JPS63129862A - 点弧電源充電用変流器 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、間接光点弧方式の高圧サイリスタパルプに
おける高電位側点弧回路に大地電位側から電源電流を供
給する点弧電源光ｍ用変流器に関する。

〔従来の技術〕

主サイリスタ素子複数個を互いに直列結合してなる高圧
サイリスタパルプを１段または多段積みしてなる制御Ｕ
流装置等においては、対地電位の異なる主サイリスタ素
子それぞれに点弧信号を送る方式として、光点弧信号を
大地側から光ファイバを介して高圧サイリスタパルプ側
に送シ、主サイリスタ素子に対応して設けられた高電位
側点弧回路で電気ゲートパルスにＯ−Ｅ変換する間接光
点弧方式が知られておシ、高電位側点弧回路の１動直流
通流を大地電位側から供給する方式の点弧逼源光１！Ｌ
回路は、高い対地電位に対する絶縁信頼性が高く、小型
かつ簡素であることが求められる。

第６図は従来技術の一例を示す点弧電源充電回路の説明
図であり、発明者等によって既に提案されたものである
。図において、１は互いに直列接続された主サイリスタ
素子１Ａ、ｌＢ、ｉＣ等からなる高圧サイリスタパルプ
であり、図中鎖線で簡略化して示す架台乙に絶縁支持さ
れて高電位が保持されるとともに、主サイリスタｉＡ、
　１Ｂ。

１０等それぞれに対応して高電位側に配された高電位側
点弧回路２のプリント基板２人それぞれには野流回路、
コンデンサ等からなる点弧電源回路２Ｂが設けられてお
シ、点弧電源回路２Ｂが図示しない○−Ｅ変換回路に導
電接続されて光ファイバを介して大地電位側から点弧回
路２に送られる光信号を電気ゲートパルスに変換して主
サイリスク素子全駆動するよう構成されている。また７
は一次専体貫通形の点弧電源光電用変流器であり、又流
電源９に４電接続され、絶縁筒５を有する一次導体ルー
ブ４と、絶縁筒５全包囲するよう絶縁筒５の長さ方向に
沿って主サイリスタｌ　Ａ　、　ｉＢ。

１０等の数だけ設けられた６Ａ、６Ｂ、６Ｃ等の有鉄心
二次巻線６とからなり、変流器７の一次導体ループ４を
定電流源として有鉄心二次巻線６Ａ。

６Ｂ、６０等に誘起された電圧で高電位側点弧回路２の
点弧電源回路２Ｂをそれぞれ充電するよう構成されてい
る。したがって、このように構成された点弧電源充電用
変流器７においては、複数の有鉄心二次巻線６を一次導
体ループ４およびこれを包囲する絶縁筒５によって機械
的に支持できるとともに、高電位になる有鉄心二次巻線
乙の対地電位を厚み方向に優れた耐電圧強度を有する絶
縁筒５によシ、また有鉄心二次巻線６１．６Ｂ、６Ｃ等
相互の電位差を絶縁筒５の沿面方向の絶縁距離によりそ
れぞれ保持できるので、簡素な構造で絶縁性能の優れた
変流器を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように形成された従来の点弧電源充電用変流器７
においては、はぼ大地電位にある一次導体ループ４と高
電位にある有鉄心二次巻線６との耐電圧を絶縁筒５によ
って保持することになる７５ζ実際には有鉄心二次巻線
６と絶縁筒５との間に空気間隙８の介在を避けられない
ために、前記耐電圧を絶縁筒５および間隙８で分担する
ことになる。

ところが、空気間隙８の絶縁破壊強度は絶縁筒５のそれ
に比べて著しく低く、かつ電圧分担を左右する誘電率お
よび絶縁抵抗が空気間隙の電圧分担を大きくする側に作
用する特性を持っているために、空気間隙８中でコロナ
放電が発生しやすいという問題があり、コロナ放電の発
生を回避するためには絶縁筒５の厚み、および間隙８の
ギャップ長を大きくする必要があり変流器７が大型する
という欠点がある。またコロナ放電がゲートノイズとし
て作用して主サイリスタを誤動作させる欠点がある。

