WO2023233461A1 - ガス絶縁機器 - Google Patents

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gas
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resin
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光馬 佐藤
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三菱電機株式会社
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02BBOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035Gas-insulated switchgear
    • H02B13/045Details of casing, e.g. gas tightness

Definitions

  • the present disclosure relates to a gas insulated device in which a charging part is housed in a container filled with insulating gas.
  • Equipment such as vacuum circuit breakers, disconnectors, and switches used in electrical circuits that carry electrical currents with voltages exceeding 7000V, which are called special high voltages, are filled with insulating gases such as sulfur hexafluoride and dry air, which are insulating media.
  • the charging part is housed in the container.
  • a device in which a charging part is housed in a container filled with insulating gas is called a gas-insulated device.
  • a container filled with insulating gas is constructed by connecting multiple tanks, but in order to maintain insulation performance, it is necessary to prevent leakage of the insulating gas from the joints between the tanks.
  • Patent Document 1 discloses that a groove is formed on the joint surface of a flange of a container for sealing an insulating gas, an elastic rubber gasket with a circular cross section called an O-ring is attached, and a sealant is further applied to the joint surface of the flange. It is disclosed that waterproofness and gas sealing properties can be imparted by doing so. Nitrile rubber is generally used for the O-ring, and silicone resin is generally used for the sealant.
  • the present disclosure has been made in view of the above, and provides a gas that suppresses increases in the man-hours for manufacturing and assembling a container filled with an insulating gas, and maintains the gas pressure in the container for a long period of time.
  • the purpose is to obtain insulated equipment.
  • a gas insulated device includes a first member and a second member that constitute at least a portion of a container in which an insulating gas is sealed;
  • a sealant layer is provided at a connection point between the member and the second member.
  • the first member and the second member each have a flat joint surface, and the joint surfaces of the first member and the second member are butted against each other.
  • the sealant layer includes a resin layer made of a resin that is a dispersion medium, and a filler that is a dispersoid and is dispersed in the resin layer.
  • the filler is made of a material that has lower gas permeability than resin. The particle size of the filler is smaller than the irregularities of the joint surfaces of the first member and the second member.
  • FIG. 1 is a sectional view of a vacuum circuit breaker according to a first embodiment.
  • the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment is a gas insulated device in which a charging part is housed in a container filled with an insulating gas.
  • a vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment includes a cylindrical ground tank 1 and a vacuum valve 2 that is insulated and supported within the ground tank 1 and includes a movable contact 2a and a fixed contact 2b.
  • the vacuum circuit breaker 50 also includes a pair of cylindrical bushings 13a and 13b extending above the grounding tank 1, a movable bushing conductor 12a disposed within the bushing 13a, and a bushing 13b.
  • the fixed bushing conductor 12b is disposed within the fixed bushing conductor 12b.
  • a current transformer 15a is installed in the bushing 13a to detect the current flowing through the movable bushing conductor 12a.
  • a current transformer 15b is installed in the bushing 13b to detect the current flowing through the fixed bushing conductor 12b.
  • the vacuum valve 2 includes a vacuum container 2c that accommodates the movable contact 2a and the fixed contact 2b, one end 7a of which is electrically connected to the movable contact 2a, and the other
  • the movable conductor 7 has an end portion 7b protruding from the vacuum container 2c.
  • the vacuum valve 2 also includes a fixed conductor 21 electrically connected to a fixed side contact 2b, and a bellows-shaped cylindrical body whose one end 3a is fixed to the movable conductor 7 and the other end 3b is fixed to the vacuum container 2c. It has bellows 3.
  • the vacuum circuit breaker 50 also includes an operating device 30 that is installed outside the ground tank 1 and switches between a closing state and a blocking state by inserting and removing an operating rod 31 along the axial direction of the ground tank 1, and one end portion 31a. is connected to the operating device 30, and the operating rod 31 whose other end 31b is connected to the other end 7b of the movable conductor 7, and the movable bushing conductor 12a that electrically connects the lower end 121a of the movable bushing conductor 12a to the movable conductor 7 It has a side frame 5 and a fixed frame 17 that electrically connects the lower end 121b of the fixed bushing conductor 12b to the fixed conductor 21.
