JPS602011A - ガス絶縁電気装置 - Google Patents

ガス絶縁電気装置

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JPS602011A
JPS602011A JP58108177A JP10817783A JPS602011A JP S602011 A JPS602011 A JP S602011A JP 58108177 A JP58108177 A JP 58108177A JP 10817783 A JP10817783 A JP 10817783A JP S602011 A JPS602011 A JP S602011A
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gas
insulated electrical
pressure
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gas insulated
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広岡　紘一
松田　節之
荒畑　吉邦
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
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    • H02B13/055—Features relating to the gas
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明にガス絶縁電気装置に関するｔのでるる。近年
、土地問題や環境問題に対処するため、ガス絶縁電気機
器、中でもガス彪縁開閉装置が多用されるようになって
さた◇これば、第１図に示すように、容缶ｔｌ＋の中に
絶縁性の扁いガス（２）を封入し、高電圧導体１３１を
固体絶縁物（４）で支持し＊ｂので、絶縁ガスとしてｆ
ｉｓＦ６ガスが多用されている口 しかし、従来のものより％１更に小形のもの一性能の良
いもの金製作しよりとする場合、ＳＦ６カスエク優れた
絶＃ｔ％性を有するガスを適用することかできるならば
極めて好都合Ｔめる。
発明者らはこのような考え万から、優れた絶縁特性を育
するガスを敵化しない条件で適用し、従米よりｔφ形で
高性能のものを製作しようとテるｔのである。
つぎに本発明の詳細な説明する０第１表は本発明実施の
ために入手した絶縁ガスである。試薬工業製品として製
造でれたものを購入したものである。本発明実施段階の
概略純度（ガスクロマトグラフによる両足結果）全第１
表に併記している。
第　１　表 第１ｆｉの絶縁ガスについてその絶縁特性を測定した結
果を第２図に示す。内容積２１のアクリル樹脂製容器の
甲に絶縁ガス全大気用（２０’Ｃ）で封入し、図中に記
入した電極条件でＡＣ破壊電圧をめた・ＳＦ６に対する
破壊電圧比はＳＦ６よりも優れていることがわかる。
絶縁ガスが使用中に液化してしまっては不都合でめるの
で、その特性を明らかにするために蒸気圧特性を測足し
た結果を第３図に示す。各絶縁ガスが液体状態で封入さ
れているボンベ全恒温槽に入れ、そｆｌ、ぞれに圧力計
全接続して各温鹿における圧力を測足した。結果に蒸気
圧と絶対温度の逆数とが直線間９ｆ＜’ｆｒ示し−Ｃ１
ａｕｓｉｕｓ　−Ｃ１ａｐａｙｒｏｎ式に従う関係であ
ることがわかった。
いま、Ｍｌ衣の絶縁ガス単独またに第１衣の絶縁ガスト
ＳＦ６カスの混合ガスの歌化全生じない条件におけるＡ
Ｃ破Ｍ電圧を考察する。様器の設定圧力（ＦＴ）が次ま
ろと凍１表の絶縁ガスとＳＦ６カスとの混合ガスのＳＦ
