JPH0215238Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は送電線路用しや断器に係り、特に投入
側線路に変圧器が設置されていてもサージ電圧を
大幅に低減するのに好適なしや断器に関するもの
である。

送電線路により送電を開始するときあるいは停
止するときには、しや断器により線路の開閉操作
を行う。このとき、開閉操作によつて電力ケーブ
ル、特に電力ケーブルとシースと大地間に異常に
高い開閉サージ電圧が発生し、シース防食層を破
壊することがある。そのため、従来、この異常電
圧を抑制するため、第１図に示すような投入抵抗
付しや断器が提案され、すでに実用化されてい
る。

第１図において、１は架空送電線路、２は架空
送電線路に接続されたしや断器で、しや断器２は
投入抵抗器３と並列に補助しや断部４を接続し、
この投入抵抗器３と補助しや断部４との並列回路
に直列に主しや断部５を接続した構成としてあ
る。６は地中送電線路、７は変圧器である。

通常の投入操作は、投入抵抗器３が線路１に投
入された状態で行ない、過渡電圧が十分減少して
から、この投入抵抗器３を補助しや断部４の投入
によつて短絡し、正常運転状態に入れる。したが
つて、開閉サージ電圧としては、抵抗投入時と抵
抗短絡時とに発生し、両者の値がバランスするよ
うに投入抵抗器の抵抗値（一般には400〜1000Ω）
を定めている。

ところで、この投入抵抗付しや断器が有効なの
は、投入される線路側に変圧器が設置されていな
い場合であり、このときは、開閉サージ電圧を投
入抵抗器３を設けない場合の1/2〜1/4に抑制する
ことができる。しかしながら、投入される側の線
路に第１図に示すように変圧器７が設置されてい
ると、変圧器７の突流によつて投入抵抗器３の短
絡時にサージ電圧が異常に高くなる場合がある。
すなわち、大容量変圧器では、変圧器の投入励磁
インピーダンス（100Ω前後）が投入抵抗器３の
抵抗値より小さい場合が多く、投入後数サイクル
の間は送電電圧の大部分を投入抵抗器３が分担す
ることになり、投入後10〜20mSで行う投入抵抗
器３の短絡時に、投入抵抗器３なしの場合と同程
度のサージ電圧が発生する恐れがある。

これを改善するため、投入抵抗器３の抵抗値を
変圧器７の投入励磁インピーダンスより十分小さ
くすることが考えられるが、この場合は、抵抗短
絡時のサージ電圧を低減できても、抵抗投入時の
サージ電圧が逆に大きくなり、全体としてあまり
有効な対策とはならない。また、投入抵抗器３の
代りにリアクトルを投入することも考えられる
が、この場合は、投入される側の線路はサージ電
圧を抑制されるが、逆側の線路には高いサージ電
圧が発生し、これも全体としてはあまり効果がな
い。

本考案は上記に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、たとえ送電線路に変圧器が設
置されていても発生する開閉サージ電圧を大幅に
抑制することができる送電線路用しや断器を提供
することにある。

即ち、本考案の送電線路用しや断器は、投入抵
抗器の外周にリアクトルを設置してそれらを並列
に接続した構成を有する開閉サージ抑制器と並列
に補助しや断部を設け、前記開閉サージ抑制器と
前記補助しや断部との並列回路に直列に主しや断
部を設けてなることを特徴とするものである。

以下本考案を第２図ないし第４図に示した実施
例を用いて詳細に説明する。

第２図は本考案のしや断器の一実施例を示す回
路図である。第２図において、８は開閉サージ抑
制器で、これは投入抵抗器３とリアクトル９との
並列回路より構成してあり、補助しや断部４は開
閉サージ抑制器８に並列に設けてある。そして、
開閉サージ抑制器８と補助しや断部４との並列回
路に直列に主しや断部５が設けてある。

なお、開閉サージ抑制器８の投入抵抗器３は、
開閉サージ電圧を抑制する必要があるので、しや
断器が設置されている部分のサージインピーダン
スの数倍の抵抗値（一般に400〜1000Ω）に選定
してある。また、リアクトル９のインダクタンス
Ｌは、高周波のサージ電圧が減衰する間、投入抵
抗器３よりそのインピーダンスωLが大きく、か
つ、送電線路に接続される変圧器７（第１図参
照）の投入励磁インダクタンスより小さく選定し
てある。サージ電圧の高周波成分は、一般には１
〜20MHz程度の値が観測されているので、1MHz
で投入抵抗器３の抵抗値（例えば1000Ω）と同じ
値にするには、Ｌ＝1000／2π×10⁶＝159×10^-6
（Ｈ）となる。

一方、変圧器７の投入励磁インダクタンスは数
100ｍＨのオーダであるので、リアクトル９のイ
ンダクタンスＬとしては、裕度をみて200μH〜10
ｍＨ程度に選定すればよい。

