JPH0728489B2 - ガス絶縁電気機器 - Google Patents
ガス絶縁電気機器Info
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- JPH0728489B2 JPH0728489B2 JP59231769A JP23176984A JPH0728489B2 JP H0728489 B2 JPH0728489 B2 JP H0728489B2 JP 59231769 A JP59231769 A JP 59231769A JP 23176984 A JP23176984 A JP 23176984A JP H0728489 B2 JPH0728489 B2 JP H0728489B2
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- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 3
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 6
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- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発電所、変電所等の電気所で用いられるガス絶
縁電気機器に関する。
縁電気機器に関する。
ガス絶縁電気機器は、容器内に充電部を収納したうえ密
閉し、内部にSF6ガスを充填して前記充電部と容器間の
電気的な絶縁を計つている。なお、容器は通常、鉄板等
で構成され接地されている。
閉し、内部にSF6ガスを充填して前記充電部と容器間の
電気的な絶縁を計つている。なお、容器は通常、鉄板等
で構成され接地されている。
ところで、前記SF6ガスの充填圧力は数気圧であり、低
圧充填の場合でも低温（例えば−20℃）に於て常気圧以
上となる様な値が選ばれている。
圧充填の場合でも低温（例えば−20℃）に於て常気圧以
上となる様な値が選ばれている。
このため、高温（例えば＋40℃）に於てはSF6ガスの圧
力が高くなる。従つて、前記容器には相当の機械的強度
が要求され、例えば5mm厚の波形鉄板で側板を構成した
りすることが行われ、重量が重く取扱いも不便であつ
た。
力が高くなる。従つて、前記容器には相当の機械的強度
が要求され、例えば5mm厚の波形鉄板で側板を構成した
りすることが行われ、重量が重く取扱いも不便であつ
た。
具体的数値を例示すると、SF6ガスの充填圧が低いキユ
ービクル形ガス絶縁開閉装置（以下Ｃ−GISという）で
は、20℃に於ける定格ガス圧力は、0.5〜1.5Kg/cm2（絶
対圧で1.5〜2.5Kg/cm2）であり、2m×4mの側板への圧力
は４〜12tである。
ービクル形ガス絶縁開閉装置（以下Ｃ−GISという）で
は、20℃に於ける定格ガス圧力は、0.5〜1.5Kg/cm2（絶
対圧で1.5〜2.5Kg/cm2）であり、2m×4mの側板への圧力
は４〜12tである。
従つて、SF6ガスを高圧力充填したものにあつては、こ
の圧力が更に大きく側板の強度もより大であることが要
求される。
の圧力が更に大きく側板の強度もより大であることが要
求される。
よつて、本発明の目的は容器の内圧を温度に関係なく常
気圧にすることによりこの容器を簡素化したガス絶縁電
気機器を提供することにある。
気圧にすることによりこの容器を簡素化したガス絶縁電
気機器を提供することにある。
発明者は種々検討の結果、SF6ガスは通過させず空気特
にガス分子直径がSF6ガスよりも小さいN2ガス、O2ガス
は通過させるガス分離特性を有するガス分離膜が存在す
ることに着目し、以下の通り本発明を完成した。
にガス分子直径がSF6ガスよりも小さいN2ガス、O2ガス
は通過させるガス分離特性を有するガス分離膜が存在す
ることに着目し、以下の通り本発明を完成した。
即ち、前記膜は、上述の様なガス分離特性を有するの
で、ガス絶縁電気機器の容器内に充電部絶縁用のSF6ガ
スを常気圧で充填しこの容器の一部を前記ガス分離膜で
構成しこのガス分離膜の外側を常時大気に連通しておく
と、容器は前記膜を介して呼吸作用を行う結果、容器の
側板にかかる過大な荷重を避けることができる様にな
る。
で、ガス絶縁電気機器の容器内に充電部絶縁用のSF6ガ
スを常気圧で充填しこの容器の一部を前記ガス分離膜で
構成しこのガス分離膜の外側を常時大気に連通しておく
と、容器は前記膜を介して呼吸作用を行う結果、容器の
側板にかかる過大な荷重を避けることができる様にな
る。
ガス絶縁電気機器は容器内にSF6ガスを常圧で充填し容
器の少くとも一部を前記ガス分離膜で構成しているの
