JPH10241476A - 支持がいし - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】小形化することができ、耐電圧特性を上げるこ
とができ、ガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの特長を発
揮することができる支持がいしを得ること。 【解決手段】円板状に注型成形するエポキシ樹脂の絶縁
層２Ａの両面側に埋設する埋金３Ａのうち、片側の埋金
３Ａを中心部の片側に設け、他側の面の埋金３Ａは中心
部の他側に設けることで、埋金の対向部間の絶縁層の厚
みを増やして、円板状の絶縁層２Ａの厚みを減らす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁金属閉鎖
形スイッチギヤなどに使用される支持がいしに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、ガス絶縁金属閉鎖形スイッチギ
ヤに組み込まれて主回路導体を支持する支持がいしの一
例を示す半断面図である。図７において、図示しないガ
ス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの箱体の骨組に両側が固
定された取付板４には、略円柱状で外周にひだが形成さ
れた支持がいし９が４個の埋金３Ａを介して固定されて
いる。

【０００３】これらの埋金３Ａは、図７の図示しない平
面図では、がいし９の中心に対して対称的に90°間隔に
配置されている。がいし９は、両側に埋金３Ａが対向し
て固定され真空引きされた注型用金型にエポキシ樹脂を
注入して製作される。この結果、両側の埋金３Ａは、エ
ポキシ樹脂の絶縁層２Ｆの端面から突き出して埋設され
ている。

【０００４】がいし９の上面には、このがいし９が組み
込まれた箱体の内部に配設された主回路導体５が載置さ
れボルトで固定されている。なお、埋金３Ａの数は、こ
のがいしの直径及び強度や固定される導体にかかる過電
流の電磁力などによって、２個の場合や１個の場合もあ
る。また、埋金３Ａの直径も、がいしの強度などによっ
て選定される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成された支持がいしにおいては、絶縁ガスが封入され
た箱体で、更に主回路導体に印加される電圧が例えば、
6.6 ｋＶのように比較的低い電圧の場合には、絶縁層２
Ｆの厚さを薄くして、主回路導体５を配設するために要
する空間を減らすことが要求されるが、すると、対向す
る埋金間において、長期に亘る使用中には、耐電圧特性
が低下するおそれがある。

【０００６】すなわち、対向する埋金間で発生する微少
な電荷量の放電によって、長期に亘る設備の稼動中にト
ラッキングが形成され、このトラッキングが進展して放
電電荷量が増えると、サージ電圧などで更に耐電圧特性
が低下するおそれがある。すると、保守・点検の省力化
を狙ったガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの特長を損
う。

【０００７】そこで、本発明の目的は、小形化すること
ができ、耐電圧特性を上げることができ、ガス絶縁金属
閉鎖形スイッチギヤの特長を発揮することのできる支持
がいしを得ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、絶縁ガスが封入された箱体の内部に絶縁層の片側に
埋設された埋金を介して固定され、絶縁層の他側に埋設
された埋金を介して箱体内の高圧充電物を支持する支持
がいしにおいて、片側の埋金を絶縁層の片側の中心部又
はこの中心部の周辺に設け、他側の埋金を、この埋金の
先端を片側の埋金の先端と異なる位置に対向させて設け
たことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に対応する発明の支持がい
しは、他側の埋金の断面形状を、先端が片側方向に形成
された凸字状とし、片側の埋金を絶縁層の片側の中心部
の周辺に設けたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項３に対応する発明の支持がい
しは、他側の埋金の断面形状を外周に先端が形成された
凹字状とし、片側の埋金を絶縁層の片側の中心部に設け
たことを特徴とする。

【００１１】また、請求項４に対応する発明の支持がい
しは、絶縁層の形状を他側に凸部が形成された凸字状と
し、凸部の中心と絶縁層の片側の中心の周辺に埋金を設
けたことを特徴とする。

