(57)【要約】【課題】リード線の絶縁被覆層内の電界を下げて絶縁強度を高め、小型化及び信頼性の向上に寄与することが可能なガス絶縁変圧器を得る。【解決手段】金属撚り線１の表面にペースト状金属３を塗布し、その上から絶縁被覆層２を設ける。このため、金属撚り線１が捻れたことによって表面にできる凹状の部分を、ペースト状金属３が塗布することで埋め、金属撚り線１の表面を平たく滑らかにすることができる。また、金属撚り線１と絶縁被覆層２の内面との間にペースト状金属３が行き渡るため、微小なガスギャップが生じることがない。したがって、絶縁被覆層２の内部の電界を下げることができ、絶縁被覆層２の内部の電界における不平等性を抑えて、リード線の絶縁強度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード線を有するガス絶縁変圧器において、
前記リード線は、金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線にペースト状又は粉状の金属を塗布し、塗布した上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項２】
リード線を有するガス絶縁変圧器において、
前記リード線は、金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線に金属製のテープ部材又は半導体性のテープ部材を巻き、その上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項３】
リード線を有するガス絶縁変圧器において、
前記リード線は、プラスチック製パイプを設け、当該プラスチック製パイプの内面には金属を蒸着させて蒸着金属層を設け、前記プラスチック製パイプの内部に前記蒸着金属層と同電位となる金属撚り線を通したことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項４】
リード線を有するガス絶縁変圧器において、
前記リード線は、金属製パイプを設け、当該金属製パイプの外周部に絶縁被覆層を設けたことを特徴とするガス絶縁変圧器。
【請求項５】
前記金属製パイプの内部に金属撚り線を通したことを特徴とする請求項４に記載のガス絶縁変圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、絶縁巻線か引き出されるリード線を備えたガス絶縁変圧器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、都市部地下変電所などには、小型で安全性の高い変圧器を設置することが要求されている。この要求に応えるために、絶縁媒体として絶縁ガスを封入したガス絶縁変圧器が広く利用されている。ガス絶縁変圧器に封入される絶縁ガスには、不燃性で爆発の危険のないＳＦ６ガスが用いられている。
【０００３】
ＳＦ６ガスは、強い電界依存性を有した絶縁特性を示すので、高電圧電極表面上の電界が一定の破壊電圧に達すると、絶縁破壊を起こすことが知られている。このことから、通常の絶縁設計では、高電圧電極の曲率を大きくし、電界を下げることが行われている。
【０００４】
しかし近年では、ガス絶縁変圧器の高電圧化及び大容量化が進んでおり、高電圧電極の曲率が十分に大きくできない場合がある。そこで従来では、電極の曲率が足りないことを補うために、高電圧電極に絶縁被覆層を施す技術が提案されている。例えば、ガス絶縁変圧器には絶縁巻線からリード線が引き出されているが、このリード線の絶縁設計についても絶縁被覆層を施す技術が採用されている。
【０００５】
すなわち図６に示したリード線は、芯線となる金属撚り線１の周りに、絶縁被覆層２が設けられている。絶縁被覆層２を有するリード線では、絶縁被覆層２の表面が最大電界となるので、絶縁フィルム等を多数巻回して絶縁被覆層２の厚さを大きくすることで、絶縁被覆層２表面における絶縁ガス中の電界を弱め、リード線全体の絶縁強度を高めることができる。
【０００６】
絶縁被覆層が施されたリード線の従来技術としては、特許文献１や特許文献２などがある。特許文献１のリード線では、１ｍｍ以下のギャップを設けながら金属撚り線に絶縁フィルムを巻きつけて絶縁被覆している。
【０００７】
