JP2020092110A - Electric field relaxation shield, gas-insulated bushing, and manufacturing method of electric field relaxation shield - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス絶縁ブッシングにおける電界の集中を緩和させる電界緩和シールド、ガス絶縁ブッシングおよび電界緩和シールドの製造方法に関する。 The present invention relates to an electric field relaxation shield that relaxes the concentration of an electric field in a gas insulating bushing, a gas insulating bushing, and a method for manufacturing the electric field relaxation shield.
変圧器あるいは遮断器といった機器から導体が引き出される箇所に使用されるガス絶縁ブッシングには、絶縁ガスが封止された碍管の内部における電界の集中を緩和させる電界緩和シールドが設けられることがある。 A gas-insulated bushing used in a place where a conductor is drawn out from a device such as a transformer or a circuit breaker may be provided with an electric field relaxation shield for relaxing concentration of an electric field inside a porcelain tube sealed with an insulating gas.
特許文献1には、電界緩和シールドである接地シールドが取り付けられているガス絶縁ブッシングが開示されている。特許文献1に開示されている電界緩和シールドは、碍管が固定されているタンクフランジに取り付けられており、碍管の内部における電位分布を制御する。 Patent Document 1 discloses a gas-insulated bushing to which a ground shield that is an electric field relaxation shield is attached. The electric field relaxation shield disclosed in Patent Document 1 is attached to the tank flange to which the porcelain insulator is fixed, and controls the potential distribution inside the porcelain insulator.
電界緩和シールドは、金属材料からなる導電層が絶縁体に形成されることによって、絶縁被覆が施された金属シールドと同様の特性を担うものとされる。絶縁信頼性の確保のために、電界緩和シールドの導電層と碍管内の中心導体との距離を確保する必要がある。このため、従来、電界緩和シールドは、導電層と中心導体との距離を確保するために小型化が困難であるという問題があった。 The electric field relaxation shield is assumed to have the same characteristics as a metal shield provided with an insulating coating by forming a conductive layer made of a metal material on an insulator. In order to secure insulation reliability, it is necessary to secure a distance between the conductive layer of the electric field relaxation shield and the central conductor in the porcelain tube. Therefore, conventionally, there has been a problem that it is difficult to downsize the electric field relaxation shield in order to secure the distance between the conductive layer and the central conductor.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、絶縁信頼性の確保と小型化とを可能とする電界緩和シールドを得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain an electric field relaxation shield that can secure insulation reliability and can be downsized.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる電界緩和シールドは、絶縁ガスが封止される碍管と碍管の内部に配置された導体とを有するガス絶縁ブッシングに設けられる。本発明にかかる電界緩和シールドは、筒形状を有する筒部と筒部の端部から筒部の中心軸の側とは逆側へ開かれた形状を有するリング部とを有する絶縁体と、筒部のうち中心軸の側とは逆側の面である外周面とリング部のうち外周面とつながる部分との全体を覆う導電層と、を有する。 In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, the electric field relaxation shield according to the present invention is provided in a gas-insulated bushing having a porcelain bushing in which an insulating gas is sealed and a conductor arranged inside the porcelain bushing. The electric field relaxation shield according to the present invention includes an insulator having a tubular portion having a tubular shape and a ring portion having a shape opened from an end of the tubular portion to a side opposite to a central axis side of the tubular portion; And a conductive layer that covers the entire outer peripheral surface, which is the surface opposite to the central axis side, and the portion of the ring portion that is connected to the outer peripheral surface.
本発明によれば、絶縁信頼性の確保と小型化とが可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to secure insulation reliability and reduce the size.
