(57)【要約】【課題】開閉装置を構成する金属容器の内部に混入した異物の周辺における電界集中を緩和し、かつ、金属容器の内壁面に設ける樹脂層の割れや表面状態の荒れを抑制する。【解決手段】高電圧導体と、高電圧導体を内部に有する金属容器と、金属容器の内部で高電圧導体を支持する絶縁スペーサと、を有する開閉装置であって、金属容器の内壁面には、樹脂層が設けられ、樹脂層は、非線形抵抗材を含み、非線形抵抗材の表面には、改質層が設けられ、非線形抵抗材は、樹脂層の全体のうち、樹脂層の気相側の表面で密度が高い。【選択図】図６
2019115138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧導体と、
前記高電圧導体を内部に有する金属容器と、
前記金属容器の内部で前記高電圧導体を支持する絶縁スペーサと、を有し、
前記金属容器の内壁面には、樹脂層が設けられ、
前記樹脂層は、非線形抵抗材を含み、
前記非線形抵抗材の表面には、改質層が設けられ、
前記非線形抵抗材は、前記樹脂層の全体のうち、前記樹脂層の気相側の表面で密度が高い、開閉装置。
【請求項２】
前記非線形抵抗材は、粒子状である、請求項１記載の開閉装置。
【請求項３】
前記非線形抵抗材は、複数の粒子径のピークを有する、請求項２記載の開閉装置。
【請求項４】
前記非線形抵抗材は、２種類以上で構成され、それぞれが異なる非線形抵抗特性を有する、請求項２記載の開閉装置。
【請求項５】
前記非線形抵抗材は、２種類以上で構成され、それぞれが異なる誘電率を有する、請求項２記載の開閉装置。
【請求項６】
前記絶縁スペーサの少なくとも一部には、樹脂層が設けられ、
前記樹脂層は、非線形抵抗材を含み、
前記非線形抵抗材の表面には、改質層が設けられ、
前記非線形抵抗材は、前記樹脂層の全体のうち、前記樹脂層の気相側の表面で密度が高い、請求項１記載の開閉装置。
【請求項７】
前記金属容器には、絶縁ガスが充填されている、請求項１記載の開閉装置。
【請求項８】
前記樹脂層は、エポキシ樹脂を含む、請求項１記載の開閉装置。
【請求項９】
前記非線形抵抗材は、酸化亜鉛、酸化バリウム、チタン酸バリウム、二酸化チタン又は炭化ケイ素で形成されている、請求項１記載の開閉装置。
【請求項１０】
前記改質層は、疎水性の官能基を含む、請求項１記載の開閉装置。
【請求項１１】
前記官能基は、アルキル基又はフルオロアルキル基である、請求項１０記載の開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力系統を構成する変電所には、電力系統の保護・制御を目的として、遮断器や断路器などの開閉機器を複数組み合わせた電力用開閉装置が設けられる。電力用開閉装置としては、ガス絶縁開閉装置を用いることが望ましい。ガス絶縁開閉装置は、気中絶縁変電所と比較して、据付面積を大幅に縮小でき、かつ、絶縁信頼性を向上できることから、現在では、多くの送配電系統の変電所に適用されている。
【０００３】
ガス絶縁開閉装置は、ＳＦ６（六フッ化硫黄）や乾燥空気などの絶縁ガスが封入された金属容器内に遮断器、接地断路器、接地開閉器、計器用交流計、計器用変圧器などの各種機器が格納されている。
【０００４】
絶縁ガスとして主に用いられるＳＦ６ガスは、化学的に極めて安定である。また、赤外線吸収量が大きく、環境面の指標であるＧＷＰ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｗａｒｍｉｎｇ  Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）が２３９００と極めて大きいため、温暖化ガスに指定されている。さらに、ＳＦ６ガスは、硫黄Ｓ及びフッ素Ｆを含んでいるため、大気中で分解された場合には環境への影響が懸念される。これらの問題の解決策としては、完全ガス回収などが検討されている。しかしながら、ＳＦ６ガスを完全に封じ込めることは困難であるため、一般に、使用量に対して、年０．１％のリークが許容されている。ただし、地球温暖化への影響の大きさは、ＧＷＰと大気中濃度の積で与えられ、現時点ではＳＦ６ガスの大気中濃度が極めて低く、ＳＦ６ガスの影響は、二酸化炭素に比べると極めて小さいと言える。
