(57)【要約】【課題】中心導体とそれを周回する筒状機器要素との間の異物を、短時間で、低電界部に移動させることができるガス絶縁開閉装置を提供する。【解決手段】ガス絶縁開閉装置は、中心導体２、中心導体２を周回する変流器４、電界シールド５、金属容器１を備える。電界シールド５は、中心導体２と変流器４との間にあって中心導体２を周回する。変流器４と電界シールド５は、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。金属容器１は、絶縁ガス１９が充填される。筒状機器要素は、その中心軸がほぼ水平な姿勢において、筒状機器要素の下端部に開口６が形成されている。【選択図】図１
2010158148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れる中心導体と、
前記中心導体を周回するように配置された筒状機器要素と、
前記筒状機器要素の少なくとも一端部に設けられ、当該筒状機器要素を支持する支持部材と、
前記中心導体と前記筒状機器要素と前記支持部材とを収容し、絶縁ガスが充填された容器と、
を備え、
前記筒状機器要素は、前記中心導体に対向する面に少なくとも１つの開口を備える、ことを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの開口は、前記中心導体がほぼ水平となる設置姿勢において、前記筒状機器要素の前記中心導体に対向する面の最下端を含む位置又はその近傍に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの開口は、前記筒状機器要素の前記中心導体に対向する面の最下端に沿って形成されている、又は、前記少なくとも１つの開口を含む複数の開口が前記筒状機器要素の最下端に沿って配列されている
ことを特徴とする請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの開口は、前記筒状機器要素の中心軸とほぼ平行な方向に延在し、又は、前記少なくとも１つの開口を含む複数の開口が、前記筒状機器要素の中心軸とほぼ平行な方向に配列されている
ことを特徴とする請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの開口は、前記筒状機器要素の軸方向の一端部から他端部まで続いている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記筒状機器要素は、少なくとも１つのセンサと、前記中心導体と前記センサとの間に配置された電界シールドとを含み、
前記少なくとも１つの開口は、前記電界シールドに形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
前記筒状機器要素は、前記中心導体を周回するように配置された少なくとも１つのセンサと、前記中心導体と前記少なくとも１つのセンサの間に配置され、前記中心導体を周回する電界シールドとを含み、
前記少なくとも１つの開口は、前記電界シールドに形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの開口の、前記筒状機器要素の周方向の幅は、前記電界シールドの前記中心導体に対向する面と前記センサの前記中心導体に対向する面との距離よりも小さい、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項９】
前記筒状機器要素を構成する前記少なくとも１つのセンサは、前記中心導体を周回する変成器から形成されている、
ことを特徴とする請求項６、７又は８に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１０】
前記中心導体に電流が流れたときの、前記中心導体と前記筒状機器要素との間の第１の空間の電界は、前記少なくとも１つの開口の下の第２の空間の電界よりも大きく、異物は、前記少なくとも１つの開口から、重力により、前記第２の空間に落下可能である、
ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１１】
前記筒状機器要素は、それぞれが前記中心導体を周回する２つ以上の部分要素と、前記２つ以上の部分要素の間に配置され、前記部分要素同士の間隔を保持する間隔保持具とを備え、
前記開口近傍においては、前記間隔保持具の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離は、前記部分要素の前記中心導体に対向する面と前記中心導体の中心軸との距離より大きい、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１２】
