OPF形，OPG形空気遮断器の開発

u.D.C.る21.31占.57.0る4.24

OPF形′OP6形空気遮断器の開発

TypesOPFandOPGAirBlastCircuitBreakers

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一* KeiicbiHirata

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Masao Hosokawa

内

容

梗

概

口立寄抑所では,すでに数年来,定格電圧72∼300kV･定格電流800∼2,500A,定格遮断容量1,500∼15･000 MVAの各種容量の尿外用空気遮断器を多数納入し,すぐj止運転実績を納めている0しかし,さらに小形軽 量で特性のすぐれた遮断器の開発研究を進汐)･このたび屯量,空気消費量とも従来の60･%程度に低減した新形 空気遮断器OPF形,OPG形の新系列の開発にJ成功したので概要を報告する0 新形空気遮断器は,常時充気式内部斬路形空気遮断器であって･操作部には鮮帽実な機械的引張機構を採

用し,これら一切を乾燥された高圧気中に封入して本体回りの配管を皆無にし,各部分を杭立式のユニットシ

ステムに構成するなど数々の新機軸が採用されている口一般の形式試験はもちろん,過酷な特殊試験を多数行 ない,すぐれた特性を発揮している｡ 1.緒 言 日立製作所では,すでに椚和30年以来定格電圧72∼300kVの各 種容量の屋外用空気遮断器を多数生産し上迄好な運転実績を納めてい る｡しかしさらに小形軽量で特性のすぐれた遮晰器を開発するため 鋭意研究を続けてきたが,このたび重量,空気消費量とも従来の約 60%程度の新形窄気遮断器を完成した｡ 木器は常時充気式内部新路形空気遮断器であって,遮断部が常時 圧縮空気タンクの小にあるため,遮断時の圧縮空気吹付けが効果的 に行なわれ,空気使用量が少ないにもかかわらず,短絡電流の遮断は もちろん充電電流の遮断にもきわめてすぐれた性能を示している0 操作部は簡単確実な機械的引張機構を採用し,これら一切を乾燥さ れた圧縮空気中に封入してあるため,本体回りの配管が皆無となり, 簡辣な外観を宣している｡遮断部をはじめ各部にン己仝なユニットシ ステムを採用し,各部を榊こ積み屯ねるだけで遮断器が構成される など実用性にも十分考慮が払われている｡ 第1表 標準定格

2.定格および仕様

新形遮断器は従来の外部断路器方式の場合と同じく,定格電流 2,000A,遮断容量3,500MVA(72kVにおいて)の大容量系列(OPG 形)と,定格電流1,200A,遮断容量2,500MVA(72kVにおいて)の [帽量(OPF形)系列の2系列があり,72kV∼300kVの各電圧階級

のものが整術されている｡定格および仕様を第1表に示す0

3.構造ならびに動作原理

3.1構 造 舞卜3図はOPF形,OPG形空気遮断器の外観図,弟ト5図ほ 木器の精進説明図である｡大地側におかれた空気だめの上部に支持 がい管を直立させ,この上にタンク形遮断部を配置している0操作 は大地側空気だめの一端に設けられた送信弁と,遮断部に直結され た受信弁とが橡械的に引張棒によって連結され,大地側に引いたと き遮断部を排気させて遮断動作を,充電部側で引いたとき充気して お よ _{び仕様一覧表} OPF 形 形 式 電 圧(kV) 電 流(A) 周 枚 数 遮 断 容見(MVA) 再 起 電圧(弓一) 投 入 電 流(A) 短時間電流(A) 投 入 時 昆q(秒) 遮 断 時 間(∼) 操作気圧(kg/cn2) 操 rF 電 圧(Ⅴ) 投入操作電流(A) 引外操作電流(A) 絶縁階 級(号)

商用周波ほ慧品富

イ ソパルス 標準動作責務 OPF-250-PA 84(72) 1,200 50/60 2,500 1 54,800 20,000 0.15 5 15 DClOO 5 5 70 160 400 甲号または乙号 OPF--350-PAR 120 1,200 50/60 3,500 1 46,000 16,800 0.15 3 15 DClOO 5 5 100 230 550 0-0.25秒一CO-1分-CO * 日立製作所国分工場 ** 日立製作所日立研究所 OPF-500-PAR 168 0 6 nU 2 / nU , 0 , 1 5 5 5 0 0 0 0 0 (】U 2 6 7 4 1 3 15 DClOO 5 5 140 325 750 0-0.25秒-CO-1分-CO OPG-350-PA 84(72) 2,000 50/60 3,500 1 76,500 28,100 0.15 5 15 DClOO 5 5 0 0 7 6 1 400 甲号または乙号

椚1-OPG 形 OPG-500-PAR 120 0 6 〇 八U ′/ 0 , O 1 2 5 5 5 0 0 0 0 (U 6 (U 5 ･4 6 2 3 15 DClOO 5 5 100 230 550 0-0.25秒-CO-1分一CO OPG-750-PAR 168 2,000 50/60 7,50() 1 70,300 25,800 0.15 3 15 DClOO 5 5 140 325 750 0-0.25秒一CO-1分-CO OPG1500-PAR 300 2,000 50ノ60 15,000 1 78,800 28,900 0.15 3 15 DClOO 5 5 200 460 1,050 0-0.25砂-CO-1分一CO

昭和38年7月 遺志蔓…･･≡ ⊆>-･￣呈轟￣￣勇一-__￣￣襲撃 巨岩さくgjjJ謹･亘･雇(

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-¶刊 第1図 _{OPG-1500A形PAR式300kV,2,000A} 15,000MVA空気遮断器 ぞ琶 第2図 OPF-500A形PAR式168kV,1,200A 5,000MVA空気遮断器 立 第3図 OPIし250A形PA式84kV,1,200A 2,500MVA空気遮断器 投入動作を行なう｡これら一切の操作部分ほ乾燥された高気圧中に 封入されている｡遮断部ほタソク形遮断室プッシソグの端に固定さ れた2偶の固定接触子と,この両固定接触子を橋結するメガネ状可 動接触子によって電路が形成されている｡2遮断点が一組となって ユニットとなり,高電圧遮断器でほ電圧階級に応じてこのユニット

