JPS601803B2 - 気体絶縁形送電線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は気体絶縁形送電線、特に、そらせ部材を含む
粒子トラップ装置を備えた気体絶縁形送電線に関するも
のである。

気体絶縁形送電線は通常、接地された金属製の外装、こ
の外装内の高電圧内部導体、及び外装と高電圧内部導体
との間に高絶縁耐力を保つための六フッ化硫黄等の圧縮
気体を備え含んでいる。

しかしながら、その圧縮気体中の遊離した導電性固体粒
子あるいは半導電性固体粒子は、圧縮気体の絶縁耐力並
びに、絶縁体の表面に沿った絶縁耐力を弱めることが知
られている。これらの粒子によって引き起こされる問題
を除去するため、米国特許第３５１５９３９号、第３７
９２１８８号、第３８１３４７５号、及び第３８蛾３６
７号明細書に開示されているように、様々な手段が、こ
れら粒子を除去するか、あるいは不活性化するために用
いられて来た。これら米国特許明細書は全て、その粒子
を、わなに掛ける手段として外装の付近に低電界領域あ
るいは雫電界領域を設ける方法を記載している。電界中
を動き、外装と内部導体との間を行ったり来たりする粒
子は、低電界領域、即ち、わなにかかり捕獲される領域
に結局辿り着く。この低電界領域が、これら粒子をわな
にかける、即ち捕獲できる理由は次の通りである。即ち
、粒子に作用して、粒子を外装から離れさせて圧縮気体
中に移動させ、内部導体にまで到達させる力は、粒子の
議導された電荷（ｑ＝４／３汀ｙ２ご妃ｏ：ただしｙは
粒子の半径）と電界強度（Ｅｏ）との積に等しい。しか
しながら、低電界領域においてはその電界強度は小さく
、粒子を外装から離れさせる力は、電界強度の減少量の
自乗に比例（４／３汀ｙ２ ２妃夕）して減少するから
である。しかしながら、問題が起きるのは送電線の動作
中においてである。

内部導体を通常の交流電流が流れるとき、高電圧直流電
流が印加されることがある。すると高電圧直流電界が粒
子を外装から浮揚させて外装と内部導体との間を移動さ
せ、電気的絶縁破壊を生じさせてしまうことがある。ま
た、この粒子は、外装に働く機械的な衝撃によっても低
電界領域から移動することがある。この機械的な衝撃は
粒子を高電界領域に再び入り込ませ、そこで送電線に対
して害を及ぼす。更に、この粒子が移動する第三番目の
場合としては、最初の調整後に送電線を送電線系等とし
て設置する場合に、送電線部分が誤って設置されること
が挙げられる。例えば、送電線の粒子トラップを垂直方
向の上方にして設置した場合には、重力によって粒子は
低電界領域を離れ、絶縁破壊を起こさせてしまう。従っ
て、低電界領域あるいは粒子トラップに入ったこのよう
な粒子に機械的な衝撃、重力あるいは直流電界が作用し
ても、粒子を粒子トラッブに確実に留まらせて置くよう
な何等かの装置を設けることが望ましい。この発明に係
る気体絶縁形送電線は低電位にある外装と、前記外装内
に配置され、前記外装に対して高電位にある内部導体と
、前記外装と前記内部導体との間に入れられた絶縁気体
と、前記内部導体を前記外装内に絶縁支持する絶縁支持
装置と、前記外装内に存在する粒子を捕獲するために前
記外装内に配置された粒子トラツプ装置と、を備え、前
記粒子トラップ装置は、前記外装の内側表面に近接した
位置にありかつ電気的に結合され、前記外装との間に前
記粒子と捕獲する低電界領域を形成する、開□を有する
電極と、前記開口に組合わされて、前記閉口を通り抜け
ようとする粒子を前記電極と前記外装との間の低電界領
域に向けてそらすそらせ都材とを備えている。

端的に言うと、外装の内部表面に対して近接して位置し
、外装に電気的に結合された閉口を有する電極を備えた
粒子トラップ装置が含まれている。

この電極と外装との間には粒子を捕獲するための低電界
領域が形成されている。又、閉口を通る粒子を、電極と
外装との間の領域に向けてそらす、開〇に組合わされた
そらせ部村が含まれている。粒子は、電界が貫通せず粒
子が簡単に飛び出せない低電界領域において捕獲される
。この発明による気体絶縁形送電線の実施例を第１図乃
至第６図について説明する。

