JPH0572724B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、発電機やインバーター等も含む各種
電源装置の出力特性の測定試験に供せられる水抵
抗器における電極水温制御システム装置に関す
る。

［従来の技術］ 本願発明者が創作した新規な水抵抗器Ａは第１
図に示すよう、循環供給された所定量の電極水Ｗ
を内部に貯蔵する有底円筒形のベース電極１と、
当該ベース電極１の底部１ａ適宜箇所に排水孔２
を開口するとともに中央に貫通した絶縁支持体３
を貫通して立設し、その外出下端に電源装置の電
力ケーブル４を接続する円筒形の主電極５と当該
主電極５の露出長を調整すべく昇降動自在に吊設
して主電極５を覆いかつ上部に冷却された前記循
環供給水の放水口６を開設する絶縁鞘筒７とから
なり、水抵抗器Ａは第１図中では一つであるが２
本以上で一組であり第５図の場合は基板Ｓ上での
３本１組でありそれぞれ主電極５は電源装置（図
示せず）の２相又は３相の各１相を接続し、一方
ベース電極１間を接地ケーブル８で相互に接続し
て接地する。従つて３相の場合はＹ接続の抵抗器
となる。そして放水口６の排水孔２は、水を循環
して水温を冷却保持したり不純物を除去したりす
る本願発明者が既に特願昭60−262532号および特
願昭60−263875号として創作した第１図に示す電
極水冷却処理装置Ｂと連通してなる。

しかしながら当該電極水冷却処理装置Ｂを備え
濃度を一定にしても水抵抗器Ａ中の電極水Ｗの導
電率は温度上昇とともに増し、電力の消費を加速
する。また温度の低下とともに小さくなり、電力
の消費を減少させる。このために放置すれば定め
られた値から外れてしまう。一定の電力で運転す
る場合は抵抗値を一定に保つために電極水の温度
を一定に保つ必要が生ずる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は前記水抵抗器において、抵抗体として
用いる電極水の抵抗値を、固定化するため電極水
の温度を前記電極水冷処理装置の能力を自動的に
加減して一定に保たしめるのに有効適切な水抵抗
器における電極水温制御システム装置を提供せん
とするものである。

(2) 発明の構成 ［問題点を解決するための手段］ 本発明の水抵抗器における電極水温制御システ
ム装置は、モーター駆動のスプレーポンプにて送
水されるスプレー管と、当該スプレー管の後背位
に配されたモーター駆動のフアンとを後面に臨ま
せたラジエターを途中に介設する冷却循環管路を
通じて電極水を給排させる、各種電源装置の測定
試験に供せられる水抵抗器において、前記冷却循
環管路の排出側を流れる電極水温を測定して測定
値信号を出力する側温器と、当該測定値信号を入
力して予め設定してある設定値との比較値制御信
号を出力する温度比較器と、当該比較値制御信号
を入力して前記モーター駆動を制御操作する速度
制御器とで構成され前記フアンの送風冷却能力と
必要に応じて前記スプレー管の噴射冷却能力を加
減して極めて安定な抵抗値を維持してなる。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図について説明する。本
発明を適用する電極水冷処理装置Ｂは、前記水抵
抗器Ａから排出される温排水を冷却して再び水抵
抗器Ａに送り込むもので、ラジエター９と当該ラ
ジエター９に後面から水を吹きつけるスプレー管
１０と当該スプレー間の背後から送風するフアン
１１と当該フアン１１にてラジエター９前面に散
出された送風を導き上方空間に散出させるガラリ
１２と前記ラジエター９の下側に配置しスプレー
管１０からラジエター９に吹きつけられて落下し
た水を回収する回収水槽１３と、前記水抵抗器Ａ
とラジエター９間を循環する電極水Ｗを予め貯留
しておく貯留タンク１４の間に次のような管路を
形成してある。

即ち、貯留タンク１４に貯留されている水を当
該水中に垂設した給水管１５から純水ポンプ１６
で汲みあげ、フイルター１７，１８及び純度を高
める純粋器たる純水器１９を通す純水充填管路２
０と、当該純水充填管路２０から供給側２２ａに
供給されて水抵抗器Ａに送り込み、当該水抵抗器
Ａから排出される温水を途中に介設したポンプ２
１でラジエター９の下部注入口９ａに送る冷却循
環管路２２と、ラジエター９の下部注入口９ａ手
前の冷却循環管路２２の排出側２２ｂから分岐送
り出される電極水Ｗを、介設した純水ポンプ１６
にて冷却コイル２３を通して冷却しながら再び前
記純水充填管路２０に戻すフラツシング戻し管路
２４と、介設したスプレーポンプ２５にて前記貯
留タンク１４中に垂設した給水管１５と回収水槽
１３中に垂設した吸引管２６のいずれか一方から
水を汲み上げてスプレー管１０に送るスプレー送
水管路２７とを、切替自在な切替弁２８，２９，
３０を介して形成してある。

