JP5425591B2 - Gas insulated switchgear - Google Patents
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Description
この発明はガス絶縁開閉装置に関し、より詳しくは、中心導体を囲むように取付けられている筒状の機器要素を備えるガス絶縁開閉装置に関する。 The present invention relates to a gas-insulated switchgear, and more particularly, to a gas-insulated switchgear including a cylindrical device element attached so as to surround a central conductor.
電力系統の発変電分野でガス絶縁開閉装置が使用されている。ガス絶縁開閉装置は、消弧性ガスを充填した圧力容器中に、開閉装置、母線、変流器または変圧器を収容する。 Gas-insulated switchgear is used in the field of power generation and substation. A gas insulated switchgear accommodates a switchgear, busbar, current transformer or transformer in a pressure vessel filled with an arc extinguishing gas.
これまでにも、ガス絶縁開閉装置の小型化が図られてきた。小形化の手法の一つとして、ガス絶縁対象部位近傍の設計上の電界値を高くして絶縁距離を縮小することにより、機器の外形を小さくすることが行われている。しかし、絶縁対象部位近傍の設計上の電界値を高くすると、これまで無害だった機器内の異物(金属異物)が絶縁信頼性を低下させる要因となる。 In the past, gas insulation switchgear has been downsized. As one of the miniaturization methods, the outer shape of the device is reduced by increasing the design electric field value near the gas insulation target part and reducing the insulation distance. However, if the design electric field value in the vicinity of the part to be insulated is increased, foreign matter (metal foreign matter) in the device that has been harmless until now becomes a factor of reducing insulation reliability.
内部の異物を無害化する機能を備えるガス絶縁開閉装置が特許文献1に開示されている。
A gas insulated switchgear having a function of detoxifying internal foreign matters is disclosed in
特許文献1に開示されているガス絶縁開閉装置は、変流器を圧力容器に取付ける金属アダプタ(支持部材)に孔を備える。このガス絶縁開閉装置の変流器と中心導体との間の異物は、金属アダプタに形成されている孔又はその反対側の変流器端部から下に落下することにより低電界部に移動し、その結果として無害化される。この構成では、異物が低電界部に落下するには変流器の端部に向かって軸方向に移動する必要がある。このため、金属異物が無害化されるまでに比較的長時間を要する。この金属異物が、このガス絶縁開閉装置の絶縁耐力を低下させガス絶縁開閉装置の信頼性を低下させる原因となりうる。
The gas insulated switchgear disclosed in
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、中心導体とそれを周回する筒状機器要素との間の異物を、短時間で、低電界部に移動させることができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することを他の目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and foreign substances between the central conductor and the cylindrical device element that circulates it can be moved to the low electric field portion in a short time. An object is to provide a gas insulated switchgear.
Another object of the present invention is to provide a gas insulated switchgear with high insulation reliability.
この発明に係るガス絶縁開閉装置は、
電流が流れる中心導体と、
前記中心導体を周回するように配置された筒状機器要素と、
前記筒状機器要素の少なくとも一端部に設けられ、当該筒状機器要素を支持する支持部材と、
前記中心導体と前記筒状機器要素と前記支持部材とを収容し、絶縁ガスが充填された容器と、
を備え、
前記筒状機器要素は、前記中心導体に対向する面に少なくとも1つの開口と、それぞれが前記中心導体を周回する2つ以上の部分要素と、前記2つ以上の部分要素の間に配置され、前記部分要素同士の間隔を保持する間隔保持具とを備え、
前記開口近傍においては、前記間隔保持具の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離は、前記部分要素の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離より大きい、
ことを特徴とする。
The gas insulated switchgear according to the present invention is
A central conductor through which current flows;
A cylindrical device element arranged to circulate around the central conductor;
A support member provided on at least one end of the tubular device element, and supporting the tubular device element;
A container filled with an insulating gas, containing the central conductor, the tubular device element and the support member;
With
The cylindrical device element is disposed between at least one opening on a surface facing the central conductor, two or more partial elements each of which circulates around the central conductor, and the two or more partial elements, An interval holder for holding an interval between the partial elements ,
In the vicinity of the opening, the distance between the surface of the spacing member facing the central conductor and the central axis of the central conductor is the distance between the surface of the partial element facing the central conductor and the central axis of the central conductor. Greater than the distance,
It is characterized by that.
