JP6945709B2 - Gas insulation bushing - Google Patents
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Description
本発明は、ガス絶縁開閉装置(GIS:Gas Insulated Switchgear)等のガス絶縁機器の終端に設けられるガス絶縁ブッシングに関する。 The present invention relates to a gas-insulated bushing provided at the end of a gas-insulated device such as a gas-insulated switchgear (GIS).
従来のガス絶縁ブッシングの構成例として、例えば特許文献1に記載されたものがある。ガス絶縁ブッシングは、ガス絶縁機器の終端に取り付けられるものであり、円筒体の内部に絶縁ガスが充填されてなる碍管と、碍管の内部を貫通する中心導体と、碍管の先端に取り付けられる上部金具と、を有する。碍管は、FRP(繊維強化プラスチック)チューブと、このFRPチューブの外表面を被覆するポリマー被覆体と、からなる。 As a configuration example of the conventional gas-insulated bushing, for example, there is one described in Patent Document 1. The gas insulation bushing is attached to the end of the gas insulation device, and is a porcelain tube filled with insulating gas inside the cylinder, a central conductor penetrating the inside of the porcelain tube, and an upper metal fitting attached to the tip of the porcelain tube. And have. The porcelain tube consists of an FRP (fiber reinforced plastic) tube and a polymer coating that coats the outer surface of the FRP tube.
ここで、上部金具は、主に、碍管の内部空間に絶縁ガスを密封する機能と、碍管と中心導体とを連結してガス絶縁ブッシング全体としての剛性を保つ機能と、を有する。 Here, the upper metal fitting mainly has a function of sealing the insulating gas in the internal space of the porcelain tube and a function of connecting the porcelain tube and the central conductor to maintain the rigidity of the gas insulating bushing as a whole.
ところで、上述した構成のガス絶縁ブッシングにおいては、上部金具が気中に露出されているので、電圧が高くなると、上部金具からコロナ放電が発生するおそれがある。そこで、特許文献1にも記載されているように、シールドリングによって上部金具(フランジ金具)を覆うことで、コロナシールドを行う構成が採られることが多い。 By the way, in the gas insulating bushing having the above-described configuration, since the upper metal fitting is exposed in the air, there is a possibility that corona discharge may occur from the upper metal fitting when the voltage becomes high. Therefore, as described in Patent Document 1, a configuration is often adopted in which a corona shield is performed by covering the upper metal fitting (flange metal fitting) with a shield ring.
しかしながら、シールドリングを設ける場合、ガス絶縁ブッシングに外付けでシールドリングを設ける必要があり、この結果、構成が複雑化及び大型化する欠点がある。 However, when the shield ring is provided, it is necessary to provide the shield ring externally to the gas insulating bushing, and as a result, there is a drawback that the configuration becomes complicated and the size becomes large.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、機器の構成を大型化することなく、コロナ放電を抑制しつつ、さらに閃絡特性及び汚損特性に優れたガス絶縁ブッシングを提供する。 The present invention has been made in consideration of the above points, and provides a gas-insulated bushing having excellent flash characteristics and fouling characteristics while suppressing corona discharge without enlarging the configuration of the device. ..
本発明のガス絶縁ブッシングの一つの態様は、
内部に絶縁ガスが充填される絶縁円筒体と、当該絶縁円筒体の外表面に設けられたポリマー被覆体とを有する碍管と、
前記碍管の中心に延在する中心導体と、
前記絶縁ガスを密封するために前記絶縁円筒体の先端に気密に取り付けられた上部金具と、
を備える、ガス絶縁機器に取り付けられるガス絶縁ブッシングにおいて、
前記上部金具は、外周面が前記絶縁円筒体の外周面と一致するように、前記絶縁円筒体の先端に取り付けられ、
前記ポリマー被覆体は、前記絶縁円筒体と前記上部金具との繋ぎ目で段差が生じない状態で、前記絶縁円筒体及び前記上部金具を被覆している。
One aspect of the gas-insulated bushing of the present invention is:
A porcelain tube having an insulating cylinder filled with an insulating gas inside and a polymer coating provided on the outer surface of the insulating cylinder.
A central conductor extending to the center of the porcelain tube and
An upper metal fitting airtightly attached to the tip of the insulating cylinder to seal the insulating gas,
In the gas insulation bushing attached to the gas insulation equipment
The upper metal fitting is attached to the tip of the insulating cylinder so that the outer peripheral surface coincides with the outer peripheral surface of the insulating cylinder.