以下に、本発明の実施の形態にかかる電界緩和シールド、ガス絶縁ブッシングおよび電界緩和シールドの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a method for manufacturing an electric field relaxation shield, a gas insulating bushing, and an electric field relaxation shield according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる電界緩和シールド10を有するガス絶縁ブッシング1を示す断面図である。ガス絶縁ブッシング1は、機器を構成するタンク2から導体が引き出しされる箇所に使用される。タンク2は、金属製の円筒容器である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a sectional view showing a gas insulation bushing 1 having an electric
ガス絶縁ブッシング1は、絶縁ガスが封止される碍管4と、碍管4の内部に配置された中心導体3とを有する。中心導体3は、碍管4の中心軸の方向へ延ばされた棒状の導体である。絶縁ガスは、六フッ化硫黄ガスまたは六フッ化硫黄ガスを含む絶縁性のガスである。図1に示す断面は、碍管4の中心軸を含む断面である。中心導体3は、碍管4と同軸とされて、碍管4内に挿入されている。以下の説明において、中心軸の側を内周側、中心軸の側とは逆側を外周側と称することがある。
The gas insulating bushing 1 has a porcelain bushing 4 in which an insulating gas is sealed, and a
碍管4は、繊維強化プラスチック(Fiber Reinforced Plastics:FRP)を使用して形成された筒体8と、筒体8の外周側を覆う合成樹脂製の外被部7とを有する。外被部7のうち外周側の面には、沿面距離を確保するための突起が形成されている。碍管4のうちタンク2側の端は、タンク2に設けられたタンクフランジ9に固定されている。タンクフランジ9には、基準電位点に接続された接地フランジ5が固定されている。
The porcelain insulator 4 has a tubular body 8 formed using fiber reinforced plastics (FRP), and a synthetic resin outer covering portion 7 that covers the outer peripheral side of the tubular body 8. A protrusion for ensuring a creeping distance is formed on the outer peripheral surface of the outer cover portion 7. An end of the porcelain insulator 4 on the
電界緩和シールド10は、碍管4の内部に設けられている。電界緩和シールド10は、絶縁性材料からなる絶縁体11と、金属材料からなる導電層12とを有する。絶縁性材料は、熱可塑性材料でもある材料であって、ポリ塩化ビニルまたはポリプロピレン等である。金属材料は、アルミニウム、亜鉛、またはアルミニウムと亜鉛との合金である。電界緩和シールド10は、碍管4と同軸とされて配置されている。中心導体3は、電界緩和シールド10の内部を貫いている。電界緩和シールド10は、中心導体3から離間して配置される。
The electric
絶縁体11は、筒形状を有する筒部13と、筒部13の一方の端部から外周側へ開かれた形状を有するリング部14とを有する。絶縁体11は、筒部13の中心軸を碍管4の中心軸に一致させて配置されている。リング部14は、筒部13の一方の端部から外周側へ曲げられて、さらにフランジ部15の側へ曲げられた折り返し形状をなしている。また、電界緩和シールド10は、筒部13のうち他方の端部に設けられたフランジ部15を有する。電界緩和シールド10は、外周側へ開かれた形状のリング部14が設けられることによって、筒部13の端部における電界の集中を緩和可能とする。なお、リング部14の形状は、図1に示す形状に限られず、適宜変形しても良い。
The
導電層12は、筒部13のうち外周側へ向けられた筒面である外周面16と、リング部14のうち外周面16につながる部分との全体を覆う。リング部14では、折り返しの内側にある面に導電層12が設けられている。導電層12は、フランジ部15のうち接地フランジ5の側とは逆側の面にも設けられている。導電層12は、50μmから100μmの厚みをなしている。導電層12は、外周面16と、リング部14のうち外周面16につながる部分と、フランジ部15のうち接地フランジ5の側とは逆側の面とにおいて、均一な厚みで形成されている。絶縁体11のうち内周側へ向けられた内面である内周面17には、導電層12は設けられていない。このため、絶縁体11は、中心導体3に対向している。
The
フランジ部15と、接地フランジ5と、タンクフランジ9とは、締結部品6によって共締めにされる。これにより、電界緩和シールド10は、接地フランジ5を介してタンクフランジ9に固定される。電界緩和シールド10は、接地フランジ5との接触により接地されている。締結部品6には、ボルトおよびナットが使用される。電界緩和シールド10は、締結部品6以外の手段によって固定されても良い。
The
電界緩和シールド10において内周面17に導電層12が設けられていないことによって、絶縁性材料からなる絶縁体11が、より高電界となる内周側に配置される。電界緩和シールド10は、より高電界となる内周側に絶縁体11が配置されることによって、電界緩和効率を高くすることができる。
Since the
電界緩和シールド10において外周面16に導電層12が設けられることによって、内周面17に導電層12が設けられる場合よりも、中心導体3からより離れた位置に導電層12が配置される。電界緩和シールド10は、導電層12と中心導体3との距離を確保することができる。電界緩和シールド10は、導電層12と中心導体3との距離を確保可能に導電層12が配置されることによって、絶縁信頼性を確保しつつ筒部13の径をより縮小させることができる。これにより、電界緩和シールド10は、絶縁信頼性の確保と小型化とが可能となる。
By providing
電界緩和シールド10が小型になることにより、電界緩和シールド10の軽量化が可能となる。電界緩和シールド10が軽量となることによって、電界緩和シールド10の取り付け作業がより簡単になる。また、電界緩和シールド10を小型化できることによって、ガス絶縁ブッシング1も小型化が可能となる。
By reducing the size of the electric
