JP2002218613A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents
ガス絶縁開閉装置Info
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- insulating gas
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/56—Gas reservoirs
- H01H2033/566—Avoiding the use of SF6
Landscapes
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 地球環境保全を考慮しながらガス絶縁開閉装
置の特性を向上させる。 【解決手段】 絶縁ガスで満たされた密閉容器７１内に
固定電極７２ａと可動電極７２ｂとを備えたガス絶縁開
閉装置において、ＳＦ6とＮ2とから成る絶縁ガス，ＳＦ
6と乾燥空気とから成る絶縁ガス，または乾燥空気のみ
から成る絶縁ガスを高圧力下で用いることにより、ＳＦ
6のみから成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得ら
れると共に、その絶縁ガスにおけるＳＦ6混合割合を大
幅に低減できる。また、ＳＦ6と「シナジズム」を起こ
すガス（例えば、ＣＯ2）とから成る絶縁ガスを不平等
電界下で用いることにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガ
スと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共に、その絶縁
ガスのＳＦ6混合割合を大幅に低減できる。
置の特性を向上させる。 【解決手段】 絶縁ガスで満たされた密閉容器７１内に
固定電極７２ａと可動電極７２ｂとを備えたガス絶縁開
閉装置において、ＳＦ6とＮ2とから成る絶縁ガス，ＳＦ
6と乾燥空気とから成る絶縁ガス，または乾燥空気のみ
から成る絶縁ガスを高圧力下で用いることにより、ＳＦ
6のみから成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得ら
れると共に、その絶縁ガスにおけるＳＦ6混合割合を大
幅に低減できる。また、ＳＦ6と「シナジズム」を起こ
すガス（例えば、ＣＯ2）とから成る絶縁ガスを不平等
電界下で用いることにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガ
スと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共に、その絶縁
ガスのＳＦ6混合割合を大幅に低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば変電所や発
電所で用いられるガス絶縁開閉装置に関するものであ
る。
電所で用いられるガス絶縁開閉装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年の変電所や発電所には、図７の概略
図に示すようなガス絶縁開閉装置が用いられる。図７に
おいて、符号７１は絶縁ガスが充填され所定圧力に調整
された密閉容器を示すものであり、その密閉容器７１内
には例えば固定電極７２ａ，可動電極７２ｂから成り準
平等電界の同軸円筒型電極７２が設けられる。符号７３
ａ，７３ｂは導体を示すものであり、送電線や配電線に
接続される。
図に示すようなガス絶縁開閉装置が用いられる。図７に
おいて、符号７１は絶縁ガスが充填され所定圧力に調整
された密閉容器を示すものであり、その密閉容器７１内
には例えば固定電極７２ａ，可動電極７２ｂから成り準
平等電界の同軸円筒型電極７２が設けられる。符号７３
ａ，７３ｂは導体を示すものであり、送電線や配電線に
接続される。
【０００３】前記の可動電極７２ｂを軸方向に動作する
ことにより、固定電極７２ａと可動電極７２ｂとの間に
おける開閉操作を行うことができる。なお、前記同軸円
筒型電極７２を用いる代わりに、それぞれ球状の固定電
極，可動電極から成る球状型電極を用いても良い。
ことにより、固定電極７２ａと可動電極７２ｂとの間に
おける開閉操作を行うことができる。なお、前記同軸円
筒型電極７２を用いる代わりに、それぞれ球状の固定電
極，可動電極から成る球状型電極を用いても良い。
【０００４】図７に示したようなガス絶縁開閉装置の絶
縁方式は、主絶縁物として六フッ化硫黄（以下、ＳＦ6
と称する）を含んだ絶縁ガスが一般的に用いられ、大気
圧（０．１０ＭＰａ・ａｂｓ）以上の圧力下（例えば、
真空遮断器（ＶＣＢ）を用いたガス絶縁開閉装置の場合
は、０．１７ＭＰａ・ａｂｓ程度）にて使用されてい
る。このようなガス絶縁開閉装置の絶縁耐力は、その絶
縁ガスの圧力を高くする程、向上させることができる。
縁方式は、主絶縁物として六フッ化硫黄（以下、ＳＦ6
と称する）を含んだ絶縁ガスが一般的に用いられ、大気
圧（０．１０ＭＰａ・ａｂｓ）以上の圧力下（例えば、
真空遮断器（ＶＣＢ）を用いたガス絶縁開閉装置の場合
は、０．１７ＭＰａ・ａｂｓ程度）にて使用されてい
る。このようなガス絶縁開閉装置の絶縁耐力は、その絶