前記筒状機器要素は、それぞれが前記中心導体を周回する２つ以上の部分要素と、前記２つ以上の部分要素の間に配置され、前記部分要素同士の間隔を保持する間隔保持具とを備え、
前記間隔保持具は、前記筒状機器要素の開口に対向する位置に開口部を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１３】
前記間隔保持具は、前記筒状機器要素の周方向に配置された２つ以上の部材から構成され、
前記間隔保持具を構成する２つ以上の部材は、前記開口部を形成する間隙を有して配置される、
ことを特徴とする請求項１２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１４】
前記間隔保持具の前記開口部の周方向の幅は、前記筒状機器要素の前記開口の周方向の幅よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１５】
前記開口を挟んで前記中心導体に対向する位置に、粘着層を備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１６】
前記粘着層の周方向の幅は、前記筒状機器要素の前記開口の周方向の幅よりも大きい、又は、前記粘着層の軸方向の長さは、前記開口の軸方向の長さよりも大きい、
ことを特徴とする請求項１５に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項１７】
前記粘着層は、ゲル状素材のシート、粘着性を有する両面テープ、又は、粘着性の塗料で形成される、
ことを特徴とする請求項１６に記載のガス絶縁開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はガス絶縁開閉装置に関し、より詳しくは、中心導体を囲むように取付けられている筒状の機器要素を備えるガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統の発変電分野でガス絶縁開閉装置が使用されている。ガス絶縁開閉装置は、消弧性ガスを充填した圧力容器中に、開閉装置、母線、変流器または変圧器を収容する。
【０００３】
これまでにも、ガス絶縁開閉装置の小型化が図られてきた。小形化の手法の一つとして、ガス絶縁対象部位近傍の設計上の電界値を高くして絶縁距離を縮小することにより、機器の外形を小さくすることが行われている。しかし、絶縁対象部位近傍の設計上の電界値を高くすると、これまで無害だった機器内の異物（金属異物）が絶縁信頼性を低下させる要因となる。
【０００４】
内部の異物を無害化する機能を備えるガス絶縁開閉装置が特許文献１に開示されている。
【０００５】
特許文献１に開示されているガス絶縁開閉装置は、変流器を圧力容器に取付ける金属アダプタ（支持部材）に孔を備える。このガス絶縁開閉装置の変流器と中心導体との間の異物は、金属アダプタに形成されている孔又はその反対側の変流器端部から下に落下することにより低電界部に移動し、その結果として無害化される。この構成では、異物が低電界部に落下するには変流器の端部に向かって軸方向に移動する必要がある。このため、金属異物が無害化されるまでに比較的長時間を要する。この金属異物が、このガス絶縁開閉装置の絶縁耐力を低下させガス絶縁開閉装置の信頼性を低下させる原因となりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−５６９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、中心導体とそれを周回する筒状機器要素との間の異物を、短時間で、低電界部に移動させることができるガス絶縁開閉装置を提供することを目的とする。
また、この発明は、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るガス絶縁開閉装置は、
電流が流れる中心導体と、
前記中心導体を周回するように配置された筒状機器要素と、
前記筒状機器要素の少なくとも一端部に設けられ、当該筒状機器要素を支持する支持部材と、
前記中心導体と前記筒状機器要素と前記支持部材とを収容し、絶縁ガスが充填された容器と、
を備え、
前記筒状機器要素は、前記中心導体に対向する面に少なくとも１つの開口を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、中心導体とそれを周回する筒状機器要素との間に混入した異物は、筒状機器要素の開口から電界の小さい位置に移動可能である。その結果、ガス絶縁開閉装置の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置の構造を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における横断面図である。
