JPS61221571A

JPS61221571A - 高電圧サイリスタバルブ

Info

Publication number: JPS61221571A
Application number: JP60062948A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Matsumoto; 寿彰松本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-27
Filing date: 1985-03-27
Publication date: 1986-10-01

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】〔発明の技術的分野〕本発明は、高電圧サイリスタバルブに係り、特にバルブ
ホールに収納される耐震構造の高電圧サイリスタバルブ
（関する。

〔発明の技術的背景と問題点〕

高電圧サイリスタバルブプ（以下サイリスタバルブと略
す）のうち、直流送電が周波数変換器として用いられる
空気絶縁形式のサイリスタバルブは、バルブホールと称
する建屋の中に設置され、保守点検を容易とし、かつ床
面積を少なくしてバルブボールの建設費を安価にするた
め、サイリスタバルブの高さが高く、床面積が小さくて
すむ、多層構造、すなわちタワー形式に構成されるのが
通常である。

以下、従来技術について第５図〜第８図を用いて説明す
る。第５図は、従来例におけるバルブホールの平面図で
ある。

３相結線の各相に接続され、バルブホール２の・　床面
に固定設置された３台のサイリスタパルプ１ａ、　１ｂ
、　１Ｃと、それらサイリスタパルプに接続される交流
入力側主回路母線４と、この主回路母線４を支持するブ
ッシング３と、主回路母線４に接続される変圧器１３と
、直流出力側の主回路母線１７と、直流ブッシング１８
とを具備する電力設備である。

第６図はこの電力設備の正面図、第７図はその電力設備
の電気結線の要部を表わす。

第５図、第６図に示されたサイリスタバルブ１ａ、１ｂ
、ＩＣは、第７図の２点鎖線に囲まれた電気回路に相当
する。１４はサイリスタ素子とその附属回路を収納した
サイリスタモジュール５を複数個搭載する区割を示し、
シングルバルブと呼んでいる。これは第７図の１５に相
当するもので電気回路ではアームと称している。したが
って、サイリスタバルブ１ａ、１ｂ、ＩＣは、この場合
、シングルバルブ１４を４層に積み重ねた各々が単相の
サイリスタパルプである。

第６図に示した各シングルバルブ１４は積み上げ構成が
可能となるように上部と下部にフレーム７を有し、この
フレームを利用してシングルバルブ１４を積み重ねサイ
リスタパルプ１を構成している。なお、シングルバルブ
１４の上下フレーム７ｆｉｌには、第７図のアーム１５
が分担する高電圧が印加される。従って、シングルバル
ブの上下フレームを支える絶縁支柱６は高い絶縁能力を
有するとともに、安全確実に支持するに必要な強度を有
する必要がある。すなわち、地震等による振動が印加さ
れた場合にも、サイリスタバルブが大きくゆれ動いて周
辺機器と接近して絶縁破壊を生じたり、さらに、周辺機
器と衝突したり、あるいはサイリスタパルプ基部に大き
な曲げモーメントが加えられて、絶縁支柱が破損する等
の事故を防止できるものでなくてはならない。

通常、これらの絶縁支柱としては碍子や強化プラスチッ
ク（ＦＲＰ）が用いるが、一般に金属に比べて強度が低
いので、地震等に耐えるように支柱を強化すれば、碍子
やＦＲＰ部材を大形にする必要を生じ、重量の増加を生
ずるだけでなく、価格的にも上昇するため好ましいこと
ではない。特に従来のサイリスタバルブ１は、第６図に
示したように、ベースフレーム８がバルブホール床に固
定されているため、モデルとしては一端固定、他端自由
の片持梁としての特徴を呈し、サイリスタバルブの下端
に大きな曲げモーメントを生じ極めて好ましくない。

