JP2001143582A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents
ガス絶縁開閉装置Info
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- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/66—Vacuum switches
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空遮断器におけるエッジ部に電界が集中す
るのを防止してガス絶縁開閉装置を小形化する。 【解決手段】 対向する端部に夫々電極を有する固定リ
ード棒１９と可動リード棒２０を容器１８内に気密に導
入した真空遮断器６に対し、容器１８の外周面にエッジ
部を有する金属シールド２２，ガス封着部２３ａを被う
ようにしてポリウレタン系のゴム樹脂２５でモールドす
る。
るのを防止してガス絶縁開閉装置を小形化する。 【解決手段】 対向する端部に夫々電極を有する固定リ
ード棒１９と可動リード棒２０を容器１８内に気密に導
入した真空遮断器６に対し、容器１８の外周面にエッジ
部を有する金属シールド２２，ガス封着部２３ａを被う
ようにしてポリウレタン系のゴム樹脂２５でモールドす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス絶縁開閉装置に
関し、真空遮断器の外周部に電界が集中するのを防止し
たものである。
関し、真空遮断器の外周部に電界が集中するのを防止し
たものである。
【０００２】
【従来の技術】ガス絶縁開閉装置を構成する受電ユニッ
トの構造を図８に示す。図中、１は筐体、２は機器タン
ク、３は母線タンク、４は受電側の母線、５は断路器、
６は真空遮断器、７，８は真空遮断器６に付随する接地
開閉器、９は断路器、１０は接地開閉器、１１は避雷
器、１２はケーブルヘッド、１３はケーブル、１４は変
流器である。
トの構造を図８に示す。図中、１は筐体、２は機器タン
ク、３は母線タンク、４は受電側の母線、５は断路器、
６は真空遮断器、７，８は真空遮断器６に付随する接地
開閉器、９は断路器、１０は接地開閉器、１１は避雷
器、１２はケーブルヘッド、１３はケーブル、１４は変
流器である。
【０００３】機器タンク２内には絶縁ガスが封入されて
おり、真空遮断器６は図９のように構成されている。図
のようにシールドを兼ねた上部導体１６と下部導体１７
との間に真空遮断器６が設けられている。真空遮断器６
は絶縁ガスを充填した容器１８と容器１８内に接離可能
に設けられた一対の電極の夫々と一体の固定リード棒１
９，可動リード棒２０とで構成される。
おり、真空遮断器６は図９のように構成されている。図
のようにシールドを兼ねた上部導体１６と下部導体１７
との間に真空遮断器６が設けられている。真空遮断器６
は絶縁ガスを充填した容器１８と容器１８内に接離可能
に設けられた一対の電極の夫々と一体の固定リード棒１
９，可動リード棒２０とで構成される。
【０００４】容器１８は、一対の絶縁筒２１，２１を金
属シールド２２を介して結合し、その両端面に気密保持
用のガス封着部２３ａを介して端板２３を結合して構成
されている。そして、固定リード棒１９，可動リード棒
２０は端板２３を気密に貫通している。
属シールド２２を介して結合し、その両端面に気密保持
用のガス封着部２３ａを介して端板２３を結合して構成
されている。そして、固定リード棒１９，可動リード棒
２０は端板２３を気密に貫通している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、機器タンク
２内に封入した絶縁ガスの破壊電圧が強い電界依存性を
有し、図１０（ａ）に示すようにガス封着部２３ａのエ
ッジ部Ａ，Ｂの電界ストレスが高いために遮断器６の相
間及び対地間の絶縁距離を適正値に設定するには絶縁距
離を大きくしなければならず、そのために機器タンク２
が大きくなってガス絶縁開閉装置を小形化できない。
２内に封入した絶縁ガスの破壊電圧が強い電界依存性を
有し、図１０（ａ）に示すようにガス封着部２３ａのエ
ッジ部Ａ，Ｂの電界ストレスが高いために遮断器６の相
間及び対地間の絶縁距離を適正値に設定するには絶縁距
離を大きくしなければならず、そのために機器タンク２
が大きくなってガス絶縁開閉装置を小形化できない。
【０００６】そこで本発明は、斯かる課題を解決したガ
ス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
