JPH08149667A - ガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置 - Google Patents
ガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置Info
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- JPH08149667A JPH08149667A JP6283117A JP28311794A JPH08149667A JP H08149667 A JPH08149667 A JP H08149667A JP 6283117 A JP6283117 A JP 6283117A JP 28311794 A JP28311794 A JP 28311794A JP H08149667 A JPH08149667 A JP H08149667A
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Installation Of Bus-Bars (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、小型で十分な絶縁性能が得ら
れるガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置を提供すること
にある。 【構成】ガス絶縁母線は高圧導体４１，タンク壁４３，
厚さ０.２mm 以上の絶縁材４２及びスペ−サ４４等から
構成される。
れるガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置を提供すること
にある。 【構成】ガス絶縁母線は高圧導体４１，タンク壁４３，
厚さ０.２mm 以上の絶縁材４２及びスペ−サ４４等から
構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス絶縁母線に係り、特
に変電所に使用されるガス絶縁開閉装置に用いるのに好
適なガス絶縁母線に関する。
に変電所に使用されるガス絶縁開閉装置に用いるのに好
適なガス絶縁母線に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＩＳ（Gas Insulated Switchgear：ガ
ス絶縁開閉装置）内に金属異物が混入すると、金属異物
は帯電・浮上し、スペーサに付着したり、高圧導体に衝
突したりして局部的な電界集中を起し絶縁破壊の原因と
なる。このため、金属異物の混入を極力抑えるようにし
ているが、混入した場合も考慮した設計となっている。
その方法として、壁面と金属異物との接触による金属異
物の帯電を防止する目的で、タンク内面に絶縁塗装を施
す従来技術が特開昭55−136811号公報，特開昭57−1772
16号公報などに、厚さ２０〜３０μｍ程度の絶縁塗装を
施す従来技術が、平成５年電気学会 電力エネルギー部
門大会論文集II ９７１頁に記載されている。また、タ
ンク径を大きくすることにより電界の大きさを制限して
いる従来技術もある。
ス絶縁開閉装置）内に金属異物が混入すると、金属異物
は帯電・浮上し、スペーサに付着したり、高圧導体に衝
突したりして局部的な電界集中を起し絶縁破壊の原因と
なる。このため、金属異物の混入を極力抑えるようにし
ているが、混入した場合も考慮した設計となっている。
その方法として、壁面と金属異物との接触による金属異
物の帯電を防止する目的で、タンク内面に絶縁塗装を施
す従来技術が特開昭55−136811号公報，特開昭57−1772
16号公報などに、厚さ２０〜３０μｍ程度の絶縁塗装を
施す従来技術が、平成５年電気学会 電力エネルギー部
門大会論文集II ９７１頁に記載されている。また、タ
ンク径を大きくすることにより電界の大きさを制限して
いる従来技術もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は電界が大きい場合、異物先端で部分放電を起こし帯電
するため、タンク径を小さくできないという欠点があっ
た。
は電界が大きい場合、異物先端で部分放電を起こし帯電
するため、タンク径を小さくできないという欠点があっ
た。
【０００４】本発明の目的は、小型で十分な絶縁性能が
得られるガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置を提供する
ことにある。
得られるガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、高電圧が印加される導体と，該導体を内
蔵し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器とを備
えるガス絶縁母線において、容器内部の異物と，該異物
が容器壁面内に作る鏡像とで生成される異物端部の電界
が絶縁破壊電界の約１／５以下となるように、前記容器
の内表面に非導電性物質を設ける。
に、本発明は、高電圧が印加される導体と，該導体を内
蔵し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器とを備