【００１２】また、請求項５に対応する発明の支持がい
しは、凸部の高さを、少なくとも６mmとしたことを特徴
とする。また、請求項６に対応する発明の支持がいし
は、絶縁層の他側と高圧充電部の間に導電材を介在させ
たことを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項７に対応する発明の支持が
いしは、片側の埋金の埋込み深さをＤ１，他側の埋金の
埋込み深さをＤ２とし、絶縁層の厚みをＨとしたとき、
Ｈ＜Ｄ１＋Ｄ２＜1.4 Ｈとしたことを特徴とする。

【００１４】このような手段によって、請求項１及び請
求項７に対応する発明においては、電位の異なる両埋金
間の耐電圧特性を上げるとともに、片側と他側の間の絶
縁層の厚みを減らす。

【００１５】また、請求項２及び請求項３に対応する発
明においては、充電物側の固定面の面積を増やして対向
面の電界を緩和し、請求項４及び請求項５に対応する発
明においては、凸部の周囲の電界を緩和し、請求項６に
対応する発明においては、充電物と他側との間の空隙で
発生するコロナ放電を防ぐ。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の支持がいしの一実
施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の支
持がいしの第１の実施形態を示す縦断面図で、従来の技
術で示した図７に対応し、請求項１に対応する図であ
る。

【００１７】図１において、従来の技術で示した図７と
異なるところは、がいしの両面に埋設された埋金の相対
位置で、図１では、取付板４側が中心よりも左側に設け
られ、主回路導体５が載置された側が右側に設けられ、
がいし１Ａの軸心線を軸に対称的となっている。

【００１８】各埋金３Ａは、直径70mm厚さ25mmの円板状
の絶縁層２Ａの平行な端面から約２mm程度突き出てお
り、外周の直線部は、端面から突き出た２mmを残してロ
ーレット加工が施され、半球面は滑らかな面となってい
る。絶縁層２Ａの外周にはひだは形成されてなく、両側
の外周は、従来のがいしと同様に面取りされている。

【００１９】このように埋金３Ａが配置された支持がい
し１Ａにおいては、各埋金３Ａの対向面の間の絶縁層の
厚みを増やすことができるので、円板状の絶縁層２Ａの
両面間の厚さを減らすことができ、主回路導体５の配設
に要する空間を減らすことができるので、ガス絶縁金属
閉鎖形スイッチギヤを小形化することができ、ガス絶縁
の特長を発揮することができる。

【００２０】発明者らは、上述した支持がいし１Ａにつ
いて、電気学界電気規格調査会標準規格（ＪＥＣ−193
）に従い、雷インパルス耐電圧試験と商用周波耐電圧
試験を実施したが、試供品10個について全数６号Ａ級の
電圧に耐えることを確認した。

【００２１】図２は、本発明の支持がいしの第２の実施
形態を示す縦断面図で、第１の実施形態で示した図１に
対応し、請求項２に対応する図である。図２において、
図１と異なるところは、特に主回路導体５側の埋金の形
状で、取付板４側は、図１の支持がいし１Ａに埋設した
埋金３Ａと比べて外形がやや小形の４個の埋金３Ａが埋
設されている。

【００２２】これに対して、主回路導体５側には、断面
が略凸字状で、図示しない平面図では円板状の埋金６が
凸側を取付板４側に向けて埋め込んである。この埋金６
の凸部も、埋金３Ａと同様に半球状に加工されている。

【００２３】このように構成された支持がいし１Ｂにお
いては、取付板４側の埋金３Ａを複数個とすることで、
この埋金３Ａの直径と長さを減らすことができ、埋金６
の取付面も広い面積（直径）とすることで、モーメント
荷重に優れた支持がいしとすることができるだけでな
く、埋金６の凸部の基端の広い平坦面によって、電界を
緩和することもできる。

【００２４】なお、埋金３Ａの数は、４個でなくて３個
（120 °間隔）でも、２個でも、或いは５個でも６個で
もよい。次に、図３は、本発明の支持がいしの第３の実
施形態を示す縦断面図で、前述した実施形態の図１及び
図２に対応し、請求項３に対応する図である。

