JPS61109405A - ガス絶縁送電機器の冷却装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はガス絶縁送電機器の冷却装置に係り、特に通電
特発熱を伴うガス絶縁送電機器の冷却を促進するための
外部放熱器の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

送変電所内に設置される母線、ブッシング、変圧器、断
路器、遮断器あるいはこれらを組合せたガス絶縁送電機
器は近年その設置面積の制約や管理上の制約から益々小
形化されることが要求されている。また既存のガス絶縁
送電機器の通電容量の増大なども緊急時に対処するため
に要求される。

第４図は従来用いられているガス絶縁送電機器の構成を
示す。機器本体タンク１内部には大気圧以上に加圧され
た絶縁ガスが封入されている。、第５図に示すように高
電位に保たれ通電により発熱を伴う導体あるいは巻線か
らなる発熱本体２の周囲には自然対流による絶縁ガス３
の流れが発生している。また第６図に示すように導体部
２の周囲で加熱された高温ガスは浮力により上昇し、機
器本体タンク１の外部壁面に到達し冷却されるとともに
浮力を失い降下する。外部壁面からの放熱が十分でない
場合には内部の絶縁ガス温が上昇するために、導体温度
が上昇する整置をともなっていた。これに対し最近では
、タンク上部から高温の絶縁ガスを上部流路パイプ４ａ
により外部放熱器５に導き、冷却した後に下部流路パイ
プ４ｂにより密閉箱すなわちタンク１下部に還流させる
冷却装置も考案されているが、自然対流に頼っているた
め、絶縁ガスの循環量が管路の通風抵抗により決定され
てしまい、放熱器５を任意の位置に設置したい場合や、
循環ガス量を増大させて、さらに冷却効果を得る場合に
は制約があった。上述したようなこれらの要求に答える
ためには、ガス絶縁送電機器について、主にその発熱本
体で発生する熱を効果的に大気中へ放出し、機器内部の
温度上昇を従来の機器なみに抑制する必要があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点を考慮してなされたものでその目的と
するところは、従来密閉された箱内でのみ発生した絶縁
ガスの自然対流を、より放熱効果の大きい外部放熱器に
導き、冷却し再び還流させ、発生する自然対流をより活
発化させ、対流熱伝達率を高め、導体の温度上昇値を低
くおさえることのできるガス絶縁送電機器の冷却装置を
提供することにある。

〔発明の概要〕

かかる目的を達成するために、本発明はガス絶　　′繰
送電機器内で最高温となる導体近傍にある絶縁ガスは、
熱せられ浮力を与えられ上昇する。密閉箱内の最上部ま
で上昇した高温ガスを機器の上部に設置した流出口より
導き出し、外部放熱器に導き冷却し、低温となった高密
度絶縁ガスを密閉箱の最下部あるいはその近傍に還流さ
せ、密閉箱内の流れに方向性を与えることにより、自然
対流を円滑化かつ強力に促進させることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明のガス絶縁送電機器の冷却装置の一実施例を
第１図及び第２図を参照して説明する。

第６図と同一部分は同符号を付しである。ガス絶縁の母
線、ブッシング、変圧器、断路器、遮断器及びこれらの
組合せなどのガス絶縁送電機器の密閉箱すなわち本体タ
ンク１内部に絶縁ガス３を封入し、また導体や巻線のよ
うな発熱本体２を収納する。この本体タンク１の上部か
ら上部流路パイプ４ｃによって放熱器１０と接続し、こ
の放熱器１０の２１、下部は下部流路パイプ４ｄ、絶縁
ガス循環用ファン７及び下部流路パイプ４ｅによって本
体タンク１の下部に接続して、絶縁ガスの循環路を形成
する。

そして放熱器１０は外側にフィン６を設け、またこの放
熱フィン６に冷却風を送る送風ファン９を設ける。さら
に放熱器１０の内側には複数個の段状突起８ａを交互に
取付けて乱流促進装置８を形成する。

また放熱器１０は断面円形に形成され、さらに流路バイ
ブを絶縁部材で形成することができる。

次に本発明の作用効果について説明する。循環路途中の
管路内に設けられる絶縁ガス循環用ファン７によって、
絶縁ガス３の流れを活発化するように強制的に流れを発
生させる。また放熱器１０の外部に拡大伝達面となる放
熱フィン６を設けたうえに、放熱器１０の内部には乱流
促進装置８を設けたので、絶縁ガスの流れに乱れを与え
るように乱流を促進するため、流れは十分な熱伝達率を
得ることができる。