【図３】開口の形状と形成位置とを説明するための図である。
【図４】図２の一部拡大図である。
【図５】図２に示す異物除去構造の応用例を示す拡大断面図である。
【図６】（ａ）から（ｆ）は、開口の変形例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るガス絶縁開閉装置の構造を示す縦断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線における横断面図である。
【図９】図８に示す異物除去構造の応用例を示す拡大断面図である。
【図１０】実施の形態２に係る異物除去構造の変形例を説明するための縦断面図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線における横断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係るガス絶縁開閉装置の構造を示す縦断面図である。
【図１３】図１２のＧ−Ｇ線における横断面図である。
【図１４】図１３に示す異物除去構造の応用例を示す拡大断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４に係るガス絶縁開閉装置の構造を示す縦断面図である。
【図１６】図１５のＩ−Ｉ線における横断面図である。
【図１７】図１６に示す異物除去構造の応用例を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態１）
以下この発明の実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置１０１を図面を参照しつつ説明する。図１は、この実施の形態１に係るガス絶縁開閉装置１０１の縦断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線における横断面図である。図１は、図２のＢ−Ｂ線での断面図に相当する。また、各図において、ＵＤは上方向、ＤＤは下方向（重力方向）、ＨＤは水平方向を表す。
【００１２】
図１および図２に示すように、この実施形態に係るガス絶縁開閉装置１０１は、金属容器１と、中心導体２と、絶縁スペーサ３と、変流器４と、電界シールド５と、開閉器２９と、から構成される。
【００１３】
金属容器１は、全体を囲い、接地された金属層を備える。金属容器１の内部には、絶縁ガス１９（例えばＳＦ６ガス）が充填されている。
中心導体２は、ガス絶縁開閉装置１０１の主回路導体であり、絶縁スペーサ３により、金属容器１に固定されている。中心導体２は、開閉器２９に接続されている。開閉器２９が閉じた状態で、中心導体２に電流が流れる。
【００１４】
変流器４は、固定具３０と支持部材（ベース）３１とにより金属容器１に固定されている。変流器４は、中心導体２を周回し、中心導体２に流れる交番電流に起因する交番磁界によって誘導される電流を出力する。
変流器４は、リング形状のコア４ａ，４ｂ，４ｃから構成されている。コア４ａ，４ｂ，４ｃは、それぞれが中心導体２を周回するように、中心導体２の軸方向に並べて配置されている。
【００１５】
電界シールド５は、円筒状の導体金属より構成され、中心導体２とコア４ａ，４ｂ，４ｃとの間に、中心導体２を周回するように配置される。電界シールド５は、変流器４の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するために配置されるもので、接地電位に接続される。電界シールド５は、支持部材３１と一体に形成され、支持部材３１により金属容器１に固定されている。
【００１６】
電界シールド５は、２つの空間Ｓ１とＳ２を定義する。空間Ｓ１は、中心導体２と電界シールド５との間の領域であり、空間Ｓ２は、電界シールド５と金属容器１との間の空間である。空間Ｓ１には、中心導体２に電流が流れると、大きな電界が発生する。一方、空間Ｓ２には、中心導体２に電流が流れたとしても、電界はほとんど発生しない。電界シールド５と金属容器１が共に接地されているからである。
【００１７】
変流器４および電界シールド５は、中心導体２を周回し、電気的物理量を表す信号を出力する筒状機器要素、即ち、筒状のセンサを構成する。この実施の形態では、筒状機器要素が出力する信号は、誘導電流（または電磁誘導による起電力）である。筒状機器要素の中心軸（変流器４の中心軸及び電界シールド５の中心軸）は、中心導体２の中心軸とほぼ一致している。