この発明によれば、中心導体とそれを周回する筒状機器要素との間に混入した異物は、筒状機器要素の開口から電界の小さい位置に移動可能である。その結果、ガス絶縁開閉装置の信頼性を向上できる。 According to the present invention, the foreign matter mixed between the central conductor and the cylindrical device element that goes around the central conductor can be moved from the opening of the cylindrical device element to a position where the electric field is small. As a result, the reliability of the gas insulated switchgear can be improved.
(実施の形態1)
以下この発明の実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置101を図面を参照しつつ説明する。図1は、この実施の形態1に係るガス絶縁開閉装置101の縦断面図である。図2は、図1のA−A線における横断面図である。図1は、図2のB−B線での断面図に相当する。また、各図において、UDは上方向、DDは下方向(重力方向)、HDは水平方向を表す。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a gas insulated switchgear 101 according to
図1および図2に示すように、この実施形態に係るガス絶縁開閉装置101は、金属容器1と、中心導体2と、絶縁スペーサ3と、変流器4と、電界シールド5と、開閉器29と、から構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, a gas insulated switchgear 101 according to this embodiment includes a
金属容器1は、全体を囲い、接地された金属層を備える。金属容器1の内部には、絶縁ガス19(例えばSF6ガス)が充填されている。
中心導体2は、ガス絶縁開閉装置101の主回路導体であり、絶縁スペーサ3により、金属容器1に固定されている。中心導体2は、開閉器29に接続されている。開閉器29が閉じた状態で、中心導体2に電流が流れる。
The
The
変流器4は、固定具30と支持部材(ベース)31とにより金属容器1に固定されている。変流器4は、中心導体2を周回し、中心導体2に流れる交番電流に起因する交番磁界によって誘導される電流を出力する。
変流器4は、リング形状のコア4a,4b,4cから構成されている。コア4a,4b,4cは、それぞれが中心導体2を周回するように、中心導体2の軸方向に並べて配置されている。
The
The
電界シールド5は、円筒状の導体金属より構成され、中心導体2とコア4a,4b,4cとの間に、中心導体2を周回するように配置される。電界シールド5は、変流器4の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するために配置されるもので、接地電位に接続される。電界シールド5は、支持部材31と一体に形成され、支持部材31により金属容器1に固定されている。
The
電界シールド5は、2つの空間S1とS2を定義する。空間S1は、中心導体2と電界シールド5との間の領域であり、空間S2は、電界シールド5と金属容器1との間の空間である。空間S1には、中心導体2に電流が流れると、大きな電界が発生する。一方、空間S2には、中心導体2に電流が流れたとしても、電界はほとんど発生しない。電界シールド5と金属容器1が共に接地されているからである。
The
変流器4および電界シールド5は、中心導体2を周回し、電気的物理量を表す信号を出力する筒状機器要素、即ち、筒状のセンサを構成する。この実施の形態では、筒状機器要素が出力する信号は、誘導電流(または電磁誘導による起電力)である。筒状機器要素の中心軸(変流器4の中心軸及び電界シールド5の中心軸)は、中心導体2の中心軸とほぼ一致している。
The
開閉器29は、中心導体2の回路を開閉する装置である。
The
ガス絶縁開閉装置101は、中心導体2とそれを周回する変流器4の中心軸が水平な姿勢で設置される。
In the gas insulated switchgear 101, the
電界シールド5の下部には、スリット状の開口6が形成されている。図3に示すように、開口6は、電界シールド5の、設置状態で最下端の位置LPを含む領域に、電界シールド5の、軸方向の一端E1から他端E2まで、最下端の位置LPに沿って形成されている。中心導体2と電界シールド5の間の高電界の空間S1の異物は、重力により、開口6から下に落下し、低電界の空間S2に導かれる。
A slit-shaped
