JPS638686B2 - - Google Patents
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- JPS638686B2 JPS638686B2 JP55168606A JP16860680A JPS638686B2 JP S638686 B2 JPS638686 B2 JP S638686B2 JP 55168606 A JP55168606 A JP 55168606A JP 16860680 A JP16860680 A JP 16860680A JP S638686 B2 JPS638686 B2 JP S638686B2
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- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 44
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 33
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
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- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
- H02G5/06—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
- H02G5/066—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、絶縁ガスで密閉したガス絶縁開閉装
置の接地されたタンク内で開閉部、導体等の課電
体を支持する絶縁スペーサに関するものである。
置の接地されたタンク内で開閉部、導体等の課電
体を支持する絶縁スペーサに関するものである。
従来、直流ガス絶縁開閉装置に用いられてきた
絶縁スペーサは、交流ガス絶縁開閉装置に用いら
れてきたものをそのまま利用するものであつた。
しかし絶縁スペーサの絶縁耐力は、交流装置に適
用される場合は充分であつても直流装置に適用さ
れると低下するのが常である。絶縁耐力の低下理
由は、交流装置の絶縁スペーサの電界が物体の持
つ誘電率に依存するのに対し、直流装置の絶縁ス
ペーサの電界は電圧印加直後は物体の誘電率に、
また定常状態ではその抵抗率に依存し、直流と交
流では電界分布が異なるためである。即ち、第１
図ａ，ｂに示すように、交流の場合は第１図ａの
如く電気力線１が導体２と接地部３の電極４，５
間のスペーサ６の絶縁部の表面から外へ抜けるこ
とができるのに対し、直流では第１図ｂのように
電界のガス空間７と絶縁部６の境界方向成分が無
いという条件から、電気力線１が絶縁部６の中へ
閉じ込められ局部的に電界集中が起こるというこ
とに基因している。ここで、電極４，５はスペー
サ（絶縁部）６の両端部に設けられ、この電極
４，５を介して導体２及び接地部３を支持してい
るものである。
絶縁スペーサは、交流ガス絶縁開閉装置に用いら
れてきたものをそのまま利用するものであつた。
しかし絶縁スペーサの絶縁耐力は、交流装置に適
用される場合は充分であつても直流装置に適用さ
れると低下するのが常である。絶縁耐力の低下理
由は、交流装置の絶縁スペーサの電界が物体の持
つ誘電率に依存するのに対し、直流装置の絶縁ス
ペーサの電界は電圧印加直後は物体の誘電率に、
また定常状態ではその抵抗率に依存し、直流と交
流では電界分布が異なるためである。即ち、第１
図ａ，ｂに示すように、交流の場合は第１図ａの
如く電気力線１が導体２と接地部３の電極４，５
間のスペーサ６の絶縁部の表面から外へ抜けるこ
とができるのに対し、直流では第１図ｂのように
電界のガス空間７と絶縁部６の境界方向成分が無
いという条件から、電気力線１が絶縁部６の中へ
閉じ込められ局部的に電界集中が起こるというこ
とに基因している。ここで、電極４，５はスペー
サ（絶縁部）６の両端部に設けられ、この電極
４，５を介して導体２及び接地部３を支持してい
るものである。
