(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の鋼製外被と、前記外被の軸と平行に配置された３つの導体と、鋼製外被の内部にそのすぐ近くに置かれた円筒形のアルミニウム製外被から成る磁気シールドとを含む、気体絶縁式高圧三相送電線であって、導体（３、４、５）が、互いに連結された３本の絶縁アーム（９、１０、１１）からなる複数のアセンブリによって支持され、前記導体が、前記絶縁アーム中に開けられた開口部中を自由に滑ることができ、アルミニウム製外被（２）が、摩擦係数の小さいプラスチック材料または充填ポリマー材料で作られたバンド（２２）によって鋼製外被（１）から分離されることを特徴とする気体絶縁式高圧三相送電線。
【請求項２】
前記バンド（２２）の材料がポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項１に記載の送電線。
【請求項３】
前記絶縁アーム（９、１０、１１）の端部が金属アーチ形部分（１９、２０、２１）の端部によって２つずつ締め付けられ、前記絶縁アームの端部がボルト締めされることを特徴とする請求項１又は２に記載の送電線。
【請求項４】
前記金属アーチ形部分（１９、２０、２１）の端部が底辺を上にして水平にした逆正三角形を形成することを特徴とする請求項３に記載の送電線。
【請求項５】
前記鋼製外被が、長さが５〜１２メートルで２つずつ溶接された外被要素（１、１’）から構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の送電線。
【請求項６】
前記アルミニウム製外被が、それぞれ同一アセンブリの前記絶縁アームを保持する金属アーチ形部分（１９、２０、２１）に溶接された外被要素（２、２’）から構成されることを特徴とする請求項３又は４に記載の送電線。
【請求項７】
前記導体が、２つずつ溶接された導体要素（３、３’と４、４’）から構成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の送電線。
【請求項８】
前記絶縁アーム（９）が、隣接する２つの導体（３、３’）上に２つの保持面を画定する溝（３２）を備えるジャケット（２５）を有し、導体（３、３’）の溶接部（３３）が前記溝（３２）の内部にあることを特徴とする請求項７に記載の送電線。
【請求項９】
前記絶縁アーム（９、１０、１１）の金属製のジャケット（２５）が、溝（３２）の両側の継手（２９、３０）と電気接点（３１）とを備えることを特徴とする請求項８に記載の送電線。
【請求項１０】
前記金属アーチ形部分（１９、２０、２１）が鋼製外被（１、１’）の溶接部の近くに位置することを特徴とする請求項８に記載の送電線。
【請求項１１】
工場で組み立てられたコンパートメントとして実現され、各コンパートメントが、長さ５〜１２メートルの鋼製外被要素（１）と、鋼製外被と同じ長さのアルミニウム製外被要素（２）と、これらの外被と同じ長さの３つの導体（３、４、５）と、絶縁アーム（９、１０、１１）と金属アーチ形部分（１９、２０、２１）のアセンブリとを含み、このアセンブリに前記のアルミニウム製外被の端部が連結されることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の送電線。
【請求項１２】
複数のコンパートメントが連結されて１つの区間を形成し、区間の端部が、気体充填排出手段と、区間気密手段と、導体と外被の自由膨脹を保証する手段と、隣接する２つの区間を分解する手段とを備えることを特徴とする請求項１１に記載の送電線。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内部に導体が置かれ、気体によって絶縁が保証される気密性金属外被を有する、２２５ｋＶ以上の気体絶縁式高圧線による送電に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外被を形成するための材料をアルミニウムよりも鋼鉄にすべきであることは周知である。その理由は、特に絶縁気体が約１０ヘクトパスカルの圧力にある窒素である場合には、鋼鉄の方が内部アークに対して堅牢であり、内部圧力に対する耐性がよいからである。さらに、鋼鉄は低廉であり、防食がより容易であり、高圧線設置現場での溶接がより容易である。
【０００３】