次に、電界緩和シールド10の製造方法について説明する。図2は、実施の形態1にかかる電界緩和シールド10の製造方法について説明する第1の図である。図2は、絶縁性材料の成形によって絶縁体11を形成する工程について示している。実施の形態1では、絶縁体11は、絶縁性かつ熱可塑性の材料を用いた射出成形によって形成される。絶縁体11は、射出成形以外の方法によって形成されても良い。
Next, a method for manufacturing the electric
図3は、実施の形態1にかかる電界緩和シールド10の製造方法について説明する第2の図である。図3は、筒部13の外周面16とリング部14のうち外周面16とつながる部分との全体に金属材料を溶射することによって、導電層12を形成する工程について示している。フランジ部15のうち接地フランジ5の側とは逆側の面にも、金属材料の溶射によって導電層12が形成される。実施の形態1にかかる電界緩和シールド10の製造方法によると、金属材料の板の曲げ加工、あるいは筒形状に加工された金属材料にリング状に加工された金属材料を溶接する場合と比較して、電界緩和シールド10に要求される電界緩和性能を満たし得る形状を容易に得ることができる。
FIG. 3 is a second diagram illustrating the method of manufacturing the electric
本工程では、溶融させた金属材料である金属粒子21をノズル20から基材である絶縁体11へ噴射させることによって、絶縁体11の表面に金属粒子21の膜である導電層12が形成される。溶射は、金属膜の形成に使用される他の製法の1つである真空蒸着の場合と比較して、広い範囲において金属材料の膜を形成するのに適している。実施の形態1では、溶射によって、外周面16とリング部14のうち外周面16とつながる部分との全体において均一な厚みの導電層12を容易に形成することができる。また、溶射によると、電界のシールドに必要とされる厚みを持つ導電層12を容易に得ることができる。
In this step, the
真空蒸着の場合は基材が大型であるほど大規模な設備が必要となるのと比較して、溶射の場合は基材の寸法に関わらず溶射機の設備が簡易であるという利点もある。また、蒸着の場合は基材の全体が成膜されることになる一方、溶射の場合は基材のうち所望の部位の成膜が可能であるという利点もある。このため、実施の形態1では、溶射によって導電層12を容易に形成することができる。
In the case of vacuum deposition, the larger the substrate, the larger the equipment required, whereas in the case of thermal spraying, there is the advantage that the equipment of the thermal spraying machine is simple regardless of the dimensions of the substrate. Further, in the case of vapor deposition, the entire base material is formed into a film, while in the case of thermal spraying, there is an advantage that a desired portion of the base material can be formed into a film. Therefore, in the first embodiment,
実施の形態1では、溶射の手法の1つである溶線式フレーム溶射によって導電層12を形成する。溶線式フレーム溶射では、他の溶射の手法と比較して基材の温度を低い温度に保つことが可能である。このため、溶線式フレーム溶射を用いることによって、熱可塑性材料からなる絶縁体11への熱の影響を少なくすることができ、絶縁体11を劣化させずに導電層12を形成することができる。
In the first embodiment, the
溶射では、金属膜の形成に使用される他の製法の1つである金属材料の塗布の場合と比較して、絶縁体11への密着性が高い導電層12を形成することができる。また、溶射の場合、金属粒子21の表面および金属粒子21が酸化物または炭化物となって金属材料が成膜されることから、耐摩耗性を容易に得ることができるという利点もある。このため、実施の形態1では、溶射によって、絶縁体11への密着性が高い導電層12を形成することができる。
The thermal spraying can form the
電界緩和シールド10は、絶縁体11への導電層12の密着性が高まることによって、絶縁体11からの導電層12の剥離を抑制することができる。電界緩和シールド10は、導電層12から剥離した破片の付着による部分放電、さらには部分放電による絶縁破壊といった事態の発生を抑制することが可能となる。
The electric
電界緩和シールド10は、絶縁体11の材料に熱可塑性材料が使用されることで、任意の形状の絶縁体11を容易に形成することが可能となる。また、熱可塑性材料が使用されることによって、絶縁体11を軽量にすることができることから、電界緩和シールド10の軽量化が可能となる。なお、絶縁体11は、熱可塑性材料を用いて形成されたものでなくても良く、少なくとも絶縁性材料を用いて形成されたものであれば良い。
Since the electric
実施の形態1によると、電界緩和シールド10は、絶縁体11のうち外周面16とリング部14のうち外周面16とつながる部分との全体を覆う導電層12が形成されることによって、導電層12と中心導体3との距離の確保が可能となる。電界緩和シールド10は、導電層12と中心導体3との距離を確保可能に導電層12が配置されることによって、絶縁信頼性を確保しつつ筒部13の径をより縮小させることができる。以上により、電界緩和シールド10は、絶縁信頼性の確保と小型化とが可能となるという効果を奏する。
According to the first embodiment, the electric
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations described in the above embodiments are examples of the content of the present invention, and can be combined with another known technique, and the configurations of the configurations are not departing from the scope of the present invention. It is also possible to omit or change parts.
