JPH0210725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案の各種電気機器を容器内に収納し、かつ
この容器内にSF₆ガス（六フツ化イオウガス）と
空気とを混合して生成される絶縁ガスを封入した
ガスキユービクルに関する。

〔考案の技術的背景〕

最近、コンパクト化の要請により空気を絶縁媒
体とした気中絶縁方式に替つて、SF₆絶縁媒体と
したガス絶縁開閉装置（ガスキユービクル）が用
いられるようになつてきた。

第１図はこのガスキユービクルの概略構成を示
すもので、ほぼ直方体状の金属容器１内は仕切板
２，３，４により４室にガス区分され、このガス
区分された室Ａ，Ｂ，Ｃ１，Ｃ２内には、それぞ
れSF₆ガスが封入され、かつ各室Ａ，Ｂ，Ｃ１，
Ｃ２には以下に述べるように機器が収納されてい
る。

室Ａ内には引出可能な縦形しや断器５が収納さ
れ、この主回路導体部６，１６は仕切板２の貫通
部に設けられている絶縁スペーサ７，２１を貫通
して室Ｂ，Ｃ１に延びている。室Ｂ内には水平形
断路器８、貫通形変流器９、変成器１０、接地装
置１１、ケーブルヘツド１２が収納固定され、断
路器８の一方端子はしや断器５の主回路導体部６
と遊離可能で、断路器８の他方端子変成器１０、
ケーブルヘツド１２間は接続導体１３で電気的に
接続されている。

室Ｃ１内には水平形断路器１４、負荷接続母線
１５が収納され、しや断器５の主回路導体部１６
と断路器１４の一方端子は接離可能で、断路器１
４の他方端子は負荷接続母線１５に電気的に接続
されている。

室Ｃ２内には水平形断路器１７、負荷接続母線
１８が収納され、断路器１７の一方端子としや断
器５の主回路導体部１６とが仕切板４に設けられ
ている絶縁スペーサ１９に支持された接続導体２
０で電気的に接続され、断路器１７の他方端子と
負荷接続母線１８とが電気的に接続されている。
この各室Ａ，Ｂ，Ｃ１，Ｃ２には前述の各機器が
収納されるが、各室Ａ，Ｂ，Ｃ１，Ｃ２にはいず
れも３相分が互に間隔を存して、収納固定され
る。

そして、各室Ａ，Ｂ，Ｃ１，Ｃ２内には例えば
以下のようにして混合ガスが封入される。すなわ
ち、SF₆ガスと空気との比重差を利用した方法が
用いられる。SF₆ガスの比重は5.10であることか
ら、SF₆ガスを金属容器１の底部よりその内部に
徐々に封入し、金属容器１の上部に設けられる図
示しないバルブを開放しておき、このバルブより
空気を押し出し、空気がほとんどなくなつた時点
で前述のバルブを閉路し、例えば0.12MPaの低圧
力値に設定する方法である。この方法では金属容
器１内のSF₆ガスの純度は100％とならず、空気
と混合された混合ガスとなり、SF₆ガス濃度はほ
ぼ90％となる。なお、図では断路器８，１７，１
９はいずれも固定接触子のみを有するものを示し
ているが実際には図示しない操作機構によつて水
平駆動される可動接触子が設けられている。

〔背景技術の問題点〕

一般にSF₆ガスは強い電気的負性を示すため、
その絶縁破壊特性は、空気などの気体とは異な
り、絶縁破壊は最大電界に強く依存し、不平等電
界のギヤツプの破壊電圧は著しく低下する。この
ため、金属容器１内の各機器の主回路導体（つま
りしや断器５の主回路導体部６，１６、断路器
８，１４，１７の端子、接続導体１３，２０、負
荷接続母線１５，１８などの総称）、これらの端
部および接続部は、角部をなくすように曲率半径
を大きくしていわゆる丸味をつけて最大電界強度
を小さくする構造とするのが一般的である。

