(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面に誘電体被膜による絶縁被覆が施されている容器と、前記容器の内部で絶縁支持された導体とを備え、前記導体の定常運転状態における絶縁性能を確保するため絶縁ガスを前記容器に封入したガス絶縁機器について前記容器内の導電性異物にコンディショニングを施すにあたり、前記絶縁ガスの絶縁性能を低下させた状態で前記容器内における導電性異物のコンディショニングを実施することを特徴とする異物コンディショニング方法。
【請求項２】
内面に誘電体被膜による絶縁被覆が施されている容器と、前記容器の内部で絶縁支持された導体とを備え、前記導体の定常運転状態における絶縁性能を確保するため所定圧力の絶縁ガスを前記容器に封入したガス絶縁機器について前記容器内の導電性異物にコンディショニングを施すにあたり、前記絶縁ガスの圧力を低下させて前記絶縁ガスの絶縁性能を低下させた状態で前記容器内における導電性異物のコンディショニングを実施することを特徴とする異物コンディショニング方法。
【請求項３】
内面に誘電体被膜による絶縁被覆が施されている容器と、前記容器の内部で絶縁支持された導体とを備え、前記導体の定常運転状態における絶縁性能を確保するため２種以上の混合ガスからなる絶縁ガスを前記容器に封入したガス絶縁機器について前記容器内の導電性異物にコンディショニングを施すにあたり、前記絶縁ガスから絶縁性能の比較的高いガスを除いて絶縁ガスの絶縁性能を低下させた状態で前記容器内における導電性異物のコンディショニングを実施することを特徴とする異物コンディショニング方法。
【請求項４】
内面に誘電体被膜による絶縁被覆が施されている容器と、前記容器の内部で絶縁支持された導体とを備え、前記導体の定常運転状態における絶縁性能を確保するため２種以上の混合ガスからなる絶縁ガスを混合率を所定の値として前記容器に封入したガス絶縁機器について前記容器内の導電性異物にコンディショニングを施すにあたり、絶縁ガスの混合率を所定の値と異なる状態にして前記絶縁ガスの絶縁性能を低下させ前記容器内における導電性異物のコンディショニングを実施することを特徴とする異物コンディショニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、異物コンディショニング方法、特に、ガス絶縁機器における導電性異物の除去に適用される異物コンディショニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術におけるガス絶縁機器は、絶縁ガスを封入した容器の内部に金属細片等の導電性異物が混入していると絶縁特性が低下するため、パーティクルトラップ等の低電界部を備え、運転電圧により挙動する導電性異物を捕捉している。また、その捕捉効果を高めるため、運転前に所定の電圧より低い電圧を段階的に印加して導電性異物を運動させ、パーティクルトラップに捕捉する異物コンディショニングが行われている。
【０００３】
従来技術では、絶縁ガスを封入した容器の内部に設けられた絶縁スペーサ近傍に導電性異物を捕捉するための溝（パーティクルトラップ）を設けており、通常運転状態における運転電圧で運動する導電性異物は捕捉され、絶縁スペーサに導電性異物を付着させることなく絶縁性能低下を防ぐことが提案されでいる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、運転前に導電性異物を効率よく捕捉させるため交流電圧と、導電性異物の運動がより活発となる直流電圧とを組み合わせることによる異物コンディショニングを実施することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらに、電子付着性の小さいガスと電子付着性の高いガスとを使い分け、耐圧試験前に、電子付着性の小さいガスを封入して低い電圧でコロナ測定を実施し導電性異物の検出を行うことが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】実開平５−２５３１号公報（４−５頁：段落［０００９］、図１）
【特許文献２】特開昭５７−１０６３２０号公報
【特許文献３】特開２０００−５９９３５号公報（７頁：段落［００８７］、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のパーティクルトラップによる導電性異物の捕捉と異物コンディショニング方法では、運転電圧以下の電圧を印加したときの電界で導電性異物が自由に動き回ることを前提に実施されているが、絶縁ガスを封入した容器内面に防錆その他の目的で誘電体被膜により絶縁被覆した機器の場合には、導電性異物が電荷を得難くなるため、導電性異物の運動がし難くなり、その捕捉が難しくなる。
