(57)【要約】  軸線３ａを軸とする金属容器１ａと、金属容器１ａ内に収納された主回路導体２０ａと、金属容器１ａの端部５２に接続され軸線３ａと交差する軸線３ｂを軸とする金属容器１ｂと、金属容器１ｂ内に収納された主回路導体２０ｂと、主回路導体２０ａと主回路導体２０ｂとの接続部を絶縁支持する単脚の構造の絶縁スペーサ５５と、絶縁スペーサ５５に取り付けられ、軸線３ａに向かう開口部７０と軸線３ｂに向かう開口部７１とが設けられ、前記接続部を覆うとともに、主回路導体２０ａ，２０ｂの外径よりも大きい外径を有した略樽形形状又は略紡錘形形状の金属製のシールド３３と、を備えたガス絶縁母線を提供する。
2012117506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスが内部に充填され、主胴の軸線が第１の方向に延伸する円筒状の第１の金属容器と、
この第１の金属容器内で前記第１の方向と平行に延設され、断面の外形が円形状の第１の主回路導体と、
前記絶縁ガスが内部に充填され、主胴の軸線が前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸するとともに、前記第１の金属容器の端部にその端部が接続された円筒状の第２の金属容器と、
この第２の金属容器内で前記第２の方向と平行に延設され、前記第１の金属容器の前記端部内で前記第１の主回路導体と接続された断面の外形が円形状の第２の主回路導体と、
前記第１の金属容器の前記端部内に設けられ、一端部が前記第１の金属容器に固定されるとともに他端部が前記第１の主回路導体と前記第２の主回路導体との接続部に取り付けられ、当該接続部を前記第１の金属容器内で絶縁支持する単脚の構造の絶縁スペーサと、
この絶縁スペーサの前記他端部に取り付けられ、前記第１の方向に向かって開口する第１の開口部と前記第２の方向に向かって開口する第２の開口部とが設けられ、前記接続部を覆うとともに、前記第１および第２の主回路導体の外径よりも大きい外径を有した略樽形形状又は略紡錘形形状の金属製のシールドと、
を備えることを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項２】
前記第１の金属容器の前記端部には、前記第２の金属容器の前記端部が接続される主回路用枝管が設けられ、
前記主回路用枝管の軸線は、前記第２の方向と略平行であることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁母線。
【請求項３】
前記主回路用枝管の軸線方向は、前記第１の方向と略直交することを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項４】
前記絶縁スペーサは、その軸線が前記第１の方向と略平行となるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項５】
前記第１の金属容器の主胴の軸線を挟んで前記主回路用枝管と対向するように配置され前記絶縁スペーサの固定に用いられる絶縁スペーサ固定用枝管が前記第１の金属容器の前記端部に設けられ、
前記絶縁スペーサの前記一端部は前記絶縁スペーサ固定用枝管内に配置され、前記絶縁スペーサの軸線方向は、前記第２の方向と略平行であることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項６】
前記絶縁スペーサおよび前記シールドは、前記第１の方向から平面視したときに、前記第１の金属容器の主胴の内径で規定される領域の範囲内の大きさであることを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁母線。
【請求項７】
前記絶縁スペーサおよび前記シールドは、前記第２の方向から平面視したときに、前記絶縁スペーサ固定用枝管の内径で規定される領域の範囲内の大きさであることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁母線。
【請求項８】
前記主回路用枝管の内径は、前記第１の金属容器の主胴の内径以下であることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項９】
前記絶縁スペーサ固定用枝管の内径は、前記第１の金属容器の主胴の内径以下であることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁母線。
【請求項１０】
前記シールドの外面の一部に凹部が形成され、
前記絶縁スペーサの前記他端部にはシールド側の埋込電極が埋込まれ、
前記絶縁スペーサの前記他端部は前記凹部にて前記シールドに取り付けられ、
前記シールド側の埋込電極の少なくとも一部は前記凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁母線。
【請求項１１】
前記絶縁スペーサの前記一端部には金属容器側の埋込電極が埋込まれ、
この金属容器側の埋込電極の少なくとも一部は、前記第２の方向から平面視したときに、前記主回路用枝管の内径により規定される領域の外側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁母線。
【請求項１２】
前記絶縁スペーサの前記一端部には金属容器側の埋込電極が埋込まれ、
この金属容器側の埋込電極の少なくとも一部は、前記第１の方向から平面視したときに、前記第１の金属容器の主胴の内径により規定される領域の外側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のガス絶縁母線。
【請求項１３】
前記第１の主回路導体の端部が前記第１の開口部から前記シールド内に挿入され、
前記第２の主回路導体の端部が前記第２の開口部から前記シールド内に挿入され、
前記第１の主回路導体の前記端部は、前記シールド内で前記第１の方向に摺動可能な第１の接触子と接続され、
前記第２の主回路導体の前記端部は、前記シールド内で前記第２の方向に摺動可能な第２の接触子と接続されていることを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁母線。
【請求項１４】
前記シールド内には、前記第１の方向に延伸する第１の腕部と前記第２の方向に延伸する第２の腕部を有するとともに前記シールドを介して前記絶縁スペーサの前記他端部に固定されたアダプタ導体が配置され、
前記第１の主回路導体の前記端部と前記第１の腕部とが前記第１の接触子により接続され、
前記第２の主回路導体の前記端部と前記第２の腕部とが前記第２の接触子により接続されていることを特徴とする請求項１３に記載のガス絶縁母線。
【請求項１５】
前記第１の接触子と接続する前記第１の主回路導体の前記端部の外径は、前記第１の主回路導体の当該端部以外の部分の外径よりも小さく、
前記第２の接触子と接続する前記第２の主回路導体の前記端部の外径は、前記第２の主回路導体の当該端部以外の部分の外径よりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載のガス絶縁母線。
【請求項１６】
前記第１の開口部の径は前記第１の主回路導体の外径よりも大きく、
前記第２の開口部の径は前記第２の主回路導体の外径よりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載のガス絶縁母線。
【請求項１７】
前記第１および第２の金属容器内にはそれぞれ一相分の前記第１および第２の主回路導体が収納され、
前記第１の金属容器の主胴の内径または前記主回路用枝管の内径の１／ｅ（ｅ：自然対数の底）倍が、前記第１の主回路導体の外径よりも大きく、かつ、前記シールドの最大外径よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項１８】
前記主回路用枝管は略水平方向に延設され、前記第１の金属容器の主胴の下部であって、前記第１の方向において前記主回路用枝管の位置よりも前記第１の金属容器の前記端部から離れた位置にて下方に分岐した下部枝管が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁母線。
【請求項１９】
前記第１および第２の金属容器内にそれぞれ三相の前記第１および第２の主回路導体が一括して収納されていることを特徴とする請求項１８に記載のガス絶縁母線。
【請求項２０】
前記第１および第２の金属容器内における三相の前記第１および第２の主回路導体の配置がいずれも正三角形を成すことを特徴とする請求項１９に記載のガス絶縁母線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁ガスが封入された金属容器内に主回路導体を配置し、この主回路導体を絶縁スペーサで絶縁支持したガス絶縁母線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発電所または変電所等で使用されるガス絶縁母線は、絶縁ガスを封入した金属容器内に主回路導体を配置し、この主回路導体を絶縁物により金属容器から絶縁支持して構成される。【０００３】
特許文献１では、互いに対向する主回路導体の端部を覆う円筒状のシールドと、このシールドを金属容器内で支持する円錐形の絶縁支持体とを備えたガス絶縁母線が記載されている。【０００４】
特許文献２では、屈曲部を含む主回路導体を円錐形の絶縁スペーサで支持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−２４４２１４号公報
【特許文献２】特開昭５９−１１０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のガス絶縁母線では、シールドの端部に電界が集中し易い傾向にある。【０００７】
また、上記特許文献２に記載のガス絶縁母線では、主回路導体の屈曲部から離れた箇所に絶縁スペーサが設けられているので、屈曲部を支持する構造としては強度上不利なものとなっている。【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡素な構造で主回路導体およびシールドの端部に集中する電界を緩和するとともに組立作業性の向上と構造簡素化を図り、さらに主回路導体の屈曲部における支持強度の信頼性も高いガス絶縁母線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガス絶縁母線は、絶縁ガスが内部に充填され、主胴の軸線が第１の方向に延伸する円筒状の第１の金属容器と、この第１の金属容器内で前記第１の方向と平行に延設され、断面の外形が円形状の第１の主回路導体と、前記絶縁ガスが内部に充填され、主胴の軸線が前記第１の方向と交差する第２の方向に延伸するとともに、前記第１の金属容器の端部にその端部が接続された円筒状の第２の金属容器と、この第２の金属容器内で前記第２の方向と平行に延設され、前記第１の金属容器の前記端部内で前記第１の主回路導体と接続された断面の外形が円形状の第２の主回路導体と、前記第１の金属容器の前記端部内に設けられ、一端部が前記第１の金属容器に固定されるとともに他端部が前記第１の主回路導体と前記第２の主回路導体との接続部に取り付けられ、当該接続部を前記第１の金属容器内で絶縁支持する単脚の構造の絶縁スペーサと、この絶縁スペーサの前記他端部に取り付けられ、前記第１の方向に向かって開口する第１の開口部と前記第２の方向に向かって開口する第２の開口部とが設けられ、前記接続部を覆うとともに、前記第１および第２の主回路導体の外径よりも大きい外径を有した略樽形形状又は略紡錘形形状の金属製のシールドと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、簡素な構造で主回路導体およびシールドの端部に集中する電界を緩和するとともに組立作業性の向上と構造簡素化を図り、さらに主回路導体の屈曲部における支持強度の信頼性も確保できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係るガス絶縁母線の縦断面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ部の詳細図である。