【０００５】
ただし、ＳＦ６ガス使用量が増加すると、機器の解体点検時のガス抜き時やガス漏れ発生時に、大量のＳＦ６ガスが大気中に放出されることになり、地球温暖化に大きな影響を与える可能性がある。
【０００６】
このようなことから、ＳＦ６ガスの使用量を削減することは必須であり、ガス絶縁開閉装置においては、絶縁信頼性を確保しつつ、より一層の小形化が要求される。
【０００７】
特許文献１には、ガス絶縁機器の導体及び接地部の少なくとも一方の表面に、絶縁物に適度の抵抗を持たせた被覆材料が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、ガス絶縁容器の金属筐体の内面に、性質が異なる二層のコーティング層を密着して設け、気相側のコーティング層には、高抵抗材料の誘電体又は低誘電率材料を設けた構成が開示されている。
【０００９】
特許文献３には、金属容器の内側表面に非線形抵抗膜を形成し、非線形抵抗膜には、ＺｎＯ等の非線形抵抗粉末材と、誘電率の異なる粒子状部材と、が充填されている密閉型絶縁装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭５８−１１１２０３号公報
【特許文献２】特開平２−７９７１１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０７０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ガス絶縁開閉装置を小形化するためには、絶縁ガスを封入した金属容器を小形化する必要がある。ガス絶縁開閉装置を構成する金属容器の大きさは、絶縁および熱設計などによって決定される。絶縁設計で重要となるのは、金属容器内に異物が存在する場合の絶縁性能である。金属容器内に異物が混入した場合、金属異物は、静電気を受けて、浮上と落下を繰り返す運動をする。この静電気力は、異物が有する電荷と金属容器の内側表面の電界とによって生じる。
【００１２】
ガス絶縁開閉装置を小形化すると、金属容器の内側表面が高電界となる。したがって、金属容器内部の異物が活発に運動しやすくなる。異物の運動が大きくなった場合、高電圧導体や絶縁物に付着し、電界集中により絶縁破壊する可能性が高くなる。
【００１３】
また、異物形状が長尺となるほど、異物の運動が大きくなり、絶縁性能に影響を及ぼす。製造工程の異物管理工程において、長尺異物の管理を徹底している。しかし、管理しきれない大きさの異物に対しては、運転電圧の印加の際に金属容器内で異物が設計における想定以上に高圧導体方向に浮上しないように、金属容器の内側表面の電界設計を検討する必要がある。
【００１４】
金属容器の内側表面の電界強度は、高圧導体との距離に依存する。金属容器の内側表面における電界強度を下げるためには、金属容器を大きくする必要があり、ガス絶縁開閉装置は大型化する。これは、環境負荷低減を目的としたガス絶縁開閉装置の小形化と相反する。
【００１５】
特許文献１及び２においては、金属容器の内側表面から異物に電荷が供給されるのを抑制し、静電気力で異物が運動することを抑制している。しかし、特許文献１及び２で示されているような構成では、金属容器の内側表面に塗布された樹脂、異物及び絶縁ガスとの間で形成される電気三重点で電界集中が生じ、絶縁性能を低下させる可能性がある。
【００１６】
特許文献３においては、電界集中すると抵抗値が低下する非線形抵抗膜を金属容器の内側表面に設けている。しかし、特許文献３で示されているような構成では、非線形抵抗膜の気相側の表面付近においては電界が集中するため、抵抗が小さくなると考えられるが、気相側の表面から離れた部位においては電界強度が低くなるため、抵抗は大きいと考えられる。このため、実際に気相側の表面から金属容器への電流が大きくなるとは考えにくい。