交流電流を送るために鋼鉄製外被を使用する場合には、外被は鋼鉄中で誘導される電流による熱損失の発生場所となる。そこで導体と外被との間に、磁気シールドを挿入することが必要で、このシールドはアルミニウム製外被であることが有利であると言える。これに関しては、ペルガモン・プレス出版のＧａｓｅｏｕｓ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｓ  （気体誘電体）第ＩＩ巻に記載のＲ・Ｗ・アフゼリウス他による論文「気体絶縁式システムにおける粒子トラップ（Ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｔｒａｐｓ  ｉｎ  ｇａｓ−ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ）  」を参照することができる。
【０００４】
六フッ化硫黄（ＳＦ６  ）による気体絶縁式ケーブルの大部分は、各終端がボルト締めされ、継手によって気密性が保証される、長さ約１０メートルの区間として形成されたアルミニウム製外被によって構成される（例えば、Ｅｌｅｃｔｒａ  １９８４年９４号を参照）。内部導体も同様に、すべり接点によって互いに電気的に接続された約１０メートルの区間である。
【０００５】
区間の各接合部にフランジと継手を使用することは、特に長距離送電線では経済的ではない。つまり気体の漏洩の危険が増加する。
【０００６】
長距離送電線では、複数のすべり接点によって接触抵抗の全体値が比較的高くなり、そのため発熱が生じるが、これは特に埋設送電線の場合には法外なものとなる。
【０００７】
このために本出願人は、気体絶縁式長距離高圧線を実現するための最も経済的な解決法は、外被の区間と導体の区間を溶接することであると考える。溶接では金属のくずが生じるので、その影響をなくすか減少させるための解決策を見つける必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、外被と導体の区間を溶接して形成され、その製造と設備費が妥当で抵抗損が少ないために運転費用が安く、機能上の安全性が高い、長距離（数キロメートルから数１０キロメートル）に及ぶことが可能な気体絶縁式送電線を提供することである。
【０００９】
本発明は、鋼製円筒形外被と、この外被の軸に平行に配置された３本の導体と、鋼製外被の内部にそのすぐ近くに置かれたアルミニウム製円筒形外被から成る磁気シールドとを含む、気体絶縁式送電線において、導体が、互いに連結された３本の絶縁アームからなる複数のアセンブリによって支持され、前記導体が、前記アーム中に開けられた開口部中を自由に滑ることができ、アルミニウム製外被が、摩擦係数の小さいプラスチック材料または充填ポリマー材料で作られたバンドによって鋼製外被から分離されることを特徴とする気体絶縁式送電線を対象とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
一実施例によれば、前記バンドの材料は、市場で「テフロン」の名で知られているポリテトラフルオロエチレンである。
【００１１】
本発明の一特徴によれば、前記アームの端部は、金属アーチ形部分の端部によって２つずつ締め付けられ、前記端部はボルト締めされている。
【００１２】
アーチ形部分の端部は、底辺を上にして水平にした逆正三角形を形成する。
【００１３】
鋼製外被は、長さが５〜１２メートルで２つずつ溶接された外被要素から構成される。
【００１４】
アルミニウム製外被は、それぞれが同じアーム・アセンブリの保持アーチ形部分に溶接された外被要素から構成される。
【００１５】
導体は、２つずつ溶接された導体要素から構成される。
【００１６】
アームは、隣接する２つの導体上に２つの保持面を画定する溝を備えたジャケットを有し、導体の溶接部はこの溝の内部にある。
【００１７】
絶縁アームの金属製ジャケットは、溝の両側の継手と電気接点とを備えている。
【００１８】
アーチ形部分は、鋼製外被の溶接部の近くに位置する。
【００１９】
本発明の他の特徴によれば、送電線は、工場で組み立てられたコンパートメントとして形成され、各コンパートメントは、長さ５〜１２メートルの鋼製外被要素と、鋼製外被と同じ長さのアルミニウム製外被要素と、これらの外被と同じ長さの３つの導体要素と、支持アームとアーチ形部分のアセンブリとを含み、このアセンブリに前記アルミニウム製外被の端部が連結されている。
【００２０】
