JP5764389B2 - Gas leak repair method for gas insulated power equipment - Google Patents
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この発明は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）、ガス遮断機（ＧＣＢ）、ガス絶縁変圧器（ＧＩＴ）、ガス絶縁中性点接地抵抗器（ＮＧＲ）、ガス絶縁送電線路（ＧＩＬ）等のガス絶縁電力機器において、絶縁ガス封入容器を構成する容器部材どうしの結合部から生じるガス漏れを補修する方法に関する。 This invention relates to gas insulation such as a gas insulated switchgear (GIS), a gas circuit breaker (GCB), a gas insulated transformer (GIT), a gas insulated neutral grounding resistor (NGR), a gas insulated power transmission line (GIL), etc. The present invention relates to a method for repairing a gas leak generated from a joint portion between container members constituting an insulating gas-sealed container in a power device.
ＧＩＳやＧＣＢ等のガス絶縁電力機器は、複数の容器部材を結合してなる容器を備え、この容器内に絶縁ガスが圧縮封入された状態で使用される。絶縁ガスとしては、電気絶縁性に優れた六フッ化硫黄（ＳＦ６）ガスが一般に用いられている。
図２は、ＧＩＳの絶縁ガス封入容器（１）の一部を示したものであって、略管状の上下２つの容器部材（２）が直列に結合されている。両容器部材（２）の結合端部にはそれぞれ環状フランジ部（２１）が設けられており、これらのフランジ部（２１）どうしが通電導体保持用スペーサ（３）を介在させた状態で複数組のボルト（４）及びナット（５）によって締結されている。図示は省略したが、各フランジ部（２１）とスペーサ（３）との間には、Ｏリング、パッキン等のシール部材が介在され、それによって容器（１）のシール性が確保されている。容器（１）を構成する他の容器部材どうしの結合部分も、上記とほぼ同じ構造である。
ところで、この種の機器においては、長期使用に伴ってシール部材やボルト（４）・ナット（５）に不具合が生じたり、フランジ部（２１）に錆が発生したりすることによって、容器部材（２）どうしの結合部分、具体的には、フランジ部（２１）とスペーサ（３）との間や、ボルト（４）・ナット（５）とフランジ部（２１）のボルト挿通孔縁部との間に僅かな空隙が生じ、これらの空隙を通じてＳＦ６ガスが漏洩することがある。
このようなガス漏れを補修する場合、不具合が生じたシール部材等を交換することが一般に行われていたが、そのためには機器の通電を停止した上で、容器を分解する必要があった。
Gas-insulated power equipment such as GIS and GCB includes a container formed by combining a plurality of container members, and is used in a state where insulating gas is compressed and sealed in the container. As the insulating gas, sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas excellent in electrical insulation is generally used.
FIG. 2 shows a part of a GIS insulating gas enclosure (1), in which two substantially upper and lower container members (2) are connected in series. An annular flange portion (21) is provided at the coupling end of both container members (2), and a plurality of sets are provided with these flange portions (21) interposing a current carrying conductor holding spacer (3). The bolt (4) and the nut (5) are used. Although not shown, a sealing member such as an O-ring or packing is interposed between each flange portion (21) and the spacer (3), thereby ensuring the sealing performance of the container (1). The connecting portion between the other container members constituting the container (1) has substantially the same structure as described above.
By the way, in this kind of equipment, a defect occurs in the seal member and the bolt (4) / nut (5) with long-term use, or rust is generated in the flange portion (21). 2) The connecting portion between each other, specifically, between the flange (21) and the spacer (3), or between the bolt (4) / nut (5) and the bolt insertion hole edge of the flange (21). There are slight gaps between them, and SF 6 gas may leak through these gaps.
When such a gas leak is repaired, it has been generally performed to replace a defective seal member or the like. However, for that purpose, it is necessary to discontinue energization of the apparatus and to disassemble the container.