【００１７】
本発明の目的は、開閉装置を構成する金属容器の内部に混入した異物の周辺における電界集中を緩和し、かつ、金属容器の内壁面に設ける樹脂層の割れや表面状態の荒れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の開閉装置は、高電圧導体と、高電圧導体を内部に有する金属容器と、金属容器の内部で高電圧導体を支持する絶縁スペーサと、を有し、金属容器の内壁面には、樹脂層が設けられ、樹脂層は、非線形抵抗材を含み、非線形抵抗材の表面には、改質層が設けられ、非線形抵抗材は、樹脂層の全体のうち、樹脂層の気相側の表面で密度が高い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、開閉装置を構成する金属容器の内部に混入した異物の周辺における電界集中を緩和することができ、かつ、金属容器の内壁面に設ける樹脂層の割れや表面状態の荒れを抑制することができる。これにより、開閉装置の絶縁信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ガス絶縁開閉装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】比較例のガス絶縁開閉装置を構成する接続用密閉金属容器を示す断面図である。
【図３】比較例の接続用密閉金属容器に混入している異物の周辺を示す模式拡大図である。
【図４】実施例１の接続用密閉金属容器を示す断面図である。
【図５】実施例１の非線形抵抗材の電気特性を示すグラフである。
【図６】実施例１の接続用密閉金属容器に混入している異物の周辺を示す模式拡大図である。
【図７】実施例２の接続用密閉金属容器に混入している異物の周辺を示す模式拡大図である。
【図８】実施例３の接続用密閉金属容器に混入している異物の周辺を示す模式拡大図である。
【図９】実施例４の接続用密閉金属容器を示す断面図である。
【図１０】樹脂層における非線形抵抗材の有無及び非線形抵抗材の改質層の有無について比較した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、開閉装置を構成する金属容器の内側表面（内壁面）に電界緩和を目的として塗布する非線形抵抗材添加樹脂に関する。
【００２２】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、実施例においては、ガス絶縁開閉装置について説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の形式の開閉装置を含むものである。
【実施例１】
【００２３】
まず、図１を用いてガス絶縁開閉装置の概略構成を説明する。
【００２４】
図１は、ガス絶縁開閉装置の概略断面図である。
【００２５】
本図において、ガス絶縁開閉装置１００は、断路器用密閉金属容器１７ａ（上部断路器用密閉金属容器）と、断路器用密閉金属容器１７ｂ（第一の下部断路器用密閉金属容器）と、断路器用密閉金属容器１７ｃ（第二の下部断路器用密閉金属容器）と、縦型の遮断器用密閉金属容器１９と、ケーブルヘッド用密閉金属容器２０と、を備えている。
【００２６】
遮断器用密閉金属容器１９は、遮断部１２を内蔵し、遮断器を構成している。遮断器用密閉金属容器１９の上部には、絶縁スペーサ１１ａによってガス的に区分した断路器用密閉金属容器１７ａを接続されている。断路器用密閉金属容器１７ａには、絶縁スペーサ１１ｂによってガス的に区分したケーブルヘッド用密閉金属容器２０が接続されている。
【００２７】
