JPS63253602A - 水抵抗器における電極水温制御システム装置 - 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】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発電機やインバーター等ら含む各種電源装置
の出力特性の測定試験に供せられる水抵抗器における電
極水温制御システム装置に関する。

し従来の技術１ 本願発明者が創作した新規な水抵抗器Δは第１図に示す
よう、循環供給された所定＋１のＳ槽水Ｗを内部に貯蔵
する右底円筒形のベース電極１と、当該ベース電極１の
底部１ａ適宜箇所に排水孔２を間口するとともに中央に
頁通した絶縁支持体３を盾通して立設し、その外出下端
に電源装置の電カケープル４を接続する円筒形の主電極
５と当該主電極５の露出長を調整すべくＷ降動自在に吊
設して主電極５を覆いかつ上部に冷却された前記循環供
給水の放水口６を吊設する絶縁鞘筒７とからなり、水抵
抗器△は第１図中では一つであるが２本以上で一組であ
り第５図の場合は基板Ｓ上での３本１組で゛ありそれぞ
れ主電極５は電源装置（図示せず）の２相又は３相の各
１相を接続し、一方ベース電極１間を接地ケーブル８で
相互に接続して接地する。従って３相の場合はＹ接続の
抵抗器となる。そして放水口６と排水孔２は、水を循環
して水温を冷ｆ、ｌ保持したり不純物を除去したりする
本願発明者が既に特願昭ＧＯ−２６２５３２号および特
願昭６０−２６３８７５号として創作した第１図に示す
電極水冷却処理装置Ｂと連通してなる。

しかしながら当該電極水冷却処理装置ｆｆＢを備え温度
を一定にしてら水低抗器Ａ中の電極水ＷのＳ電率は温度
上昇とともに増し、電力の吸収を加速する。また温度の
低下とともに小さくなり、電力の吸収を減少さける。こ
のために放置すれば定められｌ、：値から外れてしまう
。一定の電力で連転する場合は抵抗値を一定に保つため
に電極水の温度を一定に保つ必要が生グる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記水抵抗器において、抵抗体として用いる電
極水の抵抗値を、固定化するため電極水の温度を前記電
極水冷却処理装置の能力を自動的に加減して一定に保た
しめるのに有効適切な水抵抗器における電極水温制御シ
ステム装置を提供せｌυとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の水抵抗器における電極水温制御システム装置は
、モーター駆動のスプレーポンプにて送水されるスプレ
ー管と、当該スプレー管の俊背位に配された七−ター駆
動のファンとを後面に臨ませたラジェターを途中に介設
する冷却循環管路を通じて電極水を給排させる水抵抗器
において、前記冷却循環管路の排出側を流れる電極水温
を測定して測定値信号を出力する測温器と、当該測定値
信号を入力して予め設定してある設定値との比較値制御
信号を出力する温度比較器と、当該比較値υ制御信号を
入力して前記モーター駆動を制御操作する速庶制御器と
で構成され前記ファンの送風能力と必要に応じて前記ス
プレー管の噴射能力を加減して極めて安定な抵抗値を維
持してなる。

［実施例１ 本発明の実施例を第１図について説明する。

本発明を適用する電極水冷却処理装置Ｂは、前記水抵抗
器Ａから排出される温排水を冷却して再び水抵抗器へに
送り込むもので、ラジェター９と当該ラジェター９に後
面から水を吹きつけるスプレー管１０と当該スプレー間
の背後から送風するファン１１ど当該ファン１１にてラ
ジェター９前面に散出された送風を導き上方空間に散出
させるガラリ１２と前記ラジェター９の下側に配置しス
プレー管１０からラジェター９に吹きつけられて落下し
た水を回収する回収水槽１３と、前記水瓶抗器へとラジ
ェター９間を循環する電極水Ｗを予め貯留しておく貯留
タンク１４の間に次のような管路を形成してある。

１１ら、貯留タンク１４に貯留されている水を当該水中
に垂設した給水管１５から純水ポンプ１６で汲みあげ、
フィルター　１７．１８及び純度を高める純粋器たる純
水器１９を通す純水器１１１　’Ｑ路２０と当該純水充
填管路２０から供給側２２ａに供給されて水抵抗固へに
送り込み当該水抵抗器Ａから排出される渇水を介設した
電極にポンプ２１でラジェター９の下部注入口９ａに送
る冷却循環管路２２とラジェター９の下部注入口９ａ手
前の冷却循環管路２２の排出側２２ｂから分岐送り出さ
れる電極水Ｗを介設した純水ポンプ１Ｇにて冷ＩＪｌコ
イル２３を通して冷却しながら再び前記純水充填管路２
０に戻タフラッシング戻し管路２４と、介設したスプレ
ーポンプ２５にて前記貯留タンク１４中に垂設した給水
管１５と回収水槽１３中に！ｌ！設した吸引管２６のい
ずれか一方から水を汲み上げてスプレー管１０に送るス
プレー送水管路２７とを、切替自在な切替弁２８．２９
．３０を介して形成してある。

