JPH065443A - 負荷時タップ切換器 - Google Patents

負荷時タップ切換器

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JPH065443A
JPH065443A JP15958392A JP15958392A JPH065443A JP H065443 A JPH065443 A JP H065443A JP 15958392 A JP15958392 A JP 15958392A JP 15958392 A JP15958392 A JP 15958392A JP H065443 A JPH065443 A JP H065443A
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JP
Japan
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current limiting
melting point
limiting resistor
resistor
low melting
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Pending
Application number
JP15958392A
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English (en)
Inventor
Masashi Ogawa
征支 小川
Susumu Isaka
進 井坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH065443A publication Critical patent/JPH065443A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】局部的な温度上昇を防止して通電容量を増大
し、変圧器タンク内の限られたスペースに配置できる限
流抵抗器を備えた負荷時タップ切換器を提供する。 【構成】限流抵抗器およびガス絶縁変圧器用負荷時タッ
プ切換器において、限流抵抗器の発熱部分を低融点金属
中に埋め込み、抵抗部分や低融点金属を収納している密
閉容器の温度を低融点金属の融点以下に抑え、また限流
抵抗器は抵抗部分を充填材で覆っているので、タップ切
換時抵抗器内部に発生した熱を直ちに奪いとり蓄熱し、
次いで徐々にSF6 ガス中へ放熱する。負荷が大きく変
化した場合には連続的にタップ切換を行なうので、抵抗
器の温度も切換数に比例して急激に高くなるが、充填材
は溶解して抵抗器の発生熱を奪いとるので、抵抗器の局
部的な温度上昇は抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力用変圧器の負荷時
タップ切換器に係り、特にタップ切換時の横流を抑制す
る限流抵抗器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電力需要が極度に増大した結果、
電力機器全体の大容量化、都市の過密化などを理由とし
て、不燃化指向が高まっている。このため、電力機器に
おいては、絶縁媒体として従来の絶縁油に代ってSF6
ガスなどの絶縁ガスを使用するガス絶縁機器の需要が増
大している。
【0003】ところで、抵抗式の負荷時タップ切換器に
おいて、このような不燃化指向の要求に対処する場合、
問題となるのは絶縁ガスの冷却効率の低さである。すな
わち、絶縁ガスの冷却効率は、絶縁油の冷却効率のほぼ
10分の1と低いため、単純計算すれば、絶縁ガスを使
用した機器では、絶縁油を使用していた従来の機器と同
程度に抵抗を冷却し,不燃性を維持するためには、従来
の10倍の容量を有する大きな抵抗を使用しなければな
らなくなる。
【0004】一方、絶縁ガス中における抵抗の冷却方法
としては、既に多くの公知技術が存在する。例えば、送
ガス用ファンを設けてガスを循環冷却する方法(実開昭
57−50834号公報)、液化した冷媒を抵抗に噴射
する方法(特公昭63−923号公報および特公昭63
−924号公報)などが知られている。
【0005】しかしながら、前者は絶縁油の冷却効率の
ほぼ5分の1と低く、絶縁油の場合のおよそ5倍の容量
を有する大きな抵抗が必要であり、さらにファン等の補
器も必要となる。後者は冷媒がむらなく抵抗にかかる必
要があり、均一性、確実性に問題がある。また、両者と
も常に作動させることは無駄が多く、タップが切り換え
