JPS63260003A - 抵抗器の抵抗体に循環水を用いる方法 - 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１ 本発明は、発電機やインバーター等も含む各種電源装置
の出力特性の測定試験に供せられる抵抗器の抵抗体に循
環水を用いる方法に関する。

［従来の技術１ この種従来の負荷装置としては、水抵抗器が用いられて
いる。この水抵抗器αは第５図に示すように３相の各高
圧ケーブルａを夫々接続した３つの電極板（又は電極筒
）ｂよりなり縦横３ｍ、高さ２ｍ程の水槽Ｃに架構ｄを
設置して吊り下げ、水中への挿入品を加減して負荷を調
整するようにして使用するもので、水槽Ｃ中の水を抵抗
として例えば発電機の出力電力を消、費するものである
。この電力消費により除々に水温が上背し水の導電率が
大きくなるため、このままでは水の絶縁破壊が起こりア
ークが発生して危険である。そこで、これを防ぐため水
槽Ｃには第５図矢印で示すように、常に河川、消火栓あ
るいは貯水槽より冷水を供給する一方、温まった水を排
水して水槽Ｃ内の水温を一定以下に保ってやることが不
可欠である。このため水抵抗器αの使用にあたっては、
まず大量の水が必要である。

これを具体的に示せば、２０℃の水を供給して７０℃の
温水を排出するとして（７０−２０）Ｘｌ　＝５０　［
ｋｃａｌ／Ｒ］　、即ち１ｇ当たり５０［ｋｃａｌｌの
熱量を放散するとして、発電機出力１．０００ＫＷの場
合、まず発電機出力を熱量に換算すると１．０．０Ｏｘ
８６０＝８６０．０００　［ｋｃａｌ／ｈ］、これを１
尻当たりの水の放散熱ｍ（５０Ｘ１．０００＝５０，０
ＯＯｋｃａｌ）Ｔ：除せば１時間当たり１７．２［尻］
の水が必要であることが分る。これを８時間使用すると
すれば１７．２Ｘ８捨１４０［ｍ］の水を必要とするこ
とになる。

これだけの水量を確保すること自体困難である上に、前
記したように、水抵抗器αの使用に当たつでは水槽Ｃや
水抵抗器αを吊り下げる架台、貯水槽から水を送るポン
プやその配管等が必要で設廂が大量りであるため、これ
らの運搬や組み立てに多大の労力を要する。

それに、水の導電率は、含有する不純物のωによって変
化するため水抵抗器αでは安定した抵抗値が得られない
という欠点を有する。

更に組人な欠点は水抵抗器αを使用した時には、大量の
温排水が生じる点である。というのは、都市部において
前記の条件で、即ち１．０ＯＯＫＷの発電機の負荷試験
を行い１７．２［ゴ／ｈ］。

７０℃の温排水を下水に流した場合、排水能力如何では
回りに潟があふれることになるし、あふれなくても温水
により雑菌が死滅するため下水浄化機能を低下させてし
まうからで、下水の管理者側から負荷試験を禁止される
こともある。

このように発電機の特性測定に使用する負荷装置として
、水抵抗器は、アーク発生の危険かあり点、大量の水を
要する点、大量りな設備と労力を要する点、抵抗値が不
安定である点、又太番の温排水が発生する点など種々の
問題点を有するものであった。

従って水抵抗器の有利性と融通性は分っていても今だ抵
抗器は使用する水の実用的コントロール処理技術が確立
されておらず経済性、取扱性、安全性に難点があり、運
転環境にも制約されて充分満足すべきものは皆無であり
、この各種電源装置の必須の負荷試験において他に優れ
た技術がないために危険を覚悟の上で止む無くそれでも
一番安全と目される旧態以前とした古い難しい技術を駆
使し無理して運転せざるを冑ず抵抗器の抵抗体に水を用
いる革新的方法が渇望されているのが現状である。

Ｌ発鳴が解決しようとする問題点］ しかして本発明は、アークが発生しにくく、温排水を発
生させず、又使用する水量も著しく減少させ、高圧〜低
圧に亘り幅広く安定した抵抗値が得られる抵抗器の抵抗
体に循環水を用いる方法を提供せんとするものである。

（２）発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の抵抗器の抵抗体に循環水を用いる方法は、循環
途上でフィルターや純水器等の適宜手段により調節設定
した導電率とするとともに風冷式ラジェター、風水冷式
ラジエター、熱交換器等の適宜冷却手段を用いて水温を
恒温制御した循環水を高圧から低圧まで適用可能な水抵
抗器に還流してなる。

［実　施　例］ 本発明の実施例に先立ち本発明を適用した第１図乃至第
４図の水抵抗器と７ｆＡ極水冷却処理装置につき説明す
る。

前記水抵抗器Ａは、側壁中間部位に給水孔１を又底部に
排水孔２を穿設して内部に所定量の水を貯蔵する有底円
筒形のベース電極３と当該ベース電極３の底部中央に固
定した碍子４を貫通して立設しその下端に発電機の電カ
ケープル５を接続する円筒形の主電極６と当該主電極６
の露出長を調整すべく昇降動自在に吊設され前記主電極
６を覆う絶縁鞘筒７とからなる。

