JPH05111132A - 絶縁スペーサ - Google Patents

絶縁スペーサ

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JPH05111132A
JPH05111132A JP26025091A JP26025091A JPH05111132A JP H05111132 A JPH05111132 A JP H05111132A JP 26025091 A JP26025091 A JP 26025091A JP 26025091 A JP26025091 A JP 26025091A JP H05111132 A JPH05111132 A JP H05111132A
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JP
Japan
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insulating spacer
insulating
gas
epoxy resin
spacer
Prior art date
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Pending
Application number
JP26025091A
Other languages
English (en)
Inventor
Noboru Miyashita
暢 宮下
Masafumi Takei
雅文 武井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05111132A publication Critical patent/JPH05111132A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00Installations of bus-bars
    • H02G5/06Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
    • H02G5/068Devices for maintaining distance between conductor and enclosure being part of the junction between two enclosures

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エポキシ樹脂注型された絶縁スペーサにおい
て、耐分解ガス性に優れ、絶縁信頼性が高く、しかも、
誘電率が低く、絶縁設計の裕度の大きな、優れた絶縁ス
ペーサを提供する。 【構成】 絶縁スペーサ3は、絶縁ガスを封入してなる
筒状の密閉容器1a,1b内に配設され、この密閉容器
1a,1b内に高電圧導体2を絶縁支持する。絶縁スペ
ーサ3が、シリカもしくはガラス短繊維を充填したエポ
キシ樹脂注型体からなる本体部と、この本体部の少なく
とも片方の表面を被覆する絶縁皮膜3aを有する。例え
ば、絶縁皮膜3aは、電圧、電流を開閉する接点5を有
する開閉機器6のガス空間4b側の表面に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主に六フッ化硫黄(S
6 )ガスなどの絶縁ガスを絶縁媒体とするガス絶縁開
閉装置などのガス絶縁電器に用いられるエポキシ樹脂絶
縁スペーサに関する。
【0002】
【従来の技術】ガス絶縁開閉装置は、開閉機器の接点部
や高電圧部を、SF6 ガスなどの絶縁ガスを封入してな
る密閉容器内に収納してなる装置である。このようなガ
ス絶縁開閉装置は、絶縁信頼性や機器の小型化の点で優
れているため、近年では、送電系統における発変電所な
どにおいて、従来の油入型の開閉装置に代わって広く普
及するに至っている。
【0003】図4に、従来のガス絶縁開閉装置の原理的
な構造図を示す。図において、1a,1bはSF6 ガス
などの絶縁ガスを封入してなる筒状の金属製の密閉容
器、2は表面平滑な棒状または筒状の高電圧導体であ
る。3はエポキシ樹脂注型された絶縁スペーサであり、
図においては、一例として円錐状の絶縁スペーサが示さ
れている。この絶縁スペーサ3は、その中央部で高電圧
導体2に気密に固着されると共に、その外周部で両側の
密閉容器1a,1bに気密に固着されることにより、高
電圧導体2を所定の位置に絶縁支持すると共に、両側の
密閉容器1a,1bの内部を、独立した2つのガス空間
4a,4bに区分する。絶縁スペーサ3の外周部は、例
えば、両側の密閉容器1a,1bのフランジ1c,1d