その他のガス漏れ補修方法としては、コーキング処理によるものが考えられる。しかしながら、ＧＩＳ等のガス絶縁電力機器の場合、容器内のＳＦ６ガス圧力が通電状態において０．４〜０．５ＭＰａ程度に保持されているため、そのままでコーキング処理を行うと、ガス漏れ箇所に塗布したコーキング材が硬化する前に漏洩ガス圧力によって剥がれてしまうおそれがあった。
そこで、上記の問題点を解決する手段として、以下のようなガス漏れ補修方法が提案された。この方法は、容器部材のフランジ部どうしを締結している複数組のボルト・ナットの一部を取り外すことによって、容器内のガス圧力を逃がすための流路を形成し、この状態でフランジ部の外周面等にコーキング材を塗布し硬化させた後、上記流路にシール材を充填するとともに、取り外されたボルト・ナットに代えて、シール機能を有するボルト・ナットを取り付けるようにしたものである（下記特許文献１参照）。従って、この方法によれば、機器の通電を停止させることなく、ガス漏れ箇所の補修を行うことが可能となる。
しかしながら、ＳＦ６ガス自体は人体に無害であるものの、その分解ガスや分解生成物は人体に悪影響を及ぼすおそれがあるとされている。また、ＳＦ６ガスは、温暖化係数がきわめて大きい温室効果ガスとして知られており、排出抑制の対象とされている。
そのため、上記の方法のように、ガス漏れ補修に際して、容器内を減圧する目的でＳＦ６ガスを意図的に大気放出させるのは、安全面及び環境面で好ましくない。
Another method for repairing gas leaks may be a caulking process. However, in the case of gas-insulated power equipment such as GIS, the SF 6 gas pressure in the container is kept at about 0.4 to 0.5 MPa in the energized state. There was a possibility that the applied caulking material might be peeled off by the leak gas pressure before it was cured.
Therefore, as a means for solving the above problems, the following gas leakage repair method has been proposed. In this method, by removing a part of a plurality of sets of bolts and nuts that fasten the flange portions of the container member, a flow path for releasing the gas pressure in the container is formed. After caulking material is applied to the outer peripheral surface and cured, the channel is filled with a sealing material, and bolts and nuts having a sealing function are attached in place of the removed bolts and nuts. (See
However, although the SF 6 gas itself is harmless to the human body, it is said that the decomposition gas and decomposition products may adversely affect the human body. In addition, SF 6 gas is known as a greenhouse gas having a very large global warming potential, and is an object of emission control.
For this reason, it is not preferable in terms of safety and environment to intentionally release SF 6 gas to the atmosphere for the purpose of decompressing the inside of the container as in the above method.
この発明の目的は、作業性に優れている上、絶縁ガスによる人体や環境への影響を及ぼすおそれのないガス絶縁電力機器のガス漏れ補修方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gas leakage repair method for a gas-insulated power apparatus that is excellent in workability and does not have a possibility of affecting the human body and the environment due to an insulating gas.
この発明によるガス絶縁電力機器のガス漏れ補修方法は、ガス絶縁電力機器の絶縁ガス封入容器を構成している複数の容器部材どうしの結合部分から生じるガス漏れを補修するにあたり、容器に設けられた絶縁ガス導入導出口にガス回収装置を接続して容器内の絶縁ガスを一部回収することにより容器内の絶縁ガス圧力を下げておいてから、複数の容器部材どうしの結合部分にコーキング処理を施し、その後、ガス回収装置を作動させて一部回収した絶縁ガスを容器内に戻すことよりなり、コーキング処理が、複数の容器部材どうしの結合部分にコーキング材を塗布する工程と、塗布したコーキング材の上に金属パテよりなる補強材を塗布する工程と、補強材の上にさらにコーキング材を塗布する工程とを含んでいるものである。
この発明の方法によれば、容器内の絶縁ガスを一部回収することによって、容器内の絶縁ガス圧力が通常時よりも低くなるため、漏洩ガス圧力によるコーキング材の剥離が起こり難く、複数の容器部材どうしの結合部分へのコーキング処理を良好に行うことができる。しかも、上記方法にあっては、容器内の絶縁ガスの一部を大気放出させることなく回収するため、絶縁ガスによる人体、環境への影響を及ぼすおそれがない。
また、前述した特許文献１記載のガス漏れ補修方法においては、コーキング処理の補強材としてアラミド繊維材を使用することが示されている。このアラミド繊維材は、きわめて高い強度を有しており、コーキング材と併用することによって、コーキング処理層の強度を大幅に高めることができる。しかしながら、アラミド繊維材は高価であって、これを使用するとコストの増大を招く上、ボルト・ナットとフランジ部のボルト挿通孔縁部との境界部分のような凹凸が多く狭い箇所には施工することができなかった。
これに対して、この発明の方法では、補強材として金属パテを使用するものである。金属パテは、エポキシ樹脂等よりなる主成分に鉄、アルミニウム等の金属粉を配合したものであって、適度な強度を有している上、アラミド繊維材と比べて安価であるので、コストを抑えることができる。また、金属パテの場合、ボルト・ナットとフランジ部のボルト挿通孔縁部との境界部分のような凹凸が多く狭い箇所にも塗布施工することが可能である。
A gas leakage repair method for a gas insulated power device according to the present invention is provided in a container when repairing a gas leak generated from a joint portion of a plurality of container members constituting an insulated gas sealed container of a gas insulated power device. A gas recovery device is connected to the insulating gas inlet / outlet port to recover a part of the insulating gas in the container to lower the insulating gas pressure in the container, and then the caulking process is performed on the joint portion between the container members. And then operating the gas recovery device to return the partially recovered insulating gas into the container, and the caulking process applies the caulking material to the joint portion between the container members, and the applied coking The method includes a step of applying a reinforcing material made of a metal putty on the material, and a step of applying a caulking material on the reinforcing material .
