(57)【要約】【課題】碍管内の構造が簡素でありながら、絶縁性能が確保されて、碍管の小型化を図ることが可能なガスブッシングを提供すること。【解決手段】ガスブッシング１は、絶縁ガスが封入される碍管２と、碍管２内に配置され、碍管２の軸方向に延伸する中心導体５と、碍管２内に配置され、中心導体５および碍管２から離間するとともに、軸方向における中心導体５の一部を周回するシールド１１と、碍管２の上端部と碍管２の下端部との間で碍管２に固定されるとともに、シールド１１に固定されて、シールド１１を支持するフランジ１０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁ガスが封入される碍管と、
前記碍管内に配置され、前記碍管の軸方向に延伸する中心導体と、
前記碍管内に配置され、前記中心導体および前記碍管から離間し、前記軸方向における前記中心導体の一部を周回するシールドと、
前記碍管の上端部と前記碍管の下端部との間で前記碍管に固定されるとともに、前記シールドに固定されて、前記シールドを支持する支持部材と
を備えることを特徴とするガスブッシング。
【請求項２】
前記碍管の下端部に取り付けられ、接地電位にあるフランジを備え、
前記シールドの下端は、前記フランジよりも上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のガスブッシング。
【請求項３】
前記碍管は、第１の碍管と、前記第１の碍管よりも下に配置され、前記第１の碍管に接続された第２の碍管とを有し、
前記第１の碍管の下端部に第１のフランジが設けられ、
前記第２の碍管の上端部に第２のフランジが設けられ、
前記支持部材は、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に挟まれた中間フランジであり、
前記第１および第２のフランジは、前記第１および第２のフランジ間に前記中間フランジが挟まれた状態で、締結部材により互いに締結されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスブッシング。
【請求項４】
前記碍管は、第１の碍管と、前記第１の碍管よりも下に配置され、前記第１の碍管に接続された第２の碍管とを有し、
前記支持部材は、円筒部および前記円筒部の内周面に接続された円環部を有する金具であり、
前記第１の碍管の下端部と前記第２の碍管の上端部とが前記円筒部によって一体に接続され、
前記第１の碍管の下端部と前記第２の碍管の上端部との間に前記円環部が挟まれ、
前記円環部の内周面に、前記シールドが固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガスブッシング。
【請求項５】
前記支持部材には、部分放電検出用のリード線が接続されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガスブッシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、碍管内に絶縁ガスが封入されたガスブッシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス絶縁機器は、ガスブッシングを介して送電線に接続される場合がある。耐震性能を確保しかつコストを低減するためには、ガスブッシングの碍管は小型化されることが望ましい。しかしながら、碍管の単純な小型化は絶縁性能の低下につながる可能性がある。
【０００３】
従来のガスブッシングでは、特許文献１に記載されているように、碍管の下部において碍管と中心導体との間に中心導体を周回する接地シールドを設けることで、碍管の下部における電界集中を緩和し、絶縁性能を確保する構成が知られている。
【０００４】
また、いわゆる超高圧クラスのガスブッシングでは、さらなる絶縁性能の確保のために、接地シールドと中心導体との間に中心導体を周回する中間シールドを設ける場合がある。ここで中間シールドは、碍管の下端部と接地タンクとの間に挟まれたフランジに絶縁物を介して支持された浮き電極である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３３５０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、碍管内に接地シールドおよび中間シールドを配置する構成では、碍管内が二重シールド構造となり、内部構造が複雑化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、碍管内の構造が簡素でありながら、絶縁性能が確保されて、碍管の小型化を図ることが可能なガスブッシングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガスブッシングは、絶縁ガスが封入される碍管と、前記碍管内に配置され、前記碍管の軸方向に延伸する中心導体と、前記碍管内に配置され、前記中心導体および前記碍管から離間し、前記軸方向における前記中心導体の一部を周回するシールドと、前記碍管の上端部と前記碍管の下端部との間で前記碍管に固定されるとともに、前記シールドに固定されて、前記シールドを支持する支持部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、碍管内の構造が簡素でありながら、絶縁性能が確保されて、碍管の小型化を図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るガスブッシングの構成を示す縦断面図
