抵抗器の内部は
抵抗素板の熱が隠って冷却されにくい状態にあるため、
抵抗素板の温度が降下する前に抵抗装置が再び動作する
と、抵抗素板の温度が許容温度以上に上昇し、抵抗器自
体を損壊させるおそれがあった。

【０００７】本発明は、前記の種々な問題に鑑み、抵抗
器に電流が流れることによって生ずる抵抗素板の温度上
昇を金属製の熱吸収部材によって抑制し、抵抗素板の発
熱によりこの抵抗素板を被覆する絶縁部材が、絶縁ガス
の分解ガスによってその絶縁性能が低下するのを防止す
るようにした中性点接地抵抗装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題点
に鑑み、抵抗素板を耐熱性の絶縁部材により挟持被覆
し、これを複数層にわたり積層するとともに、該抵抗素
板にステンレス鋼板等金属製の熱吸収部材を電気的に接
続してこの抵抗素板を前記一対の熱吸収部材間で挟持
し、更に、前記抵抗素板と熱吸収部材との間に耐熱性に
優れた薄手の絶縁シートを介挿して抵抗素板と熱吸収部
材とからなる抵抗素体を形成し、この抵抗素体を厚手の
絶縁部材を介挿して所要層積層することによって抵抗器
を形成する。

【０００９】ついで、前記抵抗器をタンク内の底部に取
付けた支持碍子上に下側支持板を介して載置固定し、抵
抗器の上部側は上部支持板を乗載し、これら上，下一対
の支持板を合成樹脂からなる絶縁性の締付用スタッドボ
ルト、あるいは、磁器碍子を用いて締着することによ
り、複数の抵抗素体を積層して設けた抵抗器を良好に挟
持固定する。このあと、タンク内にＳＦ₆ ガス等の絶縁
ガスを定量充填して中性点接地抵抗装置を構成する。

【００１０】

【作用】前記構成の抵抗装置において、今、例えば１線
地絡の事故が生じて地絡電流が抵抗素板に流れ、この抵
抗素板が前記地絡電流により発熱した場合、抵抗素板に
電気的に接続された熱吸収部材に、前記抵抗素板に発生
した熱が薄手の絶縁シートを介して吸収されるため、抵
抗素板はその温度上昇を効果的に抑制することができ
る。一方、抵抗器を構成する各抵抗素体間には、その上
下方向において介挿した厚手の耐熱性に優れたシート状
の絶縁部材によって積層・被覆されているので、抵抗素
板の熱がこの部位から大量に、かつ、短時間で放散され
るのを良好に防ぐことができるため、抵抗器からの急激
な熱放散による絶縁ガスの温度上昇を抑制・緩和するこ
とが可能となり、タンク内の圧力上昇を効果的に阻止す
ることができ、かつ、絶縁ガスの熱分解を良好に防ぐこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５によ
って説明する。図１において、１は例えば、変電所内に
設置した変圧器、２は変圧器１の横に設置した本発明の
中性点設置抵抗装置（以下、抵抗装置という）で、この
抵抗装置２はその入力側の碍子３を介して変圧器１の中
性点ブッシング４に接続ケーブル５を用いて接続され
る。そして、前記抵抗装置２は図１で示すように、後述
する抵抗素板を所定段数積層して構成した抵抗器６と、
この抵抗器６を収容設置してＳＦ₆ ガス等絶縁ガスを定
量充填した図１で示すタンク７とによって概略構成され
ている。

【００１２】次に前記抵抗器６の構成について説明す
る。この抵抗器６は図５で示すように、ステンレス鋼板
等導電性の金属板をジグザグ状に打抜き加工した複数枚
の抵抗素板８を所要枚数重ねるとともに、これら抵抗素
板８をマイカ，アルミナ，シリカ等耐熱性の絶縁部材を
薄肉状に形成した絶縁シート９ａ，９ａを介して一対の
吸収部材１０により挟持し、これら、抵抗素板８の一方
の端面の突出端８ｃと、前記一対の熱吸収部材１０の突
出端１０ａとを図３で示すように、前記熱吸収部材１０
に電位を付与するために溶接等により固着して電気的に
接続することにより抵抗素体１１を形成し、これら、抵
抗素体１１を図２に示すように、各層毎にマイカ、アル
ミナ，セラミック等からなる肉厚で耐熱性に優れたシー
ト状の絶縁部材９を介して所要数積層することにより、
概略構成されている。