縁ガスの圧力を高くする程、向上させることができる。
【０００５】前記の絶縁ガスは主に以下に示す（イ）〜
（ロ）の特性が求められ、ＳＦ6ガスにおいては以下の
（イ）〜（ロ）を全て満たし絶縁ガスとして非常に優れ
ている。
（ロ）の特性が求められ、ＳＦ6ガスにおいては以下の
（イ）〜（ロ）を全て満たし絶縁ガスとして非常に優れ
ている。
【０００６】（イ）絶縁耐力が高いこと （ロ）大気圧以上の圧力雰囲気下で用いられるため、沸
点が低いこと （ハ）毒性が無いこと
点が低いこと （ハ）毒性が無いこと
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記のＳＦ6ガスは、
１９９７年１２月に開催された気候変動枠組条約第３回
締約国会議（ＣＯＰ３；地球温暖化防止京都会議）にお
いて温室効果ガスに指定された。ＳＦ6の大気寿命は３
２００年とされており、代表的な温室効果ガスである二
酸化炭素（以下、ＣＯ2と称する）の大気寿命が１年で
あるのに比較すると、温室効果ガスの中でも極端に長い
ことを読み取れる。すなわち、一度大気中に放出された
ＳＦ6ガスの濃度を減少させるために、長時間を要する
ことを意味する。
１９９７年１２月に開催された気候変動枠組条約第３回
締約国会議（ＣＯＰ３；地球温暖化防止京都会議）にお
いて温室効果ガスに指定された。ＳＦ6の大気寿命は３
２００年とされており、代表的な温室効果ガスである二
酸化炭素（以下、ＣＯ2と称する）の大気寿命が１年で
あるのに比較すると、温室効果ガスの中でも極端に長い
ことを読み取れる。すなわち、一度大気中に放出された
ＳＦ6ガスの濃度を減少させるために、長時間を要する
ことを意味する。
【０００８】現在の大気中に占めるＳＦ6ガスの濃度
は、人工的に排出された温室効果ガス全体の０．０７％
程度であり極めて低い。しかしながら、今後のＳＦ6ガ
ス使用量の増加および長い大気寿命を考慮すると、大気
中に占めるＳＦ6ガスの濃度増加が懸念されている。こ
のようなことから、将来の地球環境保全のために、ＳＦ
6ガスの使用量を削減することが求められている。
は、人工的に排出された温室効果ガス全体の０．０７％
程度であり極めて低い。しかしながら、今後のＳＦ6ガ
ス使用量の増加および長い大気寿命を考慮すると、大気
中に占めるＳＦ6ガスの濃度増加が懸念されている。こ
のようなことから、将来の地球環境保全のために、ＳＦ
6ガスの使用量を削減することが求められている。
【０００９】本発明は前記課題に基づいてなされたもの
であり、ＳＦ6ガスの濃度が低く必要十分な特性を持た
せたガス絶縁開閉装置を提供することにある。
であり、ＳＦ6ガスの濃度が低く必要十分な特性を持た
せたガス絶縁開閉装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るために、まず請求項１に記載の発明は、絶縁ガ
スで満たされた密閉容器内に固定電極と可動電極とを備
えたガス絶縁開閉装置において、前記絶縁ガスはＳＦ6
とＮ2との混合ガスから成り、そのＳＦ6の混合量は全体
の０〜２０％であることを特徴とする。
決を図るために、まず請求項１に記載の発明は、絶縁ガ
スで満たされた密閉容器内に固定電極と可動電極とを備
えたガス絶縁開閉装置において、前記絶縁ガスはＳＦ6
とＮ2との混合ガスから成り、そのＳＦ6の混合量は全体
の０〜２０％であることを特徴とする。
【００１１】請求項２に記載の発明は、前記絶縁ガスは
ＳＦ6と乾燥空気との混合ガスから成り、そのＳＦ6の混
合量は全体の０〜５％であることを特徴とする。
ＳＦ6と乾燥空気との混合ガスから成り、そのＳＦ6の混
合量は全体の０〜５％であることを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、前記絶縁ガス
は、ＳＦ6とシナジズムを起こし得るガス（例えば、Ｃ
Ｏ2）との混合ガスから成り、不平等電界下で用いられ
ることを特徴とする。
は、ＳＦ6とシナジズムを起こし得るガス（例えば、Ｃ
Ｏ2）との混合ガスから成り、不平等電界下で用いられ
ることを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、前記混合ガス
（ＳＦ6とＮ2）は、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスの圧力
と比較して、１．５〜３．０倍の圧力下で用いられるこ
とを特徴とする。
（ＳＦ6とＮ2）は、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスの圧力
と比較して、１．５〜３．０倍の圧力下で用いられるこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、前記混合ガス
（ＳＦ6と乾燥空気）は、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスの
圧力と比較して、２．０〜３．０倍の圧力下で用いられ
ることを特徴とする。
（ＳＦ6と乾燥空気）は、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスの
圧力と比較して、２．０〜３．０倍の圧力下で用いられ