ス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
めの請求項１に係るガス絶縁開閉装置の構成は、容器の
内部に一対の電極が接触・離反可能に設けられ、容器の
外周面には電界が集中する電界集中部が存在する真空遮
断器が収容されたガス絶縁開閉装置において、前記容器
の外周面をウレタン系のゴム樹脂で被ったことを特徴と
し、請求項２に係るガス絶縁開閉装置の構成は、請求項
１において、前記電界集中部のみをウレタン系のゴム樹
脂で被うようにしたことを特徴とし、請求項３に係るガ
ス絶縁開閉装置の構成は、容器の内部に一対の電極が接
触・離反可能に設けられ、容器の外周面には電界が集中
する電界集中部が存在する真空遮断器が収容されたガス
絶縁開閉装置において、前記電界集中部にシールド電極
を被せ、当該シールド電極の外周面は電界集中が緩和さ
れる形状にしたことを特徴とし、請求項４に係るガス絶
縁開閉装置の構成は、容器の内部に一対の電極が接触・
離反可能に設けられ、容器の外周面には電界が集中する
電界集中部が存在する真空遮断器が収容されたガス絶縁
開閉装置において、前記電界集中部に樹脂モールドを形
成するとともに当該樹脂モールドと前記電界集中部との
間に空間を形成し、樹脂モールドにおける電界集中部と
対向する部分には導電膜を形成したことを特徴とする。
めの請求項１に係るガス絶縁開閉装置の構成は、容器の
内部に一対の電極が接触・離反可能に設けられ、容器の
外周面には電界が集中する電界集中部が存在する真空遮
断器が収容されたガス絶縁開閉装置において、前記容器
の外周面をウレタン系のゴム樹脂で被ったことを特徴と
し、請求項２に係るガス絶縁開閉装置の構成は、請求項
１において、前記電界集中部のみをウレタン系のゴム樹
脂で被うようにしたことを特徴とし、請求項３に係るガ
ス絶縁開閉装置の構成は、容器の内部に一対の電極が接
触・離反可能に設けられ、容器の外周面には電界が集中
する電界集中部が存在する真空遮断器が収容されたガス
絶縁開閉装置において、前記電界集中部にシールド電極
を被せ、当該シールド電極の外周面は電界集中が緩和さ
れる形状にしたことを特徴とし、請求項４に係るガス絶
縁開閉装置の構成は、容器の内部に一対の電極が接触・
離反可能に設けられ、容器の外周面には電界が集中する
電界集中部が存在する真空遮断器が収容されたガス絶縁
開閉装置において、前記電界集中部に樹脂モールドを形
成するとともに当該樹脂モールドと前記電界集中部との
間に空間を形成し、樹脂モールドにおける電界集中部と
対向する部分には導電膜を形成したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるガス絶縁開閉
装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態は
従来のガス絶縁開閉装置の一部を改良したものなので、
従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異
なる部分のみを説明する。 （ａ）実施の形態 まず、実施の形態１を図１に示す。図のように、真空遮
断器６における容器１８の外周面である絶縁筒２１，金
属シールド２２，ガス封着部２３ａの外周面に密着性の
良好なプライマ液を焼き付けて処理した上にポリウレタ
ン系のゴム樹脂２５が厚さｔでモールドされている。そ
して、端部は、モールド自体の電界ストレスを低下させ
るために厚さｔと等しい曲率半径ｔになっている。この
モールド厚さｔは、電界ストレスの最も高い電界集中部
としてのガス封着部２３ａだけでなく容器１８の全体を
ゴム樹脂２５で覆うことにより電界集中が緩和されるよ
うにしたものであり、モールドした部分は対地間あるい
は相間の電位の距離当たりの耐電圧に対して、電位分担
する電位以上の貫通破壊耐電圧があるように考慮されて
いる。
装置の実施の形態を説明する。なお、この実施の形態は
従来のガス絶縁開閉装置の一部を改良したものなので、
従来と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異
なる部分のみを説明する。 （ａ）実施の形態 まず、実施の形態１を図１に示す。図のように、真空遮
断器６における容器１８の外周面である絶縁筒２１，金
属シールド２２，ガス封着部２３ａの外周面に密着性の
良好なプライマ液を焼き付けて処理した上にポリウレタ
ン系のゴム樹脂２５が厚さｔでモールドされている。そ
して、端部は、モールド自体の電界ストレスを低下させ
るために厚さｔと等しい曲率半径ｔになっている。この