間に挾持されている。
【0004】このようなガス絶縁開閉装置に封入される
SF6 ガスなどの絶縁ガスは、高い化学安定性を持って
いるため、普通の状態では全く化学変化を生じることは
ない。しかし、高いエネルギー状態に置かれた場合に
は、化学変化を生じる可能性があり、化学変化により生
じる活性な分解生成物が各種使用材料と反応してこれを
劣化させる恐れがある。この場合、ガス絶縁開閉装置に
おいては、開閉機器が開極もしくは閉極動作を行う際
に、接点間に、高いエネルギーを有するアークが発生す
る。そのため、このアークエネルギーにより、絶縁ガス
中に分解生成物を生成させ、この分解生成物が絶縁スペ
ーサと反応して、絶縁スペーサを劣化させる恐れがあ
る。
【0005】これに対し、エポキシ樹脂注型された絶縁
スペーサは、エポキシ樹脂に充填される材料によって耐
分解ガス性が異なる。図5に、シリカ充填エポキシ樹脂
注型試料及びアルミナ充填エポキシ樹脂注型試料を、分
解ガス中に放置した場合の表面抵抗を調べた一例を示
す。この図からわかるように、アルミナ充填エポキシ樹
脂注型品に比べ、シリカ充填エポキシ樹脂注型品の表面
抵抗は、分解ガス中に放置されると著しく低下する。こ
れは、シリカ(石英)が分解ガスと反応して生成される
分解生成物が、表面抵抗を低下させるためである。ガラ
ス短繊維充填エポキシ樹脂の場合も同じ反応を起こすの
で、シリカ充填エポキシ樹脂と同様に耐分解ガス中に放
置されると表面抵抗が低下する。表面抵抗の低下は、絶
縁性能を損う原因となる恐れがあり、場合によっては沿
面地絡を生じ、停電という社会的悪影響を及ぼすことも
ある。この理由から、従来の絶縁スペーサは、アルミナ
充填エポキシ樹脂を注型したものを用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなアルミナを充填したエポキシ樹脂からなる絶縁ス
ペーサを使用した場合は、アルミナの誘電率が単体で
9.3と高いため、絶縁スペーサの誘電率が高くなり、
絶縁設計的に苦しくなる問題がある。この点について図
を用いて説明する。まず、図4の2点鎖線は、ガス絶縁
開閉装置の絶縁スペーサ近傍の等電位線である。図4に
おいて、ガス空間4a,4bの絶縁ガスと絶縁スペーサ
3との境界線での等電位線の屈折角は、絶縁スペーサの
誘電率が高くなるほど大きくなる。従って、誘電率の高
い絶縁スペーサを用いると、図4のA部に局部的な高電
界領域が生じる。A部の高電圧導体2の表面での電界E
は、近似的に次式で表わされる。 E=U/ε1 1 {(1/ε1 )ln(r2 /r1 ) +(1/ε2 )ln(r3 /r2 )+(1/ε1 )ln(r4 /r3 )} =U/{r1 ln(r2 /r1 )+(ε1 1 /ε2 )ln(r3 /r2 ) +r1 ln(r4 /r3 )} ここで、Uは高電導体の電圧、ε1 はSF6 ガスの誘電
率、ε2 は絶縁スペーサの誘電率、r1 ,r2 ,r3
4 は図4に示す各半径である。
【0007】上式より、絶縁スペーサの誘電率ε2 が高
くなると、高電圧導体表面の電界が高くなることがわか
る。すなわち、誘電率の高いアルミナを充填剤としてな
る絶縁スペーサを使用した場合には、この絶縁スペーサ
3の誘電率が高くなるため、ガス空間4a,4bのSF
6 ガスとの境界線での等電位線の屈折角は、絶縁スペー
サの誘電率の高さに応じて極めて大きくなる。従って、
その分だけ絶縁設計が苦しくなってしまう。なお、これ
に対し、前述のシリカもしくはガラス短繊維の誘電率
は、単体で4.5と低いため、前述の耐分解ガス性の問
題を克服できるならば、絶縁設計に関しては、アルミナ
よりもシリカもしくはガラス短繊維を充填剤として使用
することが望ましい。
【0008】本発明は、以上のような従来技術の課題を
解決するために提案されたものであり、その目的は、エ
ポキシ樹脂注型された絶縁スペーサにおいて、耐分解ガ
ス性に優れ、絶縁信頼性が高く、しかも、誘電率が低
く、絶縁設計の裕度の大きな、優れた絶縁スペーサを提
供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁ガスを封
入してなる筒状の密閉容器内に配設され、この密閉容器
内に高電圧導体を絶縁支持する絶縁スペーサにおいて、
この絶縁スペーサが、シリカもしくはガラス短繊維を充
填したエポキシ樹脂注型体からなる本体部と、この本体
部の少なくとも片方の表面を被覆する絶縁皮膜を有する
ことを特徴としている。
【0010】
【作用】以上のような構成を有する本発明の作用は次の
通りである。すなわち、エポキシ樹脂の表面に絶縁皮膜
を施すことによって、シリカもしくはガラス短繊維充填