ることを特徴とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、前記混合ガス
（ＳＦ6とシナジズムを起こし得るガス）は、ＳＦ6のみ
から成る絶縁ガスの圧力と比較して、１．５倍の圧力下
で用いられることを特徴とする。
（ＳＦ6とシナジズムを起こし得るガス）は、ＳＦ6のみ
から成る絶縁ガスの圧力と比較して、１．５倍の圧力下
で用いられることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
るガス絶縁開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。
るガス絶縁開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】（本実施の第１形態）本実施の第１形態で
は、ＳＦ6と窒素（以下、Ｎ2と称する）とを種々の混合
比で用いて絶縁ガスを構成し、それら絶縁ガスによるガ
ス絶縁開閉装置の特性を調べることにより、ＳＦ6ガス
の濃度が低く必要十分な特性を有する絶縁ガスを検討し
た。
は、ＳＦ6と窒素（以下、Ｎ2と称する）とを種々の混合
比で用いて絶縁ガスを構成し、それら絶縁ガスによるガ
ス絶縁開閉装置の特性を調べることにより、ＳＦ6ガス
の濃度が低く必要十分な特性を有する絶縁ガスを検討し
た。
【００１８】まず、ＳＦ6が２０％でＮ2が８０％を占め
る絶縁ガスＧ１、ＳＦ6が１０％でＮ2が９０％を占める
絶縁ガスＧ２、ＳＦ6が１％でＮ2が９９％を占める絶縁
ガスＧ３、Ｎ2のみから成る絶縁ガスＧ４を用いた。ま
た、前記の絶縁ガスＧ１〜Ｇ４と比較するために、ＳＦ
6のみから成る絶縁ガスＧ０を用いた。
る絶縁ガスＧ１、ＳＦ6が１０％でＮ2が９０％を占める
絶縁ガスＧ２、ＳＦ6が１％でＮ2が９９％を占める絶縁
ガスＧ３、Ｎ2のみから成る絶縁ガスＧ４を用いた。ま
た、前記の絶縁ガスＧ１〜Ｇ４と比較するために、ＳＦ
6のみから成る絶縁ガスＧ０を用いた。
【００１９】そして、図７に示したようなガス絶縁開閉
装置の密閉容器内に対して前記の絶縁ガスＧ０〜Ｇ４を
それぞれ充填し、そのガス絶縁開閉装置の電極間（同軸
円筒型電極間または球状型電極間）に交流電圧（商用周
波数）を印加することにより、種々のガス圧力（ＭＰａ
・ａｂｓ）に対する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）をそ
れぞれ測定した。その測定結果を図１（同軸円筒型電極
を用いた場合），図２（球状型電極（直径７５ｍｍ，ギ
ャップ５ｍｍ）を用いた場合）のガス圧力に対する破壊
電圧特性図に示した。
装置の密閉容器内に対して前記の絶縁ガスＧ０〜Ｇ４を
それぞれ充填し、そのガス絶縁開閉装置の電極間（同軸
円筒型電極間または球状型電極間）に交流電圧（商用周
波数）を印加することにより、種々のガス圧力（ＭＰａ
・ａｂｓ）に対する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）をそ
れぞれ測定した。その測定結果を図１（同軸円筒型電極
を用いた場合），図２（球状型電極（直径７５ｍｍ，ギ
ャップ５ｍｍ）を用いた場合）のガス圧力に対する破壊
電圧特性図に示した。
【００２０】一般的なガス絶縁開閉装置においては、Ｓ
Ｆ6のみから成る絶縁ガスをガス圧力０．１７ＭＰａ・
ａｂｓ程度の雰囲気下で用いている。そこで、図１，２
に示した測定結果から、絶縁ガスＧ０をガス圧力０．１
７ＭＰａ・ａｂｓにて用いた際の絶縁破壊耐性を観測
し、絶縁ガスＧ１〜Ｇ４において絶縁ガスＧ０と同程度
の絶縁破壊耐性を得るのに必要なガス圧力を算出して、
その算出結果を下記表１に示した。
Ｆ6のみから成る絶縁ガスをガス圧力０．１７ＭＰａ・
ａｂｓ程度の雰囲気下で用いている。そこで、図１，２
に示した測定結果から、絶縁ガスＧ０をガス圧力０．１
７ＭＰａ・ａｂｓにて用いた際の絶縁破壊耐性を観測
し、絶縁ガスＧ１〜Ｇ４において絶縁ガスＧ０と同程度
の絶縁破壊耐性を得るのに必要なガス圧力を算出して、
その算出結果を下記表１に示した。
【００２１】また、ガス絶縁開閉装置のように一定の体
積の密閉容器の中に絶縁ガスを封入する場合、その絶縁
ガスはガス圧力に比例して分子数が増加することが知ら
れている。そこで、前記絶縁ガスＧ１〜Ｇ４において絶
縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を持たせた場合に、
絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較して絶縁ガスＧ１〜Ｇ４
のガス圧力が何倍であるかを計算し、その得られた各値
に対しＳＦ6の混合割合（％）を乗じた算出結果におい
ても、下記表１に示した。
積の密閉容器の中に絶縁ガスを封入する場合、その絶縁
ガスはガス圧力に比例して分子数が増加することが知ら
れている。そこで、前記絶縁ガスＧ１〜Ｇ４において絶
縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を持たせた場合に、
絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較して絶縁ガスＧ１〜Ｇ４
