JP2024094958A - 絶縁支持部品及びガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大形化せず低コストで絶縁性能を向上させる。
【解決手段】第１の絶縁体１の一方に埋設された第１の埋込金具３と、第１の埋込金具に接続された導体２と、少なくとも第１の絶縁体と導体とで囲まれた空間に配置された第２の絶縁体６とを有する。前記第２の絶縁体の比誘電率は、前記第１の絶縁体の比誘電率より小さいことを特徴とする
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、絶縁支持部品及びガス絶縁開閉装置に関する。

この技術分野における背景技術として、特開２０００－２９４０９０号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、「母線側導体または負荷側導体の一方に繋がる固定電極及び他方に繋がる可動電極を接離する主回路開閉部と、前記負荷側導体または接地用導体の一方に繋がる固定電極及び他方に繋がる可動電極を接離する接地開閉部とを収納し、接地電位から電気的に絶縁されるべき真空容器を備えることを特徴とするスイッチギヤ」が記載されている。

特開２０００－２９４０９０号公報

特許文献１に記載されているスイッチギヤにおいて、高電圧の導体を支持している絶縁ロッドは、高電圧導体と絶縁物とその周囲雰囲気ガスの境界点となる三重点が絶縁の弱点となるため、三重点の電界緩和を目的に金属製のシールドが配置されている。

金属製のシールドは絶縁物沿面方向に突き出た構造であり、ブロック素材からの削り出し、もしくは薄板素材からの金型プレス等で加工することが一般的であるが、いずれも製作コストが高い。更に、金属製のシールドの使用により装置が大形化してしまう。

本発明の目的は、絶縁支持部品において、装置を大形化せず低コストで絶縁性能を向上させることにある。

本発明の一態様の絶縁支持部品は、第１の絶縁体と、前記第１の絶縁体の一方に埋設された第１の埋込金具と、前記第１の埋込金具に接続された導体と、少なくとも前記第１の絶縁体と前記導体とで囲まれた空間に配置された第２の絶縁体とを有する。

本発明の一態様によれば、絶縁支持部品において、装置を大形化せず低コストで絶縁性能を向上させることができる。

実施例１の絶縁支持部品を説明する側断面図である。 実施例１の絶縁支持部品を説明する図であり、図１ＡのＡ－Ａ断面図である。 実施例２の絶縁支持部品を説明する図である。 実施例３の絶縁支持部品を説明する図である。 実施例４の絶縁支持部品を説明する図である。 ガス絶縁開閉装置（電磁操作式開閉装置）の全体構成を示す図である。 ３つの三重点を説明するための概念図である。

以下、本発明のガス絶縁開閉装置（電磁操作式開閉装置）の実施例について、図面を用いて説明する。なお、各実施例において、同一構成部品には同符号を使用する。

最初に、図５を参照して、本発明のガス絶縁開閉装置（電磁操作式開閉装置）の全体構成について説明する。

図５に示すように、ガス絶縁開閉装置（電磁操作式開閉装置）５００は、ガスタンク５１０と絶縁支持部品５０を有する。そして、絶縁支持部品５０は、高電圧の導体２及び接地タンク５を備える。

図１Ａは絶縁支持部品５０の側断面図を示している。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ断面図である。

絶縁支持部品５０は、六フッ化硫黄や乾燥空気などの絶縁ガスが充電された接地タンク５内の高電圧の導体２を接地タンク５と電気的に絶縁して固定支持する部品である。絶縁支持部品５０は、エポキシ樹脂などの絶縁材で形成された第１の絶縁体１と、第１の絶縁体１の一方に埋設され高電圧の導体２と接続する第１の埋込金具３と、第１の絶縁体１の他方に埋設され接地タンク５に接続する第２の埋込金具４で構成される。

高電圧の導体２は、概円柱状、または板形状の金属であり、材質はアルミニウムや銅など通電に適した材料が使用されている。また、第１の埋込金具３は、第１の絶縁体１から一部が露出して埋設されているため、高電圧の導体２が接続されると第１の埋込金具３は導体２と同じ電位になる。

