(57)【要約】【課題】ＳＦ６ガス等を封入するための２つの容器を簡易な構造で密閉接続するとともに、接続部からのガス漏洩を予め予測することが可能な電力用ガス絶縁機器を提供する。【解決手段】実施形態のガス絶縁機器は、端部に第１フランジ部が配設された第１容器と、端部において前記第１フランジ部に当接するようにして第２フランジ部が配設された第２容器とを具える。そして、前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の少なくとも一方の、前記第２フランジ部及び前記第１フランジ部に対する当接面には、始点及び終点が同一である連続した第１溝部、及びこの第１溝部の外方であって、始点及び終点が同一である連続した第２溝部が形成されるとともに、前記第１溝部及び前記第２溝部内にはそれぞれ樹脂製の第１シール部材及び第２シール部材が嵌入され、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の間にはガスセンサーが配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に第１フランジ部が配設された第１ガス容器と、
端部において前記第１フランジ部に当接するようにして第２フランジ部が配設された第２ガス容器とを具え、
前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の少なくとも一方の、前記第２フランジ部及び前記第１フランジ部に対する当接面には、始点及び終点が同一である連続した第１溝部、及びこの第１溝部の外方であって、始点及び終点が同一である連続した第２溝部が形成されるとともに、前記第１溝部及び前記第２溝部内にはそれぞれ第１シール部材及び第２シール部材が嵌入され、
前記第１シール部材及び前記第２シール部材の間にはガスセンサーが配設されていることを特徴とする、ガス絶縁機器。
【請求項２】
前記ガスセンサーは、前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の少なくとも一方に形成された貫通孔内に配設された配線を介して外部端子に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のガス絶縁機器。
【請求項３】
前記ガスセンサーは無線方式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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ガス絶縁機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力の送配電・変電システムにおいては、絶縁媒体として六弗化硫黄（以下、ＳＦ６）ガスを利用した、ガス絶縁開閉装置、ガス遮断器、ガス断路器、ガス絶縁変圧器、ガス絶縁送電管などの様々な機器が使用されている。これらの機器においては、ＳＦ６ガスを高電圧絶縁媒体のみならず、通電時の発熱を対流により冷却する冷却媒体としてや、ガス遮断器、ガス断路器など電流開閉を伴う機器においては、開閉動作時に発生するアーク放電を消滅させる消弧媒体としても機能させている。
【０００３】
ＳＦ６ガスは非常に安定した不活性なガスであり、無毒、不燃性であると同時に、電気絶縁性能、及び放電を消滅させる性能（以下、消弧性能）に極めて優れたガスであり、送配電・変電機器の高性能化、コンパクト化に大きく寄与している。
【０００４】
上述のようなガス絶縁機器の容器内にはＳＦ６ガスが高圧で封入されている。したがって、容器内圧力を保つために、当該容器は、その端部に配設されたフランジ部の溝部に、ＮＢＲ等のゴム材からなるガスシール材を嵌入するとともに、上記フランジ部の外周とほぼ同じ大きさの外周面を有する蓋体を、上記ガスシール材を介してフランジ部に押圧し、上記容器の密閉性を担保している。
【０００５】
特許文献１には、ガス絶縁開閉装置の２つの容器を、これらのフランジ部を介して突き合せ、当該フランジ部の突き合わせ面に形成した溝部にガスケットを嵌入するとともに、突き合わせた２つのフランジ部を追加のガスケットを介して挟持するように保護リングを配設して接続する技術が開示されている。
【０００６】
当該技術においては、２つの容器におけるフランジ部の突き合わせ面に配設したガスケットのみならず、付き合わせた２つのフランジ部を追加のガスケットを介して保護リングで挟持しているために、２つの容器の接続部におけるガスの漏洩を防止することができる。しかしながら、この技術では、保護リングなどの複雑な構造の部材を用いているため、２つの容器の接続操作が煩雑化するだけでなく、運用コストが増大するという問題がある。
【０００７】