のガス圧力が何倍であるかを計算し、その得られた各値
に対しＳＦ6の混合割合（％）を乗じた算出結果におい
ても、下記表１に示した。
【００２２】
【表１】
【００２３】前記表１に示す結果から、絶縁ガスＧ１を
絶縁ガスＧ０と比較して約１．５倍のガス圧力にて用い
ることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の３０％
に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ２において
は、絶縁ガスＧ０と比較して約２．０倍のガス圧力にて
用いることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の２
０％に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ３にお
いては、絶縁ガスＧ０と比較して約２．４倍のガス圧力
にて用いることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０
の２％に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ４に
おいては、絶縁ガスＧ０と比較して約３．０倍のガス圧
力にて用いることにより、ＳＦ6を使用する必要が無い
（Ｎ2のみを使用すれば良い）ことを読み取れる。
絶縁ガスＧ０と比較して約１．５倍のガス圧力にて用い
ることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の３０％
に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ２において
は、絶縁ガスＧ０と比較して約２．０倍のガス圧力にて
用いることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の２
０％に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ３にお
いては、絶縁ガスＧ０と比較して約２．４倍のガス圧力
にて用いることにより、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０
の２％に低減できることを読み取れる。絶縁ガスＧ４に
おいては、絶縁ガスＧ０と比較して約３．０倍のガス圧
力にて用いることにより、ＳＦ6を使用する必要が無い
（Ｎ2のみを使用すれば良い）ことを読み取れる。
【００２４】以上示したことから、絶縁ガス（ＳＦ6と
Ｎ2とから成る絶縁ガス）におけるＳＦ6の混合量を全体
の２０％以下にしても、その混合量に応じてガス圧力を
設定することにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガ
ス圧力０．１７ＭＰａ・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐
性が得られることを確認できた。
Ｎ2とから成る絶縁ガス）におけるＳＦ6の混合量を全体
の２０％以下にしても、その混合量に応じてガス圧力を
設定することにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガ
ス圧力０．１７ＭＰａ・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐
性が得られることを確認できた。
【００２５】（本実施の第２形態）本実施の第２形態で
は、ＳＦ6と乾燥空気と混合（ＳＦ6が５％、乾燥空気が
８０％）して成る絶縁ガスＧ５を用い、前記の実施の第
１形態と同様に図７に示したようなガス絶縁開閉装置の
密閉容器内に対してそれぞれ充填し、そのガス絶縁開閉
装置の同軸円筒型電極間に交流電圧（商用周波数）を印
加することにより、種々のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）
に対する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）を測定した。そ
の測定結果を図３のガス圧力に対する破壊電圧特性図に
示した。
は、ＳＦ6と乾燥空気と混合（ＳＦ6が５％、乾燥空気が
８０％）して成る絶縁ガスＧ５を用い、前記の実施の第
１形態と同様に図７に示したようなガス絶縁開閉装置の
密閉容器内に対してそれぞれ充填し、そのガス絶縁開閉
装置の同軸円筒型電極間に交流電圧（商用周波数）を印
加することにより、種々のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）
に対する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）を測定した。そ
の測定結果を図３のガス圧力に対する破壊電圧特性図に
示した。
【００２６】図３に示す結果から、絶縁ガスＧ５におい
て絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を得るのに必要
なガス圧力は約０．３５ＭＰａ・ａｂｓであることが読