また、第２の埋込金具４は、第１の埋込金具３とは反対側に一部が露出して埋設されているため、接地タンク５と接続されると第２の埋込金具４は接地タンク５と同じ接地電位になる。

ここで、第１の絶縁体１と第１の埋込金具３と絶縁ガスの境界点は電界の特異点であり絶縁性能の弱点となる。第１の埋込金具３と同電位の電界緩和シールドを三重点周囲に配置にて三重点の電界を緩和することで所定の絶縁性能を確保できるが、シールドの製作費が高いことが課題となっている。

実施例１における絶縁支持部品５０は、第１の絶縁体１と第１の埋込金具３と導体２で囲まれた空間に第２の絶縁体６が配置されている。具体的には、第２の絶縁体６は、第１の絶縁体１と第１の埋込金具３と導体２に隣接して配置されている。第２の絶縁体６の比誘電率は、第１の絶縁体１より小さい。また、第２の絶縁体６はＯリングのような可撓性を有するものでもよい。

このような第２の絶縁体６を設けた絶縁支持部品５０は、絶縁性能に影響する第１の絶縁体１と第１の埋込金具３と絶縁ガスからなる三重点（図６に示す６０（三重点１）、６１（三重点２）、６２（三重点３））が外側にシフト（図６の実線参照）し、電界が緩和されるため絶縁性能を向上することができる。

図２は本発明の実施例２を示すものである。

実施例１と同様な部分については説明を省略する。本実施例２における絶縁支持部品５０は、接地タンク５と第２の埋込金具４と第１の絶縁体１に隣接するように第３の絶縁体７が配置されている。このように構成される絶縁支持部品５０は、接地タンク側の絶縁性能も向上するため、実施例１よりも高い絶縁性能を有することができる。

図３は本発明の実施例３を示すものである。実施例１と同様な部分については説明を省略する。

実施例１（図１参照）では、第１の埋込金具３は、第１の絶縁体１から一部が露出して埋設されている。これに対して、実施例３では、図３に示すように、第１の埋込金具３は、第１の絶縁体１から露出していない状態で第１の絶縁体１に埋設されている点が実施例１と異なる。

具体的には、第１の絶縁体１の一部である第１の突起部８が導体２に接している。第２の絶縁体６は、第１の絶縁体１の第１の突起部８に隣接して配置されている。また、第１の絶縁体１の一部である第２の突起部９がタンク５に接している。

実施例３における絶縁支持部品５０は、第１の絶縁体１と導体２で囲まれた空間に第２の絶縁体６が配置されている。具体的には、第２の絶縁体６は、第１の絶縁体１の第１の突起部８と導体２に隣接して配置されている。

このような第２の絶縁体６を設けた絶縁支持部品５０は、絶縁性能に影響する第１の絶縁体１と導体２と絶縁ガスからなる三重点が、外側にシフトし電界が緩和されるため、絶縁性能を向上することができる。

図４は本発明の実施例４を示すものである。実施例２及び実施例３と同様な部分については説明を省略する。

本実施例４における絶縁支持部品５０は、図４に示すように、第２の埋込金具４は、第１の絶縁体１から露出していない状態で第１の絶縁体１に埋設されている点が実施例２と異なる。

具体的には、第１の絶縁体１の一部である第２の突起部９が接地タンク５に接している。第３の絶縁体７は、第１の絶縁体１の第２の突起部９に隣接して配置されている。

実施例４における絶縁支持部品５０は、第１の絶縁体１と接地タンク５で囲まれた空間に第３の絶縁体７が配置されている。具体的には、第３の絶縁体７は、第１の絶縁体１の第２の突起部９と接地タンク５に隣接して配置されている。