本発明は、従来の交流用スペーサを直流用スペ
ーサとして使用する場合の上記欠点を解決し、交
流とは違つた直流電界に充分耐え得る構造とした
絶縁スペーサを提供することを目的とする。
ーサとして使用する場合の上記欠点を解決し、交
流とは違つた直流電界に充分耐え得る構造とした
絶縁スペーサを提供することを目的とする。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第２図ａ，ｂにおいて、接地されたタンク１
１の中に電流を流す導体１２が絶縁ガス１３を媒
体として密封されている。導体１２は絶縁スペー
サ１４によつて支持されている。第３図は前記絶
縁スペーサ１４の詳細を示したものである。即
ち、電極１５は導体１２と、また電極１５′はタ
ンク１１と夫々固着されて電気的に連結されてお
り、そして絶縁物１７は電極１５，１５′を絶縁
して連結している。ここで、電極１５，１５′は、
実際には絶縁物１７の両端部に一体的に設けられ
ている。しかして絶縁物１７の両端部の周囲は抵
抗体１６，１６′で夫々被覆されている。抵抗体
１６，１６′は電極１５，１５′とそれぞれ電気的
に連結されている。
る。第２図ａ，ｂにおいて、接地されたタンク１
１の中に電流を流す導体１２が絶縁ガス１３を媒
体として密封されている。導体１２は絶縁スペー
サ１４によつて支持されている。第３図は前記絶
縁スペーサ１４の詳細を示したものである。即
ち、電極１５は導体１２と、また電極１５′はタ
ンク１１と夫々固着されて電気的に連結されてお
り、そして絶縁物１７は電極１５，１５′を絶縁
して連結している。ここで、電極１５，１５′は、
実際には絶縁物１７の両端部に一体的に設けられ
ている。しかして絶縁物１７の両端部の周囲は抵
抗体１６，１６′で夫々被覆されている。抵抗体
１６，１６′は電極１５，１５′とそれぞれ電気的
に連結されている。
前記絶縁物１７は抵抗率ρ7、比誘電率ε7であ
る。また抵抗体１６，１６′は抵抗率がρ6、ρ6′で
あり、誘電率ε6、ε6′である。抵抗率ρ6、ρ6′とρ
7の
関係はρ6＜ρ7、ρ6′＜ρ7′である。例えば、絶縁ガ
ス１３をSF6ガスに、抵抗体１６，１６′をフエ
ノール樹脂に、絶縁物１７をエポキシ樹脂と選ぶ
ことができる。
る。また抵抗体１６，１６′は抵抗率がρ6、ρ6′で
あり、誘電率ε6、ε6′である。抵抗率ρ6、ρ6′とρ
7の
関係はρ6＜ρ7、ρ6′＜ρ7′である。例えば、絶縁ガ
ス１３をSF6ガスに、抵抗体１６，１６′をフエ
ノール樹脂に、絶縁物１７をエポキシ樹脂と選ぶ
ことができる。
次に上記のように構成された絶縁スペーサの作
用を説明する。導体１２とタンク１１の間に定常
直流電圧が印加されると絶縁スペーサ１４には漏
れ電流が流れる。第４図はその状態を示してい
る。電流は電極１５のみならず抵抗体１６からも
絶縁物１７へ流れ込む。これは、絶縁物１７の抵
抗率ρ7よりも抵抗体１６の抵抗率ρ6の方が小さい
ためである。またこの場合、抵抗体１６で分担す
る電圧は絶縁物１７で分担する電圧と比較すると
極くわずかである。電磁気学における電流場と電
界の対照性から、絶縁物１７の比誘電率ε7と抵抗
率ρ7が一定であればこの電流線１８がそのまま電
界の状態を表わす電気力線となる。第４図を見て
わかるように、電界の局部集中は起きていない。
用を説明する。導体１２とタンク１１の間に定常
直流電圧が印加されると絶縁スペーサ１４には漏
れ電流が流れる。第４図はその状態を示してい
る。電流は電極１５のみならず抵抗体１６からも
絶縁物１７へ流れ込む。これは、絶縁物１７の抵
抗率ρ7よりも抵抗体１６の抵抗率ρ6の方が小さい
ためである。またこの場合、抵抗体１６で分担す
る電圧は絶縁物１７で分担する電圧と比較すると
極くわずかである。電磁気学における電流場と電
界の対照性から、絶縁物１７の比誘電率ε7と抵抗
率ρ7が一定であればこの電流線１８がそのまま電
界の状態を表わす電気力線となる。第４図を見て
わかるように、電界の局部集中は起きていない。
一方、従来の交流用スペーサを代用して直流電
圧を印加した場合は第５図に示される。第５図か
ら分かるように、この場合電流は全て電極１５か