み取れる。そこで、絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐
性を持たせた場合に、絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較し
て絶縁ガスＧ５のガス圧力が何倍であるかを前記の実施
の第１形態と同様に算出し、その算出した値（約２．０
倍）に対しＳＦ6の混合割合を乗じた結果、約０．１０
であった。すなわち、絶縁ガスＧ５においては、絶縁ガ
スＧ０と比較して約２．０倍のガス圧力にて用いること
により、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の約１０％に低
減できることを読み取れる。
て絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を得るのに必要
なガス圧力は約０．３５ＭＰａ・ａｂｓであることが読
み取れる。そこで、絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐
性を持たせた場合に、絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較し
て絶縁ガスＧ５のガス圧力が何倍であるかを前記の実施
の第１形態と同様に算出し、その算出した値（約２．０
倍）に対しＳＦ6の混合割合を乗じた結果、約０．１０
であった。すなわち、絶縁ガスＧ５においては、絶縁ガ
スＧ０と比較して約２．０倍のガス圧力にて用いること
により、ＳＦ6の使用量を絶縁ガスＧ０の約１０％に低
減できることを読み取れる。
【００２７】以上示したことから、極めて微量なＳＦ6
と乾燥空気とから成る絶縁ガスでも、そのガス圧力を調
整することにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガス
圧力０．１７ＭＰａ・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐性
が得られることを確認できた。
と乾燥空気とから成る絶縁ガスでも、そのガス圧力を調
整することにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガス
圧力０．１７ＭＰａ・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐性
が得られることを確認できた。
【００２８】（本実施の第３形態）本実施の第３形態で
は、ＳＦ6を全く含まない乾燥空気のみから成る絶縁ガ
スＧ６を用い、前記の実施の第１形態と同様に図７に示
したようなガス絶縁開閉装置の密閉容器内に対してそれ
ぞれ充填し、そのガス絶縁開閉装置の同軸円筒型電極間
に交流電圧（商用周波数）を印加することにより、種々
のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）に対する絶縁破壊電圧
（ＡＣ破壊電圧）を測定した。なお、前記乾燥空気に
は、相対湿度が２０％以下のものを用いた。前記の測定
結果を図４のガス圧力に対する破壊電圧特性図に示し
た。
は、ＳＦ6を全く含まない乾燥空気のみから成る絶縁ガ
スＧ６を用い、前記の実施の第１形態と同様に図７に示
したようなガス絶縁開閉装置の密閉容器内に対してそれ
ぞれ充填し、そのガス絶縁開閉装置の同軸円筒型電極間
に交流電圧（商用周波数）を印加することにより、種々
のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）に対する絶縁破壊電圧
（ＡＣ破壊電圧）を測定した。なお、前記乾燥空気に
は、相対湿度が２０％以下のものを用いた。前記の測定
結果を図４のガス圧力に対する破壊電圧特性図に示し
た。
【００２９】図４に示す結果から、絶縁ガスＧ６におい
て絶縁ガスＧ０（ガス圧力０．１５ＭＰａ・ａｂｓ）と
同程度の絶縁破壊耐性を得るのに必要なガス圧力は約
０．４５ＭＰａ・ａｂｓであることが読み取れる。そこ
で、絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を持たせた場
合に、絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較して絶縁ガスＧ６
のガス圧力が何倍であるかを前記の実施の第１形態と同
様に算出した結果、約３．０倍であることが解った。
て絶縁ガスＧ０（ガス圧力０．１５ＭＰａ・ａｂｓ）と
同程度の絶縁破壊耐性を得るのに必要なガス圧力は約
０．４５ＭＰａ・ａｂｓであることが読み取れる。そこ
で、絶縁ガスＧ０と同程度の絶縁破壊耐性を持たせた場
合に、絶縁ガスＧ０のガス圧力と比較して絶縁ガスＧ６
のガス圧力が何倍であるかを前記の実施の第１形態と同
様に算出した結果、約３．０倍であることが解った。
【００３０】以上示したことから、乾燥空気のみから成
る絶縁ガスでも、そのガス圧力を調整することにより、
ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガス圧力０．１５ＭＰａ
・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐性が得られることを確