このような問題に対する対策である吊り構造形式サイリ
スタバルブとして、文献　ＣＩ　ＧＲＥ　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　
ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＯｎ　ｔａｒｇｅ　　旧ｇｈ　Ｖ
ｏｌｔａｇｅ　ＥＩｅＣｆｒｉＣｓｙｓｔｅｍｓ１９８
２５ｅｓｓｉｏｎ　１−９　ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１４−
１　“Ａ　Ｎｅｗ　Ｃｏｎｃｅｐｔ　ｆｏｒ　Ｍｅｃｈ
ａｎｉｃａｌ　　Ｄｅｓｉｇｎｏｆ　Ｔｈｙｒｉｓｔｏ
ｒ　Ｖａｌｖｅｓ　ｆｏｒ　ＨＶＤＣ”　　ｂｙＳ、　
ＢｅｒＱ（ｌｒｅｎ、他　ＡＳＥＡ社が知られている。

この装置は第８図に示したように、バルブホール２の天
井部から絶縁支持１６を介して、サイリスタバルブ１を
吊り下げる構造としている。この構造の利点は、固有振
動数を極めて低くおさえることができるため、柔構造形
式の耐震構造が実現できる点にある。またサイリスタパ
ルプ自体の構成も吊り下げ形式となるので、絶縁支柱と
なる部分も引っ張り強度のみ考慮すればよく、曲げ応ノ
コは特に考える必要はなくなる。しかし、サイリスタバ
ルブの重量が増加すると、この構造ではバルブホール２
の天井部に全重層がかるため、それに対応したバルブホ
ールの強度が必要となる。

一方、サイリスタパルプが電力機器として広く使用され
るようになるととともに、大電流、高電圧のサイリスタ
パルプが要求され、サイリスタパルプの全高および全１
１社が増大する傾向が強くなってきており、必然的に、
振動、特に地震に対する安全性の向上が強く要求されて
いる。しかし、このような要望を満たすためには、第６
図のようなバルブホール床面に固定する構造を採用した
のでは、絶縁支柱を大形にする結果となり、サイリスタ
パルプ全体の大形化、重量の増大およびコストアップを
伴うので好ましいことではなかった。

また、第８図に示すような吊り構造の場合、５００にν
用サイリスタパルプともなると１台が３０トン以上にも
なり、このサイリスタバルブを３台（３相分）吊すこと
のできる強度をもったバルブホールが必要となる。しか
も、天井までの高さが従来以上となるため、パルプホー
ルの強度上やはりこれも好ましいことではない。

従って新しい解決法の開発が望まれた。

〔発明の目的〕

ここにおいて本発明は、従来例の雌点を克服し、サイリ
スタバルブの大容量化において、絶縁支柱を大型化する
ことなく、かつパルプホールの機械強度を必要以上に強
化することなく、しかも、簡単な構成にて耐震性能を向
上させたサイリスタバルブを提供することを、その目的
とする。

（発明の概要）本発明は前記目的を達成するために、サイリスタバルブ
１の下部にて吊り構造を形成することであり、要すれば
このサイリスタパルプの上部に転倒防止用の補強支持装
置を具備するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例における正面図である。

すべての図面において、同一符号は同一もしくは相当部
分を表わす。

サイリスタパルプ１はサイリスタパルプ１の床面積より
や）広めに適宜の深さに掘削されビット３０の中央部に
位置させ、複数個の吊り支持具９を用いて、パルプホー
ル２床部とビット３０の側壁の交わる角部からサイリス
タパルプ１のベースフレーム８を吊り下げ、吊り構造を
形成する。ベースフレーム８は通常大地電位レベルにあ
る為、吊り支持具９の材質は電気絶縁材である必要はな
い。したがって吊り支持具９はワイヤーロープ、チェー
ン、両端にフックを有する金属ロッド、または金属ロッ
ドを複数個つなげたチェーン状ロッドでよい。

また、下部での吊り構成は転倒の恐れがあるため、サイ
リスタバルブ１の上部はバルブホール２の天井部、ある
いは壁面との間を複数個の補強支持具１０にて、パルプ
ホール２上部から吊り下げ支持し、転倒を防止する構成
とする。なお、サイリスタパルプ１の上部は一般に高電
位レベルにあり、電気絶縁対策が必要となり、第１図で
は懸垂碍子を挿入した補強支持具１０で行なわれる。

