(57)【要約】【課題】  ガス絶縁母線の絶縁性能を大幅に低下させかつコンパクト化の制約要因となる金属異物を絶縁スペーサに付着し難くするガス絶縁母線を提供する。【解決手段】  ガス絶縁母線１０は、密閉金属容器２内に通電用の高電圧導体１を絶縁スペーサ３により絶縁支持し、かつ密閉金属容器２内に絶縁ガス４を封入して形成される。絶縁スペーサ３は、断面がＬ字形状で正面が扇形の形状を有し、絶縁スペーサ３の一部に少なくとも１つの貫通穴６を設ける。貫通穴６はその内面部分に曲率を持たせて、エッジや平坦部分を持たない形状とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の媒体として絶縁ガスを封入した密閉金属容器内に設けられた通電用の高電圧導体を絶縁スペーサにより絶縁支持してなるガス絶縁母線において、
前記絶縁スペーサの一部に、少なくとも１つの貫通穴を設けたことを特徴とするガス絶縁母線。
【請求項２】
前記絶縁スペーサは、断面がＬ字形状で正面が扇形の形状を有し、前記貫通穴は内面部分に曲率を持たせたことを特徴とする請求項１記載のガス絶縁母線。
【請求項３】
前記絶縁スペーサの沿面電界成分最大値の８０％以上に相当する領域に、前記貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のガス絶縁母線。
【請求項４】
前記貫通穴は、前記絶縁スペーサの凹側に形成されている穴径が凸側に形成されている穴径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のガス絶縁母線。
【請求項５】
前記高電圧導体及び前記絶縁スペーサはそれぞれ３相母線構造に対応して３つ形成されており、該絶縁スペーサのうち、鉛直方向下方に位置する２つの絶縁スペーサのみに前記貫通穴を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のガス絶縁母線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁ガスが封入された密閉金属容器内において絶縁スペーサにより高電圧導体を支持してなるガス絶縁母線に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高電圧大容量の電力系統では、ＳＦ６ガスを絶縁・消孤媒体した絶縁開閉装置のガス絶縁母線が広く使用されている。
【０００３】
従来のガス絶縁母線は、円筒状の金属容器の内部に、ＳＦ６ガス等の絶縁ガスが封入されると共に通電用の高電圧導体が挿通され、該高電圧導体が絶縁スペーサによって金属容器内に絶縁支持されている。
【０００４】
ガス絶縁母線は、電力供給において重要な役割を担っているが、近年では都市部の地下変電所への適用や経済性の向上が求められており、機器のコンパクト化や絶縁信頼性向上を図ることが必要不可欠となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７４８２３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、ガス絶縁母線の製造や点検の際に、金属異物が発生し、または残留する場合がある。このような金属異物が絶縁スペーサに付着した場合、絶縁性能が大幅に低下することが知られている。
【０００７】
特に、機器の小型化が進むと、金属容器内部の運転電界が高くなり、静電気力も大きくなるため、金属異物が金属容器の内部で過度に挙動して高電圧導体の近傍に近づき易くなる。その結果、機器としての絶縁性能を低下させて絶縁破壊が発生する可能性がある。
【０００８】
このような運転電界での金属異物の挙動を抑えるには、金属容器内面の電界を金属異物の浮上電界値以下にする必要があり、金属容器の内径を所定の寸法より大きくせざるを得なくなる。このため、機器のコンパクト化の制約要因になっていた。
【０００９】
本発明の実施形態は、ガス絶縁母線の絶縁性能を大幅に低下させかつコンパクト化の制約要因となる金属異物を絶縁スペーサに付着し難くする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】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明の実施形態は、絶縁性の媒体として絶縁ガスを封入した密閉金属容器内に設けられた通電用の高電圧導体を絶縁スペーサにより絶縁支持してなるガス絶縁母線において、前記絶縁スペーサの一部に少なくとも１つの貫通穴を設けたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す断面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１のガス絶縁母線の絶縁スペーサ近傍の構成を示す断面図である。
【図３】第２の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す断面図である。
【図４】第３の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す断面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】第４の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す断面図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
（全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す断面図である。
