JP2013223366A - ガス絶縁開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を実現でき、絶縁特性を向上できる、ガス絶縁開閉装置を提供する。
【解決手段】本実施形態のガス絶縁開閉装置は、金属容器と支持部との接合部分において絶縁ガスが接したときに第１のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面と、導体部と支持部との接合部分において絶縁ガスが接したときに第２のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面との少なくとも一方を被覆するように、非線形抵抗膜を設ける。非線形抵抗膜は、所定の電界値以下の電界が作用するときには電気抵抗値が高く絶縁性であり、その所定の電界値より高い電界が作用するときには電気抵抗値が低く導電性になる。上記の所定の電界値は、第１および第２のトリプルジャンクション部において部分放電が開始する電界値を、第１および第２の非線形抵抗膜の誘電率で割った値である。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、ガス絶縁開閉装置に関する。

ガス絶縁開閉装置は、変電所や発電所に設置されている。ガス絶縁開閉装置は、ＳＦ_６ガスなどの絶縁ガスが封入される金属容器の内部において、絶縁材料で形成された支持部に通電用の高電圧導体が支持されている。

ガス絶縁開閉装置において、導電体と固体絶縁体と絶縁ガスとの３つが接するトリプルジャンクション部は、導電体と固体絶縁体との２つが接する部分、および、導電体と絶縁ガスとの２つが接する部分よりも、電界が集中して高くなる。このため、ガス絶縁開閉装置では、このトリプルジャンクション部での電界の集中によって、絶縁特性が低下する場合がある。

ガス絶縁開閉装置においては、トリプルジャンクション部での電界集中を緩和するためにシールドが設けられている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１１−２８５１１９号公報（図１など）

しかしながら、ガス絶縁開閉装置は、シールドの設置によって装置が大型化する。たとえば、絶縁材料で形成された支持部の内部にシールドを設けた場合には、支持部が大型になる。また、通電用の高電圧導体の周囲にシールドを設けた場合には、高電圧導体と金属容器との間の絶縁距離を長くする必要があるので、金属容器を大型化する必要がある。このため、ガス絶縁開閉装置では、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を実現することが容易でない。

したがって、本発明が解決しようとする課題は、小型化を実現することができ、絶縁特性を向上できる、ガス絶縁開閉装置を提供することである。

本実施形態のガス絶縁開閉装置は、内部に絶縁ガスが封入される金属容器と、金属容器の内部に収納されており、通電される導体部と、金属容器の内部において導体部を支持しており、絶縁材料で形成されている支持部とを備える。ここでは、金属容器と支持部との接合部分において絶縁ガスが接したときに第１のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面と、導体部と支持部との接合部分において絶縁ガスが接したときに第２のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面との少なくとも一方を被覆するように、非線形抵抗膜が設けられている。非線形抵抗膜は、所定の電界値以下の電界が作用するときには電気抵抗値が高く絶縁性であり、その所定の電界値より高い電界が作用するときには電気抵抗値が低く導電性になる。所定の電界値は、第１および第２のトリプルジャンクション部において部分放電が開始する電界値を、第１および第２の非線形抵抗膜の誘電率で割った値である。

本発明によれば、小型化を実現することができ、絶縁特性を向上できる、ガス絶縁開閉装置を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図２は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図３は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置において、第１および第２の非線形抵抗膜の抵抗特性を示す図である。 図４は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の変形例を示す断面図である。 図５は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の変形例を示す断面図である。 図６は、第２実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図７は、第３実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図８は、第３実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す正面図である。 図９は、第４実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図１０は、第５実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図１１は、第５実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図１２は、第６実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図１３は、第７実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。 図１４は、第７実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す断面図である。

実施形態について、図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
［Ａ］構成など
図１，図２は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図１は、側面の断面を示し、図２は、正面の一部断面を示している。

図１，図２に示すように、ガス絶縁開閉装置は、金属容器１１、支持部３１、導体部４１、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２を備えた同軸円筒構造のガス絶縁母線を有している。以下より、ガス絶縁開閉装置を構成する各部の詳細について順次説明する。

［Ａ−１］金属容器１１
金属容器１１は、金属材料で形成された密閉容器であって、図１に示すように、内部の収容空間には、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）などの絶縁ガス２１が封入される。また、金属容器１１は、グランドに電気的に接続されている。

ここでは、金属容器１１は、図１に示すように、第１容器本体部１１１と第２容器本体部１１２とを有している。第１容器本体部１１１および第２容器本体部１１２は、円筒形状の管状体であって、互いが中心軸方向（水平方向）に並んで連結されている。第１容器本体部１１１および第２容器本体部１１２の端部にはフランジ１１１Ｆ，１１２Ｆが形成されており、各フランジ１１１Ｆ，１１２Ｆが支持部３１を挟んで対面し、ボルトなどの締結部材（図示省略）によって互いが締結されている。図２に示すように、第１容器本体部１１１のフランジ１１１Ｆは、第１容器本体部１１１の外周面を囲うようにリング状に形成されている（第２容器本体部１１２のフランジ１１２Ｆも同様）。

