JPS6352663A - サイリスタバルブ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガス絶縁電気機器、特に直流送電或いは異
周波連系等に使用される交−直変換器又は直−文責換器
のサイリスタ素子の温度を検出するサイリスタパルプ装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭！；！；−／Ａ！、）６７号公報
に示された従来のサイリスタバルブ装置を示す概略側断
面図であυ、図において、（１）は絶縁ガス例えばＳＦ
、が封入されている接地容器、（２）は図示のサイリス
タ素子およびその周辺回路素子（図示しない）等からな
る複数のモジュールであシ、（２ａ）はその最上段のモ
ジュールである。なお、複数のモジュール（コ）は多段
積み構成されて接地容器（１）内に収納されている。（
３）は配管、（ゲ）は接地容器（１）の外部に設けられ
、接地容器（１）の上部の壁を貫通する配管（３）によ
って接地容器（１）と連通される冷却器、（夕）は接地
容器（１）の外部に設げられ、その下部の壁を貫通する
配管（３）によって接地容器（１）と連通されると共に
冷却器、（ｑ）と接続されている送風器である。なお、
これら冷却器（り）と送風器（ヨ）は冷却系機器を形成
する。接地容器（１）−配管（、？）−冷却器（ｌＩ）
−送風器（５）−配管（３）−接地容器（１）は冷却系
を形成し、これらの間を冷却媒体（図示しない）が循環
することによってモジュール（コ）内に設置されたサイ
リスタ素子およびその周辺回路素子である発熱体を冷却
する。（乙）は接地容器（１）の接地電位部に併設され
ているパルプ制御盤、（り）はこのバルブ制御盤（Ａ）
から接地容器（１）の壁を貫通して高電位の複数のモジ
ュールにｌ）の各々と接続されている光フアイバケーブ
ルで６Ｄ、バルブ制御盤（６）はこの光フアイバケーブ
ル（７）を介して複数のモジュール（コ）の各々に設け
られたサイリスタ素子およびその周辺回路素子からなる
電気回路を制御するように構成されている。

従来のサイリスタパルプ装置は上記のように構成され、
接地電位部に在るバルブ制御盤（６）で電気信号が光信
号に変換され、この光信号が接地容器（１）と複数のモ
ジュール（，２）からなるパルプ本体に光フアイバケー
ブル（７）を通して伝送され、られているサイリスタ素
子およびその周辺回路素子からなる電気回路を制御する
。即ち光信号でサイリスタ素子のゲート回路にゲート信
号を与えてサイリスタネ子をターンオンさせると、サイ
リスク素子に電流が流れて発熱する。サイリスタ素子お
よびその周辺回路素子からなる発熱体の冷却は次のよう
に行なわれる。まず接地容器（１）の外部に配置された
送風器（ｒ）が運転され、冷却媒体をパルプ本体内で下
部から上部へ打し上げる。この途中、冷却媒体は発熱体
を通過する際に発熱体よシ熱が伝達されて温度上昇する
。次に冷却媒体は接地容器（１）の上部の開口部よυ取
υ出され、配管（，７）を通して冷却器（グ）Ｋ輸送さ
れ、大気風冷方式の冷却器（弘）によって熱交換され、
大気温度近くまで冷却される。冷却された冷却媒体は再
び循環されて発熱体を通過し、発熱体を冷却して許容温
度以下に維持する。

〔発明が解決しようとする問題へ〕

従来のサイリスタパルプ装置では、発熱体が高電位部に
在るため、それらの温度を検出するためには、高絶縁性
の信号伝送線を用いる必要があυ信号損失が大きくなる
ので温度検出が困難であり、そのために温度測定が行わ
れず、通常運転状態において適正な温度に冷却されてい
るか否かの判定が行われていなかった。そのために、地
絡やアーム短絡等が発生して、それによう大電流がサイ
リスタ素子に流れた場合に、本来、設計直レベルに通常
運転時の温度上昇を維持できていれば、過電流が通流し
ても充分に許容されるものが、万一冷却流路における圧
力損失が大きくなるか又は、冷却効率が悪くて許容温度
以上で運転されていたために、サイリスタ素子が破壊し
、てしま５という問題点があった。

この発明はこのような間質点を解決するため罠なされた
もので、高電位部に在る複数のモジュール内の冷却フィ
ンの温度を検出し、これを無線によシ接地電位部に在る
パルプ制御盤内まで伝送し、定常運転時のサイリスタ素
子の温度上昇を常時監視して許容温度以下に保持し、サ
イリスタ素子の基本性能を維持できるサイリスタバルブ
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るサイリスタバルブ装置は、サイリスタ素
子およびその周辺回路素子からなる発熱体をそれぞれ含
み、高電位部に在る複数のモジュール、前記複数のモジ
ュールの内の少なくとも最上段のモジュール中の前記発
熱体に取付けられた冷却フィンの温度を検出し、この温
度を電気信号前記受信装置部で受信した前記電気信号を
前記温度に再変換して表示する温度表示器及び前記発熱
体を冷却する冷却手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、送信機ユニットが受信装置部に無
線による信号を伝送し、温度表示部が接地電位部に在る
受信装置部を介して高電位部に在る発熱体の温度を取出
して表示することを可能にし、ひいてはサイリスタバル
ブ装置の定常運転時におけるサイリスタ素子の温度異常
の有無が観測され、冷却性能が判定され、温度上昇が許
容基準値を越える場合には、流量調節等の処置が施され
、サイリスタ素子の熱的な基本性能が維持される。

