JP2021035111A - Gas insulation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁ガスを充填した金属容器内に中心導体を支持したガス絶縁機器に関するものである。 The present invention relates to a gas insulating device in which a central conductor is supported in a metal container filled with an insulating gas.
従来、絶縁ガスを充填した金属容器内に中心導体を配置するガス絶縁機器においては、円盤状又は柱状の絶縁構造部材で中心導体を絶縁支持している。絶縁構造部材の表面のうち中心導体と金属容器とに跨がる面である沿面には、絶縁性能を向上させるための絶縁被膜がセラミックス溶射により施されている。 Conventionally, in a gas insulating device in which a central conductor is arranged in a metal container filled with an insulating gas, the central conductor is insulated and supported by a disk-shaped or columnar insulating structural member. On the surface of the insulating structural member, which is the surface straddling the central conductor and the metal container, an insulating coating for improving the insulating performance is applied by thermal spraying of ceramics.
絶縁構造部材の沿面全面にセラミックコーティングを施した場合、セラミックコーティングと絶縁構造部材との熱膨張係数の差により、セラミックコーティングに界面剥離又はクラックが発生し、部分放電又は沿面閃絡の原因となっていた。 When a ceramic coating is applied to the entire creeping surface of the insulating structural member, interfacial peeling or cracks occur in the ceramic coating due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the ceramic coating and the insulating structural member, causing partial discharge or creeping flash. Was there.
特許文献1には、トリプルジャンクションといった電界が集中しやすい箇所に、部分的にセラミックス溶射を施すことが開示されている。特許文献1に開示されるガス絶縁機器は、セラミックス溶射の範囲を部分的にすることで、界面剥離又はクラックの発生を抑制することができる。
しかしながら、特許文献1に開示されるガス絶縁機器は、機器の高電圧化又は小型化を図った場合、絶縁性能が不足する可能性があり、高電圧化及び小型化を図ることは難しかった。
However, the gas insulating device disclosed in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、中心導体を支持する絶縁構造部材の絶縁性能を損なうことなく、高電圧化及び小型化が可能なガス絶縁機器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 a gas insulating device capable of increasing voltage and miniaturization without impairing the insulating performance of the insulating structural member supporting the central conductor. ..
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、絶縁ガスが充填される円筒状のタンクと、円筒状の中心導体と、中心導体をタンクの中心部に位置決めして支持する絶縁構造部材とを有する。絶縁構造部材は、タンクに固定される絶縁物と、絶縁物に固定されて中心導体を支持する埋め込み電極と、絶縁物の表面のうち絶縁物と中心導体と絶縁ガスとのトリプルジャンクション部を含む一部分に部分的に設けられた第1のセラミックコーティングと、絶縁物の表面のうち絶縁物とタンクと絶縁ガスとのトリプルジャンクション部を含む一部分に部分的に設けられた第2のセラミックコーティングと、絶縁物の表面のうち第1のセラミックコーティングが設けられた領域と第2のセラミックコーティングが設けられた領域との間に設けられた凸部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention positions and supports a cylindrical tank filled with an insulating gas, a cylindrical center conductor, and a center conductor at the center of the tank. It has an insulating structural member. The insulating structural member includes an insulator fixed to the tank, an embedded electrode fixed to the insulator to support the central conductor, and a triple junction portion of the surface of the insulator, which is the insulator, the central conductor, and the insulating gas. A first ceramic coating partially provided on a part, and a second ceramic coating partially provided on a part of the surface of the insulator including the triple junction portion of the insulator, the tank, and the insulating gas. It includes a convex portion provided between a region of the surface of the insulator provided with the first ceramic coating and a region provided with the second ceramic coating.
本発明によれば、中心導体を支持する絶縁構造部材の絶縁性能を損なうことなく、高電圧化及び小型化が可能なガス絶縁機器を得ることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain a gas insulating device capable of increasing the voltage and reducing the size without impairing the insulating performance of the insulating structural member supporting the central conductor.
