JPH0530627A - ガス絶縁電気装置 - Google Patents

ガス絶縁電気装置

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JPH0530627A
JPH0530627A JP3177897A JP17789791A JPH0530627A JP H0530627 A JPH0530627 A JP H0530627A JP 3177897 A JP3177897 A JP 3177897A JP 17789791 A JP17789791 A JP 17789791A JP H0530627 A JPH0530627 A JP H0530627A
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JP
Japan
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insulating support
gas
tank
conductor
insulating
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JP3177897A
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English (en)
Inventor
Takashi Okamoto
隆司 岡本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • 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】 SF6ガスを内蔵するガス絶縁電気装置におい
て、周囲温度の変化によりSF6ガスが液化して金属粉等
を含んで流れても絶縁支持物の絶縁性能を低下させない
ようにする。 【構成】 接地タンク2の内面に複数の環状の溝5〜10
を設け、液化SF6の液滴を導く。溝5〜10は鉛直方向の
下方に至るほど絶縁支持物4から離れるべく軸方向と所
定の角度をもって斜めに形成しておき、液滴を絶縁支持
物4から遠ざけるように導く形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、最低気温が零下30℃
〜零下40℃に達する低温地域において使用されるガス絶
縁電気装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は従来のガス絶縁電気装置を示す横
断面図である。また、図13は、図12のXIII-XIII線断面
図である。図において、接地タンク2内には高電位導体
1が絶縁支持物4によって絶縁支持されている。接地タ
ンク2内には圧縮されたSF6ガス3が充填されており、
このSF6ガス3のガス温度とガス圧力との間には図11の
グラフに示すような関係がある。すなわち、ガス温度が
変化すると、図に示す特性曲線に沿ってガス圧力が変化
する。なお、点線部は飽和蒸気圧曲線を示す。ガス絶縁
電気装置内のSF6ガス密度は、周囲温度がSF6の液化温度
以上であると周囲温度が変化しても一定である。しか
し、周囲温度が液化温度以下に下がるとSF6ガス3が液
化し、ガス絶縁電気装置内のSF6ガス密度は低下する。
【0003】周囲温度が低下する時、接地タンク2が最
初に液化温度以下になり、次いで接地タンク2に接して
いるSF6ガス3が液化しはじめる。液化したSF6は 接地
タンク2の内面で液滴となり、この液滴は接地タンク2
の内面に沿って重力方向に引かれ、他の液滴と合体しな
がら滴り、液化SF6の流れBを形成する。このような流
れBを形成する過程において液滴は接地タンク2の内面
に付着している微細な金属粉等を一緒に巻き込んで流れ
ていくので、流れと共に次第に金属粉等の含有量が増え
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のSF
6ガス絶縁電気装置では、液化SF6の流れBが絶縁支持物
4に触れてその表面を伝って流れる場合もある。このよ
うな場合、液化SF6に含まれていた金属粉等が絶縁支持
物4の表面に付着して残り、絶縁支持物4の絶縁性能を
低下させるという問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ために成されたもので、SF6ガス3が液化して流れても
絶縁支持物4の絶縁性能を低下させることのないガス絶
