(57)【要約】【課題】ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置されたガラスを含まない絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得る。【解決手段】内部に絶縁ガスを封入した金属容器内に配置された通電用高電圧導体を金属容器から電気的に絶縁して支持する絶縁ロッドＳＲからなる絶縁支持部材が、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない少なくとも１００μｍの厚さの絶縁被覆３を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に絶縁ガスを封入した導電性容器内に配置された高電圧印加部位を前記導電性容器から電気的に絶縁して支持する絶縁支持部材が、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない絶縁被覆が配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項２】
内部に絶縁ガスを封入した導電性容器内に配置された高電圧印加部位を前記導電性容器から電気的に絶縁して支持する絶縁支持部材が、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない少なくとも１００μｍの厚さの絶縁被覆が配置されていることを特徴とするガス絶縁開閉装置。
【請求項３】
前記ガラスを含まない絶縁被覆が、酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項４】
前記ガラスを含まない絶縁被覆が、フッ素系樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項５】
前記ガラスを含まない絶縁被覆が、酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂で構成される内側被覆とフッ素系樹脂で構成される外側被覆とによって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項６】
前記ガラスを含まない絶縁被覆が、充填材を含まないエポキシ樹脂で構成される内側被覆とフッ素系樹脂で構成される外側被覆とによって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガス絶縁開閉装置。
【請求項７】
前記ガラスを含まない絶縁被覆が、ポリイミドアミドから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２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、特に、内部に絶縁ガスを封入した導電性容器内に配置された通電用の高電圧導体からなる高電圧印加部位を導電性容器から絶縁して支持する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁媒体として、ＳＦ６ガスを用いたガス絶縁開閉装置の絶縁ロッドは、内部に絶縁ガスを封入した金属容器内に配置した通電用の高電圧導体を金属容器から絶縁して支持する目的で使用され、電気絶縁性と機械的強度の両方に優れた材料特性を備えたガラス繊維強化樹脂硬化物が一般に広く用いられている。
【０００３】
ＳＦ６ガスは、絶縁性能、消弧性能に優れたガス媒体であるが、電流遮断時に発生するアークにより分解して、活性なＳＦ４ガスが発生する。ＳＦ４ガスは金属容器内の水分と反応して、ＳＯＦ２ガスやＨＦガスに加水分解するが、このＨＦは絶縁ロッドを構成するガラスを著しく損傷する。
このため、アーク発生部でガラス繊維強化樹脂硬化物から構成される絶縁ロッドを使用すると、樹脂中のガラス繊維が損傷を受け、機械特性が低下する恐れがある。
また、ガラスとＨＦの反応により発生する導電性物質の影響で、絶縁ロッドの表面抵抗が低下、部分放電やトラッキングが発生して、最終的には、絶縁ロッドが沿面破壊に至る恐れがある。
従って、アーク発生部でガラス繊維強化樹脂硬化物から構成される絶縁ロッドを使用する場合、ＨＦによるガラス繊維の損傷を防止する必要がある。
【０００４】
このような課題を解決する手段として、ガラス繊維硬化物を耐ＨＦ性に優れた材料で被覆することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面をエポキシ変性ポリイミドで被覆することにより、エポキシ変性ポリイミドがＨＦガスに対するバリアとして機能することにより、ＨＦガスによるガラスの損傷を防止するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１６１２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の絶縁ロッドは、エポキシ変性ポリイミド樹脂を用いた被覆により、ＨＦガスによるガラスの損傷に対して、ある程度の効果を発揮するものである。しかしながら、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対しては、十分なバリア効果が得られないという欠点があった。
【０００７】
図２は、エポキシ変性ポリイミドのバリア性に関する試験結果をこの発明による実施の形態における試料と比較して示しており、表１に示すようなＳＦ４とＳＦ６の混合ガス中における表面抵抗率の経時変化を示している。試料−Ａと試料−Ｃを比較すると、エポキシ変性ポリイミド被覆による良好なバリア効果が認められる。
すなわち、被覆無の試料−Ｃでは、混合ガス暴露により、表面抵抗率が７桁減少しているのに対して、被覆有の試料−Ａでは表面抵抗率の低下は２桁程度である。
しかしながら、ＳＦ４ガス濃度を０．４［Ｖｏｌ．％］まで増加させるとバリア効果があまり顕著ではなくなり、表面抵抗率は１０１２Ω／ｓｑ以下まで低下する。ガス絶縁開閉装置では事故電流遮断のような大電流遮断時には、ＳＦ４ガス濃度が、０．４［Ｖｏｌ．％］まで増加する可能性があり、エポキシ変性ポリイミド被覆では十分なバリア性が得られない。
また、表面抵抗率が１０１２Ω／ｓｑ以下まで低下すると部分放電やトラッキングの発生が認められ、絶縁ロッドが沿面破壊に至る確率が顕著に増加する。従って、エポキシ変性ポリイミド被覆は、大電流遮断時におけるバリア性が十分ではなく、絶縁ロッドが沿面破壊に至る恐れがあるとの問題点があった。
【０００８】
【表１】