えるガス絶縁母線において、容器内部の異物と，該異物
が容器壁面内に作る鏡像とで生成される異物端部の電界
が絶縁破壊電界の約１／５以下となるように、前記容器
の内表面に非導電性物質を設ける。
【０００６】また、高電圧が印加される導体と，該導体
を内蔵し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器と
を備えるガス絶縁母線において、前記容器の内表面に厚
さ０.２mm 以上の非導電性物質を設ける。
を内蔵し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器と
を備えるガス絶縁母線において、前記容器の内表面に厚
さ０.２mm 以上の非導電性物質を設ける。
【０００７】
【作用】ガス絶縁母線のタンク内は通常４気圧程度のＳ
Ｆ6 ガスで満たされている。４気圧のＳＦ6 ガスの正極
性コロナ放電開始電界は３.３×１０7Ｖ／ｍ、負極性コ
ロナ放電開始電界は２.１９×１０7Ｖ／ｍであることが
実験的に測定されている。
Ｆ6 ガスで満たされている。４気圧のＳＦ6 ガスの正極
性コロナ放電開始電界は３.３×１０7Ｖ／ｍ、負極性コ
ロナ放電開始電界は２.１９×１０7Ｖ／ｍであることが
実験的に測定されている。
【０００８】以下、本発明の作用を解析結果を用いて説
明する。図２に長さ５mm ，外径 ０.２mm の円柱状金
属異物がタンク壁から３０μｍ離れているときに、壁面
内の鏡像を考慮した解析により求めた金属異物上に発生
する電荷密度分布を示す。（ａ）が放電前，（ｂ）が放
電後である。鏡像の影響により、放電前には壁に近い異
物端部に大きな負の電荷が生じるが、放電すると壁から
離れた異物端部に大きな正の電荷を生じる。異物上の総
電荷量は、放電前は０Ｃであったものが、放電後には
１.４５×１０-10Ｃに増加している。これに伴い電界に
より異物に作用する力は、放電前は壁に吸引する方向に
２.８６×１０-4Ｎ であるが、放電後は壁に反発する方
向に１.０１×１０-4Ｎ となる。
明する。図２に長さ５mm ，外径 ０.２mm の円柱状金
属異物がタンク壁から３０μｍ離れているときに、壁面
内の鏡像を考慮した解析により求めた金属異物上に発生
する電荷密度分布を示す。（ａ）が放電前，（ｂ）が放
電後である。鏡像の影響により、放電前には壁に近い異
物端部に大きな負の電荷が生じるが、放電すると壁から
離れた異物端部に大きな正の電荷を生じる。異物上の総
電荷量は、放電前は０Ｃであったものが、放電後には
１.４５×１０-10Ｃに増加している。これに伴い電界に
より異物に作用する力は、放電前は壁に吸引する方向に
２.８６×１０-4Ｎ であるが、放電後は壁に反発する方
向に１.０１×１０-4Ｎ となる。
【０００９】次に、総電荷量が０Ｃの異物について、放
電前における壁からの距離と異物端部の電界との関係を
解析により求めた結果を図３に示す。同図のように、壁
面内にできる鏡像の影響を受けて、壁からの距離が約
０.２mm になるまでは電界はほぼ直線的に減少するが、
壁からの距離が１mmを越えると鏡像の影響が小さくな
り、電界はほぼ一定の値となる。放電後における壁から
の距離と異物端部の電界との関係を解析により求めた結
果は図４のようになる。放電があると異物の壁側端部の
電界集中は緩和され図４（ａ）のようになるが、まだ壁
の近くでは電界は高い。また、異物のガス側（壁の反対
側）端部の電界は図４（ｂ）のようになる。図４の
（ａ）と（ｂ）を比較すると分かるように、放電に伴い
異物は帯電し、壁側端部よりもガス側端部の方が電界が
高くなる。
電前における壁からの距離と異物端部の電界との関係を
解析により求めた結果を図３に示す。同図のように、壁
面内にできる鏡像の影響を受けて、壁からの距離が約
０.２mm になるまでは電界はほぼ直線的に減少するが、
壁からの距離が１mmを越えると鏡像の影響が小さくな
り、電界はほぼ一定の値となる。放電後における壁から
の距離と異物端部の電界との関係を解析により求めた結
果は図４のようになる。放電があると異物の壁側端部の
電界集中は緩和され図４（ａ）のようになるが、まだ壁
の近くでは電界は高い。また、異物のガス側（壁の反対
側）端部の電界は図４（ｂ）のようになる。図４の
（ａ）と（ｂ）を比較すると分かるように、放電に伴い
異物は帯電し、壁側端部よりもガス側端部の方が電界が
高くなる。
【００１０】一方、絶縁破壊電界は、タンク内の空間に
異物がある場合は１.３×１０7Ｖ／ｍ、タンク壁面に異
物がある場合は７×１０6Ｖ／ｍ となることが実験的に
測定されており、これを異物端部の電界に換算すると、
両者共２.２×１０8Ｖ／ｍとなる。この異物端部の絶縁
破壊電界と図４の解析結果を比較すると、壁からの距離
が０.２mm になると、異物端部の電界は絶縁破壊電界の
１／５以下に低下し、絶縁破壊電界に対する余裕が大き
くなる。
異物がある場合は１.３×１０7Ｖ／ｍ、タンク壁面に異
物がある場合は７×１０6Ｖ／ｍ となることが実験的に
測定されており、これを異物端部の電界に換算すると、
両者共２.２×１０8Ｖ／ｍとなる。この異物端部の絶縁
破壊電界と図４の解析結果を比較すると、壁からの距離
が０.２mm になると、異物端部の電界は絶縁破壊電界の
１／５以下に低下し、絶縁破壊電界に対する余裕が大き