According to the method of the present invention, by partially recovering the insulating gas in the container, the insulating gas pressure in the container becomes lower than usual, so that the caulking material is hardly peeled off due to the leakage gas pressure, and a plurality of The caulking process to the connection part of container members can be performed favorably. Moreover, in the above method, since a part of the insulating gas in the container is recovered without being released into the atmosphere, there is no possibility that the insulating gas will affect the human body and the environment.
Moreover, in the gas leak repair method of
On the other hand, in the method of the present invention, a metal putty is used as a reinforcing material. The metal putty is a mixture of metal powders such as iron and aluminum in the main component made of epoxy resin, etc., and has moderate strength and is less expensive than aramid fiber material. Can be suppressed. Further, in the case of a metal putty, it can be applied to a narrow and narrow portion such as a boundary portion between a bolt / nut and a bolt insertion hole edge of a flange portion.
この発明によるガス絶縁電力機器のガス漏れ補修方法において、コーキング処理時の容器内の絶縁ガス圧力Ｐを０．１ＭＰａ＜Ｐ≦０．２ＭＰａとするのが好ましい。
上記圧力が０．１ＭＰａ以下になると、容器内の絶縁ガスの絶縁耐力が低下して、機器の通電を停止する必要が生じる上、ガス回収に要する時間が増大し、作業の迅速性に欠けることになる。一方、上記ガス圧力が０．２ＭＰａを超えると、漏洩ガス圧力によるコーキング材の剥離が発生し易くなる。
In the gas leakage repair method for gas-insulated power equipment according to the present invention, it is preferable that the insulating gas pressure P in the container during the caulking process is 0.1 MPa <P ≦ 0.2 MPa.
When the pressure is 0.1 MPa or less, the dielectric strength of the insulating gas in the container is lowered, and it is necessary to stop energization of the equipment. In addition, the time required for gas recovery increases, and the work speed is insufficient. become. On the other hand, when the gas pressure exceeds 0.2 MPa, peeling of the caulking material due to leakage gas pressure is likely to occur.
この発明の好ましい実施形態を、図１および図２を参照して以下に説明する。
この実施形態は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）において、絶縁ガス封入容器を構成する容器部材どうしの結合部分から生じるガス漏れを補修する方法に適用する例を示したものである。なお、絶縁ガス封入容器（１）における容器部材（２）どうしの結合部分の基本構造は、図２に基づいて先に説明した通りであるので、ここでは詳しい説明を省略する。
ＧＩＳの通電状態において、容器（１）内には、所要量のＳＦ６が０．４〜０．５ＭＰａの圧力で封入されている。この容器（１）において、容器部材（２）どうしの結合部分、具体的には、各容器部材（２）のフランジ部（２１）外周面とスペーサ（３）外周面との間、及びボルト（４）・ナット（５）とフランジ部（２１）上下面のボルト挿通孔縁部との間からＳＦ６ガスが漏出している場合、以下の手順によって補修を行う。
A preferred embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS.
This embodiment shows an example applied to a method of repairing a gas leak generated from a joint portion between container members constituting an insulated gas enclosure in a gas insulated switchgear (GIS). In addition, since the basic structure of the coupling | bond part of the container members (2) in an insulated gas enclosure (1) is as having demonstrated previously based on FIG. 2, detailed description is abbreviate | omitted here.
In the energized state of the GIS, a required amount of SF 6 is sealed in the container (1) at a pressure of 0.4 to 0.5 MPa. In this container (1), the connecting portion of the container members (2), specifically, between the outer peripheral surface of the flange portion (21) and the outer peripheral surface of the spacer (3) and the bolt ( 4) If SF 6 gas has leaked from between the nut (5) and the flange (21) edge of the bolt insertion hole on the top and bottom surfaces, repair is performed according to the following procedure.
