CN102341982B - 密封型绝缘装置 - Google Patents

Abstract

一种密封型绝缘装置，具备：高压导体(1)，沿轴向延伸，在轴向上至少能够分割为两个；金属容器(3)，通过端部凸缘部(3a)至少能够分割为两个，在与高压导体(1)之间保持空隙的同时覆盖高压导体(1)，该空隙中填充绝缘气体(2)；以及隔板(4)，具备绝缘部件(4a)，以外周侧被端部凸缘部(3a)夹入的方式固定，在内周侧面支持高压导体(1)。在金属容器(3)内侧表面上设有非线性电阻膜(13)，该非线性电阻膜(13)填充了具备电阻值随着电流密度的增大而降低的特性的非线性电阻材料和介电常数与该非线性电阻材料不同的填充材料。

Description

密封型绝缘装置

技术领域

本发明涉及充气式开关等密封型绝缘装置。 

背景技术

在充入了绝缘性气体的容器内部密封有由绝缘物支持的高压导体的、例如充气式开关等密封型绝缘装置中，为了降低成本以及降低环境负荷，而绝缘设计合理化以及基于三相一体化等的进一步缩小化成为课题。 

密封型绝缘装置的金属容器的大小，通过绝缘以及热的设计等来决定。绝缘设计的一个点为，对在金属容器的内侧表面上存在(附着)异物时对绝缘性能的影响度进行研究。 

当在由绝缘物支持高压导体并充入了绝缘气体的密封金属容器的内部存在异物时，通过由于从金属容器等向异物供给的电荷与运行电压之间的相互作用而产生的力，异物有可能在金属容器的内部到处运动。 

当使密封型绝缘装置缩小化时，其金属容器的内侧表面的电场变强，金属容器内部存在的异物的运动容易变活跃。当异物在金属容器内部过度地运动时，有可能对绝缘性能产生影响。此外，异物形状越长，异物的运动变得越大、对绝缘性能的影响可能变得越高。 

为了抑制被施加了运行电压的异物的运动，在制造工序中、例如在异物管理工序等中进行异物除去并强化异物管理，以便较长的异物不混入金属容器内部。并且，为了使无法彻底管理的较小异物不浮起到设计上考虑的高度以上并到处运动，需要对运行电压施加时的金属容器的内侧表面的电场強度进行设计。在此，高度是指金属容器内侧表面与异物之间的距离。 

金属容器的内侧表面的电场強度，依存于高压导体与金属容器的内侧表面之间的距离，所以为了将异物的浮起高度抑制为较小，需要使金属容器增大。这成为制约密封型绝缘装置缩小化的原因。 

作为使该异物导致的对设计的制约条件缓和的方法，已知通过抑制异 物的运动而使对绝缘性能的影响无效化的技术。例如，如专利文献1～3所公开的那样，已知通过将绝缘材料进行涂层而得到的绝缘膜使异物举动不活化的技术(绝缘涂层技术)。 

绝缘涂层技术为，通过对密封型绝缘装置的金属容器的内侧表面用绝缘性较高的环氧系树脂等进行涂层，由此抑制从金属容器内侧表面向异物供给电荷，而使异物难以运动。当异物难以运动时，能够提高金属容器内侧表面的电场，能够使密封容器紧凑。 

形成绝缘性高且难以剥离的绝缘膜是很重要的，提出有用于实现这种绝缘膜的方法。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开昭58-111203号公报 

专利文献2：日本特开平2-79711号公报 

专利文献3：日本特许第3028975号公报 

专利文献4：日本特开2004-129343号公报 

专利文献5：日本特开2007-14149号公报 

专利文献6：日本特开2004-165355号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

然而，以往用于上述绝缘膜的绝缘材料(涂层材料)存在如下的课题。 

在以往提出的涂层材料中，在由异物、绝缘气体及涂层材料构成的部位容易产生电场集中。当该电场集中变大时，有可能在异物周边产生局部放电而向异物供给电荷。 

当产生局部放电时，该异物会突然大范围地到处运动，对绝缘性能造成影响。当闪电冲击等过电压侵入而金属容器内侧表面的电场变大时，不能完全否定电场集中部的电场会进一步变大的可能性，虽然概率非常低，但是产生异物突然较大地到处运动的可能性。为了抑制该突然大范围地到处运动的情况，需要缓和涂层材料以及异物之间的电场集中而抑制发生局部放电或电场发射。 