【００１３】そして、前記抵抗素体１１を形成するに際
しては、抵抗素板８を挟持する一対の熱吸収部材１０が
図５に示すように、抵抗素板８の各抵抗路幅Ｗよりやや
狭幅となし、又、抵抗路長Ｌとは同一長さを有して矩形
状に形成されており、前記抵抗路長Ｌと対応する長さ方
向の一方端には、前記のように抵抗素板８の突出端８ｃ
を挟着するための突出端１０ａを一体的に形成して、ス
テンレス鋼板等導電性の金属板を用いて矩形状に設けら
れている。

【００１４】前記熱吸収部材１０を抵抗素板８上に配設
する場合は、図５で示すように、抵抗素板８の上，下面
に薄手の絶縁シート９ａ，９ａをあてがい、これら、絶
縁シート９ａ，９ａの上，下面において、抵抗素板８の
各抵抗器幅Ｗと対応する位置で所定の絶縁間隔を保って
所定枚数配設し、このあと、図２，３で示すように、抵
抗素板８の突出端８ｃと熱吸収部材１０，１０の突出端
１０ａ，１０ａとを電位が得られるように電気的に接続
することによって抵抗素体１１を形成するものである。
そして、前記抵抗素体１１は図２で示すように、絶縁部
材９を各層毎に介して所要段数積層することによって抵
抗器６を構成する。

【００１５】前記のようにして抵抗器６を構成したら、
図２，４で示すように、各層の抵抗素体１１から突出す
る抵抗素板８の出力端子８ｂと前層の抵抗素体１１の入
力端子８ａとを溶接等にて接続することにより、即ち、
各層抵抗素体１１の抵抗素板８を直列に接続して抵抗器
６の最終組立を終える。なお、各層の抵抗素体１１の
入，出力端子８ａ，８ｂを接続する場合は、必要に応じ
て前記抵抗器６を組立てる以前の抵抗素体１１を形成し
た段階で接続するようにしてもよい。

【００１６】抵抗器６の組立が終了したら、この抵抗器
６をタンク７内の支持碍子１２上に前記抵抗器６と電気
的に接続した下部支持板１３を介して載置し、抵抗器６
の上部側にこの抵抗器６と電気的に接続して配置した上
部支持板１４と前記下部支持板１３とを、絶縁性の締付
用スタッドボルト１９を用いて締付固定し、抵抗器６を
前記上，下部の支持板１４，１３により挟持固定してタ
ンク７内に揺動不能に収容設置する。なお、上，下部の
支持板１４，１３は抵抗器６の組立を終了した時点で取
付けるようにしてもよい。

【００１７】又、図２において、１５は上部支持板１４
に被着した電界緩和シールドである。更に、図１で示す
１６は抵抗器６の上部支持板１４と入力側碍子３とを接
続する接続導体、１７は下部支持板１３と出力側碍子１
８とを接続する接続導体であり、この接続導体１７は接
地線２０を介して地中に接地されている。前記のように
して、抵抗器６をタンク７に組込んだらこのタンク７内
にＳＦ₆ ガス等の絶縁ガスを所定の圧力で充填する。

【００１８】次に、動作について説明する。送電系統に
おいて１線地絡事故等が生じ、変圧器１の中性点ブッシ
ング４から接続ケーブル５→接続導体１６を経て抵抗器
６に数秒間大電流が流れると、抵抗器６を構成する各抵
抗素板８はその抵抗分又は電力量に応じた熱を生ずる。
前記各抵抗素板８に発生した熱は抵抗器６の外部に放散
されようとする。この場合、各抵抗素体１１間には耐熱
性の絶縁部材９が介挿されており、しかも、前記抵抗素
板８と熱吸収部材１０との間には、薄手の絶縁シート９
ａ，９ａが介挿されているので、前記抵抗素板８の発熱
と同時に、その熱は各抵抗素体１１に取付けた一対の熱
吸収部材１０，１０に絶縁シート９ａ，９ａを介して吸
収蓄熱されるので、抵抗素板８に残存する熱を良好に軽
減し、前記大電流通電時における抵抗素板８の温度上昇
を抑制するとともに、この抵抗素板８に発生した熱及び
熱吸収部材１０に蓄熱した熱を徐々に放散させる。