で、温度変化に応じ容器内には前記膜を通じて空気の出
入りが生じ、容易に呼吸作用が行われる。従つて、気温
変化や通停電等によつて温度化が生じても、容器内を常
気圧に維持でき容器の強度を特別に向上させる必要はな
く、電気絶縁上の問題が生じることもない。
器の少くとも一部を前記ガス分離膜で構成しているの
で、温度変化に応じ容器内には前記膜を通じて空気の出
入りが生じ、容易に呼吸作用が行われる。従つて、気温
変化や通停電等によつて温度化が生じても、容器内を常
気圧に維持でき容器の強度を特別に向上させる必要はな
く、電気絶縁上の問題が生じることもない。
以下、第１図に示す実施例に基づき本発明を説明する。
同図はＣ−GISの１例を示し、１は角形の容器で内部に
遮断器、断路器、接地装置、母線、ケーブルヘツド等の
開閉機器構成要素が収納されているが、簡単のため遮断
器２のみを示す。これら構成要素は電気的に接続され充
電部を構成する。３は操作器等収納箱で、遮断器、断路
器、接地装置等の操作時やケーブルヘツドに接続される
ケーブル等が収納されているが、簡単のため遮断器２の
操作器４のみを示す。この収納箱３内は大気と連通して
いる。
同図はＣ−GISの１例を示し、１は角形の容器で内部に
遮断器、断路器、接地装置、母線、ケーブルヘツド等の
開閉機器構成要素が収納されているが、簡単のため遮断
器２のみを示す。これら構成要素は電気的に接続され充
電部を構成する。３は操作器等収納箱で、遮断器、断路
器、接地装置等の操作時やケーブルヘツドに接続される
ケーブル等が収納されているが、簡単のため遮断器２の
操作器４のみを示す。この収納箱３内は大気と連通して
いる。
前記容器１内には前記充電部を絶縁するため、SF6ガス
５が常気圧（例えば−20℃に於いて）で封入されてい
る。６は容器１に設けられた呼吸装置で、第２図に詳細
を示す通り、容器１に設けた開口７に短管８を取付け、
この短管の開口を覆つてガス分離膜９が設けられてい
る。従つて前記膜９は容器１の一部を構成している。前
記短管８は大気10に連通しているが、必要に応じ水分吸
着剤11を介在させてもよい。前記ガス分離膜９として
は、ポリスチレン膜、シリコンゴム膜等が挙げられ、比
重が重くガス分子直径も大きいSF6ガスは通過させない
が、これに比べ比重が小さく、ガス分子直径の小さい空
気（主にN2ガスとO2ガス）を通す事ができる。
５が常気圧（例えば−20℃に於いて）で封入されてい
る。６は容器１に設けられた呼吸装置で、第２図に詳細
を示す通り、容器１に設けた開口７に短管８を取付け、
この短管の開口を覆つてガス分離膜９が設けられてい
る。従つて前記膜９は容器１の一部を構成している。前
記短管８は大気10に連通しているが、必要に応じ水分吸
着剤11を介在させてもよい。前記ガス分離膜９として
は、ポリスチレン膜、シリコンゴム膜等が挙げられ、比
重が重くガス分子直径も大きいSF6ガスは通過させない
が、これに比べ比重が小さく、ガス分子直径の小さい空
気（主にN2ガスとO2ガス）を通す事ができる。
念のため、これらの数値を示すと、次の通りである。
即ち、 N2ガスの比重（０℃,1気圧に於て）:1.25Kg/m3 O2ガスの比重（０℃,1気圧に於て）:1.429Kg/m3 SF6ガスの比重（０℃,1気圧に於て）:6.139Kg/m3 N2ガスの衝突断面積の半径:3Å O2ガスの衝突断面積の半径:1.46Å SF6ガスの衝突断面積の半径:4.77Å 従つて、気温変化等で容器１内の温度が上昇すると、SF
6ガス及び空気が膨張し、圧力が上昇する。すると、空
気のみが容器１の一部を構成するガス分離膜９を通して
大気中に放出され、SF6ガスはそのまま残る。又、気温
低下等で容器１内の温度が低下すると、この中のSF6ガ
ス、空気の分子が収縮し、負圧になろうとする。する
と、大気中の空気がガス分離膜９を通過して容器１内に
侵入する。この様にして容器１内は常に常気圧に維持さ
れる。
6ガス及び空気が膨張し、圧力が上昇する。すると、空
気のみが容器１の一部を構成するガス分離膜９を通して
大気中に放出され、SF6ガスはそのまま残る。又、気温
低下等で容器１内の温度が低下すると、この中のSF6ガ
ス、空気の分子が収縮し、負圧になろうとする。する
と、大気中の空気がガス分離膜９を通過して容器１内に
侵入する。この様にして容器１内は常に常気圧に維持さ
れる。
発明者の検討によると、広さが100cm2程度のポリスチレ
ン膜、シリコンゴム膜を用いるときは、10時間で1m3の
空気を通過させることが出来るので、5m3のガス容積を
有する容器を備えたガス絶縁電気機器に於て60℃の温度
変化を優にカバーすることが出来る。これを第３図に略
図化して示す。即ち、5m3のガス容積を有する容器１に5
6℃でSF6ガス２を１気圧に封入したとすると、−20℃で