此外，在以往所实用化的涂层材料中，与上述课题相关联还存在以下那样的课题。在以往的涂层材料中，由于涂层材料的绝缘性始终较高，所以在通常的运行电压下，除了对比制造上所管理的长度短的异物的运动进行抑制之外，对于制造上应该管理的长度以上的异物也会抑制基于电场的运动。 

一般在密封型绝缘装置中，在组装后进行施加比运行电压高的电压的试验、即致密性确认试验。其目的在于，万一比制造上应该管理的长度长的异物，在异物管理工序中被漏过而残留在金属容器内部时，能够通过比运行电压高的电场发现并除去该异物。通过该致密性确认试验，来彻底地进行异物管理。 

如上所述，较长的异物、特别是具有超过管理长度的长度的异物，具有通过电场的作用而容易运动的特性。在致密性确认试验时施加比运行电压高的电压，具有使在运行电压下有可能到处运动的较长异物可靠地运动而促进发现的效果。在容器内到处运动的异物，对金属容器内部赋予冲击振动或者产生局部放电，所以能够通过检测而将它们发现并除去。 

但是，在通过绝缘材料进行涂层而形成的绝缘膜的情况下，异物难以运动，难以产生上述冲击振动或局部放电。因此，即使万一金属容器内部存在异物，也会产生难以发现该异物的情况。 

另一方面，即使是处于绝缘膜的表层、难以被供给电荷而在运行电压下难以运动的异物，也不能完全否定由于与开关设备的操作等相伴的机械冲击振动等而异物开始运动的可能性。并且，也不能完全否定由于雷电冲击那样的更高的电压而产生局部放电，而异物开始运动的可能性。 

假设，当超过管理长度的较长异物一旦开始运动时，可以考虑到在异物周边产生局部放电或电场发射而向该异物供给电荷、异物的运动变得进一步活跃的可能性。因此，在致密性确认试验时，在存在比制造上应该管理的长度大的异物的情况下，优选使该异物可靠地运动而发现该异物。 

但是，以往所实用化的绝缘膜，由绝缘性稳定地较高的绝缘材料形成的情况较多，异物保持难以运动的状态，在致密性确认试验时仅通过施加电场难以发现异物。因此，在致密性确认试验时，为了可靠地发现比制造上应该管理的长度大的异物，需要对金属容器施加震动等的追加作业，成 为推进基于密封型绝缘装置的紧凑化的成本降低方面的制约条件。 

为了缓和该制约，需要相对于致密性确认试验时的高电场，使异物容易运动、而容易发现并除去万一存在的比管理尺寸大的异物。另一方面，相对于运行电压，使异物难以运动、而提高开关设备等的绝缘性能的技术的开发成为课题。 

作为涂层技术，如专利文献4所公开的那样，除了绝缘涂层以外，还已知在阻挡绝缘物上设置非线性电阻涂层的构造。其目的在于，相对于在高压导体中产生的过电压，使阻挡绝缘物的电位接近高压导体的电位，不具有使相对于在容器内面上存在的异物的绝缘可靠性提高的功能。 

此外，作为应用非直线电阻材料的例子，如专利文献5及专利文献6等所公开的那样，已知安装在高压导体上的构造。其目的在于缓和高压导体端部的电场，不具有使相对于在容器内面上存在的异物的绝缘可靠性提高的功能。 

