JPH06351117A - ガス絶縁機器 - Google Patents

ガス絶縁機器

Info

Publication number
JPH06351117A
JPH06351117A JP5139710A JP13971093A JPH06351117A JP H06351117 A JPH06351117 A JP H06351117A JP 5139710 A JP5139710 A JP 5139710A JP 13971093 A JP13971093 A JP 13971093A JP H06351117 A JPH06351117 A JP H06351117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating
thermosetting
gas
insulation
structural member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5139710A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokuni Aoyanagi
浩邦 青柳
Hiroshi Murase
洋 村瀬
Iwao Oshima
巖 大島
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5139710A priority Critical patent/JPH06351117A/ja
Publication of JPH06351117A publication Critical patent/JPH06351117A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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

Landscapes

  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁構造部材の絶縁性能を向上させたガス絶
縁機器を提供すること。 【構成】 絶縁ガスを封入した金属容器内に通電用の高
電圧導体を挿通し、この高電圧導体を前記金属容器内で
熱硬化性の絶縁構造部材にて絶縁支持して構成する。さ
らに、前記絶縁構造部材の沿面部には、この絶縁構造部
材と同質の液状絶縁材料が塗布された後セラミックス材
料を塗布し一体に硬化させて形成した絶縁被覆を施して
成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁機器に係り、
特に絶縁ガスを封入した密閉構造の金属容器内に高電圧
導体を絶縁構造部材を介して支持して収納するガス絶縁
機器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より絶縁性能の優れたSF6 ガスを
主絶縁媒体としたガス絶縁開閉装置が適用され普及し、
今や、変電所及び発電所の開閉装置の主流を成してい
る。現在は、このガス絶縁開閉装置の 550kVあるいはU
HV級への高電圧化と大容量化が求められ、一部実用化
されている。これらの大形開閉所は社会のエネルギー流
通の根幹を成すことから、高い信頼性が要求されること
は勿論であるが、更に経済性も要求され、より縮小化が
望まれている。先ず、ガス絶縁開閉装置から説明する。
【0003】変電所の開閉装置部の単線結線図の一例を
図7に示す。この単線結線図に従って、ガス絶縁開閉装
置を配置した一例を図8に示す。また、図8のA−A矢
視図を図9に、更に開閉装置部の構造を図10に示す。図
10に示すようにガス絶縁開閉装置の本体部分(図8で2
点鎖線で囲んだ部分)は、遮断器2、断路器3、接地開
閉器6のような開閉器と、主母線1、母線4、内装CT
のように開閉器でない部分とから成り、いずれも金属容
器内に絶縁スペーサ8、絶縁筒9によって絶縁支持され
た充電部を収納し、絶縁ガスで通常SF6 ガスが充填さ
れている。尚、図10に示されていないが、絶縁筒9の内
部には、遮断器2、断路器3の充填部から絶縁し、可動
電極を駆動する絶縁ロッドが挿入されている。また、図
8に示すように開閉器などの主要機器を含むガス絶縁開
閉装置本体部分は‥‥‥部で示されるように極めてコン
パクトにまとめられるが、架空線との引き込み口部は気
中絶縁となるブッシング5で受けるため、ブッシング5
からガス絶縁開閉機器本体部までは長尺のガス絶縁母線
4で接続することになる。このガス絶縁母線4の一例を
図11に示す。このガス絶縁母線は主機器部に含まれる母
線と同一構造を有しており、接地電位の金属容器9内に
電流通電用の高電圧導体10を配し、この高電圧導体を支
持するエポキシ樹脂などの熱硬化性絶縁材料の円錐形絶
縁スペーサ11及びポスト形絶縁スペーサ12が配置されて
いる。一般に、ガス絶縁開閉装置は基本的にはこの様な
構造を有しており、この金属容器9内に絶縁性能の優れ