６の混合比率（ｋ＋は次の関係となる。
ｐ７　＝　Ｐ、ｃ（Ｐ−１≦ＰＦｃのと＠〕ＦＴ　＝　
ＰＦＣ＋　ＰＳＦ６　（ＰＴ　＞　ＰＦＣのとぎ〕ｋ　
−加 ＦＴ ここにＰＴ：設定圧力（絶対気圧、２０℃）ＰＦＣ：第
１表のガスの２０℃における分圧（絶対気圧〕 ＰｓＦ６：ＳＦ６ガスの２０℃における分圧（絶対気圧
） ｋ　：ＳＦ６ガスの混合率 この混合ガスまたは低触ガスのＡＣ破壊電圧（Ｖｍ）に
次式で推定される。
Ｖｍ　＝　Ｖｓｐ６　（ｋ＋（１−ｋ）Ｒｐｃ／ＳＦｓ
　）ここに Ｖｍ：混合ガスのＡＣ破壊電圧（ｋＶｒｍｓ）ＶＳＦ６
　：ＳＦ５カスのＡＣ破壊′亀圧（ｋＶｒｍｓ）ＲＦ９
／６１Ｆ６　：絶縁ガスのＳＦ６ガスに対する破壊電圧
比（第２図参照〕 ＶｍとＰ　’ｔ”との関係を機器の使用温度の下限−１
０℃につい−ごプロットし１ｃ？Ｊが第４図でめる。−
２０′ｃＩＯ′ｃｌ　（１’ｃ　、　２０℃お工ひその
他の下限温度についても同様にｖｍ−ＰＴの関係図？描
くことができる。これうば１，３２図と第３図の特性説
明らかにして、にじめて倚ら九たものでめる・ 第２表 いま、Ｃ２Ｆ５ＣＮのガスを例にとり、ガス絶縁開閉装
置など金想定して設定圧力４気圧（絶対）と仮定してＳ
Ｆ６ガス混合率、対ＳＦ６ガス破壊電圧比をめた結果を
第３表に示す。第３表において、第　３　表 下限温度０℃全例にとると、対ＳＦ、ガス破壊電圧比は
１．８でめる６また、ガス変圧器、キユービクル形ＧＩ
Ｓ、ガスブッシングなどを想定して設定圧力１．５気圧
（絶体）を仮定すると、下限温度−２０℃でも対ＳＦ６
ガス破壊電圧比ニ１．８となる。このように、絶縁特性
が優れている分だけ機器を小形にできる。
また、既製の従来のＳＦ６ガス絶縁機器にこの組成のガ
スを従来と同じガス圧まで充填すると、１．８倍の篭圧
定格全有する機器となる。ＳＦ６ガス絶縁機器のＳＦ、
ガス圧を上昇させることにより電圧定格全土げることも
できるが、そのためには、機器の耐圧力設計仕様を容器
の肉厚を増すなどして変更する必要がるり、機器の重量
増、価格増につながる。この発明によるガス組成では、
同じガス圧で電圧定格が上昇するので、既存機種の定格
上昇全可能にする。
一般にガス絶縁機器の絶縁設計に、機器としての絶縁仕
様に従って行われるが、通常、雷インパルス耐電圧値が
基準になる。これは、５００ＫＶ　、　２７５ＫＶ、　
１５４　ＫＶ　（７）ａｔ器の場合、それぞれ１５５０
　ＫＶ　、　１０５０ＫＶ、　７５０　ＫＶで６って、
５５０ＫＶと２７５ＫＶ（７）雷インパルス耐電圧値の
比が１．４７　、２７５ＫＶ　（！：　１５４　ＫＶの
それの比が１．４となる。従って、例えば、ＳＦ６　を
４５％、Ｃ２Ｆ５ＣＮを５５％で混合したガスを、ＳＦ
６ガス使用で設計した１５４ＫＶ用ガス絶縁機器に封入
すノツ、ば、絶縁性能が第３表のように１．４倍になる
ので、２７５ＫＶの機器に相当することになる。しかも
この場合に一２０℃壕で温度が低下する場所にまで使用
できる。また、ＳＦｅを３７％、Ｃ，Ｆ５ＣＮを６３％
のガスに丁り、ば、−１５’Ｃ程度まで使えてＳＦ６の
１５倍の耐電圧性能ヲＭテるので、ＳＦ６で２７５ＫＶ
の機器が５５０ＫＶの機器として使用できる。
我国の変電所機器の１℃圧は５５０　Ｋ　−２７５ＫＶ
　。
２７５　ＫＶ　−１５４ＫＶとなっているものが多いの
で、ガスの入替のみで１℃圧足格が変更できることば非
常に効果的でるる。
また、ＳＦ、とＣ２Ｆ５ＣＮとの混合ガスについて混合
比と破壊電圧との関係を詳細に測定した結果を第５図に
示す。この結果によれば上に凸の曲線となり、いわゆる
混合ガス成分の相互協力効果によって破壊電圧が理論領
より高くなることが認められた・これは機器設Ｗｔの立
場からに好ましい現象でめる。
実際に７０号相邑の実機を模擬したモデルを製作し、Ｃ