モールド厚さｔは、電界ストレスの最も高い電界集中部
としてのガス封着部２３ａだけでなく容器１８の全体を
ゴム樹脂２５で覆うことにより電界集中が緩和されるよ
うにしたものであり、モールドした部分は対地間あるい
は相間の電位の距離当たりの耐電圧に対して、電位分担
する電位以上の貫通破壊耐電圧があるように考慮されて
いる。
【０００９】従来の真空遮断器の電位分布図を示す図１
０（ａ）のように、従来は電界ストレスＥは容器１８に
おける端部のガス封着部２３ａのエッジ部Ａ，Ｂに集中
することがわかっている。
０（ａ）のように、従来は電界ストレスＥは容器１８に
おける端部のガス封着部２３ａのエッジ部Ａ，Ｂに集中
することがわかっている。
【００１０】これに対し、図１の真空遮断器の電位分布
図を図２に示す。図のように容器１８におけるガス封着
部２３ａのエッジ部Ａ，Ｂの電界ストレスは、ゴム樹脂
２５に覆われていることから、従来に比べて約５０％低
下する。また、モールド沿面に関しても電界ストレスを
従来より４０％低下させることが可能であり、真空遮断
器部分の低電界設計が可能である。ただし、この場合、
モールドは低誘電率となる非誘電率値（３．５〜４．
０）の範囲の樹脂を使用するものとする。
図を図２に示す。図のように容器１８におけるガス封着
部２３ａのエッジ部Ａ，Ｂの電界ストレスは、ゴム樹脂
２５に覆われていることから、従来に比べて約５０％低
下する。また、モールド沿面に関しても電界ストレスを
従来より４０％低下させることが可能であり、真空遮断
器部分の低電界設計が可能である。ただし、この場合、
モールドは低誘電率となる非誘電率値（３．５〜４．
０）の範囲の樹脂を使用するものとする。
【００１１】ウレタン系のゴム樹脂は樹脂色が半透明で
あり、絶縁筒としてガラス等の透明材料を用いることに
より、容器の内部を確認することができる。また、ウレ
タン系のゴム樹脂を用いるので、真空遮断器自体の歪み
や加速度が低減される。 （ｂ）実施の形態２ 次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態
は、図３に示すように前記ゴム樹脂２５を金属シールド
２２，ガス封着部２３ａと対応する電界ストレスの高い
部分の外周面のみに実施の形態１と同様にしてモールド
し、更にその上をＦＲＰ２６で被ったものであり、ガス
封着部２３ａを被う部分の高さ寸法Ｈは容器１８内の電
極１９ａ，２０ａの外径寸法Ｄの７０％の大きさに設定
されている。
あり、絶縁筒としてガラス等の透明材料を用いることに
より、容器の内部を確認することができる。また、ウレ
タン系のゴム樹脂を用いるので、真空遮断器自体の歪み
や加速度が低減される。 （ｂ）実施の形態２ 次に、実施の形態２について説明する。この実施の形態
は、図３に示すように前記ゴム樹脂２５を金属シールド
２２，ガス封着部２３ａと対応する電界ストレスの高い
部分の外周面のみに実施の形態１と同様にしてモールド
し、更にその上をＦＲＰ２６で被ったものであり、ガス
封着部２３ａを被う部分の高さ寸法Ｈは容器１８内の電
極１９ａ，２０ａの外径寸法Ｄの７０％の大きさに設定
されている。
【００１２】斯かるガス絶縁開閉装置においては、真空
遮断器６が開のときの電位分布図が図３のようになる。
ここで、１９ａは固定電極、２０ａは可動電極である。
従来の真空遮断器の開のときの電位分布図である図１０
（ｂ）と比較すると、電極表面及びゴム樹脂２５等でモ
ールドした部分の表面の電界ストレスは約５０％低下す
る。 （ｃ）実施の形態３ 次に、実施の形態３について説明する。図４に示すよう
に、金属シールド２２，ガス封着部２３ａを囲繞するよ
うにしてシールド電極２６，２７が設けられている。
遮断器６が開のときの電位分布図が図３のようになる。
ここで、１９ａは固定電極、２０ａは可動電極である。
従来の真空遮断器の開のときの電位分布図である図１０
（ｂ）と比較すると、電極表面及びゴム樹脂２５等でモ
ールドした部分の表面の電界ストレスは約５０％低下す
る。 （ｃ）実施の形態３ 次に、実施の形態３について説明する。図４に示すよう
に、金属シールド２２，ガス封着部２３ａを囲繞するよ
うにしてシールド電極２６，２７が設けられている。
【００１３】シールド電極２６は、断面形状の上下が対
称で外側が略半円形状であり、曲率半径はＲ１０となっ
ている。シールド電極２７はガス封着部２３ａのエッジ
部Ａ，Ｂの電界緩和を図るために設けられる略楕円形状
であり、内側の曲率半径がＲ６，Ｒ３であるのに対し、
外側の曲率半径はＲ１０になっている。これらのシール