また、遮断器用密閉金属容器１９の下部には、絶縁スペーサ１１ｃによってガス的に区分した状態で、断路器用密閉金属容器１７ｂが接続されている。そして、断路器用密閉金属容器１７ｂには、絶縁スペーサ１１ｄによってガス的に区分した接続用密閉金属容器２１が接続されている。さらに、接続用密閉金属容器２１には、絶縁スペーサ１１ｅによってガス的に区分した断路器用密閉金属容器１７ｃが接続されている。
【００２８】
断路器用密閉金属容器１７ｂの下部には、絶縁スペーサ１１ｆによってガス的に区分した主母線用密閉金属容器１８ａ（第一の主母線用密閉金属容器）が接続されている。一方、断路器用密閉金属容器１７ｃの下部には、絶縁スペーサ１１ｇによってガス的に区分した主母線用密閉金属容器１８ｂ（第二の主母線用密閉金属容器）が接続されている。
【００２９】
断路器用密閉金属容器１７ａ内には、断路部１０ａが詳細を省略した操作器（図示せず）によって開閉可能に構成されている。断路部１０ａと電気的に接続して主回路を構成する高電圧導体１５は、ケーブルヘッド用密閉金属容器２０内のケーブルヘッド１３に接続されている。
【００３０】
断路器用密閉金属容器１７ｂ内には、断路部１０ｂが詳細を省略した操作器（図示せず）によって開閉可能に構成されている。同様に、断路器用密閉金属容器１７ｃ内には、断路部１０ｃが詳細を省略した操作部（図示せず）によって開閉可能に構成されている。遮断部１２の下方に位置する端子は、断路部１０ｂを介して、主母線用密閉金属容器１８ａ内の母線１４ａ（主母線導体）に接続されている。遮断部１２の下方に位置する端子は、断路部１０ｃを介して、主母線用密閉金属容器１８ｂ内の母線１４ｂに接続されている。
【００３１】
断路部１０ａ〜１０ｃ、絶縁スペーサ１１ａ〜１１ｅ、遮断部１２、ケーブルヘッド１３、母線１４ａ、１４ｂ、高電圧導体１５が格納された密閉金属容器（断路器用密閉金属容器１７ａ〜１７ｃ、主母線用密閉金属容器１８ａ、１８ｂ、遮断器用密閉金属容器１９、ケーブルヘッド用密閉金属容器２０、接続用密閉金属容器２１）内には、絶縁ガス１６が封入されている。絶縁ガス１６としては、例えば、ＳＦ６、ＣＯ２、Ｎ２や乾燥空気などが挙げられる。ＳＦ６を用いる場合、０．５〜０．７ＭＰａ程度の絶対圧力でガスを封入し、高電圧部と接地部の絶縁性能を確保している。
【００３２】
図２は、図１の密閉金属容器（断路器用密閉金属容器１７ａ〜１７ｃ、主母線用密閉金属容器１８ａ、１８ｂ、遮断器用密閉金属容器１９、ケーブルヘッド用密閉金属容器２０、接続用密閉金属容器２１）のうち、接続用密閉金属容器２１の断面を示したものである。
【００３３】
図２を用いて、接続用密閉金属容器２１内に混入した異物の挙動について説明する。
【００３４】
本図に示すように、異物２が接続用密閉金属容器２１内に混入した場合、異物２には、静電気力が作用する。このため、異物２は、高電圧導体１５に印加される運転電圧によって、浮上と落下とを繰り返すように運動する。本図においては、このときの異物２の挙動を軌跡７として模式的に示している。異物２は、浮上及び落下の繰り返しにより、運動エネルギーを蓄積し、高電圧導体１５に接近する場合がある。この運動により、異物２が高電圧導体１５に接近し、高電圧導体１５と異物２との間に強い電界が生じた場合、絶縁破壊を生じる可能性がある。
【００３５】
図３は、図２の異物２の周辺を拡大して示したものである。
【００３６】
図３においては、異物２が接続用密閉金属容器２１の内壁面に接触した部位が電気三重点８となっていることを示している。異物２の周辺に生じる電界は、等電位線６（点線）により示している。等電位線６は、異物２、接続用密閉金属容器２１及び絶縁ガス１６の３つの相が接する部位に形成される電気三重点８で密となる。すなわち、電気三重点８近傍で高電界部が形成され、これが絶縁上の弱点となる。
【００３７】
そこで、本実施例では、接続用密閉金属容器２１等の内壁面に非線形抵抗材を含有する樹脂を塗布する。以下では、図４〜６を用いて、当該樹脂を塗布した場合について説明する。
