JPH0687609B2 - ガス絶縁電気機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は導体を絶縁套管に収容し絶縁ガスを充填して
電気絶縁を行なつたガス絶縁電気機器に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第３図は例えば昭和60年電気学会全国大会講演論文集
（昭和60年４月発行）の第12分冊,1689〜90頁に掲載の
論文「1331,±500KV級ガス絶縁直流開閉装置の開発−直
流用防爆形ガスブツシング−」，吉積敏昭、平野良樹、
板橋好文、大沼昭栄、荒畑吉邦、松田節之、新田東平
（三菱電機株式会社）に発表されたものと類似の従来の
ガス絶縁電気機器を示す断面図である。図において
（１）は導体、（２）は金属端子、（３）はこの金属端
子に上記導体（１）を導電接続する摺動接触子、（４）
は絶縁套管であつて磁器碍管が使用されている。（５）
は上記絶縁套管（４）に固着されたフランジ、（６）は
上記絶縁套管（４）に固着されたフランジ、（７）はガ
ス絶縁電気機器の主要導電部を収容した密閉容器の開口
部、（８）はこの開口部に溶着されたフランジ、（９）
は取付板、（10）は繊維強化合成樹脂で作られた絶縁
筒、（11）は上記導体（１）からの突設部で上記絶縁筒
（10）の上端部を封止する取付金具（11a）と上記絶縁
筒（10）の上端部に固着されたフランジ（11b）とから
なる。（12）は上記絶縁筒（10）の下端部に固着された
フランジ、（13）は上記金属端子（２）の電界を緩和す
るシールドである。

従来のガス絶縁電気機器は上記のように構成されてお
り、導体（１）、金属端子（２）、摺動接触子（３）、
絶縁套管（４）、絶縁筒（10）、取付金具（11a）など
を取付板（９）にボルトで締結して組み立てたものをこ
のガス絶縁電気機器の主要導電部（図示せず）を収容し
た密閉容器（図示せず）の開口部（７）のフランジ
（８）に載せ開口部（７）の内部に設けられた主要導電
部の摺動接触子（図示せず）に導体（１）を導電接続し
パツキン（図示せず）を介してフランジ（８）と取付板
（９）とをボルトで締結する。そして絶縁ガスの充填が
行なわれるが絶縁筒（10）の内部は開口部（７）を通じ
て密閉容器と連通しておりその使用圧力である３〜5Kg/
cm²のガス圧に充気されたまた絶縁筒（10）と絶縁套管
（４）との間の空間には大気圧よりやゝ高いガス圧の上
記と同じ絶縁ガスが充填される。このガス絶縁電気機器
は密閉容器に収容された主要導電部をこの密閉容器の外
部へ引出す口出しのほかこの密閉容器に充填された絶縁
ガスのガス圧を保持するため口出し部分を絶縁筒（1
0）、取付金具（11a），フランジ（11b）（12）と絶縁
套管（４）、金属端子（２）、フランジ（５）（６）と
でもつて二重に封止する機能をもつている。このため絶
縁套管（４）が万一破損することがあつても絶縁筒（1
0）と絶縁套管（４）との間の空間のガス圧が大気圧に
近いので絶縁套管（４）の破片が飛散することはなくま
た密閉容器に充填された絶縁ガスが大気中に放出してそ
のガス圧が低下し絶縁性能が低下することのない防爆形
になつている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のガス絶縁電気機器は以上のように構成されている
ので例えば直流の高い電圧が印加されると導体（１）、
金属端子（２）、摺動接触子（３）、取付金具（11
a），フランジ（11b），フランジ（５），シールド（1
3）はは大地電位のフランジ（８）、取付板（９）、フ
ランジ（６）（12）に対し、高電位となる。絶縁套管
（４）の内面では金属端子（２）に接する下端部と取付
板（９）に接する下端部との間に上記の印加された電圧
がかかり絶縁套管（４）の軸方向に沿つてその表面の漏
洩抵抗に基づきほぼ一様に傾斜した電位分布となる。と
ころが導体（１）からの突設部（11）である取付金具
（11a）およびフランジ（11b）と対向する絶縁套管
（４）の内面はその軸方向のほゞ中間に位置するためこ
の部分の電位は上記の印加された電圧のほゞ半分の電位
となりこの部分と全電圧のかかる突設部（11）との間に
上記の印加された電圧のほゞ半分の電位差を生じる。こ
