JPH10275532A - ガスブッシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ブッシング内部の絶縁ガスの対流に基づく放熱
効果を改善する。 【解決手段】頂部金具から下部金具まで磁器碍管部内絶
縁ガス空間を貫通するパイプ状の中心導体２の上部と下
部の側面に、４個以上の上部通気孔３５および下部通気
孔３６を配設するとともに、導体上部２１の導体断面積
を下方の本体部分２２の導体断面積より大きくなるよう
に設定し、さらには、各通気孔３５、３６を長円形状と
し、各通気孔３５、３６の内側および外側角部を開口幅
寸法の１５％以上の曲率半径とする曲面に形成する。さ
らに、下部に設ける通気孔３６の外側角部を開口幅寸法
の２０％以上の曲率半径とする曲面に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスブッシングに
関するものであって、特に、ガスブッシングが具備する
中心導体の上部および下部に設けられた通気孔に基づく
放熱効果の改良にに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられているガスブッシング
の構造の要部を説明すると、図２において、ガスブッシ
ング１は、上部の頂部金具１０、笠部を備えた磁器碍管
胴部１１、および下部の金具類、例えば、磁器碍管胴部
１１の下端部に固定されたベース金具１２、あるいは所
定の電気機器（図示せず）との間に設けられるバンド金
具１３などの外殻部材から構成されている。そして、そ
の内部には、絶縁ガスとしてＳＦ₆ ガスが封入されると
ともに、パイプ状の中心導体２が、その上端を前記頂部
金具１０に取り付けられ、下端は母線１５に接合された
状態で固定された状態で、前記絶縁ガス空間を貫通して
上下方向に配置されている。なお、図２では、中心導体
２の下方部分は、内部電極１４によって包囲されるよう
に配設されている。

【０００３】この中心導体は、例えば、大型のブッシン
グの場合には肉厚１５ｍｍ、先端部外径１６０ｍｍ、下
部外径３００ｍｍ、全長１００，０００ｍｍに達する太
径肉厚のアルミニウム合金パイプからなるものである
が、その上部と下部に絶縁ガスが対流によって流入、流
出できる上部通気孔３１と下部通気孔３２が、それぞれ
２個づつ透設してある。そして、この上部および下部の
通気孔３１、３２は、次のような役割を果たしているの
である。

【０００４】先ず、ブッシング内を貫通するこの中心導
体２は、通電時にはジュール熱により相当程度に発熱す
る。そこで、導体内側の絶縁ガスは，温度が高くなり、
膨張して軽くなって導体内部を上昇するようになる。そ
して、上部通気孔３１からブッシング内のガス空間へと
流出するが、そのとき頂部金具１０の直下に設けられ
た、放熱フィン１７を内外面に備えた円筒状の放熱金具
１６に接触することにより放熱する。一方、中心導体２
の下部では、比較的温度の低い絶縁ガスが下部通気孔３
２を通じて流入して、中心導体２内部を上昇することに
なる。このようにして、ブッシング内部で絶縁ガスの対
流が行われて、中心導体２の温度上昇をある程度抑制す
るという、中心導体の過熱防止のための措置が図られて
いるのである。

【０００５】ところが、ブッシングの通電容量を向上さ
せるための各種研究の過程で、このような通気孔の基づ
く放熱効果について、再検討した結果、未だ改良の余地
があることが分かってきた。また、下部対流孔３２が形
成されている中心導体部分は、その周囲には電位が０％
であるバンド金具１３のような金属部材が配置されてい
ることから、その金属部材と中心導体の表面との間に、
最も急峻な電位の勾配が形成されることになる。

【０００６】そのような電位の勾配を下部対流孔３２近
傍の水平断面における等電位線で例示する図３による
と、下部対流孔３２に近づくにともない、等電位線の間
隔が乱れるようになり、下部対流孔３２の周縁部２０で
挟まれる部位では、等電位線が内側に落ち込むという、
いわゆるウインドウ効果のため、その周縁部２０付近の
電位の変化率が大きくなり、異常放電を生じやすい状況
が生じるので、課電電位の高圧化に対する障害の一つと
なっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものであり、ブッシング内
部の絶縁ガスの対流に基づく放熱効果を改善した中心導
体の構造を提供する。またさらに、中心導体の下部通気
孔付近における電界の分布の不均衡を改善したガスブッ
シングを提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題は、頂部金具
から磁器碍管部内および下部金具内の絶縁ガス空間を貫
通しているパイプ状の中心導体を配設したガスブッシン
グであって、その中心導体の上部と下部の側面にそれぞ
れ４個以上の通気孔を形成するとともに、その上部の通
気孔を包囲する位置に円筒状の放熱金具を配設し、かつ
前記中心導体の上部の導体断面積を下方の本体部分の導
体断面積より大に形成したことを特徴とするガスブッシ
ングにより解決することができる。

【０００９】また、本発明は、前記上部と下部に設ける
通気孔を長円形状とし、中心導体の円周上に並列させる
とともに、各通気孔の内側および外側角部を開口幅寸法
の１５％以上の曲率半径とする曲面に形成した形態のガ
スブッシングに具体化することができる。さらに、前記
通気孔のうち、下部に設ける通気孔の外側角部を開口幅
寸法の２０％以上の曲率半径とする曲面に形成した形態
のガスブッシングとして、最も好ましく具体化すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明のガスブッシングの
実施形態を図１を参照して説明する。本発明のガスブッ
シングにおいては、頂部金具１０から下部金具であるバ
ンド金具１３まで、磁器碍管１１部内の絶縁ガス空間を
貫通してパイプ状の中心導体２を配置した基本部材の配
置、構造において従来のものと同様であるが、その特徴
とするところは、その中心導体２の上部と下部の側面
に、４個以上の上部通気孔３５および下部通気孔３６を
配設するとともに、その上部の通気孔を包囲する位置に
フィン１７付きの円筒状の放熱金具１６を配設し、前記
中心導体の上部２１の導体断面積を下方の本体部分２２
の導体断面積より大きくなるように設定し形成したとこ
ろにある。

