TWI232469B - High-voltage resistor element - Google Patents

Description

1232469 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於作為用於高壓發電裝置的負載特性試驗 之高壓金屬電阻器的高壓電阻器元件。 【先前技術】 長久以來，作為用於發電裝置的負載特性試驗之負載電 阻器，使用具有如圖3所示的突出片9的高壓電阻器元件 1 ’者。若參照同圖進行說明的話，元件符號2 ’為圓筒形的 外筒，具有約1 m的長度。 另外，元件符號3為電阻發熱線，4為電極棒，5 ’為由 充填於電阻發熱線3及電極棒4和外筒2 ’的内壁間的為封 端構件6所密封的絕緣物。該絕緣物5 ’為粉末狀構成，具 有絕緣外筒2 ’和電阻發熱線3及電極棒4的功能。 元件符號7為連接用端子，利用螺合插通於電極棒4的 外端螺旋子部4a的螺母8、8而夾持固定兩側。然後，介 由該連接用端子7與鄰接的另一高壓電阻器元件Γ連接。 9為如上述的突出片，為發揮散放對電阻發熱線3通電時 發出之熱的放熱板之功能者。突出片9係在外筒2 ’的外周 上長度方向，以約7mm的間隔呈螺旋狀一體成形或被安裝。 該高壓電阻器元件1’係依使用電壓6600V，而設定為額 定電壓4 Ο Ο V，絕緣耐力2 Ο Ο Ο V / 1分鐘的規格。 圖4顯示串聯連接該高壓電阻器元件1 ’的高壓電阻器電 路1 0。元件符號1 1為連接構件，取代連接用端子7而連 接鄰接的高壓電阻器元件Γ。1 2為四角狀的方形框，在該 5 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 方形框1 2的排列板1 2 a ’上，兩端貫通架設安裝有1 0個高 壓電阻器元件1’，形成高壓電阻器電路10。 圖5顯示高壓負載電阻器元件1 3的概略構成。在該高 壓負載電阻器元件1 3上呈1 5段多段架設收容有上述的高 壓電阻器電路1 0。此時，以高壓電阻器元件Γ的突出片9 相互不重疊的方式，相互錯開配置。這是因為當該高壓電 阻器元件1 ’成為通電狀態時，會發出極高的高熱，必須藉 由冷卻風扇從下面進行全面的風冷卻的緣故。 圖6顯示在該高壓負載電阻器元件1 3設置冷卻風扇1 4 的實施例。同圖中，元件符號1 5為防震橡膠，1 6為絕緣 子。藉由進一步設置該絕緣子1 6，具有提高確保絕緣性的 作用。圖中，元件符號1 7為罩蓋，1 8為設置基台。 在此，作為習知技術可舉出如下參考文獻。 曰本專利特開平9 - 1 5 3 0 7號公報 曰本專利特開平9 - 1 5 3 0 8號公報 日本專利特開2 0 0 0 - 1 9 2 3 1號公報 使用如上述的習知乾式的高壓負載電阻器元件1 3進行 高壓發電裝置之負載特性試驗的結果，可知依風冷卻的高 壓負載電阻器元件13全體成為140 °C之高溫，在高壓電阻 器元件Γ單體中，具有3 5 0 °C至7 0 0 °C的溫度。 這是因為即使以相互不重疊而位於錯開位置的方式配 置排列於高壓電阻器電路1 0之高壓電阻器元件1 ’的突出 片9，該突出片9之形狀仍成為依冷卻風扇1 4的通風之阻 力，使熱量被聚集在方形框1 2内而無法充分獲得冷卻風扇 6 312/發明說明書(補件)/93 -04/93101954 1232469 1 4的冷卻作用之效果的緣故。在該高壓電阻器元件1 已公認為常備品的突出片9，在低壓電阻器元件中極> 效，但對引起如下所述的種種弊害方面尚未能解釋清 也就是說，因為突出片9成為通風的阻力，在該高 載電阻器元件1 3内產生亂氣流或攪亂氣流，其結過無 免引起震動的現象，在習知例中，利用防震橡膠1 5來 此，但試驗時的危險性仍為無法消除。 而且，封入高壓電阻器元件Γ之外筒2 ’内的絕緣物 為粉末狀，因此藉由該外力震動靠近移動片而變得不 均勻覆被，不僅局部成為絕緣不充分而有成為絕緣破 起因之弊害，而且因為是絕緣粉末，使得工作中灼熱 阻發熱線3也容易引起震動，而有變得易斷線且耐熱 缺的缺點。而且，仍舊無法充分對習知多半被認為是 行操作者之操作錯誤而被處理的情況而進行對該故障 的解明。 