JPH07176686A - サイリスタバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐震強度の向上を図ったサイリスタバルブを
提供することにある。 【構成】 上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固定され、
所定の間隔を持って複数個のモジュ―ル支え板を備えた
強化プラスチック製絶縁支柱を少くとも５本同心円状に
等間隔に配置し、サイリスタスタックとその付属部品を
収納したサイリスタモジュ―ルを前記強化プラスチック
製絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え板を介して多角形状
に複数段積重ねて構成したことを特徴とするサイリスタ
バルブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直流送電或いは異周波
数電力系統間の連系に使用される交直変換用サイリスタ
バルブに係り、特に絶縁支柱、サイリスタモジュ―ル、
避雷器等の配置構成を改良したサイリスタバルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】直流送電或いは異周波数電力系統間の連
系等に使用される交直変換用の空気絶縁形サイリスタバ
ルブは最近の高電圧化及び大電流化に伴ない高層化及び
大形化している。

【０００３】一方、サイリスタバルブを設置するバルブ
ホ―ルの建築費を抑える目的で、バルブホ―ルの床面積
を極力小さくするためサイリスタバルブの高層化が一段
と進んでいる。従って、安価で十分な強度を有する絶縁
支柱で構成されたコンパクトで保守点検の容易なサイリ
スタバルブを製作する必要がある。

【０００４】空気絶縁のサイリスタバルブでは、電気的
絶縁及び上述した強度上より碍子に比べて約１０倍以上
の強度のある強化プラスチック（以下、単にＦＲＰと記
す）が使用されている。

【０００５】以下従来のサイリスタバルブの絶縁支柱に
ついて図６から図８を参照して説明する。図８はサイリ
スタバルブの構成を示す図７のＡ―Ａ断面図である。サ
イリスタバルブ７は図６に示すような複数個のサイリス
タ素子１９を直並列接続したサイリスタスタック８とそ
の付属部品であるアノ―ドリアクトル１２、ダンピング
回路を兼ねた分圧回路２０等を収納したサイリスタモジ
ュ―ル４を図７及び図８のようにＦＲＰ製の絶縁支柱１
により数段積重ねて接続し構成されている。図中２５は
サイリスタ素子１９に光信号を送るライトガイド、２は
ＦＲＰ絶縁支柱１に突設したモジュ―ル支え板、２２は
サイリスタバルブの上下フレ―ム、２３は下部ベ―ス、
２４はサイリスタバルブ７を大地より絶縁支持するＦＲ
Ｐ絶縁支柱である。

【０００６】従来のサイリスタバルブ７は図７、図８に
示すようにＦＲＰ絶縁支柱１にモジュ―ル４を取付ける
ためのモジュ―ル支え板２が取付けられている。モジュ
―ル４は絶縁支柱１を４本使用し図７および図８のよう
に絶縁支柱１毎のモジュ―ル支え板２に別々に固定され
ている。モジュ―ル４を４個ずつ長方形状に配置しこれ
を４層から８層所定の間隔離して積重ねているため、地
震時の横揺れのとき絶縁支柱１のたわみに長方形配置の
長辺側と短辺側で差が生じるという問題があり、サイリ
スタバルブ７の絶縁上の信頼性低下及び耐震強度にも大
きな影響が生じることになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年、サイリスタ素子
の大容量化に伴って素子の重量や付属するスナバコンデ
ンサ、ヒ―トシンク、アノ―ドリアクトル、等の重量が
増大しているため、１層にモジュ―ルを４個ずつ長方形
に配置し２層を１段としこれを４段積み重ねる構造では
１２ｍ以上の高さとなり保守点検が困難になり、又、地
震時、揺れる方向によって絶縁支柱に発生するたわみや
応力がアンバランスとなり易く高強度の絶縁支柱を用い
なければならない。

【０００８】従って、本発明の第１の目的は、耐震強度
に優れたサイリスタバルブを提供することを目的とす
る。又、本発明の第２の目的は、耐震強度に優れ、更に
保守点検がし易いサイリスタバルブを提供することを目
的とする。更に、本発明の第３の目的は、耐震強度に優
れ、更に保守点検がし易く、又安定性の良いサイリスタ
バルブを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、本発明の請求項１のサイリスタバルブは、上
下フレ―ム及び中間フレ―ムに固定され、所定の間隔を
持って複数個のモジュ―ル支え板を備えた強化プラスチ
ック製絶縁支柱を少くとも５本同心円状に等間隔に配置
し、サイリスタスタックとその付属部品を収納したサイ
リスタモジュ―ルを前記強化プラスチック製絶縁支柱間
に前記モジュ―ル支え板を介して多角形状に複数段積重
ねて構成したことを特徴とするものである。