第１図はこの発明に係る気体絶縁形送電線を示している
。

図においては単一の内部導体が示されているが、この発
明は外装内に複数個の内部導体を備えた気体絶縁形送電
線をも包含するものであることは理解されよう。この気
体絶縁形送電線は低若し〈は大地電位にある金属製の外
装１０及びこの外装１０内に配置された内部導体１２を
備えている。内部導体１２は外装１０１こ対して高電位
にあり、通常、１２１ｋＶ、１４球Ｖ、２４２ｋＶ、３
６２ｋＶ、５５０ｋＶ若しくは８００ｋＶの電圧を送る
ことができる。また、外装１０内には、外装１０内の内
部導体１２を絶縁支持するスベーサ艮０ち絶縁支持装置
１４が配置されている。六フッ化硫黄等を、その代表的
なものとする絶縁気体１６は外装１０と内部導体１２と
の間に入れられている。この絶縁気体１６は内部導体１
２を外装１０から電気的に絶縁している。外装１０内に
は、外装１０内に存在するあらゆる導電性固体粒子２０
を、捕獲あるいはわなにかける働きをする粒子トラップ
装置１８が配置されている。

第２図から、粒子トラップ装置１８は絶縁スベーサ１４
によって外装１０内に位置保持されていることがわかる
。しかしながら、絶縁スベーサ１４と粒子トラツプ装置
１８とは一体構造とする必要はなく、別個の構造とする
ことができ‐る。また、絶縁スベーサ１４は三本の柱状
のものが図示されているが、円錐状、円盤状、あるいは
他の形の絶縁スベーサを用いても構わない。粒子トラッ
プ装置１８は電極２２及び、この電極２２内の複数個の
開□２４を備えている。関口２４はスロットのように図
示されているが、穴となっていてもよい。そして粒子ト
ラップ装置１８は、そらせ部村２６を備えることによっ
て完全となる。電極２２及び外装１０間の低電界領域２
８は、粒子２０が不活性化され、あるいは捕獲される低
電界領域である。

いったん粒子２０が低電界領域即ち捕獲領域２８内に入
ると、この低電界領域２８からこれら粒子を脱出させて
絶縁気体１６の絶縁破壊を生じさせようとする力は、こ
れら粒子２０‘こ十分作用しなくなる。更に、第３図に
おいては、ある一つの関口２４、電極表面２２及びそら
せ部材２６の拡大図が示されている。

図示の如く、そらせ部材２６は電極２２と連なった壁３
０を有し、外装１０の方へ延びている。壁３０‘ま電極
２２及び開□２４に対して、ある角度傾いており、関口
２４に向って外側に延びている。この構成に於ては、関
口２４を通り抜ける全ての粒子が壁３０もこぶつかり、
第３図の粒子の進路３６のように、電極２２と外装１０
との間の電界の貫通しない低電界領域２８の部分にそら
される。この位置は、開ロ２４の一直線上にないので、
直流電界若しくは機械的な衝撃が生じて、粒子２０が持
ち上がっても、粒子２川ま関口２４から出て行かず、電
極２２の外側表面３２にぶつかってしまう。従って粒子
２０が低電界領域２８から離れて送電線系統の方に再び
入り込むことを防ぐことができる。そらせ部材２６の壁
３川ま、例えば、粒子２０が通過する開口２４を形成す
るために電極２２から除去した材料であればよい。

こうすればそらせ部材２６を備えた粒子トラツプ装置１
８を簡単に製造することができ、廉価にできる。第４図
は第３図の変形例を示すものである。

第４図において、電極２２は、延長部分３４を持ってい
る。この延長部分３４は開□２４に隣接して位置し、外
装１０の右に向って延びている。この延長部分３４、即
ち、バッフルは、外装１０と電極２２との間の低電界領
域２８内に存在するどの粒子２０も、その低電界領域２
８から出ないようにするためのものである。このように
粒子捕獲作用を付加したことにより、第５図に示される
ような場合に利点が生ずる。即ち、第５図においては、
粒子トラツプ装置１８は、その正規の位置から１８０度
回転して誤った姿勢にある。この位置では、粒子トラツ
プ１８は「逆さま」になっている。これは、例えば、現
場で気体絶縁形送電線の配設中に起こることがある。こ
の位置にあっては、従来の粒子トラップ装置では低電界
領域２８内から粒子２０が重力により落ちてくることが
多かった。しかしながら、延長部分３４及びそらせ部材
の壁３川こより、すでに捕獲されている粒子２川ま第５
図の位置２０′又は２０″に落下してくるが関口２４か
ら落下するのは防止できる。この発明の気体絶縁形送電
線の粒子トラップ装置は、気体絶縁形送電線に用いられ
て有用である他、遊離した導電性粒子を嫌う回路遮断器
、磁化電流スイッチ、断路スイッチ、又は他の気体絶縁
形装置、等の電気装置において用いても効果的である。
．第６図はこのような粒子トラ
ップ装置を電流遮断スケッチに用いた場合を示している
。