【００１９】このように、抵抗素板８に発生した熱は、
前記のように、急激に抵抗素板８から放熱されることな
く、抵抗素板８に絶縁シート９ａ，９ａを介して面接触
している熱吸収部材１０に吸収蓄熱されて徐々に絶縁ガ
スに伝達されるため、絶縁ガスは抵抗素板８の熱によっ
て熱分解することなく温められることになる。

【００２０】この結果、絶縁ガスは抵抗素板８の電流通
電時に発生する熱によって急激な温度及び圧力が上昇す
るのを効果的に抑制できる。従って、絶縁ガスは抵抗素
板８への通電時における発熱によって熱分解するのを良
好に抑制し、その絶縁性能を長期にわたり維持できると
ともに、分解ガスの発生が抑制されるため、分解ガスに
よる絶縁部材９，抵抗素板８の劣化損傷を良好に回避す
ることができる。しかも、前記抵抗素板８と熱吸収部材
１０は電気的に接続されているものの、両者の電位差は
小さいため、絶縁シート９ａ，９ａは比較的薄いものが
使用できるので、抵抗素板８の熱を良好に熱吸収部材１
０に吸収蓄熱させることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、抵抗器
を構成する抵抗素板に、金属製の熱吸収部材を電気的に
接続して抵抗器の熱容量を大きくするとともに、前記熱
吸収部材が接続された抵抗素板を上下方向からシート状
の絶縁部材にて挟持したので、前記抵抗素板が通電によ
り発熱した際、抵抗素板の熱を熱吸収部材に良好に吸収
蓄熱させて、抵抗素板の熱が外部に放散されるのを抑制
することができるため、抵抗素板の発熱によって絶縁ガ
スの温度及び圧力が急激に上昇するのを良好に抑制・緩
和することができる。

【００２２】しかも、抵抗素板と熱吸収部材とは電位を
得るため電気的に接続されているものの、両者の電位差
は非常に小さいので、抵抗素板と熱吸収部材との間に介
挿する絶縁シートは極力薄いものを使用することが可能
となり、抵抗素板の発熱を熱吸収部材によって迅速に吸
収蓄熱することができる。

【００２３】このように、本発明においては抵抗器が通
電により発熱したとき、抵抗器内部の抵抗素板からの放
散を金属製の熱吸収部材を用いて極力抑制するようにし
たので、抵抗器自体は通電による発熱を瞬時に放熱する
ことなく、絶縁ガスの熱分解を効果的に抑制することが
できるとともに、これによって絶縁部材の劣化損傷が回
避でき、抵抗器の繰り返し使用を可能としてその長寿命
化をはかり、信頼性に優れた中性点接地抵抗装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中性点接地抵抗装置の使用状態を示す
断面図である。

【図２】抵抗器の縦断側面図である。

【図３】抵抗素板と熱吸収部材の接続関係を示す斜視図
である。

【図４】抵抗素板の入力端子と出力端子との接続関係を
示す斜視図である。

【図５】抵抗素体の要部を分解して示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 中性点接地抵抗装置 ６ 抵抗器 ７ タンク ８ 抵抗素板 ８ｃ 突出端 ９ 絶縁部材 ９ａ 絶縁シート １０ 熱吸収部材 １０ａ 突出端 １１ 抵抗素体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを封入したタンク内に、抵抗素
   板を耐熱性の絶縁部材により挟持被覆し、これを複数層
   にわたり積層してなる抵抗器を収容設置した中性点接地
   抵抗装置において、前記抵抗器の抵抗素板に金属製の熱
   吸収部材を電気的に接続するようにしたことを特徴とす
   る中性点接地抵抗装置。
2. 【請求項２】 前記抵抗素板は、一対の熱吸収部材にて
   挟持するとともに、前記抵抗素板と熱吸収部材との間に
   耐熱性の絶縁シートを介挿して前記抵抗素板と熱吸収部
   材とを接続するようにしたことを特徴とする請求項１記
   載の中性点接地抵抗装置。