また、上記技術においては、ガスセンサーを用いて容器からのガスの漏洩を検知するようにしているが、上記ガスセンサーは、２つの容器における突き合わせ面の外方において、保護リングに形成した孔部に挿入されているものであるので、２つの容器の接続部からのガス漏洩を予め予測するも機能は備えておらず、当該接続部からのガス漏洩を実際に測定するに過ぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５７６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ＳＦ６ガス等を封入するための２つの容器を簡易な構造で密閉接続するとともに、接続部からのガス漏洩を予め予測することが可能な電力用ガス絶縁機器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】
実施形態のガス絶縁機器は、端部に第１フランジ部が配設された第１ガス容器と、端部において前記第１フランジ部に当接するようにして第２フランジ部が配設された第２ガス容器とを具える。そして、前記第１フランジ部及び前記第２フランジ部の少なくとも一方の、前記第２フランジ部及び前記第１フランジ部に対する当接面には、始点及び終点が同一である連続した第１溝部、及びこの第１溝部の外方であって、始点及び終点が同一である連続した第２溝部が形成されるとともに、前記第１溝部及び前記第２溝部内にはそれぞれ第１シール部材及び第２シール部材が嵌入され、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の間にはガスセンサーが配設されている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態における電力用ガス絶縁機器を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示す電力用ガス絶縁機器の変形例を概略的に示す断面図である。
【図３】第２の実施形態における電力用ガス絶縁機器を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の電力用ガス絶縁機器を概略的に示す断面図である。なお、本実施形態の特徴を明確にすべく、図１では、容器内部に配設する電気機器等については記載を省略している。また、図１においては、本実施形態における電力用ガス絶縁機器において、その特徴部分である接続構造部を拡大して示している。
【００１３】
図１に示す電力用ガス絶縁機器１０は、端部において第１フランジ部１１１が配設された第１容器１１と、端部において第２フランジ部１２１が配設された第２容器１２とを有しており、第１容器１１の第１フランジ部１１１と第２容器１２の第２フランジ部１２１とは互いに対向するとともに、以下に説明するシール部材を介して当接している。
【００１４】
なお、図１では、第１容器１１の第１フランジ部１１１の大きさ（径）と第２容器１２の第２フランジ部１２１の大きさ（径）とを同一としているが、以下に説明するように、第１フランジ部１１１及び第２フランジ部１２１がシール部材を介して当接していれば、これらの大きさについては特に限定されるものではない。例えば第１フランジ部１１１の大きさ（径）を第２フランジ部１２１の大きさ（径）よりも大きくすることもできるし、その逆とすることもできる。前者の場合、第１容器１１の大きさ（径）を第２容器１２の大きさ（径）よりも大きくすることができ、後者の場合、第２容器１２の大きさ（径）を第１容器１１よりも小さくすることができる。
【００１５】
また、第１容器１１の第１フランジ部１１１の、第２容器１２の第２フランジ部１２１に対する当接面には、始点及び終点が同一である連続した第１溝部１１Ａ、及びこの第１溝部１１Ａの外方であって、始点及び終点が同一である連続した第２溝部１１Ｂが形成されている。
【００１６】
なお、第１容器１１の図示しない右方端部及び第２容器１２の図示しない左方端部は、図示しない蓋体等で密閉されており、これら第１容器１１及び第２容器１２を含む電力用ガス絶縁機器１０内には、絶縁性のガスが封入されている。
【００１７】
第１フランジ部１１１を含む第１容器１１及び第２フランジ部１２１を含む第２容器１２は、耐腐食性及び強度に優れたステンレス等から構成する。また、第１溝部１１Ａ及び第２溝部１１Ｂの形状は特に限定されるものではなく、環状あるいは矩形状とすることができる。但し、一般的には、第１容器１１の第１フランジ部１１１の外周形状と一致させるようにして形成する。
【００１８】
また、第１溝部１１Ａ及び第２溝部１１Ｂ内には、ニトリルゴム、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴムなどのゴム材からなる第１シール部材１５及び第２シール部材１６が嵌入されている。なお、第１シール部材１５及び第２シール部材１６を構成するゴム材は、上述した例示から明らかなように、熱硬化性エラストマー及び熱可塑性エラストマー等のエラストマーを意味するものである。
【００１９】
第１容器１１の第１フランジ部１１１及び第２容器１２の第２フランジ部１２１の外周部には、図示しない貫通孔が等間隔で形成されており、第１フランジ部１１１の貫通孔位置及び第２フランジ部１２１の貫通孔位置を合致させた後、連通した貫通孔内にボルト１７を挿入及び貫通させ、ナット１８で締結する。したがって、第１フランジ部１１１及び第２フランジ部１２１間、すなわち第１容器１１及び第２容器１２間は、ボルト１７及びナット１８による締結によって、第１シール部材１５及び第２シール部材１６を介して当接し、押圧するようになる。