  • the vacuum circuit breaker 50 also includes a movable insulating support tube 6 that insulates and supports the movable frame 5 to the ground tank 1 and a fixed insulating support tube 18 that insulates and supports the fixed frame 17 to the ground tank 1.
  • the vacuum container 2c is fixed to the movable frame 5 and the fixed frame 17 with bolts (not shown), respectively.
  • a hole 34 through which the operating rod 31 of the movable frame 5 passes is hermetically sealed by a packing 35.
  • the opening 1a at the end of the grounded tank 1 from which the operating rod 31 protrudes is covered with a movable support plate 8a in which a hole 32 through which the operating rod 31 passes is formed.
  • the movable support plate 8a is an end plate that covers the opening 1a at the end of the grounded tank 1.
  • An opening 1b at the fixed end of the grounded tank 1 is covered with a fixed side support plate 8b.
  • the fixed side support plate 8b is an end plate that covers the opening 1b at the end of the grounded tank 1.
  • the grounded tank 1, the movable support plate 8a, and the fixed support plate 8b constitute a container in which insulating gas is sealed.
  • a packing 33 is arranged in the hole 32 of the movable support plate 8a. A gap between the movable side support plate 8a and the operating rod 31 is sealed in a watertight manner by a packing 33.
  • the driving force of the operating device 30 is transmitted to the movable side contact 2a via the operating rod 31 and the movable conductor 7.
  • the movable contact 2a can take a closed state in which it contacts the fixed contact 2b in response to the driving force of the operating device 30, and a closed state in which it is separated from the fixed contact 2b.
  • a contact pressure spring (not shown) is attached to the operating rod 31, and a force is applied to the operating rod 31 to press the movable contact 2a against the fixed contact 2b in the closed state. Therefore, the current conduction performance between the movable contact 2a and the fixed contact 2b in the closed state is ensured.
  • the movable bushing conductor 12a has a cylindrical shape, and a lower end 121a is connected to the opening 5a of the movable frame 5.
  • the operating device 30 moves the operating rod 31 in the direction of pulling it out from the ground tank 1. Therefore, the movable conductor 7 fixed to the operating rod 31 moves in a direction approaching the movable support plate 8a. Since one end 3a of the bellows 3 is fixed to the movable conductor 7, the bellows 3 contracts as the movable conductor 7 moves.
  • FIG. 2 is a sectional view of the end of the grounding tank of the vacuum breaker according to the first embodiment.
  • the grounded tank 1 and the movable support plate 8a constitute a part of a container filled with insulating gas. That is, one of the grounded tank 1 and the movable support plate 8a is a first member that constitutes a part of the container in which the insulating gas is sealed, and the other of the grounded tank 1 and the movable support plate 8a is the first member that is filled with the insulating gas. This is a second member that constitutes a part of the container to be sealed.
  • connection point between the ground tank 1 and the movable side support plate 8a is taken as an example, the same applies to the connection point between the ground tank 1 and the fixed side support plate 8b. That is, one of the grounded tank 1 and the fixed side support plate 8b is the first member constituting a part of the container in which the insulating gas is sealed, and the other of the grounded tank 1 and the fixed side support plate 8b is the part where the insulating gas is filled. It may be a second member that constitutes a part of the container to be sealed.
  • a flange 1c is formed at the end of the grounded tank 1.
  • a through hole 1d is formed in the flange 1c.
  • a screw hole 8c is formed in the movable support plate 8a.
  • the movable support plate 8a is fixed to the end of the ground tank 1 by screwing the screw 9 passed through the through hole 1d of the flange 1c into the screw hole 8c.
  • a sealant layer 10 is provided at the connection point between the ground tank 1, which is the first member, and the movable support plate 8a, which is the second member.
  • the sealant layer 10 is provided between the flange 1c and the movable support plate 8a.
  • the flange 1c of the ground tank 1 and the movable support plate 8a have flat joint surfaces 1e and 8d, and the joint surfaces 1e and 8d are butted against each other.
  • one of the members constituting a part of the container in which the insulating gas is sealed is the plate-shaped movable support plate 8a, but it is also possible to use a structure in which tanks in which flanges are formed are connected to each other. good.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the sealant layer of the vacuum circuit breaker according to the first embodiment.