ａ．減圧処理
まず、容器（１）に設けられたＳＦ６ガス導入導出口（図示略）にガス回収装置（図示略）を接続し、容器（１）内のＳＦ６ガスの一部を回収する。ガス回収量は、回収後における容器（１）内のＳＦ６ガス圧力が約０．２ＭＰａとなるように適宜調整する。この圧力においても、ＳＦ６ガスの絶縁耐力は絶縁油のそれにほぼ匹敵する程度であるので、ＧＩＳの通電を停止する必要はない。もっとも、補修作業中の安全性を重視するのであれば、通電を一時的に停止させることも勿論可能である。
a. Decompression process First, a gas recovery device (not shown) is connected to an SF 6 gas inlet / outlet port (not shown) provided in the container (1), and a part of the SF 6 gas in the container (1) is recovered. The gas recovery amount is appropriately adjusted so that the SF 6 gas pressure in the container (1) after recovery is about 0.2 MPa. Even at this pressure, since the dielectric strength of SF 6 gas is almost comparable to that of insulating oil, it is not necessary to stop energization of the GIS. Of course, if safety is important during repair work, it is of course possible to temporarily stop energization.
ｂ．ケレン・清掃処理
次に、コーキング処理を施す箇所、具体的には、各容器部材（２）のフランジ部（２１）外周面、スペーサ（３）外周面、ボルト（４）・ナット（５）の表面およびフランジ部（２１）上下面のボルト挿通孔縁部等に残っている塗膜、錆、塵埃をベルトサンダー等で除去し、さらにこれらの部分に付着している油脂分を清掃除去する。
b. Keren / cleaning process Next, the location where the caulking process is performed, specifically, the flange portion (21) outer peripheral surface, spacer (3) outer peripheral surface, bolt (4), nut (5) of each container member (2) The coating film, rust, and dust remaining on the bolt insertion hole edges and the like on the surface and flange portion (21) are removed with a belt sander or the like, and the oil and fat adhering to these portions are removed by cleaning.
ｃ．コーキング処理
そして、ガス漏れが生じている空隙部にコーキング材を充填し、さらに、これらの空隙部を埋めるように、各容器部材（２）のフランジ部（２１）外周面およびスペーサ（３）外周面、並びにフランジ部（２１）上下面とボルト（４）・ナット（５）との境界部分等にコーキング材を塗布して、下部コーキング材層（６１）を形成する。コーキング材には、例えばアクリル系接着剤等が使用される。
次いで、下部コーキング材層（６１）の上に、金属パテよりなる補強材を塗布して、補強材層（６２）を形成する。金属パテとしては、例えばエポキシパテ等が用いられる。
さらに、補強材層（６２）の上に、コーキング材を塗布して、上部コーキング材層（６３）を形成する。
こうして、容器部材（２）どうしの結合部分に３層構造のコーキング処理層（６）が形成される。
コーキング処理層（６）の厚みは、特に限定されないが、好適には１ｍｍ程度となされる。これにより、コーキング処理層（６）について、ＧＩＳ等の高電圧機器のための耐電圧試験に要求される１００００ボルト以上の絶縁耐力が確保される。
c. Caulking treatment And, the caulking material is filled in the gap where the gas leakage occurs, and the outer circumference of the flange (21) and the outer circumference of the spacer (3) so as to fill these gaps. A lower caulking material layer (61) is formed by applying a caulking material to the surface and the boundary between the upper and lower surfaces of the flange portion (21) and the bolt (4) / nut (5). As the caulking material, for example, an acrylic adhesive is used.
Next, a reinforcing material made of a metal putty is applied on the lower caulking material layer (61) to form a reinforcing material layer (62). For example, an epoxy putty is used as the metal putty.
Further, a caulking material is applied on the reinforcing material layer (62) to form an upper caulking material layer (63).
In this way, a coking treatment layer (6) having a three-layer structure is formed at the joint portion between the container members (2).
The thickness of the coking treatment layer (6) is not particularly limited, but is preferably about 1 mm. Thereby, the dielectric strength of 10000 volts or more required for a withstand voltage test for a high voltage device such as GIS is secured for the coking treatment layer (6).