The polymer coating covers the insulating cylinder and the upper metal fitting in a state where no step is formed at the joint between the insulating cylinder and the upper metal fitting.
本発明によれば、機器の構成を大型化することなく、コロナ放電を抑制しつつ、さらに閃絡特性及び汚損特性に優れたガス絶縁ブッシングを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a gas-insulated bushing having excellent flash characteristics and fouling characteristics while suppressing corona discharge without enlarging the configuration of the device.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態に係るガス絶縁ブッシング10の全体構成を示す断面図である。以下において、図中、上側を先端側、下側を後端側と称する。図1に示すガス絶縁ブッシング10は、後端側にガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器が取り付けられる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the gas insulating bushing 10 according to the embodiment of the present invention. In the following, in the figure, the upper side is referred to as the front end side and the lower side is referred to as the rear end side. In the gas-insulated
ガス絶縁ブッシング10は、碍管20と、中心導体30と、上部金具(上部金具と言ってもよい)40と、を有する。碍管20は、硬質の絶縁円筒体(ここではFRPチューブ)21と、このFRPチューブ21の外表面を被覆するポリマー被覆体22と、からなる。FRPチューブ21の内部にはSF6等の絶縁ガス50が充填されている。
The gas-insulated
中心導体30は、碍管20の中心に延在するように設けられている。中心導体30は、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で構成される。中心導体30の先端部は、上部金具40の後端側の凹部に挿し込まれて、螺合や溶接等により上部金具40に連結されている。因みに、上部金具40の先端側には引出導体70が一体で設けられ、この引出導体70に架空線や引き込み線(図示略)等が、先端が板状の固定端子(図示略)等によって接続される。図1の実施の形態においては、引出導体70は、上部金具40の先端側の凹部に挿し込まれて、螺合や溶接等により上部金具40に連結されているが、上部金具40と引出導体70を一つの部品(一体物)で製作することで、上部金具40自体の先端部が引出導体70となるように形成してもよい。連結または一体物のいずれで形成する場合でも、上部金具40の先端側には引出導体70が一体で設けられている。中心導体30の後端部はガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器に接続される。
The
上部金具40は、FRPチューブ21の先端に取り付けられ、絶縁ガス50を密封する。FRPチューブ21内の絶縁ガス50は、ガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器の絶縁ガスと連通している。実際上、上部金具40は、圧接、粘着等の方法でFRPチューブ21の内周面との間に隙間が生じないようにFRPチューブ21に取り付けられる。これにより、絶縁ガス50の気密が保たれる。また、上部金具40は、FRPチューブ21及び中心導体30の両方に連結しており、これによりガス絶縁ブッシング10の全体としての剛性が保たれる。
The
ガス絶縁ブッシング10の後端部には、遮蔽金具60が設けられている。遮蔽金具60は、FRPチューブ21の後端に挿し込まれてFRPチューブ21に連結する円筒部61と、円筒部61の後端から径方向外側に延出するフランジ部62とを有する。円筒部61は先端部が断面円弧状に形成されていることで電界緩和機能を有し、ガス絶縁ブッシング10の電界を緩和する。フランジ部62はガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器のケースCに載置される。フランジ部62とガス絶縁機器のケースCとの当接面のいずれか一方には環状の凹溝(図示略)が形成されており、この凹溝にOリングやパッキン等のシール部材(図示略)が配置された状態でボルト等の接続部材Vで接続することにより、ガス絶縁ブッシング10はガス絶縁機器に気密に固定される。
A
絶縁円筒体21は、硬質の絶縁体で形成され、ガス絶縁ブッシング10として、所定の機械的強度が必要であり、かつ、上部金具40及び遮蔽金具60とそれぞれ気密に接合可能な気密性が必要である。これらを満たす材料としては、FRPチューブが好ましく、本実施の形態では、絶縁円筒体21は、FRPチューブ21として説明する。
The insulating
ポリマー被覆体22は、電気絶縁性能に優れる材料(例えばシリコーンポリマー等の高分子材料)で構成される。ポリマー被覆体22は、FRPチューブ21の外周を覆う胴部と、胴部の外周に長手方向に離間して形成される複数の傘状の襞部とを有する。図1では、突出長の異なる(長いもの、短いもの)複数の傘状の襞部が長手方向に離間して交互に形成されているが、襞部の突出長は同じであってもよい。
The
本実施の形態の場合、ポリマー被覆体22は、FRPチューブ21とともにフランジ金具上部金具40を被覆している。具体的には、ポリマー被覆体22は、上部金具40の側面及び上面を完全に覆っている。これにより、上部金具40からのコロナ放電の発生を防止できる。
In the case of the present embodiment, the
因みに、図1との対応部分に同一符号を付して示す図3は、従来のガス絶縁ブッシングの構成例を示すものである。図3から分かるように、従来のガス絶縁ブッシング10’では、上部金具40’が気中に露出しているので、その露出部分からコロナ放電が生じるおそれがある。 Incidentally, FIG. 3, which is shown by assigning the same reference numerals to the portions corresponding to those in FIG. 1, shows a configuration example of a conventional gas-insulated bushing. As can be seen from FIG. 3, in the conventional gas-insulated bushing 10', the upper metal fitting 40' is exposed in the air, so that a corona discharge may occur from the exposed portion.