吊り支持具９の吊り角度αは特に制約はしない。

しかし、αが小さくなると、吊り支持具９が担う張力の
水平方向が小さくなり、サイリスタバルブ１が振動した
さい、この振動を抑制する力が小さくなるから、必要に
応じてベースフレーム８のレベルに振動抑制のための緩
衝装Ｍ１１をビット３０の両側壁に設ける。なお、第１
図では！！［ｒ装！！１１とベースフレーム９との間に
間隙δがあるが、これは緩衝装置１１の特性、またはサ
イリスタバルブ１が許容する衝撃力によって定まる。

補強支持具１０の補強角βも特に制約はしないが、βが
小さくなると、水平方向の張力成分が小さくなり、振動
抑制力が小さくなる。また、βが大きくなると、万−他
の補強支持具１０が切断した場合に、その状況によって
は、該サイリスタパルプを転倒させる事態になることを
考慮して設定する必要がある。

パルプホール２床面に設置しである複数のジヤツキ１２
は、吊り支持具９．補強支持具１０．サイリスタバルブ
１等の保守、メインテナンスの時用いるもので、常時は
第１図に示すようにベースフレーム８との間は適度な間
隙を保っている。

ところで、ビット３０は必ずビットである要はなく、そ
れに相当する手段でよい。

このような構成にすることにより、サイリスタパルプ１
はどのような水平方向加振に対しても、吊り支持具９が
もつ振幅余裕が高電圧サイリスタパルプ１におよぼす、
衝撃力を吸収するため、すィリスタバルブ１の耐震性を
飛躍的に向上することができる。

本発明の他の実施例における要部の詳細図を第２図に表
わす。

第１図の吊り支持具９はワイヤーロープ、チェーン、金
属ロッドを想定しており、吊り支持具自体には伸びたり
縮んだりする機能がない。そこで、この他の実施例では
、図に示すようにオイルダンパ２３とばね２２からなる
吊り支持具９を設けたものである。さらに、フレーム８
とパルプホール２の床面の最下レベルとを支持装［２６
で連結せしめている。

このような吊り支持具９はパルプホール２とサイリスタ
パルプ１の相対変位、相対速度を積極的に減衰させると
ともに、不規則な振動に対して各々の吊り支持具９にか
かる荷重の偏りを平均化させる働きがあり、サイリスタ
パルプ１の変位に対応した融通性を生ずる。

また、支持装置！２６は直下型の地震への対策である。

この装置は鉛直方向の加振に於いて下方向の動きに対し
ては吊り支持具９にて支えることができるが、上方向の
力に対しては吊り支持具９は効果がないから、とびあが
り現象が発生する。このとび上がりを防止するための施
策が支持装置２６である。その構成はばね２２、ダンパ
２３から形成されており、この支持装置２６によって、
上方向の変位を抑制し、サイリスタバルブ１によっても
たらされるパルプホール２への影響を床部にて抑制する
ことができる。

第３図に、本発明の別の実施例を要部の一部を切り欠い
た側面図を表わす。

すなわち、補強支持具１０の構成を示す。

第１図の補強支持具１０もやはり伸び縮みの機能がない
。

そこで、この別の実施例でも図のようにばね２２とオイ
ルダンパ２３を付加させたものである。

これにより、万が−、サイリスタパルプ１の設置状態が
不安定になり、かつＩＩ力を伴なう変動があっても、各
々の補強支持具１０にかかる荷重の偏りを均一にし、ま
た衝撃力を緩和させ、さらに変位に対応した融通を自ら
行う働きがある。当然のことながら、パルプホール２と
サイリスタバルブ１との相対変位、相対速度は、積極的
に減衰させていく働きがある。

