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最 近 の 電 鉄 用 整 涜 器LatestRecti丘ersforElectricRailwayService

梅 沢 勝*Masaru Umezawa

内 容 梗 概

電鉄用において,シリコン整流器が本格的採用を受けて以来,わずか5年を経過したのみであるが,整流素

子の発展に伴い,長足の進歩を示した｡特に高耐圧整流素子の出現で,跳躍の段階を迎えるに至った｡この時

点で電鉄用シリコン整流器の進歩の跡をふりかえって近況を紹介する｡

第1蓑 整流素子定格と納入年度(電鉄用のみ)1.緒 日

直流変電所の主器である整流装置は近年において,非常な変遷を

遂げてきた｡わが国の電気鉄道で使用されている整流器ほ,大正か

ら昭和にかけて回転変流枚,昭和10年ごろより多極水冷水銀整流

器,昭和20年ごろに単極形水銀整流器が現われ,昭和30年を前後

として封切形水銀整流器となって落ち着いたかに思われたが,昭和

32年よりシリコン整流器を電鉄用として使用することに対して研

究が開始され,広範にわたる基礎研究の結果,昭和36年度より使用

されることになり,いまや整流器の主流をなすに至った｡これほ水

銀整流器と比較して次の利点があるからである｡

(1)温度制御を必要とせず,ただ冷却を行なえば良い｡

(2)複碓な付属装置を必要としない｡

(3)保守の手数が大幅にはぶけ,無人変電所用として最適で

ある｡

また,基礎実験も含めて実績が当初より優秀であったのに加え

て,年々品質が向上し,次々と新製.冒.化されていっそうの信板を

かち得たことが急激に普及した一つの原因でもある｡現在ではDC

l,500V用で平均単器容量は,水銀整流器の2,000kWに対し3,000

kW,最大単器容量ほ,3,000kWに対し4,000kWといずれにおい

ても水銀整流器をしのいでいる｡

2.整 流 素 子

電鉄用に使用した日立製作所の整流素子と製作年度の一覧表を第

1表に示す｡当初,50A,300Vで出発した整流素子ほ,わずか7年

後の本年において,300A,3,000Vに至っている.｡電流において6

倍,耐電圧において10倍の進歩である｡したがって電鉄用シリコン

整流器の発展は整流素子の開発に負うところが大である｡

整流素子の開発の主眼は,素子容量の向上にあることはもちろん

であるが,その性能の安定化が丘陵先とされた｡

(1)素子性能の安定化

シリコン整流素子は設計製作上次の問題を有する｡

(i)接合部と銅ベース問の熱疲労

接合部の主成分であるシリコンの熱膨張係数は4,2×10-6で,

ベースを構成する熱伝導度の良い銅は16.5×10-6である｡電

鉄負荷のように繰り返しせん頭負荷でほかなりの応力が発生す

る｡またこの応力は機械的強度の弱い接合部に集中する傾向が

ある｡弟1図は最近の接合部構造を示したものである｡銅ベー

スに深く切り込んだみぞによって,素子取付の｢ネジ締め応力+

および,熱応力を吸収させる｡上下ソルダには鋭意開発した日

立製作所独自の特殊ソルダを用い,上下電極とジャンクション

(接合部)の厚み,ならびにおのおのの接着面の処理を合理的に

施すことにより,総合的に熱膨張の応力差を吸収することにし

日立製作所日立工場

納 入年 度 l使用素子形式i 電 流 l 電 圧

年年年年年年

3

5

6

7

9

0

3

3

3

3

3

4

和和和和和和