また、ガスギャップ長と破壊電界の関係から絶縁被覆層内の微小ガスギャップの絶縁強度が定まるが、この絶縁強度を一定値に保つことが重要である。そこで、特許文献２では、エンボス状あるいはクレープ状のフィルムを多層に巻回して絶縁被覆層を構成することにより、絶縁被覆層内の電界を一定値に保つようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１６７０５号公報
【特許文献２】特開平９−３５９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
最近の電力需要の増大に伴い、ガス絶縁変圧器の高電圧化及び大容量化が益々進んでおり、ガス絶縁変圧器のリード線に絶縁被覆層を施した場合、絶縁被覆層の電界は高くなる傾向にある。そこで、絶縁被覆層の表面の電界を下げるだけではなく、絶縁被覆層の内部の電界を下げることが、より強く求められている。
【００１０】
本発明の実施形態は、上記課題を解決するためになされたもので、リード線の絶縁被覆層内の電界を下げて絶縁強度を高め、小型化及び信頼性の向上に寄与することが可能なガス絶縁変圧器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態は、リード線を有するガス絶縁変圧器において、前記リード線は金属撚り線を芯線として、当該金属撚り線にペースト状又は粉状の金属を塗布し、塗布した上から絶縁被覆層を設けたことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態を示す断面図。
【図２】第２の実施形態を示す断面図。
【図３】第３の実施形態を示す断面図。
【図４】第４の実施形態を示す断面図。
【図５】第５の実施形態を示す断面図。
【図６】従来のガス絶縁変圧器のリード線の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
（構成）
図１は本発明に係る第１の実施形態を示す構成図である。図１に示すように、第１の実施形態に係るリード線は、金属撚り線１を芯線として備えている。金属撚り線１は細い７本の金属線を撚り合わせたものであり、高い柔軟性を発揮するようになっている。
【００１４】
金属撚り線１の表面にはペースト状金属３を塗布し、その上から絶縁被覆層２を設けている。ペースト状金属３は、金属粒子が液体中に分散した物質であって、例えば導電性ペースト等であり、流動性と粘性を有している。ペースト状金属３中の金属粒子の種類はアルミや銅など、適宜変更可能であり、流動性や粘性等も適宜選択可能である。
【００１５】
ペースト状金属３を金属撚り線１に塗布するタイミングも適宜選択自由である。すなわち、金属撚り線１を構成する各金属線の表面にペースト状金属３を塗布してから撚り合わせてもよいし、撚り合わせた後の金属撚り線１の表面にペースト状金属３を塗布してもよい。また、ペースト状金属３は絶縁被覆層２の内面に塗布するようにしてもよい。ペースト状金属３は塗布後、加熱乾燥させてもよいし、自然乾燥させてもよい。
【００１６】
（作用及び効果）
金属撚り線１は複数の金属線を撚り合わせてなるので、各金属線の曲面の一部分だけが露呈し、金属撚り線１の長手方向に沿って、複数の凹状部分が金属撚り線１表面に形成される。本実施形態では、金属撚り線１の表面にペースト状金属３を塗布することで、金属撚り線１の表面の凹状部分を埋めることができ、金属撚り線１の表面を平たく滑らかにすることができる。また、金属撚り線１表面にペースト状金属３を塗った後、その上から絶縁被覆層２を設けるため、金属撚り線１と絶縁被覆層２の内面との間に、ペースト状金属３が存在し、微小なガスギャップが生じる心配がない。
【００１７】
このように、ペースト状金属３の塗布により金属撚り線１の表面を滑らかにし、且つ絶縁被覆層２の内側にある微小なガスギャップを無くしたので、絶縁被覆層２の内部の電界を下げることができる。したがって、絶縁被覆層２の内部の電界における不平等性を抑えることが可能となり、リード線の絶縁強度を高くすることができる。これにより、ガス絶縁変圧器の小型化を進めつつ、信頼性の向上に寄与することができる。
【００１８】
［第１の実施形態の変形例］
第１の実施形態の変形例としては、ペースト状金属３に代えて、金属撚り線１の表面に粉末状金属を付着させるようにしてもよい。粉末状金属の種類はペースト状金属３と同様、アルミや銅等、適宜選択可能である。また、ペースト状金属３や粉末状金属に代えて、図２に示すように、金属撚り線１の表面に対し銅箔粘着テープ等の金属テープ４を巻きつけてもよい。金属テープ４の材質としては銅の他、アルミ等でもよい。これらの実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果に加えて、次のような独自の効果を得ることができる。