  • the joint surface 1e of the flange 1c of the grounding tank 1 and the joint surface 8d of the movable support plate 8a have irregularities caused by machining. Generally, the joint surfaces 1e and 8d are formed by milling, but may be formed by other processing methods.
  • the sealant layer 10 includes a resin layer 10a made of resin as a dispersion medium, and a filler 10b as a dispersoid.
  • the resin layer 10a is formed using silicone resin.
  • the filler 10b is made of a material having lower gas permeability than the resin forming the resin layer 10a.
  • silica or alumina can be used as the material for the filler 10b.
  • the particle size of the filler 10b is smaller than the irregularities of the flange 1c and the movable support plate 8a. Therefore, the filler 10b has entered the recessed portions of the flange 1c and the movable support plate 8a.
  • the filler 10b having gas permeability lower than that of the resin layer 10a made of resin as a dispersion medium is dispersed in the resin layer 10a, so that the inside of the resin layer 10a is not penetrated.
  • the moving insulating gas molecules move while bypassing the filler 10b. Therefore, in the vacuum circuit breaker 50 according to Embodiment 1, the leak path of the insulating gas is longer than a structure in which a resin layer in which no filler is dispersed is used as a sealant layer and a structure in which an O-ring is used.
  • insulating gas is less likely to leak, compared to a structure in which a resin layer in which no filler is dispersed is used as a sealant and a structure in which an O-ring is used.
  • the particle size of the filler 10b is too small, it will be difficult for the molecules of the insulating gas to bypass the filler 10b, and the effect of lengthening the leak path of the insulating gas will be reduced. Furthermore, if the particle size of the filler 10b is too small, the filler 10b will not be uniformly dispersed and will tend to aggregate. When the joint surfaces 1e and 8d are formed by milling, the unevenness is about 1 ⁇ m to 10 ⁇ m. Therefore, by setting the particle size of the filler 10b to 1 ⁇ m to 10 ⁇ m, it is possible to lengthen the leak path of the insulating gas molecules while suppressing aggregation of the filler 10b.
  • the proportion of the filler 10b in the sealant layer 10 is preferably 50% or less.
  • the flange 1c of the grounding tank 1 and the movable support plate 8a are connected by butting the joint surfaces 1e and 8d, which are flat, against each other, so that the flange 1c and the movable support plate 8a There is no need to form a groove in the side support plate 8a for arranging the O-ring. Further, the vacuum circuit breaker 50 can therefore suppress an increase in the number of man-hours for manufacturing and assembly of the ground tank 1, which is a container filled with insulating gas.
  • the bellows 3 of the vacuum valve 2 needs to maintain a constant gas pressure inside the cylinder so that it is not exposed to high pressure due to the gas sealed in the grounded tank 1.
  • the movable side frame 5 and the bellows 3 of the vacuum valve 2 constitute a container in which insulating gas is sealed, and the gas pressure in the space inside the cylinder of the movable side frame 5 and the bellows 3 is controlled by the grounded tank 1.
  • the pressure is lower than the gas pressure in the space inside the movable frame 5 and outside the cylinder of the movable frame 5. Therefore, in order to maintain the performance of the vacuum circuit breaker 50, it is necessary to consider not only the pressure difference between the inside and outside of the grounded tank 1, but also the gas sealing properties between different gas pressure sections within the grounded tank 1.
  • the sealant layer 10 formed of the resin layer 10a and the filler 10b is also applied at the connection point between the movable side frame 5 and the vacuum valve 2 and the connection point between the movable side frame 5 and the movable side insulating support cylinder 6.
  • the sealant layer 10 formed of the resin layer 10a and the filler 10b is also applied at the connection point between the movable side frame 5 and the vacuum valve 2 and the connection point between the movable side frame 5 and the movable side insulating support cylinder 6.
  • the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment is suitable for use in a grounded tank when increasing the sealing pressure of the insulating gas to reduce the size of gas insulated equipment, or when using an insulating gas with a small molecular weight such as dry air.
  • the effect of maintaining the gas pressure inside 1 for a long period of time can be significantly obtained.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the sealant layer of the vacuum circuit breaker according to the second embodiment.