そのため、異物コンディショニングの実施時において、電圧を印加しながら容器に外部からハンマリング等何らかの方法で衝撃を与えるなどして容器を振動させることにより導電性異物を強制的に起立させ、運動し易くする必要があるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、容器内面が絶縁被覆されているガス絶縁機器においても導電性異物を容易に運動させることができる異物コンディショニング方法を得ようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る異物コンディショニング方法では、内面に誘電体被膜による絶縁被覆が施されている容器と、前記容器の内部で絶縁支持された導体とを備え、前記導体の定常運転状態における絶縁性能を確保するため絶縁ガスを前記容器に封入したガス絶縁機器について前記容器内の導電性異物にコンディショニングを施すにあたり、前記絶縁ガスの絶縁性能を低下させた状態で前記容器内における導電性異物のコンディショニングを実施するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の異物コンディショニング方法によれば、容器内面が絶縁被覆されているガス絶縁機器においても導電性異物を容易に運動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図１から図３までについて説明する。図１は、この発明の異物コンディショニング方法を適用するガス絶縁装置の構成を示す断面図である。図２は、金属容器の内面が絶縁被覆されていない場合の導電性異物の挙動を示す説明図および電界の印加状況を示す線図である。図３は、金属容器の内面が絶縁被覆されている場合の導電性異物の挙動を示す説明図および電界の印加状況を示す線図である。
【００１２】
図１は、この発明の異物コンディショニング方法を適用するガス絶縁機器の構成を示すもので、金属容器１の内部に導体２を収納し、絶縁スペーサ３により導体２を絶縁支持しており、金属容器１の内部にはＳＦ６等の絶縁ガス４が充填されている。そして、万一、金属容器１内に金属細片などの導電性異物５が混入または発生した場合に、導電性異物５を捕捉するパーティクルトラップ６が設置されている。そして、金属容器１の内面には防錆などの目的で誘電体被膜７によって絶縁被覆が施されている。
この発明は金属容器１の内面に誘電体被膜７によって絶縁被覆が施されているガス絶縁開閉装置などのガス絶縁機器に適用されるものであるが、このようなガス絶縁機器における導電性異物５に対する異物コンディショニング動作を、金属容器１の内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されていないガス絶縁機器と対比して説明するため、以下の説明では、金属容器１の内面が絶縁被覆されていない場合と、金属容器１の内面が絶縁被覆されている場合とに区分して、それぞれ説明する。
【００１３】
図２（ａ）は、金属容器１の内面が絶縁被覆されていない場合の導電性異物５の挙動を示すもので、〔α〕は初期に導電性異物５が平伏している状態、〔β〕は導体２への印加電圧を上昇して導電性異物５が起立し浮上する状態、〔γ〕は一旦浮上した導電性異物５が跳躍運動をしつづける状態を示している。
図２（ｂ）は、図２（ａ）における〔α〕状態，〔β〕状態，〔γ〕状態のそれぞれの状態で生じる電界の強さを相対的に示すものである。
図２において、Ｅは導電性異物５近傍の電界、Ｅ０は金属容器１の内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されていない場合の導電性異物５が起立し浮上する電界、Ｅ１は定常運転状態で導体２に印加される運転電圧に相当する運転電界、Ｑは導電性異物５に静電誘導により誘起される電荷量、Ｑ０，Ｑ１は導電性異物５が浮上直前に得た電荷量、Ｆｅは導電性異物５に作用する静電力、Ｆｇは導電性異物５に作用する重力である。Ａは定常運転状態における絶縁機能を確保する所定のガス条件での必要電界を示す電界変化曲線である。
【００１４】
図３（ａ）は、金属容器１の内面に誘電体被膜７が施され誘電体被膜金属容器１の内面が絶縁被覆されている場合の導電性異物の挙動を示す図で、〔α〕は初期に導電性異物が平伏している状態、〔β〕は導体２への低い印加電圧のとき外部から金属容器１に振動を与え、導電性異物が電荷を得る状態、〔γ〕は静止のまま導体２への印加電圧を更に上昇したときに導電性異物が電荷を得る状態を示すものである。
図３（ｂ）は、図３（ａ）における〔α〕状態，〔β〕状態，〔γ〕状態のそれぞれの状態で生じる電界の強さを相対的に示すものである。
