JP2004120904A

JP2004120904A - ガス絶縁検電ブッシング

Info

Publication number: JP2004120904A
Application number: JP2002281478A
Authority: JP
Inventors: Koji Onishi; 大西　耕司; Norichika Sotojima; 外嶌　則近
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】構造が簡単で組み立ての容易なガス絶縁検電ブッシングを提供する。
【解決手段】碍管１の一端に課電側フランジ金具２を固着し、他端に接地側フランジ金具３を固着し、碍管１の軸線上に配置した中心導体４を課電側フランジ金具２に取り付け、碍管１の外表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層５を課電側フランジ金具２と電気的に接続して設け、接地側フランジ金具３またはその近傍に半導電層５と電気的に接続した電極６を備えて構成し、中心導体４から課電側フランジ金具２を介し半導電層５を通じて流れる漏れ電流を検出できるようにした。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス絶縁電気機器に取り付けられ、交流線路の電圧の有無または電圧の状態を検出するガス絶縁検電ブッシングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の検電ブッシングは、中心導体と、この中心導体の周囲に同軸状に取り付けられたエポキシ樹脂等からなる絶縁筒と、この絶縁筒の外周に付着された導電性塗料よりなる円筒電極と、これら中心導体，絶縁筒，円筒電極の周囲に塑造された絶縁円筒部とで構成されている。このような構成により中心導体と円筒電極の間に静電容量が形成されるので、この静電容量と直列にブッシング外部にコンデンサを接続して容量性分圧器を形成し、その電位差を検出していた。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５９−１９６４７５号公報（第１頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の検電ブッシングは以上のように構成されているので、中心導体に同軸に円筒電極を取り付ける作業が煩雑であった。また、高電圧で使用する場合は電界緩和のために円筒電極の端部形状を工夫しシールドを取り付ける等の措置が必要となり、円筒電極部分の構造が複雑になって、製造コストおよび作業時間がかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、構造が簡単で安価なガス絶縁検電ブッシングを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るガス絶縁検電ブッシングは、碍管の一端に課電側フランジ金具を固着し、他端に接地側フランジ金具を固着し、碍管の軸線上に配置した中心導体を課電側フランジ金具に取り付け、碍管の内部に絶縁ガスを封入して使用されるものにおいて、碍管の外側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を課電側フランジ金具と電気的に接続して設け、接地側フランジ金具またはその近傍に半導電層と電気的に接続した電極を備えたものである。
【０００７】
また、碍管の内側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を中心導体と電気的に接続して設け、接地側フランジ金具またはその近傍に半導電層と電気的に接続した電極を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるガス絶縁検電ブッシングの断面構成図である。図において、ほぼ円筒形状をした磁器製の碍管１は所定の漏洩距離を得るために、外周に笠１ａが形成されている。碍管１の一端には課電側フランジ金具２が、他端には接地側フランジ金具３がセメント等で固着されている。碍管１の中心の軸線上には電流の通電路となる中心導体４が配置され、課電側フランジ金具２に締結されている。
【０００９】
碍管１の外側の表面には１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層５を課電側フランジ金具２および接地側フランジ金具３と電気的に接続して設けている。半導電性材料としては例えば酸化錫系導電釉薬があり、これを碍管１の外側の表面全周に施して形成する。接地側フランジ金具３に設けた電極６は接地側フランジ金具３を介して半導電層５に電気的に接続されている。
【００１０】
