JPH02299206A

JPH02299206A - 高電圧電気機器

Info

Publication number: JPH02299206A
Application number: JP11871089A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Murase; 洋村瀬; Hitoshi Okubo; 仁大久保; Tsuneji Teranishi; 常治寺西
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1989-05-15
Publication date: 1990-12-11

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は液体からなる冷却媒体により発熱部を冷却する
構造を有する高電圧電気機器に関する。

（従来の技術）一般に、サイリスタバルブ装置、ガス絶縁変圧器等の高
電圧電気機器においては、絶縁ガスの冷却能力を補うた
めにパーフロロカーボン液やフロン液等の絶縁性及び冷
却性に優れた有機化合物により発熱部を冷却する構造が
採用されている。

また、通常発熱部は高電圧側にあり、熱交換器は接地電
位側に配設される。

従って、冷却媒体の循環系は高電圧絶縁を保持する必要
があり、冷却媒体を通すパイプは高分子樹脂等の絶縁物
を利用して絶縁を保持している。

ここで、サイリスタバルブ装置を例にとり従来の高電圧
電気機器の構成を第９図及び第１０図を用いて説明する
。ＳＦ、ガス等の絶縁ガス２を充填したガス容器１内に
は、多数のサイリスタ素子からなるサイリスタスタック
３及びシールド電極４が絶縁スペーサ５により絶縁支持
され収納されている。そして、冷却媒体であるパーフロ
ロカーボン液は接地電位にある一方の集液管７から高分
子樹脂からなる絶縁バイブロによりサイリスタスタック
３間を循環し再び他方の集液管７に戻る。

また、ガス容器１の外部には、一対の集液管７に接続さ
れた金属パイプからなる配管８が配設されている。この
配管８の途中にはポンプ９、熱交換器ｌＯ及び絶縁パイ
プに圧力が印加されないようにする圧力調整器１１が接
続されている。

ところで、パーフロロカーボン液が矢印１２で示す流れ
を生じると、流動帯電により、冷却媒体であるパーフロ
ロカーボン液は負に帯電し、金属に正電荷を与える。そ
して、負に帯電した冷却媒体が絶縁バイブロ内を流動す
ると、絶縁バイブロは負に帯電し高電位になる。

このような流動帯電は、配管据付時に混入する塵埃や配
管のＭ等の導電性粒子により大きく加速され、導電性粒
子の大きさが大きい程顕著となることが知られている。

また、流動帯電は、絶縁バイブロの沿面及び貫通方向に
放電を発生させ、絶縁バイブロの破損や絶縁ガス２の絶
縁破壊を誘発する危険性がある。

そこで、配管８の途中にメツシュ状構造物１３を垂直に
設け、一定以上の大きさの導電性粒子をメソシュ状構造
物１３で捕獲する方法が採用されている。

しかしながら、この方法ではメツシュ状構造物１３が目
詰りを起し易く、冷却媒体の流速が低下し冷却効率が低
下するとともにポンプ９に大きな負荷がかかることにな
る。

（発明が解決しようとする課題）このように、従来の高電圧電気機器にあっては流動帯電
を発生させる導電性粒子の捕獲を配管に設けたメツシュ
状構造物で行なっている。このため、導電性粒子による
メツシュ状構造物の目詰りが発生し、絶縁パイプの損傷
や絶縁ガスの絶縁破壊が発生する。しかも、発熱部の冷
却効率が低下し、高電圧電気機器の寿命特性及び信頼性
が低下する。

本発明は上記の点を考慮して成されたもので、寿命特性
に優れ信頼性を向上した高電圧電気機器を提供すること
を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明においては、配管の水
平部分にメツシュ状構造物を傾斜して内装し、水平部分
の一部にメツシュ状構造物を内装した径大部を設け、あ
るいは水平部分に高分子樹脂部材を装着しかつ粒子捕獲
装置を設けている。

（作用）このように構成することにより、いずれの場合も導電性
粒子を容易にかつ確実に捕獲することができ、寿命特性
に優れ信頼性を向上した高電圧機器を提供することがで
きる。

（実施例）以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して説
明する。尚、第９図及び第１０図に示す構成と同等部分
については同一符号を付して説明する。　ＳＦ、ガス等
の絶縁ガス２を充填したガス容器１内には、多数のサイ
リスタ素子からなる複数のサイリスタスタック３及び電
界緩和用のシールド電極４が収納されている。そして、
シールド電極４は最上段に配置され、このシールド電極
４の下側にサイリスタスタック３が多段に積層されてい
る。また、シールド電極４とサイリスタスタック３間、
サイリスクスタック３相互間及びサイリスタスタック３
とガス容器１底部間には夫々絶縁支持用の絶縁スペーサ
５が装着されている。