ド電極２６，２７は半割れのリング状に形成したのちに
金属シールド２２，ガス封着部２３ａに装着して溶接結
合される。
称で外側が略半円形状であり、曲率半径はＲ１０となっ
ている。シールド電極２７はガス封着部２３ａのエッジ
部Ａ，Ｂの電界緩和を図るために設けられる略楕円形状
であり、内側の曲率半径がＲ６，Ｒ３であるのに対し、
外側の曲率半径はＲ１０になっている。これらのシール
ド電極２６，２７は半割れのリング状に形成したのちに
金属シールド２２，ガス封着部２３ａに装着して溶接結
合される。
【００１４】斯かるガス絶縁開閉装置においては、真空
遮断器６が開のときの電位分布が図５のようになる。こ
のとき、従来の電界ストレスに比べて電極表面の電界ス
トレスは３５％低下する。 （ｄ）実施の形態４ 最後に、実施の形態４について説明する。図６に示すよ
うに、実施の形態３における図４のシールド電極２７に
代えてモールド部２８が容器１８の上下に設けられてい
る。モールド部２８はポリウレタン系のゴム樹脂あるい
はエポキシ樹脂系により形成したものであり、ガス封着
部２３ａと対向する部分には凹部２８ａが形成されてい
る。そして、モールド部２８の内周面には、シールド効
果を生じるようにするため、導電塗料２９が約２５μｍ
の厚さに塗布されて導電膜を形成している。
遮断器６が開のときの電位分布が図５のようになる。こ
のとき、従来の電界ストレスに比べて電極表面の電界ス
トレスは３５％低下する。 （ｄ）実施の形態４ 最後に、実施の形態４について説明する。図６に示すよ
うに、実施の形態３における図４のシールド電極２７に
代えてモールド部２８が容器１８の上下に設けられてい
る。モールド部２８はポリウレタン系のゴム樹脂あるい
はエポキシ樹脂系により形成したものであり、ガス封着
部２３ａと対向する部分には凹部２８ａが形成されてい
る。そして、モールド部２８の内周面には、シールド効
果を生じるようにするため、導電塗料２９が約２５μｍ
の厚さに塗布されて導電膜を形成している。
【００１５】斯かるガス絶縁開閉装置においては、真空
遮断器６が開のときの電位分布が図７のようになる。そ
して、従来の電界ストレスに比べて電極表面の電界スト
レスは約６０％低下する。
遮断器６が開のときの電位分布が図７のようになる。そ
して、従来の電界ストレスに比べて電極表面の電界スト
レスは約６０％低下する。
【００１６】なお、実施の形態４では容器１８の上下の
ガス封着部２３ａにのみモールド部２８を設けたが、中
間部の金属シールド２２にもモールド部２８を設けるよ
うにしてもよい。
ガス封着部２３ａにのみモールド部２８を設けたが、中
間部の金属シールド２２にもモールド部２８を設けるよ
うにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明からわかるように、請求項
１，２に係るガス絶縁開閉装置によれば容器の外周面の
電界集中部をウレタン系のゴム樹脂で被ったので、電界
集中部での電界集中が緩和される。従って、真空遮断器
の外径寸法を縮小化することが可能であり、それによっ
て相間及び対地間の絶縁距離を小さくしてガス絶縁開閉
装置を小形化できる。また、ゴム樹脂を用いるので、容
器が振動に対して保護される。
１，２に係るガス絶縁開閉装置によれば容器の外周面の
電界集中部をウレタン系のゴム樹脂で被ったので、電界
集中部での電界集中が緩和される。従って、真空遮断器
の外径寸法を縮小化することが可能であり、それによっ
て相間及び対地間の絶縁距離を小さくしてガス絶縁開閉
装置を小形化できる。また、ゴム樹脂を用いるので、容
器が振動に対して保護される。
【００１８】請求項２に係るガス絶縁開閉装置によれば
ゴム樹脂で被う範囲が少ないので、ガス絶縁開閉装置の
製造コストが少なくてすむ。
ゴム樹脂で被う範囲が少ないので、ガス絶縁開閉装置の
製造コストが少なくてすむ。
【００１９】請求項３に係るガス絶縁開閉装置によれば
エッジを有する電界集中部にシールド電極を被せてシー
ルド電極の滑らかな外表面を露出させるので、電界集中
が緩和され、前記のようにガス絶縁開閉装置を小形化で
きる。
エッジを有する電界集中部にシールド電極を被せてシー
ルド電極の滑らかな外表面を露出させるので、電界集中
が緩和され、前記のようにガス絶縁開閉装置を小形化で
きる。
【００２０】請求項４に係るガス絶縁開閉装置によれば
エッジを有する電界集中部に樹脂モールドを設け、電界
集中部と対向する部分に導電膜を形成したので、電界集
中が緩和され、前記のようにガス絶縁開閉装置が小形化
できる。
エッジを有する電界集中部に樹脂モールドを設け、電界