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【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置されたガラスを含まない絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るガス絶縁開閉装置では、内部に絶縁ガスを封入した導電性容器内に配置された高電圧印加部位を前記導電性容器から電気的に絶縁して支持する絶縁支持部材が、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない絶縁被覆が配置されているものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置されたガラスを含まない絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１および図２について説明する。図１は実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの構成を示す断面図である。図２は実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの表面抵抗特性を従来技術と比較して示す特性線図である。
【００１３】
この発明による実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す図１において、内部にＳＦ６からなる絶縁ガスを封入した金属容器内に配置された通電用高電圧導体（図示せず）を金属容器から電気的に絶縁して支持する絶縁ロッドＳＲは、エポキシ樹脂１中にガラス繊維２を埋め込んでモールドしたガラス繊維強化樹脂硬化物から構成される。ガラス繊維２としては、絶縁性に優れたＥガラス繊維が一般に使用される。
このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面には、酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂３が少なくとも１００μｍ以上の厚さで配置されている。ここで、酸化アルミニウムとしては、平均粒径１０μｍの電融アルミナを用いている。エポキシ樹脂としてはビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を主剤、エーテルアセテートを硬化剤として、キシレンとアルコールの混合溶剤で希釈して得られる液状樹脂を製作、これに酸化アルミニウムを攪拌混合したものを塗布、硬化させることにより、絶縁ロッドＳＲを製作する。
【００１４】
このようにして製作した絶縁ロッドの特性として、表２に示すようなＳＦ４とＳＦ６の混合ガス中における表面抵抗率の経時変化を測定した。
図２の測定結果から、この発明の被覆材料によるバリア性の向上が認められる。試料−Ｂは表１に示したものと同じ材料であり、ＳＦ４ガス濃度が０．４［Ｖｏｌ．％］では、表面抵抗率が１０１２Ω／ｓｑ以下まで低下している。
一方、この発明の実施の形態である試料−Ｄは被覆が厚いことによるバリア性、耐ＳＦ４ガスに優れた被覆材料（酸化アルミニウムはＳＦ４ガスによる損傷をほとんど受けない）の相乗効果により、表面抵抗率は１０１２Ω／ｓｑ以上を維持しており、部分放電やトラッキングが発生する恐れがない。従って、この発明の酸化アルミニウム充填エポキシ樹脂による被覆は、大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対して、十分なバリア性を有している。
【００１５】
【表２】
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【００１６】
この発明による実施の形態１によれば、内部に絶縁ガスを封入した金属容器からなる導電性容器内に配置された通電用高電圧導体からなる高電圧印加部位を前記導電性容器から電気的に絶縁して支持する絶縁ロッドＳＲからなる絶縁支持部材が、エポキシ樹脂１中にガラス繊維２を埋め込んでモールドしたガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない少なくとも１００μｍの厚さの絶縁被覆３が配置されているので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置されたガラスを含まない所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００１７】
この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、前記ガラスを含まない絶縁被覆３が、酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂で構成されているので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置された酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂で構成される所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００１８】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図３について説明する。図３は実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す断面図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１９】
この発明による実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す図３において、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面には、フッ素系樹脂４が少なくとも１００μｍ以上の厚さで配置されている。ここで、フッ素系樹脂としては、塗装用フッ素樹脂〔ルミフロン（商品名）、旭硝子株式会社製〕を用いている。
【００２０】
フッ素系樹脂で被覆した絶縁ロッドＳＲに関しても、実施の形態１で図２に示すものと同様に、ＳＦ４ガス中で１０１２Ω／ｓｑ以上の表面抵抗率が確保され、ＳＦ４ガスに対する優れたバリア特性を有している。
【００２１】
この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における構成において、前記ガラスを含まない絶縁被覆が、フッ素系樹脂４で構成されているので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置されたフッ素系樹脂で構成される所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００２２】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図４について説明する。図４は実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す断面図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２３】