の電位差に基づく電界により突設部（11）から上記の印
加された電圧と同じ極性の電荷が放出された絶縁套管
（４）の内面へ移動するが絶縁套管（４）の内面は絶縁
ガスと接しているため漏洩抵抗が高く絶縁套管（４）内
面の突設部（11）と対向する部分に蓄積する傾向があ
る。このとき上記の印加される電圧の極性が反転すると
上記の蓄積電荷のため突設部（11）及びこれと対向する
絶縁套管（４）の内面部分間の電界強度が異常に高くな
つて絶縁破壊を生じると云う問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので絶縁套管の内面に電荷が蓄積して絶縁破壊を生
じることのないガス絶縁電気機器を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るガス絶縁電気機器は大気中にあつて一端
を金属端子で封止し他端を密閉容器の開口部に固着して
連通させ絶縁ガスを充填した一体構成または組み立て構
成の絶縁套管この絶縁套管の内面と所定の間隔を保つて
同軸配置し一端を金属端子に他端を密閉容器内の導電部
に導電接続して絶縁ガスにより電気絶縁された導体、こ
の導体と同電位でかつ絶縁套管の開口部に固着した端部
から所定の絶縁距離にある絶縁套管の軸方向中間部の内
面と対向して電界の集中する導体からの突設部を備えた
ものにおいて絶縁套管の上記中間部の内面及び外面に互
に導電接続された導電電極を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては絶縁套管の軸方向中間部の内面に設
けられた導電電極が導体の突設部から放出される電荷を
受け絶縁套管の軸方向中間部の外面に設けられた導電電
極に導きこの導電電極から絶縁套管外面の漏洩抵抗を通
じて大地に放出するから絶縁套管内面に電荷が蓄積する
ことはない。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図である。図に
おいて（１）〜（３），（７）〜（13）は上記従来装置
と全く同一のものである。（14）は組み立て構成の絶縁
套管であつて磁器碍管（24）（34）からなる。（25）
（26）は上記磁器碍管（24）のそれぞれ上端部と下端部
に固着されたフランジ（35）（36）は上記磁器碍管（3
4）の上端部と下端部に固着されたフランジ、（41）は
導電電極であつてＴ型断面の環状体が使用され上記絶縁
套管（14）の内面継合部分に装着され上記フランジ（2
6）（35）と導電接続される。

上記のように構成されたガス絶縁電気機器においては上
記従来装置と同じく絶縁筒（10）の内部は開口部（７）
を通じて密閉容器と連通しておりその使用圧力である３
〜5Kg/cm²の絶縁ガスが充気されまた絶縁筒（10）と絶
縁套管（14）との間の空間には大気圧よりやゝ高いガス
圧の上記と同じ絶縁ガスが充填される。そして例えば直
流の高い電圧が印加されると導体（１）、金属端子
（２）、摺動接触子（３）、取付金具（11a），フラン
ジ（11b），シールド（13），フランジ（25）が大地電
位にあるフランジ（８）、取付板（９）、フランジ（1
2）（36）に対し高電位となる。絶縁套管（14）の内面
では金属端子（２）に接する絶縁套管（14）の上端部と
取付板（９）に接する絶縁套管（14）の下端部との間に
上記の印加された高い電圧がかかり絶縁套管（14）の軸
方向に沿つてその表面の漏洩抵抗に基づきほゞ一様に傾
斜した電位分布となる。導体（１）からの突設部（11）
である取付金具（11a）およびフランジ（11b）と対向す
る絶縁套管（14）の内面継合部分は絶縁套管（14）の軸
方向のほぼ中間に位置するためこの内面継合部分に装着
された導電電極（41）は上記の印加電圧のほゞ半分の電
位となり全電圧のかかる突設部（11）との間に上記の印
加電圧のほゞ半分の電圧がかかつて電界を生じる。この
電界により突設部（11）から上記の印加電圧と同じ極性
の電荷を放出し導電電極（41）へ移動するが絶縁套管
（14）の内面は絶縁ガスと接して漏洩抵抗が高いため導
電接続されたフランジ（26）（35）を経て大気中にある
絶縁套管（14）の外面を漏洩して大地電位のフランジ
（36）へ放出することになる。