【００１８】
開閉器２９は、中心導体２の回路を開閉する装置である。
【００１９】
ガス絶縁開閉装置１０１は、中心導体２とそれを周回する変流器４の中心軸が水平な姿勢で設置される。
【００２０】
電界シールド５の下部には、スリット状の開口６が形成されている。図３に示すように、開口６は、電界シールド５の、設置状態で最下端の位置ＬＰを含む領域に、電界シールド５の、軸方向の一端Ｅ１から他端Ｅ２まで、最下端の位置ＬＰに沿って形成されている。中心導体２と電界シールド５の間の高電界の空間Ｓ１の異物は、重力により、開口６から下に落下し、低電界の空間Ｓ２に導かれる。
【００２１】
中心導体２と電界シールド５の間の距離は、比較的小さい。このため、中心導体２と電界シールド５との間の空間Ｓ１は、中心導体２に電流が流れているときは、電界が高くなっている。このような高電界下では、異物は、印加電界の作用による静電気力により浮上し、電界シールド５の底部よりも電界が高い中心導体２に到達することにより、絶縁耐力が低下する要因となる。また、異物が中心導体２に到達しなくても、局所電界集中の発生要因となる。このため、図示しない断路器の動作による断路サージ電圧や、落雷による雷インパルス電圧等の過電圧が発生した場合に、絶縁耐力が低下する要因となる。なお、異物は、例えば、金属のゴミなどであり、機器の組み立て時や運転中に発生して電界シールド５内に進入したものである。
【００２２】
図４は、図２の一部を拡大した断面図である。図４を参照して、中心導体２と電界シールド５の間の空間Ｓ１に進入した異物の挙動を説明する。空間Ｓ１内の異物７は、矢印ＡＲで軌跡を示すように、印加電界に起因する静電誘導または電気分極による浮上力と重力の効果により浮上と落下を繰り返す。異物７は、やがて、開口６に到達し、開口６から下方に落下する。換言すると、異物７は、開口６と変流器４の内面で構成される凹部に落下する。凹部は、空間Ｓ２の一部で、低電界である。従って、異物７は、もはや、浮上したり落下したりせず、凹部の底（変流器４の内底面上）に溜る。即ち、異物７は、凹部の底にトラップされ、無害化される。電界シールド５の開口６の底の電界は、図４に示す開口６の周方向の幅Ｗと電界シールド５の中心導体２に対向する面（内面）と変流器５の中心導体２に対向する面（内面）との距離Ｄとの関係で決まり、幅Ｗ＜距離Ｄの関係にすることにより、即ち、開口６の筒状機器要素の周方向の幅Ｗを、電界シールド５の中心導体２に対向する面と変流器４の中心導体２に対向する面との距離Ｄよりも小さく形成することにより、電界は大幅に低下し、異物７を捕獲する効果が高くなる。
【００２３】
図５に示すように、さらに、変流器４の内底面、より詳しくは、開口６を挟んで中心導体２に対向する位置に、粘着層２０を設けてもよい。粘着層２０を形成する方法としては、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。凹形状の底に位置するコア４ａ，４ｂ，４ｃの内底面に粘着層２０を設けることにより、落下した異物７をより確実に捕獲することが可能となる。開口６から落下した異物７を確実に捕らえることができるように、粘着層２０は、その周方向の幅ＷＡが開口６の周方向の幅Ｗよりも大きく、また、粘着層２０の軸方向の長さが開口６の軸方向の長さよりも大きくなるように形成されることが望ましい。
【００２４】
以上詳述したように、本実施の形態１のガス絶縁開閉装置１０１によれば、中心導体２と電界シールド５の間の空間Ｓ１に進入した異物７は低電界部（開口６と変流器４とから構成される凹部）に落下して除去される。異物は、変流器４の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去され、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置１０１が実現できる。
【００２５】
また、本実施の形態１によれば、中心導体２と電界シールド５の距離、ひいては金属容器１の外形を小さくすることができる。したがって、各部を構成する材料の使用量を少なくし、加工量を減少できる。また、金属容器１の容積を小さくできるので、その分、絶縁ガス１９の使用量を削減できる。
【００２６】
さらに、ガス絶縁開閉装置１０１の平均故障間隔（ＭＴＢＦ）が長くなり、稼働率も向上する。そのため、装置を開けて内部を点検する回数が減少し、絶縁ガス１９を回収、再充填する回数が減り、その使用量を削減できる。
【００２７】
以上述べたように、本実施の形態１によれば、ガス絶縁開閉装置１０１のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる。