また、従来のガス絶縁ブッシング10’では、上部金具40’の外周面がポリマー被覆体22’の襞部を除く胴部の外周面と一致するようにFRPチューブ21の先端に取り付けられていたのに対して、本実施の形態のガス絶縁ブッシング10では、上部金具40の外周面がFRPチューブ21の外周面と一致するようにFRPチューブ21の先端に取り付けられている。これにより、ポリマー被覆体22は、先端側において引出導体70の先端が露出するように、FRPチューブ21と上部金具40との繋ぎ目で段差が生じない状態で、FRPチューブ21及び上部金具40を被覆している。
Further, in the conventional gas insulating bushing 10', the outer peripheral surface of the upper metal fitting 40' is attached to the tip of the
さらに、図2の拡大断面図に明示したように、本実施の形態の場合、上部金具40の先端側に連結される引出導体70の外周面には、リング状の溝70a及びリング状の突起70bが形成されており、ポリマー被覆体22が溝70aに入り込むように充填されている。これにより、ポリマー被覆体22の先端が溝70aに食い付くことで、アンカー効果が得られる。この結果、ポリマー被覆体22の端部からの剥がれを防止できるので、引出端子70とポリマー被覆体22との界面の接着強度を向上させることができる。
Further, as clearly shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 2, in the case of the present embodiment, a ring-
また、引出導体70の径方向に突設されたリング状の突起70bにより、引出導体70に固定端子(図示略)を挿入した場合でも、固定端子の下端部が突起70bに当たり、固定端子は突起70bより後端側には挿入されないようにすることができる。よって、固定端子の挿入によって、ポリマー被覆体22を傷付けるおそれがなくなる。
Further, even when a fixed terminal (not shown) is inserted into the
本実施の形態の場合、リング状の溝70aがリング状の突起70bの後端側に隣接するように形成されている。これにより、引出導体70を長くすることなく、溝70aと突起70bの双方の効果を得ることができる。
In the case of the present embodiment, the ring-shaped
また、本実施の形態の場合、上部金具40を被覆しているポリマー被覆体22の先端側の隅部22aは、緩やかに縮径するような曲線形状となっている。これにより、ポリマー被覆体22の先端はテーパー形状となるため、隅部を例えば直角に形成した場合に比べて雨水等が溜まらず下側(後端側)に流れるため、汚損性能を向上させることができる。
Further, in the case of the present embodiment, the
以上説明したように、本実施の形態によれば、内部に絶縁ガス50が充填されたFRPチューブ21と当該FRPチューブ21の外表面に設けられたポリマー被覆体22とを有する碍管20と、碍管20の中心に延在する中心導体30と、FRPチューブ21の先端に気密に取り付けられ絶縁ガス50を密封する上部金具40と、を備え、ポリマー被覆体22がFRPチューブ21とともにフランジ金具上部金具40を被覆するようにしたことにより、上部金具40からのコロナ放電を抑制できる。この結果、上部金具40を覆うシールドリングが不要となる。
As described above, according to the present embodiment, the
ただし、シールドリングを設けてもよい。本実施の形態のガス絶縁ブッシングの構成においては、先端側で気中に露出される導体は、上部金具40よりも小径な引出導体70であり、上部金具40はポリマー被覆体22で覆われているため、シールドリングを設ける場合でも、ポリマー被覆体22によるコロナ放電の抑制効果により、従来よりも小型のシールドリングで済むようになる。つまり、シールドリングを設ける場合でも、中心導体30を覆う程度でよいので、従来の上部金具40’が露出されているガス絶縁ブッシングに取り付けるシールドリングに比べて径の小さいシールドリングで済み、機器の構成の大型化を防ぐことができる。
However, a shield ring may be provided. In the configuration of the gas-insulated bushing of the present embodiment, the conductor exposed in the air on the tip side is a
また、ポリマー被覆体22がFRPチューブ21とともにフランジ金具上部金具40を被覆するようにしたことにより、ガス絶縁ブッシングの全長を長くしなくても、ガス絶縁ブッシング10の閃絡特性及び汚損特性の両方の特性を向上させることができる。