［Ａ−２］支持部３１
支持部３１は、樹脂などの絶縁材料で形成されており、図１に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１を支持している。支持部３１は、円錐部３１１とリング部３１２とを有し、円錐部３１１とリング部３１２とが一体に形成されている。

円錐部３１１は、金属容器１１の内部に設けられている。円錐部３１１は、円錐形状の管状体であって、金属容器１１の軸方向（水平方向）においてリング部３１２側の一端部から他端部へ向かうに伴って径が小さくなる部分を含むように形成されている。円錐部３１１は、その中心軸が金属容器１１の中心軸と一致している。つまり、円錐部３１１は、金属容器１１と同軸に配置されている。

リング部３１２は、リング形状の板状体であって、円錐部３１１の外周に設けられている。リング部３１２は、第１容器本体部１１１のフランジ１１１Ｆと第２容器本体部１１２のフランジ１１２Ｆとの間に挟まれている。リング部３１２は、その中心軸が金属容器１１の中心軸と一致している。つまり、リング部３１２は、金属容器１１と同軸に配置されている。

［Ａ−３］導体部４１
導体部４１は、図１に示すように、金属容器１１の内部に収容されている。導体部４１は、接触子５１と、電極部６１と、第１および第２の高電圧導体４１１，４１２とを有している。導体部４１を構成する各部は、金属などの導電材料で形成されており、通電される。

接触子５１は、図１，図２に示すように、円柱形状であって、その中心軸が、金属容器１１の中心軸に一致するように配置されている。接触子５１は、図１に示すように、外周面にはフランジ５１Ｆが形成されており、そのフランジ５１Ｆに隣接するように電極部６１が設けられている。そして、接触子５１は、その電極部６１が設けられた部分において、支持部３１を構成する円錐部３１１の他端部に取付けられて支持されている。

電極部６１は、図１に示すように、支持部３１と接触子５１との間に介在しており、接触子５１の外周面を囲うように設けられている。

第１および第２の高電圧導体４１１，４１２は、図１，図２に示すように、管状体であって、中心軸が、金属容器１１の中心軸に一致するように配置されている。図１に示すように、第１および第２の高電圧導体４１１，４１２は、内周面に第１および第２のスライドコンタクト部７１，７２が設けられており、接触子５１に取付けられている。ここでは、第１高電圧導体４１１は、接触子５１の一端側が内部に挿入されており、第１スライドコンタクト部７１を介して、接触子５１と電気的に接続されている。また、第２高電圧導体４１２は、接触子５１の他端側が内部に挿入されており、第２スライドコンタクト部７２を介して、接触子５１と電気的に接続されている。このため、第１および第２の高電圧導体４１１，４１２は、接触子５１と第１および第２のスライドコンタクト部７１，７２とを介して、互いに電気的に接続されている。

［Ａ−４］第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２
第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、図１に示すように、金属容器１１の内部において、導電体と固体絶縁体と絶縁ガスとの３つが接することによって、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２が形成される部分に設けられている。

具体的には、第１非線形抵抗膜９１１は、図１に示すように、導電体である金属容器１１と固体絶縁体である支持部３１とが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆している。

一方で、第２非線形抵抗膜９１２は、図１に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１の電極部６１と固体絶縁体である支持部３１とが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆している。

第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、非線形抵抗材料を用いて形成されている。

図３は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置において、第１および第２の非線形抵抗膜の抵抗特性を示す図である。図３において、横軸は、電界値Ｅであって、縦軸は、電気抵抗値Ｒの対数値（ｌｏｇＲ）である。図３では、第１および第２の非線形抵抗膜の抵抗特性の一例を示している。

図３に示すように、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、所定の電界値Ｅｄ以下の電界が作用するときには電気抵抗値が高く絶縁性であり、その所定の電界値Ｅｄより高い電界が作用するときには電気抵抗値が低く導電性になるように形成されている。ここで、所定の電界値Ｅｄは、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２において部分放電が開始する電界値Ｅｐを、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２の誘電率εで割った値である（Ｅｄ＝Ｅｐ／ε）。第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２において部分放電が開始する電界値Ｅｐに対して、たとえば、１／１０から１／２になる電界値Ｅｄが作用したときに、絶縁性から導電性になることが好適である。