縁電気装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るガス絶縁
電気装置は、高電位を印加されるべき導体と、上記導体
を絶縁支持する絶縁支持物と、SF6ガスを収容する内部
空間に上記導体と上記絶縁支持物とを支持し、該導体と
同軸配置を成す管状タンクであって、上記絶縁支持物近
傍の内面に、鉛直方向の下方に至るほど該絶縁支持物か
ら離れるべく軸方向と所定の角度をもって形成された複
数の環状溝を有する接地タンクと、を備えたものであ
る。
【0007】また、場合によっては、SF6ガスを収容す
る管状の接地タンクと、上記接地タンク内に支持された
絶縁支持物と、上記絶縁支持物によって絶縁支持され、
上記接地タンクと同軸配置を成して高電位を印加される
べき導体であって、上記絶縁支持物近傍の表面に、鉛直
方向の下方に至るほど該絶縁支持物から離れるべく軸方
向と所定の角度をもって形成された複数の環状溝を有す
る導体と、を備えたものであっても良い。
【0008】さらに、SF6ガスを収容する管状タンクで
あって、その内面に軸方向と所定の角度をもって形成さ
れた複数の環状溝と、この環状溝と連通して底面に形成
された凹部とを有する接地タンクと、上記接地タンク内
の上記環状溝近傍であって、鉛直方向の下方に至るほど
該環状溝と離れる側の位置に支持された絶縁支持物と、
上記絶縁支持物によって絶縁支持され、上記接地タンク
と同軸配置を成して高電位を印加されるべき導体であっ
て、上記絶縁支持物近傍の表面に、鉛直方向の下方に至
るほど該絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角度
をもって且つその鉛直方向最下部の水平方向位置が上記
凹部の凹部平面に含まれるような複数の環状溝を有する
導体と、を備えた構成とすることもできる。
【0009】さらにまた、SF6ガスを収容する管状の接
地タンクと、上記接地タンク内に支持された絶縁支持物
と、上記絶縁支持物によって絶縁支持され、上記接地タ
ンクと同軸配置を成して高電位を印加されるべき導体
と、上記接地タンクの内面に形成された絶縁物から成る
絶縁被覆であって、その表面に鉛直方向の下方に至るほ
ど上記絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角度を
もって形成された複数の環状溝を有する絶縁被覆と、上
記導体の表面に形成された絶縁物から成る絶縁被覆であ
って、その表面に鉛直方向の下方に至るほど上記絶縁支
持物から離れるべく軸方向と所定の角度をもって形成さ
れた複数の環状溝を有する絶縁被覆と、を備えた構成と
することもできる。
【0010】
【作用】接地タンクに設けられた環状溝は、接地タンク
内面に付着して滴り落ちる液化SF6ガスの液滴を捕捉
し、絶縁支持物から離れた位置に導く。導体に設けられ
た環状溝は、導体表面に付着して滴り落ちる液化SF6
液滴を捕捉し、絶縁支持物から離れた位置に落下させ
る。接地タンクに設けた凹部は液化SF6をそこに貯溜さ
せる。環状溝を有する絶縁被覆は液化SF6の液滴を捕捉
して絶縁支持物から離れた位置に落下させるのみなら
ず、溝の存在による局部的電界強度の増大を低いレベル
に抑える。
【0011】
【実施例】図1は第1の実施例を示す横断面図である。
また、図2は、図1のII-II線断面図である。図におい
て、接地タンク2内には高電位導体1(以下、単に導体
という)が絶縁支持物4によって絶縁支持されている。
接地タンク2内には圧縮されたSF6ガス3が充填されて
いる。接地タンク2の内壁面には、内壁面を斜めに一周
する楕円環状の溝5〜10が絶縁支持物4の左右にそれぞ
れ複数個(本実施例では3個)設けられている。絶縁支
持物4の向かって左側に形成された溝5〜7は接地タン
ク2の軸に対して図の反時計方向に鋭角の所定の角度
(通常45゜以下)をもつように形成され、互いに平行に
且つ所定の間隔をおいて設けられる。絶縁支持物4の向
かって右側に形成された溝8〜10は接地タンク2の軸に
対して図の時計方向に前記の所定の角度をもつように形
成され、互いに平行に且つ所定の間隔をおいて設けられ
る。つまり、溝5〜7と溝8〜10とは絶縁支持物4をは
さんでほぼ面対称となるように、且つ、溝の下部に至る
ほど絶縁支持物4から離れるように形成されている。
【0012】上記のように構成されたガス絶縁電気装置
において、周囲温度が低下し、接地タンク2の温度がSF
6ガス3の液化SF6温度以下になると、接地タンク2内面
