JPS61274281A - 絶縁ガス中で使用される電気機器の試験装置 - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、キユービクル形ガス絶縁開閉装置の内部に収
納される電気機器の試験装置に関するものである。

し発明の技術的背景とその問題点］ 近年、キユービクル形ガス絶縁開閉装置（以下ガス絶縁
開閉装置）は、角形の箱状をなす非圧力容器の閉鎖箱内
に遮断器、断路器、接地装置、避雷器等の電気機器を収
納し、絶縁媒体として六ふう化硫黄ガス（以下ＳＦｓＦ
２ガスう）に小量の空気を混入しかつ大気圧近傍の低圧
力で封入したものが実用化されるようになってきた。こ
こで、絶縁媒体を低圧力の混合ガスとした理由は、特に
不平等電界における絶縁破壊電圧特性に特徴があり、混
合ガスの特性が純ＳＦ６ガスの特性より優れている（特
願昭５８−１４８８３９号の第５図）ことを見出したか
らである。

したがって、この混合ガスの絶縁特性を利用すると、従
来のガス絶縁開閉装置のように、ガス圧力に依存する手
法又は平等電界に依存する手法を絶縁設計で採用する必
要がなく、これによって合理的でかつ経済的な設計が可
能となる。すなわち、ガス容器となる閉鎖箱（以下密閉
容器という）は、きわめて構造が簡易となり、薄肉軽量
とした角形の非圧力容器とすることができ、収納機器の
収納密度を高めて小形化を図ることができる。

以上から、最近では２０〜３０Ｋ　Ｖ級の中圧受配電設
備のキユービクルまでこのガス絶縁方式が実用化される
ようになってきた。

ところで、このガス絶縁開閉装置は、密閉容器内に多種
類の電気機器を収納して構成しているが、我が国では未
だ規格が制定されていない。したがって、収納される各
電気機器のそれぞれの単独規格、例えば断路器はＪＥＣ
−１９６、交流遮断器はＪＥＣ−１８１、避雷器はＪＥ
ｃ−２０３等によって製作や性能の確認をしているのが
現状である。

しかしながら、この性能を確認する試験の過程で次の点
が問題となってきた。すなわち、試験は、まず金属で接
地された密閉容器内に、被試験機器を一括収納し、絶縁
ガスを所定のガス濃度及びガス圧力で封入して行うが、
この場合、 （１）絶縁レベルの異なるものの試験ができない。

これは、例えば断路器の規格においてその極間絶縁性能
は、対地絶縁強度の１１５％であることを要求されてい
るが、この場合対地絶縁強度以上の試験電圧を加えるこ
とができない。

く２）多数回、試験電圧を印加するので劣化が促進する
。

遮断器や断路器等の極間試験を実施する過程で、電圧印
加端に近い電気機器や絶縁構造物に多数回の試験電圧が
印加されることになり、この際の電圧ストレスにより絶
縁劣化が促進される恐れがある。

（３）不具合発生時の確認ができない。

耐電圧試験時に、もしせん絡のような不具合が発生して
も、金属材で形成された密閉容器では内部を目視するこ
とができない。

そこで、一括収納機器の耐電圧試験は、完全組立後の最
終試験とし、それぞれの電気機器は、単独で試験した結
果を確認する方法がとられている。

しかしながら、この方法においても次の点が大きな問題
となっている。すなわち、 （４）絶縁ガス置換に多大の作業時間を必要とし、かつ
熟練さも要求されている。

これは、密閉容器が非圧力容器であるから絶縁ガス置換
方法としては、一般的に第４図に示すように、密閉容器
１の内部に被試験機器２を固定し、ＳＦ６ガスボンベ３
から減圧弁４、バルブ５，６をを介して密閉容器１の下
部からＳＦ６ガスを注入し、ＳＦ６ガスと空気の比重差
を利用してＳＦ６ガスより比重の小さい空気を上部から
徐々に排出して置換（重力置換法）する方法が採用され
る。なお、同図の符号７ａ、７ｂはブッシング、符号８
，９はバルブを示す。

しかしながら、この方法は、単位時間当りの注入量が多
いと乱流を発生し、単位時間当りの注入量が少いと拡散
作用で混合ガスの損失が多くなる等の理由から、長時間
と熟練が必要となっていた。

そこで、この点を改善すべく本発明者は、先に同図の点
線で示す配管系に圧縮機、混合ガス分離器、水分除湿器
、フィルター等を接続して構成した強制循環装置を提案
（特願昭５８−１４８８３９号）し、作業時間を従来の
数分の１以下に短縮することができた。