  • the sealant layer 10 is made of epoxy resin. Further, in the vacuum circuit breaker 50 according to the second embodiment, the filler 10b is not dispersed in the epoxy resin, and the sealant layer 10 is formed only by the resin layer 10a.
  • the sealant layer 10 is formed of the resin layer 10a of epoxy resin, which has lower gas permeability than silicone resin, insulating gas is less likely to leak from the grounding tank 1, and the grounding is prevented.
  • the gas pressure within the tank 1 can be maintained for a long period of time.
  • the vacuum circuit breaker 50 according to the second embodiment requires the formation of a groove for arranging an O-ring in the flange 1c and the movable support plate 8a. do not have. Therefore, the vacuum circuit breaker 50 can suppress an increase in the man-hours for manufacturing and assembling the grounded tank 1, which is a container filled with insulating gas.
  • the sealant layer 10 of the vacuum circuit breaker 50 according to the third embodiment includes a filler 10b similarly to the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment.
  • epoxy resin is used for the resin layer 10a formed of resin as a dispersion medium.
  • the vacuum circuit breaker 50 according to the third embodiment is different from the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment because the resin layer 10a is formed using an epoxy resin, which has lower gas permeability than silicone resin, as a dispersion medium. By comparison, leakage of insulating gas can be reduced. Further, like the vacuum circuit breaker 50 according to the first embodiment, the filler 10b, which is a dispersoid, is included in the sealant layer 10, so that the leak path of the insulating gas molecules becomes long. Therefore, the vacuum circuit breaker 50 according to the third embodiment can reduce leakage of insulating gas compared to the vacuum circuit breaker 50 according to the second embodiment. In this way, the vacuum circuit breaker 50 according to the third embodiment can maintain the gas pressure in the grounded tank 1 for a long period of time.
  • gas insulated device is the vacuum circuit breaker 50
  • the same implementation is possible for gas insulated devices other than the circuit breaker, such as a disconnector or a switch.