は同図（イ）に示す様にSF6ガス２が0.77気圧、空気12
が0.23気圧となる。又、＋40℃では同図（ロ）に示す様
にSF6ガス２が0.95気圧、空気12が0.05気圧となる。従
つて容器１内は大気圧と等しく側板に余分な力が作用し
ない。
ン膜、シリコンゴム膜を用いるときは、10時間で1m3の
空気を通過させることが出来るので、5m3のガス容積を
有する容器を備えたガス絶縁電気機器に於て60℃の温度
変化を優にカバーすることが出来る。これを第３図に略
図化して示す。即ち、5m3のガス容積を有する容器１に5
6℃でSF6ガス２を１気圧に封入したとすると、−20℃で
は同図（イ）に示す様にSF6ガス２が0.77気圧、空気12
が0.23気圧となる。又、＋40℃では同図（ロ）に示す様
にSF6ガス２が0.95気圧、空気12が0.05気圧となる。従
つて容器１内は大気圧と等しく側板に余分な力が作用し
ない。
なお、SF6ガスは10％程度まではN2ガスを混入する方が
耐電圧特性が向上することが知られており、前述の様に
20％程度までの空気の混入はあまり大きな耐電圧特性の
低下を来たすことはない。従つて、Ｃ−GISの容器１が
呼吸作用を行ない、内部に前述の程度の空気が出入りし
ても電気絶縁上問題はない。
耐電圧特性が向上することが知られており、前述の様に
20％程度までの空気の混入はあまり大きな耐電圧特性の
低下を来たすことはない。従つて、Ｃ−GISの容器１が
呼吸作用を行ない、内部に前述の程度の空気が出入りし
ても電気絶縁上問題はない。
前記ガス分離膜はシート状のアルミナ磁器の様なセラミ
ツク材料を用いて構成してもよい。
ツク材料を用いて構成してもよい。
又、前記容器の１側面全体をガス分離膜で構成してもよ
いことは勿論であり、第１図の実施例に比べ呼吸面積が
広くなり、より迅速な呼吸作用ができる。
いことは勿論であり、第１図の実施例に比べ呼吸面積が
広くなり、より迅速な呼吸作用ができる。
これを更におしすすめるため、第４図に示す様にガス絶
縁電気機器の容器１全体をガス分離膜９で構成してもよ
い。この場合は遮断器２等の構成要素を予め基台13上に
組立てたうえ、ガス分離膜９で構成した容器１により覆
えばよい。ガス分離膜９が自立できない場合は、枠体14
を用いて支持してもよい。この枠体14は断路器等の構成
要素支持用に兼用することもできる。
縁電気機器の容器１全体をガス分離膜９で構成してもよ
い。この場合は遮断器２等の構成要素を予め基台13上に
組立てたうえ、ガス分離膜９で構成した容器１により覆
えばよい。ガス分離膜９が自立できない場合は、枠体14
を用いて支持してもよい。この枠体14は断路器等の構成
要素支持用に兼用することもできる。
前記ガス分離膜９の内側に、第５図に示す様な迷路15を
設けると、容器１内で閃絡等が発生した場合、これによ
る圧力急上昇が一旦迷路15で受止められ、ガス分離膜９
の破壊を防止し得る。
設けると、容器１内で閃絡等が発生した場合、これによ
る圧力急上昇が一旦迷路15で受止められ、ガス分離膜９
の破壊を防止し得る。
又、ガス分離膜９の大気側に網状物を当接させてもガス
分離膜９を圧力急上昇による破壊から防止できる。
分離膜９を圧力急上昇による破壊から防止できる。
又、容器１内の温度分布を均一にし、且つSF6ガスと空
気の混合を良くするため、容器１内にパイプを直立させ
煙突効果を用いてもよい。
気の混合を良くするため、容器１内にパイプを直立させ
煙突効果を用いてもよい。
更に、断路器、接地装置等の可動部にガス撹拌用のスカ
ートを設け可動部の移動によりSF6ガスと空気の混合を
計る様にしてもよい。
ートを設け可動部の移動によりSF6ガスと空気の混合を
計る様にしてもよい。
更に充電部導体を流れる電流によりガス撹拌用のプロペ
ラを回動させてもよい。
ラを回動させてもよい。
更に、温度降下による容器内のガス圧低下を検出してガ
ス撹拌用のプロペラを回動させSF6ガス、空気の混合を
良くすることもできる。
ス撹拌用のプロペラを回動させSF6ガス、空気の混合を
良くすることもできる。
もし、何らかの原因でSF6ガスと空気とを混合したくな
い場合は、容器１内のガスを物理的に撹拌することの少
ない構成にすると共に、空気の最大吸込状態においても
SF6ガス中で絶縁寸法が充分確保できる様充電部を配設
することがのぞましい。こ場合、容器１内のSF6ガスは
空気と混合する度合が少なくSF6ガス密度に変化はなく
絶縁管理が容易である。
い場合は、容器１内のガスを物理的に撹拌することの少
ない構成にすると共に、空気の最大吸込状態においても
SF6ガス中で絶縁寸法が充分確保できる様充電部を配設
することがのぞましい。こ場合、容器１内のSF6ガスは
空気と混合する度合が少なくSF6ガス密度に変化はなく
