JPH0220811Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案はガス絶縁誘導機器に関するもので、
特に、その高電圧導体間に設けられる絶縁装置の
絶縁スペーサに関するものである。この考案を以
下にガス絶縁誘導機器の一つであるガス絶縁変圧
器を例として説明する。

〔従来技術〕

ガス絶縁変圧器の絶縁装置の従来の構造を説明
すると、第１図に示すように、高電位差を有する
２つの導体１と導体２との間には導体を電気的に
絶縁するための絶縁バリア３があつて、絶縁スペ
ーサ４を介して導体を固定すると共に、絶縁バリ
ア３は導体１，２間のガス空間を複数の小ガス絶
縁空間５に分割している。導体１，２は裸導体で
も、絶縁被覆のある導体でもよく、さらに導体１
又は２に接して、絶縁バリア３と同じ絶縁バリア
があつてもよい。第２図は第１図の絶縁スペーサ
４の断面形状を改良したもので、第１図の距形に
対し、第２図は台形の断面形状によつて、固体絶
縁物の沿面距離を長くして、沿面絶縁特性を向上
させたものである。

上記のように構成した従来の絶縁装置におい
て、導体１，２の間に大きい電位差が発生する
と、絶縁バリア３、絶縁スペーサ４及び絶縁ガス
空間５の組合せからなる絶縁構造がこの電圧スト
レスを負担する。

しかし、上記のような従来の構造において導体
１，２と絶縁スペーサとの間及び絶縁バリア３と
絶縁スペーサ４との間の境界部分に微小な空隙が
できることがある。第３図はその相当部分の拡大
図で、絶縁バリア３と絶縁スペーサ４との間に微
小空隙６が生じている状態を示し、微小空隙６の
内部は周囲と同じ絶縁ガスで占められている。

導体１と導体２との間に電位差が発生すると、
これらの微小空隙６にもその一部の電位差が加わ
る。この微小空隙に電圧の大きさ及び微小空隙内
の最大電界は空隙自体の寸法形状の他に、周囲の
絶縁物の状況によつても大きく左右される。特に
微小空隙の垂直方向すなわち導体１，２方向の絶
縁構成が空隙に比べて誘電率の高い固体絶縁物だ
けの場合には、微小空隙内の電界は最も大きくな
り、固体絶縁物が少なく、ガス空隙が多い絶縁構
造の場合には、微小空隙内の電界は低くなる。

第４図は微小空隙６の垂直方向が全て固体絶縁
物すなわち絶縁スペーサ４及び絶縁バリア３のみ
で構成された場合を示す断面図で、第５図は微小
空隙６の垂直方向が固体絶縁物すなわち絶縁スペ
ーサ４とガス空間７とで構成された場合を示す縦
断面図である。第４図と第５図の場合で、導体１
と導体２との間の電界分布がほぼ平等な場合を想
定して、導体１，２に平行な微小空隙の平均電界
を比較する。簡単のため、微小空〓の垂直方向の
厚みは固体絶縁物の垂直方向の厚みに比べて十分
小さく、第５図でガス空間７と固体絶縁物との垂
直方向の長さｌ／２が等しいとすると、導体１，
２間に発生する電位差をＶとした場合、第４図の
固体絶縁物（すなわち絶縁スペーサ４及び絶縁バ
リア３は同一材料とし、）の電界をEoとすると、
微小空隙６内の電界はεsEo／εoとなる。但しεo
は絶縁ガスの導電率、εs（εs＞εo）は固体絶縁物
の誘電率である。それに対し、第５図の導体１と
導体２との間に同じ電位差Ｖが発生した場合の絶
縁バリア３及び絶縁スペーサ４からなる固体絶縁
物中の電界は2εoEo／（εo＋εs）で、微小空隙６
及びガス空間７内の電界は2εsEo／（εo＋εs）と
なる。両者の場合の微小空隙６内の電界の比は
（固体絶縁物のみ）／（垂直ガス空隙あり）＝（εo
＋εs）／2εoで、例えばεs＝３，εo＝１とした場
合、上の比は２となり、第５図の微小空隙の電界
は第４図の場合に比べて半分になるのがわかる。