複数のコンパートメントが連結されて１つの区間を形成し、区間の端部は、気体充填排出手段と、区間気密手段と、導体と外被の自由膨脹を保証する手段と、隣接する２つの区間を分解する手段とを備えている。
【００２１】
本発明は、添付の図面を参照して下記の好ましい実施例の説明を読むことによって、よく理解されよう。
【００２２】
【実施例】
図１で、参照番号３、４、５は、互いに平行に配置され、それぞれ絶縁アーム９、１０、１１の開口部６、７、８に収められたアルミニウム製または銅製の３つの管形導体を示す。アームの端部は、金属製アーチ形部分１９、２０、２１の端部を構成する１３、１４などのあごの中に２つずつ締付け保持され、これらのあごはボルト１２とナット１２Ａで締め付けられている。アーチ形部分の端部は、底辺を上にして水平にした逆三角形を形成する。
【００２３】
こうして、導体の支持機構アセンブリはコンパクトな１つのアセンブリを形成している（図２も参照のこと）。これらのアルミニウム製外被は、鋼製外被１の内部で、商標名「テフロン」で知られるポリテトラフルオロエチレンなどの摩擦係数が小さくて耐性が十分なプラスチックまたは充填ポリマー製のバンド２２の上を滑動する。
【００２４】
アルミニウム製外被は、鋼製外被１に対して、鋼製外被における発熱を減らすことのできる磁気シールドを形成する。
【００２５】
テフロン製バンドは、動作中及び送電線組立て時に異なる膨脹を示す場合、アルミニウム製外被が鋼製外被１の上を滑動できるようにする。
【００２６】
場合によっては、アームの端部と直角に置かれた２３などの別の「テフロン」バンドによって、鋼製外被１に対するアルミニウム製外被２の心合せを行うことができる。
【００２７】
導体に対して良好な絶縁耐力を保証するために、アーチ形部分１９、２０、２１の断面に丸みをつける。
【００２８】
アルミニウム製外被は、２及び２’（図２）などの円筒形管要素から成り、その端部Ａ、Ｂはアーチ形部分１９、２０、２１の溝３９の中にはめ込まれ、次いでアーチ形部分に溶接される。この配置によって、溶接の際に外被内部の空間への金属粒子の注入を防ぐことができる。一方、鋼製外被１、１’の溶接時における外被１と２との間の空間、または外被１’と２’との間の空間への粒子の注入は厄介なものではなく、鋼製とアルミニウム製の外被は実際上同じ電位にあり、アース電位である。
【００２９】
図３を見ると、アーム９などの導体支持アームの開口部は当該のアームに連結された金属製ジャケット２５を内部に備えている。
【００３０】
ジャケット２５は、隣接する２つの導体要素３、３’とそれぞれ協働する継手２９、３０を備えた２つの支持面を画定する溝３２を含み、支持面の間の溝３２によって、熱膨張時に部片の摩擦で生じる粉末を閉じ込めることができる。
【００３１】
ジャケット２５中に配置された電気接点３１が、導体３’とジャケット２５との間の電気的接触を保証する。
【００３２】
導体要素３，３’は円３３に沿って溶接されている。この溶接部はさらに良い絶縁耐力を保証するために溝３２の中に隠されている。
【００３３】
コロナ防止環３７、３８がジャケット２５上に固定または溶接され、これによって誘電応力を減少することができる。
【００３４】
あご１３、１４と固定具１２、１２Ａが線の垂直軸上、すなわち外被の下部にある（図１）。これによって、金属の粉末や粒子を弱電界ゾーン中に留めることができる。こうして導体３、４によるこれらの粒子の強力な吸引が避けられる。
【００３５】
これらの粒子を補足するために、孔８１を備えた金属板８０（図５）で形成され、外被２の低い部分の上に置かれたトラップを、２本のアーチ形送電線の間に使用することができる。
【００３６】
金属板８０は脚８２、８３で支えられる（図４）。
【００３７】
自由金属粒子は孔８１または側方スリット８５、８６を通って空間８４内に落ちる。
【００３８】
三相送電線に沿ったセンサとして、または情報伝達媒体として使用される光ファイバを収めるために、金属板８０の下の空間８４を使用することができる。
【００３９】
送電線の構成要素、すなわち導体、アルミニウム製外被、及び鋼製外被は、長さが５〜１２メートル、好ましくは１０メートルの要素として製造される。これらの構成要素を端部同志溶接して、長さ５０〜１５０メートル、好ましくは１００メートルの送電線区間を形成する。送電線区間の端部は、その区間に隣接する区間に対する気密性を保証し、構成要素の膨脹に関連する問題を解決するための、特殊な構成要素を備えている。