昭昭昭昭昭昭

4JA60C

DJ13L

DFllL

DJ15N

DJ16M

HO3DA

A

A

A

A

A

A

300V

l,000V

l,000V

l,500V

l,300V

3,000V

内部リーード

｢勺部リートベース

ソ【ルダ

上部電極

ソ【ルタ

ン1･ンクション

ソールタ

■卜部電極

ソーールダ

銅ペース

＼

l

＼

＼

＼

＼ ＼ヽ ノ＼

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＼

ノ1く二′′∴Wニ仰ガ仰

l

/ヲ㌢テ_/′筋

ンン

応力除去用みぞ

素子取付用ネジ

第1図 整流素子接合部断面

てある｡

(ii)接合部の表面処理

高耐圧になるはど問題となる,接合部の温度上昇に伴う漏え

い電流の増加,表面の酸化などの化学変化の促進を防止せねば

ならない｡このため接合部の表面に物理的,化学的処理を十分

施し,特殊ワニスによってコーティングされる｡また外気と完

全に遮断するため,ハーメチックシールの容器に収納して,十

分に乾燥した不活性ガスを封入している｡

(iii)品 質 管 理

素子の用途に合った品質管理が要求される｡電力用としての

高品質を維持するため,生産工程の各パートごとiこ厳重な検査

部門を設けると同時に,製作ふん圃気なども十分管理される｡

完成された製品についても,高温放置試験,高温ブ占ッキング

試験,間欠負荷試験,熱サイクル試験,連続通電試験などにお

いてチェックされるので,高品質を十分維持できる｡

(2)素子の高耐圧化

半導体内部での整流枚構および接合部外周の電界分布などが解

明されるにしたがって,素子の高耐圧化が容易となった｡

接合部の内部(バルク)の耐圧は母材シリコンの比抵抗を管理す

ることによって一定にできるので,接合部の表面に傾斜を施し,

特殊絶縁処理を施すことによって,常に沿面の耐圧より内部の耐

圧を低くする,いわゆるコソトロールアバランシエ形とすること

ができる｡アバラソシエ電圧は次式で表わされる｡

ー15-

1768 昭和40年11月 論評立 第47巻 第11号

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時 間〃

第2図 HO3形整 流素 子

哉④

寸

【+

第3図 HO3形整流素子寸法図

第2衰 HO3形整流素子特性表

＼＼＼＼＼､-一竺ヱ､l＼

､､_

ノげ声ヽl FO3DA I HO3CF

定格せん顕逆耐電圧 (Vpe乱k)

定格過渡せん頭逝耐電圧(Vpe乱k)

定格平均恨電流(単相半波)(A乱Ⅴ｡)

定格瞬時過電流(1c/s)(Apeak)

動 作 温 度 (℃)

保 管 温 度 (℃)

最 大 逝 電 流(皿Apeak)

最大順電圧降下 (Vpeak)

最大接合ベース間熱抵抗(℃/W)

最大締付ト ルク(kg-Cm)

3,000

3,300以上

300

5,500

-25～＋150

-25～十150

25

1.60(単相半渡せん頭値940A)

0.12

550

2,500

2,750以上

300

5,500

-25～十150

-25～＋150

25

1.60(単相半渡せん頭値940A)

0.12

550

Ⅴ=抗(1十■∋･+T)‥…‥.…………‥‥…‥…‖….(1)

ここiこ,ノ･ヨ:10×10‾4V/℃

』T:温 度 上 昇(℃)