【００２０】
また、図１に示す電力用ガス絶縁機器１０では、第１容器１１の第１フランジ部１１１の、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にガスセンサー２１を配設している。図１に示すように、ガスセンサー２１は、第１フランジ部１１１の、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間から側面に貫通した孔１１Ｃ内に配設され、当該貫通孔１１Ｃ内に配設された配線２２と電気的に接続され、当該配線２２を介して、フランジ部１２の側面に開口した貫通孔１１Ｃの開口部を塞ぐようにして配設された外部端子２３と電気的に接続されている。
【００２１】
図１に示す本実施形態の電力用ガス絶縁機器１０では、第１容器１１及び第２容器１２を含む装置内に充填されたＳＦ６ガスやＮ２ガス、Ｏ２ガス、ＣＯ２ガス及び空気などは、一次的には第１シール部材１５と接触し、当該第１シール部材１５でシールされることになる。しかしながら、第１シール部材１５が上記のようなガスに長時間接触していると、第１シール部材１５が劣化して当該第１シール部材１５によって上述のようなガスを十分にシールすることができなくなる。
【００２２】
しかしながら、本実施形態の電力用ガス絶縁機器１０では、第１シール部材１５の外方に第２シール部材１６を配設しているので、上述したガスは第２シール部材１６によって２次的にシールされるようになる。また、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にはガスセンサー２１が配設されているので、第１シール部材１５において上述したガスの漏洩が発生した場合においては、ガスセンサー２１によって早期に検知することができる。
【００２３】
一方、第２シール部材１６も上記ガスと接触することにより、所定の時間が経過した後では、第１シール部材１５と同様に劣化して上記ガスを十分にシールすることができず、漏洩してしまうことになる。したがって、上述のように第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にガスセンサー２１を配設することにより、第１シール部材１５から漏洩したガスを第２シール部材１６でシールした状態で、第１シール部材１５におけるガスの漏洩を検知することができる。
【００２４】
すなわち、図１に示す電力用ガス絶縁機器１０では、第２シール部材１６の劣化による当該絶縁機器１０からのガス漏洩が生じる前に、絶縁機器１０のガス漏洩を事前に予測することができるようになる。この結果、絶縁機器１０からの実際のガス漏洩が生じる以前に、例えば絶縁機器１０の運転を中止して、当該絶縁機器１０の第１シール部材１５及び第２シール部材１６を交換する等することにより絶縁機器１０を予め修復することができ、絶縁機器１０からのガス漏洩に基づく事故などを未然に防ぐことができる。
【００２５】
以上より、図１に示す本実施形態の電力用ガス絶縁機器１０によれば、第１フランジ部１１１が配設された第１容器１１、第２フランジ部１２１が配設された第２容器１２及び第１シール部材１５というシール構造を構成するに際して必要最小限の構成要素に加えて、第２シール部材１６を追加するという極めて簡易な構造で、第１容器１１及び第２容器１２の接続を行うことができるとともに、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にガスセンサー２１を配設することによって、第１容器１１及び第２容器１２の接続部からのガス漏洩を予測することができ、当該接続部からのガス漏洩に基づく事故などを未然に防ぐことができる。
【００２６】
なお、ガスセンサー２１による漏洩ガスの検知は、ガスセンサー２１が漏洩ガスを検知することにより生成した電流を、配線２２を介して外部端子２３で計測することによって行う。
【００２７】
また、Ｎ２ガス、Ｏ２ガス、ＣＯ２ガス及び空気は、近年の地球温暖化の観点から、ガス遮断器等でＳＦ６ガスの代わりに用いられているものである。
【００２８】
図２は、図１に示す電力用ガス絶縁機器１０の変形例である。なお、図１に示す電力用ガス絶縁機器１０の構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照数字を用いている。
【００２９】
図１に示す電力用ガス絶縁機器１０では、ガスセンサー２１を第１容器１１の第１フランジ部１１１に形成した貫通孔１１Ｃ内に配設したが、図２に示す電力用ガス絶縁機器３０では、第２容器１２の第２フランジ部１２１に形成した貫通孔１２Ｃ内に配設し、この貫通孔１２Ｃ内に配設した配線２２を介して第２フランジ部１２１の側面に開口した貫通孔１２Ｃの開口部を塞ぐようにして配設した外部端子２３に電気的に接続している。
【００３０】
図２に示す電力用ガス絶縁機器３０においても、ガスセンサー２１の具体的な配設箇所が第１容器１１の第１フランジ部１１１から第２容器１２の第２フランジ部１２１に変更になったのみで、ガスセンサー２１は、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間に位置するようになる。