  • the configuration shown in the above embodiments shows an example of the content, and it is also possible to combine it with another known technology, or a part of the configuration can be omitted or changed without departing from the gist. It is also possible.

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Abstract

真空遮断器は、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成する接地タンク(1)及び可動側支持板(8a)と、接地タンク(1)と可動側支持板(8a)との連結箇所に設けられたシーラント層(10)とを備え、接地タンク(1)と可動側支持板(8a)とは、各々の接合面(1e,8d)が平面であり、互いの接合面(1e,8d)同士が突き合わされており、シーラント層(10)は、分散媒である樹脂で形成された樹脂層(10a)と、分散質であって樹脂層(10a)に分散されたフィラー(10b)とを有し、フィラー(10b)は、樹脂層(10a)を形成する樹脂よりもガス透過性が低い材料で形成されており、フィラー(10b)の粒径は、接地タンク(1)及び可動側支持板(8a)の各々の接合面(1e,8d)の凹凸よりも小さい。

Description

ガス絶縁機器
 本開示は、絶縁ガスが封入された容器内に充電部を収容したガス絶縁機器に関するものである。
 特別高圧と称される7000Vを超える電圧の電流が流れる電気回路に用いられる真空遮断器、断路器及び開閉器などの機器は、六フッ化硫黄及び乾燥空気といった絶縁媒体である絶縁ガスが封入された容器に充電部が収容される。絶縁ガスが封入された容器に充電部が収容される機器は、ガス絶縁機器と称されている。
 絶縁ガスが封入される容器は、複数のタンクを連結して構成されるが、絶縁性能を保つためには、タンク同士のつなぎ目部分からの絶縁ガスの漏れを防止する必要がある。
 特許文献1には、絶縁ガスを封入する容器のフランジの接合面に溝を形成してOリングと称される円断面状の弾性ゴム製のガスケットを取り付け、更にフランジの接合面にシーラントを塗布することで防水性とガスシール性とを付与することが開示されている。Oリングには、一般的にニトリルゴムが用いられ、シーラントには、一般的にシリコーン樹脂が用いられる。
特開昭55-103006号公報
 しかし、弾性ゴム及びシリコーン樹脂といった可撓性材料はガス透過性があるため、容器内のガス圧力を長期的に維持することが困難である。特に、絶縁ガスの封入圧力を高めて機器の縮小を図ったり、乾燥空気などの分子量が小さい絶縁ガスを用いたりする場合には、Oリング及びシーラントを透過してリークする絶縁ガスの量が増大しやすい。特許文献1に開示される構造では、Oリングとシーラントとを併用することで絶縁ガスのリークを抑制できるが、フランジの接合面に対する溝加工及び溝へのOリングの配置作業が必要であり、絶縁ガスが封入される容器の製造作業の工数及び組み立て作業の工数が増加してしまう。
 本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、絶縁ガスが封入される容器の製造作業の工数及び組み立て作業の工数の増加を抑え、かつ容器内のガス圧力を長期的に維持できるガス絶縁機器を得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係るガス絶縁機器は、絶縁ガスが封入される容器の少なくとも一部分を構成する第1の部材及び第2の部材と、第1の部材と第2の部材との連結箇所に設けられたシーラント層とを備える。第1の部材と第2の部材とは、各々の接合面が平面であり、互いの接合面同士が突き合わされている。シーラント層は、分散媒である樹脂で形成された樹脂層と、分散質であって樹脂層に分散されたフィラーとを有する。フィラーは、樹脂よりもガス透過性が低い材料で形成されている。フィラーの粒径は、第1の部材及び第2の部材の各々の接合面の凹凸よりも小さい。
 本開示によれば、絶縁ガスが封入される容器の製造作業の工数及び組み立て作業の工数の増加を抑え、かつ容器内のガス圧力を長期的に維持できるガス絶縁機器を得られる、という効果を奏する。
実施の形態1に係る真空遮断器の断面図 実施の形態1に係る真空遮断器の接地タンクの端部の断面図 実施の形態1に係る真空遮断器のシーラント層の断面図 実施の形態2に係る真空遮断器のシーラント層の断面図
 以下に、実施の形態に係るガス絶縁機器を図面に基づいて詳細に説明する。