【００３８】
図４は、接続用密閉金属容器２１の断面を示したものである。
【００３９】
本図においては、異物２が混入した状態を示している。接続用密閉金属容器２１内には、高電圧導体１５と、それを接続用密閉金属容器２１内で支持する絶縁スペーサ１１ｄ、１１ｅが配置され、絶縁ガス１６が封入されている。また、接続用密閉金属容器２１の内側表面には、非線形抵抗材を含有する樹脂層１が塗布により形成されている。なお、絶縁スペーサ１１ｄ、１１ｅは、エポキシ樹脂にアルミナ粒子を混合したものを用いている。
【００４０】
図５は、本実施例に用いる非線形抵抗材の電気特性の一例を示したものである。横軸に電圧を、縦軸に電流をとっている。
【００４１】
本図に示すように、非線形抵抗材は、電圧と電流との関係が比例関係を有するものではなく、電圧が特有の値となるまで電流が流れない性質を有している。そして、本図に示す曲線のように、電圧が臨界値を超えると、電流が急峻に立ち上がるようになっている。これは、非線形抵抗材の抵抗率の減少に対応している。図中の点線で示すとおり、電圧が臨界値よりも低い領域を高抵抗領域と呼び、高い領域を低抵抗領域と呼ぶ。
【００４２】
上記の非線形抵抗材の特性を利用して接続用密閉金属容器２１（図４）の内側表面に生じる電界を緩和するためには、樹脂層１（図４）に含まれる非線形抵抗材を電気三重点８（図３）の近傍に配置することが望ましい。高電界部に位置する非線形抵抗材に電流が生じ、電荷の蓄積が緩和されるからである。
【００４３】
しかし、樹脂に粒子状の非線形抵抗材を混合し、塗布する場合、鉛直上向きの塗布面においては、非線形抵抗材が樹脂よりも比重が大きければ、塗布後樹脂硬化の前に非線形抵抗材が沈降してしまう。この場合、非線形抵抗材を含有の樹脂層１（図４）の表層には、樹脂のみの層ができ、非線形抵抗材が電気三重点８（図３）から離れてしまうため、非線形抵抗材による電界緩和効果が十分には発揮されなくなってしまう。
【００４４】
一方、鉛直下向き面に塗布した場合は、粒子の沈降により、樹脂層１（図４）の表層（下向き面）に非線形抵抗材の粒子が集積しやすい。よって、鉛直上向きの塗布面ほど問題が大きくはないと考えられるが、粒子の表面が親水性の場合、気相よりも親水性の樹脂との親和性が高くなり、気相に露出しにくい傾向がある。
【００４５】
図６は、図４の異物２の周辺を拡大して示したものである。
【００４６】
図６においては、図４に示すとおり、接続用密閉金属容器２１の鉛直上向きの塗布面に異物２が付着した状態を示している。異物２の周辺に生じる電界は、図３と同様に、等電位線６（点線）により示している。
【００４７】
図６において、樹脂層１は、改質層３を有する粒子状の非線形抵抗材４を樹脂５に分散したものである。改質層３は、粒子状の非線形抵抗材４の表面を表面改質剤により改質することにより形成されている。樹脂層１は、気相側に非線形抵抗材４が高密度で分布した構造を有している。樹脂層１の接続用密閉金属容器２１側には、非線形抵抗材４の比率が低く樹脂５の比率が高い領域が形成されている。言い換えると、非線形抵抗材４は、樹脂層１の全体のうち、樹脂層１の気相側の表面で密度が高くなっている。
【００４８】
ここで、非線形抵抗材４としては、例えば、酸化亜鉛、酸化バリウム、チタン酸バリウム、二酸化チタン、炭化ケイ素などが挙げられる。また、非線形抵抗材４の表面改質に用いる表面改質剤としては、例えば、シランカップリング剤が挙げられる。シランカップリング剤は、疎水性の官能基であるアルキル基、フルオロアルキル基等を含むことが望ましい。アルキル基、フルオロアルキル基等は、直鎖であることが更に望ましい。樹脂５としては、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、水酸基（ＯＨ基）を有し、親水性である。
【００４９】