中心導体2と電界シールド5の間の距離は、比較的小さい。このため、中心導体2と電界シールド5との間の空間S1は、中心導体2に電流が流れているときは、電界が高くなっている。このような高電界下では、異物は、印加電界の作用による静電気力により浮上し、電界シールド5の底部よりも電界が高い中心導体2に到達することにより、絶縁耐力が低下する要因となる。また、異物が中心導体2に到達しなくても、局所電界集中の発生要因となる。このため、図示しない断路器の動作による断路サージ電圧や、落雷による雷インパルス電圧等の過電圧が発生した場合に、絶縁耐力が低下する要因となる。なお、異物は、例えば、金属のゴミなどであり、機器の組み立て時や運転中に発生して電界シールド5内に進入したものである。
The distance between the
図4は、図2の一部を拡大した断面図である。図4を参照して、中心導体2と電界シールド5の間の空間S1に進入した異物の挙動を説明する。空間S1内の異物7は、矢印ARで軌跡を示すように、印加電界に起因する静電誘導または電気分極による浮上力と重力の効果により浮上と落下を繰り返す。異物7は、やがて、開口6に到達し、開口6から下方に落下する。換言すると、異物7は、開口6と変流器4の内面で構成される凹部に落下する。凹部は、空間S2の一部で、低電界である。従って、異物7は、もはや、浮上したり落下したりせず、凹部の底(変流器4の内底面上)に溜る。即ち、異物7は、凹部の底にトラップされ、無害化される。電界シールド5の開口6の底の電界は、図4に示す開口6の周方向の幅Wと電界シールド5の中心導体2に対向する面(内面)と変流器5の中心導体2に対向する面(内面)との距離Dとの関係で決まり、幅W<距離Dの関係にすることにより、即ち、開口6の筒状機器要素の周方向の幅Wを、電界シールド5の中心導体2に対向する面と変流器4の中心導体2に対向する面との距離Dよりも小さく形成することにより、電界は大幅に低下し、異物7を捕獲する効果が高くなる。
4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. With reference to FIG. 4, the behavior of the foreign matter that has entered the space S1 between the
図5に示すように、さらに、変流器4の内底面、より詳しくは、開口6を挟んで中心導体2に対向する位置に、粘着層20を設けてもよい。粘着層20を形成する方法としては、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。凹形状の底に位置するコア4a,4b,4cの内底面に粘着層20を設けることにより、落下した異物7をより確実に捕獲することが可能となる。開口6から落下した異物7を確実に捕らえることができるように、粘着層20は、その周方向の幅WAが開口6の周方向の幅Wよりも大きく、また、粘着層20の軸方向の長さが開口6の軸方向の長さよりも大きくなるように形成されることが望ましい。
As shown in FIG. 5, an
以上詳述したように、本実施の形態1のガス絶縁開閉装置101によれば、中心導体2と電界シールド5の間の空間S1に進入した異物7は低電界部(開口6と変流器4とから構成される凹部)に落下して除去される。異物は、変流器4の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去され、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置101が実現できる。
As described above in detail, according to the gas-insulated switchgear 101 of the first embodiment, the
また、本実施の形態1によれば、中心導体2と電界シールド5の距離、ひいては金属容器1の外形を小さくすることができる。したがって、各部を構成する材料の使用量を少なくし、加工量を減少できる。また、金属容器1の容積を小さくできるので、その分、絶縁ガス19の使用量を削減できる。
In addition, according to the first embodiment, the distance between the
さらに、ガス絶縁開閉装置101の平均故障間隔(MTBF)が長くなり、稼働率も向上する。そのため、装置を開けて内部を点検する回数が減少し、絶縁ガス19を回収、再充填する回数が減り、その使用量を削減できる。
Furthermore, the mean time between failures (MTBF) of the gas insulated switchgear 101 is increased, and the operating rate is improved. Therefore, the number of times the apparatus is opened and the inside is inspected is reduced, the number of times the insulating
以上述べたように、本実施の形態1によれば、ガス絶縁開閉装置101のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる。 As described above, according to the first embodiment, the environmental load can be reduced at each stage in the life cycle of the gas insulated switchgear 101.