評

三△. 白冊 並列コンデンサ. _章1三幸 可動接 画定梓 遠 偲 投 遼 第45巻 第7号 艶子 艶子一 酢吉 l トー

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宰 退イ三 霞壷 部空気7ご■l鞍 第4阿 茶木偶遊説明図 舞/頓衝ピストン 箋∠穏衝ビュトン､､､ _/刀パー

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排気口⊥-_ 享≧;ぎ:‡三≡も;…吉 一一緒薇i宣 -′壬# 可動接触子 :◆:■二::七.･二: ;封::=:丁 =;;;:::=三::輔:::=三:≡=‡;

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タンク形速断室/_ノーノ￣ノ

三….｡▼′占::== 引 張 捧/ :く:: 回定積触子/ 圧力スイ･リチ:=詫丁 閉路用霞磁弁‡章 圧督戦 ■ r__________________- = ‡=≡=一之･■: ノ閉路用電磁弁 人操イ乍 _/ 断操作- ;β--￣､リセ･･ノト弁 ＼手動弁ピストン ノ相弁

訂

』】 節5阿 柑作系統説川j 阿 を而列に接続している0各遮断点にほ捌ヨ値後の再起電圧を均等化 する非直線並列抵抗と,速断器の閉路綬の電肝分担を平御こする分 圧コンデンサが付加されている｡ 3･2 _{動 作(第d図参照)} 3･2.1遮断動作 閉路用電磁弁を開き送信弁の背圧を抜くと,送信弁にほ差動力 を生じて操作系を大地側へ引っばり,受信弁の排気口を開く｡こ の結果可動接触了を郎六している圭介ピストンの詐圧が消失する ため,可動部分は上苅こ運動し緩衝ピストンに当たっていったん 停止する｡一方何定接触子ほ内蔵さjlた圧縮/くネによって若干距 離口J動接触子に追従し開離するっ雨接触子間に発生したアークは 可動接触子ノズル背後の圧縮空気がすでに外部に排気されている ため,強力な空気吹付けを受けて消弧する(弟る図-b)｡汀価後一 定時間に緩衝ピストンの小穴から緩衝室内の空気が放出されて緩 衝ピストンが快打ノ泊りワニうため,吋勅部分はさらに運動し,遮断 ー

2

-OPF _形,OPG

形

空

気

遮

閉 路 状 態 (a) 1匝l定接触子 2可動接触ナ 3遮断室 4引張体 5 _{L 介} 6節2鹿紺iiビス 7受信介 8縄街三三 9雛1綻距iビス 10小 人 (b) 遮 断 行 程 (c) 閉 路 状 態 二::二こ:i ≡ま≡/

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′ハ〕 .tl1-I･1‖UJ 可動ほ触子 補肋才 バ

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発

主接触子(チューリップ接触子)と凸状補助接触子が一体に構成されている 第7図 OPG形空気遮断器固定接触子部分 圭抜触子

妾触子＼､"(弓芸者㌢

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〔∂) 投入状態 第6図 遮断部動作説明図 室の排気口を閉して動作を完了する(舞る図一C)｡OPG形遮断部 の同定接触子には第7図のように,通電容量を増すチューリップ 接触子と,凸状絡助接触十とが一体に肺戎さオLており,遮断の際 には最初チューリップ接触子が開き,続いて補助接触子の順に開 く(第8図)｡このためアークは補助接触子と可動接触子のノズル 間に発生し,チューリップ接触子ほアークの損傷を受けないロ 3.2.2 _投入動作 閉路用電磁弁を開くと下部空気ため内の圧縮空気は電磁弁を経 て送信弁へ流入し,送信弁の差動力を消失させる｡この結果受信弁 側で受けている空気力によって操作系が充電側に引き上げられ受

信弁を開き,遮断部主弁窒を充気する｡遮断部の可動部分は差動

力によって高速度で投入する｡この動作の最終位置では主弁によ って遮断室の排気口が閉され高気圧状態を保持する(葬る図-a)｡ OPG形遮断器では補助接触子の次にチューリップ接触子が接触 するため,投入時の先行電孤ほ補助接触子間に発生し,チューリ ップ接触子は損仮されない｡ 3.3 _{各部の構成と組立} OPF形OPG形空気遮断器は遮断部部分,支持がい管部分,下部 空気だめ部分と電磁弁箱部分の4部分から構成されている｡各部分 はそれぞれ独立したユニットの形式をとり,組立の際にはこれらを 単に積み重ねるだけで遮断器が組み立てられる｡舞9∼11図ほ本器 の組立状況の説明図である｡舞2表は各電圧階級における各部分の 組合せ数を示す｡ 3.3.1遮断部部分 メソク形遮断部,逃批拙文作川受†占弁と中間機構部とが一体と なって遮晰部々分を仙成している｡この加分単独として.試験装fF亡 にかけ■-｢lげ貢が管月i土される｡ 3,3.2 支持がい管部分 支持がい管,系統迫乱川レバーと引弓ユ三拙作川絶縁体とが一体と なって支持がい′凱〕;分とな′)ている｡辿結レバーはがい管の棚詣

')

(ム)圭接触子関灘 1057 アーク (C)補肋抜傲子関離 第8図 OPG形空気遮断器接触子の開極説明図 第2表 OPF形,OPG形空気遮断器ユニット組合せ数 形 定格電圧＼＼＼ (kV) ユニット 名 称 遮 断 部 部 分 支持がい管部分 使用がい 管 数 70 号用 100号用 下部空気だめ部分 OPF形(1,200A用)

抑)い20い68

OPG形(2,000A用)

