JPH1169581A - 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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Abstract
絶縁性能及び運転の信頼性を向上できるコンパクトなガ
ス絶縁母線及びこれを備えたガス絶縁開閉装置を提供す
ることにある。 【解決手段】三相交流高電圧が印加される3本の三相導
体3と、三相導体3及び絶縁性ガスを封入し接地される
容器1とを備え、3本の三相導体3の周方向の位置を変
換する相配置変換部を有するガス絶縁母線において、3
本の高電圧導体3のうち容器1の底部に最も近い1本の
導体31の変換部における形状がほぼ直線状に形成さ
れ、残りの2本の導体32の変換部における形状が径方
向の外側に凸となるように形成されている。
Description
係り、特に三相高電圧の相配置変換部を有するガス絶縁
母線に関する。
す)は、変電所内で三相高電圧電源と気中送電線の間に
配置され、雷サージなどの異常電圧を検知して、電流を
遮断するもので、三相高電圧電源から受電するブッシン
グ,ブッシングからガス絶縁遮断器(以下、GCBと略
す)へ配電するガス絶縁母線(以下、GIBと略す)、
電流を遮断するGCBなどから構成される。
小化が進み、ブッシングからGIB内へ導体を配線する
際やGIBからGCBへ導体を配線する際に、GIB内
の三相導体を配置変換し、各相を一方向へ配線する必要
がある。GIBの容器内は絶縁ガスとして六フッ化硫黄
(SF6 )などで満たされており、ガスの種類によって
ガス絶縁破壊電界強度が異なる。三相導体の導体間およ
び導体と容器間は、導体表面および容器表面の電界強度
がガス絶縁破壊電界強度より低くなるように配置され
る。
強度を劣化する原因として問題になってきている。金属
製異物は、重力の影響で容器底部に集まる傾向があり、
容器底部の電界によって帯電し、帯電した電荷に働く電
界力により浮上する。容器底部の電界強度が高くなる
と、金属製異物の帯電量が増加して浮上高さが高くな
り、導体に接触する場合がある。導体に金属製異物が接
触すると、導体と金属製異物間で生じる放電により、金
属製異物が導体に溶着して絶縁強度を著しく低下させ
る。従って、容器底部の電界強度は金属製異物が導体に
接触しない電界強度(金属製異物の浮上許容電界強度)
を下回る必要がある。
める場合、導体間の表面電界強度,導体と容器間の表面
電界強度がガス絶縁破壊電界強度を下回ること、及び容
器底部の電界強度が金属製異物の浮上許容電界強度を下
回ることが必要となる。また、金属製異物の浮上許容電
界強度はガス絶縁破壊電界強度よりも低いので、容器底
部は絶縁強度上弱い部分となる。
乃至図8を用いて説明する。容器1の側面図を図6に、
図6の相配置変換前のB−B矢視図を図7に、図6の相
配置変換後のC−C矢視図を図8に、それぞれ示す。容
器1の底部は絶縁強度上弱い部分であるため、図7のよ
うに容器1内の三相導体3の配置は、三相導体3の各々
の導体の中心を結ぶ三角形の頂点の一つが鉛直方向にお
ける上側にくる配置を取っている。
空間において容器1の底部と最短距離となる導体との距
離が十分であれば、容器1底部の電界強度が金属製異物
の浮上許容電界強度を下回ることができる。従って、三
相導体3間の表面電界強度がガス絶縁破壊電界強度を下
回るように、中心軸Oの周りに、三相導体3の位置を鋭
角θだけ同一方向に移動し、移動前と移動後の導体を直
線状導体で結び、これを繰り返して相配置変換を行って
いた。
容器の内径が小さくなると、容器底部の電界強度が増大
し、金属製異物の浮上許容電界強度を上回ってしまう。
また、相配置変換部に用いる部材が多く、相配置変換の
開始位置から相配置変換の終了位置までの容器の長手
(軸)方向の距離が長くなり、機器が大型になるという
欠点があった。
置変換部が存在しても、絶縁性能及び運転の信頼性を向
上できるコンパクトなガス絶縁母線及びこれを備えたガ
ス絶縁開閉装置を提供することにある。
に、本発明では、三相交流高電圧が印加される3本の高
電圧導体と、該高電圧導体及び絶縁性ガスを封入し接地
される容器とを備えたガス絶縁母線であって、前記3本
の高電圧導体の周方向の位置を変換する相配置変換部を
有するガス絶縁母線において、前記3本の高電圧導体の