エポキシ樹脂と分解ガスとの接触を回避することができ
るため、絶縁スペーサに劣化を生じることはなく、絶縁
スペーサの表面抵抗の低下を生じることがない。従っ
て、絶縁信頼性が高く、長期に亘って高い絶縁性能を維
持することができる。
【0011】また、前述のように、シリカもしくはガラ
ス短繊維の単体での誘電率は、アルミナ単体の誘電率と
比べて極めて小さいため、シリカもしくはガラス短繊維
を充填剤として使用する本発明の絶縁スペーサの誘電率
は低い。従って、このような絶縁スペーサを使用したガ
ス絶縁電器においては、高電圧導体表面の局所的な電界
の集中が緩和される。その結果、絶縁設計の裕度が大き
くなる。
【0012】
【実施例】本発明による絶縁スペーサの基本的な実施例
(第1実施例)を図1に示す。なお、図4に示した従来
技術と同一部分については同一符号を付し、説明を省略
する。すなわち、図1においては、絶縁スペーサによっ
て区分された2つのガス空間4a,4bのうち、一方の
ガス空間4aには、高電圧導体2が配置され、他方のガ
ス空間4bには、電圧、電流を開閉する接点5が配置さ
れ、遮断器もしくは断路器などの開閉機器6が構成され
ている。そして、絶縁スペーサ3の絶縁本体部は、本発
明に従い、シリカもしくはガラス短繊維を充填したエポ
キシ樹脂を注型してなるエポキシ樹脂注型体とされてい
る。この絶縁スペーサ3の片方の表面、すなわち、電
圧、電流を開閉する接点5を有する開閉機器6のガス空
間4b側の表面には、耐分解ガス性に優れた絶縁皮膜3
aが形成されている。
【0013】以上のような構成を有する第1実施例によ
れば、開閉機器6の接点5が開極もしくは閉極動作を行
う際に、接点5間に延びるアークのエネルギーにより、
絶縁ガスの分解生成物が生成された場合に、絶縁スペー
サ3の同側の表面に形成された絶縁皮膜3aによって、
この分解生成物とシリカ充填エポキシ樹脂との接触を回
避することができる。従って、絶縁スペーサ3に劣化を
生じることがなく、絶縁スペーサの表面抵抗の低下を生
じることがない。その結果、アルミナ充填エポキシ樹脂
と同様に、絶縁信頼性が高く、長期に亘って高い絶縁性
能を維持することができる。
【0014】また、絶縁スペーサ3の充填剤として、誘
電率の低いシリカもしくはガラス短繊維を使用している
ため、絶縁スペーサ3の誘電率を、十分に低くすること
ができる。従って、このような絶縁スペーサを使用した
ガス絶縁電器においては、高電圧導体表面の局所的な電
界の集中を緩和することができ、絶縁設計の裕度を大き
くできる。
【0015】本発明の第2実施例を図2に示す。この第
2実施例において、絶縁スペーサ3の絶縁本体部は、シ
リカ充填エポキシ樹脂を注型してなるエポキシ樹脂注型
体とされている。そして、絶縁スペーサ3の両側の表面
には、解重合性絶縁皮膜3b、例えばポリエチレン皮膜
が形成されている。このような構成を有する実施例にお
いては、さらに絶縁信頼性を向上することができる。
【0016】すなわち、解重合性絶縁物は、熱分解にお
いて炭素を放出しない。従って、ガス絶縁開閉機器の不
慮の事故により、絶縁スペーサ3の表面に沿面閃絡が起
こっても、解重合性絶縁皮膜3bによって炭化経路の形
成を防止することができ、高い絶縁耐力を維持できるた
め、自復性を期待することができる。また、シリカの誘
電率が低いので、前記第1実施例と同様に、局部的な電
界集中が和らぎ、絶縁設計の裕度が大きくなる。
【0017】本発明の第3実施例を図3に示す。この第
3実施例において、絶縁スペーサ3の絶縁本体部は、シ
リカ充填エポキシ樹脂を注型してなるエポキシ樹脂注型
体とされている。そして、絶縁スペーサ3の両側の表面
における、高電圧導体2に近い部分には、解重合性絶縁
皮膜3b、例えばポリエチレン皮膜が形成され、また、
金属製の密閉容器1a,1bに近い部分には、粘着性絶
縁皮膜3c、例えばシリコンゲル皮膜が形成されてい
る。このような構成を有する第3実施例においては、密
閉容器1a,1b内の金属異物に対して高い絶縁信頼性
が得られるという利点がある。以下には、この点につい
て説明する。
【0018】すなわち、ガス絶縁開閉機器の絶縁破壊の
原因の一つに、密閉容器内の針状金属異物の電界浮上に
因るものが挙げられる。特に、絶縁スペーサ近傍の密閉
容器内面には電界の高い部分が生じるので、針状金属異
物が高く跳び上がって絶縁スペーサの表面に付着し、絶
縁スペーサの表面に沿面閃絡が起こる恐れがある。これ
に対し、第3実施例においては、絶縁スペーサ3の表面
に針状金属異物が付着しても、針状金属異物は絶縁スペ
ーサ3表面の粘着性絶縁皮膜3cに接着補足された状態