くなる。
【００１１】従って、タンク内面に厚さ０.２mm 以上の
非導電性物質を設けることにより、タンクを小型にして
も十分な絶縁性能が得られる。また、図４に示すよう
に、壁からの距離が１mm以上になると、異物端部の電界
はほぼ一定となるので、十分な絶縁性能を維持しつつガ
ス絶縁母線の小型化を図るためには、タンク内面に設け
る非導電性物質の厚さは１mm程度が好ましい。
非導電性物質を設けることにより、タンクを小型にして
も十分な絶縁性能が得られる。また、図４に示すよう
に、壁からの距離が１mm以上になると、異物端部の電界
はほぼ一定となるので、十分な絶縁性能を維持しつつガ
ス絶縁母線の小型化を図るためには、タンク内面に設け
る非導電性物質の厚さは１mm程度が好ましい。
【００１２】更に、このような電界の挙動は異物が電界
から受ける力や電荷量にも影響を与える。図５に放電後
における、壁からの距離と異物が受ける電界による力及
び異物の電荷量との関係を解析により求めた結果を示
す。図のように電界による力、電荷量ともに壁からの距
離が約０.２mm までは急激に減少して約１／２程度とな
り、約１mm以上離れるとそれぞれ約４.５×１０-5Ｎ，
約４.５×１０-11 Ｃとほぼ一定になる。同図からも、
異物を壁から０.２mm 以上離すことの有効性がわかる。
から受ける力や電荷量にも影響を与える。図５に放電後
における、壁からの距離と異物が受ける電界による力及
び異物の電荷量との関係を解析により求めた結果を示
す。図のように電界による力、電荷量ともに壁からの距
離が約０.２mm までは急激に減少して約１／２程度とな
り、約１mm以上離れるとそれぞれ約４.５×１０-5Ｎ，
約４.５×１０-11 Ｃとほぼ一定になる。同図からも、
異物を壁から０.２mm 以上離すことの有効性がわかる。
【００１３】以上のように、壁に接していなくても壁近
傍では、壁面にできる鏡像により壁に近い異物端部に電
荷が集中し、端部電界が絶縁破壊電界（放電限界）を越
え放電により電荷交換を行い、異物は浮上力を受ける。
傍では、壁面にできる鏡像により壁に近い異物端部に電
荷が集中し、端部電界が絶縁破壊電界（放電限界）を越
え放電により電荷交換を行い、異物は浮上力を受ける。
【００１４】従って、異物端部の電界が急激に大きくな
る壁面近傍の領域に入らないように、壁表面に厚さ０.
２mm 以上の非導電性物質を設けることにより異物が電
界から受ける浮上力を小さくできると共に、異物端部の
電界集中を小さく抑え絶縁破壊電界に対する余裕を大き
くすることができる。ガス絶縁母線の小型化という観点
では、非導電性物質の厚さとしては１mm程度が好まし
い。
る壁面近傍の領域に入らないように、壁表面に厚さ０.
２mm 以上の非導電性物質を設けることにより異物が電
界から受ける浮上力を小さくできると共に、異物端部の
電界集中を小さく抑え絶縁破壊電界に対する余裕を大き
くすることができる。ガス絶縁母線の小型化という観点
では、非導電性物質の厚さとしては１mm程度が好まし
い。
【００１５】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１，図１３乃至図
１６を用いて説明する。図１３乃至図１６は本発明を適
用したガス絶縁開閉装置を示しており、図１３は平面図
を、図１４は図１３のＡ−Ａ矢視図を、図１５は図１３
のＢ−Ｂ矢視図を、図１６は図１３のＣ−Ｃ矢視図をそ
れぞれ表わしている。
１６を用いて説明する。図１３乃至図１６は本発明を適
用したガス絶縁開閉装置を示しており、図１３は平面図
を、図１４は図１３のＡ−Ａ矢視図を、図１５は図１３
のＢ−Ｂ矢視図を、図１６は図１３のＣ−Ｃ矢視図をそ
れぞれ表わしている。
【００１６】図１３から明らかなように、主母線１，２
は平行に付設面に固定されている。その左方には、両主
母線１,２間に電気的に直列に接続される３台の遮断器
ＣＢ1,ＣＢ2,ＣＢ3がそれらの並置方向の線が主母線と
平行になるように並置されている。各遮断器間を電気的
に直列接続する母線手段は、遮断器よりも主母線１，２
側に構成されている。
は平行に付設面に固定されている。その左方には、両主
母線１,２間に電気的に直列に接続される３台の遮断器
ＣＢ1,ＣＢ2,ＣＢ3がそれらの並置方向の線が主母線と
平行になるように並置されている。各遮断器間を電気的
に直列接続する母線手段は、遮断器よりも主母線１，２
側に構成されている。
【００１７】図１４は遮断器ＣＢ1 を含む開閉ユニット
であり、縦配置した遮断器ＣＢ1 の上方端子には、断路
器ＤＳ12及び接続開閉器ＥＳ12を含む上方側の第１の電
路１３ａが変流器１２を介して接続されている。一方、
遮断器ＣＢ1 の下方端子には、断路器ＤＳ11等を含む下
方の第２の電路１５ａが変流器１２を介して接続されて
いる。第１の電路１３ａと第２の電路１５ａは同一構成
である。これらの遮断器と断路器を接続して成る構成体
は各開閉ユニットとも同じである。
であり、縦配置した遮断器ＣＢ1 の上方端子には、断路
器ＤＳ12及び接続開閉器ＥＳ12を含む上方側の第１の電
路１３ａが変流器１２を介して接続されている。一方、
遮断器ＣＢ1 の下方端子には、断路器ＤＳ11等を含む下
方の第２の電路１５ａが変流器１２を介して接続されて