【図２】実施の形態１において碍管の下部フランジの周囲における電界計算の一例を示す図
【図３】実施の形態２に係るガスブッシングの構成の一部を示す縦断面図
【図４】実施の形態３に係るガスブッシングの構成を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係るガスブッシングを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係るガスブッシングの構成を示す縦断面図である。ガスブッシング１は、絶縁ガスが封入された碍管２と、碍管２内に配置された中心導体５と、碍管２に固定されたフランジ１０と、碍管２内に配置され、フランジ１０に固定されるとともに、中心導体５を周回するシールド１１とを備える。
【００１３】
碍管２は、上端部および下端部を有し、上端部から下端部まで軸方向に延伸する。碍管２は、絶縁筒３と、絶縁筒３の外周面に形成された絶縁性の外被４とを備える。絶縁筒３は円筒状である。碍管２の軸方向は、絶縁筒３の軸方向である。
【００１４】
絶縁筒３は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）から形成される。外被４は、例えばシリコーンゴムのようなポリマー材料から形成される。なお、碍管２は磁器碍管としてもよい。絶縁筒３の内部には、例えば六フッ化硫黄ガスである絶縁ガスが封入される。
【００１５】
絶縁筒３の上端部には、上部フランジであるフランジ６が設けられている。碍管２の上端部は、フランジ６が設けられ絶縁筒３の上端部である。フランジ６は金属製である。フランジ６には、蓋板状の導体１５が固定されている。導体１５は、絶縁筒３の上端部を閉塞する。
【００１６】
中心導体５は、碍管２の軸方向に延伸する。なお、中心導体５の中心軸と絶縁筒３の中心軸は一致している。中心導体５は通電部であり、交流電圧が印加される。中心導体５の上端部は、導体１５に接続されている。
【００１７】
導体１５には、絶縁筒３の外側に露出する端子１６が固定されている。導体１５には、端子１６を周回するシールド１７が取り付けられている。シールド１７は、碍管２の上端部における電界集中を緩和する。端子１６には、図示しない送電線が接続される。
【００１８】
絶縁筒３の下端部には、下部フランジであるフランジ９が設けられている。碍管２の下端部は、フランジ９が設けられ絶縁筒３の下端部である。フランジ９は金属製である。フランジ９は、接地タンク５０のフランジ５１に図示しない締結部材により締結されている。従って、フランジ９は接地電位にある。接地タンク５０は、ガス絶縁機器を構成するタンクの一部である。中心導体５は、碍管２の下端部を貫通し、接地タンク５０内を延伸する。
【００１９】
碍管２は、第１の碍管である碍管２ａと、碍管２ａと接続される第２の碍管である碍管２ｂとを備える。碍管２ａは、碍管２ｂよりも上に配置される。碍管２ａは、第１の絶縁筒である絶縁筒３ａと、絶縁筒３ａの外周面に形成された絶縁性の第１の外被である外被４ａとを備える。同様に、碍管２ｂは、第２の絶縁筒である絶縁筒３ｂと、絶縁筒３ｂの外周面に形成された絶縁性の第２の外被である外被４ｂとを備える。フランジ６は絶縁筒３ａの上端部に設けられ、フランジ９は絶縁筒３ｂの下端部に設けられる。絶縁筒３は、絶縁筒３ａ，３ｂからなる。外被４は、外被４ａ，４ｂからなる。
【００２０】
碍管２ａの下端部には、第１のフランジであるフランジ７が設けられている。詳細には、フランジ７は絶縁筒３ａの下端部に設けられている。碍管２ｂの上端部には、第２のフランジであるフランジ８が設けられている。詳細には、フランジ８は絶縁筒３ｂの上端部に設けられている。フランジ７，８は金属製である。フランジ７，８間には、中間フランジであるフランジ１０が挟まれている。
【００２１】
フランジ１０は、円環状である。フランジ１０は金属製である。フランジ７，８は、フランジ７，８間にフランジ１０が挟まれた状態で、図示しない締結部材により互いに締結されている。これにより、フランジ１０は、碍管２ａ，２ｂ間で碍管２ａ，２ｂに固定される。すなわち、フランジ１０は、軸方向における碍管２の中間の位置で碍管２に固定される。ここで、碍管２の中間の位置は、碍管２の上端部と碍管２の下端部との間の位置である。
【００２２】
フランジ１０の内周面には、円筒状のシールド１１が固定されている。シールド１１は、上端１１ａおよび下端１１ｂを有する。シールド１１の外径は、絶縁筒３の内径よりも小さい。そして、シールド１１は、中心導体５および碍管２から離間している。シールド１１は、締結部材によりフランジ１０に固定されてもよいし、または溶接によりフランジ１０に固定されてもよい。シールド１１は、金属製である。シールド１１は、軸方向に中心導体５の一部を周回する。このように、シールド１１は、フランジ１０によって碍管２に固定される。すなわち、フランジ１０は、シールド１１を支持する支持部材である。
