JPS63287342A - 回転電機の水素ガス冷却装置 - Google Patents

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、回転子および固定子鉄心を水素ガスにて直接
冷却する回転電機において、定期検査時などで機内の水
素ガスを放出する際に、大気放出管出口部にて何らかの
理由により水素ガスに引火した場合、素早くこれを検知
して消火できる回転電機の水素ガス冷却制御装置に関す
る。

（従来の技術） 従来大容量回転電機の冷却手段において、回転子および
固定子鉄心に対しては回転電機外枠内に封入された高圧
（２〜５ｋＱ／α２ｇ）高純度（９５％以上）の水素ガ
スによる直接冷却を行なってきた。

従来の回転電機の水素ガスおよび炭酸ガス冷却系統を示
す第３図において、１は炭酸ガス供給配管、２は水素ガ
ス供給配管、３は回転電機内に配置した炭酸ガス噴射ノ
ズル、４は回転電機内に配置した水素ガス噴射ノズル、
５は回転電機外枠、　　−６は炭酸ガスボンベ、７は水
素ガスボンベ、８は水素ガス緊急放出弁、９は屋外大気
放出配管、１０は通常放出弁である。　　　　− この冷却装置は水素ガスを機内に充填する時に媒介とし
て使用する炭酸ガスボンベ６およびその配管１，３と、
水素ガス供給用水素ガスボンベ７およびその配管２，４
と、ガス放出弁８，１０および大気放出配管９とから構
成されている。

水素ガスを機内に充填する場合は、最初に炭酸ガスを機
内下部炭酸ガス噴射ノズル３より機内に充填するととも
に、機内上部噴射ノズル４より機内の空気を水素ガス供
給配管２および大気放出配管９を経て大気へ放出し、機
内の炭酸ガスｍ度が水素ガスの爆発濃度（４〜７５％ａ
ｉｒ　ｉｎ　Ｈ２）よりはるかに上まわった時に炭酸ガ
ス供給を停止し、機内上部噴射ノズル４より水素ガスを
機内に充填し、下部噴射ノズル３より機内の炭酸ガスを
炭酸ガス供給配管１および大気放出管９を経て大気へ放
出し、機内の水素ガス純度を上げる重量置換方式を採用
している。又機内の水素ガスを放出させる時は、通常手
動放出弁１０により大気へ放出させ、緊急時は遠隔操作
の緊急放出弁８により大気へ放出させる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしてこの冷却装置での通常運転中における機内圧力
は２〜５．０ｋ（Ｊ／ｃｍ２である。回転電機の定期検
査時または事故緊急時に水素ガスを放出する時は、放出
弁１０または８の開によって大気へ水素ガスを放出する
のであるが、放出前の放出管内は空気が充填しているた
め、放出の初期時はこの放出管内および出口部は水素ガ
スと空気の混合ガスとなっているので、水素ガスの爆発
濃度（４〜γ５％ａｉｒ　ｉｎ　８２　）になって、非
常に引火しやずい状態となっている。このため何らかの
異常（静電気等）により屋外放出管出口部において放出
水素ガスに引火した場合、現行の設備ではこれを早期に
発見させる保護装置を有していない為に、放出部の異常
が早期に発見されにくく重大な災害につながる危険性が
あった。さら（プラントの異常時等により緊急放出した
際に上記の異常が発生した場合は大きな２次災害の発生
が懸念された。

本発明の目的は、水素ガス放出時の大気放出管出口部に
おける火災等の異常を速やかに検知しかつ自動的に消火
機能を発揮する、高信頼性の回転電機の水素ガス封入装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の回転電機の水素ガス冷却装置は、回転子および
固定子鉄心を収納した回転電機外枠内に水素ガスを封入
して水素ガス冷却を行わせる回転電機において、前記回
転電機外枠内の水素ガスを必要に応じて外気に放出する
屋外大気放出配管の出口部に放出管出口火災検知器を設
け、さらにこの放出管出口火災検知器の作動時に間して
炭酸ガスなどの不活性ガスを前記放出配管出口部に放出
する消火用不活性ガス配管を配設したことを特徴とする
ものである。

（作　用） 本発明において、回転電機の定期点検などで電機外枠内
の水素ガスを大気へ放出する場合、放出管出口部に異常
が生じて火災が発生することがある。放出管出口部に火
災が発生すると、火災検知器が異常を検知して制御盤に
指令し、消火用炭酸ガス配管の消火用炭酸ガス注入弁を
開く。この注入弁の開によって消火用炭酸ガスボンベの
炭酸ガスが配管を通って出口部に放出して消火すること
になる。