【００１０】又、上記第２の目的を達成するために、本
発明の請求項２のサイリスタバルブは、上下フレ―ム及
び中間フレ―ムに固定され、同心円状に等間隔で配置さ
れる少くとも３本の補強用強化プラスチック製絶縁支柱
と、前記上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固定され、所
定の間隔を持って複数個のモジュ―ル支え板を備えた強
化プラスチック製絶縁支柱を少くとも５本前記同心円の
外側に同心円状に等間隔に配置し、サイリスタスタック
とその付属部品を収納したサイリスタモジュ―ルを前記
強化プラスチック製絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え板
を介して多角形状に複数段積重ねて構成し、且つ前記サ
イリスタモジュ―ル内に収納される前記サイリスタスタ
ックを前記多角形状の内側になるように配置すると共
に、前記補強用強化プラスチック製絶縁支柱に保守点検
用の絶縁梯子を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】更に、上記第３の目的を達成するために、
本発明の請求項３のサイリスタバルブは、上下フレ―ム
及び中間フレ―ムに固定され、同心円状に等間隔で配置
される少くとも３本の補強用強化プラスチック製絶縁支
柱と、前記上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固定され、
所定の間隔を持って複数個のモジュ―ル支え板を備えた
強化プラスチック製絶縁支柱を少くとも５本前記同心円
の外側に同心円状に等間隔に配置し、サイリスタスタッ
クとその付属部品を収納したサイリスタモジュ―ルを前
記強化プラスチック製絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え
板を介して多角形状に複数段積重ねて構成し、且つ前記
サイリスタモジュ―ル内に収納される前記サイリスタス
タックを前記多角形状の内側になるように配置すると共
に前記補強用強化プラスチック製絶縁支柱に保守点検用
の絶縁梯子を、サイリスタバルブ中央に避雷器を上段フ
レ―ムを除く各フレ―ムに固定して設けたことを特徴と
するものである。

【００１２】

【作用】前述のように構成された、請求項１の発明によ
れば、同心円状に等間隔で配置される強化プラスチック
製絶縁支柱間にそれぞモジュ―ル支え板を介して配置し
て、モジュ―ルを多角形状に数段積重ねて構成している
ので、どの方向の地震の揺れに対しても同じようにたわ
むようになり、又、振幅も少なくなり、耐震強度を向上
出来る。

【００１３】又、前述のように構成された、請求項２の
発明によれば、同心円状に等間隔で配置される強化プラ
スチック製絶縁支柱間にそれぞモジュ―ル支え板を介し
て配置して、モジュ―ルを多角形状に数段積重ねて構成
し、しかもサイリスタモジュ―ル内に収納される前記サ
イリスタスタックを多角形状の内側になるように配置す
ると共に、補強用強化プラスチック製絶縁支柱に保守点
検用の絶縁梯子を設けているので、どの方向の地震の揺
れに対しても同じようにたわむようになり、又、振幅も
少なくなり、耐震強度を向上出来、しかも絶縁梯子を利
用して保守点検ができるため、保守点検がし易くなる。

【００１４】更に、前述のように構成された、請求項３
の発明によれば、同心円状に等間隔で配置される強化プ
ラスチック製絶縁支柱間にそれぞモジュ―ル支え板を介
して配置して、モジュ―ルを多角形状に数段積重ねて構
成し、しかもサイリスタモジュ―ル内に収納される前記
サイリスタスタックを多角形状の内側になるように配置
すると共に、補強用強化プラスチック製絶縁支柱に保守
点検用の絶縁梯子を設け、バルブ中央に重量物である避
雷器を設けているので、どの方向の地震の揺れに対して
も同じようにたわむようになり、又、振幅も少なくな
り、耐震強度を向上出来、しかも絶縁梯子を利用して保
守点検ができ、又、サイリスタバルブの安定性も向上で
きる。

【００１５】

【実施例】以下、図１乃至図５を参照して請求項１、請
求項２及び請求項３に記載の発明を説明する。図１は本
発明の一実施例を示すサイリスタバルブの絶縁支柱とモ
ジュ―ルと避雷器の配置を示す平面図で、図２はサイリ
スタバルブ全体を示す図１のＡ矢視の正面図である。

