JPH02230622A - 絶縁ガス中のバリヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、低圧力の絶縁ガスか封入された電気機器にお
いて、収納機器の絶縁耐力を向上させるバリＶに関する
。

（従来の技術） 第６図は、従来のガス絶縁開閉装首の一例を示す側面図
である。このガス絶縁開閉装置｛ま、密開箱体１に、遮
断器２．Ｉ１′ｉ路器３．ｆｆＩ線４，ク−−ブルヘッ
ド５，スペーサ６とこれらを電気的に接続する主回路導
体７を収納し、低圧力の絶縁ガス８を封入し、絶縁して
いる。

第７図は、上記した遮断器２の中心線に沿って一側を切
断した断面図である，，同図に示す従来の遮断器２は、
真空バルプ９が用いられている。この真空バル１４は、
構造上口バール材から装作された端Ｈ　９　ａを固着し
て設けているが、その端燕９ａの外周部がエッジになっ
ている。

ぞこて、この端Ｍ９ａを電界緩和Ｊるため｛こ、金属性
シールド１０か真空バルゾ９の十半に取トＪけられてい
る。

遮断器２は、その青務を果たすために聞閉リ−る必要が
あり、これを可動電逢軸１１とこれに接続される絶縁ロ
ツド１２、更にこの絶縁ロッド１２に接続され図示しな
い操作機構を介して動作さけている、，このため、下側
の金属性シールド１０には、可動電極軸１１を日通させ
る穴１０ａか必要である。また、遮断器２か閉状態では
、絶縁ロツド１２が下側の金属性シールド１０に接近す
るから、トリプルジＸ・ンクションを回避するため、可
動電極軸１１を出通させる穴１０ａの直径を大きくずる
必背がある。

ところが、この穴１０ａの直径を大きくすると、その部
分の金属性シールド１０の電界強度が大きくなり耐電圧
が低下する。そこで、これを防止するために下側の金属
性シールド１０を大きくする必要があった。

一方、遮断器２を閉じる場合には、上方向へ約１１〜ン
以上の荷重が加わる場合しあるので、第６図に示すよう
に絶縁支持物１３で支える必要があり、この絶縁支持物
１３と金属性シールド１０の取付部の１−リプルジャン
クシ・］ンを防止するため、金属性シールド１０を七分
人きクシナければ４ｆらなかった。

（発明が解決しようとする課題》 力ス絶縁開閉装置の密閉装置の密閉箱体１は、三相回路
の場合、遮断器２の金属性シールド１０により相間Ｊ３
よび対地絶縁距離が決められているので、上記した理由
により金属性シールド１０が大きくなるとその幅も広く
ならざるを｛ｑなかった。また、高さ方向についても同
様のことが言える。つまり、断路器３，ケーブルヘッド
５，スペー＋ｊ　６等と絶縁的に相聞、高さの大ぎざの
協調がとれていない遮断器２どなってｄ３り、かつ、電
気機器を大きく【ノていた。ざらに、遮断器２の支持方
法として、上下の金属性シールド１０に絶縁支持物１３
を取付けるので、上下方向の寸法がこれで決まり、スベ
ー４ｊ６との中心合わせに裕度がなく、密閉箱体１の加
工や開閉装置としての組立に時間を昔し高価なものとな
っていた。

そこで、本発明の目的は、遮断器の金属性シールドを小
さくし、かつ、上部絶縁支持物をな＜　７Ｊ−ことによ
り、遮断器の外部絶縁寸法を縮小化し、断路器，ク−−
ブルヘッド，スペーリ等と相聞、灼地絶縁寸法を合わせ
、開閉装置の縮小化を図り、さらに、遮断器の上部絶縁
支持物をなくし、スペサとの中心合ねμに裕度を持たけ
、密閉箱体の加工や開閉装置の組立を容易にし安価にす
ることを可能とした絶縁ガス中のバリャを提供すること
にある。

［発明の横成１ （課題を解決するための手段》 本発明は、低圧力絶縁ガスが封入ざれた電気機器におい
て、不平等電界を形成する電極が存在するどき、電界強
度の大きい高圧側電極の三次元的周囲を、この電極より
十分大ぎい曲゛率を持ら、所定の耐電圧で貫通破壊しな
い厚さを何する絶縁バノヤで覆ったものである。