したがって電圧の裕度は運転中のほうが常温状態より大きい｡

日立HO3形高耐圧素子ほ電子計算機をフルに駆使した,綿密

な設計に基づき,品質管理の十分行き届いた半導体専門工場で,

一貫して製作されたもので第2,3図がその外観写真と寸法図であ

る｡その特性は第2表に示すとおりである｡

この素子の特長は特性表のほかに次を数えることができる｡

(i)ひだ付きがい子で沿面絶縁距離を十分とり,ゴミの付着

による影響を度外視できる｡

がんじょうで気密度のすぐれたハーメチックシールとし

てある｡

(iii)寸法はIECの国際規格に合わせてある｡

(iv)期待不良率は10‾8/h以下である｡

(3)素子の寿命

シリコン整流素子の寿命の終点は,両極間の短絡または開放の

もの以外は明確に判断できない｡両極間の短絡または開放は事故

の結果であって,これにより寿命を推定することは困難である｡

しかしながら一般的には素子の逆特性の変化が寿命に比例すると

考えてもよい｡

素子は半導体製品であるので,その不良パターンはトランジス

タと類似していると考えられたが,これは工場における長期寿命

試験および今までの現地運転の結果もこれを立証している｡弟4

図はこの不良パターンを示している｡すなわち事故は運転初期

(はとんどは工場内試験期間中で出つくす)に発生するが時間の経

過とともに激減する｡寿命終期は理論上および強制寿命試験では

第4図 不 良 パ タ ー ン

存在するが,実運転においてはその使用条件か

ら推して経験することは不可能であろう｡図に

おいてA部が初期不良でB部が実働期間に相当

する｡したがってエ場において行なわれる初期

不良の除去(Debugging)が重要な意味を持っ

てくる｡これは不良現象については明確な認識

を持った試験計画において初めて達成される｡

3.電鉄用シリコン整流器の保護方式

舞5図に電鉄用変電所の接続図を示す｡

シリコン整流器の保護としては次のものが対象となる｡

(A)過

(i)

(ii)

(iii)

(B)過

電 流

直 流 側 短 絡

過 負 荷 運 転

1アーム 短絡

電 圧

(i)交流側開閉サージ

(ii)直流側開閉サージ

(iii)交流倒雷サージ

(iv)直流側雷サージ

(C)そ の 他

(i)冷却用送風機故障

(ii) 整流素子故障

以上に対する保護方式は,整流素子の信顔性の向上およぴその使

用実績の優秀さによって,徐々に簡易化されてきた｡

直流側短絡は直流高速度遮断器(54P)によって1サイクル以内で

遮断される｡過負荷運転についてほ交流側に設けられた過電流継電

器(51)により検出され交流側遮断器(52)により保護される｡この間

継電器の動作より交流側遮断器の動作をこいたる数サイクル間の過電

流に耐えねばならない｡

アーム短絡ほ素子の信蝮性および一個余裕直列方式･素子故障検

出装置による保護方式によって実際上はシリコン整流器の耐量とし

て考慮する必要はない｡なんらかの突発的な原因によってこれが発

生した場合は,交流側からの突入過電流は交流高速度過電流継電器

(50)により検出され,交流側遮断器により遮断される｡直流き電線

からの逆流に対しては逆流継電器(32)により検出され,遮断器によ

って遮断される｡

過電圧保護は交流,直流側とも開閉サージは整流素子の近くに設

けられたサージアブソーバにより,定常時の200%以下に押えられ

るが,さらに万全を期して素子直列枚数を1個プラスしてある｡電

鉄用においては雷サージは交流側および直流側の両側より侵入する

可能性が強い｡したがって交流側避雷器,直流側避雷器によってお

のおの保護されねばならない｡この場合発生する最高電圧(避雷

器の放電開始電圧,あるいはその地域での雷の大きさより定まる避

ー16-

最 近 の 電 鉄 用 整

DSx3

T-FFS

52S(CCB)BOト100-MA

CTx2く

OUL-Sく

23kV,40VA TT51S

IO-C-Rx2

DSX3

T-FBS

YB-33P

WH

AS

(QM-41A)

TTSR35

TT

SR35

VS

(QM-340A)PTx2

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右に同じ(3旨犠)

｢

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23kV40VA

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TT

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3,420kVA対50-F23-R22-F21kVDCl,500V川当

‖-1sR

+5SDCl,500V3,000kW

XlOPx6A

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OMB-150A

DCl,500V

敬子SRヨ｡

EGMA

V3,000A

SRJ5

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TK-f'F

6.9kV川ム三 け/.二 卜]/.二

RA

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20//′5A

50VA

DCCT)ぐI

DUT-R

20,000/′20A

50VA

RAIL

DCC'rxI

DUT-R

濁第5国 電鉄用変電所の

単線結線図

第6図

接続図

Tet SRユ5

川ろ二

54r'(HSCI〕)

TeI l‖+ろニ

ト川ご

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同仁

Ⅹ告ぎ芯Ⅴ芸耶三 Ⅹ｢【ほ3,000A

凝結 耶 恥

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TK-FF

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DSx

TK-F

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同左

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同左

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蒼J:三三

同 トiJ

左 左

流 器 1769

ト】左三

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3-1 5.