Further, since the
本実施の形態の図1における、引出導体70が気中に露出する外周部の下端部(ここでは突起70bの外周部の下端部)から、ポリマー被覆体22の下端部と当接する遮蔽金具60が気中に露出する外周部の上端部までの長手方向の距離L1は、ガス絶縁ブッシング10’の全長が図1のガス絶縁ブッシング10の全長と同じと仮定した場合の従来の図3における、上部金具40’が気中に露出する外周部の下端部から、ポリマー被覆体22’の下端部と当接する遮蔽金具60が気中に露出する外周部の上端部までの長手方向の距離L2に比べて長く(L1>L2)形成することができる。よって、従来の図3の場合に比べて、本実施の形態の図1では、ガス絶縁ブッシングの全長が同じであっても、閃絡特性を向上させることができる。
In FIG. 1 of the present embodiment, the shielding metal fitting 60 in contact with the lower end portion of the
また、図1におけるL1間の漏洩距離(ポリマー被覆体22の沿面距離であり、L1の直線の長さではない)は、ブッシングの全長が図1と同じと仮定した場合の従来の図3におけるL2間の漏洩距離(ポリマー被覆体22’の沿面距離であり、L2の直線の長さではない)よりも長く確保することができ、ブッシングの全長を長くすることなく漏洩距離を増加させることができる。
Further, the leakage distance between L1s in FIG. 1 (the creepage distance of the
さらに、本実施の形態の場合は、FRPチューブ21と上部金具40との繋ぎ目の外周にも襞部(図1又は図2の最も先端側の襞部)を設けているので、従来の図3のガス絶縁ブッシング10’に比べて更に漏洩距離を確保することができる。
Further, in the case of the present embodiment, a fold portion (the most advanced fold portion in FIG. 1 or FIG. 2) is also provided on the outer periphery of the joint between the
よって、漏洩距離を従来に比べて長く確保することにより、ガス絶縁ブッシング10の汚損性能を向上させることができる。
Therefore, by ensuring a longer leakage distance than in the conventional case, it is possible to improve the fouling performance of the
この結果、小型で高耐圧のガス絶縁ブッシングを実現できるようになる。 As a result, a compact and highly pressure-resistant gas-insulated bushing can be realized.
このように、本実施の形態の構成によれば、機器の構成を大型化することなく、コロナ放電を抑制しつつ、さらに閃絡特性及び汚損特性に優れたガス絶縁ブッシング10を実現できる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to realize the
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。 The above-described embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.
上述の実施の形態では、内部に絶縁ガスが充填される絶縁円筒体としてFRPチューブ21を用いた場合について述べたが、これに限らず、絶縁円筒体としては機械的強度、気密性が所望の値を満たす高い他の材料を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また上述の実施の形態では、上部金具40の先端側に取り付けられた引出導体70の外周面に、ポリマー被覆体22が入り込むリング状の溝70aを形成した場合について述べたが、これに限らず、上部金具40から上部金具40の先端方向に延びる上部金具40の引出導体を形成した場合(つまり引出導体70を上部金具40と一体に形成した場合)には、上部金具40の引出導体にリング状の溝を形成してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the ring-shaped
本発明は、ガス絶縁開閉装置等のガス絶縁機器の終端に設けられるガス絶縁ブッシングに適用し得る。 The present invention can be applied to a gas-insulated bushing provided at the end of a gas-insulated device such as a gas-insulated switchgear.