云可120い68-300

12 12 12 12 36 電 磁 弁 部 分 支持がしl管部分 電石盗弁才白部分

百

下部空気ため部分 節9図 各部の梢成就明 図 面から突き出し1ご部空気だめ部分と遮断部中間政柄部のリンクに そう入される｡ 3.3.3 下部空気だめ部分 坐去もだめ州こ送信丸辿紙リンクと,これらを系お合する拙作棒

-3

-昭和38年7月

第10図 支持がい管部分の組立状況 立

_評

_論

_{第45巻 第7号} 4･1高性能な常時充気式 遮断尖が高気圧小にあるため,気圧の損失がなく圧縮空気の高い 絶縁矧生をそのまま利用できるので,開極掛与の空気吹付け効果が よく,短絡電流の遮断ほもちろん,充電電流の遮断にもすぐれた性 能を示す｡ 4･2 _{点検の手数が半減する} 本器では2組の遮断点を1仰の￣可動接触ナによって開閉する構造 となっているため,点検の附こほ2個の遮帆舶･印加こ調べること ができるっ 4･3 _{簡単な操作方式} 操作部は簡単確実な機械的引淑機構を採用し,遮断の際にほ大地 側へ,投入の際には充電都側へと常に系統が引張力によって運動す るDこのため各部ほ軽量になり,高速度再閉路操作に適している｡ また各受信弁は1偶の送信弁によって機械的に連絡されているので 各遮断点の動作も確実で接触差も少ない｡ 4.4 _{完全ユニットシステム} 速断部部分,支持がい管部分,下部空気だめ部分,電磁弁部分の 各4吾r扮をユニットとしている0遮断部や電磁弁部分ほ各電圧階級 -とも共通であって完全互換性を有している｡また各ユニットは単独 試験装置によって十分管理される｡ 4t5 _{無配管方式} 筒-i-iは操作掛ますべて乾燥された高気圧巾に封入されているため 本体回りの配管が皆無となり,空気漏れの心配もない｡ 4･る _{空気消費量が少ない} 常時充気式であって消孤に必要な空㌫も量だけ大気に放出するので 遮断に関係のない部分に充気することがなぐ乍気消費量を節減でき るりこのため圧縮空気発生装置の設備も小さく,空包も系全体に与え る影響が人きい｡ 5･点

_検

5･】遮 断 部 タンク形遮断部には側面に点検窓をf設け,過偶の点検ではここか ら内部をのぞくだけで各接触子や抵抗体の状態を監視することがで きるっしかし人電流を多数回避断したのち,接触子を詳細に調べる 必要のある場合にほ,遮断部空気だめ側面に設けてある金具につり 上装置を取り付け可動接触子部分を巻き上げる(第12図)｡この際, 第11図 遮断部部分組立状況 とが内蔵されて下部空気だめ部分となっている｡このため本部分 ほ通常の空気だめと少しも変わらずきわめて簡潔な外観を呈して いる｡ 3･3･4 _{電磁弁箱部分}

開閉操作用電磁弁をほじめ,電磁弁を復揺させるリセット允祁

助スイッチ,端子台など遮断器の操作に必要な附鮎卜切をこの 箱内に収納し,電磁弁箱部分を形成している｡この箱の表面にほ 下部空気だめ部分への給気管が突き出しており,この箱部分を下

部空気だめ部分に取り付ける-こ･･とで自動配管が行なわれる｡した

がってこの部分も,遮断部と同様にF担独試験装置で管理される｡ 電磁弁箱部分はOPF形OPG形とも共通同一品を便川してい る｡ 以上の4部分は第8図のように順に析み貞ねることで短時間に 遮断器が構成される｡

4･特

長 OPF形OPG形空気遮断器のおもな特長は次のとおりである｡

-4

-若 一委本妻￣･蓋≡￣し-里2藁葺蔓‡彗･ _{賀:夏￣､} ￣- _{-てだ￣-_=墾･ ミ■･岳ト:}

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第12図 接触子部分つり上げ状況

OPF

_形,OPG

形 空

気

遮

断

器

艶淡断

開

発

l-_与l 1059 作

＼虚

可動接触干 艶勤軸

J

締付ナット 第13図 ￣･け動接触子取はずし要領説町個 さ-も■-_′主=. -￣義頭 戊5主;-.且ヂ 第14図 OPF形空気遮断器遮断部終弧■一戸1 可動接触了は主弁や綬街装匠部分と一体に栴成されているため,こ の部分が一緒に露出する｡日動配管さjtている受信弁からの給気部 分も同時に切離される｡可動接触子を交換する際には,可動接触子 駆動軸の先端のナットをゆるめてメガネ状接触子部分の友を取りほ ずし,交換する(弟13図)｡舞14図ほOPF形遮断器の遮断部部品 を示す｡ 5.2 操 作 部 操作部は半永久無点検を目標に設計され,各部分とも強度的にも 耐鏡性にも秀れた高級材料を使用しているため,ほとんど点検を必 要としない｡しかし定期点検などでリソク部分の状態を確認する際 には￣F部空気だめ側面にある点検窓や,中間機梢部ののぞき窓から 容易に1勺部を直視できる｡ 第3未 開 閉 総 作 特 性 (恍作欠虻15kg/cm2,捜作電圧100Vノ OPG-1,500 A-PAR 300 OPG-750A -PAR OPG-350A 二旦A___ 84(72) 形 式 定格電化(kV) 定格屯流(A) 遮断容茄t (MVA)

軍記l笠

再 投 入

阻醐｡

仙比 入紺湖桝批 触､引 接m 相( 三差 巳旦___ 84(72) 1,200 2,500 37 1 96 1.5 ーPAR 168 1,200 5,000 35 1 105 1.5 35 250 1 105 1.5 36 1 2,000 3,500 38 1 97 1.5 168 2,000 7,500 37 1.5 105 1.5 38 1 250 100 2 37.5 2,000 15,000 38 1. 105 2 38 1.5 25U lO3 2.5 38 トー j脚17三β打′弐‡瑠一ノニ郷ぷ-･仰望背旗断案 (上)CO操作 (下)0-CO操作 第15図 OPG形300kV空気遮断器操作試験オシログラム 第16囲 34,000AlO回遮断後のOPG形空気遮断器接触子

