(57)【要約】【課題】劣化状態を的確に把握して絶縁破壊を未然に防ぎ、信頼性の高い複合碍管ブッシングを提供する。【解決手段】碍管１は、内側に配置されるコア４と、その外側に配置される外皮５とから構成されている。碍管１と接地取り付けフランジ７との間には、絶縁体１０が挿入されており、碍管１と絶縁体１０の間には互いに絶縁されたリング状の電極１１、１２が同心状に配置されている。電極１１、１２は電流検出装置１３に接続されている。電流検出装置１３は電極１１、１２から漏れ電流をそれぞれ区別して検出すると同時に、外気の温度、湿度等の気象データを記録し表示する機能を具備している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状または円錐状の繊維強化プラスチックからなるコアと、該コアに固着する高分子絶縁材料からなる外皮とからなる中空状の碍管を備え、この碍管の内部に通電導体を設置し、前記碍管の上下に金属製フランジを配置した複合碍管ブッシングにおいて、
前記外皮表面に流れる漏れ電流と、前記コア及び前記外皮間の固着層に流れる漏れ電流とを、それぞれ検出する電流検出装置を設けたことを特徴とする複合碍管ブッシング。
【請求項２】
前記碍管と下側の前記金属製フランジとの間に絶縁物を挿入し、
前記絶縁物と前記碍管との間には前記外皮表面に接触する電極と、前記コア及び前記外皮間の固着層に接触する電極とを取り付け、
これら電極は前記漏れ電流検出装置に接続すると共に、前記電極間に絶縁を施したことを特徴とする請求項１記載の複合碍管ブッシング。
【請求項３】
上記電極を前記碍管の中心軸に対して同心円状に配置したことを特徴とする請求項２記載の複合碍管ブッシング。
【請求項４】
円筒状または円錐状の繊維強化プラスチックからなるコアと、該コアに固着する高分子絶縁材料からなる外皮とからなる中空状の碍管を備え、この碍管の内部に通電導体を設置し、前記碍管の上下に金属製フランジを配置した複合碍管ブッシングにおいて、
前記外皮表面の同一円周上に互いに絶縁された複数の電極を取り付け、
前記電極は前記外皮表面に流れる漏れ電流を検出する電流検出装置に接続したことを特徴とする複合碍管ブッシング。
【請求項５】
上記電極はそれぞれ同一形状であり、且つ均等間隔に配置したことを特徴とする請求項４記載の複合碍管ブッシング。
【請求項６】
前記電流検出装置は漏れ電流を検出する際に外気の温度、湿度等の気象条件も同時に記録するように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合碍管ブッシング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス遮断器やガス開閉装置に適用される複合碍管ブッシングに係り、特に、ブッシングの表面及び内部に流れる漏れ電流の測定技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複合碍管とは従来から用いられている磁器製碍管の磁器部分を、円筒状または円錐状の繊維強化プラスチック（以下、ＦＲＰと記す）からなるコアと、これに固着するシリコンゴム等の高分子絶縁材料からなる外皮とから構成したものである。この複合碍管は、小型軽量である、防爆性・耐震性に優れている、外皮の撥水効果により汚損耐電圧性能が高いといった様々な長所を備えている。そのため、内部に通電導体を設置した複合碍管ブッシングとして、ガス遮断器やガス開閉装置等に広く適用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、複合碍管ブッシングは外皮を形成する高分子絶縁材料が有機材料なので、使用期間が長期化すると外皮表面の汚損が激しくなる。この場合、ブッシング表面に漏れ電流が流れると、汚損によってトラッギングやエロージョン等が発生して、局部アーク放電が起きることがある。この局部アーク放電の発生頻度が高まると、外皮表面が劣化して絶縁性能が低下し、ブッシングに絶縁破壊が生じる原因となる。そのため、特願平９−４５７２６で示されるように、ブッシング表面の漏れ電流を測定し、その測定値から外皮表面の劣化状態を判断して複合碍管ブッシングの絶縁性能を監視する技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、複合碍管ブッシングの表面に流れる漏れ電流は、湿度等の外気の状態によって外皮表面抵抗が変わるため、その値が変動する。特に、屋外でブッシングが使用される場合には、雨水や露等が外皮表面に付着し易いので、一時的に漏れ電流が増加し、外皮の劣化状態を正確に判断できなくなるおそれがある。さらに屋外では、複合碍管ブッシングは太陽からの紫外線に曝されている。この結果、外皮の高分子絶縁材料のみならず、コアを形成するＦＲＰや、外皮及びコアの固着層についても劣化する。したがって、外皮表面だけではなく、コア及び外皮及びコアの固着層に関しても監視を行う必要がある。