第１図中３１はファンモーター、３２．３３．３４は各
々ファンモーター３１、純水ポンプ１６、スプレーポン
プ２５のインバーターによる速度制御器、３５は冷却コ
イルである。

なお水抵抗器Ａも含めこれ等の装買−切を一代の１〜ラ
ック等荷台に搭載して迅速移動自在とすることし、また
貯留タンク１４をプールで買き換えることも出来る。

また図中Ｃは絶縁鞘筒昇降自動制御装置であって電カケ
ープル４に介接してそれに供給される電力や電流の少な
くとも１つを計測した測定値信号Ｓ１出力する計測器３
６と、当該測定値信号Ｓ１を入力し予め設定してある設
定値どの比較値制御信号Ｓ２を出力する制御ｆｉ３７ど
、当該比較値制御信号Ｓ２を入力して吊設した絶縁鞘筒
７の昇降を指令操作する絶縁鞘筒昇降駆動操作装置３８
とで構成される。

すなわち第２図に示す絶縁鞘筒昇降駆動操作装置３８′
　は、入力した比較値制御信号Ｓ２に比例した回転を司
る駆動モーター３つと当該モーター軸４０に連結し絶縁
鞘筒７を吊した紐４１を巻取り巻解くドラム４２とから
なる。

第３図に示Ｊ絶縁ｖｉ筒背薪駆動操作装置３８″は入力
した比較値制御信号Ｓ２に比例した回転を司る駆動モー
ター４３と、当該モーター軸４４に固着したピニオン４
５と、絶縁鞘筒７を吊した吊杆４６の上部に形成延在し
たピニオン４５と噛合うラック４７とからなる。

このように構成された電極水冷却処理装Ｖ！ＩＢについ
て述べる。

まず第１図に実線矢印で示づＪ：うに、給水管１５及び
純水充填管路２０を経て純水化した水が冷ｆＪ１循環管
路２２の供給側２２ａに供給され水抵抗器へに充たされ
る。即ち、貯留タンク１４より純水ポンプ１６にて吸い
上げられた水は、純水ポンプ１Ｇを通過後冷部コイル３
５を通過し、フィルター１７で砂等を除かれフィルター
１８に入り塩素を除かれ純水器１９に入る。このときの
導電率は、円通水道水が約２００［μｓ　／　ｒ：ｍ　
］であるが、これを純水器１９で約１［μｓ　／　ｃｍ
　］に下げである。

水は実線矢印で示すように冷ｆＪ１循環管路２２の供給
側２２ａを通って水抵抗器Δ内に充たされる。

これで′１ｆｆｉ極水Ｗの充填作業は完了するが、電極
水ポンプ２１を回してみた結果不純物が溶は出し導電率
が高くなる場合には一度排水して最初からの作業を繰り
返す。

ここで冷却コイル２３．３５は純水器１９の最高使用温
度が４０℃であるため、この温度以下に水を冷却するた
めのものである。

次に切替弁２９．３０にて純水充填管路２０を閉じ／ｅ
後、第１図に点線矢印で示すように充填された電極水Ｗ
を電極水ポンプ２１を作動させて冷却循環管路２２中を
循環させる。

同時にスプレーポンプ２５も作動させて第１図に点線矢
印で示すように給水管１５で貯留タンク１４より水を吸
い一ヒげスプレー管路２７を通して、スプレー管１０よ
りラジェター９に向い点線で示すようにスプレー噴射さ
せる。一方、ファンモーター３１も作動せしめてファン
１１を回しラジェター９背面側から送風する。

従って水抵抗器へを通過する間に電極水Ｗは抵抗として
電力を消費し温水となってラジェター９に送られるが、
この温水はラジェター９通過中にスプレー噴射された水
にて冷却される。

一方、スプレー噴射された水はラジェター９表面でラジ
ェター９内を通過中の渇水の熱を奪って蒸発しラジェタ
ー９背面から吹き付けられる送風にて送り出されラジェ
ター９面面に配設したガラリ１２のガイド板１２ａに沿
って点線の矢印で示１ように雷掩水冷却処理装ｆＦ（Ｂ
の上方に吹ぎ上げ拡散する。その後ラジェター９で冷Ｉ
Ｊされた電極水Ｗは注出口９ｂから冷却循環管路２２の
供給側２２ａを経て再び水低抗器へに供給される。

ラジェター９の冷却にあたりスプレー噴射された水で蒸
発し切れなかったものはガラリ１２に付着し自重で落下
するため回収水槽１３に回収される。従って回収水槽１
３が満水位に近くなれば今度は切替弁２８を切り替えて
回収水槽１３内の水を吸引管２６を通してスプレーポン
プ２５で吸い上げスプレー管１０に送り込めば良い。