【００２８】
なお、実施の形態１では、中心導体２を周回する筒状機器要素として、変流器４の例を説明した。中心導体２を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素であれば、変流器４以外でも、同様の効果を奏する。例えば、筒状機器要素が中心導体２を周回する変圧器や変圧変流器でもよい。さらに、変流器、変圧器等の変成器（トランス）に限定されず、圧力計、温度計等の他のセンサにも適用することができる。変圧器は、印加される磁界に起因する電磁誘導による電圧を外部に出力するものである。圧力計は圧力を、温度計は温度をそれぞれ測定するものである。このようなセンサを使用する場合も、電界シールド５の下端部に開口６を設けることにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２９】
電界シールド５に形成する開口６の形状や数や位置は、任意である。
【００３０】
例えば、図６（ａ）〜（ｆ）に示すように、開口６（６ａ〜６ｃ）は、長方形状のスリット、楕円形状のスリットなどでもよい。また、円形でもよい。また、図６（ｂ）〜（ｆ）に示すように、複数の開口６（６ａ〜６ｃ）を形成してもよい。複数の開口６（６ａ〜６ｃ）は、図６（ｂ）〜（ｆ）に示すように、電界シールド５の軸方向の一端部から他端部まで続いて配置されることが望ましい。さらに、図６（ｃ），（ｅ），（ｆ）に示すように、開口６（６ａ〜６ｃ）の形状は互いに異なっていてもよい。また、開口６（６ａ〜６ｃ）の位置も任意である。ただし、少なくとも１つの開口６（６ａ〜６ｃ）は、図６（ａ）〜（ｆ）に示すように、設置状態で電界シールド５の最下端となる位置ＬＰを含む位置又はその近傍に形成されることが望ましい。開口６のサイズは想定される異物７のサイズよりも大きいことが望ましい。
【００３１】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２に係るガス絶縁開閉装置１０２の構造を示す縦断面図である。図８は、図７のＣ−Ｃ線における横断面図である。また、図７は、図８のＤ−Ｄ線における断面図に相当する。
【００３２】
本実施形態のガス絶縁開閉装置１０２も、異物除去機構を備える。
この実施形態において、図７、図８に示すように、変流器４のコア４ａ，４ｂ，４ｃの間にはリング形状のコア間スペーサ８ａ，８ｂが設置されている。コア４ａ，４ｂ，４ｃは、筒状機器要素の一部である変流器４を構成する部分要素である。コア間スペーサ８ａ，８ｂはコア４ａ，４ｂ，４ｃの間の間隔を保持する間隔保持具である。なお、コア４ａ，４ｂ，４ｃの間の間隔は、互いに等しくても互いに異なっていてもよい。
【００３３】
コア間スペーサ８ａ，８ｂの内径はコア４ａ，４ｂ，４ｃの内径よりも大きい。このため、コア４ａ，４ｂとコア間スペーサ８ａ，コア４ｂ，４ｃとコア間スペーサ８ｂとで、それぞれ凹部が形成される。すなわち、変流器４の下端部近傍においては、コア間スペーサ８ａ，８ｂの中心導体２に対向する面（内面）は、変流器４の内面より下に位置する。
【００３４】
コア４ａ，４ｂ，４ｃと中心導体２との間には、変流器４の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド９が配置される。変流器４は、固定具３０で電界シールド９の外側に固定される。電界シールド９は、支持部材３１により金属容器１に固定される。電界シールド９の下端部のうちコア間スペーサ８ａ，８ｂに対向する部位には、異物落下・除去用の開口１０ａ，１０ｂが形成されている。電界シールド９は、接地電位に接続される。開口１０ａ，１０ｂの軸方向の長さは、凹部のサイズ（コア間スペーサ８ａ，８ｂの幅（軸方向の長さ））より小さいことが望ましい。その他の構成は実施の形態１の構成と同様である。変流器４、コア間スペーサ８ａ，８ｂおよび電界シールド９は、中心導体２を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
【００３５】
実施の形態１と同様に、中心導体２と電界シールド９の間の空間Ｓ１に進入した異物は、発生した電界に起因する浮上力と重力の効果により浮上と落下を繰り返し、やがて開口１０ａもしくは１０ｂに到達し、開口１０ａ，１０ｂ、変流器４、コア間スペーサ８ａ，８ｂにより形成されている凹部に落下する。空間Ｓ２は、電界シールド９により、電界が低くなっており、凹部の電界も小さく、落下した異物はその位置に捕獲される。
【００３６】