【０００５】
このほか、複合碍管ブッシング表面は、海からの風で運ばれる塩分や、空気中の塵の付着、さらには緑藻類等の付着・成長によっても汚損される。しかも、複合碍管ブッシング表面の汚損は均一ではない。これは機器の設置場所の風向き、日照条件等、多くの条件が汚損に関与するためであり、特に汚損発生の初期段階では局部的に汚損が始まり進行してゆく。そのため、従来例のようにブッシング表面の漏れ電流を一括して測定すると、その漏れ電流は汚損部に起因する漏れ電流と、汚損されていない健全部に起因する漏れ電流との和となる。したがって、漏れ電流の汚損部の成分が全体で平均化されてしまい、初期段階におけるブッシング表面の汚損による劣化兆候を、漏れ電流から判断することは困難となっていた。
【０００６】
本発明は、上記のような複合碍管ブッシングの劣化に対する問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、劣化状態を的確に把握して絶縁破壊を未然に防ぎ、信頼性の高い複合碍管ブッシングを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、円筒状または円錐状の繊維強化プラスチックからなるコアと、該コアに固着する高分子絶縁材料からなる外皮とからなる中空状の碍管を備え、この碍管の内部に通電導体を設置し、前記碍管の上下に金属製フランジを配置した複合碍管ブッシングにおいて、次のような特徴を有している。
【０００８】
請求項１の発明は、前記外皮表面に流れる漏れ電流と、前記コア及び前記外皮間の固着層に流れる漏れ電流とを、それぞれ検出する電流検出装置を設けたことを特徴としている。
このような請求項１の発明では、電流検出装置が外皮表面に流れる漏れ電流と、コア及び外皮間の固着層に流れる漏れ電流とをそれぞれ検出することができるため、外皮表面及びコア及び外皮間の固着層といった各部位の劣化状態を正確に把握することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の複合碍管ブッシングにおいて、前記碍管と下側の前記金属製フランジとの間に絶縁物を挿入し、前記絶縁物と前記碍管との間には前記外皮表面に接触する電極と、前記コア及び前記外皮間の固着層に接触する電極とを取り付け、これら電極は前記電流検出装置に接続すると共に、前記電極間に絶縁を施したことを特徴としている。
このような請求項２の発明によれば、外皮表面ならびにコア及び外皮間の固着層のそれぞれに接触する電極を挿入し、さらに電極間に絶縁を施したので、外皮表面における漏れ電流と、コア及び外皮間の固着層における漏れ電流とを、それぞれ高い精度で検出することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２記載の複合碍管ブッシングにおいて、上記電極を前記碍管の中心軸に対して同心円状に配置したことを特徴としている。
このような請求項３の発明では、電極を碍管の中心軸に対して同心円状に配置したので、外皮表面に流れる漏れ電流、ならびにコア及び外皮間の固着層に流れる漏れ電流は全て前記電極に流入することになる。したがって、各部に流れる漏れ電流を詳細に測定することが可能となる。
【００１１】
請求項４の発明は、前記外皮表面の同一円周上に互いに絶縁された複数の電極を取り付け、前記電極は前記外皮表面に流れる漏れ電流を検出する電流検出装置に接続したことを特徴としている。
このような請求項４の発明によれば、電流検出装置が外皮表面の同一円周上の電極から漏れ電流を検出することので、外皮表面における漏れ電流分布を測定することができる。したがって、漏れ電流分布の位置的変化をとらえることができ、そのデータから外皮表面の局部的な劣化状態を正確に把握することができる。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４記載の複合碍管ブッシングにおいて、上記電極はそれぞれ同一形状であり、且つ均等間隔に配置したことを特徴としている。
このような請求項５の発明によれば、複数の電極を同一形状とし且つ均等間隔に配置したので、各電極における通電導体や大地に対する静電容量は同一となる。このため、漏れ電流の静電容量に起因する成分も同じとなる。したがって、外皮表面の劣化に起因する漏れ電流の分布を、高い精度で評価することが可能となり、外皮表面における局部的な劣化状態を的確に把握することが容易となる。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合碍管ブッシングにおいて、前記電流検出装置は漏れ電流を検出する際に外気の温度、湿度等の気象条件も同時に記録するように構成したことを特徴としている。
