JP2005269684A - ガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
封止性が高く、パッキンの交換が容易なガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置を提供する。
【解決手段】
第一のフランジ４ａと第二のフランジ４ｂは両者間に絶縁スペーサ３が設置され、フランジ締結ボルト７で締結されている。第一のフランジ４ａ、第二のフランジ４ｂおよび絶縁スペーサ３の外周を覆うように第一のパッキン１０ａが装着される。第一のパッキン１０ａは未加硫ブチルゴム製である。
【選択図】 図１

Description

本発明は管体フランジ部の密封機構に係わり、特にガス絶縁開閉装置等に適用して好適な管体フランジ部のガス漏れ防止装置に関する。

発電所や変電所に設置されるガス絶縁開閉装置においては、導体を収納している金属製の管内に絶縁耐力の高い六弗化硫黄ガス（以下、ＳＦ6ガスと称する）が封入されており、前記管は軸方向に複数本接続され、この接続部分はフランジ部をボルトで締結し、導体を支持する絶縁スペーサを両フランジ間に挿入するとともに、前記ＳＦ6ガスの漏洩を防止するため、フランジ間にフッソゴム等の弾性を有するパッキンを挿入した構造である。

このパッキンは長年の使用で劣化するとＳＦ6ガスの漏洩を招くので、その有無を定期点検等で確認し、漏れ量が基準値を超えた場合には新品と交換する。ところが、従来この種のパッキンは、いわゆるＯリングを使用しており、これを挿入するためのフランジに設けられている溝は、その加工面の粗さを精度よく仕上げる必要がある。さもないとＯリングの封止性が悪く、ガス漏れしやすいからである。しかしながら前記溝はフランジ端面に設けられるので、加工作業性が悪く、さらに前記Ｏリングは細径の円形断面で、閉ループを形成しているため、交換の際には導体の通電を停止し締結しているボルト全てを外して分解し、新品Ｏリングを挿入後再組立する必要があった。

Ｏリングの代わりに液状パッキンを使用することにより、高い封止性を得られるが、液状パッキンの塗布や、ガス漏れが発生した際の補修においては作業性が悪く、Ｏリング使用と同様の通電停止、分解、再組立を必要とする欠点があった。

この欠点を解決するために、対向接合された管体のフランジ部に係止する係合段部を両側に対設したハウジングを前記管体の円周方向に分割成形し、それら分割ハウジング間に連結手段を配設すると共に該ハウジングの内面に形成された収容部に前記した管体フランジ部の接合部に臨ませられた内腔を有するパッキンを収容し、該パッキンの内腔両側に上記した管体フランジ部の外周面に接合するリップ部を対向環設したことを特徴とする管体フランジ部漏洩補修機構、が知られている。このような管体フランジ部漏洩補修機構は、例えば、下記特許文献１に記載されている。

特開平１１−３５１４６８号公報

従来技術として挙げた特許文献１に記載されているような管体フランジ部漏洩補修機構をガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置に適用しようとすると、下記のような問題があった。

すなわち、フランジ間に設けられている本来のパッキンはそのまま残し、これが劣化したときの流体漏出を防止するために、前記機構を設置するもので、あくまでも補修が目的の技術であり、流体の漏出は外周全面に亘って発生するのではなく、円周方向に或る一部のフランジ締結ボルト間に発生し、これを封止することが前提のため、全周の封止を必要とする本願のガス漏れ防止装置には適用不可である。

本発明の目的は、封止性が高く、パッキンの交換が容易なガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置を提供することにある。

第一のフランジが気密的に結合されている第一の金属管と、第二のフランジが気密的に結合されている第二の金属管と、前記第一のフランジと前記第二のフランジとの間に設置された絶縁スペーサと、前記第一のフランジと前記第二のフランジとが締結されるフランジ締結ボルトと、第一のフランジ締結袋ナットと、第二のフランジ締結袋ナットと、前記絶縁スペーサに支持された導体とを備え、前記第一のフランジ外周、前記第二のフランジ外周、前記絶縁スペーサの外周を覆うように第一のパッキンが装着され、このパッキンの外周を金属製のパッキン押さえリングが装着されるとともに、前記第一のフランジと前記第一のフランジ締結袋ナットとの間、及び前記第二のフランジと前記第二のフランジ締結袋ナットとの間にそれぞれ第二のパッキンが装着され、前記第一のパッキンが未加硫ブチルゴム製であることを特徴とする、ガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置により解決できる。

好ましくは、前記第一のパッキンはシート状であり、その両端面に第一のゴム紐が、その外周に第二のゴム紐がそれぞれ配置され、これらを覆うように装着された前記パッキン押さえリングがコの字状断面を有し、前記第二のパッキンが未加硫ブチルゴム製であることを特徴とする、ガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置により解決できる。