【００２３】
シールド１１は、フランジ１０を介して絶縁筒３によって支持されるので、浮き電極である。従って、碍管２のフランジ９とシールド１１の下端１１ｂとの間には電位差が生ずる。シールド１１とフランジ９との間で絶縁破壊が生じないように、電界計算により、シールド１１の下端１１ｂとフランジ９との位置関係を決めることができる。
【００２４】
特に、シールド１１の下端１１ｂは、フランジ９よりも上方に配置されることが望ましい。これにより、シールド１１とフランジ９との間で電界が緩和され、絶縁性能が向上する。
【００２５】
図２は、碍管２のフランジ９の周囲における電界計算の一例を示す図である。図２では、碍管２の中心軸２０、フランジ９，１０、シールド１１、シールド１１の下端１１ｂおよびフランジ５１が示されている。図２では、図１とは異なり、シールド１１の下端１１ｂはフランジ９よりも下方に配置されている。この場合は、シールド１１の下端１１ｂがフランジ９よりも上方に配置される構成と比較して、シールド１１とフランジ９との間で電界が集中する。
【００２６】
本実施の形態では、碍管２の上端部と碍管２の下端部との間で碍管２にフランジ１０を固定し、フランジ１０にシールド１１を固定する。シールド１１は中間電極となるので、シールド１１の下端１１ｂと碍管２の下端部に設けられたフランジ９との間に電位差が生ずる。この電位差を利用し、シールド１１とフランジ９との間で絶縁破壊が生じないようにシールド１１およびフランジ９の位置関係を決めることができる。これにより、従来のように、接地シールドを設けることなく、またシールド１１を支持する絶縁物を設けることなく、碍管２内の構造が簡素化される。
【００２７】
従って、本実施の形態によれば、碍管２は簡素な内部構造を有しながら、ガスブッシング１の絶縁性能が確保され、碍管２の小型化が可能となり、ガスブッシング１の耐震性能も向上する。
【００２８】
実施の形態２．
図３は、本実施の形態に係るガスブッシングの構成の一部を示す縦断面図である。なお、図３では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。図３に示すように、本実施の形態では、フランジ１０にはリード線２５が接続され、フランジ１０からリード線２５が引き出されている。詳細には、フランジ１０に図示しないリード線引き出し用のタップが設けられ、このタップにリード線２５が接続されている。リード線２５の一端２５ａは図示しない電圧検出装置に接続可能である。
【００２９】
このような構成によれば、リード線２５を電圧検出装置に接続することで、シールド１１は、部分放電検出用の電極として利用可能である。この際に、図示例のように、フランジ１０と接地との間に挿入される容量Ｃを調整することで、検出される電圧値を適正範囲に調整可能である。
【００３０】
本実施の形態によれば、部分放電検出用の電極を別に設ける必要がないので、コストが低減され、試験時間の短縮にも繋がる。
【００３１】
実施の形態３．
図４は、本実施の形態に係るガスブッシングの構成を示す縦断面図である。なお、図４では、図１に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００３２】
ガスブッシング３１は、絶縁ガスが封入された碍管３２と、碍管３２内に配置された中心導体５と、碍管３２に固定された金具３５と、碍管３２内に配置され、金具３５に固定されるとともに、中心導体５を周回するシールド１１とを備える。
【００３３】
碍管３２は、上端部および下端部を有し、上端部から下端部まで軸方向に延伸する。碍管３２は、絶縁筒３３と、絶縁筒３３の外周面に形成された絶縁性の外被３４とを備える。絶縁筒３３は円筒状である。碍管３２の軸方向は、絶縁筒３３の軸方向である。
【００３４】
絶縁筒３３は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）から形成される。外被３４は、例えばシリコーンゴムのようなポリマー材料から形成される。なお、碍管３２は磁器碍管としてもよい。絶縁筒３３の内部には、例えば六フッ化硫黄ガスである絶縁ガスが封入される。
【００３５】
絶縁筒３３の上端部には、上部フランジであるフランジ６が設けられている。碍管３２の上端部は、フランジ６が設けられ絶縁筒３３の上端部である。フランジ６は金属製である。フランジ６には、蓋板状の導体１５が固定されている。導体１５は、絶縁筒３３の上端部を閉塞する。
【００３６】
中心導体５は、碍管３２の軸方向に延伸する。なお、中心導体５の中心軸と絶縁筒３３の中心軸は一致している。中心導体５は通電部であり、交流電圧が印加される。中心導体５の上端部は、導体１５に接続されている。
【００３７】
導体１５には、絶縁筒３３の外側に露出する端子１６が固定されている。導体１５には、端子１６を周回するシールド１７が取り付けられている。シールド１７は、碍管３２の上端部における電界集中を緩和する。端子１６には、図示しない送電線が接続される。