…‾SRげR拐埋呈白書3]2 6

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ニヂヨLl …._ド2

6■故障検出装置 打‾‾‾‾…

+_____4

+【____.4

-17-

雷器の制限電圧のいずれか高いほう)

に対して協調の取れた直列枚数である

ことを要するが,一般には直撃雷の棟

会が少ないことと素子の信煩度の向上

より直列枚数の完全1個余裕は必要と

しない｡素子が高耐圧化した現在雷サ

ージに対するプラス1個方式はその妙

味が少ない｡したがって今回製作した

京阪電鉄納3,000kW600V整流旨旨で

は最高電圧3,500Vの直流側避雷器を

採用して0.5s劣化検出,軽故障扱いと

する方式が採用されている｡

冷却用送風機の故障はシリコン整流

器のような風冷器によっては非常に大

きな影響をもつ｡電動機およびその回

路の故障に対してはFFBおよび専用

電磁開閉器(88B)により,短絡,過電

流,および欠相焼損防.Ⅰとを行なってい

る｡さらに整流素子冷却片に埋込んだ

限度継電器(26H)により素子部温度

過上昇を検出する方式として二前に保

護を行なっている｡この方式の利ノエは

他の風圧継電器などと異なり,微妙な

風圧に対する調整を要せず,したがっ

て誤動作のおそれがないこと,埋込形

ゆえほとんど保守の手数を要しないこ

とである｡

整流嘉子の故障検出は同一アームの

同電位点を検出して,その電位差によ

って故障素子を検出する方法が一般に

行なわれ,警報表示を出すとともにネ

オンランプなどで故障素子を含んだア

ーム位置(メッシュ接続)または直列

位置(ストリング接続)を表示するも

のが多い｡

第る図はその回路例を示したもので

ある｡

4.シリコン整流器の構造

(1)整流素子の接続

電鉄用シリコン整流旨旨として一般

に用いられる結線は相聞リアクトル

付二重星形結線と三相ブリッジ結線

である｡両結線とも,信板度を同一

として素子を構成すると,素子耐圧

が格段に上昇したため整流器構成素

子数は三相ブリッジに対し相閃リア

クトル付二重星形のほうが少なくて

済み,非常に小形化できる｡弟7図

に3,000kWl,500VD種定格の三相

ブリッジ形,第8図に同容量の相間

リアクトル付二重星形結線の整流器

を示す｡図よりわかるように容積で

76%,据付面積で70%,重量で75%

に縮小されている｡しかし,相聞リ

アクトル付二重星形結線は変圧器容

1770 昭和40年11月

整流素子故障

直き

論評立 第47巻 第11号

運転表示灯㊤

名称銘板＼ /

検出装置

充端子

＼__'j//皿

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直流端子

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運転表示灯 ㊤ 名称緒椒/

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冷却凰

涜去了

諸子

元素千枚障検

流素子

交流端子

換気扇

トト==00

冷却風川

γ.