なお、実施の形態1では、中心導体2を周回する筒状機器要素として、変流器4の例を説明した。中心導体2を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素であれば、変流器4以外でも、同様の効果を奏する。例えば、筒状機器要素が中心導体2を周回する変圧器や変圧変流器でもよい。さらに、変流器、変圧器等の変成器(トランス)に限定されず、圧力計、温度計等の他のセンサにも適用することができる。変圧器は、印加される磁界に起因する電磁誘導による電圧を外部に出力するものである。圧力計は圧力を、温度計は温度をそれぞれ測定するものである。このようなセンサを使用する場合も、電界シールド5の下端部に開口6を設けることにより、実施の形態1と同様の効果が得られる。
In the first embodiment, the example of the
電界シールド5に形成する開口6の形状や数や位置は、任意である。
The shape, number, and position of the
例えば、図6(a)〜(f)に示すように、開口6(6a〜6c)は、長方形状のスリット、楕円形状のスリットなどでもよい。また、円形でもよい。また、図6(b)〜(f)に示すように、複数の開口6(6a〜6c)を形成してもよい。複数の開口6(6a〜6c)は、図6(b)〜(f)に示すように、電界シールド5の軸方向の一端部から他端部まで続いて配置されることが望ましい。さらに、図6(c),(e),(f)に示すように、開口6(6a〜6c)の形状は互いに異なっていてもよい。また、開口6(6a〜6c)の位置も任意である。ただし、少なくとも1つの開口6(6a〜6c)は、図6(a)〜(f)に示すように、設置状態で電界シールド5の最下端となる位置LPを含む位置又はその近傍に形成されることが望ましい。開口6のサイズは想定される異物7のサイズよりも大きいことが望ましい。
For example, as shown in FIGS. 6A to 6F, the openings 6 (6a to 6c) may be rectangular slits, elliptical slits, or the like. Further, it may be circular. Further, as shown in FIGS. 6B to 6F, a plurality of openings 6 (6a to 6c) may be formed. As shown in FIGS. 6B to 6F, the plurality of openings 6 (6a to 6c) are desirably arranged continuously from one end portion to the other end portion of the
(実施の形態2)
図7は、この発明の実施の形態2に係るガス絶縁開閉装置102の構造を示す縦断面図である。図8は、図7のC−C線における横断面図である。また、図7は、図8のD−D線における断面図に相当する。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the structure of the gas insulated switchgear 102 according to
本実施形態のガス絶縁開閉装置102も、異物除去機構を備える。
この実施形態において、図7、図8に示すように、変流器4のコア4a,4b,4cの間にはリング形状のコア間スペーサ8a,8bが設置されている。コア4a,4b,4cは、筒状機器要素の一部である変流器4を構成する部分要素である。コア間スペーサ8a,8bはコア4a,4b,4cの間の間隔を保持する間隔保持具である。なお、コア4a,4b,4cの間の間隔は、互いに等しくても互いに異なっていてもよい。
The gas insulated switchgear 102 of the present embodiment also includes a foreign matter removing mechanism.
In this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, ring-shaped
コア間スペーサ8a,8bの内径はコア4a,4b,4cの内径よりも大きい。このため、コア4a,4bとコア間スペーサ8a,コア4b,4cとコア間スペーサ8bとで、それぞれ凹部が形成される。すなわち、変流器4の下端部近傍においては、コア間スペーサ8a,8bの中心導体2に対向する面(内面)は、変流器4の内面より下に位置する。
The inner diameters of the
コア4a,4b,4cと中心導体2との間には、変流器4の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド9が配置される。変流器4は、固定具30で電界シールド9の外側に固定される。電界シールド9は、支持部材31により金属容器1に固定される。電界シールド9の下端部のうちコア間スペーサ8a,8bに対向する部位には、異物落下・除去用の開口10a,10bが形成されている。電界シールド9は、接地電位に接続される。開口10a,10bの軸方向の長さは、凹部のサイズ(コア間スペーサ8a,8bの幅(軸方向の長さ))より小さいことが望ましい。その他の構成は実施の形態1の構成と同様である。変流器4、コア間スペーサ8a,8bおよび電界シールド9は、中心導体2を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
Between the
実施の形態1と同様に、中心導体2と電界シールド9の間の空間S1に進入した異物は、発生した電界に起因する浮上力と重力の効果により浮上と落下を繰り返し、やがて開口10aもしくは10bに到達し、開口10a,10b、変流器4、コア間スペーサ8a,8bにより形成されている凹部に落下する。空間S2は、電界シールド9により、電界が低くなっており、凹部の電界も小さく、落下した異物はその位置に捕獲される。
As in the first embodiment, the foreign matter that has entered the space S1 between the
図9に示すように、コア間スペーサ8a,8bの内面下端部、即ち、開口10a,10bを挟んで、中心導体2に対向する位置に粘着層20を設けてもよい。凹形状の底に位置するコア間スペーサ8a,8bの上面に粘着層20を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。この際、粘着層20を、開口10aと10bに個別に設けてもよく、或いは、開口10aと10bの両方に対向するサイズの1つの粘着層20を配置してもよい。なお、粘着層20を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
As shown in FIG. 9, an
なお、本実施の形態2では、変流器4の内径よりも内径が大きいリング状のコア間スペーサ8a,8bについて説明した。この発明は、これに限定されない。開口10a,10bの下に凹部が形成されるならば、コア間スペーサ8a,8bの形状は任意である。例えば、図10,図11に示すように、コア間スペーサ8a,8bの、上端部の半径R1を変流器4の半径R1と同一とし、コア間スペーサ8a,8bの下端部の半径R2を、変流器4の半径R1より大きく形成しても、同様の異物除去効果が得られる。
In the second embodiment, the ring-shaped
なお、図10は、ガス絶縁開閉装置102の縦断面図、図11は、図10図のE−E線における横断面図である。また、図10は、図11のF−F線における断面に相当する。なお、この例では、開口10a,10bを連結して1つの開口10としている。