本発明は第二のパッキンを未加硫ブチルゴムで構成しており、未加硫ブチルゴムが高いガス不透過性とある程度の接着力があり、外力により変形しやすい性質を有し、これらの特徴を活かしたパッキンにより、僅かな狭隘部でも塞いでしまう効果があり、液状パッキンと同等な封止性が得られる。

また、第一のゴム紐がパッキン押さえリングの内壁に接しているため、第一のパッキンがずれて外側へ飛び出すのを防止でき、第二のゴム紐は、第一のパッキンを装着する際、これを締めつける役目を果たす。未加硫ブチルゴム製パッキンのみで封止効果を得ようとしても外力により変形してしまうが、パッキン押さえリングと第一のゴム紐とを併用してこれを防止し、フランジ締結用の袋ナット端面に設けた第二のパッキンにより、ボルト貫通孔からのガス漏れを防止する。

従来のＯリング交換作業では導体の通電を停止し、フランジ締結部全てのナットを緩めてボルトを抜き、Ｏリングを外して分解し、新品Ｏリングを挿入後再組立する必要があったが、本発明の実施例によればその必要がなく、パッキンの交換作業性が向上するとともに、パッキンを未加硫ブチルゴム製としたため、液状パッキン並みの高い封止性が得られる効果がある。

第一のフランジが気密的に結合されている第一の金属管と、第二のフランジが気密的に結合されている第二の金属管を備える。前記第一のフランジと前記第二のフランジとの間に絶縁スペーサが設置され、前記第一のフランジと前記第二のフランジはフランジ締結ボルトによって締結される。第一のフランジ締結袋ナットと、第二のフランジ締結袋ナットと、前記絶縁スペーサに支持された導体とを備える。前記第一のフランジ外周、前記第二のフランジ外周、前記絶縁スペーサの外周を覆うように第一のパッキンが装着される。この第一のパッキンの外周を金属製のパッキン押さえリングが装着されるとともに、前記第一のフランジと前記第一のフランジ締結袋ナットとの間、及び前記第二のフランジと前記第二のフランジ締結袋ナットとの間にそれぞれ第二のパッキンが装着される。前記第一のパッキンは未加硫ブチルゴムで形成されている。前記第一のパッキンはシート状であり、その両端面に第一のゴム紐が、その外周に第二のゴム紐がそれぞれ配置され、これらを覆うように装着された前記パッキン押さえリングがコの字状断面を有する。前記第二のパッキンは未加硫ブチルゴムで形成されている。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の一実施例を示すパッキンを形成する方法を示す断面図で、図２はパッキンが形成された状態を示す断面図である。図３は一実施例の平面図で、図４は一部断面した図３のＡ−Ａ矢視図である。

図１〜４において、１（１ａ、１ｂ）はステンレス鋼製金属管で、それぞれ円盤状のフランジ４ａ、４ｂが溶接等により気密的に結合されている。フランジ締結ボルト７とフランジ締結袋ナット５により、フランジ４ａ、４ｂとの間に絶縁スペーサ３が締結され、これに導体２が支持されている。６はコの字状断面を有したステンレス鋼板製のパッキン押さえリングで、フランジ４ａ、４ｂ、絶縁スペーサ３の外周を覆うように、パッキン１０ａとともに配設されている。

図５に示すように、パッキン押さえリング６は円周を４分割し、コの字状断面を有した本体部分６ａに耳部６ｂを溶接した形であり、これらをリング締結ボルト９とリング締結ナット８で締結することにより、一体化することができる。この分割は４等分に限定するものではなく、フランジ４ａ、４ｂの直径により任意に設定してよい。

図６はパッキン押さえリング本体部分６ａに、耳部６ｂを溶接した状態の斜視図、図７は溶接前の状態を示す斜視図である。
パッキン押さえリング本体部分６ａに形成した溝部ｂに、耳部６ｂの一部に形成した凸部ａを挿入し、耳部６ｂの根元を溶接して一体化する。

まずフランジ４ａ、４ｂ、絶縁スペーサ３それぞれの通し孔にフランジ締結ボルト７を挿入し、端面に形成された溝にリング状の未加硫ブチルゴム製パッキン１０ｂを挿入したフランジ締結袋ナット５で締め付け一体化した後、シート状の未加硫ブチルゴム製パッキン１１ａをそれらの外周に巻く。このパッキン１０ａは、巻いたときの両端の合わせ目が接するように、予め所定の長さに切断したものを使用する。

さらにその外周に細い円形断面のゴム紐１１ｂを、パッキン１０ａの両側に矩形断面のゴム紐１０ａをそれぞれ巻いた後、パッキン押さえリング６でその外周を覆う。図３、４で示したように、リング締結ボルト９とリング締結ナット８とでパッキン押さえリング６を締結することにより、パッキン押さえリング６の内面でパッキン１０ａの外側が押さえつけられ、図２で示したようなパッキン１０ａが形成された状態になる。