しかしながら、この装置を用いる場合においても、耐電
圧試験時には、やはり電圧印加端子の接続変更が必要と
なり、特に断路器や遮断器は、対地、相聞以外に極間等
と試験条件ごとに数回も接続変更をしなければならない
から、この電圧印加端子の接続変更ごとに絶縁ガス＠操
作業を行っていては、いかに絶縁ガス置換作業が短縮さ
れたといっても、全体的に多大の作業時間を費し非能率
となる。

このため、単に耐電圧試験を目的とした絶縁ガス置換の
場合には、ざらに簡易とした絶縁ガス置換作業と、絶縁
ガスを封入した状態で電圧印加端子の接続変更が可能な
絶縁ガス中で使用される電気機器の試験装置の実現が望
まれていた。

［発明の目的］ 本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、絶縁
ガスを封入した状態で試験条件の変更ができ、かつ絶縁
ガス置換作業も短縮できる絶縁ガス中で使用される電気
機器の試験装置を提供することを目的とするものである
。

［発明の概要］ 本発明は、接地電位のベースと、可撓性、透明性及び絶
縁性を有する材料で袋状に形成し、下部にベースに気密
に接触すると共に離脱自在とした開口部を設け、中間に
所定の容積を有する突出部及び上部に電圧印加用の導体
が気密に貫通する導入部をそれぞれ設けた容器と、この
容器内の空気を排出すると共に絶縁ガスを供給して所定
の圧力及び濃度の絶縁ガスを生成する絶縁ガス置換装置
で構成し、容器内の空気を排出するときに一部の空気を
突出部に残留させ、この残留した空気で絶縁ガス濃度を
調整し、又、電圧印加用の導体の接続変更等は突出部を
容器内に曲げ込んで外部から作業を行うようにしたもの
である。

［発明の実施例］ 以下、本発明の絶縁ガス中で使用される電気機器の試験
装置の一実施例を図面を参照して説明する。なお、第４
図と同一部分に同符号を付し重複した説明は省略する。

第１図において、絶縁ガス中で使用され電気機器の試験
装置１０は、接地電位となるベース１１と、このベース
１１上に取付けられ被試験機器１２を載置する絶縁架台
１３と、ベース１１に着脱自在に取付けられ、絶縁架台
１３や被試験機器１２を覆う容器１４と、絶縁ガス置換
装置１５で構成されている。

しかして、絶縁架台１３は、複数の支持碍子又は絶縁構
造材の組合せ等により構成し、例えば断路器のように被
試験機器１２の試験条件が異なっても試験が可能なよう
に設けられるものである。

容器１４は、透明で柔軟性、絶縁性、気密性等を有する
。例えば合成樹脂材で袋状に形成し、下部の開口部には
密着フランジ部１６を設け、中間部には側面に突出する
突出部１７ａ　、　１７ｂを設け、上部には電圧印加用
のリード線導入部１８を設けたものである。ここで、密
着フランジ部１６は、第２図に示すように容器１４の開
口部外周面にゴムのような弾性を有する材料で形成した
フランジ１９を接着剤２０で固着し、このフランジ１９
の内部にマグネット２１を埋設し、このマグネット２１
の吸引力によってベース１１にフランジ１９をベース１
１に密着させる。

なお、被試験機器１２を交換する場合には、この密着フ
ランジ部１６をベース１１から離して容器１４を取外す
。突出部１７ａ　、　１７ｂは、容器１４内での作業例
えば被試験機器１２の電圧印加端子の接続変更等を行う
とき、柔軟性を利用して容器１４内に曲げ込み容器１４
の外部から作業ができ、かつ容器１４内を所定の混合ガ
ス濃度にするとき、所定量の空気を残留させるために設
けられるものである。したがって、形状は、容器１４内
の種類の異なる被試験機器に対して外部から手がとどい
て作業ができる大きさを有し、かつ容器１４内の混合ガ
ス濃度を所定に調整できる容積を有する。ここで、所定
量の空気を残留させるには、絶縁ガス置換装置１５で容
器１４内の空気を排出する前に例えばゴム紐のような弾
性のある紐２２で付は根部を気密に縛り込んでおき、こ
の後容器１４内の空気を排出するが、この紐２２で縛り
込む位置により残菌空気量の調整が可能になる。電圧印
加用のリード線導入部１８は、第３図に示すように容器
１４の上部に筒状の突出部１４ａを形成し、この突出部
１４ａを内＠　２２ａと外筒２２ｂから成る二重円筒状
の絶縁筒２２の中間部に接着剤２３で気密に接着し、こ
の絶縁筒２２の内筒２２ａ側に電圧印加用のリード線２
４を気密に貫通させたゴム栓のような弾性のある栓２５
を挿入したものである。