ｄ．ガス漏れ検知
約１２時間放置してコーキング処理層（６）を自然硬化させた後、蓄積法により容器部材（２）どうしの結合部分からＳＦ６ガスが漏れていないかどうかを検知する。もしガス漏れ箇所が見つかれば、そこに再度コーキング処理を施す。
d. Gas Leakage Detection After leaving the caulking treatment layer (6) to stand for about 12 hours to spontaneously cure, it is detected whether SF 6 gas is leaking from the joint portion between the container members (2) by the accumulation method. If a gas leak point is found, it is re-cooked.
ｅ．コート処理
ガス漏れのないことが確認できたら、コーキング処理層（６）の上に、下塗りコート剤、中塗りコート剤、上塗りコート剤、仕上げコート剤を順次塗布し、コート処理層（図示略）を形成する。
e. Coat treatment When it is confirmed that there is no gas leakage, a base coat agent, an intermediate coat agent, a top coat agent, and a finish coat agent are sequentially applied on the caulking treatment layer (6), and the coat treatment layer (not shown) Form.
以上の工程を経て、ガス漏れ補修作業が完了する。その後、ガス回収装置を作動させて、一部回収したＳＦ６ガスを容器（１）内に戻し、容器（１）内のＳＦ６ガス圧力を定常値（０．４〜０．５ＭＰａ）まで回復させる。 The gas leak repair work is completed through the above steps. Thereafter, the gas recovery device is operated to return the partially recovered SF 6 gas into the container (1), and the SF 6 gas pressure in the container (1) is restored to a steady value (0.4 to 0.5 MPa). Let
上述した補修方法によれば、シール部材等の交換やそれに伴う容器（１）の分解組立の必要がなく、ガス漏れ箇所をコーキング処理によって迅速かつ確実に補修することができる。しかも、上記方法によれば、従来技術のように容器（１）内のＳＦ６が意図的に大気放出されないので、安全面、環境面においても好適である。 According to the repair method described above, it is not necessary to replace the seal member or the like and to disassemble and assemble the container (1), and the gas leak point can be repaired quickly and reliably by the coking process. Moreover, according to the above method, the SF 6 in the container (1) is not intentionally released into the atmosphere as in the prior art, which is preferable in terms of safety and environment.
実機でのガス漏れ補修を、上記実施形態に示す要領にて実施した。対象機器は、ガス絶縁開閉装置（三菱電機株式会社製ＧＩＳ）とし、この機器のＳＦ６ガス量は３５ｋｇであった。
そして、容器内のＳＦ６ガスをガス回収装置で所要量回収することにより、容器内のＳＦ６ガス圧力を０．２ＭＰａ（実施例１）、０．１５ＭＰａ（実施例２）、０．１ＭＰａ（比較例１）、０．３ＭＰａ（比較例２）とした上で、コーキング処理を行った。
ガス回収後の容器内のＳＦ６ガス絶縁耐力、ＳＦ６ガスの回収に要した時間、および漏洩ガス圧力によるコーキング材の剥離の有無を、以下の表１に示す。
The gas leak repair with the actual machine was carried out in the manner shown in the above embodiment. The target device was a gas insulated switchgear (MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION GIS), and the SF 6 gas amount of this device was 35 kg.
Then, by collecting the required amount of SF 6 gas in the container with a gas recovery device, the SF 6 gas pressure in the container is 0.2 MPa (Example 1), 0.15 MPa (Example 2), 0.1 MPa ( Comparative Example 1) and 0.3 MPa (Comparative Example 2) were used, and then a caulking process was performed.
Table 1 below shows the SF 6 gas dielectric strength in the container after the gas recovery, the time required for recovering the SF 6 gas, and the presence or absence of peeling of the caulking material due to the leakage gas pressure.
表１から明らかなように、実施例１、２では良好な結果が得られた。 As is apparent from Table 1, good results were obtained in Examples 1 and 2.
（１）：絶縁ガス封入容器
（２）：容器部材
（２１）：フランジ部
（３）：スペーサ
（４）：ボルト
（５）：ナット
（６）：コーキング処理層
（６１）：下部コーキング材層
（６２）：補強材層
（６３）：上部コーキング材層
(1): Insulated gas enclosure (2): Container member (21): Flange (3): Spacer (4): Bolt (5): Nut (6): Caulking treatment layer (61): Lower caulking material layer (62): Reinforcement material layer (63): Upper caulking material layer
Claims (2)
The method for repairing gas leakage of a gas insulated power device according to claim 1, wherein the insulating gas pressure P in the container (1) during the caulking process is 0.1 MPa <P ≦ 0.2 MPa.
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