実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係る真空遮断器の断面図である。実施の形態1に係る真空遮断器50は、絶縁ガスが封入された容器に充電部が収容されたガス絶縁機器である。実施の形態1に係る真空遮断器50は、筒状の接地タンク1と、可動側接点2a及び固定側接点2bを備え、接地タンク1内に絶縁支持された真空バルブ2とを有する。なお、可動側接点2aと固定側接点2bとの界面を境界とし、真空遮断器50を構成する部材のうち可動側接点2aを含む半分にあるものは「可動側」と称し、固定側接点2bを含む半分にあるものは「固定側」と称する。また、実施の形態1に係る真空遮断器50は、接地タンク1の上方に伸びた1対の筒状のブッシング13a,13bと、ブッシング13a内に配置された可動側ブッシング導体12aと、ブッシング13b内に配置された固定側ブッシング導体12bとを有する。
 ブッシング13aには、可動側ブッシング導体12aを流れる電流を検出する変流器15aが設置されている。ブッシング13bには、固定側ブッシング導体12bを流れる電流を検出する変流器15bが設置されている。 
 真空バルブ2は、可動側接点2a及び固定側接点2bに加え、可動側接点2a及び固定側接点2bを収容する真空容器2cと、一端部7aが可動側接点2aに電気的に接続され、他端部7bが真空容器2cから突出した可動導体7とを有する。また、真空バルブ2は、固定側接点2bに電気的に接続された固定導体21と、一端部3aが可動導体7に固定され、他端部3bが真空容器2cに固定された蛇腹筒状のベローズ3とを有する。
 また、真空遮断器50は、接地タンク1の外部に設置され、操作ロッド31を接地タンク1の軸方向に沿って抜き差しすることにより投入状態と遮断状態とを切り換える操作装置30と、一端部31aが操作装置30に接続され、他端部31bが可動導体7の他端部7bに接続された操作ロッド31と、可動側ブッシング導体12aの下端部121aを可動導体7に電気的に接続する可動側フレーム5と、固定側ブッシング導体12bの下端部121bを固定導体21に電気的に接続する固定側フレーム17とを有する。また、真空遮断器50は、可動側フレーム5を接地タンク1に絶縁支持する可動側絶縁支持筒6と、固定側フレーム17を接地タンク1に絶縁支持する固定側絶縁支持筒18とを有する。真空容器2cは、可動側フレーム5及び固定側フレーム17にそれぞれ不図示のボルトで固定されている。可動側フレーム5の操作ロッド31が貫通する穴34はパッキン35によって気密状態で塞がれている。
 接地タンク1のうち、操作ロッド31が突出する方の端部の開口1aは、操作ロッド31が貫通する穴32が形成された可動側支持板8aで覆われている。可動側支持板8aは、接地タンク1の端部の開口1aを覆う端面板である。接地タンク1のうち固定側の端部の開口1bは、固定側支持板8bで覆われている。固定側支持板8bは、接地タンク1の端部の開口1bを覆う端面板である。接地タンク1、可動側支持板8a及び固定側支持板8bは、絶縁ガスが封入される容器を構成する。
 可動側支持板8aの穴32には、パッキン33が配置されている。可動側支持板8aと操作ロッド31との隙間は、パッキン33によって水密状態で塞がれている。
 可動側接点2aは、操作ロッド31及び可動導体7を介して操作装置30の駆動力が伝達されるようになっている。可動側接点2aは、操作装置30の駆動力を受けて固定側接点2bと接触する投入状態と、固定側接点2bから離れた遮断状態とを取り得る。操作ロッド31には、不図示の接触圧力用ばねが取り付けられており、投入状態に可動側接点2aを固定側接点2bに押し付ける力が操作ロッド31に加えられている。したがって、投入状態での可動側接点2aと固定側接点2bとの間の通電性能は確保されている。
 可動側ブッシング導体12aは、筒状であり、下端部121aが可動側フレーム5の開口5aに接続されている。
 真空遮断器50が遮断動作を行う際に、操作装置30は、操作ロッド31を接地タンク1から引き抜く方向に移動させる。したがって、操作ロッド31に固定されている可動導体7は、可動側支持板8aに近づく方向に移動する。可動導体7にはベローズ3の一端部3aが固定されているため、可動導体7の移動にともなってベローズ3は縮む。
 図2は、実施の形態1に係る真空遮断器の接地タンクの端部の断面図である。接地タンク1と可動側支持板8aとは、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成している。すなわち、接地タンク1及び可動側支持板8aの一方は、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成する第1の部材であり、接地タンク1及び可動側支持板8aの他方は、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成する第2の部材である。なお、ここでは、接地タンク1と可動側支持板8aとの連結箇所を例にしているが、接地タンク1と固定側支持板8bとの連結箇所についても同様である。すなわち、接地タンク1及び固定側支持板8bの一方が、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成する第1の部材であり、接地タンク1及び固定側支持板8bの他方が、絶縁ガスが封入される容器の一部分を構成する第2の部材であってもよい。