【００３１】
したがって、本実施形態の電力用ガス絶縁機器３０においても、第１フランジ部１１１が配設された第１容器１１、第２フランジ部１２１が配設された第２容器１２及び第１シール部材１５というシール構造を構成するに際して必要最小限の構成要素に加えて、第２シール部材１６を追加するという極めて簡易な構造で、第１容器１１及び第２容器１２の接続を行うことができるとともに、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にガスセンサー２１を配設することによって、第１容器１１及び第２容器１２の接続部からのガス漏洩を予測することができ、当該接続部からのガス漏洩に基づく事故などを未然に防ぐことができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、第１溝部１１Ａ及び第２溝部１１Ｂそれぞれを第１容器１１の第１フランジ部１１１側に形成し、それぞれの溝部に第１シール部材１５及び第２シール部材１６を嵌入させているが、これらの溝部を第２容器１２の第２フランジ部１２１側に形成し、それぞれの溝部に第１シール部材１５及び第２シール部材１６を嵌入させるようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態の電力用ガス絶縁機器の末端シール構造１０，３０は、第１容器１１及び第２容器１２内に挿入する電気機器を適宜選択することにより、ガス絶縁開閉装置、ガス遮断器、ガス断路器、ガス絶縁変圧器、ガス絶縁送電管などの電力用ガス絶縁機器に適用することができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図３は、本実施形態の電力用ガス絶縁機器の概略構成を示す断面図である。なお、本実施形態の特徴を明確にすべく、図３では、容器内部に配設する電気機器等については記載を省略している。また、図３においては、本実施形態における電力用ガス絶縁機器において、その特徴部分である接続構造部を拡大して示している。また、図１、２に示す電力用ガス絶縁機器１０、３０の構成要素と類似あるいは同一の構成要素に関しては同一の参照数字を用いている。
【００３５】
図１に示す電力用ガス絶縁機器１０では、ガスセンサー２１を第１容器１１の第１フランジ部１１１に形成した貫通孔１１Ｃ内に配設したが、図３に示す電力用ガス絶縁機器４０では、第１容器１１の第１フランジ部１１１に形成した凹部等に無線方式のガスセンサー３１を配設し、配線２２及び外部端子２３を省略し、ガスセンサー３１から直接外部の検出回路等に直接送信するようにしている。
【００３６】
図３に示す電力用ガス絶縁機器４０においても、ガスセンサー３１による漏洩ガスの検知方式が有線方式から無線方式に変更になったのみで、ガスセンサー３１は、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間に位置するようになる。
【００３７】
したがって、本実施形態の電力用ガス絶縁機器４０においても、第１フランジ部１１１が配設された第１容器１１、第２フランジ部１２１が配設された第２容器１２及び第１シール部材１５というシール構造を構成するに際して必要最小限の構成要素に加えて、第２シール部材１６を追加するという極めて簡易な構造で、第１容器１１及び第２容器１２の接続を行うことができるとともに、第１シール部材１５及び第２シール部材１６間にガスセンサー２１を配設することによって、第１容器１１及び第２容器１２の接続部からのガス漏洩を予測することができ、当該接続部からのガス漏洩に基づく事故などを未然に防ぐことができる。
【００３８】
なお、本実施形態でも、第１溝部１１Ａ及び第２溝部１１Ｂそれぞれを第１容器１１の第１フランジ部１１１側に形成し、それぞれの溝部に第１シール部材１５及び第２シール部材１６を嵌入させているが、これらの溝部を第２容器１２の第２フランジ部１２１側に形成し、それぞれの溝部に第１シール部材１５及び第２シール部材１６を嵌入させるようにしてもよい。
【００３９】
また、本実施形態の電力用ガス絶縁機器４０も、第１容器１１及び第２容器１２内に挿入する電気機器を適宜選択することにより、ガス絶縁開閉装置、ガス遮断器、ガス断路器、ガス絶縁変圧器、ガス絶縁送電管などの電力用ガス絶縁機器に適用することができる。
【００４０】
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掲示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００４１】
１０，３０，４０  電力用ガス絶縁機器
１１  第１容器
１１１  第１フランジ部
１２  第２容器
１２１  第２フランジ部
１１Ａ  第１溝部
１１Ｂ  第２溝部
１１Ｃ、１２Ｃ  貫通孔
１５  第１シール部材
１６  第２シール部材
１７  ボルト
１８  ナット
２１，３１  ガスセンサー
２２  配線
２３  外部端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014155252.tif 000005