【００１６】図１は絶縁支柱１を１段あたり１２本使用
したサイリスタバルブの一例を示す絶縁支柱部断面の平
面図で絶縁支柱１を１２本同心円状に、３本を中央部に
合計１５本配置したものである。モジュ―ル支え板２は
２本の絶縁支柱１に固定リング３と共に貫通し接着剤で
絶縁支柱１に固着し取付けて、隣り合うモジュ―ル支え
板２の間にモジュ―ル４をボルト５で固定して取付け
る。避雷器６はサイリスタバルブ７の中央の３本の絶縁
支柱１に囲まれた中央にフレ―ム２２、フレ―ム１６に
固定して設置する。３本の絶縁支柱１は、必要に応じて
サイリスタバルブの中央部を補強するために各フレ―ム
に固定される。

【００１７】モジュ―ル４は、図１、図３に示すように
サイリスタスタック８（以下単にスタックと記す）を内
周側にコンデンサ９を外周側に両者の中間に抵抗１０を
配置し、スタック８、抵抗１０、コンデンサ９をまとめ
て金属製の容器１１に取付けこれをモジュ―ル支え板２
にボルト５で固定する。アノ―ドリアクトル１２はモジ
ュ―ル支え板２の上に配置する。

【００１８】図１のように絶縁支柱１を同心円状に配置
し、モジュ―ル４を６個多角形状に配置されるのでどの
方向の地震の揺れに対しても同じようにたわむようにな
り、又、振幅も少なくなる。サイリスタスタック８の付
属部品を冷却する冷却系の冷却水配管１３は図３に示す
ようにモジュ―ル４の外側に配置しているが、内側に配
置することもできる。

【００１９】図１、図２のように絶縁支柱１を同心円状
に配置し避雷器６を中心に配置しモジュ―ル４を多角形
状にモジュ―ル支え板２の上に配置することで地震に対
し揺れにくい構造となるので従来形状の絶縁支柱１を用
いることができる。これはサイリスタバルブ７の形状を
円形に近い多角形状にすることで揺れに対する強度の方
向性を無くすることができるためである。又、多角形の
中央に重量物である避雷器６を設置することでサイリス
タバルブ７の安定性が増す。冷却水配管１３を外側に取
付けると多角形の内側に素子を圧接したスタック８を配
置することができるので素子の点検がしやすくなる。

【００２０】図４及び図５は、サイリスタバルブ７中央
の絶縁支柱１に自由に絶縁支柱１の回りに回転できる絶
縁梯子１４を取付けたもので、モジュ―ル４の点検のた
めの昇降或いは絶縁梯子１４と絶縁梯子１４に足場用の
絶縁板１５を渡すことで点検作業場所とすることができ
る。絶縁梯子１４を使わないときは回転して避雷器６の
カバ―とする。

【００２１】図４は、サイリスタバルブ７の中央の３本
の絶縁支柱１のまわりに昇降用の絶縁梯子１４と、中間
フレ―ム１６に扉１８付きの出入口１７を複数箇所設け
たもので、上段のモジュ―ル４点検のための通路として
昇降時開閉する。

【００２２】なお、前述の実施例では、モジュール４を
６角形状に配置した例を説明したが本発明は、６角形状
に限定するものではなく、５角形状或いは６角形状以上
の形状にしても同様の効果を得ることができる。又、２
本の絶縁支柱１でモジュール支え板２を固定した例を説
明したが、１本の絶縁支柱で支えても同様に実施でき
る。更に、中央に３本の絶縁支柱１を配置した例を説明
したが、３本以上の絶縁支柱１を配置しても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上説明のように、請求項１に記載の発
明によれば、絶縁支柱を同心円状に配置し、モジュ―ル
を多角形状に配置することによりサイリスタバルブの横
揺れを少なくし、モジュ―ルや絶縁支柱に発生する応力
を低くして耐震強度を向上できる。

【００２４】又、請求項２に記載の発明によれば、絶縁
支柱を同心円状に配置し、モジュ―ルを多角形状に配置
し、しかも多角形状の内側になるようにモジュ―ル内の
スタックを配置し、補強用強化プラスチック製絶縁支柱
に保守点検用の絶縁梯子を設けているので、請求項１に
記載の発明の効果に加えて、絶縁梯子を利用して保守点
検ができるため、保守点検がし易くなる。