【図３】図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図４は、図２におけるＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】図５は、実施の形態１において主回路導体の端部同士の別の接続形態を示した図である。
【図６】図６は、実施の形態２に係るガス絶縁母線の縦断面図である。
【図７】図７は、図６におけるＡ部の詳細図である。
【図８】図８は、図７におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】図９は、実施の形態３に係るガス絶縁母線の縦断面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図１０】図１０は、図９（ａ）におけるＤ部の詳細図である。
【図１１】図１１は、図１０におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図１２】図１２は、図９（ｂ）におけるＥ部の詳細図である。
【図１３】図１３は、実施の形態３において主回路導体の端部同士の別の接続形態を示した図である。
【図１４】図１４は、実施の形態３において主回路導体の端部同士のさらに別の接続形態を示した図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係るガス絶縁母線の縦断面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図１６】図１６は、図１５（ａ）におけるＧ部の詳細図である。
【図１７】図１７は、図１６におけるＫ−Ｋ断面図である。
【図１８】図１８は、図１６におけるＬ−Ｌ断面図である。
【図１９】図１９は、図１５（ｂ）におけるＨ部の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係るガス絶縁母線の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るガス絶縁母線の縦断面図、図２は、図１におけるＡ部の詳細図、図３は、図２におけるＢ−Ｂ断面図、図４は、図２におけるＣ−Ｃ矢視図である。
【００１４】
図１〜図４に示すように、本実施の形態に係るガス絶縁母線では、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）などの絶縁ガスが充填された円筒状の金属容器１内に主回路導体２が収納されている。金属容器１は、長手方向を例えば水平にして配置されている。なお、金属容器１は垂直に、或いは傾斜させて配置してもよい。軸線３は、金属容器１の主胴の中心軸である。主回路導体２は、軸線３と平行に延設され、例えば主回路導体２の軸線は軸線３と一致している。主回路導体２は電圧が印加され電流が流れる通電部である。主回路導体２は、例えば断面円環状でその断面の外形は円形である。主回路導体２は、三相のうちの一相用を表しており、残り二相の構成も同様である。
【００１５】
金属容器１は、例えば両端部にフランジ４が形成された筒状部材からなり、この筒状部材をフランジ４で互いに締結することにより軸線３方向に複数個の筒状部材が連結されて構成されている。なお、フランジ４を形成する代わりに、例えば互いに隣接する金属容器１の主胴同士を溶接で接続する構造でもよい。金属容器１の側面には、例えば上方に分岐した枝管５と例えば下方に分岐した枝管１６とが設けられている。枝管５は軸線３方向に例えば一定の間隔で配置され、同様に枝管１６は軸線３方向に例えば一定の間隔で配置されている。枝管５は例えば円筒状の分岐であり、例えば軸線３方向と略直交する方向に分岐している。同様に枝管１６は例えば円筒状の分岐であり、例えば軸線３方向と略直交する方向に分岐している。また、図示例では、枝管５の下方に枝管１６が設けられており、枝管５の軸線と枝管１６の軸線は例えば一致している。
【００１６】
枝管５の内径は、例えば金属容器１の主胴の内径以下とすることができる。枝管５の長さは金属容器１の長さよりも短いので、金属容器１に枝管５を形成する場合、枝管５の内径が金属容器１の主胴の内径と同じかそれよりも小さいときのほうが逆のときよりも工作上容易である。枝管５の内径が金属容器１の主胴の内径よりも大きい場合は、金属容器１を分割し、絶縁スペーサ６の周囲のみ専用の容器を製作して設置することになり、金属容器１の製作コストが増大する。同様に、枝管１６の内径は、金属容器１の主胴の内径以下とすることができる。
【００１７】
枝管５には例えばボルト等により蓋１５が取り付けられている。蓋１５は金属容器１を密封し、さらに蓋１５には絶縁スペーサ６が取り付けられている。ここで、絶縁スペーサ６は例えば単脚の構造である。絶縁スペーサ６は例えば柱状で、その長手方向に垂直な平面による断面形状は例えば円形である。絶縁スペーサ６の一端部には金属容器側の埋込電極である埋込電極９が埋め込まれており、この埋込電極９は例えばボルト等により蓋１５に固定されている。すなわち、絶縁スペーサ６の一端部は、埋込電極９を介して金属容器１の一部である蓋１５に取り付けられている。したがって、絶縁スペーサ６の一端部は、枝管５内に配置される。
【００１８】
なお、埋込電極９の少なくとも一部は、軸線３を中心として金属容器１の主胴の内径により規定される領域の外側に位置していることが好ましい。これにより、埋込電極９の周辺の電界が緩和される。ここで、電界は主回路導体２の通電時に金属容器１の内部に発生する電界である。なお、埋込電極９の全体を、軸線３を中心として金属容器１の主胴の内径により規定される領域の外側に配置することができ、この場合、埋込電極９の周辺の電界は最も緩和される。
【００１９】
絶縁スペーサ６の他端部には、シールド側の埋込電極である埋込電極１０が埋め込まれている。また、絶縁スペーサ６の他端部には、埋込電極１０を介して、略樽形の金属製のシールド７が取り付けられている。具体的には、シールド７は、例えばボルト等を用いて埋込電極１０に固定されている。シールド７は、軸線３方向に主回路の通電部が貫通する中空構造であり、軸線３方向の両端にそれぞれ開口部１１を有し、主回路導体２の接続部を覆う。また、シールド７の開口部１１の径は、例えば主回路導体２の外径φｄ１よりも大きい。さらに、シールド７の外径は、軸線３方向の位置にかかわらず、主回路導体２の外径φｄ１よりも大きい。一般に、シールド７および主回路導体２の各端部の電界は大きくなる傾向にあるが、シールド７を略樽形とし、かつシールド７の外径を主回路導体２の外径φｄ１よりも大きくすることにより、等電位線を外側に押し出し、端部付近における電界の集中を緩和することができる。また、シールド７を略樽形とすることで、その中央部の曲率半径が大きくなり、中央部周辺の電界も緩和される。
【００２０】
さらに、シールド７の軸線３方向の略中央部には、その内周に沿って例えば円環板状の円環部１８が設けられている。円環部１８は、その外周部が略樽形の外形を成すシールド７の本体の内面に接続され、その中心軸を例えば軸線３と一致させて配置されている。そして、円環部１８には例えば略円柱状のアダプタ導体１２がその軸線を軸線３と平行にして挿通され、このアダプタ導体１２はその一部である鍔部１９を介して円環部１８に固定され支持されている。鍔部１９は円環部１８の軸線３方向における一方の表面（例えば左側の表面）上に配置され、鍔部１９と円環部１８とが例えばボルト等により締結されている。後述するように、アダプタ導体１２は、主回路導体２の端部間の接続に用いられる。
【００２１】
また、シールド７の枝管５側の外面の一部には凹部８が形成されている。絶縁スペーサ６の他端部はこの凹部８内に配置され、絶縁スペーサ６はシールド７に挟まれるようにして配置されている。したがって、埋込電極１０の少なくとも一部は凹部８内に配置される。埋込電極１０の少なくとも一部を樽形形状の外形よりも内側の凹部８内に配置することにより、埋込電極１０周辺の電界を緩和することができる。なお、埋込電極１０の全体を凹部８内に配置することもでき、この場合、埋込電極１０周辺の電界は最も緩和される。
【００２２】
主回路導体２は、所定の長さの例えば管状導体を軸線３方向に複数接続して構成される。主回路導体２同士の接続部は例えば絶縁スペーサ６の設置箇所であり、シールド７内では、互いに接続される主回路導体２の端部２２同士が対向して配置されている。すなわち、シールド７の一方の開口部１１には一方の主回路導体の端部２２が挿入され、シールド７の他方の開口部１１には他方の主回路導体の端部２２が挿入され、これらの端部２２は所定の距離を隔てて互いに対向して配置され、端部２２間にはアダプタ導体１２が配置されている。端部２２は断面の外形が例えば円形であって、その外径は例えば主回路導体２の外径φｄ１よりも小さい。
【００２３】
シールド７の一方の開口部１１に挿入された一方の主回路導体の端部２２は、接触子１３を介してアダプタ導体１２の一端部と接続され、シールド７の他方の開口部１１に挿入された他方の主回路導体の端部２２は、別の接触子１３を介してアダプタ導体１２の他端部と接続されている。ここで、接触子１３は、主回路導体２との接点部が軸線３方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子１３は、周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング１４で束ねて構成され、端部２２は、接触子１３の中に圧入され、アダプタ導体１２との間で電気的に接続される。したがって、互いに対向する端部２２同士は、例えば接触子１３とアダプタ導体１２を介して、互いに電気的に接続されている。
【００２４】
主回路導体２の端部２２同士を接触子１３を用いて接続することで、主回路導体２の接続作業が容易となる。また、接触子１３を、その接点部が軸線３方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２が軸線３方向に例えば熱伸縮した場合でも、主回路導体２の伸縮に応じて、接触子１３と接する端部２２が移動することで、この伸縮が吸収され、接続部に伸縮に伴う過大な応力が印加されることがない。また、接触子１３は通電時に発熱源となるが、接触子１３は樽形のシールド７の内部に配置されているので、シールド７の内部空間と表面積の広さにより、放熱性も向上し、温度上昇による主回路導体２の熱的な影響を低減することができる。
【００２５】
このように、シールド７は、アダプタ導体１２および接触子１３を介して主回路導体２を金属容器１内で保持する。また、シールド７は、主回路導体２の端部２２を覆う。なお、アダプタ導体１２は、シールド７と一体構造とすることもできる。シールド７は例えばアルミニウムを材質として製作されるが、アダプタ導体１２をシールド７と一体構造とした場合は、アダプタ導体１２も例えばアルミニウムを材質として製作される。ただし、高い通電性能を要求される場合、アダプタ導体１２をより導電性の高い例えば銅を材質として製作することが好ましい。この場合、図示例のように、アダプタ導体１２をシールド７と別部品とすることにより、シールド７はその材質を変更することなく例えばアルミニウムで製作し、アダプタ導体１２のみ例えば銅を材質として製作すればよいので、コストの低減にもつながる。また、アダプタ導体１２を用いることにより、接触子１３同士の接続構造が簡素化される。
【００２６】
なお、端部２２の外径は主回路導体２の外径φｄ１よりも小さいとしたが、これは、シールド７の開口部１１と主回路導体２との間の間隙をより大きくすることにより、通電時に接触子１３から発生する熱をシールド７の外に逃がし易くなり、放熱性をさらに向上させることができるからである。また、シールド７の開口部１１の径は、例えば主回路導体２の外径φｄ１よりも大きいとしているが、これも同様の効果を奏する。
【００２７】