いる。第１の電路１３ａと第２の電路１５ａは同一構成
である。これらの遮断器と断路器を接続して成る構成体
は各開閉ユニットとも同じである。
【００１８】第２の電路１５ａは、ほぼ垂直な接続母線
４０を介して付設面に固定した主母線１に接続されてい
る。一方、第１の電路１３ａは、側壁に分岐部２０ａを
もつ接続母線２０，切離し装置３０ａ及びケーブルヘッ
ド１７ａを介して絶縁導出したケーブル１８ａに接続さ
れている。この分岐部には主母線１のほぼ真上に位置し
た接続母線１６の一端が接続されており、接続母線１６
の他端は電気的に中間に接続される遮断器ＣＢ2 をもつ
開閉ユニットに接続されている。
４０を介して付設面に固定した主母線１に接続されてい
る。一方、第１の電路１３ａは、側壁に分岐部２０ａを
もつ接続母線２０，切離し装置３０ａ及びケーブルヘッ
ド１７ａを介して絶縁導出したケーブル１８ａに接続さ
れている。この分岐部には主母線１のほぼ真上に位置し
た接続母線１６の一端が接続されており、接続母線１６
の他端は電気的に中間に接続される遮断器ＣＢ2 をもつ
開閉ユニットに接続されている。
【００１９】三方形の接続母線２２の他の一方に第１の
電路１３ｂが接続され、更に他の一方に計器用変圧器１
９ａが接続されている。図１５の第２の電路１５ｂには
Ｌ字状の接続母線２３を介して計器用変圧器１９ｂが接
続されている。両計器用変圧器１９ａ，１９ｂはほぼ同
一レベルで接続されている。接続母線２３には接続母線
１６とほぼ同一レベルの分岐部２３ａがあって、この分
岐部２３ａに接続母線２１の一端が接続されている。
電路１３ｂが接続され、更に他の一方に計器用変圧器１
９ａが接続されている。図１５の第２の電路１５ｂには
Ｌ字状の接続母線２３を介して計器用変圧器１９ｂが接
続されている。両計器用変圧器１９ａ，１９ｂはほぼ同
一レベルで接続されている。接続母線２３には接続母線
１６とほぼ同一レベルの分岐部２３ａがあって、この分
岐部２３ａに接続母線２１の一端が接続されている。
【００２０】接続母線２１の他端は、図１６に示すよう
に第１の電路１３ｃに接続した接続母線２４へ接続され
ている。接続母線２４は切離し装置３０ｃ及びケーブル
ヘッド１７ｃを介してケーブル１８ｃに接続されてい
る。一方、第２の電路１５ｃは接続母線３１を介して主
母線２へ接続されている。
に第１の電路１３ｃに接続した接続母線２４へ接続され
ている。接続母線２４は切離し装置３０ｃ及びケーブル
ヘッド１７ｃを介してケーブル１８ｃに接続されてい
る。一方、第２の電路１５ｃは接続母線３１を介して主
母線２へ接続されている。
【００２１】次に、図１を用いて本発明によるガス絶縁
母線の第１の実施例を説明する。図１では簡単のため
に、１相分の導体を内蔵する母線を示している。ガス絶
縁母線は高圧導体４１，タンク壁４３，絶縁材４２及び
スペ−サ４４等から構成されている。絶縁材４２の厚さ
は０.２〜１０mm の中間である約１mmとしている。
母線の第１の実施例を説明する。図１では簡単のため
に、１相分の導体を内蔵する母線を示している。ガス絶
縁母線は高圧導体４１，タンク壁４３，絶縁材４２及び
スペ−サ４４等から構成されている。絶縁材４２の厚さ
は０.２〜１０mm の中間である約１mmとしている。
【００２２】ガス絶縁母線の高圧導体４１に高電圧が印
加されると、タンク壁４３及び絶縁材４２に高電界が作
用する。このとき母線内に金属異物があると異物上に図
６（ａ）のように電荷が分布し、異物端部の電界がコロ
ナ放電開始電界を越えると放電し、図６（ｂ）のように
電荷分布が変化する。このときの異物の帯電量は５.５
×１０-11Ｃで、従来の厚さ３０μｍの絶縁材を用いた
場合の約１／３となる。また、帯電により異物が電界か
ら受ける力も４.５×１０-5Ｎ となり、従来の厚さ３０
μｍの絶縁材を用いた場合の約１／２に低下する。
加されると、タンク壁４３及び絶縁材４２に高電界が作
用する。このとき母線内に金属異物があると異物上に図
６（ａ）のように電荷が分布し、異物端部の電界がコロ
ナ放電開始電界を越えると放電し、図６（ｂ）のように
電荷分布が変化する。このときの異物の帯電量は５.５
×１０-11Ｃで、従来の厚さ３０μｍの絶縁材を用いた
場合の約１／３となる。また、帯電により異物が電界か
ら受ける力も４.５×１０-5Ｎ となり、従来の厚さ３０
μｍの絶縁材を用いた場合の約１／２に低下する。
【００２３】以上のように、絶縁材を１mm程度に厚くす
ると壁面の鏡像による金属異物端の電界集中を抑えるこ
とができ、異物の帯電量が低下し異物が浮上しにくくな
る。その結果、絶縁破壊限界に対する余裕が大きくな
り、例えば絶縁材表面での異物の帯電量を従来と同程度
にした場合、電界を従来の約１.４ 倍まで増加できる。
これは、次式よりタンク内面の電界を計算すると、タン
ク外径を約２０％小さくしたことに相当する。
ると壁面の鏡像による金属異物端の電界集中を抑えるこ
とができ、異物の帯電量が低下し異物が浮上しにくくな
る。その結果、絶縁破壊限界に対する余裕が大きくな
り、例えば絶縁材表面での異物の帯電量を従来と同程度
にした場合、電界を従来の約１.４ 倍まで増加できる。
これは、次式よりタンク内面の電界を計算すると、タン
ク外径を約２０％小さくしたことに相当する。