第１図中３１はフアンモーター、３２，３３，
３４は各々フアンモーター３１、純水ポンプ１
６、スプレーポンプ２５のインバーターによる速
度制御器、３５は冷却コイルである。

なお、水抵抗器Ａも含めこれ等の装置一切を一
台のトラツク等荷台に搭載して迅速移動自在とす
ることも、また貯留タンク１４をプールで置き換
えることも出来る。

また図中Ｃは絶縁鞘筒昇降自動制御装置であつ
て電力ケーブル４に介接してそれに供給される電
力や電流の少なくとも１つを計測した測定値信号
S₁を出力する計測器３６と、当該測定値信号S₁を
入力し予め設定してある設定値との比較値制御信
号S₂を出力する制御器３７と、当該比較値制御信
号S₂を入力して吊設した絶縁鞘筒７の昇降を指令
操作する絶縁鞘筒昇降駆動操作装置３８とで構成
される。

すなわち第２図に示す絶縁鞘筒昇降駆動操作装
置３８′は、入力した比較値制御信号S₂に比例し
た回転を司る駆動モーター３９と当該モーター軸
４０に連結し絶縁鞘筒７を吊した紐４１を巻取り
巻解くドラム４２とからなる。

第３図に示す絶縁鞘筒昇降駆動操作装置３８″
は入力した比較値制御信号S₂に比例した回転を司
る駆動モーター４３と、当該モーター軸４４に固
着したピニオン４５と、絶縁鞘筒７を吊した吊杆
４６の上部に形成延在したピニオン４５と噛合う
ラツク４７とからなる。

このように構成された電極水冷却処理装置Ｂに
ついて述べる。

まず第１図に実線矢印で示すように、給水管１
５及び純水充填管路２０を経て純水化した水が冷
却循環管路２２の供給側２２ａに供給され放出口
６から水抵抗器Ａに充たされる。即ち、貯留タン
ク１４より純水ポンプ１６にて吸い上げられた水
は、純水ポンプ１６を通過後冷却コイル３５を通
過し、フイルター１７で砂等を除かれフイルター
１８に入り塩素を除かれ純水器１９に入る。この
ときの導電率は、普通水道水が約200［μs／cm］で
あるが、これを純水器１９で約１［μs／cm］に下
げてある。水は実線矢印で示すように冷却循環管
路２２の供給側２２ａを通つて水抵抗器Ａ内に充
たされる。

これで電極水Ｗの充填作業は完了するが、電極
水ポンプ２１を回してみた結果不純物が溶け出し
導電率が高くなる場合には一度排水して最初から
の作業を繰り返す。

ここで冷却コイル２３，２５は純水器１９の最
高使用温度が40℃であるため、この温度以下に水
を冷却するためのものである。

次に切替弁２９，３０にて純水充填管路２０を
閉じた後、第１図に点線矢印で示すように充填さ
れた電極水Ｗを電極水ポンプ２１を作動させて冷
却循環管路２２を循環させる。

同時にスプレーポンプ２５も作動させて第１図
に点線矢印で示すように給水管１５で貯留タンク
１４より水を吸い上げスプレー管路２７を通し
て、スプレー管１０よりラジエター９に向い点線
で示すようにスプレー噴射させる。一方、フアン
モーター３１も作動せしめてフアン１１を回しラ
ジエーター９背面側から送風する。

従つて水抵抗器Ａを通過する間に電極水Ｗは抵
抗として電力を消費し温水となつてラジエター９
に送られるが、この温水はラジエター９通過中に
スプレー噴射された水にて冷却される。一方、ス
プレー噴射された水はラジエター９表面でラジエ
ター９内を通過中の温水の熱を奪つて蒸発しラジ
エター９背面から吹き付けられる送風にて送り出
されラジエター９前面に配設したガラリ１２のガ
イド板１２ａに沿つて点線の矢印で示すように電
極水冷却処理装置Ｂの上方に吹き上げ拡散する。
その後ラジエター９で冷却された電極水Ｗは注出
口９ｂから冷却循環管路２２の供給側２２ａを経
て再び水抵抗器Ａに供給される。

ラジエター９の冷却にあたりスプレー噴射され
た水で蒸発し切れなかつたものはガラリ１２に付
着し自重で落下するため回収水槽１３に回収され
る。従つて回収水槽１３が満水位に近くなれば今
度は切替弁２８を切り替えて回収水槽１３内の水
を吸引管２６を通してスプレーポンプ２５で吸い
上げスプレー管１０に送り込めば良い。