本发明是为了解决上述课题而做出的，其目的在于，对密封型绝缘装置的金属容器内的异物的举动进行控制，而使密封型绝缘装置更紧凑化、且提高其绝缘可靠性。 

用于解决课题的手段 

用于实现上述目的的本发明的密封型绝缘装置的特征在于，具有：高压导体，沿轴向延伸；金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，在具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料中，填充介电常数不同于该非线性电阻材料的填充材料。 

此外，本发明的密封型绝缘装置的特征在于，具有：高压导体，沿轴向延伸；金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，由填充具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料的树脂形成，在上述高压导体侧表面上形成多个凹凸部。 

另外，本发明的密封型绝缘装置的特征在于，具有：高压导体，沿轴 向延伸；金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，在弹性材料中填充具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料。 

此外，本发明的密封型绝缘装置的特征在于，具有：高压导体，沿轴向延伸；金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，在树脂中填充具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料而形成；以及由弹性材料形成的中间膜，形成在上述金属容器的内侧表面与上述非线性电阻膜之间。 

发明的效果： 

根据本发明，能够对密封型绝缘装置的金属容器内的异物的举动进行控制，使密封型绝缘装置更紧凑化、且使其绝缘可靠性提高。 

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的密封型绝缘装置的一部分的局部切除示意纵截面图。 

图2是图1的II部分的放大纵截面图。 

图3中(a)是在图1的III-III向视横截面图中表示杂散静电电容的图，(b)是表示在图2的非线性电阻膜中流动的电流的电流成分的等效电路图。 

图4是表示在以往绝缘膜表层的异物周边电场集中的状态的模式图。 

图5是表示图2的非线性电阻膜表层的异物周边的电场状态的模式图。 

图6表示图1的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的特性、表示电流密度与施加电压之间的关系的曲线图。 

图7是表示本发明第二实施方式的密封型绝缘装置的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的一部分的纵截面图。 

图8表示图7的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的特性、是表示电流密度与施加电压之间的关系的曲线图。 

图9是表示本发明第三实施方式的密封型绝缘装置的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的一部分的纵截面图。 

图10是表示本发明第四实施方式的密封型绝缘装置的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的一部分的纵截面图。 

图11表示图10的实施方式的密封型绝缘装置的一部分，是表示附着在非线性电阻膜上的异物的举动的局部切除示意纵截面图。 

图12是表示本发明第五实施方式的密封型绝缘装置的金属容器内侧表面所形成的非线性电阻膜的一部的纵截面图。 

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的密封型绝缘装置的实施方式进行说明。 

[第一实施方式] 

使用图1～图6对本发明的密封型绝缘装置的第一实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的密封型绝缘装置的一部分的局部切除示意纵截面图。图2是图1的II部的放大纵截面图。图3的(a)是在图1的III-III向视横截面图中表示杂散静电电容的图，图3的(b)是表示在图2的非线性电阻膜13中流动的电流的电流成分的等效电路图。图4是表示在以往绝缘膜13a表层的异物5周边电场集中的状态的模式图。图5是表示图2的非线性电阻膜13表层的异物5周边的电场状态的模式图。图6表示图1的金属容器3内侧表面所形成的非线性电阻膜13的特性、是表示电流密度与施加电压之间的关系的曲线图。 

首先，对本实施方式的密封型绝缘装置的构成进行说明。本实施方式的密封型绝缘装置具有在轴向上能够分割为多个的金属容器3、高压导体1以及隔板4。 

金属容器3为大体圆筒形，并形成为以与该圆筒的中心轴垂直的截面，能够分割为多个以及进行连接。图1所示的金属容器3，是在第一金属容器31的两端分别串联地连接第二金属容器32及第三金属容器33的状态的例子，该第一～第三金属容器31～33能够分割。 

在能够分割为多个的金属容器3、即第一金属容器31、第二金属容器32及第三金属容器33各自的连结部的外周，形成有端部凸缘部3a。在连结第一～第三金属容器31～33时，这些端部凸缘部3a彼此例如通过紧固螺栓等紧固构件进行紧固。 