図９に示すように、コア間スペーサ８ａ，８ｂの内面下端部、即ち、開口１０ａ，１０ｂを挟んで、中心導体２に対向する位置に粘着層２０を設けてもよい。凹形状の底に位置するコア間スペーサ８ａ，８ｂの上面に粘着層２０を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。この際、粘着層２０を、開口１０ａと１０ｂに個別に設けてもよく、或いは、開口１０ａと１０ｂの両方に対向するサイズの１つの粘着層２０を配置してもよい。なお、粘着層２０を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態２では、変流器４の内径よりも内径が大きいリング状のコア間スペーサ８ａ，８ｂについて説明した。この発明は、これに限定されない。開口１０ａ，１０ｂの下に凹部が形成されるならば、コア間スペーサ８ａ，８ｂの形状は任意である。例えば、図１０，図１１に示すように、コア間スペーサ８ａ，８ｂの、上端部の半径Ｒ１を変流器４の半径Ｒ１と同一とし、コア間スペーサ８ａ，８ｂの下端部の半径Ｒ２を、変流器４の半径Ｒ１より大きく形成しても、同様の異物除去効果が得られる。
【００３８】
なお、図１０は、ガス絶縁開閉装置１０２の縦断面図、図１１は、図１０図のＥ−Ｅ線における横断面図である。また、図１０は、図１１のＦ−Ｆ線における断面に相当する。なお、この例では、開口１０ａ，１０ｂを連結して１つの開口１０としている。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態２のガス絶縁開閉装置１０２によれば、中心導体２と電界シールド９の間に混入した異物は、低電界部に落下して除去される。異物は、変流器４の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去される。このため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置１０２が実現できる。さらに、コア間スペーサ８ａ，８ｂによって、開口１０ａ，１０ｂの凹形状を深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置１０２のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態１と同等以上である。
【００４０】
なお、この発明は、図７〜図１１の構成に限定されず、開口１０ａ，１０ｂ，１０の少なくとも近傍において、コア間スペーサ８ａ，８ｂの中心導体２に対向する面と中心導体２の中心軸との距離が、コア４ａ，４ｂ，４ｃの中心導体２に対向する面と中心導体２の中心軸との距離Ｒ１より大きいように構成することにより、同様の効果を得ることができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図１２は、この発明の実施の形態３に係るガス絶縁開閉装置１０３の構造を示す縦断面図である。図１３は、図１２のＧ−Ｇ線における横断面図である。また、図１２は、図１３のＨ−Ｈ線における断面図に相当する。
【００４２】
本実施形態においては、図１２、図１３に示すように、変流器４のコア４ａ，４ｂ，４ｃの間には、リング状のコア間スペーサ１１ａ，１１ｂが配置されている。コア間スペーサ１１ａ，１１ｂの下端部に開口部１４ａ，１４ｂが形成されている。コア４ａ，４ｂ，４ｃは、筒状機器要素の一部である変流器４を構成する部分要素である。コア間スペーサ１１ａ，１１ｂはコア４ａ，４ｂ，４ｃの間の間隔を保持する間隔保持具である。
【００４３】
コア４ａ，４ｂ，４ｃと中心導体２との間には、変流器４の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド１２が配置される。変流器４は、固定具３０で電界シールド１２の外側に固定される。電界シールド１２は、支持部材３１により金属容器１に固定される。電界シールド１２の下端部のうちコア間スペーサの開口部１４ａ，１４ｂに対向する（オーバーラップする）部位には、異物落下・除去用の開口１３ａ，１３ｂが形成されている。開口部１４ａ，１４ｂの周方向の幅Ｗ２は、開口１３ａ，１３ｂの周方向の幅Ｗよりも大きいことが望ましい。同様に、開口部１４ａ，１４ｂの軸方向の長さは、開口１３ａ，１３ｂの軸方向の長さよりも大きいことが望ましい。電界シールド１２は、接地電位に接続される。その他の構成は実施の形態１と同様である。変流器４、コア間スペーサ１１ａ，１１ｂおよび電界シールド１２は、中心導体２を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
【００４４】