認できた。
る絶縁ガスでも、そのガス圧力を調整することにより、
ＳＦ6のみから成る絶縁ガス（ガス圧力０．１５ＭＰａ
・ａｂｓ）と同程度の絶縁破壊耐性が得られることを確
認できた。
【００３１】（本実施の第４形態）ＳＦ6のような電気
的負性ガスを不平等電界下にて使用すると、「シナジズ
ム」と称される現象が起こり、ガス圧力の増加に対して
絶縁破壊電圧が非線形に変化することが知られている。
そこで、本実施の第４形態では、ＳＦ6と二酸化炭素
（以下、ＣＯ2と称する）を種々の混合比で用いて絶縁
ガスを構成し、それら絶縁ガスの特性を調べることによ
り、ガス絶縁開閉装置におけるＳＦ6とＣＯ2とから成る
絶縁ガスの使用を検討した。
的負性ガスを不平等電界下にて使用すると、「シナジズ
ム」と称される現象が起こり、ガス圧力の増加に対して
絶縁破壊電圧が非線形に変化することが知られている。
そこで、本実施の第４形態では、ＳＦ6と二酸化炭素
（以下、ＣＯ2と称する）を種々の混合比で用いて絶縁
ガスを構成し、それら絶縁ガスの特性を調べることによ
り、ガス絶縁開閉装置におけるＳＦ6とＣＯ2とから成る
絶縁ガスの使用を検討した。
【００３２】まず、ＳＦ6が４０％でＣＯ2が６０％を占
める絶縁ガスＧ７、ＳＦ6が２０％でＣＯ2が８０％を占
める絶縁ガスＧ８、ＳＦ6が１％でＣＯ2が９９％を占め
る絶縁ガスＧ９、ＣＯ2のみから成る絶縁ガスＧ１０を
用いた。また、前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０と比較する
ために、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスＧ０を用いた。
める絶縁ガスＧ７、ＳＦ6が２０％でＣＯ2が８０％を占
める絶縁ガスＧ８、ＳＦ6が１％でＣＯ2が９９％を占め
る絶縁ガスＧ９、ＣＯ2のみから成る絶縁ガスＧ１０を
用いた。また、前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０と比較する
ために、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスＧ０を用いた。
【００３３】そして、固定電極として棒状電極を構成し
可動電極として平板状電極を構成した不平等電界のガス
絶縁開閉装置を用い、そのガス絶縁開閉装置の密閉容器
内に前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０をそれぞれ充填
し、前記の各電極間に交流電圧（商用周波数）を印加す
ることにより、種々のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）に対
する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）を測定した。また、
前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０の測定と同様の方法
により、前記の絶縁ガスＧ１〜Ｇ４の不平等電界下にお
ける絶縁破壊電圧も測定した。前記の各測定結果を図５
（絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０），図６（絶縁ガスＧ０
〜Ｇ４）のガス圧力に対する破壊電圧特性図にそれぞれ
示した。
可動電極として平板状電極を構成した不平等電界のガス
絶縁開閉装置を用い、そのガス絶縁開閉装置の密閉容器
内に前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０をそれぞれ充填
し、前記の各電極間に交流電圧（商用周波数）を印加す
ることにより、種々のガス圧力（ＭＰａ・ａｂｓ）に対
する絶縁破壊電圧（ＡＣ破壊電圧）を測定した。また、
前記の絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０の測定と同様の方法
により、前記の絶縁ガスＧ１〜Ｇ４の不平等電界下にお
ける絶縁破壊電圧も測定した。前記の各測定結果を図５
（絶縁ガスＧ７〜Ｇ１０，Ｇ０），図６（絶縁ガスＧ０
〜Ｇ４）のガス圧力に対する破壊電圧特性図にそれぞれ
示した。
【００３４】図５に示す結果から、絶縁ガスＧ７はガス
圧力を約０．２３ＭＰａ・ａｂｓにした際に絶縁破壊電
圧が極大（ピーク値）となり、その極大値は絶縁ガスＧ
０の極大値と同程度あることが読み取れる。また、絶縁
ガスＧ８においてはガス圧力を約０．２５ＭＰａ・ａｂ
ｓとした際に絶縁破壊電圧が極大となり、その極大値は
絶縁ガスＧ０の極大値と略同一であることが読み取れ
る。
圧力を約０．２３ＭＰａ・ａｂｓにした際に絶縁破壊電
圧が極大（ピーク値）となり、その極大値は絶縁ガスＧ
０の極大値と同程度あることが読み取れる。また、絶縁
ガスＧ８においてはガス圧力を約０．２５ＭＰａ・ａｂ
ｓとした際に絶縁破壊電圧が極大となり、その極大値は
絶縁ガスＧ０の極大値と略同一であることが読み取れ
る。
【００３５】すなわち、ＣＯ2によって「シナジズム」
が起こったことを読み取れ、例えば絶縁ガスＧ８のよう
にＳＦ6を２０％のみ含む絶縁ガスにおいても、ＳＦ6の