外皮表面に流れる漏れ電流は、外気の温度・湿度、また屋外での使用においては雨水が付着することなどによって変化するのが一般的である。そこで上記請求項６の発明では、漏れ電流を検出する際に電流検出装置が外気の温度、湿度等の気象条件も同時に記録するため、漏れ電流検出時の気象状態を考慮し、これを加味した上で外皮表面の劣化状態を正確に把握することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して詳細に説明する。
（１）第１の実施の形態…請求項１〜３、６の発明に対応
［構成］
まず、請求項１〜３、６の発明に対応した第１の実施の形態について、図１を用いて詳しく説明する。図１は、本発明における第１の実施の形態を示す複合碍管ブッシングの縦断面図を示している。
【００１５】
図１において、中空状の碍管１内部には絶縁ガス２が封入されると共に、通電導体となる高圧中心導体３が同軸状に挿通されている。碍管１は、内側に配置されるコア４と、その外側に配置される外皮５とから構成されている。コア４はＦＲＰを材料とする筒状の部材であり、外皮５は高分子有機材料からなる笠形状の部材である。このような碍管１の上面及び下面には、いずれも金属製である高圧取り付けフランジ６及び接地取り付けフランジ７がそれぞれ固着されている。
【００１６】
接地取り付けフランジ７には接地シールド８が取り付けられており、相手機器９と接続されている。また、碍管１と接地取り付けフランジ７との間には、絶縁体１０が挿入されており、碍管１と絶縁体１０の間には互いに絶縁されたリング状の電極１１、１２が同心状に配置されている。電極１１は外皮５表面を流れる漏れ電流を測定するための電極であり、外皮５表面部と絶縁体１０とが接する部分に取り付けられている。一方、電極１２は、コア４及び外皮５間の固着層に流れる漏れ電流を測定するための電極であり、コア４及び外皮５間の固着層と絶縁体１０とが接する部分に取り付けられている。電極１１、１２は電流検出装置１３に接続されている。電流検出装置１３は電極１１、１２から漏れ電流をそれぞれ区別して検出すると同時に、外気の温度、湿度等の気象データを記録し表示する機能を具備している。
【００１７】
［作用効果］
以上のような構成を有する第１の実施の形態においては以下の作用効果を生じる。碍管１の外皮５表面に流れる漏れ電流は電極１１に、コア４及び外皮５間の固着層に流れる漏れ電流は電極１２に、それぞれ流入する。この時、碍管１と相手機器９との間には絶縁体１０を挿入し、電極１１と電極１２との間も絶縁しているため、電流検出装置１３はこの２種類の漏れ電流を確実に区別して検出することができる。
【００１８】
ところで、外皮５表面に流れる漏れ電流は、外気に接するため外皮５の劣化状態だけでなく、外気の温度・湿度によって変化したり、屋外での使用では雨水が付着することよって変化する。このため、電流検出装置１３は漏れ電流を検出する際に、外気の温度、湿度等の気象データを同時に記録しているため、漏れ電流検出時の気象状態を考慮し、これを加味した上で外皮表面の劣化状態を正確に把握することができる。なお、コア４及び外皮５間の固着層に流れる漏れ電流に関しては、外気に接しないために気象状態に影響され難い。したがって、その漏れ電流はコア４及び外皮５間の固着層の劣化状態を反映するものとして、非常に信頼性の高いデータとなる。
【００１９】
このように検出された２種類の漏れ電流の値を、電流検出装置１３の表示機能によって保守監視員に伝えることができ、これを監視することによって碍管１の外皮５表面の劣化状況、ならびにコア４及び外皮５間の固着層の劣化状況を容易に判断することができる。しかも、保守監視員は電流検出装置１３にて記録された漏れ電流データをトレンド監視することにより、新品状態からの漏れ電流がどのように変化してきたかについての推移データを把握できる。したがって、現在の碍管の劣化状況を判断するだけでなく、今後の劣化傾向を予測することが可能である。この予測に基づいて、碍管１の劣化が絶縁性能の低下を引き起こす前の段階で碍管１の補修や交換等を行うことが可能となる。この結果、絶縁破壊事故を防ぐことができ、絶縁性能の良好な信頼性の高い複合碍管ブッシングを提供することができる。
【００２０】
（２）第２の実施の形態…請求項４〜６の発明に対応
［構成］
続いて、請求項４〜６の発明に対応した第２の実施の形態について、図２及び図３を参照して具体的に説明する。図２は本発明における第２の実施の形態の構成図、図３に図２におけるＡ−Ａ断面図を示す。なお、図２、３において符号１〜７については図１と同じなので、同一符号を付して説明は省略する。
【００２１】