実施の形態１と同様に、電界シールド１２と中心導体２の間の空間Ｓ１に進入した異物は、印加電界に起因する浮上力と重力により浮上と落下を繰り返し、やがて開口１３ａもしくは１３ｂに到達し、重力により落下する。開口１３ａ，１３ｂの下には、コア間スペーサ１１ａ，１１ｂの開口部１４ａおよび１４ｂがあるため、この異物は金属容器１の底まで落下する。異物が落下する金属容器１の底部は空間Ｓ２にあり、電界シールド１２と金属容器１とが共に接地されているため電界が弱い。その結果、落下した異物はそこから静電気力で浮上することはなく、その位置に留まり、無害化される。
【００４５】
図１４に示すように、金属容器１の底部、即ち、開口１３ａ，１３ｂを挟んで、中心導体２に対向する位置に粘着層２０を設けてもよい。凹形状の底に位置する金属容器１の面に粘着層２０を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。また、開口１３ａ，１３ｂを連結して１つの開口としてもよい。なお、粘着層２０を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態３によると、中心導体２と電界シールド１２の間に進入した異物は開口１３ａ，１３ｂから、金属容器１内の低電界部に落下して除去される。異物は、変流器４の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去される。このため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置１０３が実現できる。さらに、コア間スペーサ１１ａ，１１ｂに開口部１４ａ，１４ｂを設けることにより、開口１３ａ，１３ｂの凹形状の底面を金属容器１の内面まで深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置１０３のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態１と同等以上である。
【００４７】
（実施の形態４）
図１５は、この発明の実施の形態４に係るガス絶縁開閉装置１０４の縦断面図である。図１６は、図１５のＩ−Ｉ線における横断面図である。図１５は、図１６のＪ−Ｊ線における断面図に相当する。
【００４８】
本実施形態においては、図１５に示すように、変流器４のコア４ａ，４ｂ，４ｃの間には、コア間スペーサ１５ａ，１５ｂが配設されている。図１６に示すように、コア間スペーサ１５ａは、周方向に配列されている複数の部材２１〜２８から構成される。部材２１〜２８は、間隙を設けながら配置されている。コア間スペーサ１５ａの部材２１と部材２８の間隙１８ａは、実施の形態３の開口部１４ａに相当する。コア間スペーサ１５ｂについても、コア間スペーサ１５ａと同様に、複数の部材から構成され、実施の形態３の開口部１４ｂに相当する間隙１８ｂを設けて配置される。なお、部材２１〜２８の間隔は一定でも異なっていてもよい。
【００４９】
コア４ａ，４ｂ，４ｃと中心導体２との間には、変流器４の角部や表面の凹凸による電界集中を緩和するための円筒形状の電界シールド１６が配置される。変流器４は、固定具３０で電界シールド１６の外側に固定される。電界シールド１６は、支持部材３１により、金属容器１に固定される。電界シールド１６の下端部のうちコア間スペーサ１５ａ，１５ｂの間の間隙１８ａ，１８ｂに対向する部位には、異物落下・除去用の開口１７ａ，１７ｂが設けられる。電界シールド１６は、接地電位に接続される。その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５０】
コア４ａ，４ｂ，４ｃは、筒状機器要素の一部である変流器４を構成する部分要素である。コア間スペーサ１５ａ，１５ｂはコア４ａ，４ｂ，４ｃの間の間隔を保持する間隔保持具である。変流器４、コア間スペーサ１５ａ，１５ｂおよび電界シールド１６は、中心導体２を周回し、電気的物理量の信号を取り出す筒状機器要素を構成する。
【００５１】
実施の形態１と同様に、電界シールド１６と中心導体２の間の空間Ｓ１の異物は、印加電界に起因する浮上力と重力により浮上と落下を繰り返し、やがて開口１７ａもしくは１７ｂに到達し、重力により落下する。開口１７ａ，１７ｂの底にはコア間スペーサ１５ａの間隙１８ａもしくはコア間スペーサ１５ｂの間隙１８ｂが形成されている。このため、この異物は金属容器１の底部まで落下する。異物が落下する金属容器１の底部は、空間Ｓ２に位置し、接地電位である電界シールド１６と接地電位である金属容器１の間に位置するため電界が弱い。その結果、落下した異物はそこから静電気力で浮上することはなく、その位置に留まり、無害化される。
【００５２】