【００２５】図３において、前述した図１及び図２と異
なるところは、主回路導体側の埋金の形状で、図２とは
逆に断面が凹字状となっている。また、凹字状の外周に
形成された凸部は、弧状で滑らかな曲面に加工されてい
る。

【００２６】このように構成された支持がいし１Ｃにお
いては、埋金７の内側に形成されて埋金３Ａとの対向面
が広い凹部によって、埋金３Ａとの電界が緩和されるの
で、耐電圧特性の優れた支持がいしとすることができる
だけでなく、埋金７の表面の広い取付面によって、モー
メント荷重にも優れた支持がいしとすることもできる。

【００２７】次に、図４は、本発明の支持がいしの第４
の実施形態を示す縦断面図で、前述した実施形態の図
１，図２及び図３に対応し、請求項６に対応する図であ
る。図４において、図１〜図３と異なるところは、主回
路導体側の埋金が中心部に１個で、取付板側は、中心の
周りに４個、すなわち、図２と同様の配置としたこと
と、主回路導体側にアルミニウムの箔又は薄いアルミニ
ウムのスペーサ７を介在させたことである。

【００２８】この場合にも、主回路導体側の埋金３Ａの
直径をやや大きくし、取付板側の埋金３Ａの直径を小さ
くすることで、主回路導体側と取付板側の両面に形成さ
れた広い支持面積と相俟って、モーメント荷重にも優れ
た支持がいしを得ることができる。

【００２９】また、アルミニウムのスペーサ７によっ
て、絶縁層２Ｄを主回路導体５に密着させることができ
るので、空隙の形成によるコロナ放電のおそれも解消す
ることができ、耐電圧特性を長期に亘って維持すること
ができる。

【００３０】次に、図５は、本発明の支持がいしの第５
の実施形態を示す縦断面図で、前述した実施形態で示し
た図１〜図４に対応し、請求項４に対応する図である。
図５において、図４で示した実施形態と異なるところ
は、図４で示した支持がいし１Ｅの上面を凸字状とし
て、外周部の厚みを減らしたことである。この結果、外
周部と主回路導体５の下面との間には、間隙がＧ寸法の
空隙８が形成されている。

【００３１】この場合には、絶縁層２Ｅの上面から取付
板４に至る沿面絶縁距離が長くなるだけでなく、空隙８
の電界強度も低下するので、耐電圧特性が更に向上す
る。図６は、Ｇ寸法を変えたときの絶縁ガス中における
空隙８の部分の電界強度の変化を示すグラフで、Ｇ寸法
が６mmまでは、電界強度が急勾配で低下し、８mmを超え
るとあまり変化しない。

【００３２】したがって、図５で示したがいし１Ｅにお
いては、空隙８のＧ寸法は、少なくとも６mmとすること
が好ましい。なお、上記実施形態では、絶縁層の平面形
状は円形としたが、長方形として一辺の長さを70mm程度
としてもよい。また、上記実施形態では、６号Ａ級の電
圧が印加される場合で説明したが、絶縁層の厚みを増や
すことで、11ｋＶや22ｋＶの主回路に適用する支持がい
しを得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上、請求項１に対応する発明によれ
ば、片側の埋金を絶縁層の片側の中心部又はこの中心部
の周辺に設け、他側の埋金を、この埋金の先端を片側の
埋金の先端と異なる位置に対向させて設けることで、特
に請求項７に対応する発明においては、埋金の埋込み深
さの合計を絶縁層の厚さの約1.2 倍とすることで、電位
の異なる両埋金間の耐電圧特性を上げるとともに、片側
と他側の間に絶縁層の厚みを減らしたので、小形化する
ことができ、耐電圧特性を上げることができ、ガス絶縁
金属閉鎖形スイッチギヤの特長を発揮することのできる
支持がいしを得ることができる。

