JPH0379927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はガス絶縁機器に関し、特に、高圧導体
の周囲に配置した高圧シールド部に集められる金
属異物（特に線状金属）の捕獲手段を設けて耐電
圧低下の防止を図つたガス絶縁機器に係る。

（従来の技術） 一般に、負荷開閉装置においては、ケース内部
に絶縁ガス（一般にSF₆ガス）が封入され、固定
接触子と可動接触子が設けられている。ケース内
に封入されているSF₆ガスは、通常では安定であ
るが、負荷電流開閉時に高温のアークにさらされ
ると分解する。この熱が取除かれた際、雰囲気中
に分解ガスの成分と結合する物質が存在しない場
合には、再結合してもとのSF₆ガスに戻る。しか
し、電極金属の蒸発・分散による金属生成物が存
在する場合には、分解ガスの成分は、この金属生
成物と結合して金属弗化物の粉末を作る。この金
属弗化物の粉末は電流開閉回数と共に増加し、接
地ケース及び絶縁スペーサ等の表面に堆積する。
また、負荷開閉装置の組立時に金属異物が混入す
る可能性もある。これらの金属異物が開閉装置内
にあると、耐電圧性能の低下の原因になる。

一方、母線は負荷電流開閉がないため、運転中
に金属異物を発生させない。しかし、母線組立て
が現場で実施されるため、組立中における金属異
物の混入も考えられ、負荷開閉装置の場合と同
様、耐電圧性能の低下につながる。

以下、これらの問題点について、図面を参照し
て具体的に説明する。

第４図に従来のガス絶縁機器の開閉装置の一つ
であるガス遮断器を示す。

ほぼ水平方向に配置され、SF₆ガス等の絶縁ガ
スが封入された円筒形の接地ケース１内に、固定
側電極２と可動側電極３が対向しており、可動側
電極３に対しては、パツフア室４を経由して絶縁
ロツド５により、操作機６内の開閉機構７から駆
動力が伝達される。固定側電極２及び可動側電極
３は、接地ケース１に対して絶縁筒８で絶縁支持
されている。パツフア室４の電界緩和のために、
高圧シールド９が取付けられている。また、ガス
遮断器単体として使用される場合は、絶縁スペー
サ１０上にブツシングが取付けられる。

第５図は、従来のガス絶縁機器の母線を示す。
円筒形の接地ケース１内に、円筒形の高圧導体１
１が同軸状に配置され、この高圧導体１１は、絶
縁支持物１２で接地ケース１より絶縁支持されて
いる。隣接する高圧導体１１は、接触子１３で接
続されている。接触子１３部の電界緩和のため
に、高圧シールド９が取付けられている。

以上説明したような第４図及び第５図のガス絶
縁機器においては、図面から明らかなように、高
圧シールド９部の径が電流通電部分の高圧部の径
よりも大きくなつている。

第６図は、高圧シールド９近辺に金属異物１４
がある場合の金属異物１４の動きを説明した図で
ある。

第６図からわかる様に、金属異物１４は、静電
気力FLと重力Fgの合成力Ｆにより、高圧シール
ド９と接地ケース１の間の空間を動きまわる。特
に、高圧シールド９の設置範囲より外にある金属
異物１４は、高圧シールド９の設置範囲内に向か
う力を受ける。そのため、高圧シールド９近辺の
金属異物は、全て高圧シールド９と接地ケース１
との間に集められ、その空間で上下運動を行い、
その上、一旦高圧シールド９の設置範囲内に入つ
た金属異物１４は、高圧シールド９の設置範囲外
に出ることはない。金属異物１４の中で特に線状
金属はこの傾向が著しい。