〔実施列〕

第１図はこの発明の一実施例を示す概略の正断面図であ
シ、図において（１）〜（６）は従来列と同一のもので
ある。但し、（３）〜（３）は省略されている。（ｇ）
は高電位部に位置するモジュール（コ）の中でも最も温
度上昇が大きいと推定される最上段のモジュール（Ｘａ
）内に設置されている複数個の冷却フィンであυ、従来
列の冷却冷媒の冷却器（弘）および送風器（３）と共に
冷却手段を構成する。

（り）はこれらの冷却フィン（ｇ）のいずれかに温度検
出のために取付けられた測温体飼えば熱電対、（１０）
は最上段モジュール（２ａ）内において熱電対（９）に
接続され、この熱電対（ｑ）が検出した検出温度を信号
変換によシ高周波数（例えば／　ｏ　ｏｆ　／　０■２
程度）に変換して送信するための送信機ユニットであシ
、熱電対（デ）と送信機ユニット（１０）から温度検出
送出手段が構成される。（／／）は送する位置の接地容
器（１）の壁を貫通して設けられた枝管部、（／コ）は
この枝管部（／ｌ）のフランジにボルト締めされて取付
けられる気密端子板、（１３）はこの気密端子板（／２
）に送信機ユニット（１０）と対抗する位置で付設され
た受信用アンテナ、（／り）は気密端子板（／λ）が大
気中に露出して雨水等の周囲の悪環境条件に曝されない
ように保護するための保護容器、これらの（／／）、（
／、２）。

（１３）および（／ｌｌ）から受信装置部が構成される
。

（／りは受信用アンテナ（／３）からの電気信号をパル
プ制御盤（Ａ）内の温度表示器（１６）に送信するため
の制御ケーブルである。第２図は第１図中のモジュール
（，２）の主回路構成を示す回路図であシ、（ＡＬ）は
主回路の一方の端子■と最上段モジュール（Ｘａ）中の
サイリスタ素子（ｒｈ）のアノードとの間に接続された
アノードコイルである。

（ｚｎ○）はサイリスタ素子（Ｔｈ）と並列接１続され
た避雷器である。（Ｒ２）はサイリスタ菓子（Ｔｈ）と
並列接続された抵抗である。（Ｒユ）は抵抗、（Ｃ）は
コンデンサそして（ＳＴＴＦ）は強制点弧電源であ〕、
これらは直列接続された上でサイリスタ素子（Ｔｈ）と
並列接続されている。なお、強制点弧電源（ｓｒ丁Ｐ）
はサイリスタ菓子（Ｔｈ）のゲートにも接続されている
。冷却フィン（ｒ）はサイリスタ素子（Ｔｈ）のカソー
ドに接続され、熱電対（？）はこの冷却フィンＣｇ＞に
接続され、送信機ユニット〔１０）は、熱電対（テ）に
接続されると共に強制点弧電源（ＳＴＴＦ）と並列接続
され、この強制点弧電源（ＳＴＴＰ）から該ボルト、数
十〜数百ｍＡ程度の電源電圧、電流を得ている。このよ
うに複数のモジュール（２）のうち最上段モジュール（
コａ）は（Ｚｎ○）　、　（Ｔｈ）　、直列接続された
（Ｒ，）　−（ｃ）　−（ＳＴＴＰ）　。

（Ｒ，）　、　（ｒ）　、　（デ）、（１０）で構成さ
れるが、これ以降のモジュール（コ）は上述した（、ｒ
）　、　（ｑ）および（／θ）を除いて同じように構成
される。そして全てのモジュール（，２）は互いに直列
接続された主回路を構成し、最下段のモジュールがサイ
リスタ素子のカソードに接続される（ＡＬ）を介して主
回路の他方の端子ｅに接続されている。

上記のように構成されたサイリスタパルプ装置において
は、パルプ制御盤（６）を介して点弧信号がモジュール
（λ）内のサイリスタ素子に供給されオ ると、サイリスタ素子がターン〜ンして主回路が動作す
ると共にサイリスタ素子およびその周辺回路素子の発熱
する。温度上昇はこの発熱度に対応して変化する。温度
上昇値が許容基準直を越えてお夛、この状態の時に地絡
等の過渡状態が発生すれば、モジュール（，２）内に過
電流が入シ込んで、サイリスタ素子が破壊されてしまう
ことになる。