本実施の形態では、絶縁スペーサ６およびシールド７は、枝管５の分岐方向（枝管５の軸線方向）に平行な方向から平面視したときに、枝管５の内径で規定される領域２９の範囲内に配置される。すなわち、枝管５の内径をφｄ３とすると、絶縁スペーサ６およびシールド７の全体は、上記平面視で、この内径φｄ３で規定される例えば円形の領域２９内に存在することが好ましい。こうすることで、絶縁スペーサ６とシールド７を金属容器１の外で組み立ててから枝管５を通して絶縁スペーサ６およびシールド７を金属容器１内に設置することができ、組立てが容易になる。なお、例えば枝管５の内径が枝管５の軸線方向に対して一定でない場合は、その最小の内径で規定される領域内に絶縁スペーサ６およびシールド７の全体が存在するように構成すればよい。
【００２８】
また、金属容器１の主胴の内径φＤの１／ｅ（ｅ：自然対数の底）倍が、主回路導体２の外径φｄ１よりも大きく、かつ、シールド７の最大外径φｄ２よりも小さいこと、すなわち、
φｄ１＜φＤ／ｅ＜φｄ２      ・・・（１）
であることが好ましい。これは次の理由からである。まず、主回路導体２と金属容器１とが同軸円筒であるとき、この間の空間における電界の大きさＥは、
Ｅ＝Ｖ／（ｘ／２・ｌｎ（φＤ／２ｘ））・・・（２）
で与えられる。ここで、Ｖは主回路導体２の電位、ｘは軸線３から径方向の任意の距離である。これから、電界の大きさＥは、２ｘ＝φＤ／ｅで最小値をとることがわかる。そこで、主回路導体２の外径φｄ１とシールド７の最大外径φｄ２とを、電界の大きさが最小となる径φＤ／ｅを挟むように設定すれば、双方の電界をバランス良く小さくし、母線全体としての最大電界値を低減することができる。
【００２９】
また、枝管１６には例えばボルト等により蓋１７が取り付けられている。蓋１７は金属容器１を密封する。ガス絶縁母線の組立て時には、蓋１７を外した状態で、枝管１６を通して主回路導体２の接続作業を金属容器１の外から目視確認することができる。シールド７の軸線３方向の長さは、枝管１６の内径よりも短いことが好ましい。これにより、主回路導体２の接続時における視認性が向上し、組立作業の信頼性がさらに向上するからである。
【００３０】
以上のように、本実施の形態によれば、シールド７の外径を主回路導体２の外径よりも大きくすることにより、シールド７および主回路導体２の各端部に集中する電界を緩和することができる。また、本実施の形態によれば、シールド７の形状を略樽形とすることにより、シールド７および主回路導体２の各端部に集中する電界を緩和することができる。さらにまた、本実施の形態によれば、樽形形状により、シールド７の中央部の曲率半径が大きくなるので、中央部周辺の電界を緩和することができる。よって、本実施の形態によれば、金属容器１内の全体の電界を緩和することができ、ガス絶縁母線の縮小化を図ることができる。
【００３１】
また、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ６およびシールド７を、枝管５の分岐方向（枝管５の軸線方向）に平行な方向から平面視したときに、枝管５の内径で規定される領域２９の範囲内に配置するようにしたので、絶縁スペーサ６とシールド７を金属容器１の外で組み立ててから枝管５を通して金属容器１内に設置することができ、組立性が向上する。また、絶縁スペーサ６およびシールド７を金属容器１の外部で組み立てることにより、金属容器１内で組み立てる場合に比べて組立後の清掃及び点検作業がし易く、金属容器１内に金属異物が混入してガス絶縁母線の絶縁性能に悪影響を及ぼす可能性が低くなる。
【００３２】
また、本実施の形態によれば、単脚の絶縁スペーサ６を用いているので、二脚もしくは三脚等の複数脚構造のものまたは円錐形状のものと比較して、絶縁スペーサ６の構造が簡素化され、組立作業性が向上する。また、単脚の絶縁スペーサ６を用いることにより、複数脚の場合と比較して、絶縁スペーサ６の表面積が小さくなり、絶縁スペーサ６に金属異物が付着する可能性も少なくなる。また、単脚の絶縁スペーサ６を主回路導体２の上方に設置すれば、万一、運転中に金属容器１の底面で金属異物が挙動しても絶縁スペーサ６に付着する可能性がさらに少なくなる。加えて、絶縁スペーサ６の下方に枝管１６を設置することで、万一、運転中に金属容器１の底面で金属異物が挙動して絶縁スペーサ６に接近しても、枝管１６内に落下して捕獲され、低電界部である枝管１６内から再浮上することがなく、絶縁スペーサ６に付着する可能性がさらに少なくなり、絶縁性能に関する大幅な信頼性の向上に寄与する。
【００３３】
また、本実施の形態によれば、枝管５の内径を金属容器１の主胴の内径以下としたので、金属容器１の製作コストを低減することができる。
【００３４】
また、本実施の形態によれば、シールド７側の埋込電極１０の少なくとも一部は凹部８内に配置されているので、埋込電極１０周辺に集中し易い電界を緩和することができる。このように、樽形のシールド７の中央部の膨らんだ空間を利用して凹部８を設け、この凹部８内に埋込電極１０の少なくとも一部を配置することにより、埋込電極１０周辺の電界を緩和することができ、金属容器１の径を縮小化することができる。なお、シールド７に凹部８を形成しない構成も可能である。
【００３５】
また、本実施の形態によれば、金属容器１側の埋込電極９の少なくとも一部は、軸線３を中心として金属容器１の主胴の内径により規定される領域の外側に位置しているので、埋込電極９の周辺の電界が緩和される。このように、枝管５の内部空間を利用し、埋込電極９の少なくとも一部を金属容器１の主胴の内径により規定される領域の外側に配置して、電界を緩和することができるので、金属容器１の主胴の内径を増大させる必要がない。
【００３６】
また、本実施の形態によれば、シールド７内で端部２２同士を接触子１３を介して互いに電気的に接続するようにしたので、主回路導体２の接続作業が容易となる。例えば、端部２２とアダプタ導体１２とをボルトで固定する方法では、組立作業上の空間的制約の大きい金属容器１内でボルト締結作業が必要になるが、本実施の形態では、端部２２を接触子１３に挿入するのみで接続が容易である。また、接触子１３をその接点部が軸線３方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２の軸線３方向の例えば熱伸縮を寸法的に吸収することができる。
【００３７】
また、本実施の形態によれば、端部２２同士の接続にアダプタ導体１２を介在させているので、接触子１３同士の接続構造が簡素化される。また、アダプタ導体１２をシールド７と別部品にすることは、アダプタ導体１２の材質をシールド７の材質と異なるものにする必要があるときにも好適である。
【００３８】
なお、端部２２同士の接続にアダプタ導体１２を用いない構成も可能である。図５（ａ）は、端部２２同士の別の接続形態を示した図である。図５（ａ）に示すように、絶縁スペーサ６には埋込電極１０を介してシールド２７が取り付けられている。シールド２７は、その外形が略樽形でその外面の一部に凹部８が形成されている点はシールド７と同様であるが、その内部形状はシールド７と異なる。すなわち、シールド２７の両端の開口部１１は円筒状で、その内径は主回路導体２の端部２２の外径よりも僅かに小さい。そして、シールド２７の両端部の内周面にはそれぞれ環状の溝が設けられ、各溝内には例えば環状のコイルばね接触子２８が配置されている。図示例では、シールド２７の各端部に例えば２個のコイルばね接触子２８が設けられているが、１個ないしは３個以上でもよい。また、コイルばね接触子１８に限らず、端部２２のほぼ全周を覆うことができて、同様の効果を奏するバンド状の他の接触子を適用してもよい。なお、図５（ｂ）に示すように、端部２２の外径を主回路導体２の外径と同じにして、コイルばね接触子２８の内径を大きくしてもよい。この場合は、主回路導体２の端部２２の形状を簡素化でき、コイルばね接触子２８の温度上昇による熱的な影響を低減できる。ここで、コイルばね接触子２８はシールド２７ｂの溝内に配置されている。端部２２は、環状のコイルばね接触子２８に挿入されて接触し、シールド２７と電気的に接続される。このように、端部２２同士は、それぞれコイルばね接触子２８と接触することにより、シールド２７を介して互いに電気的に接続される。コイルばね接触子２８と端部２２との接点部は、図２の接触子１３と同様に、軸線３方向に摺動可能である。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、端部２２同士の接続に１個のシールド７と１個のアダプタ導体１２を用いればよく、例えばそれぞれ２個を用いて円錐形状でのスペーサを挟んで両側に１個ずつ配置するような従来の構成と比較して、部品点数が削減されるとともに、接続部の軸線３方向における寸法が短くなり、枝管５の内径で規定される領域２９の範囲内にシールド７を配置して金属容器１の外で組み立てされる上記の効果を奏しやすくなる。
【００４０】
また、本実施の形態では、接触子１３と接続する主回路導体２の端部２２の径を主回路導体２の端部２２以外の部分の径φｄ１よりも小さくしている。このような構成により、シールド７の端部と主回路導体２との間の隙間を大きくとることができ、通電時に接触子１３により発生する熱をシールド７の外に効果的に放熱することができる。よって、主回路導体２の通電性能の低下を防ぐことができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、シールド７の開口部１１の径を主回路導体２の外径よりも大きくしている。これにより、シールド７の端部と主回路導体２との間の隙間を大きくとることができ、上記と同様の効果を奏するとともに、主回路導体２の端部２２以外の部分が組立時または通電による熱膨張時に開口部１１に接近したとしても、主回路導体２とシールド７とが接触して損傷することがなく、信頼性の向上に寄与する。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、例えば上記（１）式を満たすように構成したので、主回路導体２の表面の電界と、シールド７の表面の電界とのバランス（絶縁協調）をとり、金属容器１の径寸法を最適化して縮小することができる。
【００４３】
また、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ６は例えば金属容器１の内側上部からシールド７を支持するよう構成したので、絶縁スペーサ６には運転電圧下の金属容器１内で挙動する金属異物が付着し難く、絶縁性能の信頼性が向上する。また、この場合、枝管５も金属容器１の上部に配置されることになり、主回路導体２と接触子１３からの放熱が枝管５の内部空間に逃げることで放熱性が向上する。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、例えば金属容器１の下部に枝管１６を設けるようにしたので、この枝管１６に運転電圧下の金属容器１内で挙動する金属異物を落下させて捕獲することができる。なお、シールド７の外径は主回路導体２の外径よりも大きく、シールド７の近傍では電界がより高くなるため、金属異物の挙動が激しく、金属異物のシールド７への接近現象も生じ易いので、枝管１６をシールド７の下方に設けることは金属異物の捕獲に効果的である。さらに、枝管１６は、蓋１７をはずした状態で、主回路導体２を接触子１３に接続する際の目視確認用のマンホールにもなり、組立作業性と信頼性が向上する。
【００４５】
また、本実施の形態では、主回路導体２の軸線と軸線３とが一致するようにしているが、偏心させて配置することも可能である。例えば主回路導体２を軸線３よりも下方に偏心させて配置することもできる。この場合は、本実施の形態と比べて、運転電圧下の金属容器１内で挙動する金属異物が主回路導体２または絶縁スペーサ６に付着しやすくなる。すなわち、本実施の形態では、絶縁性能の信頼性がより向上する。
【００４６】
また、シールド７の軸線３方向の長さは、枝管１６の内径よりも短いことが好ましい。このような構成により、主回路導体２の接続時に、枝管１６を通して接続作業を視認しながら進める際の視認性が向上する。なお、本実施の形態のその他の作用・効果は、構成の説明とともに行った通りである。
【００４７】
実施の形態２．
図６は、本実施の形態に係るガス絶縁母線の縦断面図、図７は、図６におけるＡ部の詳細図、図８は、図７におけるＢ−Ｂ断面図である。
【００４８】