【００２４】
【数１】 Ｅ＝Ｖ0／｛Ｒ・ln(Ｒ／ｒ)｝ …（数１） ここで、Ｒはタンク内面の半径、ｒは導体の半径、Ｖ0
は導体の電圧を示す。本実施例によれば、母線のタンク
を小型にできるので、図１３に示すガス絶縁開閉装置全
体を小型化することができる。
は導体の電圧を示す。本実施例によれば、母線のタンク
を小型にできるので、図１３に示すガス絶縁開閉装置全
体を小型化することができる。
【００２５】次に、図７を用いて本発明によるガス絶縁
母線の第２の実施例を説明する。本母線の構成は第１の
実施例とほぼ同じであるが、第１の実施例の絶縁材の代
わりに薄い非導電性構造物４６を設置したことが異な
る。非導電性構造物４６はタンク壁４３との間に小さい
スペーサを設けて支持され、異物と壁面との間の距離を
０.２mm 以上確保するようになっている。本実施例では
第１の実施例の効果に加えて、非導電性構造物を用いた
ことにより軽量化が図れる利点がある。
母線の第２の実施例を説明する。本母線の構成は第１の
実施例とほぼ同じであるが、第１の実施例の絶縁材の代
わりに薄い非導電性構造物４６を設置したことが異な
る。非導電性構造物４６はタンク壁４３との間に小さい
スペーサを設けて支持され、異物と壁面との間の距離を
０.２mm 以上確保するようになっている。本実施例では
第１の実施例の効果に加えて、非導電性構造物を用いた
ことにより軽量化が図れる利点がある。
【００２６】次に、図８を用いて本発明によるガス絶縁
母線の第３の実施例を説明する。本母線の構成は第１の
実施例とほぼ同じであるが、高圧導体４１にもタンク壁
４３と同程度の厚さ（１〜５mm）の絶縁材４２を設けた
ことが異なる。本実施例では高圧導体４１近傍でも第１
の実施例と同様な絶縁効果が得られるため、絶縁破壊に
対する余裕がより一層大きくなる。
母線の第３の実施例を説明する。本母線の構成は第１の
実施例とほぼ同じであるが、高圧導体４１にもタンク壁
４３と同程度の厚さ（１〜５mm）の絶縁材４２を設けた
ことが異なる。本実施例では高圧導体４１近傍でも第１
の実施例と同様な絶縁効果が得られるため、絶縁破壊に
対する余裕がより一層大きくなる。
【００２７】次に、図９を用いて本発明によるガス絶縁
母線の第４の実施例を説明する。本母線の構成は第３の
実施例とほぼ同じであるが、絶縁材の代わりに薄い非導
電性構造物４６を高圧導体４１に設置したことが異な
る。非導電性構造物４６は高圧導体４１との間に小さい
スペーサを設けて支持され、異物と高圧導体４１との間
の距離を０.２mm 以上確保するようになっている。本実
施例では第３の実施例の効果に加えて、非導電性構造物
を用いたことにより軽量化が図れる利点がある。次に、
図１０を用いて本発明をポストスペーサ周りに適用した
第５の実施例を説明する。本実施例では高圧導体４１及
びタンク壁４３に加えて、ポストスペーサ４７の取り付
け金具４８など表面電界が高くなる金属性の構造物に厚
さ０.２mm以上の絶縁材４２を設ける。絶縁材４２の代
わりに薄い非導電性構造物を設けても良い。本実施例に
よれば、さらに絶縁破壊に対する余裕が大きくなる効果
がある。
母線の第４の実施例を説明する。本母線の構成は第３の
実施例とほぼ同じであるが、絶縁材の代わりに薄い非導
電性構造物４６を高圧導体４１に設置したことが異な
る。非導電性構造物４６は高圧導体４１との間に小さい
スペーサを設けて支持され、異物と高圧導体４１との間
の距離を０.２mm 以上確保するようになっている。本実
施例では第３の実施例の効果に加えて、非導電性構造物
を用いたことにより軽量化が図れる利点がある。次に、
図１０を用いて本発明をポストスペーサ周りに適用した
第５の実施例を説明する。本実施例では高圧導体４１及
びタンク壁４３に加えて、ポストスペーサ４７の取り付
け金具４８など表面電界が高くなる金属性の構造物に厚
さ０.２mm以上の絶縁材４２を設ける。絶縁材４２の代
わりに薄い非導電性構造物を設けても良い。本実施例に
よれば、さらに絶縁破壊に対する余裕が大きくなる効果
がある。
【００２８】以上は、絶縁材４２の比誘電率を１とした
場合であるが、絶縁材の比誘電率は通常１よりも大きく
５以下の材料が多い。比誘電率の大きな絶縁材では、絶
縁材内の電束密度が保存されるため、絶縁材内部の電界
は比誘電率の小さい絶縁材に比べて小さくなる。即ち、
絶縁材の表裏間の電位差が小さくなり、比誘電率の低い
絶縁材の厚みを薄くしたことと等価になる。例えば、比
誘電率が５で厚さ５mmの絶縁材は、比誘電率が２で厚さ
２mmの絶縁材と同じ効果が得られる。従って、比誘電率
が５の材料を用いるとすれば、５〜１０mmの絶縁材厚さ
が必要となる。また、比誘電率が２以下の材料を用いれ
ば、絶縁材の厚みは１〜２mm程度で十分である。
場合であるが、絶縁材の比誘電率は通常１よりも大きく
５以下の材料が多い。比誘電率の大きな絶縁材では、絶
縁材内の電束密度が保存されるため、絶縁材内部の電界
は比誘電率の小さい絶縁材に比べて小さくなる。即ち、
絶縁材の表裏間の電位差が小さくなり、比誘電率の低い
絶縁材の厚みを薄くしたことと等価になる。例えば、比
誘電率が５で厚さ５mmの絶縁材は、比誘電率が２で厚さ
２mmの絶縁材と同じ効果が得られる。従って、比誘電率
が５の材料を用いるとすれば、５〜１０mmの絶縁材厚さ