又、回収水槽１３と、貯留タンク１４を連通しておいて
吸引管２６と切替弁２８を省略するようにしても良い。

尚、高圧で運転中に電極水Ｗの導電率を下げたい時は切
台弁２９．３０を切り替えて第１図に二点鎖線矢印で示
ずよう水をフラッシング戻し管路２４ど純水充填管路２
０と冷却循１１管路２２を経て循環させるＪ：うにする
。即ち、電極水Ｗは水抵抗器Ａから電極水ポンプ２１に
て排出され冷却コイル２３を通って純水ポンプ１６にて
冷却コイル３５に送り込まれ、さらにフィルタ　１７．
１８純水器１９を通って再び水抵抗器△に戻るため異物
や塩素が除かれて導電率を下げることができる。

逆に低圧大電流運転においては塩類の導電性物質を水抵
抗器への電極水Ｗに添加して導電率を水道水２００［μ
ｓ　／　ｃｍ　］より高めて冷却循環管路２２により循
環使用１ればよい。

しかして本発明の電極水温制御システム装置りは冷却循
環管路２２の排出側２２ｂ端と連接するラジェター９下
部注入口９ａに配し冷ＩＪｌ（Ｉｌ′ｉ環管路２２の排
出側２２ｂを流れる゛％ｈ水Ｗ）Ωを計測して測定（１
ｒ１信号＆を出力する測温器４８と当該測定賄信号Ｓを
を入力して予め設定してある設定値との比較値制御信号
＆と当該比較鎮制御信号＆が予め設定してある高温側許
容範囲値を越えると緊急非常信号＆を出力する温度比較
器４９と、当該比較値制御信Ｑ　８．をそれぞれ入力し
てスプレーポンプ２５のモーター駆動とファン１１のモ
ーター３１駆動をそれぞれ制御操作するインバーターか
らなる速度制御器３２．３４とからなり付帯装置として
前記緊急非常信号＆を入力すると連結を遮断する絶縁鞘
筒昇降駆動装置３８’　　、３８”のモークー軸４０．
４４に介結した電磁クラッチ５０．５１とこれと平行し
て前記緊急非常信号＆を入力すると警鳴する警報器５２
および電力ウーブル４に介入し電源装置と水抵抗器Ａと
を例外Ｊ安全遮断器５３を備える。

［作　　　用］ 本発明は前記のように構成するから本発明の作動に先立
ち図示しない電源装置を始動し入力電力が電カケープル
４を介して主電極５に供給され水抵抗ＺＡを稼動すると
ともに電極水ポンプ２１を始動し電極水Ｗを冷却循環管
路２２の排出側２２ｂから途中ラジェター９を通り供給
側２２ａへ循環する。

第１図を参照して本発明装置りおよび付帯装置の作用に
つき説明する。

まず送風機たるファン１１の比例帯制御動作は、ベース
電極１内で加湿された電極水Ｗを排水孔２から冷却循環
管路２２の排出側２２ｂ中を抜けてラジェター９下部注
入口９ａに到来すると測温器４８にて逐次水温が測定検
出され測定値信号＆を温度比較器４９に送信すると、そ
こで温度比較器４９により予め目標設定してある設定値
と測定値信号Ｓとの比較演算又は較値がなされ減算結果
の差値又は割算結果の比値の比較値制御信号＆を速度１
１１１　ｔｅｌ器３２に送信する。速度制御器３２は比
較値制御信号＆に比例した交流電流を流しモーター３１
の回転速度の増減を計って一体的にファン１１を回転す
る。

即ちファン１１は比較値制御信号８１が例えば−５°Ｃ
で停止し＋５℃で全速づるように設計され、この間は比
例制御により送風Ｍを調整することにより冷却能力を加
減し、電極水Ｗの温度を一定に保つ。

次にスプレー管１０のスプレー噴射制御２１１１ＪＩ作
は、ファン１１の場合におけると同様温度比較器４９か
ら出力する比較値制御信号＆を速度制御器３４に送信す
る。速度制御器３４は比較値制御信号＆に比例した交流
電流を流しスプレーポンプ２５の図示しないモーターの
回転速度の増減を計ってスプレーポンプ２５を駆動し送
水量を加減することによりスプレー送水管路２１を通し
てスプレー管１０からの噴水量を制御する。

叩らスプレー管１０からのスプレー噴射は比較値制御信
号＆が例えば設定値を７０℃とした時スプレー噴）１開
始溝度を５０℃とすれば７０−５０＝　２０の伯を示し
た場合にスプレー噴射を開始し温度上界とともに噴水量
を増加する。そして一定温度以下例えば比較値信号ａが
２０を表ず５０℃以下でスプレー噴射を停止し過冷却を
防ぎ、また水の節約をするよう設δ１されてなる。