在金属容器3的大致中心部，沿着圆筒部的中心轴方向***有高压导体1。并且，在该高压导体1的外侧，在金属容器3内侧例如充入有SF6气体等绝缘气体2。 

隔板4具有绝缘部件4a，并被配置为沿着与圆筒的中心轴垂直的方向分割金属容器3内部。该隔板4以由端部凸缘部3a从两面侧夹入的方式被固定。此时，以保持金属容器3的气密性的方式被紧固。隔板4的中心侧被形成为，对***金属容器3内部的高压导体1进行支持。 

在该金属容器3的内侧表面上，形成有具有非线性的电阻特性的非线性电阻膜13。如图2所示，该非线性电阻膜13通过在金属容器3的内侧表面上涂布填充了电阻粉末材料14和中空粒子状部件(中空球21)的树脂18来形成，该涂布电阻粉末材料14是具有当电流密度增大时电阻值变小的非线性电阻特性的ZnO等，该中空粒子状部件(中空球21)的介电常数比非线性电阻粉末材料14的介电常数低。 

树脂18中所填充的非线性电阻粉末材料14为，在树脂18的内部，非线性电阻粉末材料14彼此相互电气地串联或者并联连接。即，该非线性电阻粉末材料14彼此连接而在树脂18的内部形成漏电流的主路径15，形成具有上述那种非线性的电阻特性的串联或者并联的电路。 

通过形成这些电路，而得到具有所希望的非线性的电阻特性的非线性电阻膜13。通过调整该非线性电阻粉末材料14的填充量等制造条件，该非线性电阻膜13能够得到所希望的电阻特性。 

如图3(a)及图3(b)所示，当对密封型绝缘装置的例如高压电路(未图示)例如施加交流电压时，在非线性电阻膜13中作用由该非线性电阻膜13与高压导体1之间的杂散静电电容Cg大致决定的交流电压。由此流入非线性电阻膜13的电流、即通过杂散电容而流动的电流J，分流为非线性电阻膜13的静电电容成分Cz和非线性电阻成分Rz。此时，将对充入绝缘气体2的空隙作用的电压设为Vg，将对非线性电阻膜13作用的电压设为Vz。 

预先根据流入非线性电阻成分Rz的电流密度，通过上述调整方法等来调整非线性电阻膜13的电阻特性即可。 

如图4所示，一般来说，当在密封的金属容器3的内侧表面所形成的膜、例如以往的绝缘膜13a的表层上存在异物5时，在异物5的周边出现 电场集中的部分、即等位线16的间隔变密的电场集中部10。当该电场集中部10的电场例如超过绝缘气体2的电离电场时，产生局部放电。当在异物5的周边部产生局部放电时，向异物5供给电荷，而异物5在金属容器3变得容易运动。另外，该绝缘膜13a的电阻设为无限大。 

在异物5容易运动的状况下，有可能使绝缘性能降低。并且，根据异物5的材质的不同，有时电场集中部10的电场的大小会超过异物5的材质的电子发射电场的大小，而使异物5带电，使其变得进一步容易运动。 

在金属容器3的内面的膜、例如绝缘膜13a与异物5之间流过电流，该电流的密度主要由异物5与该绝缘膜13a之间的电位差、绝缘气体2的介电常数以及例如具有商用频率的施加电压(交流电压)等来决定。流入该绝缘膜13a的电流，分为非线性电阻膜13的电容成分和电阻成分而在绝缘膜13a中流动。 

在此，例如预先将绝缘膜13a的电阻特性设定为，表示非线性特性的电流密度，比由绝缘气体2的电子发射电场或临界电场和介电常数决定的电流密度中的电阻成分低。当如此地设定电阻特性时，如图5所示，能够缓和异物5周边的电场集中，在异物5周边形成电场缓和部17，而使局部放电难以产生。即，通过使电场集中的异物5周边部分的膜的电阻降低，由此使异物5周边的膜的电位接近异物5的电位。由此，能够将异物5周边的等位线16的间隔在膜厚方向上扩大为大致等间隔而缓和电场，能够使电场发射及局部放电难以产生。 