サージア■アソーパ

//

`1 J

冷却風

第7図 3,000kWl,500V 三相

ブリッジ結線シリコン整流器

(HO3形整流素十)寸法国

憲B

出装置

て‾‾‾‾ヽh

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…1hO:晋…l サⅥジ

宝黙云∃ロ/｢

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トー+

川冷却風 冷却風

側面

第8図 3,000kWl,500V相間リアクトル

付二重星形結線シリコン整流器

(HO3形整流素子)寸法図

量が1.29倍となるほか,軽負荷となる使用個所でほ,リアクトル

の臨界電流を保持し電圧急昇(約15.4夕方)を防止するため補助負荷

(N.L.R)を要する場合があるので,両名の選択には経済比較を必

要とする｡

整流素子の1アームの接続方法としてほストリング式とメッシ

ュ式がある｡両者の比較を第3表に示す｡非常に安定した順方向

特性が得られる現在では,装置の複雑さを避け,保守条件を有利

第9図 トレイ式の素子スタック

アブソーパ

とするためストリング･メッ

シュ法,およびメッシュ法が

多用される｡電鉄用整流器の

素子スタックを第9～11図に

示す｡第9図は多数個の素子

を組み込むためのトレイ方式

で初期のころに多用された｡

弟10図はストリング接続で

分圧川抵抗器,コンデンサが

多数個使用されている｡舞11

図は最近の標準スタックでス

トリング･メッシュおよびメ

ッシュ接続用のものである｡

分旺器の員数は最少にすると

同時に絶縁柿道上からの利点

が数えられる｡

(2) セットの梢造

(i) 内蔵品と素子スタッ

ク部

整流器の内蔵品は,高電

圧側部l!1j】lとして,シリコン

紫流素子,素子用分圧器,

サージアブソーバ,素子故

障検出装置,温度検出器な

どを含み,低電肛占占として

冷却用送風機,保護用ヒュ

ーズフリープレーカ,電磁

開閉器などを含んでいる｡

そのほか場合により直流高

速度遮断器用逆流検出器,

冷却空気用フィルタなどが

ある｡第12～15図は整流器の外観を示す｡第12図はトレイ式

1,500kW,600V器,第13図はストリング結線の3,000kW,

1,500V器,弟14,15図は現行標準系列のストリング･メッシ

ュ式の1,500V,3,000kWおよび4,000kW器である｡写真で明

確なるように素子スタック関係が非常に簡潔化され部品の減少

が目だつ｡

ー18-

最 近 の 電 鉄 用 整 流 器 1771

第3表 整流素√の1アーム内接続法の比較

誠一f援

17-ム接続囲

分圧器総数

環流不平衡

素子故障時の影幣

1僻短絡

軽流素子の故障検出

1個短絡

ッ シ ュ 接 続

m♪

ストリ ン グ接続

,乃組

大

(∽-1)州が岩iう倍の過駅

や や 複 雑

桝･乃 組

小

(椚-1)個が(ニ1)倍の過駅

容 易

第10図 ストリング式の素r一スタック

第11図 メッシュ式の素子スタック

(ii)絶 縁

以上素子部簡潔化のほかに戚近掛こ目だった点は高圧印加部

と対接地間の絶縁である｡ごく最近までシリコン整流器の絶縁

にフェノール系樹脂板が使用されてきた｡フェノール系樹脂材

の欠点は吸湿時の絶縁低下と耐アーク性に弱いことである｡し

たがって吸湿が懸念される場所においては絶縁距離の延長ほあ

まり意味を持たない｡この欠∴とを除くため応急の処置としてシ

リコーンワニスあるいはW-18ワニスなどで処二曙を施している

が,耐年の点で十分納得のいくデータは得られていない｡口]‡

第12図1,500kW600V シリコン整流器

第13図 3,000kWl,500V シリコン整流汗旨

第14図 3,000kWl,500V シリコン整流岩旨

製作所ではこの間越について研究の結果,素√･高圧部とキユー

ピクル問をエポキシ樹脂系のがいf･で浮かし,素ナスタック邦

-19-

1772 昭和40年11月 日 止 評 論 第47巻 第11号

第4表 都市における許容騒音値(都条令)

廼_旦+型+L

繁

第15図 4,000kWl,500V シリコン整流器

11D

lOO

90

8G

<U

〔U

ハU

爪U

7

亡じ

亡J

′り

(慧)

さて上半群

30

聴力安全媒準

､､､､-空惣一一～----､､､

‾､＼･----､_.一

望空′亨▼牧夫､ldO

75 i50 3C〕 6日U l,2榊 2,4¢¢ 4､800

75 150 308 600 1,200 2,･生む0 4.3JO 9､600

すフタw-‾7パント(;1s)