この発明の目的は、絶縁筒および空気間隙に加わる電圧
を低減かつ固定化することにより、コロナ放電の発生と
絶縁寸法の増大を回避することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点全解決するために、この発明によれば、間接
光点弧方式の高圧サイリスタパルプの直列接続された主
サイリスタ素子それぞれに対応して配された高電位側点
弧回路に大地電位側から電源電流を供給するものにおい
て、前記直列サイリスタの中央電位に保持されたパイプ
状電極、このパイプ状電極を密着して包囲する絶縁筒、
この絶縁筒を包囲するよう長さ方向に互いに沿面絶縁距
離全保持して複数個配列され、互いに隣接する前記直列
サイリスタ素子２個の中間電位に所定の序列に基づいて
それぞれ保持された固定電位電極からなり、前記高圧サ
イリスタパルプのフレームに絶縁支持された絶縁電極部
と、この絶縁電極部のパイプ状電極に神道かつ同電位に
保持された一次導体ループと、前記固定電位電極それぞ
れを包囲するよう２個ずつ設けられ、対応する前記高電
位側点弧回路にそれぞれ導１在接続された有鉄心二次巻
線とを備えるようにしたものである。

〔作用〕

この発明の点弧＋に源充電用変流器によれば、絶縁電極
部の絶縁筒を包囲するよう長さ方向に沿面絶縁距離を保
持して複数個設けられた固定電位電極は、その外側に嵌
装されたそれぞれ２個ずつの有鉄心二次巻線の中間電位
点（直列主サイリスタ素子の中間電位点）に固定される
ことにより、電極と二次巻線との電位差を主サイリスタ
１個分に低減かつ固定でき、したがって空気間隙を排除
できるとともに、隣接する固定電位電極相互間の電位差
を主サイリスタ素子２個分の電位差に低減かつ固定でき
、したがって固定電位電極相互間でのコロナ放電の回避
および沿面絶縁距離の短縮が可能なこと。ならびに絶縁
筒の内側のパイプ状電極の電位を直列サイリスタの中央
電位に固定して絶縁筒が負担する電圧をサイリスタパル
プの全電圧の％に低減できることにより、絶縁筒の厚み
を大幅に縮小することを可能にしたものである。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例を示す説明図であシ、サイリ
スクバルブ１の直列主サイリスタ素子を１Ａから１Ｈま
での８個で構成したｔ＋ｌＪヲ示したものであり、従来
技術と同じ部分には同一参照符号を付すことにより詳細
な説明を省略する。図において、１１は絶縁電極部であ
り、筒状２ｊ！、適材からなるパイプ状電極１４．パイ
プ状電極１４を密着して包囲するよう形成された繊維強
化プラスチックス等からなる絶縁筒１５．および絶縁筒
１５を包囲するようその外周側に長さ方向に沿面絶縁距
離ｇを保持して配列された１　７Ａ、１７Ｃ，１７Ｋ。

１０００個の固定電位電極１７からなり、絶縁支持部材
１８を介してサイリスタパルプ１のフレーム６に絶縁支
持されるとともに、パイプ状電極１４はサイリスタパル
プ１の中央電位点りに導電接続され、固定電位電極１７
は１７Ａが主サイリスタ素子１Ａ、ｉＢの中間電位点Ａ
に、また電極１７Ｃが素子１Ｃ，ｉＤの中間電位点Ｃに
というようにそれぞれ隣接する主サイリスタ素子２個の
中間電位点Ａ、Ｃ，Ｅ、Ｇ点に導電接続されている。

また、−次導体ループ４はパイプ状電極１４に挿通され
、一点でパイプ状電極に導電接続されてノくイブ状電極
と同電位に保持されるとともに、変流器１９を介して変
流電源９に電磁結合されておシ、さらに複数の有鉄心二
次巻線６は、６Ａ、７５Ｂが固定電位電極１７Ａを包囲
するよう絶縁電極部１１に絶縁支持され、６Ｃ、６Ｄが
固定電位ｖ１極１７Ｃの外側に同様に支持されるという
ように配列され、２個１組の有鉄心二次巻線例えば６Ａ
、６Ｂの出力側が中間電位点例えばＡを挟む両側の主サ
イリスタ素子例えばｉＡ、１Ｂに対応した高電位側点弧
回路２の充電回路にそれぞれ導電接続され、点弧電源を
それぞれ充電するよう構成されている。

前述のように構成された実施例変流器においては、絶縁
筒１５が負担する電圧がパイプ状電極１４と固定電位電
極１７とによって最大サイリスタパルプ１の全電圧の％
に低減かつ固定されることによシ、絶縁筒１５の厚みを
大幅に縮小することが口Ｊ能となるとともに、固定電位
電極１７と有鉄心二次＠線６との電位差をいずれも主サ
イリスタ素子１個分に低減かつ固定することがＥＪ　Ｆ
泪となシ、従来技術における空気間隙８におけるコロナ
放電の回避および間隙長の縮小または排除がｏＪ能とな
ることにより、点弧電源充電用変流器を小形化すること
ができる。また、固定電位電極６Ａ、６Ｂ。