られた時のみ作動させるには検出器、センサー等が新た
に必要となる。いずれにしても従来方法では負荷時タッ
プ切換器の構成が複雑化するという欠点があった。
【0006】ところで、負荷時タップ切換器において、
その構成物および抵抗は、全て変圧器の巻線に接続され
ているため電位を持っており、従来のような外部から冷
却する方法では各電位間における電気的な絶縁が必要と
なる。このような絶縁構成を設けると、負荷時タップ切
換器の構成を複雑化し、配置構成を大きく制限する上、
負荷時タップ切換器全体が大型化してしまう。以上のよ
うな問題を生じさせないためには、内部における自然冷
却を有効に利用して、冷却効率を向上することが要求さ
れる。
【0007】図6は、従来の絶縁油式の負荷時タップ切
換器に使用されている限流抵抗器を示す図である。図6
(B)に示すように、限流抵抗器は、抵抗器30を複数
個積み重ね、その上下端面に絶縁板31を配置して締付
スタッド32および締付ナット33によって固定する構
成とされている。また隣接する抵抗器30の帯状抵抗3
4間は、接続板35によって接続されている。このよう
な限流抵抗器では、冷却に当たって広い冷却面積を要す
ることから、個々の抵抗器30は、図6(A)に示すよ
うに、帯状抵抗34を蛇行状に成形して抵抗ケースに収
納した構成とされている。
【0008】以上のような構成の限流抵抗器を絶縁ガス
式の負荷時タップ切換器に使用した場合、加熱された絶
縁ガスが上方へ移動するため、上部の抵抗器が余分に加
熱され、局部的に温度上昇してしまう欠点が生ずる。ま
た、抵抗温度上昇が高くなるとSF6 ガスを熱分解する
結果を招き、絶縁耐力の低下や内部に使用している鉄系
の部品を酸化させるなどの障害が生じる。
【0009】さらに、従来の絶縁ガス式の負荷時タップ
切換器は、限流抵抗器の冷却性能が非常に悪く、絶縁油
式の限流抵抗器に比べ10倍の容量が必要となってい
た。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来技術の欠点を解決するためになされたもので、その目
的は、局部的な温度上昇を防止して通電容量を大幅に増
大し、しかも変圧器タンク内の限られたスペースに配置
できるような限流抵抗器を備えた負荷時タップ切換器を
提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1は、負荷時タップ切換時のタップ
間短絡時の横流を抑制する限流抵抗器および切換開閉器
をガス絶縁された変圧器タンク内に収納されたガス絶縁
変圧器用負荷時タップ切換器において、前記限流抵抗器
の発熱部分を低融点金属中に埋め込んだことを特徴とす
る。また請求項2は、負荷時タップ切換時のタップ間短
絡時の横流を抑制する限流抵抗器を備えた負荷時タップ
切換器において、金属または熱伝達率の高い絶縁部材で
製作された容器内に複数個の金属またはセラミック焼成
で作られた限流抵抗器を収納し、前記容器内には低融点
のパラフィン系充填材を充填したことを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明によると、抵抗部分や低融点金属を収納
している密閉容器の温度は低融点金属の融点以下に抑え
ることが可能となる。また限流抵抗器はSF6 ガスには
直接接触させないように抵抗部分を充填材で覆っている
ので、タップ切換時抵抗器内部に発生した熱を直ちに奪
いとり蓄熱し、次いで徐々にSF6 ガス中へ放熱する。
さらに負荷が大きく変化した場合には連続的にタップ切
換を行なうので、当然抵抗器の温度も切換数に比例して
急激に高くなるが、このような場合には充填材は溶解し
て抵抗器の温度を奪いとるので、抵抗器の局部的な温度
上昇は抑えられる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図を参照して説明する。図
1は本発明の一実施例の断面図であり、同図(A)は同
図(B)のII−II線の断面図、同図(B)は同図(A)
のI−I線の断面図である。図1において、1は板状の
抵抗帯で,両端には電気的に接続するための端子5,5
を有している。2は放熱のよい金属または絶縁物で作ら
れた容器である。3は抵抗帯1と容器2間を電気的およ
び熱的に絶縁するための絶縁ブッシュである。充填材が
注入できるように容器2の上方に孔6を設けている。4
は低融点のパラフィン系の充填材(例えば蝋燭の蝋)で
ある。この充填材4は電気的絶縁体であり、200℃で