又，該突出片9的形狀係用於放熱之目的，而在前 尖端，因此當成為高壓時，從前部尖端9a、9a…（參！ 3 )，其初期產生電暈放電，最終在與方形框1 2之間產 弧放電，引起絕緣破壞，此經過長久實驗的結果而終 白，要無危險性之伴隨而可實施負載特性試驗，在習 高壓電阻器元件1 ’中無法實現。 作為藉由電弧放電引起絕緣破壞時的安全對策，是 絕緣子1 6，但因為無高壓過電流的逃逸處，因此有高 載電阻器元件1 3全體被燒損破壞的危險性，且工作人 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 ’中， 岛有 楚。 壓負 法避 避免 5， 可能 壞的 的電 性欠 因運 原因 端為 误圖 生電 於明 知的 設置 壓負 員在 7 1232469 工作中因危險而無法接近。 除此之外，因為是突出片9的緣故，從方形框1 2上方 看内部的視野差而成為保護、點檢、整備上的障礙，另外， 因為無法僅將燒損或斷線的高壓電阻器元件1 ’從方形框 1 2橫向拔出，因此在工作現場的局部交換不可能，而須一 一拿回工廠，在拆下其他高壓電阻器元件Γ後才能進行部 分的交換，因此必須中斷、延期負載特性試驗。 在此，本發明之第1目的在於，提供一種高壓電阻器元 件，其能夠承受在進行高壓發電裝置之負載特性試驗時產 生的熱引起之溫度上升。 本發明之第2目的在於，提供一種高壓電阻器元件，其 即使在高壓中亦可用於防止絕緣破壞的高壓負載裝置。 本發明之第3目的在於，提供一種高壓電阻器元件，其 對風冷卻的耐震性具有優良之耐久性。 本發明之第4目的在於，提供一種高壓電阻器元件，其 容易從支持物一根一根拔出，而極容易進行保護、點檢、 整備、交換補修。 本發明之第5目的在於，提供一種輕量且小型的高壓電 阻器元件。 本發明之其他目的在於，根據說明書、圖式、尤其是申 請專利範圍的記載便可一目瞭然。 【發明内容】 為解決上述課題，本發明具備如下特徵的組成機構， 即，藉由利用絕緣套筒可拔出自如狀地覆被由高壓電阻器 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 元件的外筒的支持物所支持的部位，即便不在外周全長設 置螺旋狀放熱突出片，仍可補強耐震絕緣破壞性，使冷卻 風扇產生的風的通風狀態良好，並形成耐震構造。 又，若具體而言，在本課題之解決上，本發明通過採用 如下所列新穎特徵的組成機構，以達成上述目的。 也就是說，本發明之第1特徵為採用：由金屬製圓筒狀 的外筒；相互螺旋狀繞捲於從該外筒兩端分別内插的電極 棒之内端相互間的電阻發熱線；充填燒結於該電極棒及該 電阻發熱線和上述外筒的内壁面之間的絕緣物；及可拔出 自如狀地嵌插固定於靠近藉由各種支持物所支持的上述外 筒兩端部位之絕緣套筒，所形成的高壓電阻器元件構成。 本發明之第2特徵為採用：上述本發明之第1特徵的絕 緣套筒係利用附彈簧槽擋圈而固定於上述外筒上，所形成 的高壓電阻器元件構成。 本發明之第3特徵為採用：上述本發明之第1或2特徵 的絕緣套筒係可拔出自如地貫穿嵌合於多行多段架設配置 上述高壓電阻器元件時的支持物之排列板，且利用附彈簧 槽擋圈予以固定，所形成的高壓電阻器元件構成。 本發明之第4特徵為採用：上述本發明之第1或2特徵 的絕緣套筒為圓筒形，所形成的高壓電阻器元件構成。 本發明之第5特徵為採用：上述本發明之第1或2特徵 的絕緣套筒為可自由調整形成為具有對應所施加之高電壓 值的絕緣耐力之長度及厚度，所形成的高壓電阻器元件構 成0 9 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 本發明之第6特徵為採用：上述本發明之第5特徵的絕 緣套筒之前後間長度約為1 0 c m，所形成的高壓電阻器元件 構成。 本發明之第7特徵為採用：上述本發明之第5特徵的絕 緣套筒之前後間厚度約為3mm，所形成的高壓電阻器元件 構成。 本發明之第8特徵為採用：上述本發明之第1或2特徵 的外筒係由燒結陶瓷組成，所形成的高壓電阻器元件構成。 本發明之第9特徵為採用：上述本發明之第1或2特徵 的外筒，採用無作為上述絕緣物之全保護覆被的螺旋狀突 出片之耐熱性優良的低壓現用之外鞘，所形成的高壓電阻 器元件構成。 