ら絶縁物１７へ流れ込む。従つて電界は電極１５
で集中している。第４図と第５図を比較してわか
るように、抵抗体１６，１６′をスペーサ１４の
端部へ第３図のように取付けることにより、従来
直流電圧印加の場合電極１５，１５′に集中して
いた電界が緩和される。
圧を印加した場合は第５図に示される。第５図か
ら分かるように、この場合電流は全て電極１５か
ら絶縁物１７へ流れ込む。従つて電界は電極１５
で集中している。第４図と第５図を比較してわか
るように、抵抗体１６，１６′をスペーサ１４の
端部へ第３図のように取付けることにより、従来
直流電圧印加の場合電極１５，１５′に集中して
いた電界が緩和される。
ところで、直流電圧を印加した直後は交流の場
合と同様に物体の誘電率によつて電界分布が決定
される。その場合の抵抗体１６，１６′による電
界の集中であるが、これは抵抗体１６，１６′の
比誘電率ε6、ε6′を1.0から3.0程度のものを選べ
ば、抵抗体１６，１６′の部分は交流電界の見地
からはガス空間（つまり誘電率の小さい空間）と
同一視され電界集中という悪影響は発生しない。
従つて、交流用に作成された絶縁スペーサが電界
の集中しないように作られているならば、その交
流用の絶縁スペーサに抵抗体１６，１６′を取り
付けて作用するのであれば不具合は発生しない。
合と同様に物体の誘電率によつて電界分布が決定
される。その場合の抵抗体１６，１６′による電
界の集中であるが、これは抵抗体１６，１６′の
比誘電率ε6、ε6′を1.0から3.0程度のものを選べ
ば、抵抗体１６，１６′の部分は交流電界の見地
からはガス空間（つまり誘電率の小さい空間）と
同一視され電界集中という悪影響は発生しない。
従つて、交流用に作成された絶縁スペーサが電界
の集中しないように作られているならば、その交
流用の絶縁スペーサに抵抗体１６，１６′を取り
付けて作用するのであれば不具合は発生しない。
次に本発明の他の実施例を示す。上記実施例で
は、絶縁スペーサ１４に外部から抵抗体１６，１
６′を取り付けて直流用として利用する例を示し
たが、第６図は絶縁物１７の内部の端部に他部分
より抵抗率の小さい部分１９，１９′を設け、第
３図の場合と同じ機能を果たすようにしたもので
ある。第７図は電極１５，１５′が他の部分より
抵抗率の小さい絶縁物２０，２０′で接している
ことを特徴としている。この構成により電極１
５，１５′の電界は大幅に小さくなる。これは抵
抗率の小さい所では電位降下が小さいためであ
る。この場合、絶縁物１７の中はほぼ平等な電界
となり集中は起こらない。第８図は、第７図の場
合の変形で、絶縁物１７の抵抗率を電極１５，１
５′に近づくほど小さくした例である。尚、第６
図、第７図、第８図において絶縁物１７がエポキ
シ樹脂の場合、抵抗率の小さい部分を作るにはア
ルミナの含有量を多くすればよい。上述の実施例
では、絶縁物１７の高圧側、接地側両方の端部部
分の抵抗率を変えているが、いずれか一方のみで
もかなりの効果が期待できる。
は、絶縁スペーサ１４に外部から抵抗体１６，１
６′を取り付けて直流用として利用する例を示し
たが、第６図は絶縁物１７の内部の端部に他部分
より抵抗率の小さい部分１９，１９′を設け、第
３図の場合と同じ機能を果たすようにしたもので
ある。第７図は電極１５，１５′が他の部分より
抵抗率の小さい絶縁物２０，２０′で接している
ことを特徴としている。この構成により電極１
５，１５′の電界は大幅に小さくなる。これは抵
抗率の小さい所では電位降下が小さいためであ
る。この場合、絶縁物１７の中はほぼ平等な電界
となり集中は起こらない。第８図は、第７図の場
合の変形で、絶縁物１７の抵抗率を電極１５，１
５′に近づくほど小さくした例である。尚、第６
図、第７図、第８図において絶縁物１７がエポキ
シ樹脂の場合、抵抗率の小さい部分を作るにはア
ルミナの含有量を多くすればよい。上述の実施例
では、絶縁物１７の高圧側、接地側両方の端部部
分の抵抗率を変えているが、いずれか一方のみで
もかなりの効果が期待できる。
次に本発明の効果を説明する。直流ガス絶縁開
閉装置に用いる絶縁スペーサは、漏れ電流の抵抗
分圧による電界であつても、誘電率によつて決定
