JP3466644B2 - ガス絶縁母線 - Google Patents
ガス絶縁母線Info
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Description
用されるガス絶縁母線に係り、特に、コーン形絶縁スペ
ーサを有するガス絶縁母線に関するものである。
開閉所に適用し、金属製のタンク内にSF6 ガスを充填
すると共に、絶縁スペーサを用いて高電圧導体や電流の
開閉を行なう接点を絶縁支持してなる開閉装置である。
このガス絶縁開閉装置には所要スペースが小さく大気条
件から影響を受けないという利点がある。また、近年の
ガス絶縁開閉装置は高電圧化、大容量化する傾向にあ
り、送電電圧は550kv、1100kvと極めて高く
なっている。この様なガス絶縁開閉装置は高電圧送電の
変電所に不可欠な装置であり、その需要は増大してい
る。そのためガス絶縁開閉装置の各構成要素に対しては
一層の品質・信頼性及び小形化の向上が望まれている。
絶縁開閉装置自体と変圧器等とを接続するガス絶縁母線
がある。ガス絶縁母線は金属製のタンクと、通電用の導
体と、ガス区分用の絶縁スペーサとから構成される。ガ
ス絶縁母線の寸法を選定する場合、所要の絶縁性能を確
保する点と、定格電流通電時における各部の温度上昇を
規定値以下とする点とが主な選定基準となる。最近では
ガス絶縁開閉装置の高電圧化、大容量化が進み、送電電
圧が高まっているため、ガス絶縁母線の寸法の決定要因
として所要の絶縁性能を確保する点の方が支配的になっ
てきている。
5を参照して具体的に説明する。図2は従来のガス絶縁
母線の構造図である。図において、1は金属製のタンク
である。タンク1内には絶縁性能の優れたSF6 ガス2
が3〜6kg/cm2 程度、加圧封入されている。
するようにコーン形絶縁スペーサ4が配置されている。
この時、コーン形絶縁スペーサ4の図中左側が高圧側と
なる。コーン形絶縁スペーサ4は中央部が凸側、周縁部
が凹側である円錐形状であり、その材質としてはエポキ
シ樹脂を用いている。エポキシ樹脂の比誘電率は約4〜
6であり、且つその形状がコーン形(円錐状)であるこ
とにより、コーン形絶縁スペーサ4は絶縁側面の電界を
極力低くしている。
はタンク1を凸側と凹側とに切断するように外フランジ
構造が形成されている。更に、コーン形絶縁スペーサ4
の高圧側(図中左側)の中央部には接続部6が設けられ
ている。この接続部6の外径は高圧導体3の外径よりも
大きく設定されている。
に沿って通電用の高圧導体3が配置されている。この高
圧導体3はコーン形絶縁スペーサ4の中央部に支持固定
されている。と同時に、高圧導体3は接続部6に電気的
に接続されている。
おいて、その絶縁性能を確保するためには、高圧導体3
の表面の電界がSF6 ガス2の絶縁性能上、支障のない
値以下にするのみならず、タンク1の内側の電界(以
下、タンク電界と呼ぶ)も、所定値以下に抑える必要が
ある。その理由について図3のガス絶縁母線内の金属異
物5の挙動説明図を参照して説明する。
2 はタンク1の内側の電界、5は数mm程度の金属異物
である。金属異物5はガス絶縁母線の組立時等にタンク
1内に混入されるものであり、最初は図中のAに示す状
態のようにタンク1底部に横になっている場合が多い。
ところが、高圧導体3に電圧が印加しタンク電圧E2が
高くなると、金属異物5は図中のBに示すように起立す
る。更にタンク電界E2 が高くなると、図中のCに示す
ようにSF6 ガス2中を浮上する。金属異物5の浮上高
さはタンク電界E2 の高さに比例する。すなわちタンク
電界E2 が高くなると、金属異物5は高く浮上し、高圧
導体3に近付く。導電性である金属異物5が高圧導体3
に近付くと、SF6 ガス2中の絶縁性能は著しく低下す
る。従って、ガス絶縁母線の絶縁性能を確保するために
は、金属異物5が浮上することを防ぐ必要がある。この
金属異物5の浮上を防止することを目的として、高圧導
体3表面の電界E1 だけではなくタンク電界E2 も低く
抑える必要がある。
線における絶縁スペーサは、高圧導体を絶縁支持すると
共にSF6 ガスを区分するという重要な働きをしている
が、絶縁系の弱点になり易いため、ガス絶縁母線の設計
に大きな制約をもたらす要因となっている。ここで等電
位線によるコーン形絶縁スペーサ4を有する部分の電位
分布を図4に示し、この制約に関して説明する。
では、高圧導体3とタンク1との同軸形状から電界が決
まり、タンク電界をE20とすることができる。ところ
が、コーン形絶縁スペーサ4の近傍ではタンク電界は変
化する。すなわち、コーン形絶縁スペーサ4の凸側のタ
ンク電界E21はE20より高くなり、凹側のタンク電界E
22はE20より低くなる傾向がある。これは、絶縁スペー
サ4の材質が、比誘電率が約4〜6であるエポキシ樹脂
であり、且つ絶縁スペーサ4の形状が、絶縁側面の電界
を極力低くする円錐状であることによる。また、接続部
6の外径φd2 は高圧導体3の外径φd1 よりも大き
い。そのため、接続部6近傍のタンク電界は、高圧導体
3近傍のタンク電界よりも高くなる。
場合、コーン形絶縁スペーサ4を考慮せず、高圧導体
(φd1 )3とタンク1のみを考えるのであれば、第5