此时，使异物5周边的电场集中缓和而在异物5周边形成电场缓和部17。通过该电场缓和部17能够抑制局部放电的产生。即，通过使电场集中的异物5周边部分的非线性电阻膜13的电阻降低，能够使周边的膜的电位接近异物5的电位，将异物5周边的等位线16的间隔扩大而缓和电场，抑制局部放电及电子发射的产生。 

在该电场缓和状态下，在非线性电阻膜13中生成等位线16在膜厚方向上成为大致等间隔那样的均匀电场。该均匀电场的大小根据非线性电阻膜13的介电常数及膜厚等而变化。 

其起因为：对非线性电阻膜13施加的电压，根据由非线性电阻膜13的电容成分Cz和电阻成分Rz构成的阻抗、与由气体中的杂散静电电容Cg构成的阻抗之间的分压比(Cg/(Cg+Cz)≈Cg/Cz)来决定。此外，其起因为：非线性电阻膜13的电容成分Cz依存于膜的介电常数及膜厚，非线性电阻膜13中所生成的电场，成为对非线性电阻膜13施加的电压除以膜厚的值。即，通过调整非线性电阻膜13的介电常数及膜厚，能够调整在非线性电阻膜13中生成的电场。

如图6所示，填充了非线性电阻粉末材料14的具有非线性的电阻特性的树脂18，具有随着电流密度的增大而施加电压的增加率减小的非直线、非线性的关系。 

在非线性电阻膜13为图6所示的特性B时，该均匀电场，相对于致密性确认试验时的电压V50，能够使非直线电阻膜成为低电阻区域，并供给对于使非线性电阻膜13上的异物5运动来说充分的电荷，相对于运行时的电压V60，能够使非线性电阻膜13处于高电阻区域，并不供给非线性电阻膜13上的异物5运动所需要的电荷。 

在非线性电阻膜13为图6所示的特性A时，该均匀电场，在致密性确认试验时在致密性确认试验电压V50下，非线性电阻膜13处于高电阻区域，对于非线性电阻膜13上的异物5不供给用于使异物5运动的充分的电荷。 

如图2所示，当在构成非线性电阻膜13的树脂18中填充中空球21等、介电常数比非线性电阻粉末材料14低的填充材料，而使非线性电阻膜13的介电常数降低时，即使是相同的膜厚、例如操作性简单的膜厚，也能够将向非线性电阻膜13的施加电压调整为较高。即，能够如致密性确认试验时电压V51或者运转时电压V61那样进行设定。 

此时，非线性电阻粉末材料14的粒径优选为数十μm，以使接触面积变大，此外，中空球21等填充材料的粒径优选为与非线性电阻粉末材料14相同程度以下，以使树脂18中所填充的非线性电阻粉末材料14彼此容易接触。此外，中空球21的混合比例，优选抑制为不妨碍非线性电阻粉末材料14相互接触的程度的比例。 

在这种情况下，即使非线性电阻膜13为特性A，在致密性确认试验时，非线性电阻膜13也能够成为低电阻区域，并供给对于膜上的异物5运动来说充分的电荷，在运行时能够处于高电阻区域而能够抑制供给膜上的异物5运动所需要的电荷。 

根据本实施方式，在ZnO等既存的非线性电阻粉末材料14的特性相对于致密性确认试验电压不能够供给充分的电流的情况下，通过填充介电常数比非线性电阻粉末材料14低的填充材料，由此能够调整为，使向非线性电阻膜13的施加电压提高，在致密性确认试验时能够对异物5供给对于异物5运动来说充分的电荷。由此，通过致密性确认试验，容易发现并除去异物5。 

根据以上的说明可知，本实施方式的密封型绝缘装置，能够进一步紧凑化且能够提高绝缘可靠性。 

[第二实施方式] 