第16図 騒 市 の 基 準

絶縁風道に関しては耐トラッキング材を選択採用して高圧低圧

間の絶縁を温度に関係なく良好に維持することに成功した｡な

お同時に空間と沿面の絶縁距離を,JEM規定値を中心に再検討

して屋内形,屋外形のあらゆる条件に協調したものを採用した｡

(iii)冷却風通路と騒音

冷却風通路はいうまでもなく,

換気用温度検出器

〃風

吸込U ､ +_+_

SR

lトー

換い刈…用=朋

二二ら二∴●d･ ･.β∴･∂･∴も:∴ク

最もスムースに空気の流れを

変電所建崖

/＼＼＼＼＼

一脚

(A)標 準 形

第17図

外血HP騒音測定点

商

住

一一業

止‥字】

8時～19時

19時～ 8畔

地 一文

地 【メ

l騒 音 値

70(ホン)

70～65(ホン)

60～55(ホン)

55～50(ホン)

第5表 故人風速と最大降雨量

m勿

鹿熊大福重点卜広岡広大京肢名静東宮水前新仙秋青札

叶一…本分間…校閲烏山芸郡阜…岡京崎萱｡｡森幌最大風速(m/s)

49.6(二1899.8)

6

nU

5

7

4

6

▲+J

2

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2

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2

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6

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2

3

2

2

(1927.9)

(‾1945.9､)

し1951.10j

し1961.9)

(1954.9)

(1942.8)

り951.10ノ

(1896.8)

(1961.9J

(1934.9)

(1934.9)

(1959.9)

(1959.9)

(1959.8)

(1933.9)

(1948,9)

(1961.10)

(1900.9)

(1961.9)

(1957.12)

(1902.1)

(1959.4)

(1956.5)

最 大 降 水 山二

1時間(mm)l‾‾‾‾io分l耶m.n)n凸

7

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9

9

9

9

9

9

9

()内数字は年月を示す

作り,整流器で発生した熱を除去すべきものであるが,これに

付随して騒音が問題となってくる｡都巾における許容騒音値と

して代表的なものに東京都都条例がある(第4表参照)｡またや

かましさのロニ安を表わすものとして第1る図の騒音の砥準が括

Jl+できる｡図における聴け安全基準ほ耳が損傷を起こす限ソトの

レベルであり,NC-55(指′jミ騒市.汁A特性でほ約60-､65ホン)

以上ほ一一般事務所としては不適当の範閃である｡,この図よi)人

l-7ijの感ずるやかましさはたいたい騒音計のA特性で去わさj‾しる

ことに注意を要する｡

したがって,市街地に設置される変電所でほ外部との境界で

55ホン程度になることが望重しい｡このためには各棟器とも騒

音に対し十分な配慮が必要であるが変電所建屋においても放射

血を大きくしないことと遮音についての注意が必要である｡送

風機についてほ大略の騒音値は次で示される｡

J㌔=1010凱｡(9十2010gl｡f)＋上(ホン)…･.(2)

操1川;温度検出器

仁吼

【り上j土

t+＼

＼`二軒′

ナヒィI l

l l

l l

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⊥■_+

SR

ヽr

一'd.･Q‥･二¢‥d

(B)低 騒 音 形

屋 内 形 冷 却 方 式

-20Ⅶ

十脚

外柵即騒＋汀洲ハ■むハ…

ここに,ノ㌔:騒音値

Q:風 量

P:仝 圧

上:比騒音

(ホン)

(m8/min)

(mmAq)

(通常25～

30ホン)