図３において、Ｅは導電性異物５近傍の電界、Ｅ０は金属容器１の内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されていない場合の導電性異物５が起立し浮上する電界、Ｅ１は定常運転状態で導体２に印加される運転電圧に相当する運転電界、Ｑａ，Ｑｂは導電性異物５が浮上直前に得た電荷量、Ｆｅは導電性異物５に作用する静電力、Ｆｇは導電性異物５に作用する重力である。Ｂは定常運転状態における絶縁ガス４の絶縁機能を確保する所定のガス条件での必要電界を示す電界変化曲線、Ｃはこの発明による絶縁ガス４の絶縁機能を低下させた所定のガス条件での必要電界を示す電界変化曲線である。
【００１５】
次に、動作について説明する。まず、金属容器１の内面が絶縁被覆されていない場合、図２（ａ）における〔α〕状態において、導体２に電圧が印加され電界変化曲線Ａに示す電界が印加されると、平伏している導電性異物５には静電誘導により電荷Ｑが誘起される。このときの導電性異物５周辺の電界をＥとすると、導電性異物５には大まかには静電力Ｆｅ＝ＱＥが作用し、Ｆｅが導電性異物の重力Ｆｇを上回ると図２（ａ）における〔β〕状態に示すように起立し浮上する。そして、一旦浮上した導電性異物５は、浮上直前に得た電荷量Ｑ０と交流電界Ｅ０に応じてある高さまで浮上した後、重力により落下し、金属容器１の底面に衝突してそのときの電圧位相に応じた電荷Ｑ１を得、図２（ａ）における〔γ〕状態に示すように再度浮上する。導電性異物５の絶縁性能への影響は、その長さが長いほど大きいが、更に電圧を上昇し電界を高くすると、より短い導電性異物５も起立浮上するようになり、電界に応じて様々な大きさの導電性異物５が起立浮上し、通常運転状態において導体２に印加される運転電圧に相当する運転電界Ｅ１で起立浮上する導電性異物５は全て運動し続ける。
このように、一旦浮上した導電性異物５は跳躍運動を繰返し、金属容器１の底面への衝突の角度や電界の歪等により移動する。そしてパーティクルトラップ６に達すると、パーティクルトラップ６により形成される低電界部に入り、重力を上回る静電力を得ることができなくなって運動が停止し捕捉される。
【００１６】
一方、金属容器１の内面が誘電体被膜７で絶縁被覆されている場合、図３（ａ）における〔α〕状態において、誘電体被膜７上の導電性異物には電界が加わっても、誘電体被膜７により絶縁被覆されていない場合のように電荷が誘起されず、図２（ａ）における〔β〕状態において起立浮上した電界Ｅ０となっても起立浮上し得ない。そこで、更に電界を上昇し、図３（ａ）における〔β〕状態に示すように外部から金属容器１に振動を与えてある程度起立させると、導電性異物５先端の電界が上昇し、導電性異物５と誘電体被膜７との接触点や、導電性異物５端部の電界集中部で部分放電が生じると導電性異物５は電荷Ｑａを得て浮上し、図２（ａ）における〔β〕状態および〔γ〕状態と同様に跳躍運動を可能とする。
また、更に運転電界Ｅ１以上に電界を上昇させ、平伏状態でも導電性異物５と誘電体被膜７との接触点や、導電性異物５端部の電界集中部で部分放電が生じるようになると、導電性異物５は電荷Ｑｂを得て起立浮上することができ、図３（ａ）における〔γ〕状態となって、図２（ａ）における〔γ〕状態と同様に跳躍運動を繰返すようになる。
しかし、上記のように導電性異物５が部分放電するためには印加電圧を上昇し、図３（ｂ）の電界変化曲線Ｂのように、通常の運転電界Ｅ１に比べて高くする必要がある。
【００１７】
そこで、この発明による実施の形態１では、金属容器１に封入されているＳＦ６等の絶縁ガス４の圧力を低下させることにより絶縁ガス４の絶縁性能を低下させて導電性異物５での部分放電を生じやすくし、図３（ｂ）の電界変化曲線Ｃのように運転電界Ｅ１以下でも、平伏している導電性異物５が部分放電を発生するまで絶縁ガス４の絶縁性能を低下させると、導電性異物５は図３（ａ）における〔γ〕状態となって運転電界Ｅ１以下で導電性異物５を運動させることができる。
【００１８】
この発明による実施の形態１においては、内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されている金属容器１の内部で絶縁スペーサ３によって絶縁支持された導体２の定常運転状態における運転電圧に対する絶縁性能を確保するため絶縁ガス４を所定の圧力で金属容器１に封入したガス絶縁機器に異物コンディショニングを施すにあたり、絶縁ガス４の圧力を低下させ絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で導電性異物５の運動をし易くさせ、定常運転状態における運転電圧に相当する運転電界Ｅ１よりも低い電界変化曲線Ｃに相当する電圧を導体２に印加して金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施するものであって、絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で導電性異物５の運動をし易くさせることによって、図３（ａ）における〔α〕状態から〔γ〕状態へ導電性異物５を容易に移行させ、導電性異物５をパーティクルトラップ６（図１参照）により形成される低電界部へ効率的に捕捉できるものである。