又、回収水槽１３と、貯留タンク１４を連通し
ておいて吸引管２６と切替弁２８を省略するよう
にしても良い。

尚、高圧で運転中に電極水Ｗの導電率を下げた
い時は切替弁２９，３０を切り替えて第１図に二
点鎖線矢印で示すよう水をフラツシング戻し管路
２４と純水充填管路２０と冷却循環管路２２を経
て循環させるようにする。即ち、電極水Ｗは水抵
抗器Ａから電極水ポンプ２１にて排出され冷却コ
イル２３を通つて純水ポンプ１６にて冷却コイル
３５に送り込まれ、さらにフイルタ１７，１８純
水器１９を通つて再び水抵抗器Ａに戻るため異物
や塩類等が除かれて導電率を下げることができ
る。

逆に低圧大電流運転においては塩類の導電性物
質を水抵抗器Ａの電極水Ｗに添加して導電率を水
道水200［μs／cm］より高めて冷却循環管路２２に
より循環使用すればよい。

しかして本発明の電極水温制御システム装置Ｄ
は冷却循環管路２２の排出側２２ｂ端と連接する
ラジエター９下部注入口９ａに配し冷却循環管路
２２の排出側２２ｂを流れる電極水Ｗ温を計測し
て測定値信号S₃を出力する側温器４８と、当該測
定値信号S₃を入力して予め設定してある設定値と
の比較値制御信号S₄と当該比較値制御信号S₄が予
め設定してある高温側許容範囲値を越えると緊急
非常信号S₅を出力する温度比較器４９と、当該比
較値信号S₄をそれぞれ入力してスプレーポンプ２
５のモーター駆動とフアン１１のモーター３１駆
動をそれぞれ制御操作するインバーターからなる
速度制御器３２，３４とからなり、付帯装置とし
て前記緊急非常信号S₅を入力すると連結を遮断す
る絶縁鞘筒昇降駆動装置３８′，３８″のモーター
軸４０，４４に介結した電磁クラツチ５０，５１
と、これと平行して前記緊急非常信号S₅を入力す
ると警鳴する警報器５２および電力ケーブル４に
介入し電源装置と水抵抗器Ａとを引外す安全遮断
器５３を備える。

［作用］ 本発明は前記のように構成するから本発明の作
動に先立ち図示しない電源装置を始動し入力電力
が電力ケーブル４を介して主電極５に供給され水
抵抗器Ａを稼働するとともに電極水ポンプ２１を
始動し電極水Ｗを冷却循環管路２２の排出側２２
ｂから途中ラジエター９を通り供給側２２ａへ循
環する。

第１図のおよび第４図を参照して本発明装置Ｄ
および付帯装置の作用につき説明する。

まず送風機たるフアン１１の比例帯制御動作
は、ベース電極１内で加温された電極水Ｗを排水
孔２から冷却循環管路２２の排出側２２ｂ中を抜
けてラジエター９下部注入口９ａに到来すると測
温器４８にて逐次水温が測定検出され測定値信号
S₃を温度比較器４９に送信し続け、そこで温度比
較器４９により予め目標設定してある設定値と測
定値信号S₃との比較演算又は較量がなされ減算結
果の差値又は割算結果の比値の比較値制御信号S₄
を速度制御器３２に送信する。速度制御器３２は
比較値制御信号S₄に比例した交流電流を流しモー
ター３１の回転速度の増減を計つて一体的にフア
ン１１を回転する。

即ちフアン１１は比較値制御信号S₄が例えば−
５℃で停止し＋５℃で全速するように設計され、
この間は比例制御により送風量を調整することに
より冷却能力を加減し、電極水Ｗの温度を一定に
保つ。

次にスプレー管１０のスプレー噴射制御動作
は、フアン１１の場合におけると同様温度比較器
４９から出力する比較値制御信号S₄を速度制御器
３４に送信する。速度制御器３４は比較値制御信
号S₄に比例した交流電流を流しスプレーポンプ２
５の図示しないモーターの回転速度の増減を計つ
てスプレーポンプ２５を駆動し送水量を加減する
ことによりスプレー送水管路２７を通してスプレ
ー管１０からの噴水量を制御する。

即ちスプレー管１０からのスプレー噴射は比較
値制御信号S₄が例えば設定値を70℃とした時スプ
レー噴射開始温度を50℃とすれば70−50＝20の値
を示した場合にスプレー噴射を開始し温度上昇と
ともに噴水量を増加する。そして一定温度以下例
えば比較値信号S₄が20を表す50℃以下でスプレー
噴射を停止し過冷却を防ぎ、また水の節約をする
よう設計されてなる。