なお、第２図、第３図にて表わした吊り支持具９、補強
支持具１０．支持装置２６は、ばねのみによる構成、ま
たはダンパーだけによる構成でも同様の効果が得られ、
さらにこれらの組み合わせによっても同様の効果が得ら
れることは勿論のことである。そして、角度α、βにつ
いても前述の通りである。

第４図に、さらに第４の実施例における側面図を示す。

この第４の実施例は、パルプホール２に収容されるサイ
リスタバルブ１が複数であることに着目して、サイリス
タバルブ１ａ、１ｂ、１ｃを共通のベースフレーム８に
横に並べて立てて配設し、このベースフレーム８と吊り
支持具９にて吊り構造を形成したものである。

このようにすれば、すでに説明した効果の他に、吊り支
持具９の設置数を削減できるばかりではなく、吊り支持
具９の設置場所の制約が緩和される。

また、該ベースフレーム８そのものをフロア−として用
いることもできる。

しかして、各サイリスタパルプ１ａ、１ｂ。

１Ｃの電位レベルが等しい箇所を共通のフレーム７で補
強し、このフレーム７を利用して、補強支持具１０とパ
ルプホール２を連結している。これにより、さきに説明
した効果の他に、補強支持具１０の支持数を削減でき、
補強支持具１０の設置箇所の制約を緩和できる。

さらに上方向のとび上がりと横方向の揺動の抑制を兼ね
具えるために支持装置２６を設置している。

〔発明の効果〕

以上説明のように、本発明によれば、サイリスタバルブ
が大容量化し、全高、全ｍ吊が増大しても、絶縁支柱を
大型化させたり、またパルプホールの強度を必要以上に
施ツことなく、価格的に安価でかつ簡単な要素の付加に
より、地震に対する安全性向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は本発明の他の実施例の部分詳細図、第３図は本
発明の別の実施例を表わす補強支持具の構成図、　　“ 第４図は本発明の第４の実施例を示す正面図、第５図は
バルブホールの１例を示す平面図、第６図は第５図の正
面図、第７図は高電圧サイリスタバルブシステムの結線図、第８図は吊り構造の従来例の正面図である。１・・・高電圧サイリスタバルブ、２・・・バルブホー
ル、３・・・交流ブッシング、４・・・交流側主回路母
線、５・・・モジュール、６・・・絶縁支柱、７・・・
フレーム、８・・・ベースフレーム、９・・↑吊り支持
具、１０・・・補強支持具、１１・・・緩衝装置、１２
・・・ジヤツキ、１３・・・変圧器、１４・・・シング
ルバルブ、１５・・・アーム、１６・・・絶縁支持、１
７・・・直流側主回路母線、１８・・・直流ブッシング
、１９・・・設置側直流ブッシング、２０・・・フック
、２１・・・ワイヤーロープ、２２・・・ばね、２３・
・・オイルダンパ、２４・・・ターンバックル、２５・
・・懸垂碍子、２６・・・支持装置、３０・・・ビット
。出願人代理人　　猪　　股　　　　清第１図第３図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、サイリスタ素子およびその附属回路を収納したサイ
リスタモジュールを絶縁支柱あるいは碍子等により数段
積み重ねて形成される高電圧サイリスタバルブにおいて
、高電圧サリイスタバルブを複数の吊り支持具により下部
にて吊る構成としたことを特徴とする高電圧サイリスタ
バルブ。２、吊り支持具がばねまたはダンパあるいはばねとダン
パの両方を備えた特許請求の範囲第１項記載の高電圧サ
イリスタバルブ。３、高電圧サイリスタバルブの上部を電気絶縁を施した
複数の補強支持具によりバルブホールと連結支持した特
許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の高電圧サイリ
スタバルブ。４、補強支持具がばねまたはダンパあるいはバネとダン
パの両方を備えた特許請求の範囲第３項記載の高電圧サ
イリスタバルブ。５、高電圧サイリスタバルブの振動を吸収する少なくと
も１個以上の緩衝装置を設けた特許請求の範囲第１項な
いし第４項のいずれかに記載の高電圧サイリスタバルブ
。