JP5443020B2

JP5443020B2 - 耐電圧試験装置

Info

Publication number: JP5443020B2
Application number: JP2009041114A
Authority: JP
Inventors: 裕希関森; 清隆宮田; 宏通染井; 安雄矢口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: JP2010197159A

Description

本発明は、電力機器に使用される電気部品の絶縁特性を検証するための耐電圧試験装置に関する。

真空遮断器のような電力機器に使用される接離自在の一対の接点を有する真空バルブは、真空が持つ優れた絶縁特性から外形形状の小型化が図られてきた。しかしながら、接点間などの限界特性を把握するための耐電圧試験においては、内部絶縁よりも外部絶縁が弱くなるため、真空バルブをＳＦ_６ガスや圧縮空気のような高い絶縁耐力を有する絶縁媒体中に曝し、外部絶縁を補強していた（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−１９４４０９号公報（第２〜３ページ、図１）

上記の従来の耐電圧試験装置においては、次のような問題がある。外部絶縁を補強する絶縁媒体は鋼製の圧力タンクに封入され、圧力タンク外壁には電圧印加用のブッシングが取付けられている。ブッシングは、真空バルブのような電気部品の耐電圧特性はもとより破壊電圧特性までを検証できるように、胴径が太く、軸方向を長尺とし、格段に高い絶縁耐力を有するものが用いられている。

このため、圧力タンクとブッシングを備えた耐電圧試験装置は、全体形状が大型化し、重量物となっていた。また、圧力タンクのような閉ざされた空間部に電気部品を設置し、この電気部品とブッシングとを接続することは、圧力タンク内のスペースが狭く、困難な作業となっていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、全体形状の小型化が図れ、電圧を印加するための接続作業を容易とする耐電圧試験装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の耐電圧試験装置は、筒状の絶縁圧力容器と、前記絶縁圧力容器の上部開口部に気密に設けられた上部蓋板と、前記上部蓋板に一方端が固定された伸縮自在の伸縮金具と、前記伸縮金具の他方端に固定されるとともに、真空バルブの固定側に接触する電圧印加用電極と、前記絶縁圧力容器の下部開口部に気密に設けられるとともに、前記真空バルブの可動側を載置する接地電位の載置電極と、前記絶縁圧力容器内に絶縁媒体を封入する封入手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、絶縁媒体を所定の圧力で封入する絶縁圧力容器を用い、伸縮金具で電気部品との接続を行っているので、電気部品への接続作業を容易とすることができ、耐電圧試験装置の全体形状の小型化を図ることができる。

本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の構成を示す断面図。本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の組立方法を説明する図。本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の封入圧力を説明する図。

本発明は、電気部品の収納に、絶縁性を有し、絶縁媒体を所定の圧力で封入する絶縁圧力容器を用い、電気部品の接続に伸縮自在の電圧印加用電極を設けるものである。以下、実施例を参照して詳細を説明する。

本発明の実施例に係る耐電圧試験装置を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の組立方法を説明する図、図３は、本発明の実施例に係る耐電圧試験装置の封入圧力を説明する図である。

図１に示すように、エポキシ樹脂などのＦＲＰからなる筒状の絶縁圧力容器１の上部開口部には、Ｏリング２を介して上部蓋板３がボルト４で気密に固定されている。上部蓋板３の絶縁圧力容器１内には、図示上下方向、即ち絶縁圧力容器１の軸方向に伸縮自在の菱形状の伸縮金具５の一方端が固定されている。他方端には、伸縮金具５を下方向に伸張させる程度の重量を有する電圧印加用電極６が固定されている。電圧印加用電極６には、電圧印加用リード線７の一方端が接続され、他方端が上部蓋板３に設けられた電圧印加用端子８に接続されている。

絶縁圧力容器１の下部開口部は、Ｏリング９を介して架台１０にボルト１１で気密に固定されている。架台１０の絶縁圧力容器１内には、接地電位の載置電極１２が設けられている。載置電極１２は、真空バルブ１３の可動側が載置され易いように、中央部が凹状となっている。真空バルブ１３の固定側は、電圧印加用電極６や伸縮金具５などの重量による接触接続が行われる。

絶縁圧力容器１の中間部の一側面には、アクリル板のような透明材からなるのぞき窓１４が設けられ、絶縁材料からなる接着層１５で封着されている。また、これと異なる一側面には、中空部を有する筒状の中間電極１６の外周が絶縁材料からなる接着層１７で封着されている。中間電極１６の中空部には、Ｏリング１８を介して気密に図示左右方向に移動自在に移動する中間電位測定棒１９が設けられている。中間電位測定棒１９の先端は、真空バルブ１３の中間電位金具１３ａに接触できるようになっている。

なお、架台１０には、絶縁圧力容器１内に例えば乾燥空気などの絶縁媒体を封入する封入管２０が設けられている。また、図示しないが、絶縁圧力容器１内の圧力を測定する圧力計、所定値以上に圧力が上昇したときに放圧する安全弁が設けられている。なお、封入管２０を含めたこれら安全弁、圧力計などは、絶縁圧力容器１の側面、上部蓋板３などに取付けることができる。