したがってJ了三力損失を極力低くし

て風量を増大し,冷却を合理的に行

なう必要がある｡弟17図(A)に標

準拉lノっ形冷却方式を示す.J岡に明ら

かなように換気扇なキユーピクルの

最ヒ面に取り付け吐出する形とする

ことが最も有効であり,さらに変電

最 近

警護

節18図 叶搬屋外形シリコ/整流語注の汗水試験

電

第1!=.芸Ⅰ坑外形3,000lくWl,000V_シリコン整流旨詩

逢矧ご･､､､..巴?側杖iた11尽j

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用 整 流 器 1773

建屋の換気用としては壁両軸こ換気扇を取F)付ける｡この形で騒

音はJIS測定法で70～77ホンが標準であるが,特殊設計低騒音

フアンを使用すれば65ホンにすることができる｡また変電所

の外部への騒音をさらに小さくするためにほ,舞17図(B)図

示のよう古･こ変電所細尾の大ル祁を利用し換気扇を内部に取り付

け,風道に吸音装置を設ければ数ミリの圧力損失で10ホソほ

容易に低‾1こすることができる｡

(iv)良三外形シリコン整流語;手

機器の側からみた垣外形の特長は冷却凪を必要とする開拓で

暴風雨の対策と耐湿絶縁の｢王ユJ題にしばらjtる｡国内の気象条件

で屁大降水量と崩大風速ほ策5表に示すとおりである｡これよ

り,降雨量に対しては一般にいわれているとおり0.05mm/sの

考慮でよい｡電力の送電線路ほ40m/sの風速を基準として慮

度設計がされている｡,したがって電鉄1日尻外形においても悪条

件として風速40m/sの暴風雨を想定する必要がある｡しかし

ながら暴風雨は､ド均風速戸を托った不整沈の乱流であるため

等価試験はほとんど実現不能と思われる｡第柑図ほ上場にて

行なっている可搬式屋外形シリコン整流器の注水試験の一例で

ある｡筆省らは高速度カメラを用いて散水の水速を測定したが

7気圧束噴水で1ノズルより10m離れて17～25m/sの水適速

度を得た｡したがって碁風雨時のように雨滴は霧状で瞬間最大

40m/sを越えるような状態の試験は樹立できなかったが,JIS

船用電文も器の防水検査,防衛庁規格艦船用電克己榛器検査を参考

とした｡これらより数段過酷な社内試験によって安全性の確認

を子fなっている｡

第19図は第二次国鉄山陽線,娃外形3,000kW整流器を示し

たものである｡工事真に見られるように冷却風の通路に当たる‾‾F

部の高圧印加機器ほ水切絶縁カバーで閃み,上挑の整流素子基

には直接冷却風を通さない構造にしてある｡また通風方式は送

風機を下郡放帯とした押込式

鞄｡

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第20図 高耐圧素子を使用した3,000kW

600Vシリコン整流器

-21-

で整流諸賢の主要部の気圧を高

めることにより,外部の冷い

こく#気の凪勺混入を防1Lしてい

る｡エアフィルタは外側より

水切,ネットとビニロック,

せ巨開閉げき,さらにネットと

ビニロックの二重イこ持造とする

ことによっていかなる角度か

らの注水においても浸水のな

いようにしてある｡

ド7部の密閉パッキングは

従来ネオプレンゴムを工休と

したものが使用されたが意外

に#命が長豆いことがわかった

のでハイパロンゴムを主体と

したものに切り換えた｡また

有機材料でほ劣化は免れない

ので,この種のパッキングほ

すべてほめ込み形として交換

時の手数を大幅に減少させ

た｡

絶縁の問凰も 屋内形に比

較して屋外の湿った空1ほ内

接吸込むため絶縁材の取扱い

にほ十分往昔が必要である｡

特に対アース絶縁は種々の状

1774 耶和40年11月

第6表 3,0001くW600V整流器の比較

r相聞リ7クトル什‾‾二】民社形縦線)

華子平苧】整 流 素 子

冷 却 片

分 拝: 器

送 風 機

限 度 Ry

据 付 両 横

屯 1止

損 失

効 率

(SRのみ)

DJ-15N

4S x14P x6A

=336仰336個

96組

2台

2桐

3,200×1,0()0

2,800kg

24.2kW

99.20%

HO3 DA

2Sx12Px6束‾‾

=144個144脚

48組

1子†

1個

1,600×1,000

1,400kg

15.4kW

99.49アg

比 校

約42%となる

約42%となる

50クgとなる1たがって写益拝も低ト音-る

50タ;に滞少する

50%に:.城少する

64%に槻少する

況下においても満妃する値でなければならない｡

5.高耐圧,3-000V素子を使用した電鉄用整流器

高耐圧素子を使用した3,000kW,600Vシリコン整流詩語の外観

を第20図に示す｡本器は京阪電鉄天満橋変電所に納入されたもの

で,おもな仕様は次のとおりである｡

形 式 FF-6ⅩR

出 力 3,000kW

電 圧 600V(655V)