る.諸特性試験

opF形OPG形ワ空気遮断器は,開発にあたって通常の性能試験の ほかむこ各種柑殊試験,実川性試験もあわせて実施し･登仙モ】の信鮒生 を検討した｡ る.1操 作 試 験 木器ではJEC-145に規程されている講険のほか台風時などに発生 する多発]-i故にも拙作できることを路認するため,0-〃-C-∠-0-〟【 co(〃:0.25秒,′‥5秒以･-F)の練り返しi一式蚊を行ない機械的,熱的 に過酢なふじ験も介J)せて実施した○ 第3表はOPF形OPG形空気 遮断器の拙作試験紙究,第一5図はOPG形300kV空気遮断器の操 作試験(0-0･25秒-CO)のオシログラムの一例である0 節4ノミ OPF形,OPGJ惇ご巨気遮断器 三主i軌邦桝Lうし艦上外拭験結果 形 条 件 過 ′.盲屯 流(二A) 温 度 【二 束 偵 (℃) 端 子 改 進断部?里気溜 夕t虹 可動接触十 脚定接触十 石百態了融虫-jキラ ラケット OPF形(1,200AfH) 遮断.it醗前 1,200 20.0 17.5 30.0 31.0 29.0 迩帆拭駿後

〔音量艶

1,200 19.0 19.0 34.0 35.0 29.0 OPG形(2,000A川) 遮新式弘前 2,000

26.｢!

27.5 31.5 31.5 31.5 避帆試験後

(鵜苫払)

2,000 29 27.5 40 37.5 40 陥考1. ー

5

-比こ汁にくにり求めた0 iノ淵5は抵抗阻 2.OPG剛1鮎式換は鞘汀板より11Ⅵはなれた馴卜亡の･試験導体の温度 上刷鮎ミ30｢Cとなるようにしで行なった0

昭和38年7月 占･2 _{温度上昇試験} OPF形OPG形空気遮断掛こ定格電流1,200,2,000Aを一定通電 して各部の温度上昇値を測定した0結果は舞4表のとおりである｡ 各部の温度上昇値ともいずれも鹿程値を下回る値である｡特にOPG 形遮断部では主接触子(チューリップ接触子)部分がアークから保 護される構造であるため,定格速断電流を十数回遮断したのちにも 主接触子が損傷されず速断試験後の温度上昇値も銀接触の55℃に対 して十分余拝さのあることがわかった0遮断試験の接触子の状態を舞 1る図に示す｡ d･3 _{絶 縁 試 験} 各系列の遮断器ともJEC-145に規程さJLる乾晩注水の試験にお いてインパルス･抵川J川披値を上回っている｡抑こ商用周波試験で は絶脚線級の-･段上の特性にもP拉適する値であった｡ d･4 コ ロ ナ試験 300kVOPG形遮断器について実施Lたが,木器はタンク形遮断 部であるため電界が緩和されており,特に耐コロナ性があることが わかった｡試験結果を弟5表に示し,相電圧の約2倍程度で両端子 のシールド金具よりわずかに発生するのを認めた｡試験は深夜に倍 率6倍の淑限鏡で観察した｡ dt5 _{短時間電流試験} OPF形･OPG形とも各定格容量のうちの最大遮断電流を2秒間 第6表 OPI√形空気 第5表 第45巻 _第7号 300kV,OPG形空気遮断器コロナ試験結果 印 加 電 圧 _(kV) 250 300 350 400 ナ 発 _{生 状 況} 各部からのコロナ発生を認めず 子シ めた｡その他異常なし 350kV印加時と同じ,その他の節所より ず て｢∫.サンダト端よりかすかなコ ナの発生を認 Pナ発生を認め (江)1.深夜,す汁率6の双股鼠で観察した｡ 2･気象粂吼温度4℃,気圧763mmIIg,湿度46% 通電した0この結果,通電の前後における端子間の捌虫抵抗の射ヒ はなく･接触部の溶着痕跡,銀めっきのほく離なども全く認められ なかった｡ 占･占 _{遮 断 試 験} OPF形,OPG形空気遮断掛･ま150MVAの短絡試験用発電機によ る通算10,000回にもおよぷ遮断試験の結果開発さj/Lたもので,実負 荷試験のほかに日立等価試験法も併用してその性能を検討した｡試 験でほ通常の三相短絡回路のほかに脱調遮断,異相地絡の遮断や線 路途中故障の遮断などきわめて過酷な条件下で遮断試験を行ない, その性能の優秀さを検証した｡ d･る･l短絡電流遮断試験 葬る,7表ほ遮断試験結果を示し,第17図ほオシログラムの一例 遮断器遮断試験結果 試験槌類l項 番 充 電 電 妃 (注)′=50c/s 15 17.5 12 15 12 15 12 15 12 15 12 15 12 15 供鼠点数 _動作責務 OCO OCO 0 0CO OCO OCO 電 上空 (kV) 40.2相当

電｡A)流l国是欝

5 2 0 2,200 4,500 8,250 22,000 _0.9相当

三相鮒駈=紬班×漂芝×去×去×ノす

+打1 〟2=1.1 Å■2=1.U 芯正花 篭磁綿 克肋触 84 1.25 1.25 1.5 ∬2 の 伍 (た だ し (た だ L アーク時間 (′､) 0.05∼0.3 0.05∼0.15 0.05∼0.2 0.05∼0.15 0.05∼0.3 0.05･∼0.3 0.05∼0.2 0.05∼0.1 0.05∼0.2 0.3∼0.4 0.05∼0.5 0.2∼0.35 0.1∼0.4 0.1∼0.35 0.15∼0.4 0.2∼0.45 0.15∼0.5 0.35∼0.5 0.1′-0.35 0.35∼0.45