水抵抗器Ａは第１図乃至第４図中では１つであるが３本
１組であり、夫々、主電極６は発電機の３相の各１相を
接続し、一方ベース電極３間を相互に接続して接地する
。従ってＹ接続の抵抗器となる。

尚、第１図乃至第４図に示すものは高電圧小電流用のも
のである。低電圧大電流用のものは主電極６の直径が大
でありベース電極３との隙間が小さい点で異なる。

前記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Ａに送り込むもの
で、ラジェター８と、当該ラジェター８に後面から水を
吹きつけるスプレー管９と、当該スプレー管９の背後か
ら送風するファン１０と、当該ファン１０にてラジェタ
ー８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１１と、前記ラジェター８の下側に配置しスプレ
ー間９からラジェター８に吹き付けられて落下した水を
回収する回収水槽１２と、前記水抵抗器Ａとラジェター
８ｒｒＪを循環する水を予め貯留しておく貯留タンク１
３の間に次のような管路を形成しである。

即ち、貯留タンク１３に貯留されている水を当該水中に
垂設した給水管１４から純水ポンプ１５で汲み上げ、フ
ィルター１６．１７及び純度を高める純粋器たる純水器
１８を通した侵ラジェター８に供給する純水充填管路１
９と、当該純水充填管路１９を通って、充填された水を
ラジェター８の下部排出口８ａから水抵抗器へに送り込
み当該水抵抗４八から排出される温水を介設したポンプ
２０でラジェター８の上部注入口８ｂに送る冷却循環管
路２１と、ラジェター８の下部排出口８ａから送り出さ
れる水を介設した純水ポンプ１５にて冷却コイル２２を
通して冷却しながら再び前記純水充填管路１９に戻すフ
ラッシグ戻し管路２３と介設したスプレーポンプ２４′
にて前記貯水タンク１３中に垂設した吸引管１４と回収
水槽１２中に垂設した吸引管２５のいずれか一方から水
を汲み上げてスプレー管９に送るスプレー送水管路２６
とを切替自在な切替弁２７．２８．２９を介して形成し
である。

第１図中３０はファンモーター、３１．３２゜３３は各
々ファンモーター３０、純水ポンプ１５、スプレーポン
プ２４の速度制ｔＩｌ器、３４は冷却コイルである。

本発明の実施例を第１図乃至第４図を参照して説明する
。

まず第２図に矢印で示すように、吸引管１４及び純水充
′ＩＲ管路１９を経て純水化した水がラジェター８に供
給され水抵抗ＳｉＡに充たされる。

即ち、貯水タンク１３より純水ポンプ１５にて吸い上げ
られた水は、純水ポンプ１５を通過後冷却コイル３４を
通過し、フィルター１６で砂等を除かれフィルター１７
に入り塩素を除かれ純水器１８に入る。このときの導電
率は、普通水道水が約２００　［μＳ／α］であるが、
これを純水器１８で約１［μＳ　／　ａｍ　］に下げで
ある。

これをラジェター８に供給すると、この時点では電極水
ポンプ２０を作動していないので水は矢印で示ずように
双方向から冷却循環管路２１を通って水抵抗７！ＡＡ内
に充たされる。

これで水の充填作業は完了するが、電極水ポンプ２０を
回してみた結果不純物が溶は出し導電率が轟く（例えば
５〜１０ｓ／ｃｍ）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２２．３４は純水器１８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２８．２９にて純水充填管路１９を閉じた後
第３図に矢印で示すように充填された水を電極水ポンプ
２０を作動させて冷却循環管路２１中を循環させる。

同時にスプレーポンプ２４も作動させて第３図に矢印で
示すように吸引管１４で貯水タンク１３より水を吸い上
げスプレー管路２６を通して、スプレー管９よりラジェ
ター８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３０も作動せしめてファン１０を回
しラジェター８背面側から送風する。

従って水抵抗器へを通過する間に水は抵抗として電力を
消費し温水となってラジェター８に送られるが、この温
水はラジェター８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８
表面でラジェター８内を通過中の温水の熱を奪って蒸発
しラジェター８背面から吹き付けられる送風にて送り出
されウジ１ター８前面に配設したガラリ１１のガイド板
１１ａに沿って点線の矢印で丞すように電極水冷却処理
装置Ｂの上方に吹き上げ拡散する。その後ラジェター８
で冷却された水は再び水抵抗器Ａに供給される。

ラジェター８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１１に付着し自重で落下
するため回収水槽１２に回収される。従って回収水槽１
２が満水位に近くなれば今度は切替弁２７を切り替えて
回収水槽１２内の水を吸引管２５を通してスプレーポン
プ２４で吸い上げスプレー管９に送り込めば良い。