図６〜図８に示すように、本実施の形態に係るガス絶縁母線では、例えば六フッ化硫黄（ＳＦ６）などの絶縁ガスが充填された円筒状の金属容器１内に、三相の主回路導体２ａ〜２ｃが一括で収納されている。金属容器１は、その主胴の中心軸である軸線３を例えば水平にして配置されている。なお、金属容器１は垂直に、或いは傾斜させて配置してもよい。主回路導体２ａ〜２ｃは、それぞれ軸線３と平行に延設されている。主回路導体２ａ〜２ｃは、例えば断面円環状でその断面の外形は円形である。
【００４９】
主回路導体２ａ〜２ｃは、軸線３と直交する断面において、例えば正三角形の各頂点に配置されている（図８）。すなわち、軸線３から主回路導体２ａ〜２ｃのそれぞれの中心軸までの距離は互いに等しく、かつ、それぞれの方向は互いに１２０°の角度差を成す。また、主回路導体２ｂと主回路導体２ｃは例えば同じ高さに配置されるとともに、主回路導体２ａは、主回路導体２ｂ，２ｃよりも上方に配置されている。つまり、主回路導体２ａ〜２ｃの配置で決まる正三角形は、その一辺を水平にし、かつ、当該一辺よりも上方に一頂点が配置されている。なお、主回路導体２ａ〜２ｃの配置は、必ずしも正三角形の各頂点の位置でなくてもよく、例えば二等辺三角形または他の三角形の頂点の位置でもよいが、正三角形が絶縁性能上最も好ましい。
【００５０】
金属容器１の側面には、軸線３方向に例えば一定の間隔で、枝管５ａ〜５ｃ、１６が設けられている。ここで、枝管５ａは例えば上方に分岐し、枝管５ｂは例えば枝管５ａの分岐方向と１２０°を成す一方の斜め下方向に分岐し、枝管５ｃは例えば枝管５ａ，５ｂの双方の分岐方向と１２０°を成すもう一方の斜め下方向に分岐する。枝管１６は、例えば下方に分岐している。また、枝管５ａ〜５ｃ，１６は例えば円筒状の分岐であり、例えば軸線３方向と略直交する方向に分岐している。枝管５ａ〜５ｃの内径は例えば互いに等しい。
【００５１】
次に、主回路導体２ａの絶縁支持構造について説明する。枝管５ａには例えばボルト等により蓋１５ａが取り付けられ、さらに蓋１５ａには絶縁スペーサ６ａが取り付けられている。絶縁スペーサ６ａは例えば単脚の構造である。絶縁スペーサ６ａの一端部には金属容器側の埋込電極である埋込電極９ａが埋め込まれており、この埋込電極９ａは例えばボルト等により蓋１５ａに固定されている。すなわち、絶縁スペーサ６ａの一端部は、埋込電極９ａを介して金属容器１の一部である蓋１５ａに取り付けられ、枝管５ａ内に配置されている。
【００５２】
枝管５ａの内径は、例えば金属容器１の主胴の内径以下とすることができる。同様に、枝管１６の内径は、金属容器１の主胴の内径以下とすることができる。
【００５３】
埋込電極９ａの少なくとも一部は、軸線３を中心として金属容器１の主胴の内径により規定される領域の外側に位置していることが好ましい。
【００５４】
絶縁スペーサ６ａの他端部には、シールド側の埋込電極である埋込電極１０ａが埋め込まれている。また、絶縁スペーサ６ａの他端部には、埋込電極１０ａを介して、略樽形の金属製のシールド７ａが取り付けられている。具体的には、シールド７ａは、例えばボルト等を用いて埋込電極１０ａに固定されている。シールド７ａは、軸線３方向に主回路の通電部が貫通する中空構造であり、軸線３方向の両端にそれぞれ開口部１１ａを有する。また、シールド７ａの開口部１１ａの径は、例えば主回路導体２ａの外径よりも大きい。さらに、シールド７ａの外径は、軸線３方向の位置にかかわらず、主回路導体２ａの外径よりも大きい。
【００５５】
さらに、シールド７ａの軸線３方向の略中央部には、その内周に沿って例えば円環板状の円環部１８ａが設けられている。円環部１８ａには例えば略円柱状のアダプタ導体１２ａが挿通され、このアダプタ導体１２ａはその一部である鍔部１９ａを介して円環部１８ａに固定され支持されている。
【００５６】
また、シールド７ａの枝管５ａ側の外面の一部には凹部８ａが形成されている。絶縁スペーサ６ａの他端部はこの凹部８ａ内に配置され、絶縁スペーサ６ａはシールド７ａに挟まれるようにして配置されている。この場合、埋込電極１０ａの少なくとも一部は凹部８ａ内に配置される。
【００５７】
シールド７ａ内では、互いに接続される主回路導体２ａの端部２２ａが対向して配置されている。すなわち、シールド７ａの一方の開口部１１ａには一方の主回路導体の端部２２ａが挿入され、シールド７ａの他方の開口部１１ａには他方の主回路導体の端部２２ａが挿入され、これらの端部２２ａは所定の距離を隔てて互いに対向して配置され、端部２２ａ間にはアダプタ導体１２ａが配置されている。端部２２ａは断面の外形が例えば円形であって、その外径は例えば主回路導体２ａのその他の部分の外径よりも小さい。
【００５８】
シールド７ａの一方の開口部１１ａに挿入された一方の主回路導体の端部２２ａは、接触子１３ａを介してアダプタ導体１２ａの一端部と接続され、シールド７ａの他方の開口部１１ａに挿入された他方の主回路導体の端部２２ａは、別の接触子１３ａを介してアダプタ導体１２ａの他端部と接続されている。ここで、接触子１３ａは、主回路導体２ａとの接点部が軸線３方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子１３ａは、主回路導体２ａの軸線を中心にして周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング１４ａで束ねて構成され、端部２２ａは、接触子１３ａの中に圧入され、アダプタ導体１２ａとの間で電気的に接続される。したがって、互いに対向する端部２２ａ同士は、例えば接触子１３ａとアダプタ導体１２ａを介して、互いに電気的に接続されている。なお、実施の形態１で説明したように、アダプタ導体１２ａを用いることなく、端部２２ａ間を接続する構成も可能である。
【００５９】
このように、シールド７ａは、アダプタ導体１２ａおよび接触子１３ａを介して主回路導体２ａを金属容器１内で保持する。また、シールド７ａは、主回路導体２ａの端部２２ａを覆う。
【００６０】
以上のような、絶縁スペーサ６ａ、シールド７ａ、アダプタ導体１２ａ、および接触子１３ａによる主回路導体２ａの絶縁支持構造は、実施の形態１で説明した主回路導体２の絶縁支持構造と同じである。また、同様の構造は、主回路導体２ｂ，２ｃについても成り立つ。詳細は省略するが、図６〜図８では、主回路導体２ｂを絶縁支持する絶縁スペーサ６ｂ、この絶縁スペーサ６ｂに取り付けられたシールド７ｂ、絶縁スペーサ６ｂに埋め込まれた埋込電極９ｂ，１０ｂ、枝管５ｂ、および蓋１５ｂなどが示され、主回路導体２ｃを絶縁支持する絶縁スペーサ６ｃ、この絶縁スペーサ６ｃに取り付けられたシールド７ｃ、絶縁スペーサ６ｃに埋め込まれた埋込電極９ｃ，１０ｃ、枝管５ｃ、および蓋１５ｃなどが示されている。
【００６１】
また、枝管１６には例えばボルト等により蓋１７が取り付けられている。蓋１７は金属容器１を密封する。ガス絶縁母線の組立て時には、蓋１７を外した状態で、枝管１６を通して主回路導体２ａ〜２ｃの接続作業を金属容器１の外から目視確認することができる。また、シールド７ａ〜７ｃの軸線３方向の長さは、枝管１６の内径よりも短いことが好ましい。主回路導体２ａ〜２ｃの接続時の視認性が向上し、組立作業の信頼性がさらに向上するからである。また、枝管１６は、例えば金属容器１の上部から支持された主回路導体２ａのシールド７ａの下方に配置されている。
【００６２】
本実施の形態によれば、金属容器１内に三相の主回路導体２ａ〜２ｃが一括して収納されているので、実施の形態１に示す相分離形の構成に比べて、金属容器１の本数を削減することができる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、金属容器１内における三相の主回路導体２ａ〜２ｃの配置が、軸線３と直交する断面において、例えば正三角形を成すようにしたので、主回路導体２ａ〜２ｃ間の距離が互いに等しくなり、相間の絶縁距離を最も効果的に確保でき、相間短絡時の電磁力も緩和することができる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、金属容器１内における三相の主回路導体２ａ〜２ｃの配置が上記のように正三角形であって、さらに例えば、正三角形の一辺が水平でかつ正三角形の一頂点が当該一辺の上方に位置するようにしたので、金属異物が堆積する可能性のある金属容器１の下部に主回路導体２ａ〜２ｃをできるだけ接近させないようにすることができ、運転電圧下における金属異物の挙動を抑制することができる。なお、三相の主回路導体２ａ〜２ｃを、上記以外の正三角形配置にし、または正三角形以外の配置にすることもできる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、金属容器１内の三相の主回路導体２ａ〜２ｃのうち、正三角形の頂部に位置する主回路導体２ａを覆うシールド７ａの下方に枝管１６を設けるようにしたので、運転電圧下の金属容器１内で挙動する金属異物を効率的に捕獲することができる。また、枝管１６は、蓋１７をはずした状態で、主回路導体２ａ〜２ｃの接続時における目視確認用のマンホールにもなり、組立作業性と信頼性が向上する。
【００６６】
また、本実施の形態によれば、シールド７ａ〜７ｃの軸線３方向の長さは、例えば枝管１６の内径よりも短いので、主回路導体２ａ〜２ｃの接続時に、枝管１６を通して接続作業を視認しながら進める際の視認性が向上する。なお、本実施の形態のその他の構成、作用、効果は、相分離形の場合の特徴である例えば（１）式の関係などを除き、実施の形態１と同様である。
【００６７】
実施の形態３．
本実施の形態では、主回路導体の屈曲部における絶縁支持構造について説明する。図９は、本実施の形態に係るガス絶縁母線の縦断面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図１０は、図９（ａ）におけるＤ部の詳細図、図１１は、図１０におけるＦ−Ｆ断面図、図１２は、図９（ｂ）におけるＥ部の詳細図である。
【００６８】
まず、図９を参照して、本実施の形態の概略構成について説明する。なお、図９では、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。円筒状の金属容器１ａ内には主回路導体２０ａが収納されている。金属容器１ａは長手方向を例えば水平にして配置されている。軸線３ａは金属容器１ａの主胴の中心軸である。主回路導体２０ａは、例えば断面円環状でその断面の外形は円形である。主回路導体２０ａは、軸線３ａと平行に延設され、例えば主回路導体２０ａの中心軸線は軸線３ａと一致している。金属容器１ａは、例えば両端部にフランジ４が形成された筒状部材からなり、この筒状部材をフランジ４で互いに締結することにより軸線３ａ方向（第１の方向）に複数個の筒状部材が連結されて構成されている。なお、図９では、軸線３ａ方向に連結された金属容器をいずれも同じ符号１ａを用いて記載している。正確には、軸線３ａ方向に連結された金属容器の形状は例えば端部等において異なるため（例えば、枝管１６が形成された金属容器と枝管３８が形成された金属容器とでは端部等の形状が異なる）、異なる符合を付すべきものであるが、同一の方向である軸線３ａ方向に延設された金属容器を表すものとして、簡単のため同一の符号１ａを付している。
【００６９】
金属容器１ａには、実施の形態１で説明した絶縁支持構造が例えば２箇所に設けられている。すなわち、金属容器１ａの主胴の側面には、例えば上方に分岐した枝管５が設けられ、この枝管５を密封するその蓋には例えば単脚の構造の絶縁スペーサ６が取り付けられている。また、絶縁スペーサ６の先端部には、略樽形の金属製のシールド７が取り付けられている。また、金属容器１ａの主胴の側面には、枝管５と対向するように、例えば下方に分岐した枝管１６が設けられている。なお、詳細は実施の形態１で説明した通りであるので省略する。
【００７０】
金属容器１ａの端部５２には、金属容器１ａの主胴の側面から分岐する枝管６０（主回路用枝管）が設けられている。枝管６０の軸線方向は、例えば水平方向でかつ軸線３ａ方向と略直交する方向である。さらに、金属容器１ａの端部５２には、軸線３ａを挟んで枝管６０と対向するように、枝管５０が設けられている。枝管５０の分岐方向は、例えば枝管６０の分岐方向と逆向きである。