付近のSF6ガスが液化する。液化したSF6ガス3は接地タ
ンク2の内面に液滴となって付着する。液化温度以下の
状態でさらに時間が経過すると接地タンク2の内面近傍
のみならず接地タンク2内のSF6ガス3全体において液
化が進み、接地タンク2に付着する液滴の量が増え、接
地タンク2内面を伝って滴り落ちる液化SF6の流れAが
生じる。この流れAは最初は重力方向に引かれて接地タ
ンク2の軸と直交する円弧の軌跡をえがくように滴る
が、溝5〜10に達するとその中へ流入し、その後は溝5
〜10を通ってその最下部まで達する。
【0013】前述のように、溝5〜10はそれぞれ下部に
至るほど絶縁支持物4から離れるように形成されている
ので、液化したSF6は絶縁支持物4の表面からだんだん
遠ざかりながら溝5〜10の最下部に達することになる。
従って、一旦溝5〜10に流入した液化SF6が絶縁支持物
4の表面を伝って流れるような事態は生じない。溝7と
絶縁支持物4とによって仕切られた接地タンク2の内面
2aはその表面積の大半が接地タンク2の軸位置より下方
にあるため、液化したSF6の液滴は主として下方に付着
する。従って、液滴が流れを形成しても絶縁支持物4の
表面を伝って流れる可能性は極めて低く、接地タンク2
の内面2aを伝って滴り落ちる。溝8と絶縁支持物4とに
よって仕切られた接地タンク2の内面2bについても同様
である。
【0014】図3は、第2の実施例を示す横断面図であ
る。また、図4は、図3のIV-IV線断面図である。図に
おいて、接地タンク2内には高電位導体1(以下、単に
導体という)が絶縁支持物4によって絶縁支持されてい
る。接地タンク2内には圧縮されたSF6ガス3が充填さ
れている。導体1の表面には、表面を斜めに一周する楕
円環状の溝11〜16が絶縁支持物4の左右にそれぞれ複数
個(本実施例では3個)設けられている。絶縁支持物4
の向かって左側に形成された溝11〜13は接地タンク2の
軸に対して図の反時計方向に鋭角の所定の角度(通常45
゜以下)をもつように形成され、互いに平行に且つ所定
の間隔をおいて設けられる。絶縁支持物4の向かって右
側に形成された溝14〜16は接地タンク2の軸に対して図
の時計方向に前記の所定の角度をもつように形成され、
互いに平行に且つ所定の間隔をおいて設けられる。つま
り、溝11〜13と溝14〜16とは絶縁支持物4をはさんでほ
ぼ面対称となるように、且つ、溝の下部に至るほど絶縁
支持物4から離れるように形成されている。
【0015】上記のように構成された第2の実施例によ
るガス絶縁電気装置において、周囲温度が低下すると、
接地タンク2の底面に液化SF6が貯溜する。この状態か
ら周囲温度が上昇すると、まず最初に接地タンク2の温
度が上昇してその底面上にある液化SF6が気化する。と
ころが、導体1は一般に接地タンク2より温度の上昇が
遅いためこの時点においてもまだSF6の液化温度以下の
温度を保っている場合がある。このような場合、気化し
たSF6ガス3が導体1に触れて再び液化して液滴とな
る。本実施例はこのようなSF6ガス3の再液化時におけ
る絶縁支持物4の汚れ防止に有利な構成を提供するもの
である。
【0016】さて、導体1上に付着した液滴は、重力に
より導体1の表面を伝って滴り落ちようとするが、溝11
〜16に達するとその中へ流入し、その後は溝11〜16を通
って下方へ流れる。前述のように、溝11〜16は接地タン
ク2の軸に対して所定の角度を有するように且つ下方に
なるほど絶縁支持物4から遠ざかるように形成されてい
るため、溝11〜16に流入した液滴はそれぞれ絶縁支持物
4から最も離れた位置、すなわち溝11〜16の最下部に達
して落下する。
【0017】一方、周囲温度がSF6の液化温度を大きく
下回った時は、液化量も増大するので、一旦接地タンク
2の底面に溜まって静止した液化SF6が、再び動き出し
て絶縁支持物4に接近する場合がある。このような場合
に適した構成を示すのが以下の第3の実施例である。図
5は第3の実施例を示す横断面図であり、図6はそのVI
-VI断面図である。第1の実施例又は第2の実施例と同
様の部分には同一符号を付してその説明は省略する。接
地タンク2に溝5〜10を設けた点は第1の実施例と同一
であり、導体1に溝12〜15を設けた点は溝の個数が少な
いことと溝12〜15の傾斜が若干なだらかであること以外
は基本的に第2の実施例と同様である。接地タンク2の
底面には液溜め17が設けられている。図5の向かって左