たSF6 ガスが通常4kgf/cm2 程度に加圧されて充填
されている。そして、ガス絶縁開閉装置本体部と、ブッ
シング5から本体部までの接続母線部も全部含めてガス
絶縁開閉装置と言っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来多用さ
れているガス絶縁開閉装置にはいくつかの問題点があ
る。一つには、絶縁性能が非常に優れたガスを加圧充填
することにより、大場に縮小化することが可能となった
が、一方、金属容器9内に、例えば数mm程度の金属異物
が存在しても、高電圧導体10を含む充電部と金属容器9
間の絶縁性能を低下させることが知られている。例え
ば、図11に示す母線部において、金属異物が存在する
と、金属異物は運転電圧のもとで高電圧導体10と金属容
器9間を往復運動する。この様な状態になると、金属異
物は電荷を帯び、円錐形絶縁スペーサ11またはポスト形
絶縁スペーサ12の沿面に付着し、静電吸引力のためその
箇所に留まる。この時に、断路器3の開閉にともない高
いサージ電圧が発生すると、この金属異物を介して絶縁
スペーサの沿面の絶縁破壊が引き起こされる虞れがあ
る。この現象は、絶縁スペーサを多数有するガス絶縁開
閉装置にとって深刻な問題であり、製造上金属異物を皆
無にできないことから、ガス絶縁部の絶縁性能にこれら
のことを配慮した余裕を更に付加し、大形化したり、あ
るいは金属異物を捕らえるためのトラップ装置を随所に
設けるなど余分な付属物を多数必要になる。
【0005】また、絶縁スペーサの沿面に絶縁スペーサ
のマトリックス材料であるエポキシ樹脂以外の材料を被
覆する試みもあるが、その密着性に課題があり、工業製
品として問題がある。いずれにしろ、金属異物の存在
は、ガス絶縁装置の絶縁性能を脅かすことになり、信頼
性の上で問題になる。ここでは、ガス絶縁母線の絶縁ス
ペーサのみについて説明したが、遮断器、断路器に用い
られる絶縁筒及び絶縁ロッドに関しても同じことが言え
る。本発明は上記の点を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、絶縁構造部材の絶縁性能を向上さ
せたガス絶縁機器を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁ガスを封
入した金属容器内に通電用の高電圧導体を挿通し、この
高電圧導体を前記金属容器内で熱硬化性の絶縁構造部材
にて絶縁支持して構成する。さらに、前記絶縁構造部材
の沿面部には、この絶縁構造部材と同質の液状絶縁材料
が塗布された後セラミックス材料を塗布し一体に硬化さ
せて形成した絶縁被覆を施して構成する。
【0007】
【作用】以上の構成により、金属容器から高電圧充電部
を絶縁支持する熱硬化性の絶縁構造部材の表面を同質材
料の液状の熱硬化性樹脂で塗布し、更に、セラミックス
材料を塗布してから熱硬化させるため、絶縁構造部材の
沿面は、セラミックス材料の表面層を形成する。そこ
で、絶縁構造部材の沿面に金属異物が付着しても、金属
異物は無機のセラミックス材料表面に付着するため、金
属異物先端から部分放電が発生しても、絶縁劣化が生じ
にくい。また、電荷を帯びた金属異物が仮に付着したと
しても、絶縁構造部材の体積固有抵抗よりも低いセラミ
ックス材料の表面層を選定してあれば、部分放電で生じ
た電荷が逃げやすく、金属異物が長時間沿面に付着して
いることもない。更に、絶縁構造部材の沿面のセラミッ
クス材料の表面粗さを20μm以上に選定すれば、金属異
物がさらに付着しにくい特徴もある。その結果、金属異
物に対して、ガス絶縁機器の絶縁性能をより向上させる
ことができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明のガス絶縁開閉装置の実施例を
図1乃至図6を参照して説明する。図1は母線部の構造
断面図である。絶縁ガス13を加圧し充填した金属容器9
内にエポキシ樹脂で代表される熱硬化性絶縁材料の円錐
形絶縁スペーサ及びポスト形絶縁スペーサの沿面部を、
同質の液状の熱硬化性絶縁材料を塗布した後更にセラミ
ックス材料を塗布し硬化させて被覆する。即ち熱硬化/
セラミックス複合沿面円錐形絶縁スペーサ14及び熱硬化
/セラミックス複合沿面ポスト形絶縁スペーサ15を用い
た絶縁構造部材により通電用の高電圧導体を絶縁支持し
ている。図2及び図3にこれらの熱硬化/セラミックス
複合沿面形絶縁構造部材(熱硬化/セラミックス複合沿
面円錐形絶縁スペーサ14及び熱硬化/セラミックス複合
沿面ポスト形絶縁スペーサ15)の詳細図を示す。どちら
も、例えばエポキシレジンの注形または成形にて製作さ
れたスペーサ本体14a,15aの絶縁ガス13が触れる沿面
部を熱硬化/セラミックス複合絶縁材料14b,15bで被
膜を施している図4は遮断器の構造図である。絶縁ガス
13を加圧し充填した金属容器9内に絶縁筒の沿面部を熱
硬化/セラミックス絶縁材料で被覆した熱硬化/セラミ
ックス複合沿面絶縁筒16の熱硬化/セラミックス複合沿