さらに付訃装置の動作は温度比較器に４９において測温
器４８からの測定値信号Ｓが予め設定してある高温側許
容範囲値例えば８０℃を越えて比較差（１ｃ１がＯ又は
マイナスか比較比値が１以下となった場合緊急非常信号
＆をブＩアーや電磁等の旨報器５２や水抵抗器へと図示
しない電源装置間の電カケープル４に介挿したヒユーズ
等の安全！！断器５３や絶縁ｆｌ１１筒界降駆動操作装
置３８′３８″の電磁クラッチ５０．５１にそれぞれ送
信して、警報器５２を警鳴して作業監視要員に知らせる
とともに安全遮断器５３を遮断して水抵抗器△の稼働を
停止し併せて電磁クラッチ５０．５１を断絶しドラム４
２およびピニオン４５を無拘束自由空転状態に解放して
絶縁鞘筒７自体の自重により急降下さけ完全に主電極５
を隠蔽してアーク放電を停止又はその発生を未然に防止
する。

（３）発明の効果 かくして本発明によれば逐一測温器により水抵抗器の電
極水温を・測定検出して４１ぽ比較器を介してファンの
送風能力とスプレー管のスプレーｍｍ能力を加減して自
動的に電極水温を恒ｄユ制ｔａｌ＋可能となったので、
従来常時監視要員が電極水温を測定して、その都度速度
制御器を手動にて可変操作する必要がなくなったため昼
夜連続運転が可能となるとともに水温に対する変動追従
性が速いので絶縁破壊によるアークα放雷発生が可及的
に少なく／’にり安全性、信頼性が向上し保安上も優れ
、しから水抵抗器による各（・ト電源装置の出力特性の
測定試験が極めて°々定し＾忠実性、高精麿、高信頼性
を冑る笠間れた効果を奏する

【図面の簡単な説明】

第１図は水抵抗器の電極水冷ＦＡ逸埋装置に対する本発
明装置の適用例を示ＪＲ念図、第２図乃至第３図は本発
明装置の付帯装置を絶縁１′ｌ百冒降駆動操作装置にそ
れぞれ適用した図、第４図はファン回転およびスプレー
管噴射の電（Ｃ水温とそれぞれの制御出力の相関特性縮
図、第５図は水抵抗器にお【プるベース電極３本を一組
に組結した平面拡大図である。 Ａ・・・水抵抗器 Ｂ・・・電極水冷却処理装置 Ｃ・・・絶縁鞘筒昇降自動制御装置 Ｄ・・・電極水温制御システム装置 ８１、３３・・・測定値付８ Ｓ２．Ｓｌ・・・比較値制御信号 Ｓ・・・・・・緊急非常信号 Ｗ・・・電極水 １・・・ベース電極　　　２・・・排水孔３・・・絶縁
支持体　　　４・・・電カケープル５・・・主電極　　
　　　６・・・放出ロア・・・絶縁鞘筒　　　　９・・
・ラジェター９ｂ・・・下部注入口 １０・・・スプレー管 １１・・・ファン ２２・・・冷却循環管路　２２ａ・・・供給側２２ｂ・
・・排出側 ２５・・・スプレーポンプ ３１・・・ファンモーター ３２．３３．３４・・・速度制御器 ３８．３８’　、３８″・・・絶縁鞘筒昇降駆動操作装
；ａ ４８・・・測温器　　　　４９・・・記ｌσ比較器５０
．５１・・・電磁クラッチ ５２・・・警報器 ５３・・・安全遮断器 ＼・二。　・。 第２図　　　　　　　第ａ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．後面にモーター駆動のファンを臨ませたラジエター
   を途中に介設する冷却循環管路を通じて電極水を給排さ
   れる水抵抗器において、前記冷却循環管路の排出側を流
   れる電極水温を計測して測定値信号を出力する測温器と
   、当該測定値信号を入力し予め設定してある設定値との
   比較値制御信号を出力する温度比較器と、当該比較値制
   御信号を入力して前記モーター駆動を制御操作する速度
   制御器とからなる水抵抗器における電極水温制御システ
   ム装置
2. ２．モーター駆動のスプレーポンプにて送水されるスプ
   レー管と当該スプレー管の後背位に配されたモーター駆
   動のファンとを後面に臨ませたラジエターを途中に介設
   する冷却循環管路を通じて電極水を給排させる水抵抗器
   において、前記冷却循環管路の排出側を流れる電極水温
   を計測して測定値信号を出力する測温器と、当該測定値
   信号を入力して予め設定してある設定値との比較値制御
   信号を出力する温度比較器と当該比較値制御信号を入力
   して前記モーター駆動をそれぞれ制御操作する速度制御
   器とからなる水抵抗器における電極水温制御システム装
   置