【００３８】
絶縁筒３３の下端部には、下部フランジであるフランジ９が設けられている。碍管３２の下端部は、フランジ９が設けられ絶縁筒３３の下端部である。フランジ９は金属製である。フランジ９は、接地タンク５０のフランジ５１に図示しない締結部材により締結されている。従って、フランジ９は接地電位にある。接地タンク５０は、ガス絶縁機器を構成するタンクの一部である。中心導体５は、碍管３２の下端部を貫通し、接地タンク５０内を延伸する。
【００３９】
碍管３２は、第１の碍管である碍管３２ａと、碍管３２ａと接続される第２の碍管である碍管３２ｂとを備える。碍管３２ａは、碍管３２ｂよりも上に配置される。碍管３２ａは、第１の絶縁筒である絶縁筒３３ａと、絶縁筒３３ａの外周面に形成された絶縁性の第１の外被である外被３４ａとを備える。同様に、碍管３２ｂは、第２の絶縁筒である絶縁筒３３ｂと、絶縁筒３３ｂの外周面に形成された絶縁性の第２の外被である外被３４ｂとを備える。フランジ６は絶縁筒３３ａの上端部に設けられ、フランジ９は絶縁筒３３ｂの下端部に設けられる。絶縁筒３３は、絶縁筒３３ａ，３３ｂからなる。外被３４は、外被３４ａ，３４ｂからなる。
【００４０】
金具３５は、円筒部３５ａと、円筒部３５ａの内周面に接続された円環部３５ｂとを有する。円筒部３５ａの軸方向長は、円環部３５ｂの軸方向長よりも長い。円環部３５ｂの外周面は、軸方向における円筒部３５ａの中央で円筒部３５ａの内周面に接続されている。円環部３５ｂは、円筒部３５ａに一体に接続されている。
【００４１】
円筒部３５ａの内径は、碍管３２ａの下端部の外径に等しい。詳細には、円筒部３５ａの内径は、絶縁筒３３ａの下端部の外径に等しい。また、円筒部３５ａの内径は、碍管３２ｂの上端部の外径に等しい。詳細には、円筒部３５ａの内径は、絶縁筒３３ｂの上端部の外径に等しい。円筒部３５ａの内周面のうち円環部３５ｂよりも上の部分は、絶縁筒３３ａの下端部の外周面に固定されている。円筒部３５ａの内周面のうち円環部３５ｂよりも下の部分は、絶縁筒３３ｂの上端部の外周面に固定されている。円環部３５ｂは、絶縁筒３３ａの下端部と絶縁筒３３ｂの上端部との間に挟まれる。
【００４２】
このようにして、碍管３２ａの下端部と碍管３２ｂの上端部とが金具３５の円筒部３５ａによって一体に接続されている。すなわち、実施の形態１では、碍管２ａと碍管２ｂとが碍管２ａ，２ｂ間にフランジ１０を配置した状態で締結される構造となっているが、本実施の形態では、碍管３２ａ，３２ｂは、組み立て時に締結をすることなく、最初から金具３５によって一体に接続されている。
【００４３】
円環部３５ｂの内周面には、円筒状のシールド１１が固定されている。シールド１１は、上端１１ａおよび下端１１ｂを有する。シールド１１の外径は、絶縁筒３３の内径よりも小さい。シールド１１は、締結部材により円環部３５ｂに固定される。シールド１１は、金属製である。
【００４４】
シールド１１は、中心導体５および碍管３２から離間している。シールド１１は、軸方向に中心導体５の一部を周回する。シールド１１は、金具３５によって碍管３２に固定される。すなわち、金具３５は、シールド１１を支持する支持部材である。
【００４５】
シールド１１は、金具３５を介して絶縁筒３３によって支持されるので、浮き電極である。従って、碍管３２のフランジ９とシールド１１の下端１１ｂとの間には電位差が生ずる。シールド１１とフランジ９との間で絶縁破壊が生じないように、電界計算により、シールド１１の下端１１ｂとフランジ９との位置関係を決めることができる。
【００４６】
特に、シールド１１の下端１１ｂは、フランジ９よりも上方に配置されることが望ましい。これにより、シールド１１とフランジ９との間で電界が緩和され、絶縁性能が向上することは、実施の形態１で説明した通りである。
【００４７】
本実施の形態によれば、金具３５が碍管３２に一体に接続されているので、金具３５を碍管３２ａ，３２ｂに締結する必要がなく、シールド１１の碍管３２への取り付け構造が簡素化される。本実施の形態のその他の効果は実施の形態１と同様である。
【００４８】
また、本実施の形態と実施の形態２を組み合わせることもできる。すなわち、金具３５からリード線を引き出し、このリード線を部分放電の検出に利用することもできる。
【００４９】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１，３１  ガスブッシング、２，２ａ，２ｂ，３２，３２ａ，３２ｂ  碍管、３，３ａ，３ｂ，３３，３３ａ，３３ｂ  絶縁筒、４，４ａ，４ｂ，３４，３４ａ，３４ｂ  外被、５  中心導体、６〜１０，５１  フランジ、１１，１７  シールド、１１ａ  上端、１１ｂ  下端、１５  導体、１６  端子、２０  中心軸、２５  リード線、２５ａ  一端、３５  金具、３５ａ  円筒部、３５ｂ  円環部、５０  接地タンク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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