0･4∼0･451

の _仇 投入電流 (kAp〕 4∼6 7∼15 17∼24 28∼37 50∼58 試験回数 20 備 考 再 点 発 孤 な し 1.1∼2.2 1.0∼1.3 1.0一-2.4 0-0.25s-CO-1m-CO 0-0.25s-CO-1m-CO 0-0.25s-CO-1m-CO 0-0.25s-CO-1□1-CO 0-0.25s-CO-1m,CO 日 立 _{等 価 試 験} (kV) ぐ屯圧分和を考娼⊥した伯) 所 〉ヒ ム 数>供 試 ム 数 の 時) 所 _定 一た 放≦仇..式 点 数 の 打わ ∼

6

叫

第7素 OPG形空気遮断器遮断試験結果 3相換算電圧(kV) 試駄植樹項 番 (托)′=50c/s 励 磁 電 流 12 15 12 15 12 15 12 15 17.5 15 17,5 17.5 12 15 12 15 12 15 12 15 12 15 17.5 12 15 15 15 15 0 0 0 0 OCO OCO O OCO O OCO O OCO O OCO OCO O 〇一〇一〇

唱(A)流ら固諾慧数

アーク時間(′､) 0.1∼0.4 0.1∼0.4 0.1∼0.35 0.1∼0.35 0.1∼0.3 0.1∼0.3 0.05∼0.1 0.05∼0.1 0.1∼0.4 0.05∼0.1 0.05∼0.2 0.05∼0.2 0.05∼0.2 0.3∼0.45 0.2∼0.37 0.15∼0.3 0.2∼0.5 0.3∼0.4 2,200 73 40.2 20 10.8 46,2相当 三相換算電圧=試験芯圧× 4,500 8,250 17,800 31,500 31,500 15,800 23,200 820 5.5 4.5 0.9相当 0.9相当 1.8 0.1∼0.5 0.15∼0.4 0.2∼0.45 0.15へ仇45 0.2∼0.55 0.1∼0.55 0.1人ノ0.45 0.15∼0.3 0.3 _∼0.5 0.35∼0.5 0.3ヘノ0.4 0.4∼0.45 0.2∼0.3

慧賢×去×去×ノう

輔 点 禿 弧 円 点 禿 弧 再 点 発 弧 な し な L 再 発 弧 な 行 点 発 弧 な 再 点 発 1.3､-2.4 1.0､1.2 1.1∼2.3 1.1∼2.4 1.1∼2.4 0-0.25s-CO-1m-CO 300 300

汽缶雷)流岳試験回数

3.5∼6.7 8∼15 18∼25 30∼38 0-0.25s-CO-1m-CO 0-0.25s-CO-1m-CO O-0.25s-▼CO--1m--CO O-0.25s-CO-1m-CO 0rO.25s-CO-5s-CO 11立 等 価 試 験 (異相地結遮断) 口立等価(税調遮断) 応れ 故 障 電 圧 分 布 51:49 ∬1 の 依 1.25 1.25 1,5 〟2 の _依 (た た L (た た し (唱旺分和な考指した帖J 所)己.-､■よ 数 > 供 所 定 点 数 ≦〃〔 であり,弟18図は遮断特性曲線である｡この曲線は策る,7表の 値から再起電圧上昇率が試験電圧に比例するものとして求めた｡ OPF形OPG形空気遮斬器ともJEC-145規程値に対して十分余 裕がある｡なお本試験にほ日立等価試験法(5)(弟19図)を併用し た｡この結果から脱調遮断,異相地絡時も支障なく速断できるこ とがわかった｡ d.d.2 充電電流,励磁電流遮断試験 充電電流遮断試験ではアーク時間を位相制御によって変化させ 相電圧の150∼170%程度の電圧まで上げて実施した｡この結果 から0.1∼以下の短い場合においてもいずれも無碍点弧であった｡

これは本遮断器の遮断直後の絶縁耐力の高いことを示している｡

』点

(8賃V)

うー｡｡

112 25 65

竺竺168芯

168 153 168 84 224 50 130 352 352 388 194 445 516 116 300 励磁電流遮断も異常電圧倍数2･4以下であった｡ る.占.3 線路途中故障遮断 大容量母線から数キロメートル離れた場所で事故を生じた場合 電源側のインピーダソスに比べて架空線のイソピーダンスが相当 大きくなることがある｡そこでこのような場所での事故を母線出

口の遮断器が遮断した場合には線路の往復反射によって三角波状

の電圧が現われる｡このため極間の初期の再起電圧の上昇率が非 常に高くなり,JEC-145に規程される再起電圧のみでは不十分と なる｡しかし,速断瞬時の極間電圧ほ電源側のイソピーダソスと

線路側のインピーダソスの比により定まり,線路長が梅端に短い

場合は上昇率ほ高いが第一波の波高値ほ低い｡学会においても日 -

7

-昭和38年7月 2

論

評 立 1, 3, 高電圧試験 大電流試験 日立等緬試臨 充電電流試験 励磁電流試験 0-0･25秒-CO-1分-CO操作(電磁オシP) 0-0･25秒-CO-1分-CO操作〔電磁オシロ) (プラウソ管オシP) (プラウソ管オシロ) (プラウソ管オシロ) 第17図 _{OPG形空気遮断器遮断試験オシログラム} 下線路途中故障事故の過酷さについては検討中であるが,一応次 の諸要素が過酷さを表わす尺度と考えられている｡(A)遮断電 流の大きさ(B)再起電圧上昇率,(C)第一渡波高値の振幅率 叫