は溶解し、また100℃以下では固体となる。したがっ
て、容器2内への注入の際には200℃以上に加熱した
後、注入する。常温に戻れば固体となって図示のように
抵抗帯を支持するとともに電気的絶縁も兼ねることにな
る。
【0014】図2は上記のように構成した限流抵抗器を
負荷時タップ切換器と共に用いた負荷時タップ切換装置
の断面図である。図2において、200は負荷時タップ
切換器で、上部に図示しない電動操作機構から動力を伝
達する歯車装置11、その動力を受けて瞬発動作を行な
う蓄勢装置10とその瞬発動作により電流しゃ断動作を
するしゃ断部8とで構成されている。
【0015】限流抵抗器100はしゃ断部8の外周部に
配置される。7は変圧器タンクでカバー9によって負荷
時タップ切換器200を気密に取付ける。変圧器タンク
内部はSF6 ガス12が所定の圧力で封入されている。
【0016】本実施例の限流抵抗器を用いることによ
り、次のような利点を生じる。 (1).変圧器内部の絶縁媒体であるSF6 ガスと抵抗帯と
は接触していないので、ガスを分解させることはない。
例えば、連続タップ切換等を行なった場合、抵抗帯自身
は分解温度に達してもSF6 ガスとの間には充填材が介
在しているためSF6 ガスは分解温度には達せず、分解
することはない。 (2).通常の運転状態においては1日の切換回数は20回
程度で、それも30分以上の間隔をもっての切換であ
る。このため抵抗帯の発熱量は小さく充填材は常に10
0℃以下となっており、固体の状態である。したがっ
て、充填材は抵抗帯間の電気的絶縁はもとより、切換動
作時の振動を抑制する構造物としての作用もなすのでコ
ンパクトで安価な限流抵抗器を提供できる。
【0017】図3は本発明の他の実施例の断面図であ
る。同図に示すように、本実施例の限流抵抗器は抵抗線
13を絶縁材18により電気的に絶縁した上で外被17
により保護している抵抗層を、融点の低い金属14の中
に埋め込み、全体を放熱フィン16を有する密封容器1
5の中に収納されている。
【0018】抵抗線13は所要の抵抗を有する鉄−クロ
ム合金あるいはニッケル−クロム合金の電熱線を使用
し、絶縁材18には酸化マグネシウムを主成分とするマ
グネシアあるいは酸化アルミニウムを主成分とするアル
ミナ等を使用し、外被17には鉄パイプ、あるいはステ
ンレスパイプ等を使用する。また低融点金属14には絶
縁ガスや周囲絶縁構成物に対して熱的に問題とならない
ような温度、例えば100℃程度の融点にもつ金属を使
用する。このような低融点金属14としてはビスマス、
鉛、スズ、あるいはカドミウム等の合金が使用され、1
00℃以下のもの、または130℃以下のもの等成分割
合を調整することにより、容易に所望の融点の金属を得
ることができる。放熱フィン16、密閉容器15の材質
は熱伝導のよいアルミニウムと銅が好ましい。
【0019】以上のように構成された限流抵抗器におい
て、抵抗線13で発生した熱は周囲の絶縁材18を伝導
してその外周の外被17に達し、その熱は低融点金属1
4を溶かす熱として使用される。抵抗線13で発生する
熱量は既知であることから、必要とする低融点金属の量
は低融点金属14の融解熱から逆算できる。従って、抵
抗線13の総発生熱量に等しい融解熱量となる量の低融
点金属14を用いることにより密閉容器15や放熱フィ
ン16の温度を低融点金属14の融点以下の温度に抑え
ることができる。
【0020】したがって、負荷時タップ切換器の限流抵
抗器において、発熱部分を低融点金属中に埋めこんだこ
とによりタップ切換器の切換開閉動作中に発生する抵抗
線の熱が一旦低融点金属の融解熱として使用されること
から限流抵抗器の温度を所定の値以下に抑制することが
できる。また、低融点金属の融解熱も大きいため、抵抗
線の熱容量も小さくてすむので、限流器としては絶縁油
を使用していた機器の場合並みの大きさにすることがで
きる。
【0021】図4は本発明のさらに他の実施例の断面図
である。なお、図3の実施例と同一部分には同一符号を
付してその説明は省略する。本実施例では、密閉容器1
5内に一部窒素ガスやヘリウムガス等の不活性ガス19
を封じ込めている。このガス層19によって低融点金属
14が温度上昇、融解した際の体積膨張による密閉容器
15に作用する圧力増加を抑制することができる。
【0022】図5は本発明の別の実施例の断面図であ
る。なお、図3の実施例と同一部分には同一符号を付し
てその説明は省略する。本実施例においては、密閉容量
15の一部をベロー20としたものである。このベロー