10 is a longitudinal sectional view of the gas-insulated switchgear 102, and FIG. 11 is a transverse sectional view taken along line EE in FIG. 10 corresponds to a cross section taken along line FF in FIG. In this example, the
以上説明したように、本実施の形態2のガス絶縁開閉装置102によれば、中心導体2と電界シールド9の間に混入した異物は、低電界部に落下して除去される。異物は、変流器4の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去される。このため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置102が実現できる。さらに、コア間スペーサ8a,8bによって、開口10a,10bの凹形状を深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置102のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態1と同等以上である。
As described above, according to the gas insulated switchgear 102 of the second embodiment, the foreign matter mixed between the
なお、この発明は、図7〜図11の構成に限定されず、開口10a,10b,10の少なくとも近傍において、コア間スペーサ8a,8bの中心導体2に対向する面と中心導体2の中心軸との距離が、コア4a,4b,4cの中心導体2に対向する面と中心導体2の中心軸との距離R1より大きいように構成することにより、同様の効果を得ることができる。
The present invention is not limited to the configurations of FIGS. 7 to 11, and the surface of the
(実施の形態3)
図12は、この発明の実施の形態3に係るガス絶縁開閉装置103の構造を示す縦断面図である。図13は、図12のG−G線における横断面図である。また、図12は、図13のH−H線における断面図に相当する。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the structure of the gas insulated switchgear 103 according to
本実施形態においては、図12、図13に示すように、変流器4のコア4a,4b,4cの間には、リング状のコア間スペーサ11a,11bが配置されている。コア間スペーサ11a,11bの下端部に開口部14a,14bが形成されている。コア4a,4b,4cは、筒状機器要素の一部である変流器4を構成する部分要素である。コア間スペーサ11a,11bはコア4a,4b,4cの間の間隔を保持する間隔保持具である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, ring-shaped
コア4a,4b,4cと中心導体2との間には、変流器4の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド12が配置される。変流器4は、固定具30で電界シールド12の外側に固定される。電界シールド12は、支持部材31により金属容器1に固定される。電界シールド12の下端部のうちコア間スペーサの開口部14a,14bに対向する(オーバーラップする)部位には、異物落下・除去用の開口13a,13bが形成されている。開口部14a,14bの周方向の幅W2は、開口13a,13bの周方向の幅Wよりも大きいことが望ましい。同様に、開口部14a,14bの軸方向の長さは、開口13a,13bの軸方向の長さよりも大きいことが望ましい。電界シールド12は、接地電位に接続される。その他の構成は実施の形態1と同様である。変流器4、コア間スペーサ11a,11bおよび電界シールド12は、中心導体2を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
Between the
実施の形態1と同様に、電界シールド12と中心導体2の間の空間S1に進入した異物は、印加電界に起因する浮上力と重力により浮上と落下を繰り返し、やがて開口13aもしくは13bに到達し、重力により落下する。開口13a,13bの下には、コア間スペーサ11a,11bの開口部14aおよび14bがあるため、この異物は金属容器1の底まで落下する。異物が落下する金属容器1の底部は空間S2にあり、電界シールド12と金属容器1とが共に接地されているため電界が弱い。その結果、落下した異物はそこから静電気力で浮上することはなく、その位置に留まり、無害化される。
As in the first embodiment, the foreign matter that has entered the space S1 between the
図14に示すように、金属容器1の底部、即ち、開口13a,13bを挟んで、中心導体2に対向する位置に粘着層20を設けてもよい。凹形状の底に位置する金属容器1の面に粘着層20を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。また、開口13a,13bを連結して1つの開口としてもよい。なお、粘着層20を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
As shown in FIG. 14, an
以上説明したように、本実施の形態3によると、中心導体2と電界シールド12の間に進入した異物は開口13a,13bから、金属容器1内の低電界部に落下して除去される。異物は、変流器4の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去される。このため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置103が実現できる。さらに、コア間スペーサ11a,11bに開口部14a,14bを設けることにより、開口13a,13bの凹形状の底面を金属容器1の内面まで深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置103のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態1と同等以上である。
As described above, according to the third embodiment, the foreign matter that has entered between the
(実施の形態4)
図15は、この発明の実施の形態4に係るガス絶縁開閉装置104の縦断面図である。図16は、図15のI−I線における横断面図である。図15は、図16のJ−J線における断面図に相当する。
(Embodiment 4)
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a gas insulated switchgear 104 according to