が必要となる。また、比誘電率が２以下の材料を用いれ
ば、絶縁材の厚みは１〜２mm程度で十分である。
【００２９】次に、図１１を用いて本発明によるガス絶
縁母線の第６の実施例を説明する。本母線の構成は絶縁
材を２層にし、タンク壁４３に接する側に高誘電率の絶
縁材４２ｂを、絶縁材４２ｂの表面に低誘電率の絶縁材
４２ａを設けたことが第１の実施例とは異なるが、その
他は同じである。本実施例では、第１の実施例の効果に
加えて、タンク壁４３に接した絶縁材４２ｂの誘電率が
高いため、タンク壁４３に存在する凸部の電界集中を緩
和する効果が得られる。
縁母線の第６の実施例を説明する。本母線の構成は絶縁
材を２層にし、タンク壁４３に接する側に高誘電率の絶
縁材４２ｂを、絶縁材４２ｂの表面に低誘電率の絶縁材
４２ａを設けたことが第１の実施例とは異なるが、その
他は同じである。本実施例では、第１の実施例の効果に
加えて、タンク壁４３に接した絶縁材４２ｂの誘電率が
高いため、タンク壁４３に存在する凸部の電界集中を緩
和する効果が得られる。
【００３０】次に、図１２を用いて本発明をガス絶縁遮
断器内の断路部に適用した第７の実施例を説明する。断
路部では可動子５０が矢印の方向に移動し、固定子５１
との断続により送電路の切断・接続を行う。可動子５０
はスペ−サ４４，接続金具４９を介して上部操作機構と
連結されている。可動子５０を動かすと固定子５１との
接触時の摺動や上部操作機構内の機器の摺動に伴い金属
片などの金属異物が発生する可能性がある。
断器内の断路部に適用した第７の実施例を説明する。断
路部では可動子５０が矢印の方向に移動し、固定子５１
との断続により送電路の切断・接続を行う。可動子５０
はスペ−サ４４，接続金具４９を介して上部操作機構と
連結されている。可動子５０を動かすと固定子５１との
接触時の摺動や上部操作機構内の機器の摺動に伴い金属
片などの金属異物が発生する可能性がある。
【００３１】金属異物が容器壁面上に静かに横たわって
いる場合は特に問題はないが、地震等の外乱があると金
属異物は容器壁面上で直立し電界集中によりコロナ放電
を起こし金属異物が帯電する。この帯電により金属異物
は浮上し、スぺーサ等に付着して絶縁破壊の原因とな
る。本実施例でも、絶縁材４２の厚さを０.２mm 以上と
することにより、金属異物が直立した時の端部の電界集
中が緩和され、金属異物の帯電量が小さくなるので金属
異物が浮上しにくくなる。従って、従来と同じ浮上高さ
を許容すれば、金属異物端部の電界集中が小さい分だけ
容器を小型化できる。
いる場合は特に問題はないが、地震等の外乱があると金
属異物は容器壁面上で直立し電界集中によりコロナ放電
を起こし金属異物が帯電する。この帯電により金属異物
は浮上し、スぺーサ等に付着して絶縁破壊の原因とな
る。本実施例でも、絶縁材４２の厚さを０.２mm 以上と
することにより、金属異物が直立した時の端部の電界集
中が緩和され、金属異物の帯電量が小さくなるので金属
異物が浮上しにくくなる。従って、従来と同じ浮上高さ
を許容すれば、金属異物端部の電界集中が小さい分だけ
容器を小型化できる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、ガス絶縁母線のタンク
内に金属異物が混入しても、異物がタンク壁近傍の高電
界領域に入ることがないので、小型にしても十分な絶縁
性能を確保することができる。
内に金属異物が混入しても、異物がタンク壁近傍の高電
界領域に入ることがないので、小型にしても十分な絶縁
性能を確保することができる。
【図１】本発明によるガス絶縁母線の第１の実施例を示
す図。
す図。
【図２】金属異物上に発生する電荷密度分布の解析例を
示す図で、（ａ）は放電前を示す図、（ｂ）は放電後を
示す図。
示す図で、（ａ）は放電前を示す図、（ｂ）は放電後を
示す図。
【図３】放電前における壁からの距離と異物端部の電界
との関係を求めた解析例を示す図。
との関係を求めた解析例を示す図。
【図４】放電後における壁からの距離と異物端部の電界
との関係を求めた解析例を示す図で、（ａ）は壁側端部
の電界を示す図、（ｂ）はガス側端部の電界を示す図。
との関係を求めた解析例を示す図で、（ａ）は壁側端部
の電界を示す図、（ｂ）はガス側端部の電界を示す図。
【図５】放電後における壁からの距離と異物が受ける電
界による力及び異物の電荷量との関係を求めた解析例を
示す図で、（ａ）は電界による力を示す図、（ｂ）は電
荷量を示す図。
界による力及び異物の電荷量との関係を求めた解析例を
示す図で、（ａ）は電界による力を示す図、（ｂ）は電
荷量を示す図。
【図６】壁からの距離と異物の電荷密度との関係を求め
た解析例を示す図で、（ａ）は放電前を示す図、（ｂ）
は放電後を示す図。
た解析例を示す図で、（ａ）は放電前を示す図、（ｂ）
は放電後を示す図。
【図７】本発明によるガス絶縁母線の第２の実施例を示
す図。
す図。
【図８】本発明によるガス絶縁母線の第３の実施例を示
す図。
す図。
【図９】本発明によるガス絶縁母線の第４の実施例を示
す図。
す図。
【図１０】本発明をポストスペーサ周りに適用した第５
の実施例を示す図。
の実施例を示す図。
【図１１】本発明によるガス絶縁母線の第６の実施例を
示す図。