される電界であつても耐えられるものでなければ
ならない。本発明によれば、絶縁スペーサ１４の
絶縁物１７の低抗率を局部的に変化させることに
よつて直流電界を集中させず緩和させ、絶縁耐力
を増すというメリツトが生まれる。また、既設の
従来形の絶縁スペーサあるいはそれに類似の交流
電界に耐える絶縁スペーサの場合には、そのスペ
ーサにスペーサ絶縁物により抵抗率の小さい物体
を部分的に取り付けるか、その形状のままスペー
サ絶縁物の抵抗率を局部的に小さくすることによ
つて直流電界にも充分耐える絶縁スペーサとする
ことができる。従つて従来からの交流スペーサの
電界を考慮した設計基準があれば本発明のように
同一の形状ながら抵抗率を局部的に変えることに
より直流スペーサとして使える。これはスペーサ
の設計時間、設計コスト、製作時間、製作コスト
の大幅な削減を図れるというメリツトを生み出し
た。
閉装置に用いる絶縁スペーサは、漏れ電流の抵抗
分圧による電界であつても、誘電率によつて決定
される電界であつても耐えられるものでなければ
ならない。本発明によれば、絶縁スペーサ１４の
絶縁物１７の低抗率を局部的に変化させることに
よつて直流電界を集中させず緩和させ、絶縁耐力
を増すというメリツトが生まれる。また、既設の
従来形の絶縁スペーサあるいはそれに類似の交流
電界に耐える絶縁スペーサの場合には、そのスペ
ーサにスペーサ絶縁物により抵抗率の小さい物体
を部分的に取り付けるか、その形状のままスペー
サ絶縁物の抵抗率を局部的に小さくすることによ
つて直流電界にも充分耐える絶縁スペーサとする
ことができる。従つて従来からの交流スペーサの
電界を考慮した設計基準があれば本発明のように
同一の形状ながら抵抗率を局部的に変えることに
より直流スペーサとして使える。これはスペーサ
の設計時間、設計コスト、製作時間、製作コスト
の大幅な削減を図れるというメリツトを生み出し
た。
第１図ａは交流電圧が電極間に位置する従来の
スペーサに印加された場合の電気力線図、同図ｂ
は直流電圧が印加された場合の電気力線図、第２
図ａ，ｂは本発明の一実施例の構成図でａは正面
図、ｂは側面図、第３図は同実施例の絶縁スペー
サの詳細図、第４図は同実施例絶縁スペーサに直
流電圧が印加された場合の電気力線図、第５図は
従来形スペーサに直流電圧が印加された場合の電
気力線図、第６図、第７図及び第８図は本発明の
他実施例を示す図で第６図はスペーサの局部の抵
抗率が他より小さくしてある場合、第７図は電極
が抵抗率の小さい絶縁物で囲まれている場合及び
第８図は絶縁物の抵抗率が電極に近づくほど小さ
くした場合を示す図である。 １１……ガス絶縁開閉装置のタンク、１２……
導体、１３……絶縁ガス、１４……スペーサ、１
５……高圧側電極、１５′……接地側電極、１６
……抵抗体、１６′……抵抗体、１７……絶縁物、
１８……電流線、１９……絶縁物内の抵抗率の小
さい部分、１９′……絶縁物内の抵抗率の小さい
部分、２０……絶縁物内の抵抗率の小さい部分、
２０′……絶縁物内の抵抗率の小さい部分。
スペーサに印加された場合の電気力線図、同図ｂ
は直流電圧が印加された場合の電気力線図、第２
図ａ，ｂは本発明の一実施例の構成図でａは正面
図、ｂは側面図、第３図は同実施例の絶縁スペー
サの詳細図、第４図は同実施例絶縁スペーサに直
流電圧が印加された場合の電気力線図、第５図は
従来形スペーサに直流電圧が印加された場合の電
気力線図、第６図、第７図及び第８図は本発明の
他実施例を示す図で第６図はスペーサの局部の抵
抗率が他より小さくしてある場合、第７図は電極
が抵抗率の小さい絶縁物で囲まれている場合及び
第８図は絶縁物の抵抗率が電極に近づくほど小さ
くした場合を示す図である。 １１……ガス絶縁開閉装置のタンク、１２……
導体、１３……絶縁ガス、１４……スペーサ、１
５……高圧側電極、１５′……接地側電極、１６
……抵抗体、１６′……抵抗体、１７……絶縁物、
１８……電流線、１９……絶縁物内の抵抗率の小
さい部分、１９′……絶縁物内の抵抗率の小さい
部分、２０……絶縁物内の抵抗率の小さい部分、
２０′……絶縁物内の抵抗率の小さい部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁ガスで密封したガス絶縁開閉装置の接地