そして、この様に金属異物が浮遊状態にある
と、同部の耐電圧性能が大幅に低下する。そのた
め、この状態で運転されているガス絶縁機器に、
サージ等の過電圧が侵入すると、絶縁破壊を生じ
る恐れがある。この様な耐電圧性能の低下を抑制
するために、充電部と接地ケース１との距離を大
きくすることも考えられるが、その場合には、接
地ケース１が大型化してしまい、不都合である。
また、遮断器等においては、電流遮断を重ねるに
つれ、接触子１３から発生する金属異物１４の量
が増え、接触子１３の寿命が短縮してしまう問題
もある。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の様に、従来のガス絶縁機器においては、
高圧シールドと接地ケースの間に金属異物が集ま
り、浮遊することにより、同部における耐電圧性
能が低下してしまうという問題が存在していた。

本発明は、以上の様な従来技術の欠点を解決す
るために提案されたものであり、その目的は、ガ
ス絶縁機器内に発生もしくは混入した金属異物
を、高圧シールドと接地ケースの間に浮遊させる
ことなく、絶縁上問題のない位置に捕獲すること
により、耐電圧性能を向上したガス絶縁機器を提
供することである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のガス絶縁機器は、高圧シールドと対向
する接地ケースの一部に、外部に突出する円筒形
の金属異物捕獲用ポケツトを設けると共に、この
ポケツト内に、電界緩和用の補助電極として、ポ
ケツトと同軸状に配置された円筒部と、この円筒
部の高圧導体側に配置され、同側に脹らむ様な湾
曲を有し、且つポケツトと円筒部との間の空間を
覆い、円筒部内側に突出して円筒部の内径よりも
小径の捕獲口を形成する傾斜部とから成る補助電
極を設けたことを特徴とするものである。

（作用） 以上の様な構成を有する本発明においては、一
旦高圧シールドの設置範囲に集められた金属異物
が、ポケツト内に落下して捕獲される。この場
合、ポケツト内が低電界である上、補助電極の傾
斜部が、高圧導体側に脹らむような湾曲を有して
いるため、この補助電極の傾斜部によつて、低電
界であるポケツト内の電界をさらに電界緩和する
ことができる。この結果、ポケツト内に捕獲され
た金属異物はほとんど動作せず、再び浮上するこ
とがない。

また、補助電極の傾斜部は、ポケツトと円筒部
との間の空間を覆い、且つ、この傾斜部を円筒部
の内側に突出させ、円筒部の内径よりも小径の捕
獲口を形成している。すなわち、傾斜部は、高電
圧空間側に大径部を有する漏斗形状を有している
ため、高電圧空間側からポケツト内に向けての異
物の収集、捕獲に当たり、高い能力を発揮でき
る。その上、仮にポケツト内の異物が浮上がつた
としても、補助電極の傾斜部の先端が円筒部内部
に突出していることに加えて、異物の出口となる
捕獲口が、円筒部の内径よりも小径であるため、
異物がポケツトの外部へ飛び出すことを防止で
き、捕獲した異物を確実に保持できる。

従つて、本発明によれば、高圧シールドと接地
ケースとの間の空間に集められた金属異物のほぼ
全てをポケツト内に捕獲し、この状態を確実に維
持できるため、耐電圧を格段に向上できる。

（実施例） 以上説明した様な本発明によるガス絶縁機器の
実施例を、図面を参照して具体的に説明する。な
お、第４図乃至第６図に示した前記従来例と同一
部分には同一符号を付し説明を省略する。

まず、第１図はガス遮断器、第２図は母線の断
面図であり、各図に示す様に、高圧シールド９と
対向する部分の接地ケース１下部に、外部に突出
する円筒形の金属異物捕獲用ポケツト１５が設け
られている。この金属異物捕獲用ポケツト１５の
底にはそれぞれ蓋１６が設けられている。

第３図は、第１図及び第２図の金属異物捕獲用
ポケツト１５周辺を示す拡大断面図であり、ポケ
ツト１５の内部には、これと同軸状の円筒部１７
ａとその高圧導体側の傾斜部１７ｂとから成る補
助電極１７が設けられている。補助電極１７の傾
斜部１７ｂは、高圧導体同側に脹らむ様な湾曲を
有するものとされ、ポケツト１５と円筒部１７ａ
との間の空間を覆い、円筒部内側に突出して円筒
部１７ａの径よりも小径の捕獲口を形成してい
る。