10、10’ ガス絶縁ブッシング
20、20’ 碍管
21 絶縁円筒体(FRPチューブ)
22、22’ ポリマー被覆体
30 中心導体
40、40’ 上部金具
50 絶縁ガス
60 遮蔽金具
61 円筒部
62 フランジ部
70、70’ 引出導体
70a 溝
70b 突起
10,
22,
Claims (5)
前記碍管の中心に延在する中心導体と、
前記絶縁ガスを密封するために前記絶縁円筒体の先端に気密に取り付けられた上部金具と、
を備える、ガス絶縁機器に取り付けられるガス絶縁ブッシングにおいて、
前記上部金具は、外周面が前記絶縁円筒体の外周面と一致するように、前記絶縁円筒体の先端に取り付けられ、
前記ポリマー被覆体は、前記絶縁円筒体と前記上部金具との繋ぎ目で段差が生じない状態で、前記絶縁円筒体及び前記上部金具を被覆している、
ガス絶縁ブッシング。 A porcelain tube having an insulating cylinder filled with an insulating gas inside and a polymer coating provided on the outer surface of the insulating cylinder.
A central conductor extending to the center of the porcelain tube and
An upper metal fitting airtightly attached to the tip of the insulating cylinder to seal the insulating gas,
In the gas insulation bushing attached to the gas insulation equipment
The upper metal fitting is attached to the tip of the insulating cylinder so that the outer peripheral surface coincides with the outer peripheral surface of the insulating cylinder.
The polymer coating covers the insulating cylinder and the upper metal fitting in a state where no step is formed at the joint between the insulating cylinder and the upper metal fitting.
Gas insulation bushing.
前記碍管の中心に延在する中心導体と、
前記絶縁ガスを密封するために前記絶縁円筒体の先端に気密に取り付けられた上部金具と、
を備える、ガス絶縁機器に取り付けられるガス絶縁ブッシングにおいて、
前記ポリマー被覆体は、前記絶縁円筒体とともに前記上部金具を被覆しており、
前記上部金具の先端側に一体で設けられる引出導体の外周面には、前記引出導体の径方向に突設するリング状の突起が形成されている、
ガス絶縁ブッシング。 A porcelain tube having an insulating cylinder filled with an insulating gas inside and a polymer coating provided on the outer surface of the insulating cylinder.
A central conductor extending to the center of the porcelain tube and
An upper metal fitting airtightly attached to the tip of the insulating cylinder to seal the insulating gas,
In the gas insulation bushing attached to the gas insulation equipment
The polymer coating covers the upper metal fitting together with the insulating cylinder.
A ring-shaped protrusion protruding in the radial direction of the drawer conductor is formed on the outer peripheral surface of the drawer conductor integrally provided on the tip end side of the upper metal fitting.
Gas insulation bushing.
前記碍管の中心に延在する中心導体と、
前記絶縁ガスを密封するために前記絶縁円筒体の先端に気密に取り付けられた上部金具と、
を備える、ガス絶縁機器に取り付けられるガス絶縁ブッシングにおいて、
前記上部金具は、外周面が前記絶縁円筒体の外周面と一致するように、前記絶縁円筒体の先端に取り付けられ、
前記ポリマー被覆体は、前記絶縁円筒体と前記上部金具との繋ぎ目で段差が生じない状態で、前記絶縁円筒体及び前記上部金具を被覆しており、
前記上部金具の先端側に一体で設けられる引出導体の外周面には、前記引出導体の径方向に突設するリング状の突起が形成されている、
ガス絶縁ブッシング A porcelain tube having an insulating cylinder filled with an insulating gas inside and a polymer coating provided on the outer surface of the insulating cylinder.
A central conductor extending to the center of the porcelain tube and
An upper metal fitting airtightly attached to the tip of the insulating cylinder to seal the insulating gas,
In the gas insulation bushing attached to the gas insulation equipment
The upper metal fitting is attached to the tip of the insulating cylinder so that the outer peripheral surface coincides with the outer peripheral surface of the insulating cylinder.
The polymer coating covers the insulating cylinder and the upper metal fitting in a state where no step is formed at the joint between the insulating cylinder and the upper metal fitting.
A ring-shaped protrusion protruding in the radial direction of the drawer conductor is formed on the outer peripheral surface of the drawer conductor integrally provided on the tip end side of the upper metal fitting.
Gas insulation bushing
請求項2または3に記載のガス絶縁ブッシング。 On the outer peripheral surface of the drawer conductor integrally provided on the tip end side of the upper metal fitting, a ring-shaped groove into which the polymer coating enters is formed adjacent to the protrusion on the rear end side of the protrusion.
The gas-insulated bushing according to claim 2 or 3.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のガス絶縁ブッシング。
The corner portion on the tip end side of the polymer coating body covering the upper metal fitting has a curved shape that gradually reduces the diameter.
The gas insulating bushing according to any one of claims 1 to 4.
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