さらに付帯装置の動作は温度比較器４９におい
て測温器４８からの測定値信号S₃が予め設定して
ある高温側許容範囲値例えば80℃を越えて比較差
値が０又はマイナスか比較比値が１以下となつた
場合、緊急非常信号S₅をブザーや電鈴等の警報器
５２や水抵抗器Ａと図示しない電源装置間の電力
ケーブル４に介挿したヒユーズ等の安全遮断器５
３や絶縁鞘筒昇降駆動操作装置３８′，３８″の電
磁クラツチ５０，５１にそれぞれ送信して、警報
器５２を警鳴して作業監視要員に知らせるととも
に、安全遮断器５３を遮断して水抵抗器Ａの稼働
を停止し併せて電磁クラツチ５０，５１を断絶し
ドラム４２およびピニオン４５を無拘束自由空転
状態に解放して絶縁鞘筒７自体の自重により急降
下させ完全に主電極５を隠蔽してアーク放電を停
止又はその発生を未然に防止する。

(3) 発明の効果 かくして本発明によれば逐一測温器により水抵
抗器の電極水温を測定検出して温度比較器を介し
てフアンの送風能力とスプレー管のスプレー噴射
能力を協調加減して自動的に電極水温を恒温制御
可能となつたので、従来常時監視要員が電極水温
を測定して、その都度速度制御器を手動にて可変
操作する必要がなくなつたため昼夜連続運転が可
能となるとともに水温に対する変動追従性が速い
ので絶縁破壊によるアークα放電発生が可及的に
少なくなり安全性、信頼性が向上し保安上も優
れ、しかも水抵抗器による各種電源装置の出力特
性の測定試験が極めて安定し高忠実性、高精度、
高信頼性を得る等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は水抵抗器の電極水冷却処理装置に対す
る本発明装置の適用例を示す概念図、第２図乃至
第３図は本発明装置の付帯装置を絶縁鞘筒昇降駆
動操作装置にそれぞれ適用した図、第４図はフア
ン回転およびスプレー管噴射の電極水温とそれぞ
れの制御出力の相関特性線図、第５図は水抵抗器
におけるベース電極３本を一組に組結した平面拡
大図である。 Ａ……水抵抗器、Ｂ……電極水冷却処理装置、
Ｃ……絶縁鞘筒昇降自動制御装置、Ｄ……電極水
温制御システム装置、S₁，S₃……測定値信号、
S₂，S₄……比較値制御信号、S₅……緊急非常信
号、Ｗ……電極水、１……ベース電極、２……排
水孔、３……絶縁支持体、４……電力ケーブル、
５……主電極、６……放出口、７……絶縁鞘筒、
９……ラジエター、９ａ……下部注入口、１０…
…スプレー管、１１……フアン、２２……冷却循
環管路、２２ａ……供給側、２２ｂ……排出側、
２５……スプレーポンプ、３１……フアンモータ
ー、３２，３３，３４……速度制御器、３８，３
８′，３８″……絶縁鞘筒昇降駆動操作装置、４８
……測温器、４９……温度比較器、５０，５１…
…電磁クラツチ、５２……警報器、５３……安全
遮断器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ モーター駆動のスプレーポンプにて送水され
   るスプレー管と当該スプレー管の後背位に配され
   たモーター駆動のフアンとを後面に臨ませたラジ
   エターを途中に介設する冷却循環管路と、フイル
   ター及び純水器を途中に介設し必要時流通する純
   水充填管路とを通じて電極水が給排され、高圧小
   電流の試験を行う場合は前記純水充填管路を流通
   し前記フイルター及び純水器を作動して前記電極
   水の導電率を下げ、低圧大電流の試験を行う場合
   は前記電極水に塩類等を添加して前記電極水の導
   電率を上げて運転される各種電源装置の出力特性
   の測定試験に用いられる水抵抗器において、当該
   水抵抗器の排出側の前記冷却循環管路中を流れる
   電極水温を計測して測定値信号を出力する測温器
   と、当該測定値信号を入力して予め設定してある
   測定値との比較値制御信号を出力する温度比較器
   と、当該比較値制御信号を入力して前記スプレー
   ポンプと前記ラジエターのフアンのモーター駆動
   をそれぞれ制御操作する速度制御器とからなり、
   前記水抵抗器の排出電極水温の変動に追従して前
   記スプレー管の噴射量と前記フアンの冷却風量と
   を協調制御自在に構成してなる水抵抗器における
   電極水温制御システム装置。