絶縁管理が容易である。
又、容器１内は常気圧であるためこの容器をプラスチツ
クで構成してもよく接地が要求される場合はこれにメツ
キを施せばよい。
クで構成してもよく接地が要求される場合はこれにメツ
キを施せばよい。
又、容器１を導電性のプラスチツクで構成すれば上記メ
ツキは不要となり都合が良い。
ツキは不要となり都合が良い。
以上、本発明をＣ−GISに適用した場合について説明し
たが、これに限られることはなく、ガス絶縁変圧器、ガ
ス絶縁変成器、ガス絶縁コンデンサ、ガス絶縁母線、ガ
ス絶縁避雷器等ガス絶縁電気機器であれば何にでも適用
できる。
たが、これに限られることはなく、ガス絶縁変圧器、ガ
ス絶縁変成器、ガス絶縁コンデンサ、ガス絶縁母線、ガ
ス絶縁避雷器等ガス絶縁電気機器であれば何にでも適用
できる。
本発明によれば、容器の内圧を温度に関係なく常気圧と
することができ、この容器を簡素化したガス絶縁電気機
器を提供し得るという効果を奏する。
することができ、この容器を簡素化したガス絶縁電気機
器を提供し得るという効果を奏する。
第１図は本発明の１実施例を示す斜視図、第２図は呼吸
装置の１例を示す一部切断側面図、第３図はガス絶縁電
気機器の容器の断面略図であり、温度変化による容器内
のガス圧変化を説明するためのもので、（イ）は−20℃
の場合、（ロ）は＋40℃の場合を示す。第４図は他の実
施例を示す一部切断側面図、第５図は呼吸装置の変形例
を示す一部切断側面図である。 1:容器、2:SF6ガス 9:ガス分離膜
装置の１例を示す一部切断側面図、第３図はガス絶縁電
気機器の容器の断面略図であり、温度変化による容器内
のガス圧変化を説明するためのもので、（イ）は−20℃
の場合、（ロ）は＋40℃の場合を示す。第４図は他の実
施例を示す一部切断側面図、第５図は呼吸装置の変形例
を示す一部切断側面図である。 1:容器、2:SF6ガス 9:ガス分離膜
Claims (1)
- 【請求項１】充電部絶縁用のSF6ガスが常気圧で充填さ
れた容器の少くとも一部を、前記SF6ガスは通過させず
ガス分子直径が前記SF6ガスよりも小さいN2ガス、O2ガ
スは通過させるガス分離膜で構成しこのガス分離膜の外
側が常時大気に連通している事を特徴とするガス絶縁電
気機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231769A JPH0728489B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | ガス絶縁電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59231769A JPH0728489B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | ガス絶縁電気機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112506A JPS61112506A (ja) | 1986-05-30 |
| JPH0728489B2 true JPH0728489B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=16928738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59231769A Expired - Lifetime JPH0728489B2 (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | ガス絶縁電気機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728489B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2610291B2 (ja) * | 1988-03-15 | 1997-05-14 | 株式会社東芝 | ガス絶縁電気装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195405A (ja) * | 1982-05-11 | 1983-11-14 | 富士電機株式会社 | ガス絶縁電気機器の吸着剤取付構造 |
-
1984
- 1984-11-02 JP JP59231769A patent/JPH0728489B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61112506A (ja) | 1986-05-30 |
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