JPH0232705A

JPH0232705A - ガス絶縁ブッシング

Info

Publication number: JPH0232705A
Application number: JP63178994A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Sasaki; 明彦佐々木; Hiroshi Murase; 洋村瀬; Hirokuni Aoyanagi; 青柳　浩邦; Hitoshi Okubo; 仁大久保; Satoru Yagiu; 悟柳父
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-02-02

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、ガス絶縁開閉装置に設置されるガス絶縁ブッ
シングに係り、特に、気中送電線から侵入する急峻波サ
ージ電圧によって、ガス絶縁機器の内部に局所的に発生
する高電圧を抑制できるように改良を施したガス絶縁ブ
ッシングに関するものである。

（従来の技術）変電所に用いられる挑電圧回路の開閉装置として、近年
、ガス′ＩＡ縁開閉装置が広く用いられている。このガ
ス絶縁開閉装置は、母線、遮断器、断路器を始めとして
、その他の付属設備を接地金属容器の中に収納し、この
接地金属容器内に封入した安定度が高く、不活性、不燃
性、無臭、無害であり、且つ、空気の２〜３倍の絶縁耐
力を有するＳＦ６ガス等の絶縁性ガスで絶縁保持し、高
電圧回路の開閉装置としたものである。

第６図に一般的な変電所の構成を示す単線結線図を示し
た。即ち、気中送電線１とガス絶縁開閉装置１０との接
続は、ガス絶縁ブッシング２によって行われ、気中送電
線１からの雷サージを抑制するために、ガス絶縁ブッシ
ング２による引き込み口の近傍には、避雷器３が設置さ
れている。そして、この避雷器３によって、ガス絶縁開
閉装置１０内に侵入する雷サージは絶縁レベル以下に抑
えられる。

なお、前記ガス絶縁ブッシング２は、ライン用断路器４
、遮断器５及び母線切換用断路器６，７を介して、それ
ぞれ母線８，９に接続されている。

また、第７図に従来から用いられているガス絶縁ブッシ
ングの構成を示した。即ち、碍管１１内に高電圧導体１
２が挿通され、この高電圧導体１２は、碍管１１の下部
に配設された絶縁支持物１４と、上部に配設された支持
金具１５によって支持されている。また、碍管１１内に
は、ＳＦ６ガス等の絶縁媒体１３が封入されている。な
お、この絶縁媒体１３は、ガスブッシングに限定しなけ
れば、Ｉ！！縁液体でも良い。

ざらに、前記高電圧導体１２の周囲には、電位制御部材
として、コンデンサ型絶縁ユニット１６゜１７．１８が
軸方向に同心状に積重ねられ、支持金具１９によって碍
管１１に固定されている。このコンデンサ型絶縁ユニッ
ト１６．１７．１８は、第８図に示した様に、アルミニ
ウム箔１６ａ、１７ａ、１８ａを条目に巻回して構成さ
れている。

また、コンデンサ型絶縁ユニット１６，１７．１８は、
ブッシングの形状に合せて、上段に配設されるユニット
程、その半径が小さくなるように構成されている。

また、第９図に示した様なガス絶縁ブッシングも用いら
れている。即ち、碍管２１内に高電圧導体２２が挿通さ
れ、この高電圧導体２２は、碍管２１の下部に配設され
た絶縁支持物２６及び上部に配設された支持金具２８に
よって支持されている。また、碍管２１内には、ＳＦ６
ガス等の絶縁媒体２３が封入されている。

さらに、碍管２１の下端部の内側には、高電圧導体２２
の外側に接地シールド２４が配設されている。一方、碍
管２１の外側には、その下端部に接地側気中シールド２
５が、また、上端部には高電圧側気中シールド２７が配
設され、碍管２１のフランジ部、気中シールド２５の表
面及び碍管２１の沿面の電界の緩和を図り、耐電圧を向
上させている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上述した様な構成を有する従来のガス絶
縁ブッシングにおいては、以下に述べる様な解決すべき
課題があった。

即ち、第６図に示した様な変電所において、この回路に
、気中送電線１から避雷器３の動作電圧以上の雷サージ
が侵入した時、この雷サージは避雷器３によって一定の
値以下に抑えられるが、避雷器３の放電特性は、立上が
りの早い急峻波はど、その動作電圧が高くなる。この様
な特性を第１０図に示した。即ち、立上がり時間が数μ
ｓ以下になると、一般に、避雷器３の動作電圧が立上が
る傾向にある。

