JPS60219701A - 封入形抵抗装置 - 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】 本発明は変圧器巻線の中性点を抵抗器を介して接地する
電力用の中性点接地抵抗装置に使用する封入形抵抗装置
に関するもので、その目的は封入形抵抗装置の小型化お
よび安全性の向上をはかることにある。

一般に送電系統においては、−線地絡時の異常１・代圧
抑制および地絡継電器の要素の検出、あるいは通信線へ
の誘導障害を防止するうえから中性点接地方式が広く採
用されており、この方式の実例としては、第１図に示す
ように、例えば、中性点接地抵抗装置１が、送電系統の
中継地点となる変電所内において、変圧器２の中性点ブ
ッシング２ａに接続接地されている。前記中性点接地抵
抗装置１はケース３内に抵抗素体ａをグリッド状に配置
した複数台の抵抗器４からなり、その設置は変圧器２の
横に立設した保護柵５内に、複数台の抵抗器４を直列接
続させて据付けられている。尚、石は抵抗器４据付用の
絶縁碍子である。

然るに、前記各抵抗器４は通常気中絶縁方式を採用して
いる関係上大形化し、又、据付けに当っては大部分が横
１列の状態で設置されているので、据付面積が広くなる
と共に、安全性に問題があった。一方、近年ガス絶縁機
器にみられるように、変電機器は絶縁材として六フッ化
イオウガス（以下８Ｆ、ガスという）を使用して機器の
小形軽量化がはかられており、中性点接地抵抗値［１に
使用する抵抗器４においても同様である。例えば、第２
図に示すように、ＳＦ、ガスＧを封入したケース３内に
抵抗素体ａを収納したり、又、第３図のように、抵抗素
体３間に無機質・板状の絶縁スペーサ７を介して設けた
抵抗素体＞ａを、ＳＦ、ガスＧを封入しｊこケース３に
収納したものがある。そして、各抵抗素体ａはケース３
内においてそれぞれ多段状に積層されている。しかし、
前者は抵抗素体ａに電流が流れると、抵抗電流分又は電
力量に応じた熱がそのまま抵抗素体ａから放散されるの
で、抵抗素体ａやケース３は耐熱性に優れたものを必要
とし、又、ＳＦ、ガスは抵抗素体ａがらの熱で分解され
てフン化水素ガス等の分解ガスが発生し、これがケース
３内に蓄積される結果、抵抗素体ａへの通電容量が制限
を受けることがあった。この欠点は抵抗器４自体番大き
くすれば問題はないが、これでは中性点接地抵抗装置１
が大型化すると共に、広い設置面積が必要となる。又、
後者は絶縁スペーサ７によって抵抗素体ａに電流が流れ
たときに生ずる電磁機械力によって抵抗素体ａ同士が接
触するのを防止できるので、抵抗素体ａＦの間隔を狭ま
くして抵抗器４の小型化をはかることができるが、抵抗
器４の組立に際しては、抵抗素体ａを絶縁スペーサ７や
連結部材８に固定しながら組立てなければならないので
、製作に多くの手間と時間を要していた。又、抵抗素体
ａの発熱により８Ｆ、ガスＧが分解され、この分解ガス
によって絶縁スペーサ７を劣化損傷させる虞れがあり、
このため、長年月の間に抵抗器４としての機能が低下し
たり、その寿命を短縮させる等の虞れがありｔこ。