【００７１】
金属容器１ａの枝管６０には金属容器１ｂが接続されている。金属容器１ｂは長手方向を例えば水平にして配置されている。また、金属容器１ｂの主胴の中心軸である軸線３ｂは軸線３ａと例えば略直交している。すなわち、金属容器１ａと金属容器１ｂは互いの延伸方向が略直交するように接続されている。また、枝管６０の軸線方向は、軸線３ｂ方向（第２の方向）と略平行である。金属容器１ｂの形状は例えば金属容器１ａの形状と同じである。金属容器１ｂ内には主回路導体２０ｂが収納されている。主回路導体２０ｂは、例えば断面円環状でその断面の外形は円形である。主回路導体２０ｂは、軸線３ｂと平行に延設され、例えば主回路導体２０ｂの中心軸線は軸線３ｂと一致している。したがって、主回路導体２０ｂの延伸方向と主回路導体２０ａの延伸方向は略直交している。また、主回路導体２０ｂの端部と主回路導体２０ａの端部は、金属容器１ａの端部５２内で互いに接続されている。主回路導体２０ａと主回路導体２０ｂとの接続部は、互いの延伸方向が変化する部位（屈曲部）である。以下では、主回路導体２０ａ，２０ｂの双方を表す場合は、主回路導体２０で表す。図９では、主回路導体２０が例えばＬ字状に屈曲する場合の配置構成の例を示している。
【００７２】
主回路導体２０の屈曲部は、金属容器１ａの端部５２内において、例えば単脚の構造の絶縁スペーサ５５により絶縁支持されている。また、絶縁スペーサ５５の一端部は金属容器１ａの端部５２に固定され、その他端部にはシールド３３が取り付けられている。そして、シールド３３は主回路導体２０の屈曲部を覆っている。絶縁スペーサ５５は、例えば絶縁スペーサ６と同一のものとすることができる。
【００７３】
また、金属容器１ａの主胴の下部には下方に分岐する枝管３８（下部枝管）が設けられている。また、枝管３８は、軸線３ａ方向において枝管６０の位置よりも端部５２から離れた位置に設けられている。枝管３８の軸線は、例えば軸線３ａと略直交している。また、金属容器１ａ，１ｂ内には例えばＳＦ６ガス等の絶縁ガスが封入されている。
【００７４】
次に、図９〜図１２を参照して、本実施の形態の詳細構成について説明する。Ｄ部およびＥ部は、主回路導体２０の屈曲部における絶縁支持構造の詳細を示すものである。
【００７５】
上記のように、金属容器１ａの端部５２には、枝管５０および枝管６０が設けられている。枝管５０は蓋５１で閉塞されている。ここで、枝管５０および枝管６０の内径は、それぞれ例えば金属容器１ａの主胴の内径φＤ以下とすることができる。枝管５０および枝管６０の長さは、それぞれ金属容器１ａの長さよりも短いので、金属容器１ａに枝管５０および枝管６０を形成する場合、枝管５０および枝管６０の内径が金属容器１ａの主胴の内径と同じかそれよりも小さいときのほうが逆のときよりも工作上容易である。
【００７６】
金属容器１ａの端部５２には例えばボルト等（図示せず）により蓋５３が取り付けられている。蓋５３は金属容器１ａを密封し、さらに蓋５３には絶縁スペーサ５５が取り付けられている。ここで、絶縁スペーサ５５は例えば単脚の構造である。絶縁スペーサ５５は例えば柱状で、その長手方向に垂直な平面による断面形状は例えば円形である。絶縁スペーサ５５は、例えばその軸線方向が金属容器１ａの主胴の軸線３ａ方向と略平行に配置されている。絶縁スペーサ５５の一端部には金属容器側の埋込電極である埋込電極５４が埋め込まれており、埋込電極５４は例えばボルト等（図示せず）により蓋５３に固定されている。すなわち、絶縁スペーサ５５の一端部は、埋込電極５４を介して金属容器１ａの一部である蓋５３に取り付けられている。
【００７７】
なお、埋込電極５４の少なくとも一部は、軸線３ｂを中心とし枝管６０の内径により規定される領域の外側に位置している。これにより、埋込電極５４の周辺の電界が緩和される。埋込電極５４の全体を、軸線３ｂを中心とし枝管６０の内径により規定される領域の外側に配置すれば、埋込電極５４の周辺の電界は最も緩和される。
【００７８】
絶縁スペーサ５５の他端部には、シールド側の埋込電極である埋込電極５６が埋め込まれている。また、絶縁スペーサ５５の他端部には、埋込電極５６を介して、金属製のシールド３３が取り付けられている。具体的には、シールド３３は、例えばボルト等（図示せず）を用いて埋込電極５６に固定されている。
【００７９】
シールド３３は、軸線３ａ方向に向かって開口する開口部７０（第１の開口部）と軸線３ｂ方向に向かって開口する開口部７１（第２の開口部）とを有し、中空でかつ外形が略紡錘形形状又は略樽形形状であり、主回路導体２の屈曲部（接続部）を覆っている。
【００８０】
また、シールド３３の開口部７０の径は、例えば主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも大きい。さらに、シールド３３の外径は、軸線３ａ方向の位置にかかわらず、主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも大きい。また、シールド３３の開口部７１の径は、例えば主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも大きい。さらに、シールド３３の外径は、軸線３ｂ方向の位置にかかわらず、主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも大きい。なお、主回路導体２０ａの外径と主回路導体２０ｂの外径は例えばいずれも等しく、φｄ１に設定されている。一般に、シールド３３および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部の電界は大きくなる傾向にあるが、シールド３３を略紡錘形または略樽形とし、かつシールド３３の外径を主回路導体２０ａ，２０ｂの外径φｄ１よりも大きくすることにより、等電位線を外側に押し出し、各端部付近における電界の集中を緩和することができる。また、シールド３３を略紡錘形または略樽形とすることで、その中央部の曲率半径が大きくなり、中央部周辺の電界も緩和される。また、シールド３３の開口部７１と軸線３ａを挟んで反対側の端部は、例えば球状を成し、表面の電界を緩和する構造となっている。さらにまた、シールド３３の当該端部に枝管５０が対向する配置とすることで表面の電界がさらに緩和される。
【００８１】
なお、シールド３３は、実施の形態１のシールド７の形状との比較でいえば、シールド７の軸方向の両端の開口部の一方が主回路導体２０ａに向かい、両端の開口部の他方が主回路導体２０ｂの方向を向かうように、その軸方向の中央付近で滑らかに折り曲げて屈曲させ、開口部７０は軸線３ａ方向を向き、開口部７１は軸線３ｂ方向を向くようにしたものとみなすことができる。このように、軸線は２方向に形成されてはいるものの、略樽形形状または略紡錘形形状を屈曲させたものに対応すること、および中央付近は端部付近よりも脹らんだ形になっているという意味で、シールド３３は、略樽形または略紡錘形ということができる。
【００８２】
シールド３３の絶縁スペーサ５５側の外面の一部には凹部３４が形成されている。絶縁スペーサ５５の他端部はこの凹部３４内に配置され、絶縁スペーサ５５はシールド３３に挟まれるようにして配置されている。したがって、埋込電極５６の少なくとも一部は凹部３４内に配置される。埋込電極５６の少なくとも一部を略樽形形状または略紡錘形形状の外形よりも内側の凹部３４内に配置することにより、埋込電極５６周辺の電界を緩和することができる。なお、埋込電極５６の全体を凹部３４内に配置することもでき、この場合、埋込電極５６周辺の電界は最も緩和される。
【００８３】
また、シールド３３内には、アダプタ導体３２が配置されている。アダプタ導体３２は、上面視で略Ｌ字形状であり（図１０）、軸線３ａ方向に延伸する第１の腕部と軸線３ｂ方向に延伸する第２の腕部を有し、アダプタ導体３２は凹部３４を介して埋込電極５６に例えばボルト等（図示せず）により取り付けられている。アダプタ導体３２は、上記Ｌ字の一方の辺に相当する第１の腕部が軸線３ａと平行であり、上記Ｌ字の他方の辺に相当する第２の腕部が軸線３ｂと平行であって、主回路導体２０の屈曲した軸線と沿うように同じく屈曲している。アダプタ導体３２は、主回路導体２０ａ，２０ｂの端部間の接続に用いられる。
【００８４】
シールド３３内には、開口部７０を介して主回路導体２０ａの端部３１ａが挿入されるとともに、開口部７１を介して主回路導体２０ｂの端部３１ｂが挿入されている。端部３１ａは断面の外形が例えば円形であって、その外径は例えば主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも小さい。端部３１ａは軸線３ａ方向に延伸する。端部３１ｂは断面の外形が例えば円形であって、その外径は例えば主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも小さい。端部３１ｂは軸線３ｂ方向に延伸する。
【００８５】
シールド３３の一方の開口部７０に挿入された主回路導体２０ａの端部３１ａは、接触子３６ａ（第１の接触子）を介してアダプタ導体３２の第１の腕部の端部と接続されている。アダプタ導体３２の当該端部は端部３１ａと同径である。シールド３３の他方の開口部７１に挿入された主回路導体２０ｂの端部３１ｂは、接触子３６ｂ（第２の接触子）を介してアダプタ導体３２の第２の腕部の端部と接続されている。アダプタ導体３２の当該端部は端部３１ｂと同径である。ここで、接触子３６ａは、主回路導体２０ａの端部３１ａとの接点部が軸線３ａ方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子３６ａは、周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング３７ａで束ねて構成され、端部３１ａは、接触子３６ａの中に圧入され、アダプタ導体３２との間で電気的に接続される。また、接触子３６ｂは、主回路導体２０ｂの端部３１ｂとの接点部が軸線３ｂ方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子３６ｂは、周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング３７ｂで束ねて構成され、端部３１ｂは、接触子３６ｂの中に圧入され、アダプタ導体３２との間で電気的に接続される。したがって、互いに略直交する端部３１ａ，３１ｂ同士は、例えば接触子３６ａ，３６ｂとアダプタ導体３２を介して、互いに電気的に接続されている。
【００８６】
主回路導体２０ａの端部３１ａを、接触子３６ａを用いてアダプタ導体３２と接続することで、主回路導体２０ａの接続作業が容易となる。同様に、主回路導体２０ｂの端部３１ｂを、接触子３６ｂを用いてアダプタ導体３２と接続することで、主回路導体２０ｂの接続作業が容易となる。また、接触子３６ａを、その接点部が軸線３ａ方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２０ａが軸線３ａ方向に例えば熱伸縮した場合でも、主回路導体２０ａの伸縮に応じて、接触子３６ａと接する端部３１ａが移動することで、この伸縮が吸収され、接続部に伸縮に伴う過大な応力が印加されることがない。同様に、接触子３６ｂを、その接点部が軸線３ｂ方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２０ｂが軸線３ｂ方向に例えば熱伸縮した場合でも、主回路導体２０ｂの伸縮に応じて、接触子３６ｂと接する端部３１ｂが移動することで、この伸縮が吸収され、接続部に伸縮に伴う過大な応力が印加されることがない。また、接触子３６ａ，３６ｂは通電時に発熱源となるが、接触子３６ａ，３６ｂは略樽形または略紡錘形のシールド３３の内部に配置されているので、シールド３３の内部空間と表面積の広さにより、放熱性も向上し、温度上昇による主回路導体２０ａ，２０ｂの熱的な影響を低減することができる。
【００８７】
このように、シールド３３は、アダプタ導体３２および接触子３６ａ，３６ｂを介して主回路導体２０の屈曲部（接続部）を金属容器１ａ内で保持する。また、シールド３３は、主回路導体２０ａの端部３６ａと主回路導体２０ｂの端部３６ｂを覆う。