１゛なわら、基本構成を示す第１図においで、絶縁簡１
４は、遮断器の遮断部を構成する真空ハルゾ９か内部に
収納され、端ｍ９ａを囲むようにｔＯ！縁筒１４の内而
側の形状が（Ｊ字状をなし、かつ、このＵ字状の問いｌ
こ方が中心を向いた同軸形になっている。また、真空バ
ル１９の可動電極軸１１や他の機器と電気的に接続する
主回路導体の貫通する穴が絶縁簡１４の士下に設ｃノら
れている３，（作　用） 第２図乃金第４図を参照して作用を説明す−る。

第２図は、半球棒１５対平板１６ギＶツプ中に、半球棒
先喘との距離をＧとした椀状バリャ１７の凹側を半球棒
１５に向けて挿入したものでおる。ここで、椀状バリャ
１７の外側曲十半ｉ￥Ａ　／　２　Ｌ！、半球俸１５の
先端曲率半径Ｂ／２より十分人きく、かつ、半球捧１５
対平板１６ギ髪・ツプ艮で耐電圧を満足できるだけの球
対平板ギキ・ツブにｄ′３ける球の曲率半径と同等以七
とする。ギャップＧは、所定の電圧において部分放電が
発生しないだけの間隔をＵＩ１ける。

半球捧１５先端からの椀状バリ〜フ１７の突゜出距離ｌ
は、半球棒１５先喘の最大電界強度を「１　とすれば、
電界強度Ｆ２　−Ｅ＋　／２となる位置以」二まで突出
させる。椀状バリャ１７の厚さｔは、所定の耐電圧が金
てバリャの貫通方向に加わっても貫通破壊しない原さと
し、例えば、公称電圧１１ｋＶでは、４　０　０　ｋ　
Ｖ／４０ｋＶ／＃以上とする。

以上のように、半球棒１５＠椀状バリャ１７で囲むこと
により、［１を小さくし耐電圧が向上づ−る。

この実験結果を、第３図および第４図に示ず。第３図は
、半球棒１５先端と椀状バリャ１７の距離Ｇを変化させ
た時の雪インパルス５０％フラッシオーバ電圧のバリャ
なしに対する比を表わしたものであり、Ｇが小さいほど
雷インパルス５０％フラツシオ−バ電圧は高いが、部分
放電開始電圧が低下するので、あまりＧを小さくできな
い。ここでは、Ｇ一Ｇのとき部分放電開始電圧が飽和し
ている。第４図は、各電極形状に対するＳＦ６ガス圧力
の変化と雷インパルス５０％フラツシオーバ電圧のバリ
ャなしの圧力０．１０　（ＭＰａ　）に対する比を表わ
している。これから分るように、耐電圧向上に対して円
盤状バリャは効果がなく、逆に低下させている。しかし
、椀状バリャ１７は、ＳＦ６ガス圧力か０．１５　（Ｍ
Ｐａ　）以下で、椀状バリャ１７と同一曲率半径が等し
い球対平板と同等の耐電圧向−１−が図れる。

したがって、真空バルブ９の端板９ａを絶縁筒１４で囲
むことにより、端板９ａの電界強度を小さくでき、耐電
圧を向上寸ることができる。また、絶縁筒１４は、一休
の注型晶で・あり、遮断器を投入するときに約１１ヘン
にも達する大きな力にも十分耐えられるものとなってい
る。

（実施例》 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明１る。こ
の実施例は、前述した第１図の基本構成を具体化したも
ので、真空バルブ９を絶縁筒１４に組込む場合、絶縁筒
１４が完成した後に真空バルブ９が組込めるように、絶
縁筒１４の上方に開口部を設けると共に、この開口部に
シールドを設けたもので、第５図はこの構成を示す。

すなわら、同図において、絶縁筒２０は、所定の耐電圧
で貫通破壊しない肉厚を有し、上部に真空バルブ９か挿
入できる開口部２０ａを設１ノ、中間部の内部には開口
部２０ｉｉから挿入した真空バルブ９を固定する仕切壁
２（）ｂが設けられ、中間部から下方には円周方向に沿
って等配とした複数の支持脚部２０ｃが設けられている
。ここで、聞１］部２０ａの縁面には、後ｊホする上部
シールドを固定Ｊるボルトのねじ穴（図承しない）が、
円周方向に沿って複数個設けられている。また、仕切壁
２０ｂには、真空パルブ９を固定するボル１へのねじ穴
または貫通穴（図示しない）と、後述ずる下部シールド
を固定するボル１〜のねじ穴（図示しない）と、中心に
真空バルブ９の可動電極軸１１を軸方向に移動白在とし
た穴２０ｄが設けられている。