第２の実施の形態における構成上の特徴は次の点にある。すなわち、外皮５表面を流れる漏れ電流の分布を測定するために、外皮５表面の接地取り付けフランジ７近傍に、漏れ電流測定用として電極１４が配置されている。電極１４は同一形状で互いに絶縁した電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから構成される。これら電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは同一円周上に均等間隔で配置されている。そして、電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄには電流検出装置１５が接続されている。この電流検出装置１５は、電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから検出される漏れ電流をそれぞれ区別して検出すると共に、外気の温度、湿度等の気象データを記録し表示する機能を具備している。
【００２２】
［作用効果］
以上のような第２の実施の形態における作用効果は次の通りである。碍管１の外皮５表面に流れる漏れ電流は電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄにそれぞれ流入する。電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ間は互いに絶縁されているため、電流検出装置１５にてこれらの電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに流入する漏れ電流を、それぞれ区別して検出することができる。このように電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを用いて漏れ電流を検出すると、汚損部に近い電極程漏れ電流値が大きくなるため、初期段階での汚損による劣化の兆候を感度よく把握することができる。
【００２３】
また、電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、同一形状で外皮５表面の同一円周上に配置されているため、高圧中心導体３や大地に対する静電容量が同一で漏れ電流の静電容量に起因する成分が同じである。したがって、電極１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのそれぞれの測定値の差を比較することにより、現在汚損が進行している部位を特定することも可能となる。
【００２４】
そして、上述した第１の実施の形態と同様に、検出された漏れ電流の値を電流検出装置１５の表示機能によって、保守監視員に伝えることができ、外気状態の気象データと漏れ電流データによって外皮５の劣化状況を容易に判断することができる。同時に、保守監視員は漏れ電流の記録データにより新品状態からの漏れ電流がどのように変化してきたかについての推移データを把握でき、碍管１の今後の劣化傾向を予測することができる。この予測に基づき、碍管１の劣化が絶縁性能の低下を引き起こす前の段階で補修や交換等を行うことが可能となる。これにより、絶縁破壊事故を防ぐことができ、絶縁性能の良好な信頼性の高い複合碍管ブッシングを提供することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の複合碍管ブッシングによれば、外皮表面に流れる漏れ電流と、コア及び外皮間の固着層に流れる漏れ電流とを、それぞれ検出する電流検出装置を設けるといった極めて簡単な構成により、外皮表面及びコア及び外皮間の固着層といった各部位の劣化状態を正確に把握可能となり、絶縁破壊を未然に防ぎ、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の縦断面図。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態の構成図。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図。
【符号の説明】
１…碍管
２…絶縁ガス
３…高圧中心導体
４…コア
５…外皮
６…高圧取り付けフランジ
７…接地取り付けフランジ
８…接地シールド
９…相手機器
１０…絶縁体
１１，１２，１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…電極
１３，１５…電流検出装置
【図１】
2004039550.tif 000003
【図２】
2004039550.tif 000004
【図３】
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