JPH06223656A - ガスブッシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺ガスブッシングにおいても、優れた絶縁
性能を維持し、防爆性能を向上できるようにする。 【構成】 碍管１の内部には、碍管の軸方向にほぼこれ
と同等の長さの絶縁筒２０が、碍管内部の中央部に配設
された中心導体２とほぼ同心となるように、碍管内面と
近接する位置に配設されている。また、碍管内部には、
金属性の環状電極である接地シールド電極２１及び中間
シールド電極２２から成る内部電極２３が取り付けられ
ている。この接地シールド電極２１は、タンクあるいは
タンクと碍管下部フランジとの間に設けられた座２４に
よって、高圧側に寄せられて支持固定されている。ま
た、中心導体２と接地シールド電極２１の間には、中間
シールド電極２２が設置され、接地シールド電極２１の
上端部から上部に突出するように取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高電圧機器に使用され
る長尺ブッシングに係り、特に、防爆性能を向上させる
と共に、絶縁性能ならびに耐汚損特性を向上させるべく
改良を施したガスブッシングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の首都圏における電力需要の伸びに
伴い、発電所の増設による供給量の確保が検討されてい
る。しかしながら、この電力の輸送には、遠隔地の発電
所から都心に至る長大な送電系統が必要となるため、用
地難の昨今においては、発電所増設の都度送電路を確保
することは困難であり、かかる方法による解決は極めて
厳しいものがある。

【０００３】通常、電力の輸送に際しては、送電損失を
最小限にするため、発電所端において電圧を一度上昇さ
せた後、需要地近傍で電圧を低減させている。この場
合、送電電圧を上昇させることによって、送電電力を増
加させることが可能であることから、昇圧による送電電
力の増大策がとられてきた。この送電電圧は、日本国内
においては現在、最高５５０ｋＶであるが、前記の理由
によりさらに送電電圧を上げ、交流１１００ｋＶ（ＵＨ
Ｖ、Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｖｏｌｔａｇｅ）にするこ
とが検討されている。

【０００４】この場合、送電電路の両端に設置される変
電所には、一回線当たり最低６本のブッシングが設置さ
れることになる。このブッシングは磁器を材料として構
成されているが、大気中における沿面放電特性によって
沿面距離が決まり、汚損による放電特性を考慮すると、
気中碍管部分で約１２ｍの距離が必要と試算されてい
る。

【０００５】また、ブッシングの内部の絶縁構成につい
ては、こうした長尺ブッシングの軽量化を図る目的か
ら、碍管内部に絶縁性を有するガス、例えばＳＦ₆ ガス
を加圧封入するガスブッシング方式が採用されている。
この場合の内部電極構成については、大きく分類すると
ストレスコーン方式、中間シールド電極方式、部分コン
デンサ方式が提案されている。

【０００６】この中で、中間シールド電極方式について
は、特公昭５９−２４４８２号公報に基本的な提案がな
されている。これを図３を参照して簡単に説明する。即
ち、絶縁ガス３を封入し、中心導体２を挿通配置した碍
管１の内部に、円筒状の接地シールド電極４が固定され
ている。また、この接地シールド電極４と中心導体２と
の間には、円筒状の中間シールド電極５が配設され、支
持部材を介して前記接地シールド電極４に固定されてい
る。なお、接地シールド電極４は中間シールド電極５の
軸方向中央部の周囲に配置されている。さらに、碍管１
の下端部外側には、外部接地シールド電極７が設けられ
ている。

【０００７】この様に構成された中間シールド電極方式
のガスブッシングにおいては、前記中間シールド電極５
を含む内部電極６および外部接地シールド電極７の作用
により、碍管沿面の電界を制御することができ、これに
より絶縁性能を改善することができる。

【０００８】一方、ガスブッシングには上記絶縁性能だ
けでなく、優れた防爆性能も要求される。万が一なんら
かの原因により碍管に破裂が生じた場合でも、安全性を
確保し、周辺機器に対する被害を最小限に食い止める必
要があるからである。この防爆構造については、特許第
１３０３００３号に示される様に、防爆用内筒体を碍管
内部に配設する提案がなされている。これを図４を参照
して簡単に説明する。即ち、碍管１には、その内面との
間に微細な間隙１１をおいて防爆用内筒体１０が内装さ
れている。