そして、サイリスタスタック３内には高分子樹脂からな
る絶縁バイブロが挿通されている。この絶縁バイブロの
一端には接地電位にある一方の集液管７が接続されてい
る。絶縁バイブロの他端には接地電位にある他方の集液
管７が接続されている。そして、パーフロロカーボン液
等の冷却媒体が一方の集液管７、絶縁バイブロ及び他方
の集液管７間に循環される。

また、ガス容器１の外部には、南端が夫々一対の集液管
７に接続され金属パイプからなり冷却媒体の循環路とな
る配管８が配設されている。この配管８の途中には冷却
媒体を流すためのポンプ９゜冷却媒体がサイリスタスタ
ック３で得た熱を大気に放出する熱交換器ＩＯ及び圧力
調整器１１が配設されている。この圧力調整器１１は絶
縁ガス２の圧力と冷却媒体の圧力を平衡させ、絶縁バイ
ブロの内外に差圧が生じないようにするものである。

さらに、配管８の途中でかつ水平に配設された部分には
冷却媒体の流れ１２に対して傾斜してメツシュ状構造物
１４を内装している。このメツシュ状構造物１４は、流
れ１２が配管８下面に向く成分を生じるように傾斜させ
ている。しかも、メツシュ状構造物１４の下端部近傍で
流れ１２の上流側の配管８下部には粒子捕獲装置１５を
配設している。

次に本実施例の構成における作用効果を説明する。ポン
プ９を駆動することにより、冷却媒体は配管８、メツシ
ュ状構造物１４、集液管７．絶縁バイブロへ送られる。

そして、サイリスタスタック３内の絶縁バイブロを通過
するときサイリスタスタック３を冷却し高温となった冷
却媒体は、絶縁バイブロ、集液管７及び配管８を介して
熱交換器１０に入り、この熱交換器１０で冷却され再び
ポンプ９に送られる。

また、冷却媒体中に存在する導電性粒子はメツシュ状構
造物１４に到達後メツシュ状構造物１４の面に沿って下
方向の成分の力を受は落下し１粒子捕獲装置１５内に捕
獲される。このように、冷却媒体中の導電性粒子は自然
に粒子捕獲装置１５内に確実に捕獲することができる。

これにより、導電性粒子が絶縁バイブロ内に達すること
がなく、絶縁バイブロの損傷や絶縁ガス２の絶縁破壊を
防止することができる。

しかも、導電性粒子はメツシュ状構造物１４に付着する
ことなく粒子捕獲装置１５内に落下するので。

メツシュ状構造物１４の目詰りがなく１発熱部の冷却効
率を向上させることができる。ひいては、高電圧電気機
器の寿命特性及び信頼性を向上させることができる。

尚、本実施例においては、メツシュ状構造物１４及び粒
子捕獲装置１５を１組として配管の途中に一段配置した
が、第３図に示す如く、多段配置とすることもできる。

この場合、メツシュ状構造物１４は後段程目を細かくか
つ傾斜を大きくしている。

次に、他の実施例を第４図を参照して説明する。

この実施例では配管８の一部に径大部８ａを設け、この
径大部８ａ内に径大部を上下に部分するようにメツシュ
状構造物１６が水平に収納され、流れ１２がメツシュ状
構造物１６を下から上へ向うように構成されている。こ
のように構成することにより、径大部８ａ内の流れ１２
の速度を遅くすることができ、メツシュ状構造物１６の
目詰りを効果的に防止することができる。

さらに、上記の各実施例に示すメツシュ状構造物１４．
１６をフッソ樹脂等の高分子樹脂で構成することにより
、さらに新たな効果が得られる。つまり、メツシュ状構
造物１４．１６は流動帯電により負に帯電する。しかも
、導電性粒子が負に帯電しているため、導電性粒子は反
発力によりメツシュ状構造物１４．１６から遠ざかり捕
獲が容易となる。

また、第５図に示す如く、配管８内の途中に高分子樹脂
板１７を装着し、配管８の高分子樹脂板１７の流れ１２
に対して下流側に粒子捕獲装置１８を設けることができ
る。この場合も、導電性粒子は負に帯電している高分子
樹脂板１７との反発力により配管８内壁近傍に移動し、
粒子捕獲装置１８内に捕獲することができる。

