JPH09251814A - 直流ブッシング - Google Patents
直流ブッシングInfo
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- JPH09251814A JPH09251814A JP5759096A JP5759096A JPH09251814A JP H09251814 A JPH09251814 A JP H09251814A JP 5759096 A JP5759096 A JP 5759096A JP 5759096 A JP5759096 A JP 5759096A JP H09251814 A JPH09251814 A JP H09251814A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
- H01B17/28—Capacitor type
Abstract
を向上させ、信頼性の向上を図った直流ブッシングを提
供する。 【解決手段】 ブッシングの下部周辺を覆うようにシー
ルド電極3を絶縁被覆4で覆って構成した下部絶縁シー
ルド5を配置し、この下部絶縁シールド5の外周部に油
隙7を介してシールドバリア8を設け、油隙7の幅W1
に対してシールドバリア8の厚みW2を大きくしたり、
あるいは油浸紙よりも高い体積抵抗率の材質でシールド
バリアを構成したり、あるいはまたシールドバリアの電
圧分担率が15%以上となるようにして、絶縁被覆4で
の電界を緩和して直流絶縁耐力を向上させた。
Description
係り、特に、下部の下部絶縁シールドを包囲したシール
ドバリアを有する直流ブッシングに関する。
ており、電力系統は拡大強化と複雑化の傾向にある。一
方、近年のエネルギー事情から電源は遠隔化および大規
模化し、電力系統には系統安定度、電圧安定度、短絡容
量の増大など種々の困難が生じてきているが、近年、直
流送電がこれらの問題を解決するものとして有望視され
ている。そのため、直流500kV送電システムの構築
が計画されており、実現のためには直流機器に用いられ
る直流ブッシングが必要不可欠である。
る絶縁技術に加え、電界が絶縁油と油浸紙の抵抗率で決
まる電圧分担によってほとんど決定されるため、油に比
べ抵抗率の高い油浸紙などの固体絶縁物の絶縁強度を増
加させる必要がある。
に記載された直流ブッシングは、図5に示すように絶縁
油を満たしたタンク11に支持した碍子1の下部に油浸
紙からなるバリア6を設け、碍子1の下部に位置した金
属フランジ10を包囲したシールド電極3を油浸紙の絶
縁被覆4で覆って下部絶縁シールド5を構成し、これら
固体絶縁物により電圧を分担させて直流絶縁耐力を向上
させていた。一般に、固体絶縁物は貫層方向破壊電界も
高いので、下部絶縁シールド5や導体2からの絶縁破壊
を防止するために、これらの外周部を油浸紙からなるシ
ールドバリア8で包囲すると共に、シールドバリア8と
下部絶縁シールド5間に絶縁油の移動のための油隙7を
形成していた。
直流ブッシングでは、絶縁油として鉱油が用いられ、固
体絶縁物にはクラフト紙やプレスボ−ドに鉱油を含浸し
た油浸紙が用いられているから、通常、鉱油の体積抵抗
率は油浸紙のそれよりも一桁程度低いものとなってしま
う。そのため、直流電圧が加わった場合、大部分の電圧
が下部絶縁シールド5の絶縁被覆4を構成する油浸紙に
分担され、油隙の電界に比べて一桁以上高い電界が油浸
紙に加わることになる。しかも、構造上、下部絶縁シ−
ルド5の上端部の油中電界強度が最も高くなり、ここが
絶縁破壊の起点となることが考えられる。
おける直流絶縁耐力を向上させ、信頼性の向上を図った
直流ブッシングを提供することにある。
決するために、タンク内の絶縁油中にブッシングの下部
の碍子側を配置し、上記碍子の下部にシールド電極を絶
縁被覆で被覆した下部絶縁シールドを設け、この下部絶
縁シールドの外周に油隙を介してシールドバリアを配置
した直流ブッシングにおいて、上記シールドバリアは、
上記油隙の幅よりも同方向に大きな厚さで構成するか、
あるいは油浸紙よりも体積抵抗率の高い固体絶縁物で構
成するか、あるいはまた絶縁被覆との間の電圧分担率が
15%以上となるようにしたことを特徴とする。
に基づいて説明する。
00kV送電システムに用いられる直流ブッシングを示
す断面図である。
ングが支持され、この直流ブッシングの碍子1の下部に
は金属フランジ10を介して導体2が接続されており、
この接続部の外周部を包囲するように下部絶縁シ−ルド
5が設けられている。この下部絶縁シ−ルド5は、シ−
ルド電極3の周りに油浸紙による絶縁被覆4を施して構
成されており、碍子1と下部絶縁シ−ルド5間の隙間部
には固体絶縁物であるバリア6が巻形成されている。こ
のバリア6の下部と下部絶縁シ−ルド5の外周部を覆っ
て油浸紙からなる固体絶縁物であるシ−ルドバリア8が
配置され、このシ−ルドバリア8は下部絶縁シ−ルド5
との間に絶縁油の移動を許す油隙7を形成するように対
向して配置されている。
加した場合の、下部絶縁シ−ルド5の上端部とシ−ルド
バリア8の対向部を電界マッピングした拡大断面図であ
る。
は、下部絶縁シ−ルド5との対向部に形成した油隙7の
幅W1よりも同方向の厚みW2を大きくしている。これ
に対して、従来のシ−ルドバリア8は、図5に示した従
来の直流ブッシングにおける同部を電界マッピングした
拡大断面図である図2から分かるように、下部絶縁シ−
ルド5との対向部に形成した油隙7の幅W1よりも同方