【００２５】更に、請求項３に記載の発明によれば、絶
縁支柱を同心円状に配置し、モジュ―ルを多角形状に配
置し、しかも多角形状の内側になるようにモジュ―ル内
のスタックを配置し、補強用強化プラスチック製絶縁支
柱に保守点検用の絶縁梯子を設け、サイリスタバルブの
中央に重量物である避雷器６を設置しているので、請求
項１及び請求項２に記載の発明の効果に加えてサイリス
タバルブの安定性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すサイリスタバルブの絶
縁支柱とモジュ―ルと避雷器の配置を示す平面図。

【図２】本発明のサイリスタバルブ全体を示す図１のＡ
矢視の正面図。

【図３】［図１］のモジュール内のスタック、コンデン
サ、抵抗の配置と配管及びモジュ―ル支え板の取付け状
態を示す平面図。

【図４】［図１］の中央の絶縁支柱に絶縁梯子を取付け
た状態を示す正面図。

【図５】［図１］中央の絶縁支柱に絶縁梯子、足場用絶
縁板を取付けた状態を示す一部破断面の平面図。

【図６】一般的なサイリスタモジュ―ル内部の回路図。

【図７】従来のサイリスタバルブの正面図。

【図８】［図７］のサイリスタバルブのＡ―Ａ断面図。

【符号の説明】

１ ……絶縁支柱 ２ ……モジ
ュ―ル支え板 ３ ……固定リング ４ ……サイ
リスタモジュール ５ ……固定ボルト ６ ……避雷
器 ７ ……サイリスタバルブ ８ ……サイ
リスタスタック ９ ……コンデンサ １０ ……抵抗 １１ ……金属容器 １２ ……アノ
ードリアクトル １３ ……冷却水配管 １４ ……絶縁
梯子 １５ ……足場用絶縁板 １６ ……中間
フレーム １７ ……昇降用出入口 １８ ……扉 １９ ……サイリスタ素子 ２０ ……分圧
回路 ２２ ……上下フレ―ム ２３ ……ベ―
ス ２４ ……絶縁支柱 ２５ ……ライ
トガイド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固
   定され、所定の間隔を持って複数個のモジュ―ル支え板
   を備えた強化プラスチック製絶縁支柱を少くとも５本同
   心円状に等間隔に配置し、サイリスタスタックとその付
   属部品を収納したサイリスタモジュ―ルを前記強化プラ
   スチック製絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え板を介して
   多角形状に複数段積重ねて構成したことを特徴とするサ
   イリスタバルブ。
2. 【請求項２】 上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固
   定され、同心円状に等間隔で配置される少くとも３本の
   補強用強化プラスチック製絶縁支柱と、前記上下フレ―
   ム及び中間フレ―ムに固定され、所定の間隔を持って複
   数個のモジュ―ル支え板を備えた強化プラスチック製絶
   縁支柱を少くとも５本前記同心円の外側に同心円状に等
   間隔に配置し、サイリスタスタックとその付属部品を収
   納したサイリスタモジュ―ルを前記強化プラスチック製
   絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え板を介して多角形状に
   複数段積重ねて構成し、且つ前記サイリスタモジュ―ル
   内に収納される前記サイリスタスタックを前記多角形状
   の内側になるように配置すると共に、前記補強用強化プ
   ラスチック製絶縁支柱に保守点検用の絶縁梯子を設けた
   ことを特徴とするサイリスタバルブ。
3. 【請求項３】 上下フレ―ム及び中間フレ―ムに固
   定され、同心円状に等間隔で配置される少くとも３本の
   補強用強化プラスチック製絶縁支柱と、前記上下フレ―
   ム及び中間フレ―ムに固定され、所定の間隔を持って複
   数個のモジュ―ル支え板を備えた強化プラスチック製絶
   縁支柱を少くとも５本前記同心円の外側に同心円状に等
   間隔に配置し、サイリスタスタックとその付属部品を収
   納したサイリスタモジュ―ルを前記強化プラスチック製
   絶縁支柱間に前記モジュ―ル支え板を介して多角形状に
   複数段積重ねて構成し、且つ前記サイリスタモジュ―ル
   内に収納される前記サイリスタスタックを前記多角形状
   の内側になるように配置すると共に前記補強用強化プラ
   スチック製絶縁支柱に保守点検用の絶縁梯子を、サイリ
   スタバルブ中央に避雷器を上段フレ―ムを除く各フレ―
   ムに固定して設けたことを特徴とするサイリスタバル
   ブ。