以下に、本発明の実施の形態に係るガス絶縁機器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, the gas insulating device according to the 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に係るガス絶縁機器の断面図である。ガス絶縁機器10は、円筒状の金属容器であるタンク4と、円筒状の中心導体1とを有する。中心導体1は、タンク4の中心部に配置されている。中心導体1は、円盤状の絶縁構造部材91及び柱状の絶縁構造部材92で位置決めされて支持されている。タンク4の内部には、絶縁ガス90が充填されている。絶縁ガス90の例には、SF6ガスを挙げることができるが、絶縁ガス90はこれに限定されない。タンク4の端部には、フランジ4aが設けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the gas insulating device according to the first embodiment of the present invention. The
図2は、実施の形態1に係るガス絶縁機器の円盤状の絶縁構造部材の断面図である。なお、図2では、絶縁構造部材91のうち中心導体1の中心軸よりも一方側の部分のみを図示し、他方側の図示は省略している。図3は、実施の形態1に係るガス絶縁機器の円盤状の絶縁構造部材の側面図である。円盤状の絶縁構造部材91は、タンク4同士の繋ぎ目の部分に、フランジ4aに挟まれて設置されている。絶縁構造部材91は、中央に貫通穴21cが形成された円盤状の注型絶縁物21と、貫通穴21cを貫通した状態で注型絶縁物21に固定された埋め込み電極7と、注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bのそれぞれに設置されたシリコーン樹脂製の凸部5a,5bとを有する。中心導体1は、埋め込み電極7に支持される。注型絶縁物21は、絶縁物である樹脂を型に流し込んで成型される。なお、ここでは型を用いて成型された注型絶縁物21を用いて中心導体1を支持しているが、型による成型以外の方法によって成型された絶縁物を注型絶縁物21の代わりに用いて中心導体1を支持してもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a disk-shaped insulating structural member of the gas insulating device according to the first embodiment. In FIG. 2, only the portion of the
注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bのそれぞれには、埋め込み電極7に対してタンク4の径方向外側に隣接して第1のセラミックコーティング31が設けられている。したがって、注型絶縁物21の表面のうち埋め込み電極7と注型絶縁物21と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部51を含む一部分が、第1のセラミックコーティング31で覆われている。また、注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bのそれぞれには、フランジ4aに対してタンク4の径方向内側に隣接して第2のセラミックコーティング32が設けられている。したがって、注型絶縁物21の表面のうちフランジ4aと注型絶縁物21と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部52を含む一部分が、第2のセラミックコーティング32で覆われている。第1のセラミックコーティング31及び第2のセラミックコーティング32は、150℃以下の低温溶射で形成されている。第1のセラミックコーティング31及び第2のセラミックコーティング32は、低温溶射で形成されることにより、熱応力による剥離を発生しにくくできる。
Each of one
凸部5aは、注型絶縁物21の一方の面21aのうち第1のセラミックコーティング31と第2のセラミックコーティング32との間の部分に設けられている。凸部5bは、注型絶縁物21の他方の面21bのうち第1のセラミックコーティング31と第2のセラミックコーティング32との間の部分に設けられている。図3に示すように、凸部5a,5bは環状であり、表面にはポリテトラフルオロエチレン(polytetrafluoroethylene,PTFE)コーティング6が設けられている。凸部5a,5bは、注型絶縁物21の一方の面21a又は他方の面21bに接着されることにより固定されている。
The
凸部5a,5bの材料であるシリコーン樹脂は、弾性率が低く、接着界面の熱応力が小さいため、タンク4の内部の温度が上昇した場合でも、凸部5a,5bが注型絶縁物21から剥離することを防止できる。
Since the silicone resin, which is the material of the
図4は、実施の形態1に係るガス絶縁機器の柱状の絶縁構造部材の断面図である。柱状の絶縁構造部材92は、タンク4の枝管4bに嵌合されて設置されている。絶縁構造部材92は、円柱状の注型絶縁物22と、注型絶縁物22の端部に固定されて中心導体1を支持する埋め込み電極7aと、注型絶縁物22の側面22aに設置された凸部5cとを有する。注型絶縁物22は、絶縁物である樹脂を型に流し込んで成型される。なお、ここでは型を用いて成型された注型絶縁物22を用いて中心導体1を支持しているが、型による成型以外の方法で成型された絶縁物を注型絶縁物22の代わりに用いて中心導体1を支持してもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a columnar insulating structural member of the gas insulating device according to the first embodiment. The columnar