使用图7及图8对本发明的密封型绝缘装置的第二实施方式进行说明。图7是表示本实施方式的密封型绝缘装置的金属容器3的内侧表面所形成的非线性电阻膜13的一部分的纵截面图。图8表示图7的金属容器3的内侧表面所形成的非线性电阻膜13的特性，是表示电流密度与施加电压之间关系的曲线图。 

另外，本实施方式是第一实施方式的变形例，对于与第一实施方式相同部分或者类似部分，赋予相同符号而省略重复说明。此外，本实施方式的密封型绝缘装置，除了非线性电阻膜13以外，与图1所示的第一实施方式的密封型绝缘装置相同。 

如图7所示，本实施方式的非线性电阻膜13，通过在金属容器3的内侧表面上将树脂18涂布为膜状而形成，该树脂18中填充了与第一实施方式相同的非线性电阻粉末材料14、和例如氧化铝粉末22等那样的介电常数比非线性电阻粉末材料14高的粉末。 

在非线性电阻膜13为如图8所示的特性C的情况下，均匀电场，相对于运行时电压V60，使非线性电阻膜13处于低电阻区域。因此，会供给对于非线性电阻膜13上的异物5运动来说充分的电荷。 

相对于此，如图7所示，当填充氧化铝粉末22等而使非线性电阻膜13的介电常数增大时，即使是相同的膜厚、例如操作性简单的膜厚，也能够将向非线性电阻膜13的施加电压调整得较低。即，能够如致密性确认试验电压V52及运行时电压V62那样进行设定。 

此时，与第一实施方式同样，非线性电阻粉末材料14的粒径优选为数十μm，以使接触面积变大。此外，氧化铝粉末22的粒径优选为与非线性电阻粉末材料14的粒径相同程度以下，以使树脂18中所填充的非线性电阻粉末材料14彼此容易接触。

在该情况下，即使非线性电阻膜13为特性C，相对于致密性确认试验电压V52，非线性电阻膜13也成为低电阻领域，并能够供给对于膜上的异物5运动来说充分的电荷，相对于运行电压V62，能够处于高电阻区域，并抑制供给膜上的异物5运动所需要的电荷。 

根据本实施方式，在ZnO等既存的非线性电阻粉末材料14的特性相对于运行电压会供给对于异物5运动来说充分的电流的情况下，通过填充介电常数比非线性电阻粉末材料14高的填充材料，由此能够调整为，使向非线性电阻膜13的施加电压降低，在运行时的施加电压下不向异物5供给对于异物5运动来说充分的电荷。由此，能够通过致密性确认试验容易发现并除去异物5，且在运行时能够减小异物5的影响。 

根据以上的说明可知，本实施方式的密封型绝缘装置，能够进一步紧凑化且能够提高绝缘可靠性。 

[第三实施方式] 

使用图9对本发明的密封型绝缘装置的第三实施方式进行说明。图9是表示本实施方式的密封型绝缘装置的金属容器3的内侧表面所形成的非线性电阻膜13的一部分的纵截面图。 

另外，本实施方式是第一实施方式的变形列，对于与第一实施方式相同部分或者类似的部分，赋予相同符号而省略重复说明。此外，本实施方式的密封型绝缘装置，除了非线性电阻膜13以外，与图1所示的第一实施方式的密封型绝缘装置相同。 

如图9所示那样，与第一实施方式同样，本实施方式的非线性电阻膜13，通过在金属容器3的内侧表面上将填充了非线性电阻粉末材料14的树脂18涂布为膜状而形成。在该非线性电阻膜13的内侧表面上形成有多个凹凸部23。 

万一在容器内面的非线性电阻膜13的内侧表面上存在的异物5，由于异物5持有的电荷量而运动容易度变化。 

在图4所示那样的以往的绝缘膜13a的情况下，万一对于绝缘膜13a上存在的异物5，通过绝缘膜13a的漏电流而供给的电荷量保持较小的状态。因此，难以通过漏电流使供给电荷量变化。 