このように構成される絶縁支持部品５０は、接地タンク側の絶縁性能も向上するため、実施例３（図３参照）よりも高い絶縁性能を有することができる。

上記実施例４によれば、製作費が高いシールドを使わずとも高電圧導体と絶縁物とその周囲雰囲気ガスの境界点となる三重点の電界を抑制できる。

上記実施例によれば、高電圧の導体２を支持する絶縁支持部品５０の絶縁性能の低下を抑制できる。さらに、絶縁支持部品５０を搭載した高電圧機器の大形化を抑制できる。このように、装置を大形化せず低コストで絶縁性能を向上させることができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために、具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を、他の実施例の構成の一部に置換することもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を追加することもできる。また、各実施例の構成の一部について、それを削除し、他の構成の一部を追加し、他の構成の一部と置換することもできる。

１ 第１の絶縁体
２ 導体
３ 第１の埋込金具
４ 第２の埋込金具
５ 接地タンク
６ 第２の絶縁体、
７ 第３の絶縁体
８ 第１の突起部
９ 第２の突起部
５０ 絶縁支持部品
５００ ガス絶縁開閉装置

Claims (10)

1. 第１の絶縁体と、
   前記第１の絶縁体の一方に埋設された第１の埋込金具と、
   前記第１の埋込金具に接続された導体と、
   少なくとも前記第１の絶縁体と前記導体とで囲まれた空間に配置された第２の絶縁体と、
   を有することを特徴とする絶縁支持部品。
2. 請求項１に記載された絶縁支持部品において、
   前記第２の絶縁体の比誘電率は、前記第１の絶縁体の比誘電率より小さいことを特徴とする絶縁支持部品。
3. 請求項１に記載された絶縁支持部品において、
   前記第２の絶縁体は、可撓性を有することを特徴とする絶縁支持部品。
4. 請求項１に記載された絶縁支持部品において、
   前記第１の埋込金具は、一部が前記第１の絶縁体から露出し、
   前記第２の絶縁体は、
   前記第１の絶縁体と前記第１の埋込金具と前記導体とで囲まれた空間に配置されていることを特徴とする絶縁支持部品。
5. 請求項４に記載された絶縁支持部品において、
   前記第２の絶縁体は、
   前記第１の絶縁体と前記第１の埋込金具と前記導体により圧接されていることを特徴とする絶縁支持部品。
6. 請求項４に記載された絶縁支持部品において、
   前記第１の絶縁体の他方に埋設され、一部が第１の絶縁体から露出した第２の埋込金具と、
   前記第２の埋込金具に接続された接地タンクと、
   前記第１の絶縁体と前記第２の埋込金具と前記接地タンクとで囲まれた空間に配置された第３の絶縁体と、
   を更に有することを特徴とする絶縁支持部品。
7. 請求項１に記載された絶縁支持部品において、
   前記第２の絶縁体は、
   前記第１の絶縁体と前記導体とで囲まれた空間に配置されていることを特徴とする絶縁支持部品。
8. 請求項７に記載された絶縁支持部品において、
   前記第１の絶縁体の一方には、第１の突起部が設けられており、
   前記第１の絶縁体は、前記第１の突起部を介して前記導体に接しており、
   前記第２の絶縁体は、前記第１の突起部に隣接して配置されていることを特徴とする絶縁支持部品。
9. 請求項８に記載された絶縁支持部品において、
   前記第１の絶縁体の他方に埋設された第２の埋込金具と、
   前記第２の埋込金具に接続された接地タンクと、
   前記第１の絶縁体と前記接地タンクとで囲まれた空間に配置された第３の絶縁体と、
   前記第１の絶縁体の他方に設けられた第２の突起部と、を更に有し、
   前記第１の絶縁体は、前記第２の突起部を介して前記接地タンクに接しており、
   前記第３の絶縁体は、前記第２の突起部に隣接して配置されていることを特徴とする絶縁支持部品。
10. 請求項１に記載された絶縁支持部品を有することを特徴とするガス絶縁開閉装置。