図(a)に示すようにタンク1の内径をφD1 にするこ
とができる。
が存在するため、絶縁スペーサ4近傍のタンク電界E21
´がE21に比べて1.2〜1.5倍に大きくなる。前述
したように、ガス絶縁母線の絶縁性能を確保するために
はタンク1内の金属異物5の浮上を防ぐ必要があるの
で、タンク電界を低く抑えなくてはならない。これを実
現するためにはタンク1の内径を第5図(b)に示すよ
うにφD1 からφD2 に大きくし、絶縁スペーサ4近傍
部分のタンク電界を下げなければならない。タンク1の
内径がφD1 からφD2 に大きくなると、それに応じて
コーン形絶縁スペーサ4の外径も大きくなる。
界E21´がE21に比べて1.2〜1.5倍に大きくなる
ので、第5図(b)に示したタンク1の内径及びコーン
形絶縁スペーサ4の外径は、第5図(a)に示したそれ
と比べて1.2〜1.5倍となる。その結果、ガス絶縁
母線が全体的に協調のとれた絶縁性能を確保することは
困難であり、しかも絶縁スペーサの大形化に伴う品質・
信頼性の確保も難しくなり、より高度の注型製造技術を
必要とすることになる。
おいては、絶縁スペーサが存在するためにガス絶縁母線
の絶縁性能にばらつきが生じ、且つガス絶縁母線の大径
化を招いた。また、ガス絶縁母線の大径化により絶縁ス
ペーサが大形化し、これにより絶縁スペーサの品質・信
頼性が低下した。ガス絶縁開閉装置の各構成要素に対し
て一層の品質・信頼性及び小形化の向上が望まれている
現在、この様な問題点を解決することは急務となってい
る。
み、タンク電界が高くなる部分がコーン形絶縁スペーサ
の凸側の絶縁スペーサ近傍に限定されている点に着眼し
てなされたものであり、その目的は、絶縁スペーサを大
形化することなく、優れた品質・信頼性を確保すると共
に、調和のとれた絶縁性能を発揮するガス絶縁母線を提
供することである。
めに、本発明の請求項1記載のガス絶縁母線は、絶縁性
ガスが封入された金属製のタンクと、該タンク内に配置
され中央部が凸側、周縁部が凹側であるコーン形絶縁ス
ペーサと、該コーン形絶縁スペーサの中央部に支持され
た通電用の導体とから成るガス絶縁母線において、前記
コーン形絶縁スペーサの凸側に接続される前記タンクの
内径を、前記コーン形絶縁スペーサとの接続部から連続
するタンク電界が凹側のタンク電界より高い範囲におい
ては凹側のタンク内径よりも大きくし、他の部分におい
ては凹側のタンク内径と同じ内径としたことを特徴とす
る。
線は、コーン形絶縁スペーサに接続締結されるタンク端
面のフランジ構造として、コーン形絶縁スペーサの凸側
のタンク端面を内フランジ構造とし、凹側のタンク端面
を外フランジ構造としたことを特徴とする。
は、コーン形絶縁スペーサの凸側に接続されるタンクの
内径を、コーン形絶縁スペーサとの接続部から連続する
タンク電界が凹側のタンク電界より高い範囲において凹
側のタンク内径よりも大きくし、他の部分においては凹
側のタンク内径と同じ内径としたことにより、凸側のコ
ーン形絶縁スペーサ近傍の高いタンク電界を確実に抑え
ることができる。従って、タンク電界を絶縁スペーサの
存在しない部分のタンク電界と同等にすることができ
る。そのため、仮にガス絶縁母線の組立時等にタンク内
に金属異物は混入されても、この金属異物がタンク内を
浮上することが防止できる。しかも、コーン形絶縁スペ
ーサの凸側以外のタンクの内径を最適最小寸法で構成す
ることができる。
線においては、コーン形絶縁スペーサに内フランジ構造
及び外フランジ構造を接続締結させることにより、コー
ン形絶縁スペーサの外径を、絶縁スペーサがない部分で
の最適最小寸法となるタンク内径の寸法に合わせた大き
さに設定でき、コーン形絶縁スペーサを大形化する必要
がない。
を図1を参照して具体的に説明する。なお、図2に示し
た従来例と同一の部分に関しては同一符号を付し、説明
は省略する。また、本実施例は請求項1及び2を含むも
のである。
は、コーン形絶縁スペーサ4から所定の距離Lまでの内
径をφD2 とし、所定の距離Lよりも図中左側の内径を
φD1 とするように構成されている。また、コーン形絶
縁スペーサ4の凹側のタンク9のタンク内径もまたφD
1 とする。タンク内径φD1 とはガス絶縁母線において
絶縁スペーサ4が存在しない場合の最適最小となる寸法
である。また、前記所定の距離Lはタンク電界が高くな
る範囲であり、図1における実寸とは異なるが、例えば
コーン形絶縁スペーサ4の高さ(h)とタンク内径D2
との和に設定すること等が考えられる。
スペーサ4に接続締結されるため、フランジ構造をとっ
ている。このフランジ構造としては、コーン形絶縁スペ
ーサ4の凸側のタンク7の端面を内フランジ構造8と
し、凹側のタンク9の端面を外フランジ構造10として
いる。
絶縁母線において、局部的にタンク電界が高くなるコー
ン形絶縁スペーサ4の凸側近傍の範囲(所定の距離Lの
範囲)は、タンク内径をφD2 に大きくしてあるので、
高いタンク電界を確実に抑えることができる。そのた
め、タンク電界をコーン形絶縁スペーサ4のない部分の
タンク電界と同等にすることが可能である。
在しても、これが浮上する恐れがなく、ガス絶縁母線は
全体的に協調のとれた絶縁性能を発揮することができ
る。しかも、コーン形絶縁スペーサ4の凸側以外のタン
