(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化亜鉛形素子から構成される供試酸化亜鉛形避雷器に対して、前記酸化亜鉛形素子を破壊する破壊電流を流す第１の電源回路と、酸化亜鉛形素子の破壊後に放圧電流を流す第２の電源回路とを、それぞれ並列に接続した酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置において、
前記第１の電源回路は、スイッチを切り換えて充電手段から蓄電するコンデンサとリアクトルとからなり、実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を発生させる共振回路であって、スイッチを切り換えてコンデンサとリアクトルを切り離して充電手段によってコンデンサを蓄電し、スイッチを他に切り換えて充電手段とコンデンサを切り離してコンデンサとリアクトルを接続し、コンデンサとリアクトルとからなる共振回路を形成し、該共振回路に直列接続された投入手段が設けられ、該投入手段が投入されると、１パルス状の前記雷電流が前記酸化亜鉛形素子の酸化亜鉛形素子を破壊して流れ、
前記第２の電源回路は、短絡発電機を用いた交流電源と、前記交流電源に直列接続する限流リアクトルと遮断器を備えて、前記投入手段が投入されてから規格で定められた２秒以内に供試酸化亜鉛形避雷器に放電電流を流すように構成されたことを特徴とする酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置に係り、特に複数個の酸化亜鉛素子を樹脂モールド成形した樹脂製碍管内に配置した酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の送変電系統に使用する避雷器は、円盤状の酸化亜鉛素子（ＺｎＯ）の複数個を積層し、これをシリコーン樹脂やポリマー樹脂でモールド成形した樹脂製碍管内に配置し、放圧装置を設けて構成した酸化亜鉛形避雷器が多用されてきている。
【０００３】
通常、商用周波電源を用いた上記酸化亜鉛形避雷器の放圧装置の放圧試験は、複数個の酸化亜鉛素子側面が絶縁破壊した時のアークを模擬するため、酸化亜鉛素子の全側面にヒューズを張り渡し、ヒューズに電流を流して溶損させてアークを発生させて行う方法がある。また、商用周波数の電源から酸化亜鉛素子に破壊電流を印加して破壊し短絡させ、その後に酸化亜鉛素子に所定の放圧電流を流して放圧装置の放圧試験を行う方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
上記した酸酸化亜鉛形避雷器の放圧試験方法に使用する装置としては、例えば図３に示すような放圧試験装置を用いている。この放圧試験装置は、供試用の酸化亜鉛形避雷器１に対して、破壊電流を印加して酸化亜鉛形素子を破壊させる商用周波数の第１の電源回路１０と、破壊して短絡させた酸化亜鉛形素子に放圧電流を流す商用周波数の第２の電源回路２０との二つを、並列に接続して使用している。
【０００５】
第１の電源回路１０は、商用周波数の交流電源ＡＣ１と限流リアクトルＬ１と遮断器ＣＢ１を直列接続した回路構成である。また、第２の電源回路２０は、商用周波数の交流電源ＡＣ２と限流リアクトルＬ２と遮断器ＣＢ２の直列接続した同様な回路構成となっている。第１の電源回路１０及び第２の電源回路２０の交流電源ＡＣ１、ＡＣ２には、通常発電機が使用されている。
【０００６】
そして、放圧試験を行うときは、図４に示すようにＯＦＦされていた第１の電源回路１０の遮断器ＣＢ１を時刻Ｔ１でＯＮし、供試用の酸化亜鉛形避雷器１に商用周波数の破壊電流を時刻Ｔ２まで流してからＯＦＦし、このときの破壊電流で酸化亜鉛形素子を破壊させる。
【０００７】
その後、一定時間経過した時刻Ｔ３で第２の電源回路２０の遮断器ＣＢ２がＯＮし、酸化亜鉛形素子が破壊された酸化亜鉛形避雷器１に放圧電流を流し、放圧装置の放圧試験を実施している。
【０００８】
【非特許文献１】ＪＥＣ−ＴＲ−２３００２−２００８  電気学会  電気規格調査会テクニカルレポート  「ポリマー形避雷器」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図３に示す装置を用いた従来の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験方法では、第１及び第２の電源回路１０、２０に、それぞれ商用周波数の交流電源ＡＣ１、ＡＣ２を使用していることから、特に酸化亜鉛形素子を破壊する破壊電流は、実際に酸化亜鉛形避雷器を送変電系統に使用しているときとは異なってしまうため、酸化亜鉛形避雷器の使用状態を模擬した放圧試験とはいえない欠点があった。
【００１０】
また、上記した従来の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置のように、酸化亜鉛形避雷器に破壊電流を流す第１の電源回路１０と放圧電流を流す第２の電源回路２０の双方を使用できる試験場が少ないし、また略同一構造の商用周波数の交流電源ＡＣ１、ＡＣ２を準備したり或いは代替用の別電源を用意するとなると、装置全体を経済的に製作できない欠点があった。
【００１１】
本発明の目的は、酸化亜鉛形避雷器を送変電系統に使用状態を模擬した放圧装置の放圧試験が行え、試験装置全体を経済的に製作できる酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、酸化亜鉛形素子から構成される供試酸化亜鉛形避雷器に対して、前記酸化亜鉛形素子を破壊する破壊電流を流す第１の電源回路と、酸化亜鉛形素子の破壊後に放圧電流を流す第２の電源回路とを、それぞれ並列に接続した酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を構成する際、前記第１の電源回路は、スイッチを切り換えて充電手段から蓄電するコンデンサとリアクトルにて実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を発生させる共振回路と、前記共振回路に直列接続して前記雷電流で前記酸化亜鉛形素子の酸化亜鉛形素子を破壊して短絡する雷電流を流す投入手段とを備え、前記第２の電源回路は、短絡発電機を用いた交流電源と、前記交流電源に直列接続する限流リアクトルと遮断器を備えて前記酸化亜鉛形素子の破壊後に規格で定められた２秒以内に放電電流を流すように構成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の如く酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を構成すれば、雷電流源としての共振回路と投入手段を備えた第１の電源回路は、一般的な大電力試験所において遮断器の遮断試験に使用する構成を活用できる構成であるため、使用状態に近似した放圧装置の放圧試験が行える試験装置全体を、経済的に製作できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】  