で保持され、移動、堆積することがない。従って、密閉
容器1a,1b内の針状金属に起因する沿面閃絡の恐れ
が低減される。
【0019】ところで、シリコンゲルはSF6 の分解ガ
スと接触すると、シリカやガラス短繊維の場合と同じ反
応を起こすため、表面抵抗の低下の恐れがある。しかし
ながら、図3のように、絶縁スペーサ表面3の一部分に
粘着性絶縁皮膜3cを形成した場合には、沿面閃絡の恐
れはない。さらに、この第3実施例によれば、前記第2
実施例と同様に、高電圧導体2に近い部分に、解重合性
絶縁皮膜3bが形成されているので、沿面閃絡が発生し
た場合に炭化経路が形成されることはなく、この点から
も絶縁信頼性が高い。また、シリカ充填エポキシ樹脂を
用いているので、絶縁設計の余度が大きい。
【0020】なお、本発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、例えば、図2及び図3における解重合性
絶縁皮膜3bや粘着性絶縁皮膜3cは、必ずしも絶縁ス
ペーサ3の両面に形成される必要はなく、少なくとも片
方の表面に設けられることにより、一定の作用効果を得
られるものである。例えば、図1の実施例のように、隣
接する機器の一方が開閉機器である場合には、少なくと
もこの開閉機器側の表面に、解重合性絶縁皮膜3bや粘
着性絶縁皮膜3cを設けることが有効である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、エポキシ樹脂注型された絶縁スペーサに、シリカも
しくはガラス短繊維を充填し、且つ、少なくとも片方の
表面に絶縁皮膜を形成することにより、耐分解ガス性に
優れ、絶縁信頼性が高く、しかも、誘電率が低く、絶縁
設計の裕度の大きな、優れた絶縁スペーサを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による絶縁スペーサの第1実施例を示す
構造図。
【図2】本発明による絶縁スペーサの第2実施例を示す
構造図。
【図3】本発明による絶縁スペーサの第3実施例を示す
構造図。
【図4】従来の絶縁スペーサを示す構造図。
【図5】シリカ充填エポキシ樹脂とアルミナ充填エポキ
シ樹脂の耐分解ガス性を示すグラフ。
【符号の説明】
1a,1b…密閉容器 2…高電圧導体 3…絶縁スペーサ 3a…絶縁皮膜 3b…解重合性絶縁皮膜 3c…粘着性絶縁皮膜 4a,4b…ガス空間 5…接点 6…開閉機器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスを封入してなる筒状の密閉容器
    内に配設され、この密閉容器内に高電圧導体を絶縁支持
    する絶縁スペーサにおいて、 前記絶縁スペーサが、シリカもしくはガラス短繊維を充
    填したエポキシ樹脂注型体からなる本体部と、この本体
    部の少なくとも片方の表面を被覆する絶縁皮膜を有する
    ことを特徴とする絶縁スペーサ。
JP26025091A 1991-10-08 1991-10-08 絶縁スペーサ Pending JPH05111132A (ja)

Priority Applications (1)

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JP26025091A JPH05111132A (ja) 1991-10-08 1991-10-08 絶縁スペーサ

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JP26025091A JPH05111132A (ja) 1991-10-08 1991-10-08 絶縁スペーサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588359A2 (en) * 1992-09-18 1994-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-insulated apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0588359A2 (en) * 1992-09-18 1994-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-insulated apparatus
EP0588359A3 (ja) * 1992-09-18 1994-04-27 Mitsubishi Electric Corp

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