本実施形態においては、図15に示すように、変流器4のコア4a,4b,4cの間には、コア間スペーサ15a,15bが配設されている。図16に示すように、コア間スペーサ15aは、周方向に配列されている複数の部材21〜28から構成される。部材21〜28は、間隙を設けながら配置されている。コア間スペーサ15aの部材21と部材28の間隙18aは、実施の形態3の開口部14aに相当する。コア間スペーサ15bについても、コア間スペーサ15aと同様に、複数の部材から構成され、実施の形態3の開口部14bに相当する間隙18bを設けて配置される。なお、部材21〜28の間隔は一定でも異なっていてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 15,
コア4a,4b,4cと中心導体2との間には、変流器4の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド16が配置される。変流器4は、固定具30で電界シールド16の外側に固定される。電界シールド16は、支持部材31により、金属容器1に固定される。電界シールド16の下端部のうちコア間スペーサ15a,15bの間の間隙18a,18bに対向する部位には、異物落下・除去用の開口17a,17bが設けられる。電界シールド16は、接地電位に接続される。その他の構成は実施の形態1と同様である。
Between the
コア4a,4b,4cは、筒状機器要素の一部である変流器4を構成する部分要素である。コア間スペーサ15a,15bはコア4a,4b,4cの間の間隔を保持する間隔保持具である。変流器4、コア間スペーサ15a,15bおよび電界シールド16は、中心導体2を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
実施の形態1と同様に、電界シールド16と中心導体2の間の空間S1の異物は、印加電界に起因する浮上力と重力により浮上と落下を繰り返し、やがて開口17aもしくは17bに到達し、重力により落下する。開口17a,17bの底にはコア間スペーサ15aの間隙18aもしくはコア間スペーサ15bの間隙18bが形成されている。このため、この異物は金属容器1の底部まで落下する。異物が落下する金属容器1の底部は、空間S2に位置し、接地電位である電界シールド16と接地電位である金属容器1の間に位置するため電界が弱い。その結果、落下した異物はそこから静電気力で浮上することはなく、その位置に留まり、無害化される。
As in the first embodiment, the foreign matter in the space S1 between the
図17に示すように、金属容器1の底部、即ち、開口17a,17bを挟んで、中心導体2に対向する面に粘着層20を設けてもよい。凹部の底に位置する金属容器1の面に粘着層20を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。また、開口17a,17bを連結して1つの開口としてもよい。なお、粘着層20を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
As shown in FIG. 17, an
以上説明したように、本実施の形態4のガス絶縁開閉装置104によれば、中心導体2と電界シールド16の間に混入した異物は開口17a,17bから、金属容器1内の低電界部に落下して除去される。異物は、変流器4の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去されるため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置104が実現できる。さらに、コア間スペーサ15a,15bに間隙18a,18bを形成することにより、開口17a,17bの凹形状の底面を金属容器1の内面まで深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置104のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態1と同等以上である。
As described above, according to the gas-insulated switchgear 104 of the fourth embodiment, the foreign matter mixed between the
上記実施の形態では、中心導体2を周回する筒状機器要素の下部の、中心導体2に対向する面に形成する開口について、種々の形態を示した。この発明は、上記実施形態に限定されず、中心導体2と筒状機器要素の間の異物を、低電界の部分に移動できるなら、開口及び開口部の形状やサイズ等は任意である。
In the said embodiment, the various form was shown about the opening formed in the surface facing the
その他、ガス絶縁開閉装置の構成は任意に変更することができる。上記実施の形態ではガス絶縁開閉装置の1つの相について説明したが、ガス絶縁開閉装置は、単相形でも三相一括形でもよい。また、金属容器1内に封入される絶縁ガスの種類は、SF6ガスでもよく、二酸化炭素や窒素、あるいは、これらを混合したガスなど、絶縁性・消弧性を有する代替ガスでもよい。
In addition, the configuration of the gas insulated switchgear can be arbitrarily changed. Although one phase of the gas insulated switchgear has been described in the above embodiment, the gas insulated switchgear may be a single-phase type or a three-phase collective type. Further, the type of insulating gas sealed in the
中心導体2の形状や取付位置は任意に変更できる。また、金属容器1の内部の構造は任意に変更できる。中心導体2を周回する筒状機器要素の中心軸がほぼ水平に設置される構成で、筒状機器要素の下部の中心導体2側の面に開口が形成できれば、この発明を適用することが可能である。なお、中心導体2に接続する開閉機器は任意に構成することができる。
The shape and mounting position of the
また、筒状機器要素を金属容器1に固定する固定具30や支持部材31の材質や構造は任意である。例えば、上記実施形態では、支持部材31は、筒状機器要素(変流器4と電界シールド5等)の軸方向の一端部に設けられ、筒状機器要素を支持する。これに限定されず、筒状機器要素の軸方向の両端を支持部材31で支持してもよい。また、電解シールド5と支持部材31とを別体としてもよい。また、筒状機器要素だけでなく、支持部材31にも異物除去用の開口を形成してもよい。
Moreover, the material and structure of the
また、変流器4、電界シールド5等の筒状機器要素を構成する部材は、中心導体2を完全に周回(一周)している必要はなく、一部のみ(部分的に)周回する構成を有していてもよい。
In addition, the members constituting the cylindrical device elements such as the
この発明は、中心導体を周回するように配置された筒状機器要素を備えるガス絶縁開閉装置に適する。 The present invention is suitable for a gas-insulated switchgear including a tubular device element arranged so as to go around a central conductor.