 接地タンク1の端部にはフランジ1cが形成されている。フランジ1cには、貫通穴1dが形成されている。
 可動側支持板8aには、ねじ穴8cが形成されている。フランジ1cの貫通穴1dを貫通させたねじ9をねじ穴8cにねじ止めすることにより、可動側支持板8aは、接地タンク1の端部に固定される。第1の部材である接地タンク1と第2の部材である可動側支持板8aとの連結箇所には、シーラント層10が設けられている。実施の形態1に係る真空遮断器50において、シーラント層10は、フランジ1cと可動側支持板8aとの間に設けられている。接地タンク1のフランジ1c及び可動側支持板8aは、各々の接合面1e,8dが平面であり、互いの接合面1e,8d同士が突き合わされている。なお、ここでは、絶縁ガスが封入される容器の一部を構成する部材の一つが板状の可動側支持板8aであるが、互いにフランジが形成されたタンク同士を連結する構造であってもよい。
 図3は、実施の形態1に係る真空遮断器のシーラント層の断面図である。接地タンク1のフランジ1cの接合面1e及び可動側支持板8aの接合面8dには、機械加工に起因する凹凸が形成されている。一般的には、接合面1e,8dは、フライス加工によって形成されるが、他の加工方法によって形成されてもよい。シーラント層10は、分散媒である樹脂で形成された樹脂層10aと、分散質であるフィラー10bとを有する。樹脂層10aは、シリコーン樹脂を用いて形成される。フィラー10bは、樹脂層10aを形成する樹脂よりもガス透過性が小さい材料で形成されている。例えば、フィラー10bの材料には、シリカ又はアルミナを用いることができる。フィラー10bの粒径は、フランジ1c及び可動側支持板8aの各々の凹凸よりも小さくなっている。このため、フィラー10bは、フランジ1c及び可動側支持板8aの凹部に入り込んでいる。
 実施の形態1に係る真空遮断器50は、分散媒である樹脂で形成された樹脂層10aよりもガス透過性が小さいフィラー10bが樹脂層10a中に分散しているため、樹脂層10a中を移動する絶縁ガスの分子は、フィラー10bを迂回しながら移動する。したがって、実施の形態1に係る真空遮断器50は、フィラーを分散させていない樹脂層をシーラント層に用いる構造及びOリングを用いる構造と比較すると、絶縁ガスのリークパスが長くなる。このため、実施の形態1に係る真空遮断器50は、フィラーを分散させていない樹脂層をシーラントに用いる構造及びOリングを用いる構造と比較すると、絶縁ガスがリークしにくい。
 なお、フィラー10bの粒径が小さすぎると、絶縁ガスの分子にフィラー10bを迂回させにくくなり、絶縁ガスのリークパスを長くする効果が小さくなる。また、フィラー10bの粒径が小さすぎると、フィラー10bが均一に分散せずに凝集しやすくなる。接合面1e,8dがフライス加工によって形成される場合、凹凸は1μmから10μm程度である。このため、フィラー10bの粒径を1μmから10μmとすることで、フィラー10bの凝集を抑えつつ、絶縁ガスの分子のリークパスを長くすることができる。
 また、シーラント層10のうち、フィラー10bが占める割合が大きくなりすぎると、シーラント層10の柔軟性が損なわれ、フランジ1c又は可動側支持板8aとの密着性が低下しやすくなる。このため、シーラント層10のうちフィラー10bが占める割合は、50%以下とすることが好ましい。
 実施の形態1に係る真空遮断器50は、接地タンク1のフランジ1cと可動側支持板8aとは、互いに平面である接合面1e,8d同士を突き合わせて連結されているため、フランジ1c及び可動側支持板8aにOリングを配置するための溝を形成する必要がない。また、したがって、真空遮断器50は、絶縁ガスが封入される容器である接地タンク1の製造作業の工数及び組み立て作業の工数の増加を抑えることができる。
 また、真空バルブ2のベローズ3は、接地タンク1内の封入ガスによって高圧力にさらされないよう、筒内を一定のガス圧力に維持する必要がある。このために、可動側フレーム5及び真空バルブ2のベローズ3は、絶縁ガスが封入される容器を構成しており、可動側フレーム5及びベローズ3の筒内の空間のガス圧力は、接地タンク1の内部かつ可動側フレーム5の筒外の空間のガス圧力よりも低圧にされる。したがって、真空遮断器50の性能を維持するためには、接地タンク1の内外の気圧差だけでなく、接地タンク1内の異なるガス圧力区分間におけるガスシール性を考慮する必要がある。このため、例えば、可動側フレーム5と真空バルブ2との接続箇所及び可動側フレーム5と可動側絶縁支持筒6との接続箇所においても、樹脂層10a及びフィラー10bで形成されるシーラント層10を設けることにより、接地タンク1の内部の圧力区分の異なる空間における絶縁ガスのリークを抑制することができる。
 特に、実施の形態1に係る真空遮断器50は、絶縁ガスの封入圧力を高めてガス絶縁機器の縮小を図ったり、乾燥空気などの分子量が小さい絶縁ガスを用いたりする場合には、接地タンク1内のガス圧力を長期的に維持する効果が顕著に得られる。
実施の形態2.