面形絶縁構造部材で遮断部を絶縁支持し、絶縁ロッドの
沿面部を熱硬化/セラミックス絶縁材料で被覆した熱硬
化/セラミックス複合沿面絶縁ロッド17で構成される熱
硬化/セラミックス複合沿面形絶縁構造部材により遮断
部を駆動装置から絶縁し駆動している。図5及び図6に
これらの熱硬化/セラミックス複合沿面形絶縁構造部材
の詳細図を示す。エポキシレジンの注形、成形または含
浸にて製作された絶縁筒本体16a、絶縁ロッド本体17a
の絶縁ガスが触れる沿面部を熱硬化/セラミックス絶縁
材料16b,17bで被膜を施している。
【0009】本発明の作用を説明する。本発明の熱硬化
/セラミックス複合沿面絶縁スペーサ14,15、熱硬化/
セラミックス複合沿面絶縁筒16及び熱硬化/セラミック
ス複合沿面絶縁ロッド17などから構成される熱硬化/セ
ラミックス複合沿面形絶縁構造部材は、沿面が全て熱硬
化/セラミックス絶縁材料14b,15b,16b,17bで被
覆されている。そのため、ガス絶縁開閉装置内に万一金
属異物が存在し、運転電圧で金属異物が動き廻り、これ
らの絶縁構造部材の沿面に付着したとしても、熱硬化/
セラミックス絶縁材料14b,15b,16b,17bに必ず付
着する。更に、これらの熱硬化/セラミックス絶縁材料
14b,15b,16b,17bの表面はセラミックス材料で形
成されている。仮に、金属異物が絶縁構造部材の沿面電
界強度の高いところに付着した場合、運転状態で金属異
物の先端から部分放電が生じる。ガス絶縁開閉装置の絶
縁構造部材の沿面への金属異物付着の絶縁上の問題点と
して、断面図サージなどの急峻波サージ電圧に対して絶
縁性能が著しく低下することである。特に、サージ電圧
の極性が反転して印加された場合、その傾向が著しく現
れる。例えば、負極性サージ電圧が印加され、その後正
極性サージ電圧が印加された場合を考えてみる。負極性
サージ電圧で金属異物先端からの放電により電界放射さ
れた自由電子が金属異物先端部分に蓄積し、沿面には負
の蓄積電荷の沿面帯電が形成される。ここで、従来のエ
ポキシレジンの絶縁構造部材では体積固有抵抗が非常に
高いため、表面抵抗率も高く、この蓄積電荷が逃げにく
く、その放電時定数は日のオーダである。そのため、こ
の様な状態で正極性サージ電圧が印加されると、等価的
に金属異物先端の電界が強められ、同一極性のサージ電
圧印加に比べ約20%絶縁性能が低下する。しかし、本発
明の熱硬化/セラミックス複合沿面形絶縁構造部材にお
いては、酸化アルミの体積固有抵抗はエポキシレジンの
それに比べ、約2桁のオーダに小さくすることができる
ため、サージ電圧の印加で形成した蓄積電荷が逃げ易い
状態にある。即ち、熱硬化/熱可塑性複合形絶縁構造部
材沿面の蓄積電荷の放電時定数は1/100 〜1/10にな
り、時間のオーダになる。一般に、ガス絶縁開閉装置に
おける断路器操作は日のオーダであるため、一回の断路
器操作のサージ電圧で形成した蓄積電荷は次の断路器操
作時のサージ電圧が印加されるまでに拡散されている。
従って、熱硬化/セラミックス複合沿面形絶縁部材に万
一金属異物が付着して、通常の断路器操作でのサージ電
圧による絶縁性能を20%向上させることができる。
【0010】
【発明の効果】絶縁構造部材にセラミックス材料を直に
塗布せずに、絶縁構造部材と同質の液状の熱硬化性材料
を塗布した後、一体に硬化されるため、絶縁構造部材沿
面へのセラミックス材料の密着性が向上し、且つ、均一
化される。この様に、熱硬化/セラミックス複合沿面形
絶縁構造部材を用いることにより、絶縁信頼性の高いガ
ス絶縁機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のガス絶縁開閉装置の母線部
の構造断面図。
【図2】図1に示された母線部の絶縁構造部材の詳細
図。
【図3】図1に示された母線部の絶縁構造部材の詳細
図。
【図4】本発明の他の実施例のガス絶縁遮断器の構造
図。
【図5】図4に示された遮断器の絶縁構造部材の詳細
図。
【図6】図4に示された遮断器の絶縁構造部材の詳細
図。
【図7】ガス絶縁開閉装置の接続に係る単線結線図。
【図8】ガス絶縁開閉装置の配置図。
【図9】図8のA−A矢視図。
【図10】ガス絶縁開閉装置の構造断面図。
【図11】従来のガス絶縁開閉装置の母線部の構造断面
図。
【符号の説明】
1…主母線 2…遮断器 3…断路器 4…母線 5…高圧電極 6…接地開閉器 7…内装CT 8…絶縁スペーサ 9…金属容器 10…高電圧導体 11…円錐形絶縁スペーサ 12…ポスト形絶縁スペーサ 13…絶縁ガス 14…熱硬化/セラミックス複合沿面円錐形絶縁スペーサ 14a…スペーサ本体 14b…熱硬化/セラミックス絶縁材料 15…熱硬化/セラミックス複合沿面ポスト形絶縁 15a…スペーサ本体 15b…熱硬化/セラミックス絶縁材料 16…熱硬化/セラミックス複合沿面絶縁筒 16a…絶縁筒本体 16b…熱硬化/セラミックス絶縁材料 17…熱硬化/セラミックス複合沿面絶縁ロッド 17a…絶縁ロッド本体 17b…熱硬化/セラミックス絶縁材料