注型絶縁物22の側面22aには、埋め込み電極7aに対してタンク4の径方向外側に隣接して第1のセラミックコーティング33が設けられている。したがって、注型絶縁物22の表面のうち埋め込み電極7aと注型絶縁物22と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部53を含む一部分が、第1のセラミックコーティング33で覆われている。また、注型絶縁物22の側面22aには、フランジ4aに対してタンク4の径方向内側に隣接して第2のセラミックコーティング34が設けられている。したがって、注型絶縁物22の表面のうちフランジ4aと注型絶縁物22と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部54を含む一部分が、第2のセラミックコーティング34で覆われている。第1のセラミックコーティング33及び第2のセラミックコーティング34は、150℃以下の低温溶射で形成することにより、熱応力による剥離を発生しにくくできる。
A first
凸部5cは、注型絶縁物22の側面22aのうち第1のセラミックコーティング33と第2のセラミックコーティング34との間の部分に設けられている。凸部5cは、リング状であり、注型絶縁物22が貫通している。凸部5cはシリコーン樹脂製であり、表面にはPTFEコーティング6が設けられている。凸部5cは、注型絶縁物22の側面22aに接着されて固定されている。
The
凸部5cの材料であるシリコーン樹脂は、弾性率が低く、接着界面の熱応力が小さいため、タンク4の内部の温度が上昇した場合でも、凸部5cが注型絶縁物22から剥離することを防止できる。
Since the silicone resin, which is the material of the
注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bのうち埋め込み電極7と注型絶縁物21と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部51を含む一部分に部分的に、第1のセラミックコーティング31が設けられている。また、注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bのうちタンク4と注型絶縁物21と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部52を含む一部分に部分的に、第2のセラミックコーティング32が設けられている。したがって、注型絶縁物21に電界が集中して注型絶縁物21が損傷することは防止される。
A part of one
また、注型絶縁物22の側面22aのうち埋め込み電極7aと注型絶縁物22と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部53を含む一部分に部分的に、第1のセラミックコーティング33が設けられている。また、注型絶縁物22の側面22aのうちタンク4と注型絶縁物22と絶縁ガス90とのトリプルジャンクション部54を含む一部分に部分的に、第2のセラミックコーティング34が設けられている。したがって、注型絶縁物22に電界が集中して注型絶縁物22が損傷することは防止される。
Further, a first
第1のセラミックコーティング31,33及び第2のセラミックコーティング32,34は、注型絶縁物21の一方の面21a、注型絶縁物21の他方の面21b及び注型絶縁物22の側面22aに部分的に設けられているため、第1のセラミックコーティング31,33及び第2のセラミックコーティング32,34に界面剥離又はクラックが発生することを抑制することができる。
The first
なお、第1のセラミックコーティング31,33及び第2のセラミックコーティング32,34の表面を研磨して表面粗さを小さくすることで、第1のセラミックコーティング31,33及び第2のセラミックコーティング32,34の表面における部分放電の発生をより低減することができる。
By polishing the surfaces of the first
また、注型絶縁物21の一方の面21a及び他方の面21bに凸部5a,5bがそれぞれ設けられているため、埋め込み電極7とタンク4との沿面距離は、凸部5a,5bを設けない場合よりも増大する。同様に、注型絶縁物22の側面22aに凸部5cが設けられているため、埋め込み電極7aとタンク4との沿面距離は、凸部5cを設けない場合よりも増大する。したがって、実施の形態1に係るガス絶縁機器10は、地絡の発生を抑制しつつ高電圧化及び小型化を図ることができる。
Further, since the
凸部5a,5b,5cの材料であるシリコーン樹脂は、弾性率が低く、接着界面の熱応力が小さいため、タンク4の内部の温度が上昇した場合でも、凸部5a,5b,5cが注型絶縁物21,22から剥離することを防止できる。
Silicone resin, which is the material of the
さらに、実施の形態1に係るガス絶縁機器10は、凸部5a,5b,5cの表面にPTFEコーティング6が設けられているため、絶縁ガス90により凸部5a,5b,5cの材料であるシリコーン樹脂が劣化して絶縁性能が低下することを防止できる。
Further, in the
上記の説明において、注型絶縁物21の一方の面21a、注型絶縁物21の他方の面21b及び注型絶縁物22の側面22aには、凸部5a,5b,5cを一つずつ設けているが、注型絶縁物21の一方の面21a、注型絶縁物21の他方の面21b及び注型絶縁物22の側面22aのそれぞれに2以上の凸部5a,5b,5cを設けてもよい。
In the above description, one
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 configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 中心導体、4 タンク、4a フランジ、4b 枝管、5a,5b,5c 凸部、6 PTFEコーティング、7,7a 埋め込み電極、10 ガス絶縁機器、21,22 注型絶縁物、21a 一方の面、21b 他方の面、21c 貫通穴、22a 側面、31,33 第1のセラミックコーティング、32,34 第2のセラミックコーティング、51,52,53,54 トリプルジャンクション部、90 絶縁ガス、91,92 絶縁構造部材。 1 Center conductor, 4 tank, 4a flange, 4b branch pipe, 5a, 5b, 5c convex part, 6 PTFE coating, 7,7a embedded electrode, 10 gas insulation equipment, 21,22 cast insulation, 21a one side, 21b Other surface, 21c through hole, 22a side surface, 31,33 first ceramic coating, 32,34 second ceramic coating, 51,52,53,54 triple junction, 90 insulation gas, 91,92 insulation structure Element.