側の液溜め17は溝5〜7の下端部と通じるような位置
に、右側の液溜め17は溝8〜10の下端部と通じるような
位置にそれぞれ形成されている。
【0018】周囲温度の低下によって液化したSF6ガス
は接地タンク2の内面に液滴となって付着し、溝5〜10
に流れ込む。溝5〜10に流れ込んだ液化SF6は液溜め17
にすべて貯溜する。また、周囲温度が液化温度以下から
上昇するときには、液化SF6は導体1の溝12〜15を伝っ
て接地タンク2底面へ落下するが、落下する位置に液溜
め7が設けられているので液化SF6はすべて液溜め7に
貯溜する。こうして液化SF6は常に液溜め7に集められ
る。
【0019】なお、上記第3の実施例では溝5〜10及び
液溜め7は開口、すなわち溝を完全に露出させている
が、細かい網目の金網を用いて接地タンク2の内面と同
一面を形成するように溝5〜10及び液溜め7を覆っても
良い。このようにすると、外気温が上昇して液化SF6
再びガス化した時に、溝5〜10や液溜め17に残存してい
る金属粉は、導体1に印加される電圧による静電気を金
網が遮へいすることによって、受けずにすむ。従って金
属粉が再び浮上したりすることがなくなる。
【0020】上記第3の実施例において接地タンク2の
溝5と導体1の溝12とにのみ注目した電界強度分布図が
図7である。溝5及び12はそれぞれ接地タンク2の内面
及び導体1の表面を切削することにより形成する。従っ
て、溝5及び12の縁辺部はとがっていて、曲率半径が小
さい。そのため、これら縁辺部表面の電界強度が大きく
なる(矢印C)。このように電界強度の強い部分が局部
的に存在することはガス絶縁電気装置の絶縁特性を低下
させる。縁辺部に丸み加工を施すことも電界の集中を防
ぐ為の一案であるが、以下に述べる第4の実施例はさら
に抜本的に、このような絶縁物特性の低下防止をも配慮
した構成を示すものである。
【0021】図8は第4の実施例を示す横断面図であ
り、図9はそのVIII-VIII断面図である。本実施例にお
いては接地タンク2及び導体1自体には溝は形成されて
いないが、接地タンク2の内面に設けられた絶縁被覆50
に溝55〜60が形成されている。また、導体1の表面に設
けられた絶縁被覆60にも溝61〜66が形成されている。こ
れらの溝55〜60及び61〜66はそれぞれ第1の実施例の溝
5〜10(図1)及び第2の実施例の溝11〜16(図3)と
同様の形状・配置で設けられており、また、それらの機
能についても同様である。
【0022】図10は図8における溝55と61との周辺にお
ける電界分布にのみ注目した図である。溝55及び61の縁
辺部の電界強度Dは、絶縁被覆50及び60の誘電率とそれ
らの厚さによって決まる電圧の分担によって前述の図7
に示した状態よりも緩和される。すなわち、溝55及び61
等を設けたことによる局部的な電界強度の増大は接地タ
ンク2や導体1に直に溝を設ける場合より小さくなる。
【0023】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で以下に記載する効果を奏する。請求項1のガス絶縁電
気装置(第1の実施例)においては接地タンクに設けら
れた環状溝により、液化SF6の液滴を絶縁支持物から遠
ざけた位置に導くので、金属粉等を含む液滴の流れによ
って絶縁支持物を汚損することがなくなり、ガス絶縁電
気装置としての絶縁特性の低下を防ぐことができるとい
う効果がある。
【0024】請求項2のガス絶縁電気装置(第2の実施
例)においては導体に設けられた環状溝により、液化SF
6の液滴を絶縁支持物から遠ざけた位置に落下させるの
で、金属粉等を含む液滴の流れによって絶縁支持物を汚
損することがなくなり、請求項1と同様に、ガス絶縁電
気装置としての絶縁特性の低下を防ぐことができるとい
う効果がある。
【0025】請求項3のガス絶縁電気装置(第3の実施
例)においては請求項1及び2の効果に加えて、液化SF
6を凹部(液溜め)に所定量を溜めておくことができる
ので周囲温度がSF6の液化温度を大きく下回って液化量
が増大しても、液化SF6が再び動き出して接地タンク底
面を流れ、絶縁支持物に接触するといった事態を防止で
きるという効果がある。
【0026】請求項4のガス絶縁電気装置(第4の実施
例)においては請求項1及び2の効果に加えて、溝を設
けたことによる局部的電界強度の増大を低いレベルに抑
えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を示す横断面図