このように、微小空隙ができるとき、電位差が
発生する垂直方向に大きなガス空間があると、微
小空隙内の電界を大幅に低減できる。但し、ガス
空隙がある場合には、そのガス空間の電界が固体
絶縁物のみの場合の電界Eoよりも大きくなる懸
念があるが、ガス空間の割合が増せばこの効果は
小さく、更に微小空隙内の電界は増々小さくなる
ので余り問題にならない。また微小空隙はこれま
で説明した形状より複雑な形状で、その最大電界
もEoより大きいと考えられるので、最大電界値
が絶縁上の重要な要因となるガス絶縁において、
微小空隙内の最大電界を低減することは、そのま
ま絶縁特性の向上につながる。

従つて、第４図に代表される従来の絶縁装置に
おいては、導体１，２と絶縁スペーサ４及び絶縁
バリア３と絶縁スペーサ４との境界に微小空隙６
が存在すると、微小空隙内の電界が所定値以上に
なり、絶縁特性が低下するという欠点があつた。

〔考案の概要〕

この考案は、従来のものの上記の欠点にかんが
みてなされたもので、微小空隙内の電界集中を防
ぎ、絶縁特性の向上した絶縁装置を備えるガス絶
縁誘導機器を提供することを目的とし、絶縁装置
内の微小空隙の存在する可能性がある絶縁バリア
と絶縁スペーサとの境界部分の垂直方向に大きな
ガス空間が得られるように、平行に延長するチヤ
ンネル状部を有する絶縁スペーサを導体及び絶縁
バリア間及び絶縁バリア相互間に配置することを
特徴とするものである。

〔考案の実施例〕

以下、図示する実施例に関して、この考案を詳
細に説明する。

第６図に示すように、この考案においては、導
体１と導体２との間に複数の絶縁バリア３を設け
て、バリアにより導体間のガス絶縁空間を複数の
小ガス空間５に分割することは第１及び２図の従
来のものと同様であるが、導体１，２と絶縁バリ
ア３との間及び絶縁バリア３相互間に、一方向に
開き平行に延長する複数個のチヤンネル状部を有
する絶縁スペーサ８を置く構成を特徴としてい
る。絶縁スペーサ８のチヤンネル状部はこの実施
例では各々独立していて、間隔を置いて平行に並
び、一方向に開口している。開口の方向は任意で
ある。

絶縁スペーサ８は絶縁バリア３及び導体１，２
の絶縁及び支持をしており、絶縁バリア及び導体
と密着する部分の垂直方向（矢印ａ方向）に開口
がガラス空間を形成していることは図からも明か
である。

このように構成されたガス絶縁変圧器の導体間
のガス空間の絶縁装置は、導体１，２と絶縁スペ
ーサ８との間及び絶縁バリア３と絶縁スペーサ８
との間の接着部分に微小空隙が存在する場合で
も、その垂直方向に大きなガス空間があるので、
導体１，２間に電位差が発生した場合でも、第５
図に関して説明したように、微小空隙内の電界集
中は小さく、微小空隙による絶縁特性の低下を防
ぐことができる。特にチヤンネル状部が開口状の
断面を有する場合、折れ曲り部近傍の微小空隙に
ついても垂直方向にガス空間が確保でき、沿面方
向の距離も長くなるので、絶縁上すぐれている。

第７図は別の実施例を示し、この実施例では絶
縁スペーサ９のチヤンネル状部は開口側に導体あ
るいは絶縁バリアと接触して支持するためのつば
部９ａを有し、つば部は若干距離隣りのチヤンネ
ル状部に向つて延長している。つば部９ａが導体
１，２あるいは絶縁バリア３と絶縁スペーサ９と
の固定面積を増すので、機械的強度が大きくなる
効果がある。チヤンネル状部の開口及びチヤンネ
ル状部相互の間隔が微小空隙に対する垂直方向の
ガス空間を形成する効果は第６図の場合と同様で
ある。

