JPH0997701A - 中性点接地抵抗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 抵抗器が通電されたとき、この抵抗器をタン
ク内において、絶縁・冷却する絶縁ガスが抵抗器の発熱
により、熱分解するのを抑制するようにしたことを目的
とする。 【構成】 抵抗素板８を絶縁部材９を介して所定段数に
積層して設けた抵抗器６に、絶縁ガスが流通する冷却ダ
クト１４を必要数設け、又、前記抵抗素板８の周縁には
絶縁部材９と同質材料からなる短冊状のシール板１１，
１１ａを用いて囲繞し、抵抗器６が通電により発熱した
とき、この熱を抵抗器６の内部では冷却ダクト１４を通
流する絶縁ガスにて冷却し、逆に、抵抗素板８の周縁か
らの放熱はシール板１１，１１ａにより抑制することに
よって、抵抗器６全体を均一な温度分布でバランスよく
冷却し、これによって絶縁ガスが急激に温度が上昇して
分解するのを良好に回避するようにしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、変圧器巻線の中性点を
抵抗装置を介して接地する電力用の中性点接地抵抗装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から知られている中性点接地抵抗装
置は、例えば、ケース内に抵抗素体をグリッド状に配置
して形成した複数台の抵抗器によって構成されている。
据付に際しては、個々の抵抗器を直列接続した状態で支
持碍子を介して横１列状態で据付られており、これら抵
抗器のうち、最前列の抵抗器は変圧器巻線の中性点に、
最終列に位置する抵抗器は接地線にそれぞれ接続されて
いる。そして、抵抗装置を構成する各抵抗器は、気中絶
縁方式により絶縁・冷却されているだけであるので、中
性点の大地間電位が上昇した場合ケース自体が高電圧と
なる結果、設置場所の周囲は安全対策上保護フェンスが
設けられている。

【０００３】然るに、前記抵抗装置は気中絶縁方式が採
用されている関係上、装置自体が大形化するのを回避す
ることが難しいという問題があった。又、抵抗素体が外
気と接触するため、塩害地域等雰囲気の悪い場所での使
用は抵抗素体が劣化する等の問題もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の問題を解決する
ために近年になり、所定数の抵抗素板を絶縁部材を介在
させて複数層積層して構成した抵抗器を、密閉したタン
ク内に収容設置し、このタンク内にＳＦ₆ ガス等の絶縁
ガスを定量充填して構成した抵抗装置が使用されるよう
になってきた。ところが、前記絶縁ガスを充填した抵抗
装置においては、抵抗素板に電流が流れると、抵抗分に
応じた熱がそのまま抵抗素板から熱放散されて絶縁ガス
の温度が急上昇し、これによりタンク内の圧力が異常に
高くなる結果、タンク自体は耐圧力に優れた高価なもの
を使用する必要があった。

【０００５】又、前記抵抗素板の温度が上昇すると、そ
の温度によって絶縁ガスが分解されて有毒な分解ガスが
発生してこれがタンク内に蓄積されるため、この結果、
抵抗素板の温度を下げることが困難となるばかりか、分
解ガスが抵抗素板や絶縁部材と接触し、これらの部材を
劣化損傷させ抵抗装置の寿命を短くする等の問題があっ
た。

【０００６】更に、抵抗素板を複数層にわたり絶縁部材
を介挿して抵抗器を構成していたので、抵抗器の内部は
抵抗素板の熱が隠って冷却されにくい状態にあるため、
抵抗素板の温度が降下する前に抵抗装置が再び動作する
と、抵抗素板の温度が許容温度以上に上昇し、抵抗器自
体を損壊させるおそれがあった。