以上の様な構成を有する本実施例の作用は次の
通りである。

すなわち、高圧シールド９内に集められた金属
異物１４は、金属異物捕獲用ポケツト１５の入口
から、補助電極１７の傾斜部１７ｂの曲率部で下
向きの力を受け、捕獲口からポケツト内に落下
し、蓋１６上に集められる。この場合、金属異物
捕獲用ポケツト１５が低電界であり、さらに、補
助電極１７の傾斜部１７ｂにてポケツト１５入口
の曲率が小さくされているため、より高い電界緩
和効果を得られる。この結果、ポケツト内に捕獲
された金属異物１４はほとんど動作せず、再び浮
上することがない。

この場合、仮に金属異物捕獲用ポケツト１５内
の金属異物１４が浮上してしまつたとしても、補
助電極１７の傾斜部１７ｂの先端が円筒部１７ａ
内部に突出していることに加えて、異物の出口と
なる捕獲口が、円筒部１７ａの内径よりも小径で
あるため、ポケツト１５内に捕獲された金属異物
１４が外へ飛び出すことを防止でき、金属異物１
４をポケツト１５内に確実に保持できる。

従つて、金属異物１４を効果的にポケツト１５
内に捕獲、保持できるため、耐電圧を向上でき、
サージ等の過電圧が侵入しても初期の絶縁耐力を
有しているため絶縁破壊を起こすことがない。さ
らに、本実施例によれば、接地ケース１と充電部
との間の距離を大きくする必要がないため、ガス
絶縁機器の小型化に貢献でき、また、遮断器等に
おいては接触子１３の寿命を向上できる。

［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明によれば、運転前に
混入した金属異物及び運転中に発生した金属異物
を、一旦高圧シールドと接地ケースとの間に集め
た後、ポケツト内に形成される低電界領域の金属
異物収集作用、重力に起因する落下作用、及び補
助電極の傾斜部形状に起因する収集作用及び電界
緩和作用を利用して効率よく捕獲用ポケツトに集
め、さらに、このポケツト内に捕獲された金属異
物を、前記低電界領域に起因する浮遊防止作用及
び補助電極の傾斜部形状による飛び出し防止作用
によつてポケツト内に確実に保持できるため、耐
電圧性能を向上したガス絶縁機器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明によるガス
絶縁機器の一実施例であるガス遮断器と母線を示
す断面図、第３図は第１図及び第２図の実施例の
要部を示す断面図、第４図及び第５図はそれぞれ
従来のガス絶縁機器のガス遮断器と母線を示す断
面図、第６図は従来のガス絶縁機器内における金
属異物の動きを示す断面図である。 １……接地ケース、２……固定側電極、３……
可動側電極、４……パツフア室、５……絶縁ロツ
ド、６……操作機、７……開閉機構、８……絶縁
筒、９……高圧シールド、１０……絶縁スペー
サ、１１……高圧導体、１２……絶縁支持物、１
３……接触子、１４……金属異物、１５……捕獲
用ポケツト、１６……蓋、１７……補助電極、１
７ａ……補助電極の円筒部、１７ｂ……補助電極
の傾斜部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼ水平方向に配置され、SF₆ガス等の絶縁
   ガスが封入された円筒形の接地ケース内に、高圧
   導体を配置し、この高圧導体の周囲に高圧シール
   ドを同軸状に配置して成るガス絶縁機器におい
   て、 前記高圧シールドと対向する接地ケースの一部
   に、外部に突出する円筒形の金属異物捕獲用ポケ
   ツトを設けると共に、このポケツト内に、電界緩
   和用の補助電極として、ポケツトと同軸状に配置
   された円筒部と、この円筒部の高圧導体側に配置
   され、同側に脹らむ様な湾曲を有し、且つポケツ
   トと円筒部との間の空間を覆い、円筒部内側に突
   出して円筒部の内径よりも小径の捕獲口を形成す
   る傾斜部とから成る補助電極を設けたことを特徴
   とするガス絶縁機器。