、　又、回収水槽１２と、貯水タンク１３を連通してお
いて吸引管２５と切石弁２７を省略するようにしても良
い。

尚、運転中に循環中の水の導電率を下げたい時は切替弁
２８．２９を切り替えて第４図に矢印で示すよう水を７
ラツシング戻し管路２３と純水充填管路１９を経て循環
させるようにする。

即ち、水ｔよラジェター８から排出され冷Ｗコイル２２
を通って純水ポンプ１５にて冷却コイル３４に送り込ま
れ、さらにフィルタ１６．１７純水器１８を通って再び
ラジェター８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。

なおスプレー管９のスプレー噴射を止めて風冷式とした
りファン１０を止めて噴射水冷式としたりラジェター８
．スプレー管９．ファン１０に代えて熱交換器としても
良い。

要するに本発明は、水抵抗器が高圧の場合には、純水充
填管路１９．冷却Ｖ５環管路２１．フラッシング戻し管
路２３で構成される循環管路中の循環途上でフィルター
１６．１７．純水器１８により所定の導電率に調節設定
するとともにラジェター８．スプレー管９．ファン１０
゜ガラリ１１とで水温を恒度制御した循環電極水をベー
ス電極３内に還流して抵抗器の抵抗体に循環水を用いて
なる。

また本発明は、水抵抗器が低圧の場合には、純水充填管
路１９を閉鎮し、循環電極水がフィルター１６．１７．
純水器１８を通過しなｌ、）ようにして冷部循環管路２
１で構成される循環管路中の循環途上でラジェター８．
スプレー管９ファン１０．ガラリ１１とで水温を恒温制
御するとともにベース電極３中に貯苗した循環電極水内
に塩素を３ａｌ添加することにより導電率を２００μＳ
／Ｃ１１以上に調節設定を行って抵抗器の枦抗体に循環
水を用いてなる。

（３）発明の効果 かくして本発明は、水抵抗器から排水され（温水を冷却
し循環使用するため温排水を外部に放出せずに済み又、
蒸発によって温水の冷却４行うため水の蒸発潜熱（５６
０Ｋｃａ　ｌ　）分の熱放散力を発揮することになる。

これは前記の温水放流方式に比べ約１１倍＋５６０／１
１　崎１１）の能力であるから、必要な水量は水の飛散
損失をみても１／１０で足りることになる。

更にフラッシング戻し管路２３とフィルター１６．１７
及び純水器１８を介し、純水充填管路１９とラレ゛エタ
ー８を随時自由にｗ５環して水の導電率を調整でき、抵
抗値を一定に保つことが可能である。

このように本発明法は、抵抗器の使用する循環電極水の
実用的コントロール処理技術を確立することによりアー
クが発生しにくく、温排水も発生させず使用する水石も
減少させ高圧〜低、　　圧に亘り安定した抵抗値を得ら
れ従来の欠点である経済性、取扱性、安全性を解決し運
転環境にも左右されず水抵抗器の有利性をフルに発揮・
　　する優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は各々本発明を適用する水抵抗器と電
極水ポンプ１１装置であって本発明の詳細な説明図、第
５図は従来の水抵抗器の斜視図である。 α、Ａ・・・水抵抗器　　Ｂ・・・電極水冷却処理装置
１・・・給水孔　　　　　２・・・排水孔３・・・ベー
ス電極　　　４・・・碍子５・・・電カケープル　　６
・・・主電極７・・・絶縁鞘筒　　　　８・・・ラジェ
ター８ａ・・・排出孔　　　　８ｂ・・・注入孔９・・
・スプレーＳｇ　　　　１０・・・ファン１１・・・ガ
ラリ　　　　１２・・・回収水檜１３・・・貯留タンク
　　１４・・・吸引管１５・・・純水ポンプ　　１６．
１７・・・フィルター１８・・・純水器　　　　１９・
・・純水充填管路２０・・・電極水ポンプ　２１・・・
冷却循環管路２２・・・冷却コイル ２３・・・フラッシング戻し管路 ２４・・・スプレーポンプ ２８・・・吸引管　　　　２６・・・スプレー送水管路
２７．２８．２９・・・切替弁 ３０・・・ファンモーター ３１．３２．３３・・・速度制御器 ３４・・・冷却コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、循環途上で適宜手段により調節設定した導電率とす
   るとともに適宜冷却手段にて水温を恒温制御した還流水
   を高圧から低圧まで適用可能な抵抗器の抵抗体に循環水
   を用いる方法 ２、導電率を調節設定する適宜手段は、高圧の場合フィ
   ルターと純水器である特許請求の範囲第１項記載の抵抗
   器の抵抗体に循環水を用いる方法 ３、導電率を調節設定する適宜手段は、低圧の場合塩素
   の添加である特許請求の範囲第１項記載の抵抗器の抵抗
   体に循環水を用いる方法 ４、水温を恒温制御する適宜手段は、風冷式ラジエター
   、又は風水冷式ラジエターである特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の抵抗器の抵抗体に循環水を用いる方法 ５、導電率は、高圧の場合約１μｓ／ｃｍ前後である特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の抵抗器の
   抵抗体に循環水を用いる方法