この３相形ガス絶縁母線１０では、円筒状の金属容器２の内部に３本の高電圧導体１がそれぞれ絶縁スペーサ３によって絶縁支持されている。また、金属容器２の内部には、絶縁ガス４としてのＳＦ６ガスが封入されている。
【００１４】
金属容器２同士は連結部７で連結され、この連結部７において、金属容器２の長手方向と直交する方向に延伸する取付部材７ａに絶縁スペーサ３がボルト等の締結部材によって固定されている。
【００１５】
（絶縁スペーサ３）
絶縁スペーサ３は、断面がＬ字形で、正面がほぼ扇形の形状を有しており、本体部３ａと周縁部３ｂとからなっている。本体部３ａには、高電圧導体１を挿通する貫通孔５が設けられ、その貫通孔５の周囲には、アーチ状の貫通穴６が設けられている。
【００１６】
（貫通穴６）
貫通穴６は、図２に示すように、穴の内面に曲率を持たせて、エッジや平坦部分を有さない形状となっている。さらに、貫通穴６は、図１（ｂ）に示す如く、絶縁スペーサ３の沿面電界成分の最大値の８０％以上に相当する領域に設けることが好ましい。絶縁性能の観点からは８０％未満の領域にも貫通孔を設けることができるが、この場合は機械的支持性能が低下してしまうため、絶縁性能と機械的性能とが両立する観点から８０％以上としたものである。
【００１７】
（作用・効果）
本実施形態のガス絶縁母線１０では、扇形の形状を有する絶縁スペーサ３に貫通穴６を設け、その穴の内面部分に曲率を持たせてエッジや平坦部分を持たない形状としているので、貫通穴６の部分への電界集中を低減することができる。このため、装置の製造又は点検の際に発生し残留する可能性のある金属異物が高電界の発生する絶縁スペーサ３の沿面に付着することを抑制することができる。
【００１８】
従って、本実施形態のガス絶縁母線１０によれば、絶縁性能の信頼性を向上させ、ひいては機器のコンパクト化を実現することができる。
【００１９】
［第２の実施形態］
以下の実施形態は、いずれも第１の実施形態の変形例であり、第１の実施形態と同一部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図３に、第２の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す。
本実施形態のガス絶縁母線２０は、貫通穴１６として、絶縁スペーサ３の凹側の穴径１６ａを凸側の穴径１６ｂよりも小さく形成した以外は、第１の実施形態のガス絶縁母線１０と同様に形成されている。
【００２１】
このガス絶縁母線２０によれば、第１の実施形態による効果に加えて、絶縁スペーサ３の凹側の穴径１６ａを凸側の穴径１６ｂよりも小さく形成したことにより、ガス絶縁母線２０内でガスの自然対流が生じた際には凹側の気流速度が速くなり、金属異物が絶縁スペーサ３の凹側の沿面に付着しにくくなる。
【００２２】
さらに、ガスの自然対流により、絶縁スペーサ３表面および内部の冷却効果を増進させることができる。
【００２３】
［第３の実施形態］
図４に、第３の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す。
本実施形態のガス絶縁母線３０は、１つの絶縁スペーサ３内に貫通穴として複数の貫通穴２６を設けた以外は、第１の実施形態のガス絶縁母線１０と同様に形成されている。
【００２４】
このガス絶縁母線３０によれば、第１の実施形態による効果に加えて、複数の貫通穴２６を設けているので、絶縁スペーサ３の機械強度を損なわずに、金属異物の付着防止の機能を持たせることが可能になる。
【００２５】
［第４の実施形態］
図５に、第４の実施形態のガス絶縁母線の構成を示す。
本実施形態のガス絶縁母線４０は、３つの絶縁スペーサ３のうち、鉛直方向下方に位置する２つの絶縁スペーサ３’のみに貫通穴６を設けた以外は、第１の実施形態のガス絶縁母線１０と同様に形成されている。
【００２６】
金属異物は金属容器２の底面側に残留することが想定されるため、図５に示すように、３相母線構造の鉛直方向下方に位置する２つの絶縁スペーサ３’のみに貫通穴６を設けることでも、金属異物が絶縁スペーサ沿面に付着し難い構造とすることができる。
【００２７】
従って、このガス絶縁母線４０によれば、第１の実施形態による効果に加えて、金属異物が絶縁スペーサ沿面に付着し難い３相母線構造を効率良く実現することができる。
【００２８】
[他の実施形態]
（１）上記実施の形態においては、金属容器２内に封入される絶縁ガス４としてＳＦ６ガスを用いたが、それ以外のガス、例えば自然由来ガスである空気、二酸化炭素、酸素、窒素およびそれらの混合ガスを使用することも可能である。
【００２９】
（２）第３の実施形態（図４）では、１つの絶縁スペーサ３に貫通穴２６を３個設けた例を示したが、貫通穴２６は任意の個数とすることができる。
【００３０】
（３）上記各実施形態を組み合わせることもできる。例えば、第２の実施形態で示したように、絶縁スペーサ３の凹側の穴径１６ａを凸側の穴径１６ｂよりも小さく形成した貫通穴１６を第３の実施形態のように１つの絶縁スペーサ３内に複数設けたり、第４の実施形態のように鉛直方向下方に位置する２つの絶縁スペーサ３’のみに設けたりしても良い。
【００３１】
（４）以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１…高電圧導体
２…金属容器
３、３’…絶縁スペーサ
３ａ…本体部
３ｂ…周縁部
４…絶縁ガス
５…貫通孔
６…貫通穴
７…連結部
７ａ…取付部材
１０、２０、３０、４０…ガス絶縁母線
１６…貫通穴
１６ａ…凹側の穴径
１６ｂ…凸側の穴径
２６…貫通穴
【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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