６Ｃ等相互間の電位差を主サイリスタ素子２個分に低減
かつ固定できるので、沿面絶縁距離９の短縮とこの部分
でのコロナ放電の阻止が可能となるので、前述の小形化
と併せてゲートノイズのｊ１％因となるコロナ放電が排
除され、絶縁信頼性に優れ、かつ小形化された点弧電源
充電用変流器を得ることができる。なお、絶縁筒１５の
負担電圧の低減分に相応する回圧？Ｉｌ−電源９との間
に配された変流器１９が負担することになるが、長さ方
向の広が９を有しない変流器１９の耐電圧性能の強化は
、光電用変流器のそれに比べて極めて容易であり、発明
の作用効果を阻害することにはならない。

第２図は異なる実施例？示す要部の断面図であシ、パイ
プ状電極１４の外側に密着配置された絶線部２５の外周
側近傍に、固定電位電極１７を埋設するよう構成した点
が前述の実施例と異なっており、固定電位電極１７が耐
電圧強度の高い絶縁筒２５に覆われて耐電圧強度が高ま
り、コロナ放電の発生をより確実に阻止できるとともに
、絶縁筒の衣面汚抽に伴うコロナ放電の発生をも阻止で
きる利点が得られる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、サイリスタパルプの中央電位
に固定されたパイプ状電極と、パイプ状電捧を密着包囲
する絶縁筒と、絶縁筒を包囲するようその長さ方向に複
数個配列され、それぞれ２個を１組とする主サイリスタ
素子の中間電位に固定された固定電位電極とからなる絶
縁電極部をサイリスタパルプのフレームに絶縁支持して
設け、−次導体ループをパイプ状電極に挿通かつ同電位
に保持するとともに、固定電位電極それぞれに叫１間電
位点を挟む２個ずつの有鉄心二次巻線を嵌装支持させる
よう構成した。その結果、絶縁筒の負担電圧をサイリス
タパルプの全電圧のに６に、有鉄心二次巻線と固定電位
’１！極との電位差を主サイリスク１個分に、固定電位
電極相互間の電位差を主サイリスタ２個分にそれぞれ低
減かつ固定することが可能となシ、従来技術における絶
縁筒と有鉄心二次巻線との間の空気間隙の短縮が可能に
なるとともに、絶縁筒の厚みや長さが短縮されて変流器
を小形化でき、また空気間隙中におけるコロナ放Ｒ１阻
止できることにより、ゲートノイズおよび絶縁に対する
信頼性が高く、かつ小型化された点弧電源光電用変流器
を経済的に有利に提供することができる。また絶縁！極
部を複数の有鉄心二次巻線の絶縁支持材と、コロナ放電
の防止部材に兼用できるので、変流器の構造を簡素化で
き、かつサイリスクパルプの架台への取付’ｌ−ｊスペ
ースを縮小できる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す説明図、第２図は異な
る実施例を示す要部の断面図、第６図は従来技術を示す
説明図である。 １・・・サイリスタパルプ、１Ａないし１Ｈ・・・直列
主サイリスタ素子、２・・・高電位側点弧回路、６・・
・フレーム、４・・・−次導体ループ、５，１５．２５
・・・絶縁筒、６．６１．６Ｂ・・・有鉄心二次巻線、
７・・・点弧電源光電用変流器、８・・・空気間隙、９
・・・交流尾源、１１・・・絶縁１１！極部、１４・・
・パイプ状電極、１７．１７Ａ、１７Ｃ，１７に、１７
Ｇ・・・固定電位電極、Ｄ・・・中央位置、Ａ、Ｃ，Ｅ
、Ｇ・・・中間電位点、ひ・・・沿面絶縁距離。 ◇＼−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）間接光点弧方式の高圧サイリスタパルプの直列接続
   されたサイリスタ素子それぞれに対応して配された高電
   位側点弧回路に大地電位側から電源電流を供給するもの
   において、前記直列サイリスタの中央電位に保持された
   パイプ状電極、このパイプ状電極を密着して包囲する絶
   縁筒、この絶縁筒を包囲するよう長さ方向に互いに沿面
   絶縁距離を保持して複数個配列され、互いに隣接する前
   記直列サイリスタ素子２個の中間電位に所定の序列に基
   づいてそれぞれ保持された固定電位電極からなり、前記
   高圧サイリスタパルプのフレームに絶縁支持された絶縁
   電極部と、この絶縁電極部のパイプ状電極に挿通かつ同
   電位に保持された一次導体ループと、前記固定電位電極
   それぞれを包囲するよう２個ずつ設けられ、対応する前
   記高電位側点弧回路にそれぞれ導電接続された有鉄心二
   次巻線とを備えたことを特徴とする点弧電源光電用変流
   器。 ２）特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、固定電
   位電極が絶縁筒の外周面に近い部分に埋設されてなるこ
   とを特徴とする点弧電源充電用変流器。