また、近年、高性能の酸化亜鉛形の避雷器をガス絶縁開
閉装置の適切な箇所に設置することができるようになり
、大幅な絶縁レベルの低減が可能となっている。

しかし、この場合、上述したガス絶縁開閉装置の破壊電
圧と印加時間特性（Ｖ−を特性）は、第１０図に示した
避雷器３の動作電圧の立上がり時間の特性の傾向と同程
度か、もしくはより短時間領域で平坦になる。

そのため、立上がりの速い急峻波電圧が送電線１から侵
入すると、ガス絶縁ブッシング２をそのまま通過し、避
雷器３の動作電圧が高くなり、ガス絶縁開閉装置の絶縁
レベルの低減が図れなくなるといった解決すべき課題が
あった。

本発明は以上の課題を解決するために提案されたもので
、その目的は、送電線から侵入する立上がりの速い急峻
波電圧を効果的に抑制し、避雷器の動作電圧を常に一定
にすることができる、ガス絶縁ブッシングを提供するこ
とにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明における請求の範囲第１項記載のガス絶縁ブッシ
ングは、ブッシングの碍管内に挿通される高電圧導体の
周囲に、強磁性材フィルムから成る電位制御部材を配設
したものでおる。

また、本発明における請求の範囲第２項記載のガス絶縁
ブッシングは、ブッシングの碍管内に挿通される高電圧
導体の周囲に、接地シールドを配設し、この接地シール
ドを強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂によって被覆
したものである。

（作用）本発明のガス絶縁ブッシングによれば、碍管内に挿通さ
れる高電圧導体の周囲に、強磁性材フィルムから成る電
位制御部材を配設することにより、気中送電線から侵入
する立上がりの速い急峻波サージをなまらせることがで
きるので、″ａ雷器の動作電圧を常に一定にすることが
できる。

また、ブッシングの碍管内に挿通される高電圧導体の周
囲に配設された接地シールドを、強磁性体粉末を充填し
たエポキシ樹脂によって被覆することにより、同様に、
気中送電線から侵入する立上がりの速い急峻波サージを
なまらせることができるので、避雷器の動作電圧を常に
一定にすることができる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づいて
具体的に説明する。なお、第６図乃至第１０図に示した
従来型と同一の部材には同一の符号を付し、説明は省略
する。

■第１実施例本実施例においては、第１図に示した様に、碍管１１内
に挿通された高電圧導体１２の周囲に配設される電位制
御部材で必るコンデンサ型絶縁ユニット３０．３”ｌ、
３２が、強磁性材フィルムから構成され、前記強磁性材
フィルムを多＠巻回して形成されている。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁ブッシングに
おいては、以下に述べるようにして、立上がりの速い急
峻波サージが抑制される。

即ら、コンデンサ型絶縁ユニット３０，３１゜３２とし
て配設される磁性材は、一般に大きな比透磁率を有する
。例えば、鉄はμｍ５０００であり、真空中の５０００
倍の磁束が発生することになる。従って、この様な磁性
材をガス絶縁ブッシングの内部に設置しておけば、この
部分のインダクタンスがかなり大きくなる。例えば、長
さ１ｍの鉄が持つインダクタンス１−は、Ｌ＝μｏ　！ｌ／２π・丈ｎ（ｄｏ　／ｄ　ｉ　）・・
・（１）ただし、μ０：真空中の透磁率、 μｍ５０００゜ｄｏ：磁性材の外径、ｄ：：磁性材の内径、吏ｎ（）：自然対数となる。例えば、ｄｏ　＝１００ｃｍ、ｄ　ｉ　＝９６
ｃｍの場合、インダクタンスしは４０．８μＨという大
きな値となる。この大きなインダクタンスは、送電線か
ら侵入する立上がりの速い急峻波をなまらせる作用を有
する。

この点を第２図に示す等何回路によって説明する。即ち
、図中４１は、（１）式で与えられる強磁性材の等価イ
ンダクタンス、４２はガス絶縁ブッシング２の特性イン
ピーダンスで、この等価的な抵抗に流れる電流が、ガス
絶縁ブッシング２を伝搬するサージを表して−いる。ま
た、４３は気中送電線１から侵入する急峻波サージの発
生源を示している。

この様な等何回路において、発生源４３のサージ波形と
して単純なステップ波を考え、１＝０でステップ波が発
生したとして、次の回路方程式（２）を解けば、抵抗４
２に流れる電流ｉが求められる。

し・（ｄ　ｉ／ｄｔ）＋Ｒｉ＝Ｖ　　　・・・（２）１
＝０でｉ＝Ｏなる初期条件を満足する（２）式％式％（
３で与えられる。ここで、Ｒは等価的な抵抗４２の値、し
は等価インダクタンス４１の値、■は避雷器の動作電圧
を表している。