 図4は、実施の形態2に係る真空遮断器のシーラント層の断面図である。実施の形態2に係る真空遮断器50は、シーラント層10がエポキシ樹脂で形成されている。また、実施の形態2に係る真空遮断器50は、フィラー10bはエポキシ樹脂に分散されておらず、樹脂層10aだけでシーラント層10が形成されている。
 エポキシ樹脂は、例えば、硬化時間を制御可能な二液硬化型のものを用いることで、フランジ1cに可動側支持板8aを固定する作業中にエポキシ樹脂が硬化してしまうことを抑制できる。
 実施の形態2に係る真空遮断器50は、シリコーン樹脂よりもガス透過性が低いエポキシ樹脂の樹脂層10aによってシーラント層10が形成されているため、接地タンク1から絶縁ガスがリークしにくく、接地タンク1内のガス圧力を長期的に維持することができる。
 また、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様に、実施の形態2に係る真空遮断器50は、フランジ1c及び可動側支持板8aにOリングを配置するための溝を形成する必要がない。したがって、真空遮断器50は、絶縁ガスが封入される容器である接地タンク1の製造作業の工数及び組み立て作業の工数の増加を抑えることができる。
実施の形態3.
 実施の形態3に係る真空遮断器50のシーラント層10は、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様に、フィラー10bを有する。ただし、分散媒である樹脂によって形成された樹脂層10aには、エポキシ樹脂が用いられている。
 実施の形態3に係る真空遮断器50は、シリコーン樹脂よりもガス透過性が低いエポキシ樹脂を分散媒に用いて樹脂層10aが形成されているため、実施の形態1に係る真空遮断器50と比較すると、絶縁ガスのリークを少なくすることができる。また、実施の形態1に係る真空遮断器50と同様に、分散質であるフィラー10bがシーラント層10に含まれるため、絶縁ガスの分子のリークパスが長くなる。したがって、実施の形態3に係る真空遮断器50は、実施の形態2に係る真空遮断器50と比較すると、絶縁ガスのリークを少なくすることができる。このように実施の形態3に係る真空遮断器50は、接地タンク1内のガス圧力を長期的に維持することができる。
 なお、上記の説明においては、ガス絶縁機器が真空遮断器50である場合を例としたが、断路器又は開閉器といった遮断器以外のガス絶縁機器に対しても同様の実施が可能である。
 以上の実施の形態に示した構成は、内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1 接地タンク、1a,1b,5a 開口、1c フランジ、1d 貫通穴、1e,8d 接合面、2 真空バルブ、2a 可動側接点、2b 固定側接点、2c 真空容器、3 ベローズ、3a,7a,31a 一端部、3b,7b,31b 他端部、5 可動側フレーム、6 可動側絶縁支持筒、7 可動導体、8a 可動側支持板、8b 固定側支持板、8c ねじ穴、9 ねじ、10 シーラント層、10a 樹脂層、10b フィラー、12a 可動側ブッシング導体、12b 固定側ブッシング導体、13a,13b ブッシング、15a,15b 変流器、17 固定側フレーム、18 固定側絶縁支持筒、21 固定導体、30 操作装置、31 操作ロッド、32,34 穴、33,35 パッキン、50 真空遮断器、121a,121b 下端部。

Claims (5)

  1.  絶縁ガスが封入される容器の少なくとも一部分を構成する第1の部材及び第2の部材と、
     前記第1の部材と前記第2の部材との連結箇所に設けられたシーラント層とを備え、
     前記第1の部材と前記第2の部材とは、各々の接合面が平面であり、互いの前記接合面同士が突き合わされており、
     前記シーラント層は、分散媒である樹脂で形成された樹脂層と、分散質であって前記樹脂層に分散されたフィラーとを有し、
     前記フィラーは、前記樹脂よりもガス透過性が低い材料で形成されており、
     前記フィラーの粒径は、前記第1の部材及び前記第2の部材の各々の接合面の凹凸よりも小さいことを特徴とするガス絶縁機器。
  2.  前記樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のガス絶縁機器。
  3.  絶縁ガスが封入される容器の少なくとも一部分を構成する第1の部材及び第2の部材と、
     前記第1の部材と前記第2の部材との連結箇所に設けられたシーラント層とを備え、
     前記第1の部材と前記第2の部材とは、各々の接合面が平面であり、互いの前記接合面同士が突き合わされており、
     前記シーラント層は、エポキシ樹脂で構成されていることを特徴とするガス絶縁機器。
  4.  前記第1の部材は筒状の接地タンクであり、前記第2の部材は、前記接地タンクの端面の開口を覆う端面板であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のガス絶縁機器。
  5.  前記接地タンクの内部に収容された真空バルブを備えることを特徴とする請求項4に記載のガス絶縁機器。
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