8

-β4片/Z武野〟〃 規格イ直 (やぎ〉 意類匝坦柑摺肛 ノ切タ′†〆j炒〟仰 規格ノ値 -∫ _/♂ 第45巻 第7号 ♂ββ形空気遮断義 挙伯速断臭速断掛性(4α2八〆) /ノ′ βPf形空気遮断芸 単位患断東通断才吾任(イα2舟′) β4〟Hヱ∫♂♂〟仰規格値 /甜斤仁7∫〝〟仰視絡傾 / J仇氷化彷〝α〝仰視絡伯 /J _⊥__ノ. 2(フ _{2∫ J♂} / / 速断電流(朋) 第18図 _{OPF形,OPG形空気遮断器遮断特性他線} 電流温 _電圧源 ノ況7〟ハ4知略発電搬 補助濾断部

/

βC投入スイッチ

Lr

保護用退断岩 月ご投入スイッチ _{イ共試池断吾6} 文王充電;荒 重5充電流 イ異説速断喜6 極問責ノ十 ア

丁.∫

分圧呈 整∋充[司路

+

第19図 _{日立等価試験法説明図} 也ぢ 起宗 男 βク d♂ βJ β♂ /♂ 速断電流と定格速断電流の比 第20図 _{線路途中故障回路遮断の過酷度説明図}

OPF

_形,OPG

形

空

気

遮

断

器

の三要素の積で表現すると第20図の様になり定格遮l附E流の 80%近辺で最過酷になる｡ OPG形空気遮断掛こ対しては,以上の考え方から定格遮帆は流 のSO%の値での線路途中故障遮断拭験を子fなった｡舞21図は実 施した試験回路を示し,第22,23図は代炎的オシログラムの一 例である｡この試験から支障なく遮断できることがわかった｡ る.る.4 _{電圧分布の実測} 300kV _{OPG形空気遮断器について測定を行なった｡測定ほ} 8遮断点の中間点(4/8点)と対地電圧および全体(8/8点)と対地電肝 とについて測定し比較した｡この結巣からは4/8ノよで ほぼ全体の50%になっており均一化されていることが 立証された(6)｡ る,7 特 殊 試 験 以上の諸性能試馳のほかに実際の使川状態を考えた各 種特殊試験を実施した｡ /∫β〟レ切短絡発電機

＼

イ呆護用速断監

開

発

供誌遮断畳 1063 α2爪〟 βZ爪〝 βZ〝7〟 d2爪〟 dβ坤㌔ β郷戸 _β叫F 』御f

＼

j芙入スイッチ 第21図 線路途rl￣一枚障回路遮断試験回路説明図 占.7.1主要部分の寿命試験結果 木器の各部ほユニットとして構成されているため, 各部分について数万回の寿命試験を繰り返し行なって均一性と安 全性を検討した｡舞8∼10表はその試験結果である｡.この紙火か ら各部とも十分な機械的強度を右し,長j訓例の使川に耐えること が確認された(､ 占.7.2 _{絶縁棒の特性試験} OPF,OPG形空気遮断岩別封′相対こは,充`■に都側の受信弁と人地 側の送信弁との信り一伝達に維絃作を班川しているた〆),この絶蔽柔 術8衷Iili数.試験綾の動作帖‖-りリノ)安臥-fJ上び土類†引;)J､の状況

＼

l‖l数＼､ 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 部 占ム 名 遮 断 部 操 作 r]; `Ll;磁 介 コニアタッシ ュポット ＼ 劇 作 帖 川 の _女 i吐宝 晰 _r一;i 仲川 州… rr性 ＋ ＋ ＋ ＋ 十 l可 継続班川の吋否 吋 七† 可 もJ ＋一一一一 ト他 一一一一一一 数 試 験 彼 の _{状 況} 状 勅 rms) 1 不法 水

川いj･∃

好古 伽J 0 ＋0.27 十0.26 ＋0.26 ＋0.25 ＋0.26 十0.26 悠 30,000lr-1,【r￣-1数試験校閲定両接触刊呂+の招触而が約 0.2mm _{くぼみ,丁卜介升雁l佃パッキングが0.2mm} 程度跡がついたが女ドJとモなL 送イ古れ√受†｢言弁パノキングに弁帆祢約0.21tlm払渡 ついたが立肺なし 異常なしノ ピア･トン外径が0.02私り空煉耗した′川抑いこほ斐化 なし 第 9 _衰 回 第22回 線路途中故障遮断試験ブラウン管オシログラム 第23図 線路途[【㍉牧障遮断試験高速度ブラウソ管 オシログラム(拡大) 附こは機械的に傲J】切であり,絶縁耐力が応く,他の物至一拍勺性門の すぐれたものが安求される｡このため木器では多数のイ]■隣,無機 絶線材料の比較検討試験を行ない,川1勺に合致したガラスイけ基材 のエポキシ棒を採印した｡採用にあたってほ物理特件のはか,動 的繰返しり版試験,耐虻試験,`iE｢印川∩放躍試験,ウェザメータ による耐候試験や,-30℃∼＋90℃の冷熱下における動作Jユし験な ど各椎試験を行なってその二女全性を確認した｡第11表および弟 24′､2占図ほ試験紙火の一･例である｡ d.7.3 応力測定試験その他 遮断器終部にひずみ計むほり,操作時の応力の測定を行なって 部 作 撹 .レ+ ′1 変 法 寸 の 校 山川 験 試 数 ＼､､､､寸法変化 (nュm) 操作回数

＼l2叫ピソ

戸16￠】榊

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ン′ 1(対 作 穴 2￠ 送 七三 升 ビストソ l シリソダ 巾間り