示す図。
【図１２】本発明をガス絶縁遮断器内の断路部に適用し
た第７の実施例を示す図。
た第７の実施例を示す図。
【図１３】本発明を適用したガス絶縁開閉装置の平面
図。
図。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視図。
【図１５】図１３のＢ−Ｂ矢視図。
【図１６】図１３のＣ−Ｃ矢視図。
４１…高圧導体、４２…絶縁材、４２ａ…低誘電率絶縁
材、４２ｂ…高誘電率絶縁材、４３…タンク壁、４４…
スペ−サ、４６…非導電性構造物、４７…ポストスペ−
サ、４８…取り付け金具、４９…接続金具、５０…可動
子、５１…固定子。
材、４２ｂ…高誘電率絶縁材、４３…タンク壁、４４…
スペ−サ、４６…非導電性構造物、４７…ポストスペ−
サ、４８…取り付け金具、４９…接続金具、５０…可動
子、５１…固定子。
Claims (5)
- 【請求項１】高電圧が印加される導体と，該導体を内蔵
し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器とを備え
るガス絶縁母線において、 容器内部の異物と，該異物が容器壁面内に作る鏡像とで
生成される異物端部の電界が絶縁破壊電界の約１／５以
下となるように、前記容器の内表面に非導電性物質を設
けたことを特徴とするガス絶縁母線。 - 【請求項２】高電圧が印加される導体と，該導体を内蔵
し内部に絶縁性ガスが満たされ接地される容器とを備え
るガス絶縁母線において、 前記容器の内表面に厚さ０.２mm 以上の非導電性物質を
設けたことを特徴とするガス絶縁母線。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のガス絶縁母線にお
いて、前記導体表面にも非導電性物質を設けたことを特
徴とするガス絶縁母線。 - 【請求項４】請求項１乃至３の何れかに記載のガス絶縁
母線において、前記非導電性物質は、前記容器内表面又
は前記導体表面に設けた誘電率の高い第１の絶縁材と、
該第１の絶縁材の表面に設けた第２の絶縁材とからなる
ことを特徴とするガス絶縁母線。 - 【請求項５】請求項１乃至４の何れかに記載の複数のガ
ス絶縁母線と，該複数の母線間を電気的に直列に接続す
る電路上に設けた遮断器，断路器及び変流器とを備えた
ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6283117A JPH08149667A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6283117A JPH08149667A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08149667A true JPH08149667A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17661449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6283117A Pending JPH08149667A (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | ガス絶縁母線及びガス絶縁開閉装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08149667A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340035A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁開閉装置 |
| JP2009284651A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Toshiba Corp | 密閉型絶縁装置およびその運転方法 |
| WO2010100818A1 (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-10 | 株式会社 東芝 | 密閉型絶縁装置 |
| WO2013167200A1 (en) | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Abb Technology Ag | A high voltage fibre reinforced bushing having a lengthwise weakening ensuring controlled rupture at internal overpressure |
| WO2014112123A1 (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁開閉装置 |
| WO2015111236A1 (ja) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁電気機器 |
| EP3118956A4 (en) * | 2014-03-12 | 2017-10-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas insulated switch device |