【０００７】本発明は、前記の種々な問題に鑑み、抵抗
器に電流が流れることによって生ずる抵抗素板の温度上
昇を抑制し、これによって絶縁ガスが抵抗素板の発熱に
よって熱分解した際、抵抗素板を被覆する絶縁部材が分
解ガスによりその絶縁性能が低下するのを防止するよう
にした、簡易な構造の中性点接地抵抗装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の問題点
に鑑み、抵抗素板をシート状の絶縁部材を介して複数層
積層して抵抗素体を設け、これら抵抗素体を所要層積層
する毎に冷却ダクトを配設するとともに、前記絶縁部材
間に介挿される抵抗素板の外周縁にそれぞれ短冊状のシ
ール板を介在させて前記抵抗素板の周縁を囲繞すること
により抵抗器を形成する。ついで、前記抵抗器をタンク
内の底部に取付けた支持碍子上に下側支持板を介して載
置固定し、抵抗器の上部側は上部支持板を乗載し、これ
ら上，下１対の支持板を合成樹脂からなる絶縁性の締付
用スタッドボルトあるいは磁器碍子を用いて締着するこ
とにより、複数の抵抗素体を積層して設けた抵抗器を良
好に挟持固定する。このあと、タンク内にＳＦ₆ ガス等
の絶縁ガスを定量充填して抵抗装置を構成するようにし
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】前記構成の抵抗装置において、今、例えば１線
地絡等の事故が生じた場合、地絡電流が抵抗素板に流れ
抵抗素板が発熱してその温度が上昇した場合、抵抗器の
所要層毎に形成した冷却ダクトに絶縁ガスが通流してい
るため、前記抵抗器はその内部を良好に冷却することが
できる。一方、抵抗器を構成する各抵抗素体の外周縁
は、短冊状のシール板によって囲繞されているので、抵
抗素板の熱がこの部位から放散されるのを良好に防ぐこ
とができる。

【００１０】この結果、前記抵抗器は冷却ダクトによっ
て内部の冷却が良好に行える一方、絶縁ガスと接触しや
すい抵抗素板周縁からの熱放散を容易に抑制することが
できるので、抵抗器全体をほぼ均一な温度分布でバラン
スよく冷却することができるため、抵抗器からの急激な
熱放散による絶縁ガスの温度上昇を抑制・緩和すること
が可能となり、タンク内の圧力上昇を効果的に阻止する
ことができる。

【００１１】又、絶縁ガスは抵抗素板に対して接触する
機会が少ないので、抵抗素板の温度上昇に伴い絶縁ガス
が熱分解して、分解ガスが発生するという問題を良好に
回避・抑制することができるので、分解ガスの発生によ
って絶縁部材の絶縁性能が低下し、これによって抵抗器
の絶縁が損なわれるということはほとんどないため、こ
の種抵抗装置の長寿命化と繰り返し動作（使用）を円滑
に行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６によ
って説明する。図１において、１は例えば、変電所内に
設置した変圧器で、２は変圧器１の横に設置した本発明
の中性点設置抵抗装置（以下、抵抗装置という）で、こ
の抵抗装置２はその入力側の碍子３を介して変圧器１の
中性点ブッシング４に接続ケーブル５を用いて接続され
る。そして、前記抵抗装置２は図１で示すように、後述
する抵抗素板を所定段数積層して構成した抵抗器６と、
この抵抗器６を収容設置してＳＦ₆ ガス等絶縁ガスを定
量充填した図１で示すタンク７とによって概略構成され
ている。

【００１３】次に前記抵抗器６の構成について説明す
る。この抵抗器６は図３，４で示すように、ステンレス
鋼板等導電性の金属板をジグザグ状に打抜き加工した複
数枚の平板状の抵抗素板８と、この抵抗素板８を上下方
向から挟持する該抵抗素板８よりやや幅広となした１対
のマイカ，アルミナ，シリカ等耐熱性に優れたシート状
の絶縁部材９とを用いて形成した抵抗素体１０を所要層
数（本実施例では３層）づつ複数段に積層して構成され
ている。

【００１４】前記抵抗素体１０は図３〜５で示すよう
に、下側の絶縁部材９上に抵抗素板８を、その外周縁が
絶縁部材９の周縁から内側に一定の寸法Ｌの余白を残し
て乗載し、つづいて、前記絶縁部材９の周縁と抵抗素板
８外周縁との間の余白部分に、抵抗素板８の板厚と同厚
で、かつ、絶縁部材９と同質材料からなる短冊状の耐熱
性のシール板１１，１１ａを配置し、このあと、図４で
示すように上側の絶縁部材９を、下側の絶縁部材９との
位置合せを行って抵抗素板８上に載置することによっ
て、１枚の抵抗素体１０を形成する。前記シール板１１
を下側の絶縁部材９の周縁に乗載する場合は、抵抗素板
８を絶縁部材９に載置したあと、シール板１１，１１ａ
を図４で示すように、下側絶縁部材９の余白部分に載
せ、これらを例えば、耐熱性の接着剤等を用いて固着す
る。なお、抵抗素板８の入力端子８ａと出力端子８ｂ
は、図４で示すように、その引出方向側に位置するシー
ル板１１ａの長さ寸法を、他のシール板の長さに比べて
前記端子８ａ，８ｂが、導出できる寸法分だけ短くする
ことによって、図５で示すように、容易に引き出すこと
ができる。又、シール板１１，１１ａ自体は抵抗素板８
の周縁に密接して絶縁部材９に固着されている。