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ソ ク 穴

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10,000 15,000 20,000 30,000 0 0 0 -0.0025以下 0 0 0 0 0 0.005以下 0 0 0 0 0 0.005以下 ＋ .005 .009 0 0 0 0 0 ＋0.005以下 0 0 0 0 0 ＋0.005以下 0 0 0 0 0 -0.01以下 上記主要箇所のほかに各部について点検を行なった結果 考 中間リソクバネ全長に対し1mm短縮(全たわみの3%)した｡ ビン疑にほ多数回の操作により光沢が出ていたが寸法,変形など異常なし｡ さL込式レノミは接触而相互間に0.02印度当たり跡を残したがそのほか異常がなかった｡ 送信介,受信介の弁噺榊こ変化なし｡弁河;分バッキソグにほ約0.2mm程度の弁座而の当たった跡があった｡ その他各部異常なし｡ 一

9

【 -0 0 0 0 0 ＋0.005以下

昭和38年7月

＼寸急患化

去ゝ

0 _{(基畔値二)} 5,000 10,000 15,000 20,000 30,000 立

_評

第10表 出 数 試 験l泊 後 の 白l和 寸 法 変 化(遮断 部) 第45巻 第7号 遮 決り 定 断 都 城 所

J

骨丁志和言l

0 -0.005 -0.01 -0.01 -0.01 -0.02 第2緩衝ピストン l勺 繹 0 ＋0.01 ＋0.02 ＋0.02 ＋0.02 ＋0.02 3 第￣豆￣蔭厨七言7￣フ 外 径 一一一一一 4 固定接触子外径 0 0 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 5 主弁ピストン外径

l韮

】

r

6 圭介シリンダ内径 0 ＋0.015 ＋0.015 十0.015 ＋0.015 ＋0.015 7 緩衝宝シリソダ内径 0 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 シャフト外径 0 0 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005 ＋0.005

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測 定 節 所 互仇び 却J♂ (N∈七音) 他州Ⅶ磐石 1+U ハ=U -U ハ=U ′Jα) 7

_{…≡■'■ぎ≡.≡/ノーーー㊤}

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試験片はJ了J一仰β〃による / 強化末 カラス基材1ポ羊シ ノα7 _{-J甘 ♂ 5J 〟J ノ血フ Zββ} こ正男･尖i以J琵(Jど) 折24図 _{ガラス基材エホキシ維の引戯威さと払L比の捌係} 誌旦棄岸は+TJ∫-/1､こ｢J川二上る _/.｢1 っ′+

(N∈富も三也←新盤

畑 〃 〃 和 郎 鮎 糾 む ♂ ヘリこ 鱒東+皆 1■三･/く塞′サイエポキシ 弓削ヒニ車､し績暦に塁行) 強化木(詣層に追角) ′'J〕♂ /りご 2JJ 訂〉民兵 温 ぶ _しDご) 折25図 _{ガラス基材エ7!ニキシ棒の狙撃伯と温度の関係} 誌教法はJJ￣ご一々ざ∫∴′′に上る 試料 工ボキシガラス _{ごJ小∫._ア} ブ工ノーール韻屠放+イ∫角1J∫ ＼ フェノール系旗暦坂 ガラス基材エポキシ ∫ _/ク /∫ ;毒 酒 口 _{数 (♂)} 第26図 _{ガラス基材エポキシ棒の浸演目数と吸水率の関係} 仙粥 30,000回回数試験後の外観点検 (1)吋動接触,固定接触,子接触面へこみ0.2m皿以￣F程度 (2)井部分パッキング弁座あと0.2皿m以￣F (3)固定接触子チューリップ状主接触子当たり面鋭メッキ部光沢が あった.=. (4)その他児常なし 11表 _{ガ､ラスヨi∈材エポキシ棒の諮特性試験結果}

汽∴鎚

一 一 ∴‖一水野 一 ＼ 項吸宰比 料 豹剛一爪 耐 ア _{ーiニト ン性} 〔.室払L2 _時｢71】) 耐 熱 性 類食形払い空(℃) 熱 臼滋髄 係 数 ㌧lけ汁二血r上 しkg/cm2J _{八郎こ平子+こ} へきじi￣ゴ値(kg) ガ ラ _スJ占材 エ _{ホ キ シ} ＋0.03 1.64 変化なL i由℃2什…き要望なし 200`℃ _{21U川1jきぎ望発/卜} 200以l二 1.7×10-5 1,500 3,400 1,200

品工品】蒜1僻

考 ＋0.25 1.31 変化なし 1￠6℃￣￣す面節目 き 梨 花 生 200以上 7.5×10￣6 1,100 1,700 750 JIS-K6911 JIS-K6911 JIS-K6911 JIS--K6911 ASTM D64856T JIS▲-K6911 JIS-K6911 JIS--K6911 JIS二二K由f｢ 桃脚板の層に平行に 舶射こよる荷血を加 えそれが破壊したと きの荷屯 第12去 3001(V _{OPG形空気遮断器拙作婚の支持附管部分} 応力測定結果 動作正梯 ￣￣撞両肩力￣￣ ｢kg(cm2)

＼＼＼空空値*

測定箇所＼＼＼ A A A A A A A A A A A A A A A A A A一 Y Y Y X X X Y Y Y X X X Y Y Y X X X C 15

r鞋…･)締)

9.1】12,1

…蔓享喜F…喜享…

10.3 13.9 14.6 8.6 18.3 26.8 13.3 11.0 13.7 18.5 19.5 11.5 24.4 35.8 17.7 14.7 17.3 16.9 25.0 31.0 26.0 23.8 27.4 23.3 22.2 三5.4 16.9 16.5 16.5 11.2 18.0 22.3 14.9 25.4 24.6 24.0 32.7 26.O 17.6 22.2 31.0 21.3 20.5 22.3 15.2 14.1 20.0 12.9 21.2 20.0 10.8 17.6 0-CO 15 応 力 (kg/ cm2) 00 2 4 【)U 5 〔凸 6 9 7 3 7 2 2 6 2 2 QU 7 9 3 7 3 uJ ハリ 1 9 00 9 2 7 ⊂J 〔凸 7 6 2 00 ひずみ (×10_0) *15kg/cm2の圧力封入時を0として孜q足した｡ 安全度の高いことを確認した｡弟27図および弟12表ほ試験結果 の一例である〔そのほか汚損試験,折線洗浄.試験,騒音試験,耐 衝撃試験など各種試験を合わせ実施して満足すべき結果を得た〔 各種試験の詳鮒については後R搾告する予定である〔