絶縁筒２０の上方には、開口部２０ａを覆うように上部
シールド２１か図示しないボルトを介して固定されてい
る。この上部シールド２１は、絶縁材から形成され、真
空バルブ９の固定電極軸２２のｄ通穴２１ａか設けられ
ている。

また、絶縁筒２０の仕切壁２１ｂの下面には、穴２０ｄ
を覆うように下部シールド２３が図示しないボルトを介
して固定されている。このｒ部シールド２３は、絶縁材
から形成され、真空バルグ９の可動電極＠１１がｄ通す
る穴２３ａが設けられ−Ｃいる。

なお、遮断器を構成する場合には、真空バルプ９を絶縁
筒２０の十部の間口部２０ａから挿入し、仕切壁２０ｂ
にボル１へ等を介して固定し、開口部２０ａに上部シー
ルド２１をボル１・等で固定し、仕切壁２０ｂの下面に
下部シールド２３をボル１〜等で固定する。また、上部
口出喘子は、上部シールド２１を貫通した固定電極軸２
２に接続して設け、下部口出端子は、下部シールド２３
を貫通した可撓電極軸１１にスライドコンタクトまたは
可撓導体を介して接続して設ける。

以七のＪ、うな構成とすることにより、貞空バルブ９の
端Ｍ９ａの電界強度を低下させ−（酎圧を向−卜するこ
とができる。また、絶縁筒２０の肉１９は、所定の耐電
圧をｄ通破壊しないような厚さになっているので、フラ
ッシオーバ電圧は、上部シールド２１または下部シール
ド２３の曲率半径や対地，相間距離により決まる。一般
に、対地，相聞共上部シールド２３の方が距離があるの
で、上部シールド２１により耐圧が決まる。ざらに、上
部シールド２１は、絶縁筒２０の開口部２０ａに固定ざ
れ、遮断器閉時の上部方向への大きな力を絶縁筒２０仝
体で吸収する。

したがって、以上のように構成された実施例は、従来の
金属性シールドと同等の絶縁性能を維持しながら小形化
でき、遮断器の相間ピッチを他の収納機器に合せること
が可能となり、遮断器投入時に作用する大きな機械力に
対しても、一体注一ｖ４品の絶縁筒に収納することによ
ってこれで吸収し、絶縁支持物を不要として遮断器の上
下方向の寸法を小さくして、開閉装置への組込みおよび
密閉箱体の加工をも容易とし、開閉装置の縮小化と共に
大幅なコストダウンを実現することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、低圧力絶縁ガスが
封入された電気機器中に存在づーる不平等電界を絶縁バ
リャで囲むことにより、電界緩和による縮小化が可能と
なり、これに付随して電気機器の」ス１ヘダウンを図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の絶縁ガス中のバリＡ７を中心線に沿っ
て一側を切断した断面図、第２図は本発明の作用を示す
説明図、第３図は第２図と異なる本発明の作用を示す説
明図、第４図は第２図および第３図とさらに胃なる本発
明の作用を示す説明図、第５図は本発明の−実施例を中
心線に沿って一側を切断した断面図、第６図は従来の遮
断器を収納した開閉装置の側面図、第７図は従来の遮断
器外部絶縁を中心線（こ沿って一側を切断した断面図で
ある。 ９・・・真空バル１ ９ａ・・・喘益 １４．　２０・・・絶縁筒 ２１・・・上部シールド ２３・・・下部シールド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低圧力絶縁ガスが封入された電気機器において、不平等
   電界を形成する電極が存在するとき、電界強度の大きい
   高圧側電極の三次元的周囲を、この電極より十分大きい
   曲率を持ち、所定の耐電圧で貫通破壊しない厚さを有す
   る絶縁バリヤで覆つたことを特徴とする絶縁ガス中のバ
   リヤ。