【００１９】
このように、この発明による実施の形態１の異物コンディショニング方法においては、絶縁ガス４の圧力を低下させることにより絶縁ガス４の絶縁性能を低下させて実施するものである。したがって、振動を与える必要がなく、運転電界Ｅ１より高くすることなく導電性異物５を運動しやすい状態にコンディショニングすることができる。
【００２０】
この発明による実施の形態１によれば、内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されている金属容器１と、前記金属容器１の内部で絶縁スペーサ３により絶縁支持された導体２とを備え、前記導体２の定常運転状態における絶縁性能を確保するため所定圧力の絶縁ガス４を前記金属容器１に封入したガス絶縁機器について金属容器１の内部の導電性異物５にコンディショニングを施すにあたり、前記絶縁ガス４の圧力を低下させて前記絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で前記金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施するようにしたので、前記絶縁ガス４の圧力を低下させた状態で前記金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施することにより、金属容器１の内面が絶縁被覆されているガス絶縁機器においても導電性異物５を容易に運動させることができ効率よく導電性異物５を捕捉することができる。
【００２１】
なお、上記説明では単一の絶縁ガスが封入されているガス絶縁機器の場合を例に説明したが、例えばＳＦ６とＮ２の混合ガスやＳＦ６以外の代替ガス等を封入するガス絶縁機器においても同様な効果がある。
【００２２】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を説明する。この実施の形態２において、実施の形態２における異物コンディショニング方法を適用するガス絶縁機器の構成は実施の形態１における図１に示す構成と同一の構成内容を具備し、実施の形態２における導電性異物５の挙動および電界印加状況は実施の形態１における図２（ａ）および図２（ｂ）と対比して記載された図３（ａ）および図３（ｂ）に示される導電性異物５の挙動および電界印加状況と同様の挙動および電界印加状況を呈するものであり、同様の作用を奏するものである。
【００２３】
実施の形態１では、単一の絶縁ガスが封入されているガス絶縁機器において、ガス圧力を低下した状態でコンディショニングするようにしたが、この実施の形態２では、例えばＳＦ６とＮ２の混合ガス等２種以上のガスが導体２の通常運転状態における絶縁性能を確保するため絶縁ガス４として封入されているガス絶縁機器の場合、絶縁性能の比較的高いガスを除き絶縁性能の比較的低い方のガスのみを封入し絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で、異物コンディショニングを実施するようにしたものである。
絶縁ガス４として２種の混合ガスＧａ，Ｇｂを用い、ガスＧｂがガスＧａよりも絶縁性能が低いものとすると、絶縁性能の比較的高いガスＧａを除き絶縁性能の比較的低いガスＧｂのみを絶縁ガス４として封入し、絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で、異物コンディショニングを実施する。
絶縁ガス４として３種の混合ガスＧａ，Ｇｂ，Ｇｃを用い、ガスＧａ，ガスＧｂ，ガスｃの順で絶縁性能が高いものとすると、比較的絶縁性能が高いガスＧａ、あるいは、ガスＧａおよびガスＧｂを除き、比較的絶縁性能が低いガスＧｂおよびガスＧｃ、あるいは、ガスＧｃのみを絶縁ガス４として封入し、絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で、異物コンディショニングを実施する。
このように、２種以上の混合ガスからなる絶縁ガス４を用い、絶縁性能が最も高いガスを除き、他の任意のガスの少なくとも一つを封入して、絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で、異物コンディショニングを実施することが可能である。
【００２４】