【００８８】
なお、アダプタ導体３２は、シールド３３と一体構造とすることもできる。シールド３３は例えばアルミニウムを材質として製作されるが、アダプタ導体３２をシールド３３と一体構造とした場合は、アダプタ導体３２も例えばアルミニウムを材質として製作される。ただし、高い通電性能を要求される場合、アダプタ導体３２をより導電性の高い例えば銅を材質として製作することが好ましい。この場合、図示例のように、アダプタ導体３２をシールド３３と別部品とすることにより、シールド３３はその材質を変更することなく例えばアルミニウムで製作し、アダプタ導体３２のみ例えば銅を材質として製作すればよいので、コストの低減にもつながる。また、アダプタ導体３２を用いることにより、接触子３６ａ，３６ｂを用いた接続構造が簡素化される。
【００８９】
なお、端部３１ａの外径は主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも小さいとしたが、これは、シールド３３の開口部７０と主回路導体２０ａとの間の間隙をより大きくすることにより、通電時に接触子３６ａから発生する熱をシールド３３の外に逃がし易くなり、放熱性をさらに向上させることができるからである。また、シールド３３の開口部７０の径は、例えば主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも大きいとしているが、これも同様の効果を奏する。同様に、端部３１ｂの外径は主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも小さいとしたが、これは、シールド３３の開口部７１と主回路導体２０ｂとの間の間隙をより大きくすることにより、通電時に接触子３６ｂから発生する熱をシールド３３の外に逃がし易くなり、放熱性をさらに向上させることができるからである。また、シールド３３の開口部７１の径は、例えば主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも大きいとしているが、これも同様の効果を奏する。
【００９０】
また、本実施の形態では、絶縁スペーサ５５およびシールド３３は、軸線３ａ方向から平面視したときに、例えば金属容器１ａの内径φＤで規定される領域の範囲内の大きさである。こうすることで、絶縁スペーサ５５とシールド３３を金属容器１ａの外で組み立ててから金属容器１ａの端部５２から絶縁スペーサ５５およびシールド３３を金属容器１ａ内に設置することができ、組立てが容易になる。
【００９１】
また、金属容器１ａの主胴または枝管６０の内径φＤの１／ｅ（ｅ：自然対数の底）倍が、主回路導体２０の外径φｄ１よりも大きく、かつ、シールド３３の最大外径φｄ２よりも小さいこと、すなわち、
φｄ１＜φＤ／ｅ＜φｄ２      ・・・（３）
であることが好ましい。これは、実施の形態１で説明したように、主回路導体２０の外径φｄ１とシールド３３の最大外径φｄ２とを、電界の大きさが最小となる径φＤ／ｅを挟むように設定すれば、双方の電界をバランス良く小さくし、母線全体としての最大電界値を低減することができるからである。
【００９２】
金属容器１ａの下部に設けられた枝管３８には、例えばボルト等（図示せず）により蓋３９が取り付けられている。蓋３９は金属容器１ａを密封する。枝管３８は、運転電圧下の金属容器１ａ内で挙動する金属異物を捕獲することができる。枝管３８は、軸線３ａ方向に枝管６０と隣接して設けられている。主回路導体２０の屈曲部では金属容器１ａの複数の枝管（枝管５０，６０）が互いに近接しているため、さらに枝管３８を軸線３ａ方向において枝管５０，６０と同じ位置の下部に設ける構成は製作上も困難であり、圧力容器としての強度も厳しくなるため、枝管３８の位置を軸線３ａ方向において枝管５０，６０の位置からずらして配置している。これにより、構造上有利となり、圧力容器としての強度も確保できる。枝管３８は、ガス絶縁母線の組立て時には、蓋３９を外した状態で、主回路導体２０ａを接触子３６ａに接続する際と、主回路導体２０ｂを接触子３６ｂに接続する際の目視に使用されるが、上記のように枝管３８の位置をずらしたとしても双方の目視確認は容易であり、組立作業性と信頼性の向上に寄与する。
【００９３】
なお、上記説明では、軸線３ａと軸線３ｂとが略直交する場合の例について示したが、本実施の形態は、一般に軸線３ａと軸線３ｂとが交差する場合について適用可能である。この場合、アダプタ導体３２は、軸線間の交差角度に応じたＶ字形の形状とすればよい。また、上記説明では、主回路導体２０ａ，２０ｂは例えば水平面内で接続されているとしたが、これに限定されず、例えば主回路導体２０ｂが水平面内に対して傾斜していてもよい。例えば、主回路導体２０ｂが主回路導体２０ａに対して鉛直上方に延伸するように接続されている場合は、枝管６０は上方を向き、枝管５０は下方を向くこととなる。この場合は、枝管５０が下方を向いているので、ガス絶縁母線の組立て時の目視用や、シールド３３の電界緩和用に加え、金属異物の捕獲用として利用できるので、枝管３８を設けない構成とすることも可能である。また、図９では、金属容器１ａに対して例えば１箇所に屈曲部が形成される例について説明したが、屈曲部が例えば２箇所に形成される場合でも同様である。例えば、図９（ａ）において、主回路導体２０ａが左端で屈曲する構成も可能である。
【００９４】
以上のように、本実施の形態によれば、シールド３３の外径を主回路導体２０ａ，２０ｂの外径よりも大きくすることにより、シールド３３および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部に集中する電界を緩和することができる。また、本実施の形態によれば、シールド３３の形状を略樽形または略紡錘形とすることにより、シールド３３および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部に集中する電界を緩和することができる。また、本実施の形態によれば、略樽形または略紡錘形の形状により、シールド３３の中央部の曲率半径が大きくなるので、中央部周辺の電界を緩和することができる。
【００９５】
また、本実施の形態によれば、単脚の絶縁スペーサ５５を用いているので、二脚もしくは三脚等の複数脚構造のものまたは円錐形状のものと比較して、絶縁スペーサ５５の構造が簡素化され、組立作業性が向上する。また、単脚の絶縁スペーサ５５を用いることにより、複数脚の場合と比較して、絶縁スペーサ５５の表面積が小さくなり、絶縁スペーサ５５に金属異物が付着する可能性も少なくなる。さらにまた、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ５５は、主回路導体２０の屈曲部を直接支持しているので、支持強度の信頼性も高く、強度設計上有利である。組立作業性を向上させながら、主回路導体２０の屈曲部を直接支持するには、絶縁スペーサを単脚の構造とするのが最も適している。
【００９６】
また、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ５５は、金属容器１ａの主胴の端部５２で、その軸線方向が金属容器１ａの主胴と略平行に配置されている。このように、絶縁スペーサ５５を主回路導体２０ａの経路から外した低電界部に配置することで、金属異物が絶縁スペーサ５５の近傍へ挙動し難くしている。また、絶縁スペーサ５５の下部配置を回避して金属異物を付着し難くしている。
【００９７】
また、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ５５およびシールド３３を、軸線３ａ方向から平面視したときに、金属容器１ａの主胴の内径で規定される領域の範囲内の大きさとなるようにしたので、絶縁スペーサ５５とシールド３３を金属容器１ａの外で組み立ててから金属容器１ａ内に設置することができ、組立性が向上する。また、絶縁スペーサ５５およびシールド３３を金属容器１ａの外部で組み立てることにより、金属容器１ａ内で組み立てる場合に比べて組立後の清掃及び点検作業がし易く、金属容器１ａ内に金属異物が混入してガス絶縁母線の絶縁性能に悪影響を及ぼす可能性が低くなる。
【００９８】
また、本実施の形態によれば、枝管６０の内径を金属容器１ａの主胴の内径以下としたので、金属容器１ａの製作コストを低減することができる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、シールド３３側の埋込電極５６の少なくとも一部は略樽形または略紡錘形の形状の外形３５よりも内側の凹部３４内に配置されているので、埋込電極５６周辺に集中し易い電界を緩和することができる。このように、略樽形または略紡錘形のシールド３３の中央部の膨らんだ空間を利用して凹部３４を設け、この凹部３４内に埋込電極５６の少なくとも一部を配置することにより、埋込電極５６周辺の電界を緩和することができ、母線全体を縮小化することができる。なお、シールド３３に凹部３４を形成しない構成も可能である。
【０１００】
また、本実施の形態によれば、金属容器１ａ側の埋込電極５４の少なくとも一部は、軸線３ｂを中心として枝管６０の内径により規定される領域の外側に位置しているので、埋込電極５４の周辺の電界が緩和される。
【０１０１】
また、本実施の形態によれば、シールド３３の開口部７０を介して主回路導体２０ａの端部３１ａをシールド３３内に挿入し、シールド３３の開口部７１を介して主回路導体２０ｂの端部３１ｂをシールド３３内に挿入し、主回路導体２０ａはシールド３３内で軸線３ａ方向に摺動可能な接触子３６ａと接続し、主回路導体２０ｂはシールド３３内で軸線３ｂ方向に摺動可能な接触子３６ｂと接続するようにしたので、主回路導体２０ａと主回路導体２０ｂの接続作業が容易となる。例えば、端部３１ａとアダプタ導体３２とをボルトで固定する方法では、組立作業上の空間的制約の大きい金属容器１ａ内でボルト締結作業が必要になるが、本実施の形態では、端部３１ａを接触子３６ａに挿入するのみで接続が容易である。端部３１ｂについても同様である。また、接触子３６ａをその接点部が軸線３ａ方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２０ａの軸線３ａ方向の例えば熱伸縮を寸法的に吸収することができる。接触子３６ｂについても同様である。
【０１０２】
また、本実施の形態によれば、シールド３３内に主回路導体２０と同じく屈曲したアダプタ導体３２を配置し、アダプタ導体３２と主回路導体２０ａを接触子３６ａで接続するとともに、アダプタ導体３２と主回路導体２０ｂを接触子３６ｂで接続するようにしたので、接触子３６ａ同士および接触子３６ｂ同士の接続構造が簡素化される。また、アダプタ導体３２をシールド３３と別部品にすることは、アダプタ導体３２の材質をシールド３２の材質と異なるものにする必要があるときにも好適である。
【０１０３】
なお、主回路導体２０ａ，２０ｂ同士の接続にアダプタ導体３２を用いない構成も可能である。図１３は、主回路導体２０ａ，２０ｂ同士の別の接続形態を示した図である。図１３に示すように、シールド９０は、その外形が略樽形または略紡錘形でその外面の一部に凹部３４が形成されている点はシールド３３と同様であるが、その内部形状はシールド３３と異なり、シールド９０の開口部７０は円筒状である。そして、開口部７０が設けられたシールド９０の端部の内周面には複数の環状の溝が設けられ、各溝内には例えば環状のコイルばね接触子９１が配置されている。同様に、シールド９０の開口部７１は円筒状であり、開口部７１が設けられたシールド９０の端部の内周面にも複数の環状の溝が設けられ、各溝内には例えば環状のコイルばね接触子９１が配置されている。なお、コイルばね接触子９１の設置個数は図示例に限定されない。また、コイルばね接触子９１に限らず、端部３１ａ，３１ｂのほぼ全周をそれぞれ覆うことができて、同様の効果を奏するバンド状の他の接触子を適用してもよい。なお、図１４のシールド９３のように、主回路導体２０ａの端部２０ａの外径を主回路導体２０ａの外径φｄ１と同じにし、主回路導体２０ｂの端部２０ｂの外径を主回路導体２０ｂの外径φｄ１と同じにして、コイルばね接触子９４の内径を大きくしてもよい。この場合は、主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部の形状を簡素化でき、コイルばね接触子９４の温度上昇による熱的な影響を低減できる。