ク7,9の内径を最適最小寸法で構成できる。その結
果、従来のガス絶縁母線に比べてタンクの内径を1/
1.2〜1/1.5に縮小することが可能となる。
サ4とを接続締結させる場合、図中左側から内フランジ
構造8−コーン形絶縁スペーサ4−外フランジ構造10
と組合わせる。この様な組み合わせることにより、コー
ン形絶縁スペーサ4の外径を、絶縁スペーサ4がない部
分での最適最小寸法となるタンク内径の寸法に合わせた
大きさに設定することができる。
化する必要がない。従って、コーン形絶縁スペーサ4は
簡単な注型製造技術で製造することが可能となり、優れ
た品質・信頼性を容易に確保することができる。
のガス絶縁母線に比べてタンクの内径を1/1.2〜1
/1.5に縮小すると同時に、調和のとれた絶縁性能を
発揮でき、且つコーン形絶縁スペーサ4の外径を大形化
することなく、コーン形絶縁スペーサ4の品質・信頼性
の向上を図ることができた。
のではなく、各構成部材の寸法等は適宜変更可能であ
り、内径が大きいタンク部分の寸法であるコーン形絶縁
スペーサから所定の距離も適宜変更可能である。
線によれば、コーン形絶縁スペーサの凸側のタンクの内
径を、凹側のタンク内径よりも大きくするという簡単な
構成により、ガス絶縁母線の径を従来のそれに比べて縮
小化し、且つ調和のとれた絶縁性能を発揮することが可
能であり、更にコーン形絶縁スペーサの凸側のタンク端
面を内フランジ構造とし、凹側のタンク端面を外フラン
ジ構造とすることにより、コーン形絶縁スペーサの外径
を大形化することなく、絶縁スペーサにおける優れた品
質・信頼性を確保することができた。
コーン形絶縁スペーサが存在しないと仮定した場合を示
し、(b)はコーン形絶縁スペーサ4が存在する場合を
示す。
Claims (2)
- 【請求項1】 絶縁性ガスが封入された金属製のタンク
と、該タンク内に配置され中央部が凸側、周縁部が凹側
であるコーン形絶縁スペーサと、該コーン形絶縁スペー
サの中央部に支持された通電用の導体とから成るガス絶
縁母線において、 前記コーン形絶縁スペーサの凸側に接続される前記タン
クの内径を、前記コーン形絶縁スペーサとの接続部から
連続するタンク電界が凹側のタンク電界より高い範囲に
おいては凹側のタンク内径よりも大きくし、他の部分に
おいては凹側のタンク内径と同じ内径としたことを特徴
とするガス絶縁母線。 - 【請求項2】 前記コーン形絶縁スペーサに接続締結さ
れる前記タンク端面のフランジ構造として、コーン形絶
縁スペーサの凸側のタンク端面を内フランジ構造とし、
凹側のタンク端面を外フランジ構造としたことを特徴と
する請求項1記載のガス絶縁母線。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP23212892A JP3466644B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | ガス絶縁母線 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23212892A JP3466644B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | ガス絶縁母線 |
Publications (2)
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JPH0686432A JPH0686432A (ja) | 1994-03-25 |
JP3466644B2 true JP3466644B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=16934445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23212892A Expired - Fee Related JP3466644B2 (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | ガス絶縁母線 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3466644B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5554746B2 (ja) | 2011-05-06 | 2014-07-23 | 株式会社日立製作所 | ガス絶縁母線及びガス絶縁母線の異物除去方法 |
KR101389003B1 (ko) | 2013-02-05 | 2014-04-24 | 에이피시스템 주식회사 | 온도측정 파이로미터의 교정 장치 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23212892A patent/JP3466644B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0686432A (ja) | 1994-03-25 |
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