【００１１】ここで、その具体例を示すと、ほぼ全長１
３ｍにおよぶ中心導体において、上部通気孔３５が設け
られる導体上部２１は、外径２５０ｍｍ、内径２２０ｍ
ｍの部分に外径２５０ｍｍ、内径１７０ｍｍの部分が積
み重ねられたパイプ形状をなし、この導体上部２１を除
く他の大部分である本体部分２２は、外径２１０ｍｍ、
内径１８０ｍｍのパイプ形状からなるものである。この
最大断面積部分を比較すると、前記導体上部２１では、
本体部分２２の２００％以上に設定されている。

【００１２】本発明のこの実施形態によれば、先ず前記
中心導体の導体上部２１の導体断面積を下方の本体部分
２２の導体断面積より大きくなるように設定してあるの
で、本体部分２２の発熱による熱を上部２１に伝達させ
ることができ、中心導体２の内部を上昇する循環ガスが
上部通気孔３５において、分散して放熱金具１６に向け
て流出するので熱伝達に効果的であり、かつ流体抵抗も
比較的少なく、また下部通気孔３６において、抵抗少な
く流入するという利点がある。さらに、中心導体内部の
対流ガスが持ち出す熱と合わせて、中心導体の温度上昇
を効果的に抑制できるという利点が得られるのである。
なお、上部通気孔３５、下部通気孔３６は、それぞれ４
個以上に設定することが必要であるが、その個数は、通
電断面積が所定の通電容量に対応する値を維持できるよ
うに配慮すればよい。

【００１３】また、さらには、前記上部と下部に設ける
通気孔３５、３６を長円形状の開口、例えば、前記具体
例の中心導体の場合には、上部通気孔３５がほぼ開口高
さ１５０ｍｍ、幅８０ｍｍ、下部通気孔３６がほぼ開口
高さ２３０ｍｍ、幅６０ｍｍ、とし、中心導体２の円周
上に並列させるとともに、各通気孔３５、３６の内側お
よび外側角部をＲ形状に仕上げておけば、通電容量に対
応した導体面積を確保しながら、絶縁ガスの対流を阻害
するような流体抵抗を低減するので好ましく、具体的に
は、開口幅寸法の１５％以上の曲率半径とする曲面に形
成した場合には、特に効果的であることが分かった。

【００１４】さらに、前記通気孔のうち、下部に設ける
通気孔３６のそれぞれの開口幅寸法は、外周長さに対し
て１５％未満に設定するのが好ましく、さらには１０％
未満とするのが、次の条件と総合して最も好ましい。ま
た、同通気孔３６の外側角部について、それを開口幅寸
法の２０％以上の曲率半径とする曲面に形成した形態が
電界勾配を緩和し、絶縁特性を改善する点から好まし
い。

【００１５】このようにして、前記上部通気孔３５の内
側および外側角部および下部通気孔３６の内側角部を前
記のＲ形状に形成したうえ、後者の下部通気孔３６の外
側角部を開口幅寸法の２０％以上の曲率半径とするＲ形
状に形成しておけば、絶縁ガスの流体抵抗を低減するう
え、最も電界勾配の急峻な場所において、等電位線が落
ち込むというウインドウ効果を低減できるとともに、電
界勾配を緩和できるので、特に好適である。

【００１６】

【発明の効果】本発明のガスブッシングは、以上に説明
したように構成されているので、中心導体の内外にでき
る絶縁ガスの対流による放熱効果を向上させることがで
き、通電容量を約１０〜１５％程度増加させることが可
能となる。さらに、中心導体の下部通気孔付近における
電界分布を改善することもでき、絶縁特性を向上できる
のでガスブッシングのコンパクト化、あるいは高性能化
も達成できるという優れた効果がある。よって本発明は
従来の問題点を解消したガスブッシングとして、その工
業的価値は極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための要部断面
図。

【図２】従来のブッシングの要部断面図。

【図３】通気孔付近の等電位線を示す略図。

【符号の説明】

１ ガスブッシング、１０ 頂部金具、１１ 磁器碍
管、１３ バンド金具、１６ 放熱金具、２ 中心導
体、２１ 導体上部、２２ 本体部分、３５ 上部通気
孔、３６ 下部通気孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頂部金具から磁器碍管部内および下部金
   具内の絶縁ガス空間を貫通しているパイプ状の中心導体
   を配設したガスブッシングであって、その中心導体の上
   部と下部の側面にそれぞれ４個以上の通気孔を形成する
   とともに、その上部の通気孔を包囲する位置に円筒状の
   放熱金具を配設し、かつ前記中心導体の上部の導体断面
   積を下方の本体部分の導体断面積より大に形成したこと
   を特徴とするガスブッシング。
2. 【請求項２】前記上部と下部に設ける通気孔を長円形状
   とし、中心導体の円周上に並列させるとともに、各通気
   孔の内側および外側角部を開口幅寸法の１５％以上の曲
   率半径とする曲面に形成した請求項１に記載のガスブッ
   シング。
3. 【請求項３】前記通気孔のうち、下部に設ける通気孔の
   外側角部を開口幅寸法の２０％以上の曲率半径とする曲
   面に形成した請求項２に記載のガスブッシング。