本発明は前記の欠点を解消し、抵抗素体を複数段にわた
りグリッド状に配設して形成した抵抗体を耐熱および断
熱機能に優れた断熱材料により包囲し、この抵抗体をシ
ールドケース内に密閉内蔵させて、抵抗体からの発熱に
よりｓＦ６ガスの分解ガスが発生するのを防止するよう
にした中性点接地抵抗装置に使用する封入形抵抗装置を
提供するもので、以下本発明の実施例を第４図乃至第９
図により説明すると、１１は金属板を四角形状に成形加
工した抵抗体収納用のシールドケース（以下ケースとい
う）で、１２はケース１１内に収納設置した抵抗体、そ
して、前記抵抗体１２は第５図および第６図に示すよう
に、フェライト系特殊鋼等よりなる板体をグリッド状に
曲成しｔコ抵抗素体１２１Ｌと、この抵抗素体１２ａを
挾持する絶縁支持棒１２１）とが主体となり、前記絶縁
支持棒１２ｂは耐熱性に優れた磁器材料にぼって棒状に
形成され、その外周面の七、下部には第８図に示すよう
に、抵抗素体１２）１の幅方向の端部を嵌合するｔコめ
の凹溝１２１、ｌが絶縁支持棒１２１Ｊの長さ方向と直
交して必要数形成されている。前記抵抗体１２の組立て
に当っては、始めに最下段に位置する絶縁支持棒１２１
）を凹溝１２１１１が上向きとなるように２水平行に並
べて、グリッド状に曲成された抵抗素体１２ａの幅方向
の下端をそれぞれ凹溝１２ｂｌに嵌合させて第６図のよ
うに配置する。続いて、前記抵抗素体１２ａのに側に第
２段目の絶縁支持棒１２１）を、最下段の絶縁支持棒１
２１）の位置に載せて、前記同様、抵抗素（本１２：Ｉ
の幅方向の上端を第２段目の絶縁支持棒１２ｂのｔ側に
設（ｔ　ｒコ凹溝１２１）１に嵌合させる。このため、
グリッド状の抵抗素体１２ａは最下段と２段目との絶縁
支持棒１２ｂ、１２ｂ間にそれぞれ凹溝１２ｂ＋ヲ利用
して挾持される。以下同様にして抵抗素体１２ａと絶縁
支持棒１２１）とを交互に必要段数積み重ねる。

抵抗素体１２ａの積層後、金属板を偏平な箱状に成形加
工した側板１３をそれぞれ底面を絶縁支持棒１２ｂの両
端部に押しあてて、前記絶縁支持棒１２ｂの端部に取付
けられた支持ボルト１．２１）２を側板１３の外側に貫
通させ、前記支持ボルト１２ｂｚの側板１３からの突出
部分にナツト１４を堅締螺着することにより、第５図に
示す如く、抵抗素体１２＋１を複数段にわたり絶縁支持
棒１２ｂ（／介して積層させて抵抗体１２を構成するも
のである。そして、各段の抵抗素体］、２ａは、板状の
接続導体１５によって直列に接続される。１６は断熱材
で、この断熱材１Ｇを側板１３の上端部を利用して前記
側板１３の存在しない抵抗体１２の上向と前、後面とに
第７図に示す如く、垂下端面を少し浮き上がらせｌコ状
態で被せる。この断熱材１６は耐熱性に優れたグラスウ
ールとかセラＥツクファイバー質等からなる断熱材料を
毛布のように織って形成されており、この断熱材１６を
抵抗体１２に必要枚数波せたあとは、側板】３の上端部
において、断熱材１６の上部を大径な平ワツシヤ等によ
り押え、この平ワツシヤをホルト、ナツト等の固定具１
７にて止着することによって、前記断熱材１６が抵抗体
１２から離脱するのを阻止する。尚、断熱材１６の垂下
部分も、必要に応じて固定具１７によって側板１３に固
定するようにしてもよい。又、前記固定具はクリップ等
の挟着具であってもよい。１８．１９は抵抗体１２の入
力端と出力端とにそれぞれ接続しｊコ端子板で、これら
端子板１８．１９は第７図のように、断熱材１６を貫通
して抵抗体１２の外側に突出されている。断熱材１６を
被着した抵抗体１２はケース１１内に収納され、側板１
３はケース１１にボルトにて強固に取付けてから端子板
１８．１９をケース１１に設けた碍子２ｏの導電部と接
続する。このあとケース１１をカバー１１；Ｌにより密
封して抵抗器２１を構成する。２２は抵ｒＡ、器２１の
上、下部に既存のパイプを周設して形成したシールドリ
ング、２３は前記抵抗器２１を必要段数積層して収容す
るタンクで、抵抗器２１はそれぞれ絶縁碍子２４を介し
て積み重ね設置される。この際、各抵抗器２１は互いに
碍子２ｏ側ヲ向い合せてタンク２３内に積層固定し、コ
ノ碍子２０に取付けた導出端子２５同士を接続導体２５
ａにて接続してタンク２３内の各抵抗器２１を直列に接
続させる。このあと、タンク２３内に絶縁用のＳＦ、ガ
スＧを封入することにより電力用の中性点接地抵抗装置
２６を構成する。この中性点接地抵抗装置２６はケーブ
ル２７を介して変圧器２８の中性点ブッシング２８ａに
接続されて変電所内に設置される。２９は中性点接地抵
抗装置２６から引き出されたアース線である。