みから成る絶縁ガスＧ０と比較して約１．５倍のガス圧
力にて用いることにより、そのＳＦ6のみから成る絶縁
ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られることを確認でき
た。
が起こったことを読み取れ、例えば絶縁ガスＧ８のよう
にＳＦ6を２０％のみ含む絶縁ガスにおいても、ＳＦ6の
みから成る絶縁ガスＧ０と比較して約１．５倍のガス圧
力にて用いることにより、そのＳＦ6のみから成る絶縁
ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られることを確認でき
た。
【００３６】また、図６に示す結果において、ＳＦ6と
Ｎ2とから成る絶縁ガスＧ１〜Ｇ４の各極大値は、ＳＦ6
のみから成る絶縁ガスＧ０の極大値と比較すると、Ｎ2
が占める割合が増加するに連れて極端に低下しているこ
とを読み取れる。すなわち、Ｎ 2では「シナジズム」が
起こらないことを確認できた。
Ｎ2とから成る絶縁ガスＧ１〜Ｇ４の各極大値は、ＳＦ6
のみから成る絶縁ガスＧ０の極大値と比較すると、Ｎ2
が占める割合が増加するに連れて極端に低下しているこ
とを読み取れる。すなわち、Ｎ 2では「シナジズム」が
起こらないことを確認できた。
【００３７】以上示したことから、ガス絶縁開閉装置を
不平等電界下で用いる場合、「シナジズム」を起こすＣ
Ｏ2のようなガスを含んだ絶縁ガス（例えば、ＳＦ6とＣ
Ｏ2とから成る絶縁ガス）を用いることにより、ＳＦ6の
使用量を低減すると共に絶縁破壊耐性を良好にできるこ
とが確認できた。
不平等電界下で用いる場合、「シナジズム」を起こすＣ
Ｏ2のようなガスを含んだ絶縁ガス（例えば、ＳＦ6とＣ
Ｏ2とから成る絶縁ガス）を用いることにより、ＳＦ6の
使用量を低減すると共に絶縁破壊耐性を良好にできるこ
とが確認できた。
【００３８】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ＳＦ6とＮ2とか
ら成る絶縁ガスを高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガ
スと比較して、約１．５〜３．０倍の圧力下）で用いる
ことにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと同程度の絶
縁破壊耐性が得られると共に、その絶縁ガスにおけるＳ
Ｆ6混合割合を大幅に低減（２０％以下（高圧力下を考
慮しても、ＳＦ6使用量を３０％以下））できる。
ら成る絶縁ガスを高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガ
スと比較して、約１．５〜３．０倍の圧力下）で用いる
ことにより、ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと同程度の絶
縁破壊耐性が得られると共に、その絶縁ガスにおけるＳ
Ｆ6混合割合を大幅に低減（２０％以下（高圧力下を考
慮しても、ＳＦ6使用量を３０％以下））できる。
【００３９】また、ＳＦ6と乾燥空気とから成る絶縁ガ
スを高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと比較し
て、約２．０倍の圧力下）で用いることにより、ＳＦ6
のみから成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られ
ると共に、そのＳＦ6使用量を大幅に低減（１０％以
下）できる。
スを高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと比較し
て、約２．０倍の圧力下）で用いることにより、ＳＦ6
のみから成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られ
ると共に、そのＳＦ6使用量を大幅に低減（１０％以
下）できる。
【００４０】さらに、乾燥空気のみから成る絶縁ガスを
高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと比較して、約
３．０倍の圧力下）で用いることにより、ＳＦ6のみか
ら成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共
に、その絶縁ガスにおけるＳＦ6混合割合を大幅に低減
（５％以下（高圧力下を考慮しても、ＳＦ6使用量を１
０％以下））できる。
高圧力下（ＳＦ6のみから成る絶縁ガスと比較して、約
３．０倍の圧力下）で用いることにより、ＳＦ6のみか
ら成る絶縁ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共
に、その絶縁ガスにおけるＳＦ6混合割合を大幅に低減
（５％以下（高圧力下を考慮しても、ＳＦ6使用量を１
０％以下））できる。
【００４１】さらにまた、ＳＦ6と「シナジズム」を起
こすガス（例えば、ＣＯ2）とから成る絶縁ガスを不平
等電界下で用いることにより、ＳＦ6のみから成る絶縁
ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共に、その絶
縁ガスのＳＦ6混合割合を大幅に低減（２０％以下）で