Claims (3)
円筒状の中心導体と、
前記中心導体を前記タンクの中心部に位置決めして支持する絶縁構造部材とを有し、
前記絶縁構造部材は、
前記タンクに固定される絶縁物と、
前記絶縁物に固定されて前記中心導体を支持する埋め込み電極と、
前記絶縁物の表面のうち前記絶縁物と前記中心導体と前記絶縁ガスとのトリプルジャンクション部を含む一部分に部分的に設けられた第1のセラミックコーティングと、
前記絶縁物の表面のうち前記絶縁物と前記タンクと前記絶縁ガスとのトリプルジャンクション部を含む一部分に部分的に設けられた第2のセラミックコーティングと、
前記絶縁物の表面のうち前記第1のセラミックコーティングが設けられた領域と前記第2のセラミックコーティングが設けられた領域との間に設けられた凸部と、
を備えることを特徴とするガス絶縁機器。 A cylindrical tank filled with insulating gas and
Cylindrical center conductor and
It has an insulating structural member that positions and supports the central conductor at the center of the tank.
The insulating structural member is
The insulator fixed to the tank and
An embedded electrode fixed to the insulator to support the central conductor,
A first ceramic coating partially provided on a part of the surface of the insulator including the triple junction portion of the insulator, the center conductor, and the insulating gas.
A second ceramic coating partially provided on a part of the surface of the insulator including the triple junction portion of the insulator, the tank, and the insulating gas.
A convex portion provided between a region of the surface of the insulator provided with the first ceramic coating and a region provided with the second ceramic coating, and
Gas insulation equipment characterized by being equipped with.
前記第1のセラミックコーティング及び前記第2のセラミックコーティングは、前記絶縁物の一方の面及び他方の面にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁機器。 The insulator is disk-shaped and has a disk shape.
The gas insulating device according to claim 1, wherein the first ceramic coating and the second ceramic coating are provided on one surface and the other surface of the insulator, respectively.
前記第1のセラミックコーティング及び前記第2のセラミックコーティングは、前記絶縁物の側面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁機器。 The insulator is columnar and has a columnar shape.
The gas insulating device according to claim 1, wherein the first ceramic coating and the second ceramic coating are provided on the side surface of the insulator.
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JP2019151087A JP2021035111A (en) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Gas insulation device |
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JP2019151087A JP2021035111A (en) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Gas insulation device |
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JP2019151087A Pending JP2021035111A (en) | 2019-08-21 | 2019-08-21 | Gas insulation device |
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