次に動作について説明すると、今、変圧器２８の中性点
ブッシング２８ａがらケーブル２７を経て中性点接地抵
抗装置２６を構成する各抵抗器２】に電流が流れた場合
、抵抗体１２を形成する抵抗素体１２ａからはその電流
分に応じた熱が発生する。

この熱によって断熱材１６と側板１３とによって包囲さ
れている抵抗体１２内の空気は、前記抵抗素体１２ａか
ら発生しｊコ熱によって急激に加熱されることとなるが
、抵抗体１２外側の空気層Ｙはほとんと温度上昇しない
。これは、抵抗体１２内の空気層Ｘと抵抗体１２の外側
の空気層Ｙとが、前記断熱材１６と側板１３とに遮られ
てはと凡と交流するに従って前記抵抗体１２内の加熱さ
れた空気Ｘは断熱材１６を透過したり、断熱材１６の垂
下端とケース１１底面との間の空間から徐々に抵抗体１
２外側の空気層Ｙに移動して伝熱され、タンク２３内に
充填されｊこＳ　ＦａガスＧを熱分解することのない温
度でケース１１の表面から前記タンク２３内を通って大
気中に熱放散される。従って、抵抗素体１２．、の通電
中に生ずる抵抗素体１２ａからの熱は、一旦断熱材１６
と側板１３とによって包囲されＩコ抵抗体１２内に封じ
込められることとなるが、ケースｌｌ内が全体的に抵抗
素体１２ａの発熱によって温度上昇する訳でなく、内圧
が大きくなることはない。

この点について、本発明の抵抗装置、即ち、抵抗体１２
を断熱材１６で包囲したものと、断熱材で全く包囲され
ていないものとを、それぞれ実規模大モデルを使って通
電試験を行った試験結果を第９図に示す抵抗体温度−内
圧特性図表によって説明する。尚、抵抗体にはそれぞれ
４００Ａの電流を１５秒間、１回連続通電させて試験を
行っｔこ。

第９図の図表から判明するように、抵抗体を断熱材で包
囲しない場合は、抵抗素体の温度（実線で示す）θは通
電が終了すると、時間の経過に従って急速に低下する。

内圧（２点鋼線で示す）Ｐも通電終了直後が最高に上昇
し、以後時間経過に伴って減少する。これはケースが密
閉構造となっているため、空気が抵抗素体の温度−上昇
に伴いケース内の空気の温度（１点鎖線で示す）（イ）
が上昇して急激に膨張するからである。

これに対して、本発明は抵抗体１２が空気層Ｘを介して
断熱何重６により包囲されているので、抵抗素体１２ａ
の温度（実線で示す）θ１は断熱材】６で包囲されてい
ないものに比べて温度の降下はやや遅い。これは抵抗素
体１２ａの発熱により抵抗体１２内の空気が加熱される
が、この加熱された空気が断熱材１６によって抵抗体１
２内に一時的に封じ込められるからである。この結果、
抵抗体１２外側の空気層Ｙの温度（第９図（ロ）参照、
１点鎖線で示す）は前記断熱材１６の１ｒ在によって実
質的に上昇することはなく、従って、ケース１１内は局
部的な高温個所が存在するにもかかわらず、全体的には
温度り昇の傾向がみられず、ケースｌｌ内の圧力（２点
鎖線で示す）Ｐｌはほとんど上昇することはない。従っ
て、ケース１１は圧力Ｐ１により損傷を受けることはな
い。

次に、抵抗器２１は尖鋭な突出部にシールドリング２２
が取付けであるので、尖鋭な突出部が存在することによ
って通電時に生ずる不平等電界を補償することができる
ため、タンク２３内のＳＦ。

ガスが劣化、汚損する虞れがないので、雷サージ侵入時
の絶縁強度を上昇させることが可能となる。

尚、断熱材１６はその垂下端面をケース１１底面との間
に小空間を保って抵抗体２１に被覆する代りに、断熱材
１６をケース１１の底面に垂下した状態で被せるように
してもよく、又、断熱材１６の内側面にアルミニュウム
等の金属板を介在させて断熱材１６の腰を強くして断熱
材が抵抗素体１２＋Ｌと接触するのを防止したり、更に
、金属板を介在させた断熱材の止着は、断熱材の外側か
らひも等を巻回して断熱材が抵抗体１２がら離脱するの
を防止するようにしたものでも本発明は成立するもので
ある。