第３図は第２図の開閉サージ抑制器８の一実施
例を示す具体的構造図である。投入抵抗器３の外
周にリアクトル９を設置し、これら全体を碍管１
０内に収納し、碍管１０内には、六ふつ化硫黄
（SF₆）または絶縁油を封入した構成としてある。

一般に開閉サージ電圧は、数マイクロセカンド
で減衰する高電圧（送電電圧の数倍）の高周波
（数メグ〜数十メグヘルツ）の波と数十ミリセカ
ンド継続する低電圧の低周波の波で合成されてい
るが、開閉サージ抑制器８は、高周波の波に対し
ては抵抗素子として、また、低周波の波に対して
はリアクトルとして作用する。

次に、本考案に係るしや断器を用いて投入操作
を行つた場合のサージ電圧について考えてみる。
投入操作は、補助しや断部４を開にしたまま主し
や断部５を閉にして行うが、このとき、送電線路
に直列に開閉サージ抑制器８が挿入されているの
で、投入直後の高周波のサージ電圧は抵抗で抑制
され、送電線路に発生するサージ電圧は大幅に低
減される。この投入操作後、約10〜20ｍＳ経過し
てから、補助しや断部４を閉にして開閉サージ抑
制器８を短絡し、しや断器の全操作を完了する
が、この短絡操作時にはサージ電圧が低周波とな
つているため、開閉サージ抑制器８のインピーダ
ンスは十分小さくなつており、変圧器７の突流の
影響を考慮しても、この部分に加わる電圧が小さ
く、この操作によつて発生するサージ電圧は微少
なものとなる。したがつて、両操作（投入、短
絡）によつて発生するサージ電圧は全体として小
さくなる。

上記したように、本考案の実施例によれば、 (1) 投入側線路に変圧器が設置されていても開閉
サージ電圧を従来のしや断器のそれより大幅に
低減でき、送電線路構成要素を開閉サージ電圧
から保護することができる。

(2) 投入抵抗器３は、これに流れるサージ電流に
よるジユール熱を考慮して設計されるが、本考
案に係るしや断器では、投入抵抗器３には短時
間しかサージ電流が流れないので、投入抵抗器
３を小型のものとすることができる。

という利点がある。

第４図は本考案の他の実施例を示す回路図で、
第２図と同一部分は同じ符号で示してある。第４
図においては、投入抵抗器３とリアクトル９との
並列回路にさらに低抵抗器１１を直列に接続した
構造の開閉サージ抑制器８′を用いてある。

なお、低抵抗器１１の抵抗値は、投入側に設置
される変圧器７（第１図参照）の突入励磁インピ
ーダンスと同程度のものとしてある。第４図によ
れば、開閉サージ電圧は投入抵抗器３（抵抗値は
線路のサージインピーダンスの数倍）とリアクト
ル９との並列回路で抑制され、変圧器７の突流は
低抵抗器１１で抑制されるという効果がある。

以上説明したように、本考案によれば、たとえ
送電線路に変圧器が設置されていても発生する開
閉サージ電圧を大幅に抑制することができ、送電
線路の構成要素を開閉サージ電圧から保護できる
という効果がある。

また、本考案によれば、開閉サージ抑制器を、
抵抗器の外周にリアクトルを設置してこれらを並
列に接続した構成を有するものとしてあるので、
電流、周波数で一定な成分の抵抗器、リアクトル
により開閉サージを抑制することができ、ひいて
は種々の要因で開閉されるしや断部の全ての開閉
サージを有効に抑制でき得る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の投入抵抗付しや断器を送電線路
に設置した例を示す図、第２図は本考案の送電線
路用しや断器の一実施例を示す回路図、第３図は
第２図の開閉サージ抑制器の一実施例を示す具体
的構造図、第４図は本考案の他の実施例を示す回
路図である。 １：架空送電線路、３：投入抵抗器、４：補助
しや断部、５：主しや断部、７：変圧器、８，
８′：開閉サージ抑制器、９：リアクトル、１
０：碍管、１１：低抵抗器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 送電線路に用いるしや断器において、投入抵
   抗器の外周にリアクトルを設置してそれらを並
   列に接続した構成を有する開閉サージ抑制器と
   並列に補助しや断部を設け、前記開閉サージ抑
   制器と前記補助しや断器との並列回路に直列に
   主しや断部を設けてなることを特徴とする送電
   線路用しや断器。 ２ 前記開閉サージ抑制器は、投入抵抗器の外周
   にリアクトルを設置してこれらを並列に接続し
   たものを碍管内に収納し、該碍管内に六ふつ化
   硫黄ガスまたは絶縁油を封入した構成としてあ
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の送電線
   路用しや断器。 ３ 前記開閉サージ抑制器は投入抵抗器とリアク
   トルとの並列回路に直列に低抵抗器を接続して
   ある実用新案登録請求の範囲第１項記載の送電
   線路用しや断器。