第２図はこの発明の他の実施例を示す断面図である。こ
の実施例では絶縁套管（44）は一体構成の合成樹脂碍管
であり絶縁套管（44）の内面と外面の突設部（11）と対
向する部分に設ける導電電極（51）（52）をそれぞれ環
状体としその円周の少なくとも１ヶ所で接続金具（53）
により導電接続したものを一体注型する。この実施例で
も同じく所期の目的を達成することができる。なお、上
記のいずれの実施例でも導体（１）からの突設部（11）
が取付金具（11a）およびフランジ（11b）であるとして
説明したが、取付金具（11a）とフランジ（11b）のいず
れか一方が絶縁套管（14）（44）の内面に向けてより大
きく突出する場合にはその突出する方が突設部になる。

また、上記各実施例では直流電圧を印加した場合につい
て説明を行なつたが交流電圧であつても例えば無負荷送
電線の充電電流を遮断した場合には正負いずれかの極性
の残留電圧が印加されることがあるがこの場合において
も直流電圧を印加した場合と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり大気中にあつて一端を金
属端子で封止し他端を密閉容器の開口部に固着して連通
させ絶縁ガスを充填した一体構成または組み立て構成の
絶縁套管の内部にその内面と所定の間隔を保つて導体を
同軸配置しこの導体に一端を金属端子に他端を密閉容器
内の導電部に導電接続して絶縁ガスにより電気絶縁し、
この導体と同電位でかつ絶縁套管の開口部に固着した端
部から所定の絶縁距離にある絶縁套管の軸方向中間部の
内面と対向して電界の集中する導体からの突設部がある
ものにおいて絶縁套管の上記中間部の内面及び外面に互
に導電接続された導電電極を設けたので電圧を印加した
ときに突設部から放出される電荷は絶縁套管内面の導電
電極を経て絶縁套管外面の導電電極に導かれ大気中にあ
る絶縁套管の外面を漏洩して大地へ放出する。したがつ
て印加する電圧の極性が反転しても絶縁套管内面に電荷
が蓄積することはなく絶縁性能が改善されると云う効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図はこ
の発明の他の実施例を示す断面図、第３図は従来のガス
絶縁電気機器を示す断面図である。 図において（１）は導体、（２）は金属端子、（３）は
摺動接触子、（７）は密閉容器の開口部、（８）はフラ
ンジ、（９）は取付板、（11）は突設部、（11a）は取
付金具、（11b）はフランジ、（14）は絶縁套管、（2
4）は磁器碍管、（25）（26）はフランジ、（34）は磁
器碍管、（35）（36）はフランジ、（41）は導電電極、
（44）は絶縁套管、（51）（52）は導電電極、（53）は
接続金具である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】大気中にあって一端を金属端子で封止し他
   端を密閉容器の開口部に固着して連通させ絶縁ガスを充
   填した一体構成または組み立て構成の絶縁套管、この絶
   縁套管の内面と所定の間隔を保って同軸配置し一端を上
   記金属端子に他端を上記密閉容器内の導電部に導電接続
   して上記絶縁ガスにより電気絶縁された導体、この導体
   と同電位でかつ上記絶縁套管の上記開口部に固着した端
   部から所定の絶縁距離にある上記絶縁套管の軸方向中間
   部の内面と対向して電界の集中する上記導体からの突設
   部を備えたものにおいて、上記絶縁套管の上記中間部の
   内面及び外面に互に導電接続された導電電極を設けたこ
   とを特徴とするガス絶縁電気機器。
2. 【請求項２】導電電極は絶縁套管内面に装着されたＴ型
   断面の環状体と絶縁套管外面に固着されたフランジであ
   って全周に亘って互に導電接続したものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のガス絶縁電気機
   器。
3. 【請求項３】導電電極は絶縁套管の内面と外面とに装着
   された環状帯であってその円周の少なくとも１ケ所で互
   に導電接続したものであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のガス絶縁電気機器。