以上のように構成されたガス絶縁検電ブッシングは、絶縁板７を介して、例えばガス遮断器等の電気機器の本体を収納した接地タンク８に電気的に絶縁して取り付けられる。接地タンク８及び碍管１の内部にはＳＦ_６ガス等の絶縁ガス９が充填されている。中心導体４の課電側は外部の交流架線（図示せず）に接続される。電極６からシールド付接地線１０が引き出され、この途中にＣＴ１１を介して増幅器１２が設けられ、増幅器１２には演算器１３が接続されている。
【００１１】
次に動作について説明する。交流架線から中心導体４に課電されると、課電側フランジ金具２を介して半導電層５，接地側フランジ金具３，電極６の経路を通りシールド付接地線１０に漏れ電流が流れる。この漏れ電流をＣＴ１１で検出し増幅器１２で増幅して演算器１３に送信する。演算器１３では、あらかじめ課電電圧に対する漏れ電流値の特性を測定しておいたデータと検出電流とを比較することにより精度良く架線の状態を検知することができる。
【００１２】
ここで、半導電層５の半導電性材料の表面抵抗率を１０^５〜１０^８Ωとした理由を説明する。通常の磁器碍管の釉薬では表面抵抗率が１０^１４Ω以上あり、絶縁性が高く本発明のような検電ブッシングに適用するには不向きであるが、表面抵抗率が１０^５〜１０^８Ωの半導電性材料を使用すれば、所定の絶縁性能を確保しながら、測定に必要な漏れ電流を得ることができる。すなわち、ブッシングの耐電圧性能を確保しつつ適当な漏れ電流を得られる値として選定したものである。また半導電性材料の多くは負の温度特性を有しており、碍管表面温度が上昇すると碍管抵抗は低下する。このとき、あまり表面抵抗率が低い場合は発熱とそれによる抵抗値の減少により漏れ電流値が増大し、温度上昇が累積され、碍管が熱的に破壊する熱逸走現象を生じる恐れがある。このような現象を生じさせないためにも上記の範囲の表面抵抗率が適当である。
【００１３】
なお、上記では電極６を接地側フランジ金具３に設けた場合について説明したが、図２に示すように、半導電層５と接地側フランジ金具３との間に半導電層５の無い絶縁部分を形成し、電極６を接地側フランジ金具３の近傍の半導電層５の端部に取り付けてもよい。このような構成にすれば、ガス絶縁検電ブッシングを接地タンク８に取り付ける際に、接地タンク８と接地側フランジ金具３との間に図１で示したような絶縁板を必要とせず、いわゆる絶縁取付構造とする必要がないので取付部の構造が簡単となる。
【００１４】
本実施の形態の発明によれば、碍管の表面に流れる漏れ電流を利用して検電できるようにしたので、構成が簡素化され、複雑な組立作業を必要とせず、経済性に優れたガス絶縁検電ブッシングを提供することができる。
【００１５】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２によるガス絶縁検電ブッシングの断面構成図である。図において、１〜４、６、８〜１３は実施の形態１で説明した図１と同等なので符号の説明と動作の説明は省略する。碍管１の内側の表面には１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層１４を設けている。半導電性材料としては例えば酸化錫系導電釉薬があり、これを碍管１の内側の表面全周のほぼ全長に亘り施して形成する。半導電層１４の一端は中心導体４と電気的に接続されており、他端には電極６を設けている。
【００１６】
このガス絶縁検電ブッシングをガス絶縁電気機器の収納容器である接地タンク８に取り付け、電極６から接地タンク８に気密に設けたブッシュ１５を介してシールド付接地線１０を引出し接地する。シールド付接地線１０には、中心導体４，半導電層１４，電極６を通じ漏れ電流が流れる。この漏れ電流をＣＴ１１で検出し増幅器１２で増幅して演算器１３によりその状態を監視する。あらかじめ測定しておいた課電電圧に対する漏れ電流値の特性データと検出電流とを比較することにより精度良く検電することができる。
【００１７】
なお、図３ではブッシュ１５を接地タンク８に設けた場合について説明したが、ガス絶縁検電ブッシング側の接地側フランジ金具３またはその近傍に電極とブッシュを兼ねて設ければ、接地タンク８に関係なくシールド付接地線１０の引き出しができ、作業性が向上する。
【００１８】
本実施の形態の発明によれば、碍管の内側の表面に流れる漏れ電流を利用して検電できるようにしたので、構成が簡素化され、複雑な組立作業を必要とせず、経済性に優れたガス絶縁検電ブッシングを提供できる。また、半導電層が外気環境による汚損や湿潤等の影響を受けないため電蝕の心配がない。更に、半導電層を碍管の外側の表面に配置した場合より半導電性材料が少ない量ですむので実施の形態１に比べ安価なガス絶縁検電ブッシングを提供できる。
【００１９】