【００３４】また、請求項２に対応する発明によれば、
他側の埋金の断面形状を、先端が片側方向に形成された
凸字状とし、片側の埋金を絶縁層の片側の中心部の周辺
に設け、請求項３に対応する発明によれば、他側の埋金
の断面形状を先端が外周に形成された凹字状とし、片側
の埋金を絶縁層の片側の中心部に設けることで、充電物
側の固定面の面積を増やしたので、小形化することがで
き、耐電圧特性を上げることができ、ガス絶縁金属閉鎖
形スイッチギヤの特長を発揮することのできる支持がい
しを得ることができる。

【００３５】また、請求項４に対応する発明によれば、
絶縁層の形状を他側に凸部が形成された凸字状とし、凸
部の中心と絶縁層の片側の中心の周辺に埋金を設けるこ
とで、請求項５に対応する発明によれば、凸部の高さ
を、少なくとも６mmとすることで、凸部の周囲の電界を
緩和したので、小形化することができ、耐電圧特性を上
げることができ、ガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの特
長を発揮することのできる支持がいしを得ることができ
る。

【００３６】さらに、請求項６に対応する発明によれ
ば、絶縁層の他側と高圧充電部の間に導電材を介在させ
ることで、充電物と他側との間の空隙で発生するコロナ
放電を防いだので、小形化することができ、耐電圧特性
を上げることができ、ガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤ
の特長を発揮することのできる支持がいしを得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の支持がいしの第１の実施形態を示す縦
断面図。

【図２】本発明の支持がいしの第２の実施形態を示す縦
断面図。

【図３】本発明の支持がいしの第３の実施形態を示す縦
断面図。

【図４】本発明の支持がいしの第４の実施形態を示す縦
断面図。

【図５】本発明の支持がいしの第５の実施形態を示す縦
断面図。

【図６】本発明の支持がいしの第５の実施形態の作用を
示すグラフ。

【図７】従来の支持がいしの一例を示す縦断面図。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…がいし、２Ａ，２Ｂ，
２Ｃ，２Ｄ，２Ｅ…絶縁層、３Ａ，３Ｂ，６，７…埋
金、４…取付板、５…主回路導体、８…空隙。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスが封入された箱体の内部に絶縁
   層の片側に埋設された埋金を介して固定され、前記絶縁
   層の他側に埋設された埋金を介して前記箱体内の高圧充
   電物を支持する支持がいしにおいて、前記片側の埋金を
   前記絶縁層の片側の中心部又はこの中心部の周辺に設
   け、前記他側の埋金を、この埋金の先端を前記片側の埋
   金の先端と異なる位置に対向させて設けたことを特徴と
   する支持がいし。
2. 【請求項２】 前記他側の埋金の断面形状を、先端が前
   記片側方向に形成された凸字状とし、前記片側の埋金を
   前記絶縁層の前記片側の中心部の周辺に設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の支持がいし。
3. 【請求項３】 前記他側の埋金の断面形状を外周に先端
   が形成された凹字状とし、前記片側の埋金を前記絶縁層
   の前記片側の中心部に設けたことを特徴とする請求項１
   に記載の支持がいし。
4. 【請求項４】 前記絶縁層の形状を他側に凸部が形成さ
   れた凸字状とし、前記凸部の中心と前記絶縁層の片側の
   中心の周辺に前記埋金を設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の支持がいし。
5. 【請求項５】 前記凸部の高さを、少なくとも６mmとし
   たことを特徴とする請求項４に記載の支持がいし。
6. 【請求項６】 前記絶縁層の他側と前記高圧充電部の間
   に導電材を介在させたことを特徴とする請求項１乃至請
   求項５に記載の支持がいし。
7. 【請求項７】 前記片側の埋金の埋込み深さをＤ１，前
   記他側の埋金の埋込み深さをＤ２とし、前記絶縁層の厚
   みをＨとしたとき、Ｈ＜Ｄ１＋Ｄ２＜1.4 Ｈとしたこと
   を特徴とする請求項１乃至請求項６に記載の支持がい
   し。