本發明之第1 0特徵為採用：上述本發明之第1或2特 徵的絕緣物係用以耐震保護經充填燒結固化而埋藏之上述 電阻發熱線，所形成的高壓電阻器元件構成。 本發明之第1 1特徵為採用：上述本發明之第1或2特 徵的電極棒係導電性金屬棒，所形成的高壓電阻器元件構 成。 本發明係當在習知例的高壓負載電阻器使用上述高壓 電阻器元件進行試驗時，因為絕緣套筒具有圓筒狀使得冷 卻風扇的通風良好，而不會在方形框内產生亂流、攪亂流， 與習知例相比較可獲得充分的放熱效果。 圓筒形狀不成為風的阻力，不僅風可順利流經電阻器元 件的最上部，且無螺旋狀的突出片，因此從上方看方形框 10 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 内之視野亦佳，另外，若拆下附彈簧槽擋圈便可容易將各 高壓電阻器元件拔出於方形框外，因此對在工作現場的保 護、點檢、整備維修極為至便。 另外，藉此還可抑制震動，且無防震橡膠的設置必要 性，可極度減輕試驗時的危險性。又，因為不具有如習知 例之突出片的突起狀前部尖端形狀，因此不僅可增加絕緣 耐力，可避免絕緣破壞的危險性，同時，還有利用外裝有 高壓電阻器元件的絕緣套筒而支持安裝於支持物上，可進 一步阻止絕緣破壞等的優良效果。 【實施方式】 參照圖式，說明本發明之實施形態。 圖1為顯示分解拆下本實施形態例之絕緣套筒的高壓電 阻器元件之局部省略的剖開側視圖，圖2為顯示將兩端貫 穿架設安裝於排列板上的狀態之局部省略的剖開側視圖。 又，本實施形態例中，相同零件則賦予相同的元件符 號，無單引號（’）的相同元件符號表示習知例的對應零件。 圖中，元件符號1為本實施形態例之高壓電阻器元件， 2為金屬製外筒，作為滿足利用形成為光滑的表面而使放 電不易產生的形狀，及無螺旋狀突出片且放熱特性優良的 要件之絕緣物5的全保護覆被材料，使用低壓現用的外 鞘。3為張設於從外筒2兩端分別内插的電極棒4，4内端 相互間的螺旋狀之電阻發熱線。 另外，元件符號5為與習知例的5 ’相同的絕緣物，但藉 由加熱粉末狀使其燒結而固形化，充填於外筒2的内壁與 11 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 導電性金屬的電極棒4，4及電阻發熱線3之間。藉此，絕 緣物5係發揮從電極棒4，4及電阻發熱線3將外筒2均等 絕緣的功能，同時，發揮吸收來自外部的震動能，牢固固 定自我保持力很弱的電阻發熱線3的作用效果。 另外，因為與習知物不同而被固形化，因此即使藉由外 力震動，絕緣物5仍不偏移，可期待確實的絕緣。元件符 號7為插通於電極棒4的外端螺旋子部4 a，且由螺母8，8 夾住固定兩側的連接用端子。 元件符號1 9為本實施形態例之特徵的絕緣套筒。絕緣 套筒1 9使用對電性的耐壓特性、耐熱性、耐水性（在屋外 進行試驗時，有因雨水等的遽冷而產生破壞的情況）、耐荷 重性及耐衝擊性優良的燒結陶瓷。作為電氣特性使用交流 耐電壓1 2 Ο Ο Ο V / mm 1分鐘的材料，例如，若厚度為3 mm，可 製作具有接近3 6 Ο Ο Ο V / 1分鐘的絕緣耐力者。 另外，絕緣套筒1 9的形狀為圓筒狀，若將高壓電阻器 元件1的外徑設為如1 2 m m，則在内徑為1 2. 5 m m，外徑在厚 度為3mm的情況，成為18.5mm。對應使用電壓，其長度及 厚度可自由調整形成。 另外，將考慮到如圖2所示之表面污垢及溼氣引起的絕 緣值降低的排列板1 2 a、支持口 1 2 b之貫穿兩側的長度分 別設為5 0 m m之程度。 又，此等數值至多為一例而已，當然並不限於此等數 值。同圖中，元件符號2 0為附彈簧槽擋圈，其將拔出自如 的絕緣套筒1 9固定於排列板1 2 a的支持口 1 2 b，同時，將 12 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 拔出自如的外筒2固定於絕緣套筒1 9。 元件符號1 2 a為排列板，係對應於顯示習知例的高壓電 阻器電路1 0之圖5中的方形框1 2之排列板1 2 a ’者，藉由 連接貫穿架設於兩端的高壓電阻器元件1群，而可成為形 成較突出片9大幅減小的高壓電阻器電路1 0時之支持物。 