本発明では、第１の電源回路で発生させた実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を印加して酸化亜鉛形素子を破壊して短絡し、その後酸化亜鉛形避雷器の破壊された酸化亜鉛形素子に対して第２の電源回路から放圧電流を印加して酸化亜鉛形避雷器の放圧試験を実施する。第１の電源回路は、雷電流を発生させるＬＣ共振回路と、この共振回路に直列接続して酸化亜鉛形素子を破壊する実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を流す投入手段を備え、第２の電源回路は、交流電源となる短絡発電機と、前記短絡発電機に直列接続する限流リアクトルと遮断器を備えて前記酸化亜鉛形素子の破壊後に規格で定められた２秒以内に放電電流を流すように構成している。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置について、従来と同一部分を同符号で示す図１及び図２を使用して説明する。本発明の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験方法では、図１の回路図に示すように実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を印加する第１の電源回路１０と、酸化亜鉛形素子の破壊後に規格で定められた２秒以内に放電電流を流すように印加する第２の電源回路とを、供試用の酸化亜鉛形避雷器に対して並列に接続して放圧装置の放圧試験を実施する。
【００１９】
第１の電源回路１０は、コンデンサＣとリアクトルＬ０にて構成して雷電流を発生させる共振回路１１を有し、コンデンサＣにはスイッチＳＷを切り換えて充電手段１１Ａから蓄電する。この共振回路１１には、雷電流をＯＮ、ＯＦＦする投入手段１２を直列接続しており、所定時刻に投入手段１２を閉じて酸化亜鉛形避雷器１に対して雷電流を流し、酸化亜鉛形素子を破壊する。
【００２０】
本発明に使用する第１の電源回路１０は、遮断器の遮断試験に用いる試験回路と略同様な構成を雷電流源に用いている。この第１の電源回路１０からの過酷な雷電流で、酸化亜鉛形避雷器の酸化亜鉛形素子を破壊するため、放圧装置の放圧試験としては実際の使用状態に近似した試験が行える。なお、投入手段１２としては、定められた時刻に回路を閉じて雷電流が流せるスイッチやギャップ等を使用する。
【００２１】
また第２の電源回路２０は、短絡発電機を用いた交流電源ＡＣ２と、この交流電源ＡＣ２に直列接続する限流リアクトルＬ２及び遮断器ＣＢ２を備えており、酸化亜鉛形素子の破壊後に放圧電流を流すようにしている。
【００２２】
図１の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を使用して放圧試験を行うには、まずスイッチＳＷを閉じてコンデンサＣに充電手段１１Ａから蓄電する。そして、スイッチＳＷを切り換えてコンデンサＣとリアクトルＬ０の共振回路１１で所望値の雷電流を発生させる。
【００２３】
次に図２に示すように、ＯＦＦされていた投入手段１２を、時刻Ｔ１にＯＮし、供試用の酸化亜鉛形避雷器１に対して、第１の電源回路１０の共振回路１１で発生した雷電流を印加し、酸化亜鉛形素子を破壊して短絡させる。
【００２４】
その後（規格で定められた２秒以内）に、ＯＦＦしていた第２の電源回路２０の遮断器ＣＢ２を、時刻Ｔ３にＯＮし、酸化亜鉛形素子が破壊された酸化亜鉛形避雷器１に、例えば１２.５ｋＶから６３ｋＶの放圧電流を流し、放圧装置の放圧試験を実施する。
【００２５】
本発明の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験では、酸化亜鉛形避雷器１に対して、第１の電源回路１０の共振回路１１で発生した実際の送変電系統に使用状態を模擬した苛酷な雷電流を印加し、酸化亜鉛形素子を破壊するだけで、酸化亜鉛形素子の破壊後に規格で定められた２秒以内に放電電流を流すように印加する放圧電流の印加手順を大きく変えるものでないため、実際の使用状態を模擬した放圧試験を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例である酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を示す回路図である。
【図２】本発明の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験方法において酸化亜鉛形避雷器に流れる電流とシーケンスの関係図である。
【図３】従来の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験装置を示す回路図である。
【図４】従来の酸化亜鉛形避雷器の放圧試験方法において酸化亜鉛形避雷器に流れる電流とシーケンスの関係図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…酸化亜鉛形避雷器、１０…第１の電源回路、２０…第２の電源回路、１１…共振回路、１２…投入手段、１１Ａ…充電手段、Ｃ…コンデンサ、Ｌ０…リアクトル、ＡＣ１、ＡＣ２…交流電源、Ｌ１、Ｌ２…限流リアクトル、ＣＢ１、ＣＢ２…遮断器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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