このようにすれば、導電性異物５が部分放電を生じやすくなるため、定常運転状態における運転電圧に相当する運転電界Ｅ１以下でも導電性異物５を運動させることができ、異物コンディショニングを効率的に実施することができる。
【００２５】
この発明による実施の形態２によれば、内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されている金属容器１と、前記金属容器１の内部で絶縁支持された導体２とを備え、前記導体２の定常運転状態における絶縁性能を確保するため２種以上の混合ガスからなる絶縁ガス４を前記金属容器１に封入したガス絶縁機器について金属容器１の内部の導電性異物５にコンディショニングを施すにあたり、比較的絶縁性能が高いガスを除き絶縁性能の比較的低い方のガスのみを充填した状態で前記金属容器１内における導電性異物５のコンディショニングを実施するようにしたので、前記２種以上の混合ガスからなる絶縁ガス４のうち比較的絶縁性能が高いガスを除き絶縁性能の比較的低い方のガスのみを充填した状態で前記金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施することにより、金属容器１の内面が絶縁被覆されているガス絶縁機器においても導電性異物５を容易に運動させることができ効率よく導電性異物５を捕捉できる異物コンディショニング方法を得ることができる。
【００２６】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を説明する。この実施の形態３において、実施の形態３における異物コンディショニング方法を適用するガス絶縁機器の構成は実施の形態１における図１に示す構成と同一の構成内容を具備し、実施の形態３における導電性異物５の挙動および電界印加状況は実施の形態１における図２（ａ）および図２（ｂ）と対比して記載された図３（ａ）および図３（ｂ）に示される導電性異物５の挙動および電界印加状況と同様の挙動および電界印加状況を呈するものであり、同様の作用を奏するものである。
【００２７】
実施の形態２では、２種以上の混合ガスが絶縁ガス４として封入されているガス絶縁機器において、絶縁性能の低い方のガスのみを封入し絶縁ガス４の絶縁性能を低下させた状態で異物コンディショニングを実施するようにしたが、この実施の形態３では、２種以上の混合ガスが導体２の通常運転状態における絶縁性能を確保するため絶縁ガス４として封入されているガス絶縁機器において、その絶縁ガス４の混合率を変えることで絶縁ガス４の絶縁性能を低下させ、絶縁性異物５での部分放電を生じやすくした状態で導電性異物５のコンディショニングを実施するようにしたものであり、上記実施の形態２と同様の効果がある。
【００２８】
この発明による実施の形態３によれば、内面に誘電体被膜７による絶縁被覆が施されている金属容器１と、前記金属容器１の内部で絶縁スペーサ３により絶縁支持された導体２とを備え、前記導体２の定常運転状態における絶縁性能を確保するため２種以上の混合ガスからなる絶縁ガス４を混合率を所定の値として前記金属容器１に封入したガス絶縁機器について金属容器１の内部の導電性異物５にコンディショニングを施すにあたり、絶縁ガス４の混合率を所定の値と異なる状態にして前記絶縁ガス４の絶縁性能を低下させ前記金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施するようにしたので、２種以上の混合ガスからなる絶縁ガス４を混合率を所定の値と異なる状態とし前記絶縁ガス４の絶縁性能を低下させて前記金属容器１の内部における導電性異物５のコンディショニングを実施することにより、金属容器１の内面が絶縁被覆されているガス絶縁機器においても導電性異物５を容易に運動させることができ効率よく導電性異物５を捕捉できる異物コンディショニング方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施の形態１の異物コンディショニング方法を適用しているガス絶縁機器の構成を示す断面図である。
【図２】金属容器の内面が絶縁被覆されていない場合の導電性異物の挙動を示す説明図および電界の印加状況を示す線図である。
【図３】金属容器の内面が絶縁被覆されている場合の導電性異物の挙動を示す説明図および電界の印加状況を示す線図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  金属容器、２  導体、３  絶縁スペーサ、４  絶縁ガス、５  導電性異物、６  パーティクルトラップ、７  誘電体被膜。
【図１】
0004812521.tif 000002
【図２】
0004812521.tif 000003
【図３】
0004812521.tif 000004