向の厚みW3を薄くしていた。これは、従来のシ−ルド
バリア8が下部絶縁シールド5や導体2からの絶縁破壊
を防止するために設けられており、固体絶縁物の貫層方
向破壊電界が高いので、シ−ルドバリア8の厚みを大き
くする必要がないと考えられていたためである。しかし
ながら、本実施形態のようにシ−ルドバリア8の厚みW
2を大きくすると、図2ではバリア6が分担していた電
圧の一部が図3に示すようにシ−ルドバリア8側へと移
行し、バリア6内および絶縁被覆4内の電界を緩和して
直流絶縁耐力を向上させることができる。
8の厚みW2を油隙よりも大きな25mmとし、導体2
に直流電圧500kVを印加した場合、下部絶縁シ−ル
ド5の絶縁被覆4における電圧分担率は66%、シ−ル
ドバリア8における電圧分担率は34%となった。図2
に示した従来例ではシ−ルドバリア8の厚みW3が5m
mであり、導体2に同じ直流電圧を印加した場合、その
ときの下部絶縁シ−ルド5の絶縁被覆4における電圧分
担率は92%、シ−ルドバリア8における電圧分担率は
8%であるから、上述した構成によって絶縁被覆4にお
ける大幅な電界緩和が図られ、直流絶縁耐力を向上させ
信頼性を一層高めることができる。
00kV送電システムに用いられる直流ブッシングを示
す断面図である。
ドバリアを構成する材質とその厚みであり、この実施形
態では油浸紙よりも高い体積抵抗率の固体絶縁物でシー
ルドバリア9を構成すると共にその厚みを従来とほぼ同
じにしており、他の構成は図1の実施形態と同様である
から同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略す
る。
ボ−ドなどの油浸紙の体積抵抗率は1015〜1016Ωcm
程度であり、この実施形態で用いるシ−ルドバリア9と
しては、それよりも体積抵抗率が一桁以上高い絶縁材
料、例えばPET(ポリエチレンテレフタレ−ト)、P
TFE(ポリ四フッ化エチレン)、PPO(ポニフェニ
レンオキサイド)、PPS(ポリフェニレンサルファイ
ド)、PMP(ポリメチルペンデン)PE(ポリエチレ
ン)などのエンジニアリングプラスチックの板材を成形
したものや、フィルムを巻回したものなどが好適であ
る。これら列記した材料は、比誘電率が2〜3であり、
油浸紙よりも誘電率が低く、交流電圧が加わったときの
絶縁を考えた場合にも、油隙の電界集中をほとんど引き
起こすことがないので好適である。
導体2に直流電圧を印加したときのシ−ルドバリア9の
電圧分担率は従来よりも大きくなり、絶縁被覆4の電界
を緩和して直流絶縁耐力を向上させ、信頼性を一層高め
ることができる。
からなるシールドバリア9の厚みを従来と同じ5mmと
し、導体2に直流電圧500kVを印加した場合、下部
絶縁シールド5の絶縁被覆4における電圧分担率は76
%、シールドバリア9における電圧分担率は24%とな
った。
シ−ルドバリア8の厚みW2を下部絶縁シ−ルド5との
対向部に形成した油隙7の幅W1よりも大きくし、また
図4の実施形態においては、シールドバリア9の材質と
して油浸紙よりも高い体積抵抗率の固体絶縁物を用いて
絶縁被覆4の電圧分担を小さくしたが、逆に、シ−ルド
バリアの電圧分担率からその厚みや材質を規定しても良
く、本発明者等の実験によれば、シ−ルドバリアの電圧
分担率が15%以上になるようにすれば効果的であるこ
とが分かった。この電圧分担率は、シ−ルドバリアの厚
みを増したり、シ−ルドバリアを体積抵抗率の大きな材
質で構成することによって容易に得ることができる。
ングによれば、下部絶縁シ−ルドの外周に設けたシ−ル
ドバリアでの電圧分担率が15%以上となるようにした
り、あるいは油隙の幅よりもシ−ルドバリアの厚みを大
きくしたり、あるいはまた油浸紙よりも高い体積抵抗率
の材質でシールドバリアを構成したため、下部絶縁シ−
ルドの絶縁被覆の電圧分担を軽減して電界の緩和を図る
ことができ、下部絶縁シ−ルド近傍における直流絶縁耐
力を向上させ、信頼性の向上を図ることができる。
す断面図である。
した拡大図である。
ピングした拡大図である。
示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 タンク内の絶縁油中にブッシングの下部
の碍子側を配置し、上記碍子の下部にシールド電極を絶
縁被覆で被覆した下部絶縁シールドを設け、この下部絶
縁シールドの外周に油隙を介してシールドバリアを配置
した直流ブッシングにおいて、上記シールドバリアは、
上記油隙の幅よりも同方向に大きな厚みで構成したこと
を特徴とする直流ブッシング。 - 【請求項2】 タンク内の絶縁油中にブッシングの下部
の碍子側を配置し、上記碍子の下部にシールド電極を絶
縁被覆で被覆した下部絶縁シールドを設け、この下部絶
縁シールドの外周に油隙を介してシールドバリアを配置
した直流ブッシングにおいて、上記シールドバリアは、
油浸紙よりも体積抵抗率の高い固体絶縁物で構成したこ
とを特徴とする直流ブッシング。 - 【請求項3】 タンク内の絶縁油中にブッシングの下部
の碍子側を配置し、上記碍子の下部にシールド電極を絶
縁被覆で被覆した下部絶縁シールドを設け、この下部絶
縁シールドの外周に油隙を介してシールドバリアを配置
した直流ブッシングにおいて、直流電圧を印加したと
き、上記シールドバリアは、その電圧分担率が15%以
上となるように構成したことを特徴とする直流ブッシン
グ。
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