図１７に示すように、金属容器１の底部、即ち、開口１７ａ，１７ｂを挟んで、中心導体２に対向する面に粘着層２０を設けてもよい。凹部の底に位置する金属容器１の面に粘着層２０を設けることにより、落下した異物をより確実に捕獲することが可能となる。また、開口１７ａ，１７ｂを連結して１つの開口としてもよい。なお、粘着層２０を形成する方法としては、上述と同様に、ゲル状素材のシートを貼付する方法、粘着性を有する両面テープを貼付する方法、または粘着性の塗料を塗布する方法などを用いることができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態４のガス絶縁開閉装置１０４によれば、中心導体２と電界シールド１６の間に混入した異物は開口１７ａ，１７ｂから、金属容器１内の低電界部に落下して除去される。異物は、変流器４の端部まで長い距離を移動することなく速やかに除去されるため、絶縁信頼性の高いガス絶縁開閉装置１０４が実現できる。さらに、コア間スペーサ１５ａ，１５ｂに間隙１８ａ，１８ｂを形成することにより、開口１７ａ，１７ｂの凹形状の底面を金属容器１の内面まで深くできるので、異物の捕獲効果が高い。なお、ガス絶縁開閉装置１０４のライフサイクルにおける各段階で環境負荷を低減できる効果は、実施の形態１と同等以上である。
【００５４】
上記実施の形態では、中心導体２を周回する筒状機器要素の下部の、中心導体２に対向する面に形成する開口について、種々の形態を示した。この発明は、上記実施形態に限定されず、中心導体２と筒状機器要素の間の異物を、低電界の部分に移動できるなら、開口及び開口部の形状やサイズ等は任意である。
【００５５】
その他、ガス絶縁開閉装置の構成は任意に変更することができる。上記実施の形態ではガス絶縁開閉装置の１つの相について説明したが、ガス絶縁開閉装置は、単相形でも三相一括形でもよい。また、金属容器１内に封入される絶縁ガスの種類は、ＳＦ６ガスでもよく、二酸化炭素や窒素、あるいは、これらを混合したガスなど、絶縁性・消弧性を有する代替ガスでもよい。
【００５６】
中心導体２の形状や取付位置は任意に変更できる。また、金属容器１の内部の構造は任意に変更できる。中心導体２を周回する筒状機器要素の中心軸がほぼ水平に設置される構成で、筒状機器要素の下部の中心導体２側の面に開口が形成できれば、この発明を適用することが可能である。なお、中心導体２に接続する開閉機器は任意に構成することができる。
【００５７】
また、筒状機器要素を金属容器１に固定する固定具３０や支持部材３１の材質や構造は任意である。例えば、上記実施形態では、支持部材３１は、筒状機器要素（変流器４と電界シールド５等）の軸方向の一端部に設けられ、筒状機器要素を支持する。これに限定されず、筒状機器要素の軸方向の両端を支持部材３１で支持してもよい。また、電解シールド５と支持部材３１とを別体としてもよい。また、筒状機器要素だけでなく、支持部材３１にも異物除去用の開口を形成してもよい。
【００５８】
また、変流器４、電界シールド５等の筒状機器要素を構成する部材は、中心導体２を完全に周回（一周）している必要はなく、一部のみ（部分的に）周回する構成を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
この発明は、中心導体を周回するように配置された筒状機器要素を備えるガス絶縁開閉装置に適する。
【符号の説明】
【００６０】
１    金属容器（導電性容器）
２    中心導体
３    絶縁スペーサ
４    変流器（筒状機器要素；センサ）
４ａ，４ｂ，４ｃ  コア（部分要素）
５    電界シールド（筒状機器要素）
６，６ａ，６ｂ，６ｃ    開口
７    異物
８ａ，８ｂ  コア間スペーサ（間隔保持具）
９    電界シールド（筒状機器要素）
１０ａ，１０ｂ    開口
１１ａ，１１ｂ    コア間スペーサ（間隔保持具）
１２    電界シールド（筒状機器要素）
１３ａ，１３ｂ    開口
１４ａ，１４ｂ    開口部
１５ａ，１５ｂ    コア間スペーサ（間隔保持具）
１６    電界シールド（筒状機器要素）
１７ａ，１７ｂ    開口
１８ａ，１８ｂ    間隙
１９    絶縁ガス
２０    粘着層
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，２８    部材
２９    開閉器
３０    固定具
３１    支持部材
１０１，１０２，１０３，１０４    ガス絶縁開閉装置
Ｓ１    中心導体と電界シールドとの間の空間
Ｓ２    電界シールドと金属容器との間の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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