この電流ｉの変化を第３図に示した。即ち、縦軸に電流
（Ａ）を、横軸に時間（秒）をとると、電流ｉは曲線■
の様に変化する。

この様に、ガス絶縁ブッシングの碍管内に、高電圧導体
と同心的に強磁性材フィルムより成るコンデンサ型絶縁
ユニットを設けることにより、避雷器に侵入する波形を
かなりなまらせることができる。

■第２実施例本実施例においては、第４図に示した様に、ガス絶縁ブ
ッシング内に配設された接地シールド２４の周囲が、強
磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂５０によって被覆さ
れている。

なお、この被覆手段としては、強磁性体粉末を充填した
エポキシ樹脂５０を、接地シールド２４の周囲に注形す
る方法あるいは塗布する方法等を用いることができる。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁ブッシングに
おいても、第１実施例と同様にして立上がりの速い急峻
波サージが抑制される。

＊他の実施例＊なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、第５図に示した様に、系統電圧が５５０ＫＶ以上の
ガス絶縁開閉装置に使用されるガス絶縁ブッシングにお
いては、高電圧導体２２と接地シールド２４との間に、
同心的に、絶縁支持物５１によって支持固定された電界
制御用シールド５２が設けられ、この電界制御用シール
ド５２の周囲が、強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂
５３によって被覆されている。この場合も、上）ホした
実施例と同様の効果が得られる。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、ブッシングの碍管内
に挿通される高電圧導体の周囲に、強磁性材フィルムか
ら成る電位制御部材を配設し、または、ブッシングの碍
管内に挿通される高電圧導体の周囲に配設された接地シ
ールドを、強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂によっ
て被覆するという簡単な手段によって、送電線から侵入
する立上がりの速い急峻波電圧を効果的に抑制し、避雷
器の動作電圧を常に一定にすることができる、ガスＩ［
ｉ！ブッシングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁ブッシングの第１実施例を示
す断面図、第２図はサージ抑制部の等何回路、第３図は
サージ抑制部のステップ波応答波形、第４図は本発明の
第２実施例を示す断面図、第５図は本発明の他の実施例
を示す断面図、第６図は一般的な変電所の構成を示す単
線結線図、第７図は従来のガス絶縁ブッシングの構成を
示す断面図、第８図はコンデンサ型絶縁ユニットの要部
拡大断面図、第９図は従来のガス絶縁ブッシングの他の
例を示す断面図、第１０図は避雷器の動作電圧を示す図
である。１・・・気中送電線、２・・・ガス絶縁ブッシング、３
・・・避雷器、４・・・ライン側断路器、５・・・遮断
器、６゜７・・・母線切換用断路器、８，９・・・母線
、１０・・・ガス絶縁開閉装置、１１・・・碍管、１２
・・・高電圧導体、１３・・・絶縁媒体、１４・・・絶
縁支持物、１５・・・支持金具、１６，１７．１８・・
・コンデンサ型絶縁ユニット、１９・・・支持金具、２
１・・・碍管、２２・・・高電圧導体、２３・・・絶縁
媒体、２４・・・接地シールド、２５・・・接地側気中
シールド、２６・・・絶縁支持物、２７・・・高電圧側
気中シールド、２８・・・支持金具、３０．３１．．３
２・・・強磁性材フィルムを使用したコンデンサ型絶縁
ユニット、４１・・・等価インダクタンス、４２・・・
特性インピーダンス、４３・・・急峻波サージの発生源
、５０・・・強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂、５
１・・・絶縁支持物、５２・・・電界制御用シールド、
５３・・・強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂。第図第図Ｖ鹿（Ａ）第図第図第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁ガスを封入した接地金属容器内に、高電圧導
体を絶縁保持して成るガス絶縁開閉装置に設置され、気
中送電線から高電圧を前記ガス絶縁開閉装置に引込みま
たは引き出すガス絶縁ブッシングにおいて、前記ガス絶縁ブッシングの碍管内に挿通される高電圧導
体の周囲に、強磁性材フィルムから成る電位制御部材を
配設したことを特徴とするガス絶縁ブッシング。
（２）絶縁ガスを封入した接地金属容器内に、高電圧導
体を絶縁保持して成るガス絶縁開閉装置に設置され、気
中送電線から高電圧を前記ガス絶縁開閉装置に引込みま
たは引き出すガス絶縁ブッシングにおいて、前記ガス絶縁ブッシングの碍管内に挿通される高電圧導
体の周囲に、接地シールドを配設し、前記接地シールド
を強磁性体粉末を充填したエポキシ樹脂によつて被覆し
たことを特徴とするガス絶縁ブッシング。