JPS6350812Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案はガス絶縁中性点接地抵抗装置に関す
るものである。 従来のこの種装置は、抵抗値の大きさおよび電
圧階級に応じて、抵抗体を金属容器に収納したユ
ニツトを絶縁碍子上に搭載し、抵抗体の一端を変
圧器の中性点に、他の一端を接地線に接続し、前
記抵抗器体の絶縁および冷却媒体として空気を用
いて構成していた。 ところが、この構成によれば中性点の大地間電
位が上昇した場合、金属容器が高電圧となるため
周囲に保護フエンスが必要となる外、空気絶縁の
ためこの種装置が大形化するのを避けることがで
きないといつた不都合があつた。また抵抗体が外
気と接触するため、雰囲気の悪い場所では抵抗体
の劣化が問題となつている。 この対策として、抵抗体を密閉容器内に収納し
SF₆などの絶縁ガス雰囲気中に設置することが考
えられる。ところが、この種装置がつながれてい
る３相線路にたとえば１線地絡事故が生じると、
抵抗体に地絡電流が流れ、これによる抵抗体の温
度上昇によつて絶縁ガスの温度が急激に上昇する
とともに、内部ガス圧力が急激に上昇し、密閉容
器の破壊につながるという欠点があつた。これを
防止するためには、密閉容器を耐圧力の大きいも
のとするか、あるいは抵抗体の発熱を低減するた
めに抵抗体を形成する抵抗要素そのものを大形化
しなければならないといつた不都合がある。 したがつて、この考案の目的は、絶縁ガスの急
激な温度および圧力の上昇を抑制できるガス絶縁
中性点接地抵抗装置を提供することである。 この考案の第１の実施例を第１図および第２図
に示す。すなわち、このガス絶縁中性点接地抵抗
装置は、密封容器１内に抵抗器２を絶縁配置し、
密封容器１の空間内に絶縁ガス３を封入する構成
である。抵抗器２は第１図に示すように、鋳鉄グ
リツド，フエライト系特殊鋼，ステンレス鋼など
の抵抗材をジグザグ状に加工して形成した平板状
の抵抗体４を複数枚積重ねこれらの抵抗体４間に
熱吸収性を有するシート状の絶縁性熱吸収材５
（以下熱吸収材と略称する）を介在し、さらにこ
の熱吸収材５間に断熱性を有する繊維状絶縁シー
ト６を介在したものである。電気的には各抵抗体
４は直列に接続されている。この抵抗器２は、密
封容器１の内底部に設置された支持碍子等の絶縁
支持物７上に下部金具８が載置されてその上に重
ねられ、下部金具８は最下部の抵抗体４に電気接
続される。また抵抗器２の上面には上部金具９が
重ねられ最上部の抵抗体４に電気接続されるとと
もに上部金具９と密封容器１の天板１ａ間に磁
器，エポキシン樹脂，FRP等の絶縁支持物１０
を介在して抵抗器２を積層方向に圧縮状態に締付
けている。図において、１１は低圧側端子、１２
は高圧側端子、１３は電界緩和シールド、１４は
絶縁スペーサ、１５は低圧側の各ブツシングであ
る。 このように構成したため、系統に１線地絡事故
が生じ抵抗器２に数秒間大電流が流れて熱が発生
しても、抵抗体４間の熱吸収材５が抵抗体４の熱
を吸収蓄熱し、絶縁ガス３が急激に温度および圧
力を上昇するのを抑制できる。また、発熱と同時
にその熱が熱吸収材５に吸収されるので、抵抗体
４そのものの熱容量に裕度ができ、発熱そのもの
が低減できるし、逆に同一発熱に対しては抵抗体
４の断面積を減らし小形化が図れる。 さらに詳述すると、前記熱吸収材５としては、
抵抗体４の熱エネルギーを吸収蓄熱し、抵抗器２
としての温度上昇を抑制するとともに、熱容量を
大きく、熱伝達係数を小さくし、時定数を大きく
して周囲の絶縁ガス３に徐々にその熱量を放出す
ればよいので、その配置や量などは抵抗体４の抵
抗値や電圧電流に応じて決定すればよく、またそ
の形状もシート状，粒子状など任意のものが利用
でき、さらにその材質としてはアルミナ，マグネ
シア，シリカ（ケイ砂，石英），ジルコン，石灰
岩，石膏，陶土，ホタル石およびアスベストなど
を用いることができる。これらの諸特性を示すと
下表の通りである。

【表】

【表】 また、前記抵抗体４はジグザグ形に限らず渦巻
状等形状は任意である。また抵抗体４の相互は抵
抗特性に応じて並列に接続されてもよい。 さらに、前記抵抗器２の圧縮手段として、上部
金具９と抵抗器２の上側との間に圧縮ばね（図示
省略）を介在したりして、抵抗体４の膨張による
熱応力を吸収すると一層効果的である。絶縁ガス
３はフレオン，SF₆，CO₂，N₂，空気等のガスが