1 金属容器(導電性容器)
2 中心導体
3 絶縁スペーサ
4 変流器(筒状機器要素;センサ)
4a,4b,4c コア(部分要素)
5 電界シールド(筒状機器要素)
6,6a,6b,6c 開口
7 異物
8a,8b コア間スペーサ(間隔保持具)
9 電界シールド(筒状機器要素)
10a,10b 開口
11a,11b コア間スペーサ(間隔保持具)
12 電界シールド(筒状機器要素)
13a,13b 開口
14a,14b 開口部
15a,15b コア間スペーサ(間隔保持具)
16 電界シールド(筒状機器要素)
17a,17b 開口
18a,18b 間隙
19 絶縁ガス
20 粘着層
21,22,23,24,25,26,27,28 部材
29 開閉器
30 固定具
31 支持部材
101,102,103,104 ガス絶縁開閉装置
S1 中心導体と電界シールドとの間の空間
S2 電界シールドと金属容器との間の空間
1 Metal container (conductive container)
2 Center conductor
3 Insulating spacer
4 Current transformer (tubular device element; sensor)
4a, 4b, 4c Core (partial element)
5 Electric field shield (tubular equipment element)
6, 6a, 6b, 6c Opening
7 Foreign matter
8a, 8b Inter-core spacer (interval holder)
9 Electric field shield (tubular equipment element)
10a, 10b opening
11a, 11b Inter-core spacer (interval holder)
12 Electric field shield (tubular equipment element)
13a, 13b opening
14a, 14b opening
15a, 15b Inter-core spacer (interval holder)
16 Electric field shield (tubular equipment element)
17a, 17b opening
18a, 18b gap
19 Insulating gas
20
29 Switch
30 Fixing tool
31 Support member 101,102,103,104 Gas insulated switchgear
S1 Space between center conductor and electric field shield
S2 Space between electric field shield and metal container
Claims (16)
前記中心導体を周回するように配置された筒状機器要素と、
前記筒状機器要素の少なくとも一端部に設けられ、当該筒状機器要素を支持する支持部材と、
前記中心導体と前記筒状機器要素と前記支持部材とを収容し、絶縁ガスが充填された容器と、
を備え、
前記筒状機器要素は、前記中心導体に対向する面に少なくとも1つの開口と、それぞれが前記中心導体を周回する2つ以上の部分要素と、前記2つ以上の部分要素の間に配置され、前記部分要素同士の間隔を保持する間隔保持具とを備え、
前記開口近傍においては、前記間隔保持具の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離は、前記部分要素の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離より大きい、
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。 A central conductor through which current flows;
A cylindrical device element arranged to circulate around the central conductor;
A support member provided on at least one end of the tubular device element, and supporting the tubular device element;
A container filled with an insulating gas, containing the central conductor, the tubular device element and the support member;
With
The cylindrical device element is disposed between at least one opening on a surface facing the central conductor, two or more partial elements each of which circulates around the central conductor, and the two or more partial elements, An interval holder for holding an interval between the partial elements ,
In the vicinity of the opening, the distance between the surface of the spacing member facing the central conductor and the central axis of the central conductor is the distance between the surface of the partial element facing the central conductor and the central axis of the central conductor. Greater than the distance,
A gas insulated switchgear characterized by the above.