されたタンク内で開閉部、導体等の高圧側及び接
地側の荷電体を支持する電極をその両端部に設け
た絶縁体からなる絶縁スペーサにおいて、前記絶
縁体の体積抵抗率より小さい抵抗率を有する抵抗
体を、前記絶縁体における高圧側及び低圧側の少
なくとも一方の端部周囲を被覆する形で設け、該
抵抗体を前記電極に電気的に連結したことを特徴
とする絶縁スペーサ。 ２ 絶縁ガスで密封したガス絶縁開閉装置の接地
されたタンク内で開閉部、導体等の高圧側及び接
地側の荷電体を支持する電極をその両端部に設け
た絶縁体からなる絶縁スペーサにおいて、前記絶
縁体における高圧側及び低圧側の少なくとも一方
の端部を、他の部分よりも抵抗率の小さい部分と
して形成し、該部分を前記電極に電気的に連結し
たことを特徴とする絶縁スペーサ。 ３ 絶縁体における他の部分よりも抵抗率の小さ
い端部は、絶縁体に含有するアルミナの量を多く
して形成したことを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の絶縁スペーサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55168606A JPS5795110A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Insulating spacer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55168606A JPS5795110A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Insulating spacer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5795110A JPS5795110A (en) | 1982-06-12 |
| JPS638686B2 true JPS638686B2 (ja) | 1988-02-24 |
Family
ID=15871168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55168606A Granted JPS5795110A (en) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | Insulating spacer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5795110A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3588401B2 (ja) * | 1995-06-23 | 2004-11-10 | 三菱電機株式会社 | 絶縁スペーサ及びシールド電極の製造方法 |
| WO2015151269A1 (ja) * | 2014-04-04 | 2015-10-08 | 三菱電機株式会社 | 電気機器の絶縁支持物 |
| EP3402027B1 (en) * | 2017-05-08 | 2020-12-09 | ABB Power Grids Switzerland AG | High-voltage insulator arrangement for insulation of a conductor of a dc gas-insulated system, and gas-insulated system for dc operation comprising a high-voltage insulator arrangement |
-
1980
- 1980-11-29 JP JP55168606A patent/JPS5795110A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5795110A (en) | 1982-06-12 |
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