用いられ、大気圧以上で充填されている。 この考案の第２の実施例を第３図に示す。すな
わち、このガス絶縁中性点接地抵抗装置は、抵抗
器２の圧縮手段に関し、上部金具９と下部金具８
を接続する絶縁支持物１０′で挾持したものであ
る。この場合、抵抗器２を絶縁支持物１０′で挾
持した状態で密封容器１に組入れることができる
ので、第１の実施例よりもさらに組立てが簡単に
なる。なお、圧縮ばねの介在等他の具体的構成は
前記と同様である。 この考案の第３の実施例を第４図ないし第８図
に示す。すなわちこのガス絶縁中性点接地抵抗装
置は、抵抗器２′を渦巻状に曲成した抵抗体４′
と、この抵抗体４′を挿入するケース１６と、ケ
ース１６内に充填する粒状の熱吸収材１７とで構
成したものである。このケース１６としては絶縁
物あるいは金属いずれでもよいが、金属の場合に
は抵抗体４′のケース１６からのリード引出しに
際しては、ケースとの絶縁を考慮する必要があ
る。また、１８は密閉容器３の温度上昇を抑制す
る必要がある場合に設けられる放熱板である。１
９は高圧端子部で、たとえば密閉容器１′に連接
され絶縁ガスの充填された管路２０内に配設さ
れ、この管路２０に連接された接地用断路器２１
を介して図示しない変圧器の中性点につながれ
る。２２は低圧端子部で、たとえば中性点に流れ
る電流を検出するための中性点用変流器２３を介
して接地される。その他第１の実施例と共通する
部分は同一符号を付してある。 つぎにこの実施例の解析結果について詳述する
と、供試品：定格77／√３KV，100Ω，70号，
抵抗体…ステンレス鋼，熱吸収材…アルミナ（粒
子状），絶縁ガス…0.5Kg／cm²・ゲージ圧のSF₆，
t₁…３mm，t₂…2.3mmで第６図に示す構成のもの
に、定格電圧を15秒間通電したところ、第７図に
示すように抵抗体の温度上昇は曲線P₁に示すよ
うに最大が310℃で、熱吸収材の温度上昇は曲線
P₂に示すように最大で250℃に抑制でき、密閉容
器内の内圧は約1.6Kg／cm²・ゲージ圧であつた。
これに対し、熱吸収材を用いないものでは、抵抗
体の温度上昇が曲線P₃に示すように500℃に達し
密閉容器内の内圧は約３Kg／cm²・ゲージ圧になつ
た。この結果によれば、通電による抵抗体の発熱
は、これに接して設けられてある熱吸収材に伝達
され、抵抗体としての熱容量及び時定数が大きく
なり、絶縁ガスの温度及び圧力の上昇が抑制され
ることが明らかである。 以上のように、この考案のガス絶縁中性点接地
抵抗装置は、抵抗体の表面に熱吸収材を接触して
抵抗器を構成し、これを絶縁ガスの封入された密
封容器に絶縁配置したため、つぎの効果がある。
すなわち、 (1) 絶縁ガスを封入した密封容器内に抵抗器が絶
縁配置されているため、充電部が隠蔽され感電
の危険がなくなり、また保護フエンスが不要と
なるため、設置スペースが大幅に縮小できる。 (2) 抵抗器が外気と遮断されるため、雰囲気の悪
いところでも劣化の心配がなくメンテナンスが
不要となる。 (3) 密封容器に全体が一体として構成されるた
め、運搬や据付けが簡素化される。 (4) 熱吸収性をもつ熱吸収材を抵抗体に接して配
設したため、抵抗器の熱特性、すなわち熱容量
および時定数を大きくし、絶縁ガスの急激な温
度および圧力の上昇を抑制することができ、こ
のため密封容器の小形化を図れ容器を特に高耐
圧化する必要がない。またこの結果、オイルレ
ス化の進められている変電所などの他の機器、
たとえばガス絶縁開閉装置との協調が図れる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１の実施例の抵抗器の積
層状態を示す部分斜視図、第２図は全体の断面
図、第３図は第２の実施例の断面図、第４図は第
３の実施例の断面図、第５図は抵抗体の斜視図、
第６図は抵抗器の一部断面図、第７図はこのガス
絶縁中性点接地抵抗装置の通電による温度と時間
との関係を示す図である。 １，１′……密封容器、２，２′……抵抗器、３
……絶縁ガス、４，４′……抵抗体、５，１７…
…絶縁性熱吸収材、６……絶縁板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 大地電位の密封容器と、この密封容器内にその
   密封容器と絶縁間隔をおいて配設されて抵抗体の
   表面に絶縁性熱吸収材を接触させてなる抵抗器
   と、前記密封容器に封入された絶縁ガスとを備え
   たガス絶縁中性点接地抵抗装置。