絶縁ガス置換装置１５は、ＳＦ６ガスボンベ３、減圧弁
４、バルブ５等から構成される従来と同様のＳＦ６ガス
の供給系に、真空ポンプ２６、バルブ２１で構成される
排気系を付加したものである。

次に、被試験機器１２の耐電圧試験を行う方法について
説明する。まず、ベース１１の絶縁架台１３に被試験機
器１２を取付け、この周囲を容器１４で覆う。

この際、下部は密着フランジ部１６を介してベース１１
と気密に接触させ、電圧印加用のリード線２４及び接地
線２８は被試験機器１２に接続しておき、突出部１７ｂ
（必要に応じ１７ａも含まれる）は必要とする残留空気
量に応じて付は根部を紐２２で気密に縛っておく。又、
電圧印加用のリード線２４や接地線２８の接続変更に必
要とする工具類も容器１４内に入れておく。

次に、真空ポンプ２６を駆動して容器１４内の空気を排
出し、排出後にバルブ２７を閉じる。この侵、ＳＦ６ガ
スボンベ３から減圧弁４、バルブ５を介してＳＦ６ガス
を容器１４内に供給し、突起部１７ｂ（必要に応じ１７
ａも含まれる）の紐２２を外して残留空気を混合し、所
定の圧力まで上昇させて容器１４を膨張させる。このＳ
Ｆ＆ガスの供給後バルブ５を閉じる。

以上のようにして、容器１４内を所定のＳＦｓガス濃度
とし、電圧印加用のリード線２４を介して所定の電圧を
印加する。

又、電圧印加端子及び接地線２８の接続変更等の作業は
、突出部１７ａ　、　１７ｂを容器１４内に曲げ込み、
外部から予め容器１４内に入れておいた工具類を掴んで
行う。

以上のように構成することにより、絶縁ガス置換作業に
要する時間を従来の重力置換方法に対し数１０分の１、
強制循環方法に対しても１０分の１以下の時間とするこ
とができる。又、絶縁ガスを封入した状態で被試験機器
１２の接続変更等の簡単な作業ができるので、従来のよ
うにその都度絶縁ガスを大気中に放出する無駄がなく、
経済的にきわめて有利となる。ざらに、内部の状態を目
視しながら試験を行うことができるから、不具合発生時
にその部分と現象が明瞭に把握でき、適確な判断ができ
て迅速に対応することができる。その他、断路器のよう
に対地と極間で絶縁レベルが異なる場合でも絶縁架台１
３上で容易にでき、電圧印加用のリード線２４の導入部
の構造も簡易でしかも単一でよく、被試験機器単独で試
験できるから多数回印加による絶縁劣化を防止できる。

［発明の効果］ 本発明は、以上のように構成されているから、絶縁ガス
の置換作業を容易としかつ所要時間を短縮し、又、絶縁
ガスを封入した状態で試験条件の変更ができるから耐電
圧試験をきわめて能率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の絶縁ガス中で使用される電気機器の試
験装置の一実施例を示す構成図、第２図は本発明の一実
施例の要部を示す断面図、第３図は本発明の一実施例の
第２図と異なる要部を示す断面図、第４図は従来の絶縁
ガス中で使用される電気機器の絶縁ガス置換方法と耐電
圧試験方法を示す説明図である。 １０・・・絶縁ガス中で使用される 電気機器の試験装置 １１・・・ベース １２・・・°被試験機器 １４・・・容器 １５・・・絶縁ガス置換装置 １６・・・密着フランジ部 １７ａ　、　１７ｂ　−・・突出部 １８・・・リード線導入部 （７３１７）代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ばか１
名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接地電位のベースと、可撓性、透明性及び絶縁性を有す
   る材料で袋状に形成し、下部に前記ベースに気密に接触
   すると共に離脱自在とした開口部を設け、中間に所定の
   容積を有する突出部及び上部に電圧印加用の導体が気密
   に貫通する導入部をそれぞれ設けた容器と、この容器内
   の空気を排出すると共に絶縁ガスを供給して所定の圧力
   及び濃度の絶縁ガスを生成する絶縁ガス置換装置で構成
   される絶縁ガス中で使用される電気機器の試験装置。