另一方面，在非线性电阻膜13的情况下，从非线性电阻膜13向异物5通过漏电流供给的电荷量，根据非线性电阻膜13的非线性电阻特性和向非线性电阻膜13的施加电压而变化。并且，除此之外，还根据异物5与非线性电阻膜13的接触面积而变化。 

通过在非线性电阻膜13的内侧表面上形成凹凸部23，能够使异物5与非线性电阻膜13的接触面积变化。在本实施方式中，通过形成凹凸部23，由此使该接触面积减小。由此，使在非线性电阻膜13与异物5之间形成的漏电流路径的多少变化，而能够调整向异物5供给的电荷。 

一般有害的异物5的大小为，直径为大约100μm程度以上。因此，优选使相互邻接的凸部彼此之间的间隔为100μm以下，以使异物5不落入凹部。即，通过将由凸部彼此或凹部彼此之间的间隔来决定的表面粗糙度，在相应间隔为100μm以下的范围内进行调整，由此能够调整相对于异物5的接触面积的大小。 

由此，能够对从非线性电阻膜13向异物5的电荷供给的多少进行调整，在运行电场中异物5变得难以运动，在致密性试验时容易使异物5运动而容易发现并除去。 

根据以上的说明可知，本实施方式的密封型绝缘装置，能够进一步紧凑化且能够提高绝缘可靠性。 

此外，本实施方式的非线性电阻膜13的树脂18中，也可以填充介电常数与非线性电阻粉末材料14不同的填充材料、例如中空球21或氧化铝粉末22等。 

[第四实施方式] 

使用图10及图11对本发明的密封型绝缘装置的第四实施方式进行说明。图10是表示本实施方式的密封型绝缘装置的金属容器3的内侧表面所形成的非线性电阻膜13的一部分的纵截面图。图11表示本实施方式的密封型绝缘装置的一部分，是表示附着在非线性电阻膜13上的异物5的举动的局部切除示意纵截面图。 

另外，本实施方式是第一实施方式的变形例，对于与第一实施方式相 同部分或者类似部分，赋予相同符号而省略重复说明。 

如图10所示，与第一实施方式同样，本实施方式的非线性电阻膜13，通过在金属容器3的内侧表面上将填充了非线性电阻粉末材料14的弹性材料24涂布为膜状而形成。 

如图11所示，由于向金属容器3传播机械振动、或者金属容器3振动，金属容器3内万一存在的异物5有可能开始运动。 

对此，通过弹性材料24的层具有的弹性特性的作用，能够抑制金属容器3的机械振动向非线性电阻膜13的内侧表面传播。由此，使振动难以向内侧表面上的异物5传递。 

根据本实施方式，在致密性确认试验时能够容易发现并除去异物5，并且在运行时相对于机械振动也能够使异物5难以运动。因此，密封型绝缘装置能够进一步紧凑化、且能够提高绝缘可靠性。 

此外，本实施方式的非线性电阻膜13的弹性材料24的层中，也可以填充介电常数与非线性电阻粉末材料14不同的填充材料、例如中空球21或氧化铝粉末22等。 

[第五实施方式] 

使用图12对本发明的密封型绝缘装置的第五实施方式进行说明。图12是表示本实施方式的密封型绝缘装置的金属容器3的内侧表面所形成的非线性电阻膜13的一部分的纵截面图。 

另外，本实施方式是第一实施方式的变形例，对于与第一实施方式相同部分或者类似部分，赋予相同符号而省略重复说明。此外，本实施方式的密封型绝缘装置，除了非线性电阻膜13以外，与图1所示的第一实施方式的密封型绝缘装置相同。 

如图12所示，与第一实施方式同样，本实施方式的非线性电阻膜13，通过在金属容器3的内侧表面上将填充了非线性电阻粉末材料14的树脂18涂布为膜状而形成。 

在该非线性电阻膜13与金属容器3的内侧表面之间，设置有由电阻比非线性电阻膜13低的弹性材料形成的弹性中间膜24a。通过该弹性中间膜24a的弹性特性，即使金属容器3产生机械振动，也能够使振动难以向非线性电阻膜13传递。 