次に、真空バルブ１３を絶縁圧力容器１内にセットする手順を図２、図３を参照して説明する。

図２に示すように、ボルト１１を取外し、絶縁圧力容器１を図示しないクレーンで吊り上げ、架台１０から離した状態にしておく。そして、先ず、載置電極１２に真空バルブ１３の可動側の主回路を下方向として載置する。真空バルブ１３は、一対の接点を閉極または開極の所定の状態にする。なお、この状態において、伸縮金具５は電圧印加用電極６の重みにより、下方向に伸張している。

次に、絶縁圧力容器１を徐々に下げ、端部を架台１０に接触させ、Oリング９を介してボルト１１で固定する。このとき、伸縮金具５は、電圧印加用電極６が真空バルブ１３の固定側の主回路に接触し、縮んでいく。そして、真空バルブ１３の固定側と可動側は、それぞれの電極６、１２に所定の押圧を持って接触する。

次に、封入管２０に図示しない乾燥空気のボンベを接続し、絶縁圧力容器１内に乾燥空気を充填する（絶縁媒体の封入手段）。封入圧力は、図３に示すように、例えば０．２５ＭＰａとする。この圧力により耐電圧は大気圧の約３倍となり、ＳＦ_６ガスの大気圧と同程度となる。即ち、真空バルブ１３の外部絶縁をＳＦ_６ガス絶縁と同程度まで絶縁補強することができ、内部の絶縁検証をすることができる。なお、封入する絶縁媒体は、窒素ガスのようなものでもよい。

また、中間電位測定棒１９先端を真空バルブ１３の中間電位金具１３ａに接触させ、外部に電位計を接続すれば、中間電位金具１３ａの電位を測定することができる。更に、中間電位金具１３ａに電位を与え、真空バルブ１３の様相を観測することができる。中間電位測定棒１９と中間電位金具１３ａの接触などは、のぞき窓１４で確認することができる。なお、一連の絶縁検証が終了すると、絶縁圧力容器１内の乾燥空気を排気し、ボルト１１を取外せばよい。

これらのことより、電圧印加用端子８から印加する電圧は、絶縁圧力容器１の軸方向の沿面で分担されるので、従来のような電圧を印加するためのブッシングが不要となる。また、絶縁製の絶縁圧力容器１を用いるので、従来のような鋼製と比べて軽量化を図ることができる。また、電圧印加用リード線７が接続された電圧印加用電極６と伸縮金具５とで、真空バルブ１３の固定側と可動側を所定の押圧を持って接触接続させるので、真空バルブ１３への電圧印加用リード線７の接続を改めてする必要がない。更に、電圧印加用電極６が上下方向に伸縮するので、軸方向の長さが異なる真空バルブ１３への適用が容易となる。

上記実施例の耐電圧試験装置によれば、加圧した乾燥空気を封入する絶縁圧力容器１の上部開口部に電圧印加用リード線７を接続した上下方向に伸縮自在の電圧印加用電極６を設け、下部開口部に真空バルブ１３を載置する接地電位の載置電極１２を設けているので、真空バルブ１３への電圧印加リード線７の接続を容易とすることができる。また、印加電圧を絶縁圧力容器１の軸方向の沿面で分担させることができ、全体形状を小型化、軽量化することができる。

上記実施例では、被試験物を真空バルブ１３を用いて説明したが、電力機器に用いられる絶縁がいし、絶縁スペーサなどの注型品においても、内部の部分放電などの絶縁検証を行うことができる。ここで、真空バルブ１３や注型品を電力機器などの電気部品と称する。

また、上部蓋板３にのぞき窓を設ければ、上部から採光することができ、絶縁圧力容器１内の電気部品の確認を容易とすることができる。上部蓋板３ののぞき窓や一側面ののぞき窓１４を絶縁圧力容器１内への採光手段と称す。

１絶縁圧力容器
２、９、１８Ｏリング
３上部蓋板
４、１１ボルト
５伸縮金具
６電圧印加用電極
７電圧印加用リード線
８電圧印加用端子
１０架台
１２載置電極
１３真空バルブ
１３ａ中間電位金具
１４のぞき窓
１５、１７接着層
１６中間電極
１９中間電位測定棒
２０封入管

Claims

筒状の絶縁圧力容器と、
前記絶縁圧力容器の上部開口部に気密に設けられた上部蓋板と、
前記上部蓋板に一方端が固定された伸縮自在の伸縮金具と、
前記伸縮金具の他方端に固定されるとともに、真空バルブの固定側に接触する電圧印加用電極と、
前記絶縁圧力容器の下部開口部に気密に設けられるとともに、前記真空バルブの可動側を載置する接地電位の載置電極と、
前記絶縁圧力容器内に絶縁媒体を封入する封入手段とを
備えたことを特徴とする耐電圧試験装置。
前記絶縁圧力容器の一側面に、前記真空バルブの中間電極金具に接触する中間電位測定棒を設けたことを特徴とする請求項１に記載の耐電圧試験装置。
前記絶縁圧力容器の少なくとも一側面に採光手段を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の耐電圧試験装置。