【０００９】この様に構成されたガスブッシングにおい
ては、碍管１と防爆用内筒体１０間に充填される絶縁ガ
ス量を必要最小限にすることができるため、万が一なん
らかの原因により碍管が破壊されても、碍管の破片の飛
散距離を小さくでき、この破片により周辺機器が損傷を
受けるといった二次災害を効果的に防止することができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
３に示した手段によって絶縁性能を確保することはでき
ても、防爆性能を確保することは困難であった。また、
１０００ｋＶ級のガスブッシングにおいては、内部電極
による沿面電界の低減が十分ではなかった。さらに、図
４に示した手段によって防爆性能を確保することはでき
ても、１２ｍにおよぶ沿面距離を要する碍管では、接地
側近傍における電界の集中により絶縁性能を確保するこ
とは困難であった。そのため、優れた絶縁性能及び防爆
性能を併有した１０００ｋＶ級のガスブッシングの開発
が切望されていた。

【００１１】本発明は上記の様な従来技術の欠点を解消
するために提案されたもので、その目的は、優れた絶縁
性能及び防爆性能を有する信頼性の高いガスブッシング
を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、絶縁媒体を充填した碍管内部に、碍管とほぼ同心と
なるように絶縁性を有する筒及び中心導体を挿入したガ
スブッシングにおいて、前記碍管の接地側に所定の高さ
を有する金属性の環状電極を設け、この環状電極と前記
中心導体との間に、一個または複数個の中間シールド電
極を前記環状電極よりも上部に突出するように取り付け
たことを特徴とするものである。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のガスブッシングにおいて、中心導体の半径をａ、中間
シールド電極の半径をｂ、金属性の環状電極の半径をｃ
とする時、これらが（ａ＋ｃ）／２＜ｂ＜ｃの関係を満
足し、且つ、中間シールド電極の電位が、中心導体の電
位に対して１０％〜５０％の電圧範囲にあることを特徴
とするものである。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のガスブッシングにおいて、電界が集中する金属部分の
一部あるいは全部に対して、絶縁性を有する材料でコー
ティングあるいはアルマイト処理を施したことを特徴と
するものである。

【００１５】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のガスブッシングにおいて、中間シールド電極の一部に
スリットを形成したことを特徴とするものである。

【００１６】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
のガスブッシングにおいて、中間シールド電極を環状電
極の上端部より碍管上部にある部分と、下端部より下部
にある部分とに分割して構成し、両者を導電性を有する
部材で接続したことを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】本発明のガスブッシングによれば、碍管内部に
内装された絶縁筒により、碍管と絶縁筒間の絶縁媒体の
容量を必要最小限とすることができ、碍管が破裂した場
合でも、破片の飛散距離を少なくすることができる。

【００１８】また、中心導体と環状電極の間に配設され
る中間シールド電極を、環状電極よりも上部に突出する
ように取り付けることにより、碍管下部面における電位
の集中をなくすことができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて具体的に説明する。なお、図３または図４に示し
た従来型と同一の部材には同一の符号を付して、説明は
省略する。

【００２０】本実施例においては、図１に示した様に、
碍管１の内部には、碍管の軸方向にほぼこれと同等の長
さの絶縁性を有する筒（以下、絶縁筒と記す）２０が配
設されている。この絶縁筒２０は、碍管内部の中央部に
配設された中心導体２とほぼ同心となるように、碍管内
面と近接する位置に配設されている。また、碍管内部に
は、金属性の環状電極である接地シールド電極２１及び
中間シールド電極２２から成る内部電極２３が取り付け
られている。

【００２１】図２は、前記内部電極２３の拡大図を示し
たものである。即ち、接地シールド電極２１は、タンク
あるいはタンクと碍管下部フランジとの間に設けられた
座２４によって、高圧側に寄せられて支持固定されてい
る。また、中心導体２と接地シールド電極２１の間に
は、中間シールド電極２２が設置されている。この中間
シールド電極２２は、前記接地シールド電極２１の長さ
より長く構成され、接地シールド電極２１の上下端部か
ら上下に突出するように構成されている。

【００２２】なお、この突出量は、接地シールド電極２
１の上端部からの突出量の方が、下端部からの突出量に
比べて十分長くなるように構成されている。また、前記
中間シールド電極２２と接地シールド電極２１は、中間
シールド電極の外周面に設けた支持部材と接地シールド
電極に設けられた支持部材との間を、中心導体２の軸方
向とほぼ同じ方向にのびる絶縁物２５によって支持固定
されている。

【００２３】この様な構成を有する本実施例のガスブッ
シングにおいては、碍管１の内部に絶縁筒２０を挿入し
たことにより、碍管１と絶縁筒２０との間の絶縁ガス３
の量を少なくすることができる。これにより、万が一な
んらかの原因で碍管が破壊しても、碍管の破片の飛散距
離を小さくでき、この破片により周辺機器が損傷を受け
るといった二次災害を効果的に防止することができる。