しかしながら、曲率半径を大きくする構造には
限度があつて、前述の隣接相の主回路導体間の絶
縁距離を大きくとることとなり、これにより大形
化せざるを得ない。さらに丸味をつけることは、
製作加工に手間がかかると同時に金属容器１内に
組立設置する場合に、取扱いに格別な配慮が必要
となる。つまり主回路導体に丸味をつけて平滑な
表面とした主回路導体を金属容器１内にこれの補
強のために設ける補強部材例えばアングルに接触
させ、その表面に凹凸をつければ、凹凸部の電界
強度が大きくなり、絶縁破壊の事故に到る危険が
ある。

このようなことから、ガスキユービクルは絶縁
距離を縮小する上で限界があると同時に主回路導
体等の製作加工や組立作業に手間がかかることと
なり、最近のすう勢である縮小化や低価格および
簡単な取扱いに対して逆行していた。

〔考案の目的〕

本考案はこのような事情にかんがみてなされた
もので、主回路導体間又は主回路導体と機器を収
納する接地容器との間の少なくとも一方の絶縁耐
力が向上し、絶縁距離を縮小できるガスキユービ
クルを提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は上記目的を達成するために、主回路導
体相互間、主回路導体と接地容器との間の少なく
とも一方に、複数枚の絶縁バーリヤを、コロナ放
電の生じない間隔に配置したものである。

〔考案の実施例〕

以下本考案について図面を参照して説明する
が、ここでは第１図と異なる点のみを説明する。

第２図は本考案の要部のみを示すもので、第１
図の金属容器１内に配設されている３相の主回路
導体（例えばしや断器５の主回路導体部６，１６
と断路器８，１６の接続部）３０Ａ，３０Ｂ，３
０Ｃの相互間にそれぞれ複数枚（ここでは２枚）
の絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ
を互に間隔を存して設置されている。この場合絶
縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄは金
属容器１内に固定され、これらはいずれも自立す
る程度の厚さで、所定の機械的強度を有するもの
を使用する。

このように配置された絶縁バーリヤ３１Ａ，３
１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄの絶縁特性について、次の
ような試験条件下で実験を行なつた。試験条件
は、SF₆ガス濃度が90％、SF₆ガス圧力0.12MPa
であり、さらに第３図ａのように絶縁バーリヤ３
１Ａ，３１Ｂの厚さｔが５mmであつて、比誘電率
εが4.8、主回路導体３０Ａ，３０Ｂの直径が
12.5mm、主回路導体３０Ａ，３０Ｂ間の距離100
mmのとき、次のような実験結果が得られた。

実験 １ 第３図ｂの横軸は主回路導体３０Ａと絶縁バー
リヤ３１Ａとの絶縁距離ｌmm、主回路導体３０Ｂ
と絶縁バーリヤ３１Ｂとの絶縁距離ｌmmを取り、
縦軸にコロナ開始電圧KVを取つたものである。

第３図ｂの実線から明らかなように、コロナ開
始電圧（KV）は絶縁距離の増加により、一度最
低値（例えば20mmの点において）を有するＶ字曲
線となつている。つまりコロナ開始電圧は、短ギ
ヤツプ領域最低値となるため、このギヤツプ領域
で、絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１
Ｄを使用することは大きな問題であるといえる。
従つて、絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，
３１Ｄは20mm以上離して用いる必要がある。

なお、20mm以上離す必要があるのは主回路導体
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの直径が20〜60mm以外の
場合であり、また第３図ｂの破線は主回路導体３
０Ａ，３０Ｂの直径が30mmの場合には10mm以上の
絶縁距離ｌがあれば、最低値を越えているので問
題ないコロナレベルとなることが確認されてい
る。

SF₆ガスは放電電圧が空気の約３倍と高いた
め、高電圧機器の絶縁媒体として広く活用されて
いる。このSF₆ガス中の放電電圧をさらに向上さ
せる試みとして、前述のように積層板より成る固
体絶縁物を電極間に配置するバーリヤ絶縁の効果
を検討した。