以上説明したように、本発明はグリッド状に曲成した抵
抗素体を上下方向に絶縁支持棒を介して複数段に積層配
置して抵抗体を形成し、この抵抗体を耐熱性に優れた断
熱材により包囲し、前記断熱材で包囲された抵抗体を断
熱材の内側と外側とに空気層を介在させてシールドケー
ス内に気密に収納設置して封入形抵抗装置を得るように
したもので、次に示すような効果を奏する。

（１）本発明は抵抗体を′、耐熱性に優れた断熱材で包
囲して密閉構造のシールドケース内に空気層を介在させ
て収納設置されているので、通電時、抵抗素体の発熱に
より抵抗体内の空気が加熱されても、この加熱空気は断
熱材に遮られて抵抗体内に一時的に封し込める構造とな
っているｔコめ、断熱材の外側の空気が加熱されること
はほとんどないので、ケース内の圧力が異常に上昇して
ケースを損傷させるということはない。

（２）又、抵抗素体の発熱により加熱された空気は断熱
材を透過して徐々に断熱材の外側の空気層に移動し、こ
の空気層を媒体としてシールドケースの表面から常温に
近い温度で放散されるので、本装置を収容する中性点接
地抵抗装置のタンク内に充填されているＳＦ、ガスは、
熱によって分解されることがないので、絶縁機能を長期
に亘り維持することが可能となる。

（３）更に、本発明は抵抗体を収納したケース内は従来
のＳＦ、カスを封入したものではなく、空気が存ｎ；シ
ているだけであるので、従来のようにＳＦ。

ガスが熱分解され、その分解ガスによって抵抗体あるい
は断熱材が劣化損傷することは全くなく、従って、抵抗
器を長期に亘り安全な状態で使用することができる。

（４）又、抵抗器の組立ては、グリッド状に曲成された
抵抗素体を絶縁支持棒の間に挾持させて抵抗体を形成し
たあと、この抵抗体を断熱材で包囲してシールドケース
に気密に収納設置すればよいので、簡単な構造で容易に
組立でることができる。

（５）更に、本発明は抵抗体を断熱材で包囲しているの
で、抵抗体への通電時、抵抗素体からの熱を一時的に前
記断熱材で包囲した抵抗体内に封じ込めてケース内の空
気が膨張するのを極力抑制してあり、抵抗素体の温度を
比較的高くできるため、抵抗素体は断面積の小さなもの
を使用することができるので、抵抗体を小型化すること
が可能となる。従って、抵抗器自体も小形化でき、この
抵抗器をＳ　Ｆｇガスが充填されｔこタック内に段積み
して製作する中性点接地抵抗装置も小形化でき、その据
付面積を縮少することができる利点もある。

以上のように、本発明の封入形抵抗装置は、モの機能を
長期間良好な状態を維持することができ、しかも、小形
軽量に製作することができる等、幾多の優れｒコ特長を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の抵抗器を備えた中性点接地抵抗装置の設
置状態を示す概略図、第２図および第３図は従来の抵抗
器を示す横断面図、第４図は本発明の封入形抵抗Ｓ装置
を備えた中性点接地抵抗装置の設置状態を示す概略図、
第５図は本発明の抵抗装置を縦断して示す側面図、第６
図は第５図の八−入線における断面図、第７図は抵抗体
の斜視図、第８図は絶縁支持棒の斜視図、第９図は本発
明装置の熱特性と内圧特性とを説明するための説明図で
ある。 １トシールドケース　１２・抵抗体 １２ａ　抵抗素体　１２ｂ　絶縁支持棒１６・断熱材　
２１・抵抗器 Ｘ、Ｙ・空気層 特許出願人 中部電力株式会社 株式会社愛知電機工作所 第４図 第５図 １８６図 第７図 ９ １！！８図 １９図 「 □介−＊−帖間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グリッド状に曲成された抵抗素体を上下方向に所要の間
   隔を保って複数段に配置された絶縁支持棒の間にそれぞ
   れ挟装し、前記複数段に配設された抵抗素体を各段毎に
   接続導体により接続して抵抗体を形成し；この抵抗体を
   耐熱性に優れた断熱材で包囲し、前記断熱材で包囲され
   た抵抗体を、断熱材の内側と外側とにそれぞれ空気層を
   介在させてシールドケースに気密に収納設置するように
   したことを特徴とする封入形抵抗装置。