うち前記容器の底部に最も近い1本の前記変換部におけ
る形状がほぼ直線状に形成され、残りの2本の前記変換
部における形状が径方向の外側に凸となるように形成さ
れる。
り短くすることなしに、容器の底部に最も近い高電圧導
体と容器底部との距離を従来よりも長く取れるので、絶
縁強度上弱い容器(容器)底部の電界強度を金属製異物
の浮上許容電界強度よりも低くできる。従って、絶縁性
能及び運転の信頼性を向上できる。また、相配置変換に
用いる部材が従来よりも少なくなるので、その分ガス絶
縁母線をコンパクトにできる。
を図1乃至図5を用いて説明する。図4はGISの第1
実施例の概略構成を示す側面図、図5は図4の上面図、
図1はGIBの第1実施例の側面図、図2は図1の相配置
変換前のB−B矢視図、図3は図1の相配置変換後のC
−C矢視図である。
ブッシング100,ブッシング100からGCB102へ配電す
るGIB101、各相毎に電流を遮断するGCB102を備える。GI
B101は、接地されている容器1,容器1同士を結合する
容器フランジ2,三相導体3,三相導体3を容器1内で
支持する絶縁スペーサ4を備える。相配置変換の空間
(領域)において、三相導体3のうち容器底部と最短距
離となる導体を31,導体31以外の二本の導体を32
としている。
を中心に120°ずつ回転する位置に配置し、図2のよ
うに、三相導体3の各々の導体の中心を結ぶ三角形の頂
点の一つが鉛直方向(上下方向)において上側にくる配
置を取っている。図1に示す相配置変換部における相配
置変換は、中心軸Oを中心に120°より小さい角度だ
け周方向に変換している。
のうち二本の導体32は相配置変換の開始位置から相配
置変換の終了位置までの間、相対距離を保ったまま中心
軸Oを中心に螺旋状に回転して相配置変換を行い、導体
31は相配置変換の開始位置と相配置変換の終了位置と
をほぼ直線状に結んで相配置変換を行っている。
により、導体31と導体32間の距離を余り短くするこ
となしに、導体31と容器底部との距離を従来よりも長
く取れる。従って、導体間の表面電界強度及び導体と容
器間の表面電界強度をガス絶縁破壊電界強度よりも低く
でき、絶縁強度上弱い容器底部の電界強度を金属製異物
の浮上許容電界強度よりも低くできるので、従来に比べ
て絶縁性能及び運転の信頼性を向上できる。また、相配
置変換に用いる部材が従来よりも少なくなるので、その
分GIBをコンパクトにできる。
を相配置変換の開始位置から相配置変換の終了位置まで
の間、相対距離を保ったまま中心軸Oを中心に螺旋状に
回転して相配置変換を行った比較例(図9乃至図11参
照)と、本実施例の容器底部の電界強度分布を解析的に
求めた。解析結果を図12に示す。図12で、縦軸は容
器底部の電界強度分布の相対値で、金属製異物の浮上許
容電界強度を1E[%/mm]で表わしている。横軸は容
器フランジ間の軸方向距離を表わしている。尚、図9は
比較例の側面図、図10は図9のB−B矢視図、図11
は図9のC−C矢視図である。
置変換前に、距離が大きい右端の領域は相配置変換後
に、これらの中間の距離の領域は相配置変換部に、それ
ぞれ対応している。同図に示すように、容器底部の電界
強度は、比較例では金属製異物の浮上許容電界強度の約
1.6 倍になるのに対して、本実施例では金属製異物の
浮上許容電界強度を下回っていることが判る。即ち、本
実施例によれば、図1乃至図3に示したコンパクトな構
造のガス絶縁母線でも、その絶縁性能を向上でき、運転
の信頼性も向上できる。尚、図示していないが、本実施
例および比較例共に、導体間の表面電界強度及び導体と
容器間の表面電界強度は、ガス絶縁破壊電界強度を下回
っている。
によるGIBの第2実施例を説明する。図13は第2実
施例の側面図、図14は図13の相配置変換前のB−B
矢視図、図15は図13の相配置変換後のC−C矢視図
である。本実施例の構成は第1実施例とほぼ同じである
が、相配置変換を中心軸Oを中心に約120°で変換し
た点が異なる。
本の導体3のうち二本の導体32は相配置変換の開始位
置から相配置変換の終了位置までの間、相対距離を保っ
たまま中心軸Oを中心に約120°螺旋状に回転して相
配置変換を行い、導体31は相配置変換の開始位置と相
配置変換の終了位置をほぼ直線状に結んで相配置変換を
行っている。
成できる。更に、本実施例の場合、導体31と容器底部