20により低融点金属14の温度上昇、融解による体積
膨張により発生した内部圧力上昇を吸収することができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば限
流抵抗器の発熱体である抵抗部分を低融点金属または低
融点充填材中に埋め込んだことにより、抵抗部分で発生
した熱は低融点金属または低融点充填材の融解熱として
消費されるので、抵抗部分や低融点金属または低融点充
填材を収納している密閉容器の温度は低融点金属または
低融点充填材の融点以下に抑えることが可能となり、抵
抗部分の熱容量を大きくする必要もなく、ガス絶縁機器
に使用される負荷時タップ切換器の限流抵抗器の大きさ
も油絶縁の場合と同程度とすることが可能となる。従っ
て、本発明により小形で,温度的にも信頼性の高い限流
抵抗器を備えた負荷時タップ切換装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図で、同図(A)は同
図(B)のII−II線の断面図、同図(B)は同図(A)
のI−I線の断面図。
【図2】本限流抵抗器を変圧器に取付けた状態図。
【図3】本発明の他の実施例の断面図。
【図4】本発明のさらに他の実施例の断面図。
【図5】本発明の別の実施例の断面図。
【図6】従来の限流抵抗器の構成図であり、同図(A)
は抵抗器の上面図、同図(B)は抵抗器を複数積み重ね
た限流抵抗器の側面図。
【符号の説明】
1…抵抗帯、2…容器、3…絶縁ブッシュ、4…充填
材、5…抵抗帯端子、6…穴、7…変圧器タンク、8…
しゃ断部、9…カバー、10…蓄勢装置、11…歯車装
置、12…SF6 ガス、13…抵抗線、14…低融点金
属、15…密閉容器、16…放熱フィン、17…外被、
18…絶縁材、19…ガス、20…ベロー、100…限
流抵抗器、200…負荷時タップ切換器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負荷時タップ切換時のタップ間短絡時の
    横流を抑制する限流抵抗器および切換開閉器をガス絶縁
    された変圧器タンク内に収納されたガス絶縁変圧器用負
    荷時タップ切換器において、前記限流抵抗器の発熱部分
    を低融点金属中に埋め込んだことを特徴とする負荷時タ
    ップ切換器。
  2. 【請求項2】 負荷時タップ切換時のタップ間短絡時の
    横流を抑制する限流抵抗器を備えた負荷時タップ切換器
    において、金属または熱伝達率の高い絶縁部材で製作さ
    れた容器内に複数個の金属またはセラミック焼成で作ら
    れた限流抵抗器を収納し、前記容器内には低融点のパラ
    フィン系充填材を充填したことを特徴とする負荷時タッ
    プ切換器。
JP15958392A 1992-06-18 1992-06-18 負荷時タップ切換器 Pending JPH065443A (ja)

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JP15958392A JPH065443A (ja) 1992-06-18 1992-06-18 負荷時タップ切換器

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JP15958392A JPH065443A (ja) 1992-06-18 1992-06-18 負荷時タップ切換器

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JP (1) JPH065443A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172033A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Toshiba Corp 負荷時タップ切換装置
JP2014116402A (ja) * 2012-12-07 2014-06-26 Kansai Electric Power Co Inc:The 自動電圧調整装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008172033A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Toshiba Corp 負荷時タップ切換装置
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