電流遮断スイッチ５川ま六フッ化硫黄等の絶縁気体を封
入した外側包囲体５２を備えている。接地した外側包囲
体５２の中には、可動接点５８によって電気的に接続さ
れる二つの高電圧電極５４及び５６が配置されている。
可動接点５８は二つの位置間を動くものであり、その位
置の一つは高電圧電極５４及び５６双方に接触する位置
であり、もう一方は高電圧電極５４に唆し高電圧電極５
６と離れた位置である。可動接点５８は駆動装置（図示
せず）によって駆動される。高電圧電極５４及び５６は
それぞれ接続体６０及び６２を介して、例えば気体絶縁
形変電所の一部（図示せず）に接続される。

そして、高電圧電極５６に関して可動接点５８を移動さ
せることにより、接続体６０及び６２にそれぞれ接続さ
れた変電所の部分間の電流を制御することができる。外
側包囲体５２内には、前に述べた、この発明に係る気体
絶縁形送電線中の粒子トラップ装置と類似の粒子トラッ
プ装置６４が配置されている。この粒子トラップ装置６
４は低電位の電極６６及び、この電極６６に形成された
複数個の閉口６８を備えている。粒子トラップ装置６４
はそらせ都材７０を備えて完全なものとなっている。前
述したと同様に、例えば高電圧電極５４及び５６に対し
て可動接点５８が移動することによって発生するような
、外側包囲体５２内に存在するどのような粒子も電極６
６と外側包囲体５２との間の低電界領域７２内に捕獲さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による気体絶縁形送電線の断面図、
第２図は第１図の気体絶縁形送電線を線ローロで切った
端面断面図、第３図は、第１図における気体絶縁形送電
線の粒子トラップ装置を拡大した断面図、第４図は第３
図の粒子トラップ装置の変形例を示す断面図、第５図は
第４図の粒子トラップ装置を１８０度回転させた図、第
６図は第３図における粒子トラップ装置を用いた電気装
置の正面断面図である。 １０・・・・・・外装、１２・・・・・・内部導体、１
４・・・・・・絶縁支持装置、１６・・・・・・絶縁気
体、１８・・・・・・粒子トラツプ装置、２０，２０′
，２０″・・・・・・粒子、２２……電極、２４…・・
・開〇、２６・・…・そらせ部材、２８・・・・・・低
電界領域、３０・・・・・・壁、３４・・・・・・延長
部分、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３ ＦＩＧ．４ 町 ９ 山 ○ ○ 山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 低電位にある外装と、 前記外装内に配置され、前記外装に対して高電位にある
   内部導体と、前記外装と前記内部導体との間に入れられ
   た絶縁気体と、前記内部導体を前記外装内に絶縁支持す
   る絶縁支持装置と、前記外装内に存在する粒子を捕獲す
   るために前記外装内に配置された粒子トラツプ装置と、
   を備え、前記粒子トラツプ装置は、前記外装の内側表面
   に近接した位置にありかつ電気的に結合され、前記外装
   との間に前記粒子を捕獲する低電界領域を形成する、開
   口を有する電極と、前記開口に組合わされて、前記開口
   を通り抜けようとする粒子を前記電極と前記外装との間
   の低電界領域に向けてそらすそらせ部材とを備えた気体
   絶縁形送電線。 ２ 前記そらせ部材が、前記電極に接続され、前記外装
   の方向に延び、前記電極及び前記開口に対してある角度
   傾斜し、そして前記開口に向つて外側に延びている壁を
   備えている特許請求の範囲第１項記載の気体絶縁形送電
   線。 ３ 前記開口が、穴である特許請求の範囲第１項または
   第２項記載の気体絶縁形送電線。 ４ 前記開口がスロツトである特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の気体絶縁形送電線。 ５ 前記電極が、前記開口に隣接して位置して前記外装
   方向に延びた延長部分を備え、粒子が逃げないようにし
   た特許請求の範囲第３項又は第４項記載の気体絶縁形送
   電線。 ６ 前記絶縁気体が、六フツ化硫黄である特許請求の範
   囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の気体絶縁形送電
   線。