【００４０】
図６Ａないし図６Ｄに第１の実施例を示す。この実施例では各コンパートメントを好ましくは工場で事前に組み立てる。これらのコンパートメントはそれぞれ、図６Ａに示すように、鋼製外被要素１、１’、アルミニウム製外被要素２、２’、導体要素３、３’；４、４’（第３の導体はこの図では見えない）を含み、これらの導体は１０、１０’、１１、１１’などのアームによって支持され、これらのアームに対して滑動可能である。アームはアーチ形部分２０、２０’に連結される。右のコンパートメントのアルミニウム製外被２’をアーチ形部分にＡで溶接する。
【００４１】
コンパートメントを互いに整列させ、左のコンパートメントを、導体３，４がアルミニウム製外被２の外に出て、アルミニウム製外被２が鋼製外被１の外に出るようにして組み立てる。隣接する２つのコンパートメントの組立て工程の最初に、右のコンパートメントの外被１’、２’の端部と導体の端部３’、４’を整列させる。
【００４２】
右のコンパートメントの導体３’、４’などを引っ張って左のコンパートメントの対応する導体と接触させ、これらを溶接する（図６Ｂ）。
【００４３】
次に、アーム群１０’、１１’などに連結したアルミニウム製外被２’を引っ張り、左のコンパートメントのアルミニウム製外被２と接触させる。「テフロン」のバンドがあるため、外被２’は鋼製外被１’中で容易に滑動する。外被２をアーチ形部分にＢで溶接する（図６Ｃ）。
【００４４】
最後に（図６Ｄ）、右のコンパートメントの鋼製外被２’を引っ張って左のコンパートメントの鋼製外被２と接触させ、これら２つの被覆を互いに溶接する。
【００４５】
この操作を１つの送電線区間（長さ５０〜１２０メートル）が得られるまで繰り返す。この送電線区間の端部は、図８Ａと図８Ｂを参照して後述する特殊な部材を備えている。
【００４６】
送電線組立ての変形例を、図７Ａないし図７Ｅを参照して説明する。
【００４７】
組み立てられたコンパートメントを図７Ａの左部分に示す。これは前例と同様に、鋼製外被１、鋼製外被の端部からはみ出したアルミニウム製外被２、導体３、４などを含み、これらはアームによって、場合によってはここでは図示されていない着脱可能な補助支持物によって支持されている。導体はアルミニウム製外被２の端部からはみ出ている。
【００４８】
導体３’、４’などを、それぞれ導体３、４などに接近させて溶接する（図７Ｂ）。
【００４９】
アーム１０、１１などによって構成されるアーチ形部分を含むブロックに、導体３’、４’などを通し、アルミニウム製外被２の端部Ｂと接触させ、外被２をアーチ形部分にＢで溶接する（図７Ｃ）。
【００５０】
アルミニウム製外被２’を導体３’、４’などの周りにはめ込み、その端部Ａをアーチ形部分と接触させ、アーチ形部分に端部を溶接する（図７Ｄ）。
【００５１】
最後に、鋼製外被１’をアルミニウム製外被２’の周りにはめ込み、「テフロン」スリーブを介在させ、鋼製外被１とＣで接触させて、鋼製外被１に鋼製外被１’を溶接する。
【００５２】
この操作を、特殊な末端部材を備えた区間が得られるまで繰り返す。この特殊な末端部材は、導体の膨脹、隣接する２つの送電線区間の分解、及び送電線区間の個々の気密性を可能にするものである。これについては図８Ａと図８Ｂを参照のこと。
【００５３】
これらの図では、参照番号１’、２’、３’、４’はそれぞれ図の左側の送電線区間の鋼製外被、アルミニウム製外被、及び導体を示し（図の左部分）、参照番号１”、２”、３”、４”は隣接する区間の対応する要素を示す（図の右部分）。
【００５４】
図８Ａは、正常機能における右区間に連結された左区間を示す。４’、４”などの導体は、溶接された末端の部分５０と狭くなったセクション部分５１を備え、これらの部分はすべり接点５３、５４を備えた接触スリーブ５２によって連結されている。こうして導体は横方向の変形を受けることなく自由に膨脹できる。スリーブ５２を止めねじ７４によって導体５１に固定することができる。
【００５５】
鋼製外被１’にフランジ６１を溶接し、これで金属シリンダ６０を支持し、このシリンダをアルミニウム製外被２’中にはめ込んで溶接する。
【００５６】
同様に、鋼製外被１”にフランジ５８を溶接し、これで金属シリンダ５６を支持し、このシリンダを円筒形外被２”中にはめ込む。しかし今度はシリンダ５６と外被２”とは互いに滑動し、膨脹の遊びが許される。シリンダ５６はボード上の３つの開口部を備えた横板５６Ａに連結され、このボードで導体４”の支持体として使用されるコーン５５などの絶縁コーンを支持する。横板は、図の右区間が左の送電線区間から分離されるときに、右区間の気密性を保証する。