ことを特徴とする請求項2に記載のガス絶縁開閉装置。 The at least one opening is formed along a lowermost end of a surface of the tubular device element facing the center conductor, or a plurality of openings including the at least one opening are formed in the tubular device element. The gas insulated switchgear according to claim 2, wherein the gas insulated switchgear is arranged along the lowermost end.
ことを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁開閉装置。 The at least one opening extends in a direction substantially parallel to the central axis of the tubular device element, or a plurality of openings including the at least one opening are substantially parallel to the central axis of the tubular device element. The gas insulated switchgear according to claim 1, wherein the gas insulated switchgear is arranged in various directions.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。 The at least one opening continues from one axial end to the other end of the cylindrical device element;
The gas insulated switchgear according to any one of claims 1 to 4, wherein the gas insulated switchgear is provided.
前記少なくとも1つの開口は、前記電界シールドに形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。 The tubular device element includes at least one sensor and an electric field shield disposed between the central conductor and the sensor,
The at least one opening is formed in the electric field shield;
The gas insulated switchgear according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記少なくとも1つの開口は、前記電界シールドに形成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。 The tubular device element includes at least one sensor arranged to circulate around the central conductor, and an electric field shield arranged between the central conductor and the at least one sensor and circulated around the central conductor. ,
The at least one opening is formed in the electric field shield;
The gas insulated switchgear according to any one of claims 1 to 5, wherein
ことを特徴とする請求項6又は7に記載のガス絶縁開閉装置。 The circumferential width of the cylindrical device element of the at least one opening is smaller than the distance between the surface of the electric field shield facing the central conductor and the surface of the sensor facing the central conductor,
The gas insulated switchgear according to claim 6 or 7, characterized in that
ことを特徴とする請求項6、7又は8に記載のガス絶縁開閉装置。 The at least one sensor constituting the tubular device element is formed of a transformer that circulates around the central conductor.
The gas insulated switchgear according to claim 6, 7 or 8.
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のガス絶縁開閉装置。 The electric field in the first space between the central conductor and the tubular device element when a current flows through the central conductor is greater than the electric field in the second space under the at least one opening, Foreign matter can fall into the second space by gravity from the at least one opening.
The gas-insulated switchgear according to any one of claims 1 to 9, wherein
前記中心導体を周回するように配置された筒状機器要素と、
前記筒状機器要素の少なくとも一端部に設けられ、当該筒状機器要素を支持する支持部材と、
前記中心導体と前記筒状機器要素と前記支持部材とを収容し、絶縁ガスが充填された容器と、
を備え、
前記筒状機器要素は、前記中心導体に対向する面に少なくとも1つの開口と、それぞれが前記中心導体を周回する2つ以上の部分要素と、前記2つ以上の部分要素の間に配置され、前記部分要素同士の間隔を保持する間隔保持具とを備え、
前記間隔保持具は、前記筒状機器要素の開口に対向する位置に開口部を有する、
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。 A central conductor through which current flows;
A cylindrical device element arranged to circulate around the central conductor;
A support member provided on at least one end of the tubular device element, and supporting the tubular device element;
A container filled with an insulating gas, containing the central conductor, the tubular device element and the support member;
With
The cylindrical device element is disposed between at least one opening on a surface facing the central conductor, two or more partial elements each of which circulates around the central conductor, and the two or more partial elements, An interval holder for holding an interval between the partial elements,
The gap holder has an opening at a position facing the opening of the tubular device element.
Features and to Ruga scan insulated switchgear that.
前記間隔保持具を構成する2つ以上の部材は、前記開口部を形成する間隙を有して配置される、
ことを特徴とする請求項11に記載のガス絶縁開閉装置。 The interval holder is composed of two or more members arranged in the circumferential direction of the tubular device element,
Two or more members constituting the gap holder are arranged with a gap forming the opening,
The gas insulated switchgear according to claim 11 .
ことを特徴とする請求項11又は12に記載のガス絶縁開閉装置。 The circumferential width of the opening of the gap holder is larger than the circumferential width of the opening of the tubular device element,
The gas insulated switchgear according to claim 11 or 12 , characterized in that
ことを特徴とする請求項14に記載のガス絶縁開閉装置。 The circumferential width of the adhesive layer is larger than the circumferential width of the opening of the tubular device element, or the axial length of the adhesive layer is larger than the axial length of the opening. ,
The gas insulated switchgear according to claim 14 .
ことを特徴とする請求項15に記載のガス絶縁開閉装置。 The adhesive layer is formed of a gel-like material sheet, a double-sided adhesive tape, or an adhesive paint.
The gas insulated switchgear according to claim 15 .
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