集中部と対向する部分に導電膜を形成したので、電界集
中が緩和され、前記のようにガス絶縁開閉装置が小形化
できる。
【図１】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態１
における真空遮断器の構成図。
における真空遮断器の構成図。
【図２】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態１
における真空遮断器の電位分布図。
における真空遮断器の電位分布図。
【図３】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態２
における真空遮断器の要部の構成及び電位分布図。
における真空遮断器の要部の構成及び電位分布図。
【図４】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態３
における真空遮断器の構成図。
における真空遮断器の構成図。
【図５】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態３
における真空遮断器の電位分布図。
における真空遮断器の電位分布図。
【図６】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態４
における真空遮断器の構成図。
における真空遮断器の構成図。
【図７】本発明によるガス絶縁開閉装置の実施の形態４
における真空遮断器の電位分布図。
における真空遮断器の電位分布図。
【図８】ガス絶縁開閉装置における受電ユニットの構成
図。
図。
【図９】従来のガス絶縁開閉装置における真空遮断器の
構成図。
構成図。
【図１０】従来のガス絶縁開閉装置における真空遮断器
に係り、（ａ）は閉のときの電位分布図、（ｂ）は開の
ときの電位分布図。
に係り、（ａ）は閉のときの電位分布図、（ｂ）は開の
ときの電位分布図。
６…真空遮断器 １８…容器 ２２…金属シールド ２３ａ…ガス封着部 ２５…ゴム樹脂 ２６，２７…シールド電極 ２８…モールド部 ２８ａ…凹部 ２９…導電塗料
Claims (4)
- 【請求項１】 容器の内部に一対の電極が接触・離反可
能に設けられ、容器の外周面には電界が集中する電界集
中部が存在する真空遮断器が収容されたガス絶縁開閉装
置において、 前記容器の外周面をウレタン系のゴム樹脂で被ったこと
を特徴とするガス絶縁開閉装置。 - 【請求項２】 前記電界集中部のみをウレタン系のゴム
樹脂で被うようにした請求項１に記載のガス絶縁開閉装
置。 - 【請求項３】 容器の内部に一対の電極が接触・離反可
能に設けられ、容器の外周面には電界が集中する電界集
中部が存在する真空遮断器が収容されたガス絶縁開閉装
置において、 前記電界集中部にシールド電極を被せ、当該シールド電
極の外周面は電界集中が緩和される形状にしたことを特
徴とするガス絶縁開閉装置。 - 【請求項４】 容器の内部に一対の電極が接触・離反可
能に設けられ、容器の外周面には電界が集中する電界集
中部が存在する真空遮断器が収容されたガス絶縁開閉装
置において、 前記電界集中部に樹脂モールドを形成するとともに当該
樹脂モールドと前記電界集中部との間に空間を形成し、
樹脂モールドにおける電界集中部と対向する部分には導
電膜を形成したことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32770399A JP2001143582A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | ガス絶縁開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32770399A JP2001143582A (ja) | 1999-11-18 | 1999-11-18 | ガス絶縁開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001143582A true JP2001143582A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18202048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-11-18 JP JP32770399A patent/JP2001143582A/ja active Pending
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