【０１０４】
また、本実施の形態では、接触子３６ａと接続する主回路導体２０ａの端部３１ａの径を主回路導体２０ａの端部３１ａ以外の部分の径φｄ１よりも小さくし、接触子３６ｂと接続する主回路導体２０ｂの端部３１ｂの径を主回路導体２０ｂの端部３１ｂ以外の部分の径φｄ１よりも小さくしている。このような構成により、シールド３３の開口部７０と主回路導体２０ａとの間の隙間とシールド３３の開口部７１と主回路導体２０ｂとの間の隙間を大きくとることができ、通電時に接触子３６ａ，３６ｂにより発生する熱をシールド３３の外に効果的に放熱することができる。よって、主回路導体２０ａ，２０ｂの通電性能の低下を防ぐことができる。
【０１０５】
また、本実施の形態では、シールド３３の開口部７０の径を主回路導体２０ａの外径よりも大きくし、シールド３３の開口部７１の径を主回路導体２０ｂの外径よりも大きくしている。これにより、シールド３３の開口部７０と主回路導体２０ａとの間の隙間とシールド３３の開口部７１と主回路導体２０ｂとの間の隙間を大きくとることができ、上記と同様の効果を奏するとともに、主回路導体２０ａの端部３１ａ以外の部分が組立時または通電による熱膨張時に開口部７０に接近し、または主回路導体２０ｂの端部３１ｂ以外の部分が組立時または通電による熱膨張時に開口部７１に接近したとしても、主回路導体２０ａ，２０ｂとシールド３３とが接触して損傷することがなく、信頼性の向上に寄与する。
【０１０６】
また、本実施の形態によれば、例えば上記（３）式を満たすように構成したので、主回路導体２０ａ，２０ｂの表面の電界と、シールド３３の表面の電界とのバランス（絶縁協調）をとり、金属容器１ａ，１ｂの径寸法を最適化して縮小することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態によれば、例えば金属容器１ａの下部に枝管３８を設けるようにしたので、この枝管３８に運転電圧下の金属容器１ａ内で挙動する金属異物を落下させて捕獲することができる。なお、シールド３３の外径は主回路導体２０ａの外径よりも大きく、シールド３３の近傍では電界がより高くなるため、金属異物の挙動が激しく、金属異物のシールド３３への接近現象も生じ易いので、枝管３８をシールド７の下方付近に設けることは金属異物の捕獲に効果的である。枝管３８は、金属容器１ａの端部５２に対し、屈曲部よりも端部５２からより離れた側に配置されているが、ガス絶縁母線の組立て時において、蓋３９を外した状態で主回路導体２０ａを接触子３６ａに接続する際と、主回路導体２０ｂを接触子３６ｂに接続する際の双方の目視確認は容易であり、目視確認用のマンホールとして有用である。また、枝管３８は、複数の枝管５０，６０が互いに近接して形成された端部５２から軸線３ａ方向にずれた位置に設けられているので、枝管３８を軸線３ａ方向において枝管５０，６０と同一位置に設ける場合と比べて、構成の困難さも解消されるとともに、圧力容器としての強度も確保される。よって、枝管３８は、組立作業性と信頼性の向上に寄与する。
【０１０８】
なお、本実施の形態では、主回路導体２０ａ，２０ｂの軸線と軸線３ａ，３ｂとがそれぞれ一致するようにしているが、偏心させて配置することも可能である。
【０１０９】
本実施の形態では、金属容器内に例えば１相分の主回路導体を収納する例について説明したが、金属容器内に主回路導体を３相分一括して収納する場合についても同様である。三相一括形については、実施の形態２で説明した通りである。三相一括形では、三相分の絶縁スペーサが例えば軸線３ａと平行に蓋５３に立設される。三相のうち一相ないしは二相が軸線３ｂと平行に蓋５１に立設される構成でもよい。三相一括形では、タンク（金属容器）本数が削減される。また、実施の形態２で述べたように、主回路導体の三相配置が正三角形を成すように配置することもできる。この場合、主回路導体間の距離を等しくし、相間短絡事故時の電磁力を緩和することができる。
【０１１０】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態３と同様に、主回路導体の屈曲部における絶縁支持構造について説明する。図１５は、本実施の形態に係るガス絶縁母線の縦断面図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。図１６は、図１５（ａ）におけるＧ部の詳細図、図１７は、図１６におけるＫ−Ｋ断面図、図１８は、図１６におけるＬ−Ｌ断面図、図１９は、図１５（ｂ）におけるＨ部の詳細図である。なお、図１５〜図１９では、実施の形態３の図９〜図１２と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では、実施の形態３との相違を中心に関連箇所を含めて説明する。なお、図１５でも、軸線３ａ方向に連結された金属容器をいずれも同じ符号１ａを用いて記載している。正確には、軸線３ａ方向に連結された金属容器の形状は例えば端部等において異なるため（例えば、枝管１６が形成された金属容器と枝管３８が形成された金属容器とでは端部等の形状が異なる）、異なる符合を付すべきものであるが、同一の方向である軸線３ａ方向に延設された金属容器を表すものとして、簡単のため同一の符号１ａを付している。
【０１１１】
図１５〜図１９に示すように、本実施の形態では、主回路導体２０の屈曲部は、金属容器１ａの端部５２内において、絶縁スペーサ４２により絶縁支持されている。なお、実施の形態３と同様に、主回路導体２０ａ，２０ｂの双方を表す場合は主回路導体２０で表す。絶縁スペーサ４２は、その一端部が枝管５０（絶縁スペーサ固定用枝管）内に配置されて金属容器１ａに固定され、その他端部にはシールド４１が取り付けられている。シールド４１は主回路導体２０の屈曲部を覆っている。絶縁スペーサ４２は、例えば絶縁スペーサ６，５５と同一のものとすることができる。
【０１１２】
枝管５０には例えばボルト等（図示せず）により蓋５１が取り付けられている。蓋５１は金属容器１ａを密封し、さらに蓋５１には絶縁スペーサ４２の一端部が取り付けられている。ここで、絶縁スペーサ４２は例えば単脚の構造である。絶縁スペーサ４２は例えば柱状で、その長手方向に垂直な平面による断面形状は例えば円形である。絶縁スペーサ４２は、例えばその軸線方向が主回路用枝管である枝管６０の軸線方向と略平行に配置され、軸線３ｂ方向と略平行に配置されている。
【０１１３】
枝管５０の内径は、金属容器１ａの主胴の内径φＤ以下とすることができる。枝管５０の長さは、金属容器１ａの長さよりも短いので、金属容器１ａに枝管５０を形成する場合、枝管５０の内径が金属容器１ａの主胴の内径と同じかそれよりも小さいときのほうが逆のときよりも工作上容易である。図示例では、枝管５０の内径を例えば金属容器１ａ，１ｂの主胴の内径φＤとしている。
【０１１４】
絶縁スペーサ４２の一端部には金属容器側の埋込電極である埋込電極４４が埋め込まれており、埋込電極４４は例えばボルト等（図示せず）により蓋５１に固定されている。すなわち、絶縁スペーサ４２の一端部は、埋込電極４４を介して金属容器１ａの一部である蓋５１に取り付けられている。
【０１１５】
なお、埋込電極４４の少なくとも一部は、軸線３ａを中心とし金属容器１ａの主胴の内径により規定される領域の外側に位置している。これにより、埋込電極４４の周辺の電界が緩和される。埋込電極４４の全体を、軸線３ａを中心とし金属容器１ａの主胴の内径により規定される領域の外側に配置すれば、埋込電極４４の周辺の電界は最も緩和される。
【０１１６】
絶縁スペーサ４２の他端部には、シールド側の埋込電極である埋込電極４３が埋め込まれている。また、絶縁スペーサ４２の他端部には、埋込電極４３を介して、金属製のシールド４１が取り付けられている。具体的には、シールド４１は、例えばボルト等（図示せず）を用いて埋込電極４３に固定されている。
【０１１７】
シールド４１は、軸線３ａ方向に向かって開口する開口部７０と軸線３ｂ方向に向かって開口する開口部７１とを有し、中空でかつ外形が略紡錘形形状又は略樽形形状であり、主回路導体２０の屈曲部（接続部）を覆っている。
【０１１８】
また、シールド４１の開口部７０の径は、例えば主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも大きい。さらに、シールド４１の外径は、軸線３ａ方向の位置にかかわらず、主回路導体２０ａの外径φｄ１よりも大きい。また、シールド４１の開口部７１の径は、例えば主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも大きい。さらに、シールド４１の外径は、軸線３ｂ方向の位置にかかわらず、主回路導体２０ｂの外径φｄ１よりも大きい。一般に、シールド４１および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部の電界は大きくなる傾向にあるが、シールド４１を略紡錘形または略樽形とし、かつシールド４１の外径を主回路導体２０ａ，２０ｂの外径φｄ１よりも大きくすることにより、等電位線を外側に押し出し、端部付近における電界の集中を緩和することができる。また、シールド４１を略紡錘形または略樽形とすることで、その中央部の曲率半径が大きくなり、中央部周辺の電界も緩和される。
【０１１９】
シールド４１の絶縁スペーサ４２側の外面の一部には凹部４５が形成されている。絶縁スペーサ４２の他端部はこの凹部４５内に配置され、絶縁スペーサ４２はシールド４１に挟まれるようにして配置されている。したがって、埋込電極４３の少なくとも一部は凹部４５内に配置される。埋込電極４３の少なくとも一部を略樽形形状または略紡錘形形状の外形よりも内側の凹部４５内に配置することにより、埋込電極４３周辺の電界を緩和することができる。なお、埋込電極４３の全体を凹部４５内に配置することもでき、この場合、埋込電極４３周辺の電界は最も緩和される。シールド４１は、実施の形態３のシールド３３の形状との比較でいえば、絶縁スペーサ４２の取り付け位置の相違に応じて、凹部４５の形成箇所が異なる分形状は異なっているが、その他の形状は略同じであり、同様の機能を有する。
【０１２０】
また、シールド４１内には、アダプタ導体４０が配置されている。アダプタ導体４０は、上面視で略Ｌ字形状であり（図１６）、アダプタ導体４０は凹部４５を介して埋込電極４３に例えばボルト等（図示せず）により取り付けられている。アダプタ導体４０は、軸線３ａと平行な第１の腕部と軸線３ｂと平行な第２の腕部を有する。アダプタ導体４０は、主回路導体２０ａ，２０ｂの端部間の接続に用いられる。なお、アダプタ導体４０は、シールド４１と一体構造とすることもできる点は、実施の形態３で説明した通りである。
【０１２１】
シールド４１内には、開口部７０を介して主回路導体２０ａの端部３１ａが挿入されるとともに、開口部７１を介して主回路導体２０ｂの端部３１ｂが挿入されている。シールド４１の一方の開口部７０から挿入された主回路導体２０ａの端部３１ａは、接触子３６ａを介してアダプタ導体４０の第１の腕部の端部と接続されている。シールド４１の他方の開口部７１から挿入された主回路導体２０ｂの端部３１ｂは、接触子３６ｂを介してアダプタ導体４０の第２の腕部の端部と接続されている。なお、実施の形態３で説明したように、接触子３６ａは、主回路導体２０ａの端部３１ａとの接点部が軸線３ａ方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子３６ａは、周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング３７ａで束ねて構成され、端部３１ａは、接触子３６ａの中に圧入され、アダプタ導体４０との間で電気的に接続される。また、接触子３６ｂは、主回路導体２０ｂの端部３１ｂとの接点部が軸線３ｂ方向に摺動可能な接触子であり、例えばチューリップ形の接触子である。図示例では、接触子３６ｂは、周方向に配列された複数個の接触子片をその外側からガータスプリング３７ｂで束ねて構成され、端部３１ｂは、接触子３６ｂの中に圧入され、アダプタ導体４０との間で電気的に接続される。