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスを封入した金属容器内に通電用
    の高電圧導体を挿通し、この高電圧導体を前記金属容器
    内で熱硬化性の絶縁構造部材にて絶縁支持して成るガス
    絶縁機器において、前記絶縁構造部材の沿面部には、こ
    の絶縁構造部材と同質の液状絶縁材料が塗布された後セ
    ラミックス材料を塗布し一体に硬化させて形成した絶縁
    被覆を施して成ることを特徴とするガス絶縁機器。
  2. 【請求項2】 前記セラミックス材料の体積固有抵抗が
    前記絶縁構造部材の体積固有抵抗以下である請求項1記
    載のガス絶縁機器。
  3. 【請求項3】 前記絶縁被覆の表面粗度が20μm以上で
    ある請求項1記載のガス絶縁機器。
JP5139710A 1993-06-11 1993-06-11 ガス絶縁機器 Pending JPH06351117A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5139710A JPH06351117A (ja) 1993-06-11 1993-06-11 ガス絶縁機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5139710A JPH06351117A (ja) 1993-06-11 1993-06-11 ガス絶縁機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06351117A true JPH06351117A (ja) 1994-12-22

Family

ID=15251621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5139710A Pending JPH06351117A (ja) 1993-06-11 1993-06-11 ガス絶縁機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06351117A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233374A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Toshiba Corp 真空遮断器の操作機構
CN112670040A (zh) * 2020-11-20 2021-04-16 华北电力大学 一种用于气体绝缘高压电气设备的陶瓷支柱绝缘子

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011233374A (ja) * 2010-04-27 2011-11-17 Toshiba Corp 真空遮断器の操作機構
CN112670040A (zh) * 2020-11-20 2021-04-16 华北电力大学 一种用于气体绝缘高压电气设备的陶瓷支柱绝缘子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3860553B2 (ja) ガス絶縁開閉装置
JPS6292716A (ja) 直流高圧送電装置
Hasegawa et al. DC dielectric characteristics and conception of insulation design for DC GIS
JPH0622436A (ja) ガス絶縁機器用絶縁物
JPH06351117A (ja) ガス絶縁機器
JPH0715813A (ja) ガス絶縁開閉装置
JPH0591611A (ja) ガス絶縁開閉装置
JPH08242513A (ja) スイッチギヤ、電気機器
JP3369319B2 (ja) 抵抗付き断路器
JP7137486B2 (ja) ガス絶縁開閉装置及びその製造方法
JPH0898341A (ja) スイッチギヤ
Rukmananda et al. Insulation integrity of grading high insulating spacer with functionally graded material in a Gas Insulated Busduct
JP4130249B2 (ja) 直流避雷器
JPH03251013A (ja) ガス絶縁機器
JPH0345111A (ja) ガス絶縁機器
JPH11273480A (ja) ガス絶縁機器
JPH08103008A (ja) ガス絶縁開閉装置
JPS6020713A (ja) 電気絶縁装置
JPH03251014A (ja) ガス絶縁母線
Ming et al. Behaviour and effect of conducting spiral particles under AC voltage in a gas insulated electrode system
JPH0393417A (ja) ガス絶縁電気機器の絶縁構造
JPS6241532Y2 (ja)
JPS6123644B2 (ja)
JPH0928010A (ja) ガス絶縁開閉装置及び管路気中送電線とその絶縁スペーサ
JPS5912511A (ja) ガスブツシング