【００１５】前記のようにして抵抗素体１０を形成した
ら、この抵抗素体１０を複数層（本例では３層づつ）積
層して抵抗器素体１２を設ける。この場合、抵抗素体１
０を形成する各層の抵抗素板８は電気的に直列接続する
関係上、入力端子８ａと出力端子８ｂとをそれぞれ各層
毎に入れ違い状となして配設されている。そして、抵抗
素体１２を必要数形成したら、図３で示すように、各抵
抗素体１２間に位置する絶縁部材９，９間にそれぞれ図
４に示すように、耐熱性の絶縁材料（例えばマイカ，ア
ルミナ等）からなるレール１３を所定の間隔を保って並
行に配設し、この状態で前記各抵抗器素体１２を所要層
積層することによって、抵抗器素体１２間に冷却ダクト
１４を形成する。

【００１６】各抵抗器素体１２間に冷却ダクト１４を設
けたら、これら抵抗器素体１２を所定段数積層すること
によって抵抗器６を構成する。前記のようにして抵抗器
６を構成したら、各抵抗素体１０から突出する抵抗素板
８の出力端子８ｂと前層の抵抗素体１０の入力端子８ａ
とを溶接等にて接続することにより、即ち、各層抵抗素
体１０の抵抗素板８を直列に接続して抵抗器６の組立を
終える。なお、各層の抵抗素板８の入，出力端子８ａ，
８ｂを接続する場合は、必要に応じて前記抵抗器６を組
立る以前の抵抗器素体１２を形成した段階で接続するよ
うにしてもよい。

【００１７】抵抗器６の組立が終了したら、この抵抗器
６をタンク７内の支持碍子１６上に下部支持板１７を介
して乗載し、抵抗器６の上部側に配置した上部支持板１
８と前記下部支持板１７とを、絶縁性の締付用スダッド
ボルト１９を用いて締付固定し、抵抗器６を上，下部の
支持板１８，１７によって挟持固定する。なお、上，下
部の支持板１８，１７は抵抗器６の組立を終了した時点
で取付けるようにしてもよい。又、図２において、２０
は上部支持板１８に被着した電界緩和シールドである。
更に、図１で示す２１は抵抗器６の上部支持板１８と入
力側碍子３とを接続する接続導体、２２は下部支持板１
７と出力側碍子２３とを接続する接続導体であり、この
接続導体２２は接地線２４を介して地中に接地されてい
る。前記のようにして、抵抗器６をタンク７に組込んだ
らこのタンク７内にＳＦ₆ ガス等の絶縁ガスを所定の圧
力で充填する。

【００１８】次に、動作について説明する。送電系統に
おいて１線地絡事故等が生じ、変圧器１の中性点ブッシ
ング４から接続ケーブル５→接続導体２１を経て抵抗器
６に数秒間大電流が流れると、抵抗器６を構成する各抵
抗素板８はその抵抗分又は電力量に応じた熱を生ずる。
前記各抵抗素板８に発生した熱は抵抗器６の外部に放散
されようとする。この場合、抵抗素板８間は耐熱性の絶
縁部材９が介挿されており、しかも、抵抗素板８の周縁
は短冊状のシール板１１，１１ａによって囲繞されてい
るので、抵抗素板８の熱は徐々に放散される。

【００１９】一方、各抵抗素板８を複数層積層して設け
た抵抗器素体１２間には冷却ダクト１４が形成されてお
り、かつ、この冷却ダクト１４内には常時絶縁ガスが充
満させてあるので、各抵抗器素体１２内で発生した熱
は、逆に、冷却ダクト１４内に充満する絶縁ガスによっ
て、内部に蓄積されることなく徐冷されることになる。
この場合も抵抗素板８の熱が絶縁ガスによって直接冷却
されるのではなく、絶縁部材９を通って冷却ダクト１４
内に徐々に放散される熱を絶縁ガスが奪って抵抗器６の
内部を徐冷するものである。