電 流 5,000A

定 格 超重責‾モ捕f公称謹格

(1)垂f与荷

(2)超吏員不才

周 波 数 60c′′′s

120%負荷2時口刀絞300%

1分f召1

300%負荷1分間を1時間

に10川(5分l棚副

Vol.47 日 立

目

■論 文

･格子またはリンクの順位選択における内部ふくそう率

･多 領 域 炉 心 の 実 験 的 研 究

･多重インバー タ によ る定周波完電圧電源装置

･同 期 機 の 動 態 安 走 度

･BH形モートルブロックの巻上用スプロケットとリンクチェソのかみ合い

･大 容 量 磁 気 デ ィ ス ク 記 憶 装 置

･占 溶 接 機 制 御 壮 置

･自 動 車 用 ポ ー タ ブ ル 電 子 冷 蔵 庫

評 論 第47巻 第11号

結 線 欄間リアクトル付二重星形逆接続

従来の最大耐圧素子DJ15N形(200A,1,500V)を使用した同容

量整流器との比較よほ策d表に示すとおりである｡

比較表より明かなように,大幅な素子構成数の減少は冷却機器を

はじめ寸法,重量の逓減に比例的に利いてきている｡したがって保

`､rj=,ノ∴ミ検の手数が半減し,整流素子の信煩度の向上とともに無人変

電所向けに適合したものである｡

る.韓 日

以上,最近の電鉄用シリコン整流器の傾向について,特に整流素

子の高耐圧化によりコンパクト化された経済設計について述べた｡

このように整流器が小形化されれば地下変電所などスペースの小さ

い用途に対し,変圧器との一体化も容易になし得る利点がある｡ま

たふん和気の悪い条件下における液冷形･密閉形なども容易となる｡

現在高耐圧整流素子ほ緒についたばかりなのでさらに今後の発展が

期待され,それにしたがって外観的にも内容的にも今までの電鉄用

整流語注を大幅に変えた整流器が現われるだろうと推定される｡

終わりにあたり,新製占戸-の採用を快く引き受けられた京阪電鉄株

式会社ならびに東京急行電鉄株式会社のかたがたに対し厚くお礼申

し上げる｡また日ごろご指導をいただいている日本国有鉄道当局な

らびに顧`存各仙こ対しても厚くお礼申し上げる｡

参 芳 文 献

地福,高橋:口立評論43,380(昭36-3)

地福:目立評論43,1189(昭36¶10)

佐々木:電気四学会九州支部連合大会328(昭39)

`､`J二出:日刊工業新聞主催講習会(昭37-9)

東京天文台:理科年表38(昭40)

評 論 No.12

次

･Cu-Co-Fe で㌻ 金 の 時 効 特 性

･多 能 工 を 擁 す る 職 場 の 能 力 検 討 法

■トランジスクリレー特集

･保 護 継 電 器 の ト ラ ン ジ ス タ 化

･目 立 ト ラ ン ジ ス タ 距 離 継 電 器

･全ト ラ ン ジ ス タ キ ャ リ ヤリ レ ー 装 置

･共架多回線送電線用差電流特性キャリヤリ レー装置

･S D B 形 母 線 保 護 継 電 器

●電 源 制 御 装 置 う

発行 所 l] 止 評 論 社

取 次 店 株式会社 オーム社 害 鳩

東京都千代田区丸の内1丁目4番地

振 替 口 座 東 京 71824 番

東京都千代田区神田錦町3丁目1番地

振 賓 口 座 東 京 20018 番

ー22-

〉(し㌦＼㌦㌧へへ(しへmm～､へm､～～､㌦へへノ＼～､J