【００５７】
シリンダ６０、５６はそれぞれ、導体シリンダ５９と協働するすべり接点６５、６６を備えている。気密性はパッキン６７、６８、６９、７０によって保証される。
【００５８】
シリンダ５６、６０、５９は適合するフランジを通るねじ付きロッドによって支持され、カバー６３がこの装置全体を保護する。
【００５９】
シリンダ５９の上に、絶縁気体充填用と排出用弁または電磁弁７１、７２、及び圧力と内部アーク検出用のセンサ７３を取り付けることができる。
【００６０】
気体の供給は、鋼製外被の外部に沿った配管７５によって、またはフィルタ７７を通る開口部７６を介して次々に行うことによって保証される。
【００６１】
分解は次のようにして行う。すなわち、カバー６３を取り外し、気体供給源を閉止し、弁７２によって気体を排出する。導体はもはや圧力下にはない。
【００６２】
次にねじ付きロッド６２を取り外し、シリンダ５９を左に滑らせて移動させる（図８Ｂ）。
【００６３】
止めねじ７４を抜き取った後、接触スリーブ５２を左に滑らせる。他の２つのフェーズについても同じことを行う。
【００６４】
こうして、左の送電線区間が右の区間から完全に分離される。
【００６５】
アルミニウム製外被を厚くして（約１０ｍｍ）、短絡の際に短絡電流を危険なく通過させることができ、この短絡電流はシリンダ５６、フランジ５８、及び鋼製管１”を通って接地放電されることに注目されたい。送電線の作成において顕著な経済性を達成するために、もっと薄い、例えば約４ｍｍ厚のアルミニウム製外被を使用することができる。その場合には、図８Ａには示されていない絶縁層によってシリンダ５６の外被２”を絶縁する必要があり、こうすると、短絡電流はアルミニウム製外被を突き抜け、アルミニウム製外被を横切ることなく、発熱して溶ける危険性のない鋼製外被を横切って直接放電される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による送電線の横断面図である。
【図２】本発明による送電線の一部の軸方向断面図である。
【図３】導体支持アームの拡大部分図である。
【図４】本発明による送電線の横断面図である。
【図５】本発明による送電線の中で使用されるグリッドの平面図である。
【図６Ａ】本発明による送電線の第１実施例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明による送電線の第１実施例を示す図である。
【図６Ｃ】本発明による送電線の第１実施例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明による送電線の第１実施例を示す図である。
【図７Ａ】本発明による送電線の変形実施例を示す図である。
【図７Ｂ】本発明による送電線の変形実施例を示す図である。
【図７Ｃ】本発明による送電線の変形実施例を示す図である。
【図７Ｄ】本発明による送電線の変形実施例を示す図である。
【図７Ｅ】本発明による送電線の変形実施例を示す図である。
【図８Ａ】組立て位置における２つの送電線区間の端部を示す軸方向断面図である。
【図８Ｂ】分解位置における２つの送電線区間の端部を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１  鋼製外被
２  アルミニウム製外被
３、４、５  管形導体
９、１０、１１  絶縁アーム
１９、２０、２１  金属製アーチ形部分
２２  バンド
２９、３０  接合部用支持面
３１  電気接点
３２  溝
３７、３８  コロナ防止環
３９  溝
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
0003589492.tif 000010
【図７Ａ】
0003589492.tif 000011
【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
0003589492.tif 000013
【図７Ｄ】
0003589492.tif 000014
【図７Ｅ】
0003589492.tif 000015
【図８Ａ】
0003589492.tif 000016
【図８Ｂ】
0003589492.tif 000017