そして、上部流路パイプ４ｃ及び下部流路パイプ４ｄ、
４ｅは絶縁ガス循環用ファン７をもたない場合に比較し
て、そのパイプ径を縮小させることができる。かつ本体
タンク１から離れた任意の位置に放熱器１０を設置する
ことが可能となった。また、放熱器１０内部の乱流促進
用の段状突起８ａにより、内面における熱伝達率は数倍
に増大するとともに、外部に設けられた送風ファン９に
よる相乗効果により放熱の効果が飛躍的に改善される。

上記したような結果を実験的に検証して＄２図に示すよ
うになる。すなわち、縦軸に導体温度上昇値（°のをと
り、横軸に通電電流ｃＡ）をとると、曲線Ｉは放熱器な
しの特性２曲線■は放熱器を設置し、自然対流の場合の
特性を示し、この曲線Ｉ、■は何れも従来例である。ま
た曲線Ｉは本発明の構成によるものであって、放熱器を
設は強制対流、及び外部に送風ファンを設けた場合にお
ける特性である。この線図かられかるように同じ通電電
流（Ａ）に対して曲線■すなわち本発明の構成が最も温
度上昇値が低い、すなわち放熱効果があることを示して
いる。

次に本発明の他の実施例を第３図を参照して説明する。

第１図と同一部分は同符号を付しである。

すなわち本体タンク１の上部及び下部に流路パイプｌｌ
ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃを設け、流路パイプｌｌａ、ｌｌｃ
はそれぞれ複数個の図示では４個の接続部１２を有し、
この接続部１２を介して本体タンク１に接続される。

このように複数個の接続部１２を介して接続することに
より、本体タック１内部の絶縁ガスの流れを平均化する
ことができる。また流路パイプｌｌｂと１１ｃとの間に
それぞれストップバルブ１３を介して絶縁ガス循環用フ
ァン７を接続する。このようにストップバルブ１３を設
けることにより絶縁ガス循環用ファン７の点検、交換が
容易になる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ガス絶縁送電機器
の内部の絶縁ガスの流れを強制対流化させ、これを本体
タンクの外部の任意に設置した放熱器に導くとともに、
放熱器の外部には拡大伝熱面すなわちフィンと送風ファ
ンとを設置し、放熱器の内部には乱流促進のため段状突
起を設け、熱伝達率を増大させ、全体として高い熱伝達
特性をもつことができる。このようにして発熱本体の温
度は通電量の増大にもかかわらず、従来程度の温度上昇
に抑制することができるガス絶縁送電機器の冷却装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁送電機器の冷却装置の断面図
、第２図は従来の冷却装置に比し、本発明による冷却促
進効果を示す特性線図、第３図は本発明の他の実施例を
示す説明図、第４図ないし第６図は従来のガス絶縁送電
機器の冷却構造を示し、第４図は平面図、第５図は第４
図の断面図、第６図は放熱器を備えた断面図である。 １・・・本体タンク、　　２・・・発熱本体３・・・絶
縁ガス、　　　　４ｃ・・・上部流路パイプ４ｄ　、　
４ｅ・・・下部流路パイプ。 ６・・・放熱フィン。 ７・・・絶縁ガス循環用ファン。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉箱内に絶縁ガスを大気圧以上に封入したガス
   絶縁送電機器に連続して絶縁ガスを流し得る前記密閉箱
   を１個の単位として、この密閉箱の上部及び下部を流路
   パイプで接続し、上部から下部へ通じるガス流路を前記
   密閉箱の外部に設置し、前記ガス流路の途中に放熱器を
   設け、この放熱器の外面に拡大伝達面を設け、少なくと
   も１個の放熱器からなる冷却装置を備えてなるものにお
   いて、前記ガス流路途中に、流路に発生する自然対流に
   よる上部から下部への流れをさらに加速する絶縁ガス循
   環用ファンを設置し、また放熱器内部に乱流促進装置を
   設けたことを特徴とするガス絶縁送電機器の冷却装置。
2. （２）乱流促進装置が放熱器内面にガス流方向と直交す
   る方向に複数の段状突起を交互に取付けて形成される特
   許請求の範囲第１項記載のガス絶縁送電機器の冷却装置
   。
3. （３）放熱器の形状が断面円形に形成された特許請求の
   範囲第１項記載のガス絶縁送電機器の冷却装置。
4. （４）絶縁ガス循環用ファンの前後にストップバルブを
   配設した特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁送電機器
   の冷却装置。
5. （５）流路パイプが絶縁部材により形成された特許請求
   の範囲第１項記載のガス絶縁送電機器の冷却装置。