1 ガス絶縁ブッシング、2 タンク、3 中心導体、4 碍管、5 接地フランジ、6 締結部品、7 外被部、8 筒体、9 タンクフランジ、10 電界緩和シールド、11 絶縁体、12 導電層、13 筒部、14 リング部、15 フランジ部、16 外周面、17 内周面、20 ノズル、21 金属粒子。 1 Gas Insulation Bushing, 2 Tank, 3 Center Conductor, 4 Insulator Tube, 5 Grounding Flange, 6 Fastening Parts, 7 Outer Cover, 8 Cylindrical Body, 9 Tank Flange, 10 Electric Field Mitigation Shield, 11 Insulator, 12 Conductive Layer, 13 Cylindrical part, 14 ring part, 15 flange part, 16 outer peripheral surface, 17 inner peripheral surface, 20 nozzle, 21 metal particles.
Claims (4)
筒形状を有する筒部と前記筒部の端部から前記筒部の中心軸の側とは逆側へ開かれた形状を有するリング部とを有する絶縁体と、
前記筒部のうち前記中心軸の側とは逆側の面である外周面と前記リング部のうち前記外周面とつながる部分との全体を覆う導電層と、
を有することを特徴とする電界緩和シールド。 An electric field mitigation shield provided on a gas insulating bushing having a porcelain bushing in which an insulating gas is sealed and a conductor arranged inside the porcelain bushing,
An insulator having a tubular portion having a tubular shape and a ring portion having a shape opened from an end of the tubular portion to a side opposite to a side of a central axis of the tubular portion,
A conductive layer that covers the entire outer peripheral surface that is the surface on the side opposite to the central axis of the tubular portion and the portion of the ring portion that is connected to the outer peripheral surface,
An electric field mitigation shield having:
前記碍管の内部に配置された導体と、
前記碍管の内部に配置された電界緩和シールドと、を備え、
前記電界緩和シールドは、
筒形状を有する筒部と前記筒部の端部から前記筒部の中心軸の側とは逆側へ開かれた形状を有するリング部とを有する絶縁体と、
前記筒部のうち前記中心軸の側とは逆側の面である外周面と前記リング部のうち前記外周面とつながる部分との全体を覆う導電層と、
を有することを特徴とするガス絶縁ブッシング。 Insulator tube filled with insulating gas,
A conductor disposed inside the porcelain bushing,
An electric field relaxation shield disposed inside the porcelain tube,
The electric field relaxation shield is
An insulator having a tubular portion having a tubular shape and a ring portion having a shape opened from an end of the tubular portion to a side opposite to a side of a central axis of the tubular portion,
A conductive layer that covers the entire outer peripheral surface that is the surface on the side opposite to the central axis of the tubular portion and the portion of the ring portion that is connected to the outer peripheral surface,
A gas-insulated bushing having:
絶縁性材料の成形によって、筒形状を有する筒部と前記筒部の端部から前記筒部の中心軸の側とは逆側へ開かれた形状を有するリング部とを有する絶縁体を形成する工程と、
前記筒部のうち前記中心軸の側とは逆側の面である外周面と前記リング部のうち前記外周面とつながる部分との全体に金属材料を溶射することによって導電層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする電界緩和シールドの製造方法。 A method of manufacturing an electric field relaxation shield for manufacturing an electric field relaxation shield provided in a gas insulating bushing having a porcelain insulator tube in which an insulating gas is sealed and a conductor arranged inside the porcelain insulator tube,
By molding the insulating material, an insulator having a tubular portion having a tubular shape and a ring portion having a shape opened from an end portion of the tubular portion to a side opposite to a central axis side of the tubular portion is formed. Process,
A step of forming a conductive layer by spraying a metal material on the entire outer peripheral surface of the tubular portion opposite to the central axis side and the portion of the ring portion connected to the outer peripheral surface; ,
A method for manufacturing an electric field relaxation shield, comprising:
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61153960A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | 株式会社東芝 | Conductor connector |
JPH04307717A (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Toshiba Corp | Electrostatic shield |
JPH0927225A (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-28 | Toshiba Corp | Gas insulated bushing |
WO2012035596A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | 三菱電機株式会社 | Gas-insulated electrical appliance |
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2018
- 2018-12-03 JP JP2018226453A patent/JP2020092110A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61153960A (en) * | 1984-12-27 | 1986-07-12 | 株式会社東芝 | Conductor connector |
JPH04307717A (en) * | 1991-04-04 | 1992-10-29 | Toshiba Corp | Electrostatic shield |
JPH0927225A (en) * | 1995-07-10 | 1997-01-28 | Toshiba Corp | Gas insulated bushing |
WO2012035596A1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-03-22 | 三菱電機株式会社 | Gas-insulated electrical appliance |
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