第８図はチヤンネル状部が連続して形成されて
ほぼ波形をした絶縁スペーサ１０が導体１，２と
絶縁バリア３との間及び絶縁バリア３相互間に置
かれ、これらを絶縁し支持している実施例を示し
ている。絶縁スペーサ１０と上下の導体１，２及
び絶縁バリア３との接着面が増すので、機械的に
強度が増し、しかも絶縁バリア３に接合すべき部
品の数が減ずることになるので、工作性もよくな
る。ガス空間を形成する作用効果は第７図のもの
と同様である。

第９図は第８図に示したチヤンネル状部の角に
丸味をつけ正弦波状に連続した絶縁スペーサ１１
を用いた実施例を示す。この場合も絶縁スペーサ
１１が連続型であるから部品数が減ずる効果があ
る。絶縁スペーサ１１と絶縁バリア３との接合部
の背後すなわち垂直方向に大きなガス空間が確保
されるので、微小空隙の電界集中が緩和される効
果のあることも第８図の場合と同様である。

第１０図は第８図に示したチヤンネル状部の連
続した波形の絶縁スペーサ１０の向きを変るか波
の一波長分をずらせた例を示し、図で上下の絶縁
スペーサの絶縁バリア３との接合面が同一位置に
なるようにして、機械的強度を大きくしたもので
ある。同様のことが第９図に示した正弦波状の連
続スペーサについても実施しうる。

さらに第１１図は絶縁スペーサ１０の波形を一
波長ずらせるのでなく、波の位相を絶縁バリア３
の一段ごとに交互にずらせた形に配置した実施例
を示している。このようにすることにより、機械
的強度は第８図のものより大きく、接合面端部に
おける垂直方向の絶縁物の比率が第１０図のもの
よりは小さく、従つてそれだけ電界集中の少ない
絶縁スペーサの配置が得られる。

以上の説明はこの考案をガス絶縁変圧器に適用
したものとして説明したが、この考案がその他の
ガス絶縁機器に適用できることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、絶縁スペー
サをチヤンネル状部を備えた形状としたので、導
体あるいは絶縁バリアと絶縁スペーサとの境界に
できる微小空隙の電界による絶縁特性の低下を防
ぐ効果があり、同時に、絶縁物の必要量が少なく
なり、ひいては機械的重量が低減でき、しかも工
作性がよくなる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス絶縁誘導機器の導体間の絶
縁ガス空間を構成する絶縁装置の縦断面図、第２
図は沿面絶縁特性を改良した従来のものの断面
図、第３図は第１図の絶縁スペーサ部分の拡大断
面図、第４図は第３図の一部の断面図、第５図は
第４図と比較してガス空間を増した構造を示す第
４図と同様の断面図、第６図はこの考案のガス絶
縁誘導機器の導体間の絶縁装置の一実施例を示す
断面図、第７図ないし第１１図はそれぞれ他の実
施例を示す断面図である。 １，２……導体、３……絶縁バリア、４……絶
縁スペーサ、５……ガス空間、６……微小空隙、
７……垂直方向のガス空間、８，９，１０，１１
……チヤンネル状部を見えた絶縁スペーサ。な
お、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 高電位差を有する２つの導体間の絶縁ガス空
   間を板状の絶縁バリアにより複数の小ガス空間
   に分割絶縁する絶縁装置を備えるガス絶縁誘導
   機器において、前記絶縁装置の絶縁バリア相互
   間及び絶縁バリアと導体との間に配置される絶
   縁スペーサが平行に延長するチヤンネル状部を
   備えることを特徴とするガス絶縁誘導機器。 (2) 絶縁スペーサのチヤンネル状部が隣りのチヤ
   ンネル部に向つて延長するつば状部を備える実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のガス絶縁誘
   導機器。 (3) 絶縁スペーサのチヤンネル状部が隣りのチヤ
   ンネル状部と連続して絶縁スペーサが波形をな
   している実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ガス絶縁誘導機器。