异物5与非线性电阻膜13相接，所以能够维持非线性电阻膜13对于异物5的电场缓和作用及电荷供给特性。此外，如上所述，弹性中间膜24a的电阻被设定为比非线性电阻膜13低，所以漏电流的大小几乎都由非线性电阻膜13的特性决定。 

由此，在致密性确认试验时容易发现并除去异物5，并且在运行时相对于机械振动也能够使异物5难以运动。因此，密封型绝缘装置能够进一步紧凑化、且能够提高绝缘可靠性。 

此外，本实施方式的非线性电阻膜13的树脂18中，也可以填充介电常数与非线性电阻粉末材料14不同的填充材料、例如中空球21或氧化铝粉末22等。 

[其他实施方式] 

上述实施方式的说明是用于说明本发明的例示，不限定专利请求范围所记载的发明。此外，本发明的各部分构成不限于上述实施方式，在专利请求范围所记载的技术范围内能够进行各种变形。 

例如，在第一～第五实施方式中，作为非线性电阻粉末材料14，对使用ZnO的例子进行了说明，但是不限于此。只要具有电阻值根据电流密度而变低那样的特性的材料，就能够应用。 

此外，还能够对第四实施方式的特征及第五实施方式的特征分别组合第三实施方式的特征。 

符号的说明： 

1…高压导体、2…绝缘气体、3…金属容器、3a…端部凸缘部、4…隔板、4a…绝缘部件、5…异物、10…电场集中部、13…非线性电阻膜、13a…以往的绝缘膜、14…非线性电阻粉末材料、15…漏电流的主路径、16…等位线、17…电场缓和部、18…树脂、21…中空球、22…氧化铝粉末、23…凹凸部、24…弹性材料、24a…弹性中间膜、31…第一金属容器、32…第二金属容器、33…第三金属容器。 

Claims (12)

1.一种密封型绝缘装置，其特征在于，具有：

高压导体，沿轴向延伸；

金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及

非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，该非线性电阻膜中填充了具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料和介电常数与该非线性电阻材料不同的填充材料。

2.根据权利要求1所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述填充材料的介电常数低于上述非线性电阻材料的介电常数。

3.根据权利要求2所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述填充材料为中空的粒状部件。

4.根据权利要求1所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述填充材料的介电常数高于上述非线性电阻材料的介电常数。

5.根据权利要求4所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述非线性电阻材料包括ZnO，上述填充材料包括氧化铝。

6.根据权利要求1～5任一项所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述非线性电阻膜是在树脂中填充有上述非线性电阻材料。

7.根据权利要求6所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

上述树脂是弹性材料。

8.根据权利要求1～5任一项所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

在上述金属容器的内侧表面以及上述非线性电阻膜之间，具有由弹性材料形成的中间膜。

9.根据权利要求1～5任一项所述的密封型绝缘装置，其特征在于，

在上述非线性电阻膜的上述高压导体侧的表面上形成有多个凹凸部。

10.一种密封型绝缘装置，其特征在于，具有：

高压导体，沿轴向延伸；

金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及

非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，由填充了具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料的树脂形成，在上述高压导体侧的表面上形成有多个凹凸部。

11.一种密封型绝缘装置，其特征在于，具有：

高压导体，沿轴向延伸；

金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；以及

非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，在弹性材料中填充了具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料而形成。

12.一种密封型绝缘装置，其特征在于，具有：

高压导体，沿轴向延伸；

金属容器，在与上述高压导体之间保持半径方向的空隙的同时覆盖上述高压导体，在该空隙中填充绝缘气体；

非线性电阻膜，形成在上述金属容器的内侧表面上，在树脂中填充了具备电阻值随着电流密度的增大而降低的非线性电阻特性的非线性电阻材料而形成；以及

由弹性材料形成的中间膜，形成在上述金属容器的内侧表面与上述非线性电阻膜之间。

Images