ここでパッキン１０ａを未加硫のブチルゴム製とした理由は、高いガス不透過性と、ある程度の接着力があり、外力により変形しやすい性質を有しており、この特徴に着目し実験的にパッキンとして有効に利用できることを見出したものである。したがって、僅かな狭隘部でも塞いでしまう効果があり、液状パッキンと同等な封止性が得られる。加硫ゴムでは硬くなり、未加硫のような封止性は得られない。

矩形断面のゴム紐１１ａがパッキン押さえリング６の内壁に接しているため、パッキン１０ａがずれて外側へ飛び出すのを防止できる。円形断面のゴム紐１１ｂは、パッキン１０ａを装着する際、これを締めつける役目を果たす。ブチルゴム製パッキンのみで封止効果を得ようとしても、外力により変形してしまうため、前記パッキン押さえリング６とゴム紐１１ａとを併用する必要がある。しかし直接の封止効果はブチルゴム製パッキン１０ａのみであり、ゴム紐１１ａはその補助材として使用するものである。

なお、パッキン１０ｂについては未加硫ブチルゴムに限定するものではなく、別材料でフッソゴム等の加硫ゴムとしてもよい。本発明の要旨は、少なくともパッキン１０ａを未加硫ブチルゴム製としたことを特徴とするものである。

４０ａは、従来フランジ部４ａ，４ｂの端面に設けられていたＯリング挿入用の溝であるが、このＯリング挿入の代わりに前記パッキン１０ａ、１０ｂがその役目を果たす。

長年の使用でパッキン１０ａが劣化し、その交換が必要となった場合には、リング締結ナット８を緩めてリング締結ボルト９との締結を解除し、パッキン押さえリング６を外した後に、ゴム紐１１ａ、ゴム紐１１ｂ、パッキン１０ａを除去する。ゴム紐１１ａ、ゴム紐１１ｂは一部を切断して切り離せば、除去は容易である。パッキン１０ａはシート状であり、つなぎ目部分もしくは任意の部分に切れ目を入れて開き、円周方向に剥離すれば、同様に簡単な作業で除去できる。

封入されているＳＦ6ガスは、遮断器が動作して通電が断たれたときのアークを切断する役目を持っているが、前記パッキンの交換作業時に遮断動作を行わなければ、ＳＦ6ガスが漏れても交換後に再封入すれば問題なく、導体２の通電を停止しなくても交換作業は可能である。

本発明の一実施例を示すパッキンを形成する方法を示す断面図である。 本発明の一実施例を示すパッキンが形成された状態の断面図である。 本発明の一実施例の平面図である。 図３の一部断面したＡ−Ａ矢視図である。 パッキン押さえリングの形状を示す平面図である。 パッキン押さえリングの本体部分に耳部を溶接した状態の斜視図である。 溶接前の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ａ…第一の金属管
１ｂ…第二の金属管
２…導体
３…絶縁スペーサ
４ａ…第一のフランジ
４ｂ…第二のフランジ
５…フランジ締結袋ナット
６…パッキン押さえリング
７…フランジ締結ボルト
８…リング締結ナット
９…リング締結ボルト
１０ａ…第一のパッキン
１０ｂ…第二のパッキン
１１ａ…第一のゴム紐
１１ｂ…第二のゴム紐

Claims (2)

1. 第一のフランジが気密的に結合されている第一の金属管と、第二のフランジが気密的に結合されている第二の金属管と、前記第一のフランジと前記第二のフランジとの間に設置された絶縁スペーサと、前記第一のフランジと前記第二のフランジとが締結されるフランジ締結ボルトと、第一のフランジ締結袋ナットと、第二のフランジ締結袋ナットと、前記絶縁スペーサに支持された導体とを備え、前記第一のフランジ外周、前記第二のフランジ外周、前記絶縁スペーサの外周を覆うように第一のパッキンが装着され、この第一のパッキンの外周を金属製のパッキン押さえリングが装着されるとともに、前記第一のフランジと前記第一のフランジ締結袋ナットとの間、及び前記第二のフランジと前記第二のフランジ締結袋ナットとの間にそれぞれ第二のパッキンが装着され、前記第一のパッキンが未加硫ブチルゴム製であることを特徴とするガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置。
2. 請求項１において、前記第一のパッキンはシート状であり、その両端面に第一のゴム紐が、その外周に第二のゴム紐がそれぞれ配置され、これらを覆うように装着された前記パッキン押さえリングがコの字状断面を有し、前記第二のパッキンが未加硫ブチルゴム製であることを特徴とするガス絶縁開閉装置の管体フランジ部ガス漏れ防止装置。

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