そこでこの実施列では温度上昇値が許容基準直を越えな
いように監視が次のように常時行なわれる。

まず冷却フィンＣｒ）　Ｋ取付けられた熱電対（２）に
よって定常運転時の発熱体の温度が検出される。

次に、送信機ユニット（〆０）によってこの温度が高周
波の電気信号に信号変換された後に無線送信が行なわれ
る。この高周波の電気信号は接地電位部に在る受信装置
部に送られる。即ち、接地容器（１）の側壁を貫通して
設けられた枝管部（／／）のフランジにボルト付けされ
た気密端子板（／２）に附設された受信用アンテナ（１
３）に送られる。更に、電気信号は気密端子板（ｌコ）
を封止するために設けられた保護容器（ハ０を貫通して
大気中に延び出る制御ケーブル（１５）を介してバルブ
制御盤（６）の温度表示器（／Ａ）　Ｋ伝送され、アナ
ログ又はデジタル表示によって発熱体の温度が表示され
、これが常時監視される。これによシ、サイリスタ素子
の運転保守不全に伴なう故障の除去が可能となシ、サイ
リスタ素子の寿命の延命化がはかれる。又、温度表示器
（／Ａ）Ｋ表示された発熱体の温度が許容基準直よシ極
端に低い場合や逆に極端に高い場合には、それに対応し
て冷却系の運転制御が行なわれ、サイリスタパルプ装置
が効率良く運転される。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおυ、モジュールの内の、少
なくとも最上段のモジュール中の発熱体に取付けられた
冷却フィンの温度を検出し、この温度を電気信号に変換
して送信する温度検出送信手段、電気信号を受信する受
信装置部、前記受信装置部で受信した前記電気信号を温
度に再変換して表示する温度表示器及びモジュール内の
発熱体を冷却する冷却手段により、ＳＦ、ガスを密封し
た接地容器内に配設されたサイリスタ素子の状態監視が
可能となシ、サイリスタバルブの信頼性向上がはかれる
という効果、又、冷却系の効率的な運転が可能となって
補機損失の低減もはかれるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施Ｆ！ｉＩｊを示す概略正断面
図、第２図は第１図中のモジュールの主回路構成を示す
回路図、第３図は従来のサイリスタパルプ装置を示す概
略側断面図でちる。 図において、（１）は接地容器、（コ）は多段積みされ
たモジュール、（コａ）は最上段のモジュール、ｃｇ）
は冷却フィン、（９）は熱電対、　　Ｃｌ０）は送信機
ユニット、（／／）は枝管部、（／２）は気密端子板、
（／Ｊ）は受信用アンテナ、（ｌｌＩ）は保護容器、（
ｌよ）は制御ケーブル、（メロ）は温度表示器、（ＡＬ
）はアノードリアクトル、（ＳτＴＰ）は強制点弧電源
、（Ｔｈ）はサイリスタ素子、（ｚｎ○）は避雷器、（
：Ｒ，）　、　（Ｒ，）は抵抗、（ｃ）はコンデンサで
ある。 昂１図 ２ｑ　：　最Ｅ役モジュール ８　・　ｓｏフィシ ９　　勢電寸 １０　　　述億機二二・シト Ｉｔ　　、ｆ’１ＰＩｔ郭 １２　　　気８１ｔＩＦ１′＋楳 １３　　　　警１１ｔ１１７エテナ １４、憚理雰呑 １５　　　％’ｌ　ｆｆｌ１７Ｔ−丁／Ｌ１６　　・　
１崖表ｉＩ丞 昂２図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）サイリスタ素子およびその周辺回路素子からなる
   発熱体をそれぞれ含み、高電位部に在る複数のモジュー
   ル、 前記複数のモジュールの内の少なくとも最上段のモジュ
   ール中の前記発熱体に取付けられた冷却フィンの温度を
   検出し、この温度を電気信号に変換して送信する温度検
   出送信手段、 接地電位部に在って、前記電気信号を受信する受信装置
   部、 前記受信装置部で受信した前記電気信号を前記温度に再
   変換して表示する温度表示器及び 前記発熱体を冷却する冷却手段を備え、前記発熱体の前
   記温度を常時監視すると共に前記温度に対応する制御を
   行うことを特徴とするサイリスタバルブ装置。
2. （２）温度検出送信手段は、冷却フィンに取付けられた
   熱電対及びこの熱電対に電気的に接続された送信機ユニ
   ットからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のサイリスタバルブ装置。
3. （３）受信装置部は、送信機ユニットと対抗する位置に
   設けられた受信用アンテナを有することを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のサイリスタバルブ装置。
4. （４）冷却手段は冷却冷媒、冷却器、送風機及び冷却フ
   ィンからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のサイリスタバルブ装置。
5. （５）送信機ユニットから受信用アンテナに送信される
   電気信号は、無線通信で行なわれることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか記載のサイ
   リスタバルブ装置。
6. （６）送信機ユニットの電源としては、サイリスタ素子
   の強制点弧電源の一部が用いられることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のサイリスタバルブ装置。