ー10-OPF

_形,OPG

_形

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せす 月イー ￣ 月∫ 月｡･ J 月7 月β-､･r㌻【 月､9

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Ⅹ,Yほひずみこl￣の鯨妃:方向を示す.二. 第27図 300lくV _{OPG形空気(漣馴コテ諾:一拭こ力測ンこ什節税叩凶} 使用量で高遮断性能が得られる｡ (2) _{2組の遮断ノユを1偶の可動接触子で開閉するので,今まで}

ぉ

の遮断掛こ比べ点検の手数が半減する∩ (3)操作枚栴は乾燥された空気タンク内に封入さオlているため 外部配管が不用となり,梢造が簡F平で高速勅r印こ対する信椒度が

調

高い〔 (4)各部は完全なユニット式で積み重ねるだけで組立完成し, かつ製品重量も軽いので据付,保ノ11:が容易である｡ 今回の新形遮断器ほ日立製作所が長年月にわたる皇宮な製作経験 と広範な研究結果に基づいて完成したもので,各部にわたi)十分な 実f馴生を具備したきわめて信節度の高い遮断器である｡海外の各和 迩断器と比較しても遜色なく,国産技術として高く評価されること を確信する〔 木器の開発にあたり終始熱心なご指導,ごべん達をいただいた各 電ノJ会社はじめ閃係各位に深く謝諾を表する次第である｡

7.結

口 以上OPF形,OPG形新系列の空気遮断器の概要について述べた が,その特長を要約すると次のとおりであるn (1)常時充気式内部断路方式を採用Lているので,少読の空気

韓

許

最

近 登 録 さ

_れ

た 包包野崎崎崎 細細仲山山山

新 案

参 考 文 献 能,仲野,山崎:日立評論39,1381(昭32-12) 斎藤,共ミ岡:日立評論40,1039(昭33-9) 日立評論41,917(昭34-8) 細川:日立評論41,901(昭34-8) 日立評論40,1047(昭33-9) 日立評論41,909(昭34-8) 日 立

製

作

所 の

_特

_許

桝F酌一

名 称 402503 402504 402505 402523 303714 303715 303716 303717 303718 303719 lT]軸桁採雌の溶接維氾従機捕 机 杭 器 抵 抗 器 抽入吊▲毒佗侶気機琵‡川 巧 り 揃i了･ タ _ッ プ _{監 視 さヒ m} 微 て1二銅 イ オ ン 検 出 用 試 験 タ ッ プ 切 換 斗§ 托 小型Ilて(流芯動機の速度制御与き爪 荷 物 用 エ レ ベ ー タ ディ ーゼルエンジン用燃料噴射弁 褐 _土℃ 三毛 化 器 操 作 淡1F亡 ブレーキの葬集膨脹にエるn耶訳｢1劫.￣棚軽装耶 ベ ル ト ソ _水 _qi 洗 濯 機 洗 荘 樺 半 額 体 整 流 器 試 放 与旨 荘 半 屯 体 繋 流 器 試 払 装 托 電気巾の無接′た｢【動ノ _{ッチ進め装閃} 放 射 線 遮 蔽 窓 ベ ル _ト 起 _電 機 百石 任 摩 耗 さ§ 荘 パワショ _{ベル又ほジ ッ パト} レ γ ジ1･ 爪荷時花JF又は位相調弓韓変圧器試射りJ法 .苦言勅 r｢防 _{_Ll二}信1プー 送 受 方 式 後動作刊l'l和利得調性器の1J?祁斗ヒ【rモ 大 _`屯 流 測 定 与呈 『亡 交 流 ブ リ ッ ジ 平 術 装 丁F亡 氏 名

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303720 303721 303722 303723 303724 303732 303733 303742 303743

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調 名 称 一代 節 引 悶 休 澗 粁 転 勤 軸 受 ミリ披経巡沌管川ヘリ _{ックスの萎竺作法} 巾 輪 窄 転 検 川 装 耶 機 材 新 前 装 iF己 す旺 `正 梓 放 屯 殿 半 垂一 体 装 托 の 笹里 法 列 車 11 利 運 転 斗与 田 塗 装 方 法 界 器 掃 除 機 列 車 接 近 て学 報 共 有モ パイ ロ ット ワ イヤ保正継電装任 地上子信号による一正申の自動速度制御装置 諾 _気 タ ー ビ ン 洗 濯 機 両 用 車 輪 串 両 の 軸 _指 装 匠 ヒ ュ ー ズ付押ポ タ ソ ス _{イ ッ チ} 電 車 プ ロ グ _ラ ム 制 御 装 置 電気事件止プロ グラ ム _制御装斑 紋数個の擁件振動伝達子を有する超音波流 浪装把 多段地紋式｢1動スタ】ト[動リセット袋田 ガ ス グ ロ マ _{ト グ ラ} フ 映所収抗ラ斗三門を鵬えた屯子姑i徴縮 ァ コ ダ

名l特許年月‖

徳一夫久夫二大司儀助学稔二介年末郎啓史郎則男≠拙夫介年三人彰郎辛輝郎介介緋 之 次 一 大 詣平幹書式誹白桃和純 粒俊勝寿大 呂重雄消散三俊勝幸松 苑信克所俊俊悌 指原野木巾井村村船村本野州二〓永木斎上尾林川田山井甲水野池非鳥円田辺円田村 倉萩平舘田式中河川中山大川和飛高安非神君北紫中波和飛粂菊坂大詰原液和和竹 咋平郎降郎悸 二 一一 膵 武弘信頗 永村木村桐破 飛中桁小片不 3と葺.1.7 //