実験 ２ 第４図は、直径12.5mmの主回路導体（半球棒）
３０Ａ−主回路導体（半球棒）３０Ｂのギヤツプ
に絶縁バーリヤ例えばフエノール積層板を配置
し、インパルス50％フラツシオーバ電圧V₅₀を昇
降法により求めたもので、横軸はガス圧力Ｐ
（MPa）をとり、縦軸にインパルスフラツシオー
バ電圧V₅₀（KV）をとつたものである。絶縁バー
リヤ３１Ａ，３１Ｂの大きさＨは、ギヤツプ長Ｌ
と同等とし、またギヤツプ長は100mmと一定とし
た。絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂの厚さはｔ＝10
mmと一定であり、またガス圧力は0.10〜0.15MPa
の低圧力範囲である。

第４図Ａ，Ｂはそれぞれ主回路導体３０Ａ−主
回路導体３０Ｂギヤツプ間に絶縁バーリヤ３１Ａ
を１枚および絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂを２枚
を配置したときの特性図である。ここで、絶縁バ
ーリヤ３１Ａの位置は１枚では高圧側寄りに、ま
た絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂが２枚では高圧
側・接地側寄りのそれぞれに偏位させた。

先ず、１枚の絶縁バーリヤ３１Ａは、同図に併
記したバーリヤなしと比べてV₅₀は殆んど変化
なく、絶縁バーリヤ３１Ａの効果がみられない。
次に、２枚の絶縁バーリヤ３１Ａ，３１Ｂは、絶
縁バーリヤなしと比べてV₅₀が約1.3倍向上して
おり、絶縁バーリヤの効果がみられる。尚、
V₅₀は１枚、２枚共、殆んど変化はみられなかつ
た。

これらのことより、SF₆ガス中の絶縁バーリヤ
は、２枚以上において、電圧向上効果があること
がわかる。これは、高圧側・接地側の両電極を異
なるバーリヤでそれぞれコロナが緩和したためと
考えられる。

前述の実施例では主回路導体間に絶縁バーリヤ
を複数枚配置したものについて説明したが、これ
に限らず主回路導体と接地された金属容器との間
に同様に絶縁バーリヤを複数枚配置しても前述と
同様な効果が得られる。この場合絶縁バーリヤを
具体的には金属容器内の補強に用いられるアング
ルやリブと主回路導体との間に設ければよい。

〔考案の効果〕

以上述べた本考案によれば、接地容器内にSF₆
ガスと空気とが混合して生成される混合ガスを封
入し、かつ接地容器内部に複数個の主回路導体を
配設したものにおいて、前記主回路導体相互間、
前記主回路導体と前記接地容器との間の少なくと
もいずれか一方に、複数枚の絶縁バーリヤを、コ
ロナが発生しない間隔に配設したので、絶縁耐力
が向上し、絶縁距離を縮小できるガスキユービク
ルを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なガスキユービクルの概略構成
を示す図、第２図は本考案の一実施例の要部のみ
を示す構成図、第３図および第４図は同実施例の
絶縁耐圧試験を行つた実験結果を示す絶縁距離と
コロナ開始電圧特性およびガス圧力とフラツシオ
ーバ電圧特性を示す図である。 １……金属容器、２，３，４……仕切板、５…
…しや断器、６，１６……主回路導体部、７，２
１，１９……絶縁スペーサ、８，１４，１７……
断路器、１３，２０……接続導体、１５，１８…
…負荷接続母線、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ……主
回路導体、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ……
絶縁バーリヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 各種電気機器を一括して同一接地容器内に収納
   し、かつSF₆ガスと空気とを混合した0.2MPa以
   下の絶縁ガスを封入したガスキユービクルにおい
   て、前記容器内の前記各種電気機器と電気的に接
   続され、主回路導体相互間、この主回路導体と前
   記容器内壁との間の少なくとも一方において複数
   枚の絶縁バーリヤを互いにコロナ放電の生じない
   間隔に配置したことを特徴とするガスキユービク
   ル。