しかも、第６図に示す如く、粒子捕獲装置１８内にフィ
ン１８ａを設けることにより、一旦捕獲された導電性粒
子の飛散を防止することができる。

そして、高分子樹脂板に変え、第７図に示す如く、高分
子樹脂棒１９を採用することもできる。尚。

図中２０は支持スペーサである。

さらに、第８図に示す如く、第４図に示すメツシュ状構
造物１６を電源２１により積極的に負に帯電させ同様な
効果を得ることもできる。尚、図中２２はブッシングで
あり、２３は絶縁物である。

また１以上述べた各実施例を任意に複数個組合せること
もできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明においては、配管の水平部分
にメツシュ状構造物を傾斜して内装し、水平部分の一部
にメツシュ状構造物を内装した径大部を設け、あるいは
水平部分内に高分子樹脂部材を装着しかつ粒子捕獲装置
を設けることにより、導電性粒子を冷却媒体の流れを乱
すことなく容易にかつ確実に捕獲することができ、寿命
特性に優れ信頼性を向上した高電圧電気機器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す高電圧電気機器の概略
構成図、第２図は第１図に示すメツシュ状構造物及び粒
子捕獲装置の取付を示す図、第３図は本発明の他の実施
例を示すメツシュ状構造物及び粒子捕獲装置の取付を示
す図、第４図は本発明のさらに他の実施例を示すメツシ
ュ状構造物及び粒子捕獲装置の取付を示す図、第５図は
本発明の他の実施例を示す高分子樹脂板及び粒子捕獲装
置の取付を示す図、第６図は本発明のさらに他の実施例
を示す高分子樹脂板及び粒子捕獲装置の取付を示す図、
第７図は本発明の他の実施例を示す高分子樹脂棒及び粒
子捕獲装置の取付を示す図、第８図は本発明のさらに他
の実施例を示すメツシュ状構造物及び粒子捕獲装置の取
付を示す図、第９図は従来の高電圧電気機器を示す概略
構成図、第１０図は第９図に示すメツシュ状構造物の取
付を示す図である。１・・・ガス容器　　　　２・・・絶縁ガス３・・・サ
イリスタスタック　４・・・シールド電極５・・・Ｍ縁
スペーサ　　６・・・絶縁パイプ７・・・集液管　　　
　　８・・配管８ａ・・・径大部　　　　　９・・・ポンプ１０・・・
熱交換器　　　　１１・・・圧力調整器１４・・・メツ
シュ状構造物　　１５・・・粒子捕獲装置１６・・・メ
ツシュ状構造物　　１７・・・高分子樹脂板１８・・・
粒子捕獲装置　　１９ａ・・・フィン１９・・・高分子
樹脂棒　　２０・・・支持スペーサ２１・・・電源　　
　　　　２２・・・ブッシング２３・・・絶縁物代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　第子丸　健第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁ガスを充填したガス容器内に発熱部を有する
機器本体を収納し、この機器本体の発熱部内に絶縁パイ
プを挿通し、前記ガス容器外部に熱交換器を備えた配管
を配設し、この配管と前記絶縁パイプとを接続して液体
からなる冷却媒体の循環路を形成してなる高電圧電気機
器において、前記配管に水平部分を設けこの配管の水平
部分内にメッシュ状構造物を傾斜して内装し、このメッ
シュ状構造物の冷却媒体の循環下流側近傍の配管に粒子
捕獲装置を配設してなる高電圧電気機器。
（２）絶縁ガスを充填したガス容器内に発熱部を有する
機器本体を収納し、この機器本体の発熱部内に絶縁パイ
プを挿通し、前記ガス容器外部に熱交換器を備えた配管
を配設し、この配管と前記絶縁パイプとを接続して液体
からなる冷却媒体の循環路を形成してなる高電圧電気機
器において、前記配管に水平部分を設けかつこの配管の
水平部分の一部に径大部を設け、この径大部内に径大部
を上下に二分するメッシュ状構造物を内装し、前記径大
部に粒子捕獲装置を配設してなる高電圧電気機器。
（３）メッシュ状構造物を高分子樹脂で構成してなる請
求項１または２記載の高電圧電気機器。
（４）メッシュ状構造物を電源により負に帯電させてな
る請求項１または２記載の高電圧電気機器。
（５）絶縁ガスを充填したガス容器内に発熱部を有する
機器本体を収納し、この機器本体の発熱部内に絶縁パイ
プを挿通し、前記ガス容器外部に熱交換器を備えた配管
を配設し、この配管と前記絶縁パイプとを接続して液体
からなる冷却媒体の循環路を形成してなる高電圧電気機
器において、前記配管に水平部分を設けこの配管の水平
部分内に高分子樹脂部材を装着し、この高分子樹脂部材
の冷却媒体の循環下流側近傍に粒子捕獲装置を配設して
なる高電圧電気機器。