の距離が第1実施例よりも長くなるので、第1実施例に
比べて、容器底部の電界強度をより低下できる。
によるGIBの第3実施例を説明する。図16は第3実
施例の側面図、図17は図16の相配置変換前のB−B
矢視図、図18は図16の相配置変換後のC−C矢視図
である。本実施例の構成は第2実施例とほぼ同じで、導
体31の相配置変換の方法が異なる。
導体3のうち二本の導体32は、相配置変換の開始位置
から相配置変換の終了位置までの間、相対距離を保った
まま中心軸Oを中心に約120°螺旋状に回転して相配
置変換を行っている。一方、導体31は、相配置変換の
開始位置から僅かな角度θ1 の第1の中間位置までの間
と、相配置変換の終了位置から直前の僅かな角度θ2 の
第2の中間位置までの間は、導体32と相対距離を保っ
たまま中心軸Oを中心に螺旋状に回転して相配置変換を
行い、第1の中間位置と第2の中間位置との間はほぼ直
線状に結んで相配置変換を行っている。
成できる。更に、本実施例の場合、第2実施例よりも導
体間距離を大きく取れるので、第2実施例に比べて、導
体間の表面電界強度を低下できる。
によるGIBの第4実施例を説明する。図19は第4実
施例の側面図、図20は図19の相配置変換前のB−B
矢視図、図21は図19の相配置変換後のC−C矢視図
である。本実施例の構成は第3実施例とほぼ同じで、導
体32の相配置変換の方法が異なる。
導体3のうち二本の導体32は、相配置変換の開始位置
から角度約60°の中間位置までほぼ直線状に結び、中
間位置から角度約60°の相配置変換の終了位置までほ
ぼ直線状に結んで相配置変換を行っている。本実施例で
も、第3実施例とほぼ同じ効果を達成できる。
る三相導体の相配置変換を、導体間の表面電界強度及び
導体と容器間の表面電界強度をガス絶縁破壊電界強度よ
りも小さくでき、かつ容器底部の表面電界強度を金属製
異物の浮上許容電界強度よりも小さくできるので、絶縁
性能及び運転の信頼性を向上できる。また、相配置変換
に用いる部材が少なく、コンパクトな構造を実現でき
る。
側面図。
スペーサ、31,32…導体、100…ブッシング、1
01…GIB、102…GCB。
Claims (5)
- 【請求項1】三相交流高電圧が印加される3本の高電圧
導体と、該高電圧導体及び絶縁性ガスを封入し接地され
る容器とを備えたガス絶縁母線であって、前記3本の高
電圧導体の周方向の位置を変換する相配置変換部を有す
るガス絶縁母線において、 前記3本の高電圧導体のうち前記容器の底部に最も近い
1本の前記変換部における形状がほぼ直線状に形成さ
れ、 残りの2本の前記変換部における形状が径方向の外側に
凸となるように形成されていることを特徴とするガス絶
縁母線。 - 【請求項2】請求項1において、前記残りの2本の前記
変換部における形状が、前記容器の中心軸を中心に螺旋
状に形成されている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において、前記3本の高電
圧導体の周方向の変換角度が120度より小さい角度で
あることを特徴とするガス絶縁母線。 - 【請求項4】請求項1又は2において、前記3本の高電
圧導体の周方向の変換角度が約120度であることを特徴
とするガス絶縁母線。 - 【請求項5】三相高電圧を受電するブッシングと、各相
毎に電流を遮断するガス絶縁遮断器と、前記ブッシング
から前記ガス絶縁遮断器へ配電するガス絶縁母線とを備
えたガス絶縁開閉装置において、 前記ガス絶縁母線として、請求項1乃至4の何れかのガ
ス絶縁母線を用いたことを特徴とするガス絶縁開閉装
置。
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- 1998-07-20 TW TW087111811A patent/TW402832B/zh not_active IP Right Cessation
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- 1998-08-06 KR KR1019980031956A patent/KR19990023397A/ko not_active Application Discontinuation
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