上記の材料を用いた場合、改質層３は、非線形抵抗材４の表面を覆う疎水性の官能基を含む。そして、当該疎水性の官能基は、改質層３の最も外側において外部に向かって配向するように非線形抵抗材４の表面に化学結合していることが望ましい。なお、非線形抵抗材４の粒子径は、粒子に働く重力よりも、粒子の表面の性状、気相との親和性による気液界面への集積、この集積による粒子濃度勾配に基づく拡散などが支配的になるような範囲とすることが望ましい。具体的には、非線形抵抗材４の粒子径は１０ｎｍ〜３０μｍ程度が考えられる。
【００５０】
本実施例を示す図６と比較例を示す図３とを比較すると、本実施例の方が電気三重点８付近における等電位線６が疎となっていることがわかる。これは、本実施例のように接続用密閉金属容器２１に樹脂層１を設けることにより、電界集中を緩和することができることを示している。
【００５１】
本実施例においては、電気三重点８付近に集中する電界により非線形抵抗材４の粒子の内部に生じる電位差（電圧）が臨界値を超えると、粒子の内部に電流が流れ、その部分において発熱する。電気三重点８から離れた領域に存在する非線形抵抗材４の粒子においては、強い電界が生じないため、電圧が臨界値を超えることないため、電流が流れない。
【００５２】
本実施例によれば、非線形抵抗材を樹脂層の表面に集積できるため、非線形抵抗材が樹脂層全体に分散されている構成よりも、電気三重点における電界緩和効果を高めることができ、樹脂層を薄くすることができる。これにより、接続用密閉金属容器と樹脂層との線膨張率の違いによる樹脂割れや樹脂表面の荒れを抑制することができ、絶縁信頼性を向上させることができる。
【００５３】
なお、本実施例においては、接続用密閉金属容器２１の内側表面に非線形抵抗材４を含有する樹脂層１を形成した場合について説明したが、その他の密閉金属容器である断路器用密閉金属容器１７ａ〜１７ｃ、主母線用密閉金属容器１８ａ、１８ｂ、遮断器用密閉金属容器１９及びケーブルヘッド用密閉金属容器２０（図１）の内側表面にも、同様の構造が適用できる。
【実施例２】
【００５４】
実施例２は、実施例１と同一の部分については、詳細な説明を省略する。
【００５５】
実施例２のガス絶縁開閉装置１００（図１）も、全体的な構成としては実施例１と同様であり、図４に示す樹脂層１を有する。
【００５６】
図７は、図４の異物２付近を拡大して示したものである。
【００５７】
図７において実施例１（図６）と異なる点は、樹脂層１の表面付近に集積している非線形抵抗材４について、粒子径が大きく異なる２種類を含む点である。言い換えると、非線形抵抗材４は、その粒子径分布において複数の粒子径のピーク（極大値）を有する。粒子径は異なっているものの、非線形抵抗材４が改質層３で覆われている点は、実施例１と同様である。
【００５８】
本実施例によれば、非線形抵抗材４の粒子の充填率を向上させることができる。
【実施例３】
【００５９】
実施例３も、実施例１と同一の部分については、詳細な説明を省略する。
【００６０】
実施例３のガス絶縁開閉装置１００（図１）も、全体的な構成としては実施例１と同様であり、図４に示す樹脂層１を有する。
【００６１】
図８は、図４の異物２付近を拡大して示したものである。
【００６２】
図８において実施例１（図６）と異なる点は、樹脂層１の表面付近に集積している非線形抵抗材について、誘電率が異なる２種類を含む点である。低誘電率の非線形抵抗材９ｂが接続用密閉金属容器２１内の気相側、高誘電率の非線形抵抗材９ａが接続用密閉金属容器２１の内壁側に分布している。非線形抵抗材９ａと非線形抵抗材９ｂとは、誘電率は異なっているが、それらの表面はいずれも、改質層３で覆われている。なお、誘電率は、接続用密閉金属容器２１内の気相側が低い方が望ましい。
【００６３】
図８においては、非線形抵抗材９ａの方が非線形抵抗材９ｂよりも粒子径が大きい。ただし、粒子径については、本図の例に限定されるものではなく、非線形抵抗材９ｂが非線形抵抗材９ａよりも粒子径が大きくてもよい。