【０１２２】
また、本実施の形態では、例えば、絶縁スペーサ４２およびシールド４１は、枝管５０の軸線方向（軸線３ｂ方向）から平面視したときに、枝管５０の内径で規定される領域の範囲内の大きさである。こうすることで、絶縁スペーサ４２とシールド４１を金属容器１ａの外で組み立ててから枝管５０から絶縁スペーサ４２およびシールド４１を金属容器１ａ内に設置することができ、組立てが容易になる。
【０１２３】
なお、本実施の形態のその他の構成は、実施の形態３と同様である。例えば、構成各部の大きさの関係および延伸方向の関係なども同様である。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態によれば、シールド４１の外径を主回路導体２０ａ，２０ｂの外径よりも大きくすることにより、シールド４１および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部に集中する電界を緩和することができる。また、本実施の形態によれば、シールド４１の形状を略樽形または略紡錘形とすることにより、シールド４１および主回路導体２０ａ，２０ｂの各端部に集中する電界を緩和することができる。また、本実施の形態によれば、略樽形または略紡錘形の形状により、シールド４１の中央部の曲率半径が大きくなるので、中央部周辺の電界を緩和することができる。
【０１２５】
また、本実施の形態によれば、単脚の絶縁スペーサ４２を用いているので、二脚もしくは三脚等の複数脚構造のものまたは円錐形状のものと比較して、絶縁スペーサ４２の構造が簡素化され、組立作業性が向上する。また、単脚の絶縁スペーサ４２を用いることにより、複数脚の場合と比較して、絶縁スペーサ４２の表面積が小さくなり、絶縁スペーサ４２に金属異物が付着する可能性も少なくなる。さらにまた、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ４２は、主回路導体２０の屈曲部を直接支持しているので、支持強度の信頼性も高く、強度設計上有利である。組立作業性を向上させながら、主回路導体２０の屈曲部を直接支持するには、絶縁スペーサを単脚の構造とするのが最も適している。
【０１２６】
また、本実施の形態によれば、金属容器１ａの主胴の軸線３ａを挟んで、枝管６０と対向するように枝管５０が設けられ、絶縁スペーサ４２はその一端部が枝管５０内に配置され、例えばその軸線方向が主回路用枝管である枝管６０の軸線方向と略平行に配置されている。このように、絶縁スペーサ４２を主回路導体２０ａの経路から外した低電界部に配置することで、金属異物が絶縁スペーサ４２の近傍へ挙動し難くしている。また、絶縁スペーサ４２の下部配置を回避して金属異物を付着し難くしている。
【０１２７】
また、本実施の形態によれば、絶縁スペーサ４２よびシールド４１を、枝管５０の軸線方向（軸線３ｂ方向）から平面視したときに、枝管５０の内径で規定される領域の範囲内の大きさとなるようにしたので、絶縁スペーサ４２とシールド４１を金属容器１ａの外で組み立ててから金属容器１ａ内に設置することができ、組立性が向上する。また、絶縁スペーサ４２およびシールド４１を金属容器１ａの外部で組み立てることにより、金属容器１ａ内で組み立てる場合に比べて組立後の清掃及び点検作業がし易く、金属容器１ａ内に金属異物が混入してガス絶縁母線の絶縁性能に悪影響を及ぼす可能性が低くなる。
【０１２８】
また、本実施の形態によれば、枝管５０の内径を金属容器１ａの主胴の内径以下としたので、金属容器１ａの製作コストを低減することができる。
【０１２９】
また、本実施の形態によれば、シールド４１側の埋込電極４３の少なくとも一部は略樽形または略紡錘形の形状の外形４６よりも内側の凹部４５内に配置されているので、埋込電極４３周辺に集中し易い電界を緩和することができる。このように、略樽形または略紡錘形のシールド４１の中央部の膨らんだ空間を利用して凹部４５を設け、この凹部４５内に埋込電極４３の少なくとも一部を配置することにより、埋込電極４３周辺の電界を緩和することができ、母線全体を縮小化することができる。なお、シールド４１に凹部４５を形成しない構成も可能である。
【０１３０】
また、本実施の形態によれば、埋込電極４４の少なくとも一部は、軸線３ａを中心とし金属容器１ａの主胴の内径により規定される領域の外側に位置しているので、埋込電極４４の周辺の電界が緩和される。
【０１３１】
また、本実施の形態によれば、シールド４１の開口部７０を介して主回路導体２０ａの端部３１ａをシールド４１内に挿入し、シールド４１の開口部７１を介して主回路導体２０ｂの端部３１ｂをシールド４１内に挿入し、主回路導体２０ａはシールド４１内で軸線３ａ方向に摺動可能な接触子３６ａと接続し、主回路導体２０ｂはシールド４１内で軸線３ｂ方向に摺動可能な接触子３６ｂと接続するようにしたので、主回路導体２０ａと主回路導体２０ｂの接続作業が容易となる。例えば、端部３１ａとアダプタ導体４０とをボルトで固定する方法では、組立作業上の空間的制約の大きい金属容器１ａ内でボルト締結作業が必要になるが、本実施の形態では、端部３１ａを接触子３６ａに挿入するのみで接続が容易である。端部３１ｂについても同様である。また、接触子３６ａをその接点部が軸線３ａ方向に摺動可能な接触子とすることにより、主回路導体２０ａの軸線３ａ方向の例えば熱伸縮を寸法的に吸収することができる。接触子３６ｂについても同様である。
【０１３２】
また、本実施の形態によれば、シールド４１内に主回路導体２０と同じく屈曲したアダプタ導体４０を配置し、アダプタ導体４０と主回路導体２０ａを接触子３６ａで接続するとともに、アダプタ導体４０と主回路導体２０ｂを接触子３６ｂで接続するようにしたので、接触子３６ａ同士および接触子３６ｂ同士の接続構造が簡素化される。また、アダプタ導体４０をシールド４１と別部品にすることは、アダプタ導体４０の材質をシールド４１の材質と異なるものにする必要があるときにも好適である。なお、実施の形態３の図１３，図１４で説明したように、主回路導体２０ａ，２０ｂ同士の接続にアダプタ導体４０を用いない構成も可能である。
【０１３３】
また、本実施の形態では、接触子３６ａと接続する主回路導体２０ａの端部３１ａの径を主回路導体２０ａの端部３１ａ以外の部分の径φｄ１よりも小さくし、接触子３６ｂと接続する主回路導体２０ｂの端部３１ｂの径を主回路導体２０ｂの端部３１ｂ以外の部分の径φｄ１よりも小さくしている。このような構成により、シールド４１の開口部７０と主回路導体２０ａとの間の隙間とシールド４１の開口部７１と主回路導体２０ｂとの間の隙間を大きくとることができ、通電時に接触子３６ａ，３６ｂにより発生する熱をシールド４１の外に効果的に放熱することができる。よって、主回路導体２０ａ，２０ｂの通電性能の低下を防ぐことができる。
【０１３４】
また、本実施の形態では、シールド４１の開口部７０の径を主回路導体２０ａの外径よりも大きくし、シールド４１の開口部７１の径を主回路導体２０ｂの外径よりも大きくしている。これにより、シールド４１の開口部７０と主回路導体２０ａとの間の隙間とシールド４１の開口部７１と主回路導体２０ｂとの間の隙間を大きくとることができ、上記と同様の効果を奏するとともに、主回路導体２０ａの端部３１ａ以外の部分が組立時または通電による熱膨張時に開口部７０に接近し、または主回路導体２０ｂの端部３１ｂ以外の部分が組立時または通電による熱膨張時に開口部７１に接近したとしても、主回路導体２０ａ，２０ｂとシールド４１とが接触して損傷することがなく、信頼性の向上に寄与する。
【０１３５】
また、本実施の形態では、実施の形態３と同様に、例えば上記（３）式を満たすように構成することができる。これにより、主回路導体２０ａ，２０ｂの表面の電界と、シールド４１の表面の電界とのバランス（絶縁協調）をとり、金属容器１ａ，１ｂの径寸法を最適化して縮小することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、例えば金属容器１ａの下部に枝管３８を設けるようにしたので、この枝管３８に運転電圧下の金属容器１ａ内で挙動する金属異物を落下させて捕獲することができる。なお、シールド４１の外径は主回路導体２０ａの外径よりも大きく、シールド４１の近傍では電界がより高くなるため、金属異物の挙動が激しく、金属異物のシールド４１への接近現象も生じ易いので、枝管３８をシールド４１の下方付近に設けることは金属異物の捕獲に効果的である。枝管３８は、金属容器１ａの端部５２に対し、屈曲部よりも端部５２からより離れた側に配置されているが、ガス絶縁母線の組立て時において、蓋３９を外した状態で主回路導体２０ａを接触子３６ａに接続する際と、主回路導体２０ｂを接触子３６ｂに接続する際の目視確認は容易であり、目視確認用のマンホールとして有用である。また、枝管３８は、複数の枝管５０，６０が互いに近接して形成された端部５２から軸線３ａ方向にずれた位置に設けられているので、枝管３８を軸線３ａ方向において枝管５０，６０と同一位置に設ける場合と比べて、構成の困難さも解消されるとともに、圧力容器としての強度も確保される。よって、枝管３８は、組立作業性と信頼性の向上に寄与する。
【０１３７】
なお、本実施の形態のその他の効果は実施の形態３と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
以上のように、本発明は、ガス絶縁母線として有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１  金属容器
２，２ａ-２ｃ  主回路導体
３  軸線
４  フランジ
５，５ａ−５ｃ，１６  枝管
６，６ａ−６ｃ  絶縁スペーサ
７，７ａ−７ｃ，２７，２７ｂ  シールド
８，８ａ  凹部
９，９ａ−９ｃ，１０，１０ａ−１０ｃ  埋込電極
１１，１１ａ  開口部
１２，１２ａ  アダプタ導体
１３，１３ａ  接触子
１４，１４ａ  ガータスプリング
１５，１５ａ−１５ｃ，１７  蓋
１８，１８ａ  円環部
１９，１９ａ  鍔部
２２，２２ａ  端部
２８  コイルばね接触子
２９  領域
１ａ，１ｂ  金属容器
３ａ，３ｂ  軸線
２０ａ，２０ｂ  主回路導体
３１ａ，３１ｂ，５２  端部
３２，４０  アダプタ導体
３３，４１，９０，９３  シールド
３４，４５  凹部
３６ａ，３６ｂ  接触子
３７ａ，３７ｂ  ガータスプリング
３８，５０，６０  枝管
３９，５１，５３  蓋
４２，５５  絶縁スペーサ
４３，４４，５４，５６  埋込電極
７０，７１  開口部
９１，９４  コイルばね接触子
【図１】
2012117506.tif 000003
【図２】
2012117506.tif 000004
【図３】
2012117506.tif 000005
【図４】
2012117506.tif 000006
【図５】
2012117506.tif 000007
【図６】
2012117506.tif 000008
【図７】
2012117506.tif 000009
【図８】
2012117506.tif 000010
【図９】
2012117506.tif 000011
【図１０】
2012117506.tif 000012
【図１１】
2012117506.tif 000013
【図１２】
2012117506.tif 000014
【図１３】
2012117506.tif 000015
【図１４】
2012117506.tif 000016
【図１５】
2012117506.tif 000017
【図１６】
2012117506.tif 000018
【図１７】
2012117506.tif 000019
【図１８】
2012117506.tif 000020
【図１９】
2012117506.tif 000021
【国際調査報告】
2012117506.tif 000022
2012117506.tif 000023
2012117506.tif 000024
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