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３によるガス絶縁検電ブッシングの構成図である。図において、１〜４，６，８，１０〜１３は実施の形態１で説明した図１と同等なので符号の説明と動作の説明は省略する。本実施の形態では半導電層１６は碍管１の全周ではなく軸線方向の表面に帯状に設けている。そして、一端は課電側フランジ金具２と電気的に接続され、他端は接地側フランジ金具３またはその近傍まで伸びて端部には電極６が設けられている。半導電層１６を形成する半導電性材料は実施の形態１または２と同じである。
【００２０】
なお、図４では、半導電層１６を碍管１の外側の表面に形成した場合について説明したが、碍管１の内側の表面に形成してもよい。すなわち、実施の形態２で説明した図３において、半導電層１４を碍管１の内側の表面の全周ではなく、所定の幅で軸線方向に帯状に形成するものである。
【００２１】
本実施の形態によれば、半導電層を碍管軸線方向に帯状に形成したので、実施の形態１または２に比べ、半導電性材料がより少ない量ですみ、安価なガス絶縁検電ブヅシングを提供することができる。
【００２２】
なお、上記実施の形態１〜３では半導電層の半導電性材料として酸化錫系導電釉薬を使用する場合について説明したが、例えばカーボン系塗料からなる半導電性塗料や半導電性テープを使用してもよい。そうすれば、製造コストをさらに低減することができる。
【００２３】
また、上記実施の形態１〜３では内部シールド無しの磁器製碍管について説明したが、内部シールド付の場合や有機複合絶縁碍管を使用する場合に適用しても同様な効果を得ることができる。
【００２４】
なお、漏れ電流の測定装置部分に関しては、上記の説明のようにＣＴを介して検出した検出電流を増幅器により増幅し演算器で演算する方法に替えて、図５に示すように、電極６と接地間に電圧検出用インピーダンス１７を設け、その両端に発生する電圧を増幅器１２で増幅し、演算器１３によりその電圧を監視するようにしてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のガス絶縁検電ブッシングによれば、碍管の外側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を課電側フランジ金具と電気的に接続して設け、半導電層を通じて流れる漏れ電流を測定できるようにしたので、構成が簡素化され、複雑な組立作業を必要とせず、経済性に優れたガス絶縁検電ブッシングを提供することができる。
【００２６】
また、碍管の内側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を中心導体と電気的に接続して設け、半導電層を通じて流れる漏れ電流を測定できるようにしたので、上記の効果に加え、半導電層が外気環境による汚損や湿潤等の影響を受けないため電蝕の心配がなく、更に半導電性材料が少ない量ですむため安価なガス絶縁検電ブッシングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すガス絶縁検電ブッシングの断面構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の他の例を示すガス絶縁検電ブッシングの断面構成図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示すガス絶縁検電ブッシングの断面構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３を示すガス絶縁検電ブッシングの構成図である。
【図５】この発明のガス絶縁検電ブッシングに接続される検電装置部分の他の例である。
【符号の説明】
１　碍管　　　　２　課電側フランジ金具
３　接地側フランジ金具　　４　中心導体
５、１４、１６　半導電層　６　電極。

Claims

碍管の一端に課電側フランジ金具を固着し、他端に接地側フランジ金具を固着し、上記碍管の軸線上に配置した中心導体を上記課電側フランジ金具に取り付け、上記碍管の内部に絶縁ガスを封入して使用されるものにおいて、上記碍管の外側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を上記課電側フランジ金具と電気的に接続して設け、上記接地側フランジ金具またはその近傍に上記半導電層と電気的に接続した電極を備えたことを特徴とするガス絶縁検電ブッシング。
碍管の一端に課電側フランジ金具を固着し、他端に接地側フランジ金具を固着し、上記碍管の軸線上に配置した中心導体を上記課電側フランジ金具に取り付け、上記碍管の内部に絶縁ガスを封入して使用されるものにおいて、上記碍管の内側の表面に１０^５〜１０^８Ωの表面抵抗率を有する半導電性材料からなる半導電層を上記中心導体と電気的に接続して設け、上記接地側フランジ金具またはその近傍に上記半導電層と電気的に接続した電極を備えたことを特徴とするガス絶縁検電ブッシング。
請求項１または請求項２に記載のガス絶縁検電ブッシングにおいて、上記半導電層は碍管の表面の軸線方向に帯状に設けたことを特徴とするガス絶縁検電ブッシング。