（実施例） 以下に本発明を第１図および第２図を参照して説明する
。尚これらの図面において第３図と同一部分には同一符
号を付して説明を省略する。

本発明においては、第３図に示した従来装置に対して次
に述べる各装置を追加したものである。

即ち大気放出管９の放出部に火災検知器１４を取付け、
放出管途中に水素ガス放出停止弁１２を設け、さらにこ
の放出停止弁１２の下流側に炭酸ガスボンベ１６から消
火用炭酸ガス注入配管１１を炭酸ガス自動注入弁１３を
介して接続したものである。

前記自動弁１３は火災検知器１４よりの電気信号がコン
トロール盤１５に入力され、そのコントロール盤１５よ
りの電気信号により開閉されるとともに、コントロール
盤１５に警報が発生されて回転電機運転制御室にも同様
に警報が発生される。又炭酸ガスの圧力も圧力スイッチ
１７により常時監視されており、圧力が下がると前述と
同様に警報が発生されるものである。

尚これら制御系及び弁開閉電源は停電時でも対応できる
ように非常用の直流電源を使用するものである。

次にこのように構成された本発明の回転電機の水素ガス
冷却装置の作用について説明する。回転電機の定期検査
における水素ガス放出時に大気放出管９の出口部に異常
が生じて火災が発生した場合、放出部はガスバーナのよ
うになり炎が噴射する。この時放出管９の出口部に設け
られた光学式火災検知器１４により異常が検知されて、
制御盤１５により速やかに自動放出停止弁１２が閉じる
とともに、消火用炭酸ガス注入弁１３が問いて放出管９
内に不活性ガスを注入し、放出管９の出口部に消火用炭
酸ガスを噴射させて火災を消火する。この時火災検知器
１４の動作とともに制御弁１５及び回転電機運転制御室
へ警報が発生される。

炭酸ガス注入によって放出管９の出口部の火災が消火さ
れたことを火災検知器１４が確認すると、電気信号によ
り制御盤１５に信号が入り、炭酸ガス注入弁１３が閉じ
、放出停止弁１２が開され、自動的に水素ガス放出が再
開される。又これらの弁開閉状態は制御盤及び回転電機
操作監視室に表示されるようになっている。

このように放出管９の放出部での異常が速やかに検知さ
れかつ自動的に対応することにより安全性と信頼性の向
上が得られる。

尚本発明は上記し、かつ図面に示した実施例のみに限定
されるものではなく、例えば図示しない回転電機水素ガ
ス冷却系統等、その要旨を変更しない範囲で、種々変形
して実施できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上に説明したように本発明によれば通常監視が難しい
水素ガス放出管出口部の異常が速やかにかつ自動的に処
置できるもので事故拡大を未然に防ぐことができ安全性
と高信頼性の水素ガス冷却装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転電機の水素ガス冷却装置を示す系
統図、第２図は第１図の要部を示す拡大系統図、第３図
は従来の水素ガタ冷却装置を示す系統図である。 １・・・炭酸ガス供給配管 ２・・・水素ガス供給配管 ５・・・回転電機外枠 ８・・・水素ガス緊急散出弁 ９・・・屋外大気放出配管 １０・・・水素ガス常用放出弁 １１・・・消火用炭酸ガス配管 １２・・・水素ガス自動放出停止弁 １３・・・消火用炭酸ガス注入弁 １４・・・大気放出管出口部火災検知器１５・・・自動
消火装置制御盤 １６・・・消火用炭酸ガスボンベ １７・・・炭酸ガスボンベ圧力監視用圧力スイッチ（８
７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか　１名
） 第１図 曽　　＝ ｔｉｇヴ≦胃４８；破栖ど

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転子および固定子鉄心を収納した回転電機外枠
   内に水素ガスを封入して水素ガス冷却を行わせる回転電
   機において、前記回転電機外枠内の水素ガスを必要に応
   じて外気に放出する屋外大気放出配管の出口部に放出管
   出口火災検知器を設け、さらにこの放出管出口火災検知
   器の作動時に開して炭酸ガスなどの不活性ガスを前記放
   出配管出口部に放出する消火用不活性ガス配管を配設し
   たことを特徴とする回転電機の水素ガス冷却装置。