| WO2018212124A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 株式会社日立製作所 | 絶縁スペーサ及びそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
| CN111697525A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-22 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种高压分裂管母线间隔棒电晕放电控制方法及系统 |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP6283117A patent/JPH08149667A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005340035A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁開閉装置 |
| JP4572088B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2010-10-27 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁開閉装置 |
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| WO2013167200A1 (en) | 2012-05-11 | 2013-11-14 | Abb Technology Ag | A high voltage fibre reinforced bushing having a lengthwise weakening ensuring controlled rupture at internal overpressure |
| JPWO2014112123A1 (ja) * | 2013-01-21 | 2017-01-19 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁開閉装置 |
| WO2014112123A1 (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-24 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁開閉装置 |
| WO2015111236A1 (ja) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁電気機器 |
| US10096979B2 (en) | 2014-01-22 | 2018-10-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas-insulated electrical device having an insulation covering film |
| EP3118956A4 (en) * | 2014-03-12 | 2017-10-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas insulated switch device |
| US10043621B2 (en) | 2014-03-12 | 2018-08-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Gas insulated switchgear |
| WO2018212124A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 株式会社日立製作所 | 絶縁スペーサ及びそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
| JP2018196280A (ja) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 株式会社日立製作所 | 絶縁スペーサ及びそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
| US11070039B2 (en) | 2017-05-19 | 2021-07-20 | Hitachi, Ltd. | Insulation spacer and gas insulation shutoff apparatus using the insulation spacer |
| CN111697525A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-09-22 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种高压分裂管母线间隔棒电晕放电控制方法及系统 |
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