【００６４】
なお、本実施例においては、誘電率に分布を持たせることで電界緩和を実現しているが、抵抗率に分布を持たせることにより電界緩和を実現することもできる。この場合には、接続用密閉金属容器２１の内径側の抵抗率が小さくなるように、非線形抵抗材の抵抗率および粒子径を選定することが好ましい。言い換えると、非線形抵抗特性（図５に示すような電気特性）が異なる複数種類の非線形抵抗材を用い、それらの粒子径も適宜選定することにより、電界緩和を実現することができる。
【実施例４】
【００６５】
図９は、実施例４の構成を示したものであり、図４と同様の断面図である。
【００６６】
図９において図４と異なる点は、高電圧導体１５を接続用密閉金属容器２１内で支持する絶縁スペーサ１１ｅの表面の一部に非線形抵抗材を含有する樹脂層１が形成されている点である。樹脂層１の構成は、実施例１〜３のいずれのものであってもよい。
【００６７】
図９に示すように、高電圧導体１５と絶縁スペーサ１１ｅと絶縁ガス１６とで形成される電気三重点１０８や、絶縁スペーサ１１ｅと接続用密閉金属容器２１の内壁との接続部に樹脂層１が形成されている。これにより、電界集中を緩和することができる。
【００６８】
以下、本発明の効果について、比較実験の結果に基づいて説明する。
【００６９】
図１０は、樹脂層における非線形抵抗材の有無及び非線形抵抗材の改質層の有無について比較した結果を示すグラフである。横軸には比較した３種類の樹脂層を、縦軸には異物が浮上を開始する電界すなわち浮上開始電界をとっている。
【００７０】
横軸において、「コートなし」は、非線形抵抗材を含まない樹脂層を、「非線形抵抗材」は、改質層を設けていない非線形抵抗材を添加した樹脂層を、「非線形抵抗材＋表面処理」は、改質層を設けた非線形抵抗材を添加した樹脂層を示している。なお、非線形抵抗材の添加量は、樹脂に対して同じ質量としている。すなわち、樹脂と非線形抵抗材との質量比が１：１となるように混合している。
【００７１】
縦軸においては、「コートなし」の場合を基準として規格化した値を表示している。
【００７２】
本図から、改質層を設けていない非線形抵抗材を添加した樹脂層の場合、非線形抵抗材を含まない樹脂層の場合と比べ、異物の浮上開始電界が約１．７倍であり、改質層を設けた非線形抵抗材を添加した樹脂層の場合、非線形抵抗材を含まない樹脂層の場合と比べ、浮上電界が約２倍であることがわかる。
【００７３】
したがって、表面改質処理を施して改質層を設けた非線形抵抗材を添加することにより、非線形抵抗材の電界緩和効果が更に向上することがわかった。
【００７４】
なお、本発明は、真空開閉装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１：樹脂層、２：異物、３：改質層、４：非線形抵抗材、５：樹脂、６：等電位線、７：軌跡、８、１０８：電気三重点、９ａ、９ｂ：非線形抵抗材、１０ａ〜１０ｃ：断路部、１１ａ〜１１ｇ：絶縁スペーサ、１２：遮断部、１３：ケーブルヘッド、１４ａ、１４ｂ：母線、１５：高電圧導体、１６：絶縁ガス、１７ａ〜１７ｃ：断路器用密閉金属容器、１８ａ、１８ｂ：主母線用密閉金属容器、１９：遮断器用密閉金属容器、２０：ケーブルヘッド用密閉金属容器、２１：接続用密閉金属容器。
【図１】
2019115138.tif 000003
【図２】
2019115138.tif 000004
【図３】
2019115138.tif 000005
【図４】
2019115138.tif 000006
【図５】
2019115138.tif 000007
【図６】
2019115138.tif 000008
【図７】
2019115138.tif 000009
【図８】
2019115138.tif 000010
【図９】
2019115138.tif 000011
【図１０】
2019115138.tif 000012