藉此，架設收容輕量且小型化的高壓電阻器元件1群之 方形框1 2本身被小型化。 以上，說明了本發明的實施形態，但本發明並不限定於 上述機構，在達成本發明之目的，具有前述效果之範圍内， 可作適當的改變及實施。 【圖式簡單說明】 圖1為顯示分解拆下本發明之實施形態例之絕緣套筒的 高壓電阻器元件之局部省略的剖開側視圖。 圖2為顯示本發明之實施形態例之高壓電阻器元件的安 裝於排列板上狀態之局部省略的剖開側視圖。 圖3為顯示習知高壓電阻器元件之局部省略的剖開側視 圖。 圖4為顯示貫穿架設於方形框上之習知高壓電阻器元件 串聯連接的高壓電阻器電路之局部剖開俯視圖。 圖5為顯示習知高壓負載電阻器元件的立體圖。 圖6為顯示在習知高壓負載電阻器元件下側介由絕緣子 與防震橡膠安裝冷卻風扇之狀態的側視圖。 (元件符號說明） 1 高壓電阻器元件 13 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 1 ’ 高壓電阻器元件 2 金屬製外筒 2’ 外筒 3 電阻發熱線 4 電極棒 4a 外端螺’旋子部 5 絕緣物 5 ’ 絕緣物 6 封端構件 7 連接用端子 8 螺母 9 突出片 9 8. 刖部尖端 10 高壓電阻器電路 11 連接構件 12 方形框 1 2 a 排列板 12a’ 排列板 12b 支持口 13 高壓負載電阻器元件 14 冷卻風扇 15 防震橡膠 16 絕緣子 17 罩蓋 14 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 18 19 20 設置基台 絕緣套筒 附彈簧槽擋圈 15 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954

Claims (1)

1232469 拾、申請專利範圍： 1 . 一種高壓電阻器元件，其特徵為：具備 金屬製圓筒狀的外筒； 電阻發熱線，相互螺旋狀繞捲於從該外筒兩端分別内插 的電極棒之内端相互間； 絕緣物，充填燒結於該電極棒及該電阻發熱線和上述外 筒的内壁面之間；及 絕緣套筒，可拔出自如狀地嵌插固定於靠近藉由各種支 持物所支持的上述外筒兩端部位。 2. 如申請專利範圍第1項之高壓電阻器元件，其中，上 述絕緣套筒係利用附彈簧槽擋圈而固定於上述外筒上。 3. 如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述絕緣套筒係拔出自如地貫穿嵌合於多行多段架設 配置有上述高壓電阻器元件時之支持物的排列板，且利用 附彈簧槽擋圈予以固定。 4. 如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述絕緣套筒為圓筒形。 5. 如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述絕緣套筒為可自由調整形成為具有對應所施加的 高電壓值之絕緣耐力的長度及厚度。 6 .如申請專利範圍第5項之高壓電阻器元件，其中，上 述絕緣套筒的前後間長度約為1 0 c m。 7.如申請專利範圍第5之高壓電阻器元件，其中，上述 絕緣套筒的前後間厚度約為3mm。 16 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954 1232469 8. 如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述絕緣套筒係由燒結陶瓷組成。 9. 如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述外筒，採用作為上述絕緣物的全保護覆被之不具 有螺旋狀突出片的耐熱性優良之低壓現用的外鞘。 1 0 .如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述絕緣物係用以耐震保護經充填燒結固化而埋藏的 上述電阻發熱線。 1 1 .如申請專利範圍第1或2項之高壓電阻器元件，其 中，上述電極棒係導電性金屬棒。 17 312/發明說明書(補件)/93-04/93101954