【００２０】このように、抵抗素板８に発生した熱は急
激に抵抗素板８から放熱されるのではなく、冷却ダクト
１４及び抵抗素板８を囲繞するシール板１１，１１ａを
通って徐々に絶縁ガスに伝達されるため、絶縁ガスは抵
抗素板８の熱によって熱分解されることなく温められる
ことになる。この結果、絶縁ガスは抵抗素板８の電流通
電時に発生する熱によって急激に温度及び圧力が上昇す
るのを効果的に抑制できる。従って、絶縁ガスは抵抗素
板８の通電時における発熱によって熱分解するのを良好
に抑制し、その絶縁性能を損なうことなく維持できると
ともに、分解ガスの発生が抑制されるため、分解ガスに
よる絶縁部材９，抵抗素板８の劣化損傷を良好に回避す
ることができる。

【００２１】本発明は、図３で示すように抵抗器６に設
けた冷却ダクト１４が絶縁ガスを横方向に流通させる構
造で説明したが、これに限定せず、抵抗器６自体を縦向
きにし、冷却ダクト１４が上下方向に位置するようにし
て、抵抗素板８の発熱時絶縁ガスをタンク７内を上下方
向に循環させ、抵抗素板８の冷却効果を高めるようにし
てもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、抵抗器
の所要位置にこの抵抗器内を絶縁ガスが流通する冷却ダ
クトを形成したので、抵抗器はその通電時内部で発生す
る熱を冷却ダクト内に流通する絶縁ガスによって良好に
冷却することができる。

【００２３】又、抵抗器を構成する抵抗素板はこれを上
下方向から絶縁部材間において、その周縁が耐熱性の短
冊状のシール板で囲繞されているので、抵抗素板が通電
により発熱した際、抵抗素板の熱が外部に放散されるの
を抑制することができるため、抵抗素板の発熱によって
絶縁ガスが急激に温度，圧力が上昇するのを良好に抑制
・緩和することができる。

【００２４】このように、本発明においては抵抗器が通
電により発熱したとき、抵抗器内部の熱は冷却ダクト内
を流通する絶縁ガスにより冷却し、抵抗器を構成する抵
抗素板の周縁は、シール板によって囲繞することによ
り、逆に抵抗素板からの熱の放散を抑制するようにした
ので、抵抗器自体は通電による発熱を瞬時に放熱するこ
となく、均一な温度分布によりバランスよく徐冷するよ
うに構成されているため、絶縁ガスの熱分解を効果的に
抑制することができるとともに、これによって絶縁部材
の劣化損傷が抑制でき、抵抗器の繰り返し使用を可能と
してその長寿化をはかることができ利便である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中性点接地抵抗装置の使用状態を示す
断面図である。

【図２】抵抗器の側面図である。

【図３】抵抗器の製作途中を示す斜視図である。

【図４】抵抗器の要部を分解して示す斜視図である。

【図５】抵抗素板の取付状態を示す平面図である。

【図６】抵抗器の要部を縦断して示す正面図である。

【符号の説明】

２ 抵抗装置 ６ 抵抗器 ７ タンク ８ 抵抗素板 ９ 絶縁部材 １０ 抵抗素体 １１ シール板 １２ 抵抗器素体 １４ 冷却ダクト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスを封入したタンク内に、抵抗素
   板を耐熱性でシート状の絶縁部材により挟持被覆し、こ
   れを複数層にわたり積層してなる抵抗器を収容設置した
   中性点接地抵抗装置において、前記抵抗器の抵抗素板を
   挟持する絶縁部材の所定層間に、絶縁ガスを抵抗器内に
   流通させる冷却ダクトを設けたことを特徴とする中性点
   接地抵抗装置。
2. 【請求項２】 前記絶縁部材によって挟持被覆される抵
   抗素板の周縁に、耐熱性に優れた短冊状のシール板を配
   設して前記抵抗素板の周縁を囲繞するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の中性点接地抵抗装置。