２Ｆ５ＣＮ　２４％、５Ｆ６７６％の組成のガスを１．
５気圧（絶対）まで充填して破壊電圧を調べたところ、
対５Ｆ６ＡＣ破壊電圧比１．３が得られ、上式の理論値
１．３に一致する値でめることが芙証された。
以上は１ｇ分系又は２成分系について説明したが、３成
分以上の糸についても同様な考え万で効果かじることに
明らかでるる。また、下限温度は肩部地域でに２０℃程
度を渇えておけばよいので、第３表の２０℃における蒸
気圧以下の圧力が単独ガスの圧力又に混合ガスの分圧と
して有効な領域でめる□ なか、ＣＦ３ＣＮを適用した場合にもＣ２Ｆ５ＣＮとほ
ぼ同様の効果が期待される。
この発明によると、ニトリル系炭素化合物のガスを絶縁
に使用することによって、耐電圧全向上でさるため製置
の小形化を図ることかでさる。芒うに、ニトリル系炭素
化合物ＳＦＧとを混合したガスを使用することによって
、相互協力効果が得られるので一層のｌｒｉ＋電圧向上
が図れる。
【図面の簡単な説明】
第１図に従来のガス絶縁電気装置を示す断面図、第２図
にこの発町のＣ２Ｆ５ＣＮおよびＣＦ３ＣＮガスとＳＦ
６ガスとを力比した絶縁特性を示す説明図、第３　ｈｌ
　ｒＬＳＦ６、Ｃ２Ｆ５ＣＮお工ひＣＦ３ＣＮガスの蒸
気圧特性を示す説明図、第４図はＳＦ６ガスと各ガスと
の混合ガスによるＡＣ破壊電圧（Ｖｍ）と混合ガス圧力
（ＰＴ）との関・餡ケ示す説明図、第５図ばＳＦ６とＣ
２Ｆ５ＣＮとの混合比と破壊電圧との関係を示す説明図
である〇 図において、＋１１は容器、（３ンに高電圧導体、＋４
１は固坏絶隊都；目°でろる。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図 第３図 潰ノ１【θ（’ｃ） 第４図 η′スノ王力（絶イ本条圧）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）　絶縁性ガス全充填した密閉容器内に導電体を配
    置し、上記導電体を固体絶縁部材で支持したものにおい
    て、上記ガスはニトリル系弗化炭素化合物であることを
    特徴とするガス絶縁電気装置・（２）　ニトリル系弗化
    炭素化合物１ｃＦ３ｃＮでめること全特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載のガス絶縁電気装置。 １３１　ＣＦ３ＣＮば２０℃における封入圧力の上限が
    ２４、９　（ａｔａ）でるることを特徴とする特許請求
    の範囲第２項記載のガス絶縁電気装置。 ＋４１　ニトリル系弗化炭素化合物１）Ｃ２Ｆ５ＣＮで
    あること′ｆｃ特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    ガス絶縁電気装置。 ＋５１　Ｃ２Ｆ５ＣＮぽ２０’Ｃにおける封入圧力の上
    限が７・３０（ａｔａ）でるること全特徴とする特許請
    求の範囲第４項記載のガス絶縁電気装置。 （６）　絶縁性ガスを充填した密閉容器内に導電体を配
    置し、上記導電体を固体絶縁部材で支持したものにおい
    て、上記ガスにニトリル系弗化炭素化合物とＳＦ６とが
    混合されたものであることを特徴とするガス絶縁電気装
    置０
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EP84106758A EP0128588B1 (en) 1983-06-14 1984-06-13 Gas-insulated electric device and insulating gas
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