【００１９】
粉末状金属を付着させた実施形態では、ペースト状金属３と違って、金属撚り線１から垂れ落ちることがなく、作業性を高めることができる。金属テープ４を巻いた実施形態では、粉末状金属が飛び散る心配もないので、作業性がさらに向上する。金属テープ４は伸縮性のあるものを使用すれば、作業効率がより高まる。粉末状金属や金属テープ４の種類や、それらを金属撚り線１に付けるときの条件については、適宜選択変更可能である。また、金属テープ４に代えて、アルミ箔や銅箔等の金属箔を用いてもよいし、半導体性テープや半導体性粘着テープ等を用いてもよい。
【００２０】
［第２の実施形態］
（構成）
図３は本発明に係る第２の実施形態を示す構成図である。第２の実施形態に係るリード線では、円筒状のプラスチック製パイプ５を設け、プラスチック製パイプ５の内側に金属を蒸着させて金属蒸着層６を形成する。また、第２の実施形態ではプラスチック製パイプ５の中空部に金属撚り線１を通している。このため、プラスチック製パイプ５自体が絶縁被覆層２の役割を果たすことになる。金属撚り線１と、プラスチック製パイプ５内側の金属蒸着層６とは同電位になっている。金属蒸着層６の金属の種類は、適宜選択自由である。また、プラスチック製パイプ５の形状や寸法等も適宜変更可能である。
【００２１】
（作用及び効果）
第２の実施形態では、プラスチック製パイプ５の内側に蒸着金属層６を設けることにより、高電圧部分の凹凸部分が全くなくなり、プラスチック製パイプ５の内部の電界における不平等性を解消することができる。しかも、プラスチック製パイプ５における最大電界部分が蒸着金属層６の外側部分となるので、プラスチック製パイプ５内の電界を、理想的に低減させることができる。
【００２２】
さらに、第２の実施形態においては、プラスチック製パイプ５の内側空間に金属撚り線１を通したことで、通電電流を十分増加させることができる。したがって、絶縁強度の高いリード線を実現することができ、ガス絶縁変圧器の小型化と高信頼化を図ることが可能となる。
【００２３】
［第３の実施形態］
（構成）
図４は本発明の第３の実施形態を示す構成図である。第３の実施形態に係るリード線は、金属撚り線１を使用するのではなく、金属製パイプ７を設け、金属製パイプ７の外周部に絶縁被覆層２を設けた点に特徴がある。金属製パイプ７の金属の種類、パイプの形状や寸法等も適宜変更可能である。
【００２４】
（作用及び効果）
第３の実施形態において、金属製パイプ７は金属撚り線１のように表面に凹部を持たないので、絶縁被覆層２の内部の電界が不平等にならない。また、絶縁被覆層２内の最大電界部分である金属製パイプ７の外側表面部は円状になっている。このため、絶縁被覆層２の内部の電界を理想的に低減させることができる。したがって、絶縁強度の高いリード線を実現することができ、ガス絶縁変圧器の小型化及び高信頼化を図ることができる。
【００２５】
（第３の実施形態の変形例）
図５は第３の実施形態の変形例を示す構成図である。図５に示した実施形態は、前記図４の構成の金属製パイプ７の内側に通電用の金属撚り線１を通したものである。この実施形態によれば、通電用の金属撚り線１を金属製パイプ７内に配置したことで、絶縁被覆層２の内部の電界を下げると共に、金属製パイプ７の厚さを薄くすることが可能である。したがって、図５に示す実施形態では、リード線の軽量化を実現することができる。
【００２６】
［他の実施形態］
なお、上記の実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、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。例えば、金属撚り線１を構成する各金属線の本数や絶縁被覆層の厚さ等は適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１…金属撚り線
２…絶縁被覆層
３…ペースト状金属
４…半導電性テープ
５…プラスチック製パイプ
６…金属蒸着層
７…金属製パイプ
【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６】
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