【００２４】また、中間シールド電極の電位は、中心導
体２と接地電位の中間にあることから、本実施例におい
ては、中間シールド電極２２の設置位置を変えることに
よって、碍管沿面の電位分布を制御できるように構成さ
れている。即ち、中間シールド電極２２を接地シールド
電極２１より長く構成し、中間シールド電極２２の上端
部を接地シールド電極２１の上端部より碍管上部に位置
するように構成した結果、碍管下部面における電位の集
中をなくすことができる。これにより、碍管フランジ下
部における沿面電界を低減することができるので、碍管
沿面の絶縁特性を改善することができる。

【００２５】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、中間シールド電極は中心導体２の周囲
に同心に複数個配置することも可能である。これによ
り、さらに電位分布の均一化を図ることができ、より絶
縁特性に優れたガスブッシングを提供することができ
る。

【００２６】次に、中心導体の半径をａ、中間シールド
電極の半径をｂ、接地シールド電極の半径をｃとする
時、これらが（ａ＋ｃ）／２＜ｂ＜ｃの関係を満足し、
且つ、中間シールド電極の電位が、中心導体の電位に対
して１０％〜５０％の電圧範囲にある場合、碍管の電位
分布はより均一化されることが明らかとなった。

【００２７】また、中間シールド電極を挿入することに
より、局部的に中心導体の電界が上昇する場合には、中
間シールド電極部分を貫通する中心導体を他の部分より
も細くすることにより、中心導体およびこれと対向する
部分の電界を緩和することができる。これにより絶縁特
性のさらなる改善が図れる。

【００２８】さらに、電界が集中する金属部分の一部あ
るいは全部に対して、絶縁性を有する材料でコーティン
グあるいはアルマイト処理を施すことにより、絶縁強度
を向上することができる。

【００２９】また、中間シールド電極としては比較的長
尺のものが必要となるため、その重量は大きくならざる
を得ないが、中間シールド電極の一部にスリットを形成
することにより軽量化を図ることができる。さらに、中
間シールド電極を接地シールド電極の上端部より碍管上
部にある部分と、下端部より下部にある部分とに分割し
て構成し、両者を導電性を有する部材で接続することに
よっても、中間シールド電極の軽量化を図ることができ
る。

【００３０】なお、上記実施例はいずれも１２ｍ級の長
尺ガスブッシングについて説明したが、これよりも短い
ブッシングについても、本発明を適用することにより、
同様に優れた絶縁性能及び防爆性能を得られることは言
うまでもない。

【００３１】

【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば、長尺
ガスブッシングにおいても優れた絶縁性能を維持し、防
爆性能を向上させた信頼性の高いガスブッシングを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガスブッシングの一実施例を示す断面
図

【図２】図１に示した実施例の要部拡大断面図

【図３】従来のガスブッシングの一例を示す断面図

【図４】従来のガスブッシングの一例を示す断面図

【符号の説明】

１…碍管 ２…中心導体 ３…絶縁ガス ４…接地シールド電極 ５…中間シールド電極 ６…内部電極 ７…外部接地シールド電極 １０…防爆用内筒体 １１…間隙 ２０…絶縁筒 ２１…接地シールド電極 ２２…中間シールド電極 ２３…内部電極

フロントページの続き (72)発明者 青柳 浩邦 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 村瀬 洋 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁媒体を充填した碍管内部に、碍管と
   ほぼ同心となるように絶縁性を有する筒及び中心導体を
   挿入したガスブッシングにおいて、 前記碍管の接地側に所定の高さを有する金属性の環状電
   極を設け、この環状電極と前記中心導体との間に、一個
   または複数個の中間シールド電極を前記環状電極よりも
   上部に突出するように取り付けたことを特徴とするガス
   ブッシング。
2. 【請求項２】 中心導体の半径をａ、中間シールド電極
   の半径をｂ、金属性の環状電極の半径をｃとする時、こ
   れらが（ａ＋ｃ）／２＜ｂ＜ｃの関係を満足し、且つ、
   中間シールド電極の電位が、中心導体の電位に対して１
   ０％〜５０％の電圧範囲にあることを特徴とする請求項
   １に記載のガスブッシング。
3. 【請求項３】 電界が集中する金属部分の一部あるいは
   全部に対して、絶縁性を有する材料でコーティングある
   いはアルマイト処理を施したことを特徴とする請求項１
   に記載のガスブッシング。
4. 【請求項４】 中間シールド電極の一部にスリットを形
   成したことを特徴とする請求項１に記載のガスブッシン
   グ。
5. 【請求項５】 中間シールド電極を環状電極の上端部よ
   り碍管上部にある部分と、下端部より下部にある部分と
   に分割して構成し、両者を導電性を有する部材で接続し
   たことを特徴とする請求項１に記載のガスブッシング。