【図2】図1のII-II断面図
【図3】第2の実施例を示す横断面図
【図4】図3のIV-IV断面図
【図5】第3の実施例を示す横断面図
【図6】図2のVI-VI断面図
【図7】図5の一部の電界分布を示す図
【図8】第4の実施例を示す横断面図
【図9】図8のVIII-VIII断面図
【図10】図8の一部の電界分布を示す図
【図11】SF6ガスのガス温度とガス圧力との間の関係
を示すグラフ
【図12】従来のガス絶縁電気装置を示す横断面図
【図13】図12のXIII-XIII断面図
【符号の説明】
1 導体 2 接地タンク 3 SF6ガス 4 絶縁支持物 5〜10 溝 11〜16 溝 17 液溜め 50, 60 絶縁被覆

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高電位を印加されるべき導体と、 上記導体を絶縁支持する絶縁支持物と、 SF6ガスを収容する内部空間に上記導体と上記絶縁支持
    物とを支持し、該導体と同軸配置を成す管状タンクであ
    って、上記絶縁支持物近傍の内面に、鉛直方向の下方に
    至るほど該絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角
    度をもって形成された複数の環状溝を有する接地タンク
    と、 を備えたガス絶縁電気装置。
  2. 【請求項2】 SF6ガスを収容する管状の接地タンク
    と、 上記接地タンク内に支持された絶縁支持物と、 上記絶縁支持物によって絶縁支持され、上記接地タンク
    と同軸配置を成して高電位を印加されるべき導体であっ
    て、上記絶縁支持物近傍の表面に、鉛直方向の下方に至
    るほど該絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角度
    をもって形成された複数の環状溝を有する導体と、 を備えたガス絶縁電気装置。
  3. 【請求項3】 SF6ガスを収容する管状タンクであっ
    て、その内面に軸方向と所定の角度をもって形成された
    複数の環状溝と、この環状溝と連通して底面に形成され
    た凹部とを有する接地タンクと、 上記接地タンク内の上記環状溝近傍であって、鉛直方向
    の下方に至るほど該環状溝と離れる側の位置に支持され
    た絶縁支持物と、 上記絶縁支持物によって絶縁支持され、上記接地タンク
    と同軸配置を成して高電位を印加されるべき導体であっ
    て、上記絶縁支持物近傍の表面に、鉛直方向の下方に至
    るほど該絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角度
    をもって且つその鉛直方向最下部の水平方向位置が上記
    凹部の凹部平面に含まれるような複数の環状溝を有する
    導体と、 を備えたガス絶縁電気装置。
  4. 【請求項4】 SF6ガスを収容する管状の接地タンク
    と、 上記接地タンク内に支持された絶縁支持物と、 上記絶縁支持物によって絶縁支持され、上記接地タンク
    と同軸配置を成して高電位を印加されるべき導体と、 上記接地タンクの内面に形成された絶縁物から成る絶縁
    被覆であって、その表面に鉛直方向の下方に至るほど上
    記絶縁支持物から離れるべく軸方向と所定の角度をもっ
    て形成された複数の環状溝を有する絶縁被覆と、 上記導体の表面に形成された絶縁物から成る絶縁被覆で
    あって、その表面に鉛直方向の下方に至るほど上記絶縁
    支持物から離れるべく軸方向と所定の角度をもって形成
    された複数の環状溝を有する絶縁被覆と、 を備えたガス絶縁電気装置。
JP3177897A 1991-07-18 1991-07-18 ガス絶縁電気装置 Pending JPH0530627A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6050554A (en) * 1996-09-24 2000-04-18 Draftex Industries Limited Vibration damping assemblies
JP2012110191A (ja) * 2010-11-19 2012-06-07 Mitsubishi Electric Corp ガス絶縁電気機器

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