きる。
こすガス（例えば、ＣＯ2）とから成る絶縁ガスを不平
等電界下で用いることにより、ＳＦ6のみから成る絶縁
ガスと同程度の絶縁破壊耐性が得られると共に、その絶
縁ガスのＳＦ6混合割合を大幅に低減（２０％以下）で
きる。
【００４２】ゆえに、地球環境保全を考慮しながらガス
絶縁開閉装置の特性を向上させることができる。
絶縁開閉装置の特性を向上させることができる。
【図１】本実施の第１形態における破壊電圧特性図（同
軸円筒型電極）。
軸円筒型電極）。
【図２】本実施の第１形態における破壊電圧特性図（球
状型電極）。
状型電極）。
【図３】本実施の第２形態における破壊電圧特性図。
【図４】本実施の第３形態における破壊電圧特性図。
【図５】本実施の第４形態における破壊電圧特性図（Ｓ
Ｆ6，ＣＯ2）。
Ｆ6，ＣＯ2）。
【図６】本実施の第４形態における破壊電圧特性図（Ｓ
Ｆ6，Ｎ2）。
Ｆ6，Ｎ2）。
【図７】一般的なガス絶縁開閉装置の概略断面図。
７１…密閉容器 ７２…同軸円筒型電極 ７３ａ，７３ｂ…導体 Ｇ０〜Ｇ１０…絶縁ガス
Claims (6)
- 【請求項１】 絶縁ガスで満たされた密閉容器内に固定
電極と可動電極とを備えたガス絶縁開閉装置において、 前記絶縁ガスはＳＦ6とＮ2との混合ガスから成り、その
ＳＦ6の混合量は全体の０〜２０％であることを特徴と
するガス絶縁開閉装置。 - 【請求項２】 前記絶縁ガスはＳＦ6と乾燥空気との混
合ガスから成り、そのＳＦ6の混合量は全体の０〜５％
であることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開閉装
置。 - 【請求項３】 前記絶縁ガスは、ＳＦ6とシナジズムを
起こし得るガスとの混合ガスから成り、不平等電界下で
用いられることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開
閉装置。 - 【請求項４】 前記混合ガスは、ＳＦ6のみから成る絶
縁ガスの圧力と比較して、１．５〜３．０倍の圧力下で
用いられることを特徴とする請求項１記載のガス絶縁開
閉装置。 - 【請求項５】 前記混合ガスは、ＳＦ6のみから成る絶
縁ガスの圧力と比較して、２．０〜３．０倍の圧力下で
用いられることを特徴とする請求項２記載のガス絶縁開
閉装置。 - 【請求項６】 前記混合ガスは、ＳＦ6のみから成る絶
縁ガスの圧力と比較して、１．５倍の圧力下で用いられ
ることを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001014013A JP2002218613A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | ガス絶縁開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001014013A JP2002218613A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | ガス絶縁開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002218613A true JP2002218613A (ja) | 2002-08-02 |
Family
ID=18880759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001014013A Pending JP2002218613A (ja) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | ガス絶縁開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002218613A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007032344A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2009-03-19 | 学校法人東京電機大学 | ガス絶縁開閉装置及びガス遮断器 |
| CN105182204A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | Sf6电气设备状态的检测方法及模拟检测装置 |
-
2001
- 2001-01-23 JP JP2001014013A patent/JP2002218613A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007032344A1 (ja) * | 2005-09-15 | 2009-03-19 | 学校法人東京電機大学 | ガス絶縁開閉装置及びガス遮断器 |
| CN105182204A (zh) * | 2015-09-30 | 2015-12-23 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | Sf6电气设备状态的检测方法及模拟检测装置 |
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