この発明による実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す図４において、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面には、内側被覆としての酸化アルミニウム充填エポキシ樹脂３と外側被覆としてのフッ素系樹脂４が少なくとも１００μｍ以上の厚さで配置されている。
ここで、フッ素系樹脂としては、塗装用フッ素樹脂〔ルミフロン（商品名）、旭硝子株式会社製〕を用いており、ＳＦ４ガス中で１０１２Ω／ｓｑ以上の表面抵抗率が確保され、ＳＦ４ガスに対する優れたバリア特性を有している。
【００２４】
この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１における構成において、前記ガラスを含まない絶縁被覆が、酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂３で構成される内側被覆とフッ素系樹脂４で構成される外側被覆とによって構成されているので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置された内側被覆としての酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂と外側被覆としてのフッ素系樹脂４とで構成される所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００２５】
実施の形態４．
この発明による実施の形態４を図５について説明する。図５は実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す断面図である。
この実施の形態４において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２６】
この発明による実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドＳＲの構成を示す図５において、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面には、充填材を含まないエポキシ樹脂５とフッ素系樹脂４が少なくとも１００μｍ以上の厚さで配置されている。
エポキシ樹脂５は充填材を含まないため、充填材の攪拌、混合が不要であり、実施の形態１よりも工程の短縮が可能となる。ＳＦ４ガス中で１０１２Ω／ｓｑ以上の表面抵抗率が確保され、ＳＦ４ガスに対する優れたバリア特性を有している。
【００２７】
この発明による実施の形態４によれば、実施の形態１における構成において、前記ガラスを含まない絶縁被覆が、充填材を含まないエポキシ樹脂５で構成される内側被覆とフッ素系樹脂４で構成される外側被覆とによって構成されているので、ガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に配置された内側被覆としての酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂と外側被覆としてのフッ素系樹脂とで構成される所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００２８】
実施の形態５．
この発明による実施の形態５について説明する。
この実施の形態５において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。
【００２９】
この発明による実施の形態５では、内部に絶縁ガスを封入した金属容器内に配置された通電用高電圧導体を金属容器から電気的に絶縁して支持する絶縁ロッドからなる絶縁支持部材が、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面にガラスを含まない少なくとも１００μｍの厚さの絶縁被覆が配置されて、この絶縁被覆がポリイミドアミドで構成されている。
この絶縁被覆によって、ＳＦ４ガス中で１０１２Ω／ｓｑ以上の表面抵抗率が確保され、ＳＦ４ガスに対する優れたバリア特性を得ることができる。
【００３０】
この発明による実施の形態５によれば、前記ガラスを含まない絶縁被覆が、ポリイミドアミドから構成されているので、ポリイミドアミドで構成される所定厚さを有する絶縁被覆により、事故電流遮断のような大電流遮断時に発生する大量のＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を有する絶縁支持部材を備えたガス絶縁開閉装置を得ることができる。
【００３１】
この発明の活用例として、ＳＦ６ガスを絶縁媒体として用いるガス開閉機器（ＧＩＳ、ＧＣＢ）の絶縁ロッドを挙げることができる。
【００３２】
この発明に係るガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドは、ガラス繊維強化樹脂硬化物から構成され、このガラス繊維強化樹脂硬化物の外面に少なくとも１００μｍ以上のガラスを含まない絶縁部材を配置することにより、高濃度ＳＦガスに対する十分なバリア効果を備えている。
【００３３】
この発明によれば、高濃度ＳＦ４ガスに対する十分なバリア効果を確保するため、外面に少なくとも１００μｍ以上の被覆を備えており、被覆が厚いことによるバリア性、耐ＳＦ４ガスに優れた被覆材料の相乗効果により、高濃度ＳＦガス存在下でも表面抵抗率が低下することなく、優れた絶縁性、機械特性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明による実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの構成を示す断面図である。
【図２】この発明による実施の形態１におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの表面抵抗率を従来技術と比較して示す特性線図である。
【図３】この発明による実施の形態２におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの構成を示す断面図である。
【図４】この発明による実施の形態３におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの構成を示す断面図である。
【図５】この発明による実施の形態４におけるガス絶縁開閉装置用絶縁ロッドの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  エポキシ樹脂、２  ガラス繊維、３  酸化アルミニウムを充填材とするエポキシ樹脂被覆、４  フッ素系樹脂被覆、５  充填材を含まないエポキシ樹脂被覆。
【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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