第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、たとえば、ＺｎＯ，ＳｉＣ，ＳｒＴｉＯ_３，ＢａＴｉＯ_３，Ｃｕ_２Ｏ，Ｓｅの少なくとも１つを非線形抵抗材料として含むように形成されている。上記の非線形抵抗材料を主成分とする他に、Ｂｉ_２Ｏ_３，Ｃｏ_２Ｏ_３，ＭｎＯ，Ｓｂ_２Ｏ_３，ＮｉＯなどの金属酸化物が副成分として含有してもよい。また、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、膜厚が、たとえば、５０μｍ以上，５００μｍ以下の範囲になるように形成されている。下限値以上であれば、充填材の粒径を考慮して、非線形な抵抗特性を実現可能である。上限値以下であれば、製造上の制約がなくなる。

第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、たとえば、各部を組み立てる前に、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２になる部分に非線形抵抗材料を塗布することによって形成される。第１非線形抵抗膜９１１については、支持部３１の外周面に非線形抵抗材料を塗布すると共に、金属容器１１の内周面に非線形抵抗材料を塗布することで形成される。また、第２非線形抵抗膜９１２については、電極部６１と第１および第２のスライドコンタクト部７１，７２とが外周面に設けられた接触子５１を支持部３１に取り付けた後に、支持部３１および電極部６１の外周面に非線形抵抗材料を塗布することで形成される。

より具体的には、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２を形成する際には、はじめに、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２の成分を含む塗布液を作製する。つぎに、上記の塗布液を塗布した後に乾燥する。このようにすることで、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２が形成される。

本実施形態において、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２で部分放電が開始し得る電界が金属容器１１内に生じた場合には、その電界の作用によって、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、電気抵抗値が低下し、絶縁性から導電性になる。このため、第１非線形抵抗膜９１１が金属容器１１と電気的に接続された状態になると共に、第２非線形抵抗膜９１２が導体部４１と電気的に接続された状態になるので、電荷が蓄積されず、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２になる部分での電界の集中が緩和され、部分放電の発生を抑制できる。

なお、本実施形態と異なり、線形な抵抗特性を示す導電膜で第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２になる面を被覆した場合には、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２に電荷が集中することになるため、部分放電が開始される。また、線形な抵抗特性を示す絶縁膜で第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２になる面を被覆した場合には、導電膜の場合よりも部分放電が起こりにくいが、さらに電界が高くなると、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２へ電荷が集中するため、部分放電が開始される。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、金属容器１１と支持部３１との接合部分において絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、導体部４１の電極部６１と支持部３１との接合部分において絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２は、所定の電界値Ｅｄ以下の電界が作用するときには電気抵抗値が高く絶縁性であり、その所定の電界値より高い電界が作用するときには電気抵抗値が低く導電性である、非線形抵抗材料を用いて形成されている。ここで、所定の電界値Ｅｄは、第１および第２のトリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２において部分放電が開始する電界値Ｅｐを、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２の誘電率εで割った値である（Ｅｄ＝Ｅｐ／ε）。このため、本実施形態では、上述したように、部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、シールドの設置が不要であるので装置の小型化が可能であって、構成を簡素化することができる。また、本実施形態では、第１および第２の非線形抵抗膜９１１，９１２によって、トリプルジャンクション部ＴＪ１，ＴＪ２での電界の集中が抑制されるので、装置の絶縁特性の向上を実現できる。

［Ｄ］変形例
上記の実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面と、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面との両者を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１と第２非線形抵抗膜９１２との両者を設けているが、これに限定されない。

図４，図５は、第１実施形態に係るガス絶縁開閉装置の変形例を示す図である。図４，図５は、図１と同様に、側面の断面を示している。

図４に示すように、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１を設け、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分には、第２非線形抵抗膜９１２（図１参照）を設けなくても良い。第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分には、従来と同様に、電界を緩和するために、第１および第２の高電圧導体４１１，４１２の外周を囲うようにシールド９１を設けると共に、支持部３１の内部に内部シールド９２ａを形成してもよい。

また、図５に示すように、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２を設け、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分には、第１非線形抵抗膜９１１（図１参照）を設けなくても良い。第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分には、従来と同様に、電界を緩和するために、金属容器１１の内周面にシールド９１Ａｂ，９１Ｂｂを設けると共に、支持部３１の内部に内部シールド９１ａを形成してもよい。

＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図６は、第２実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図６は、図１と同様に、側面の断面を示している。

本実施形態では、図６に示すように、支持部３１ｂの形態が、第１実施形態と異なっている。本実施形態は、この点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

図６に示すように、支持部３１ｂは、第１実施形態と異なり、リング状の板状体であって、外周部において、第１容器本体部１１１のフランジ１１１Ｆと第２容器本体部１１２のフランジ１１２Ｆとの間に挟まれている。支持部３１ｂは、中心軸が金属容器１１の中心軸と一致するように配置されている。

本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に、第１非線形抵抗膜９１１および第２非線形抵抗膜９１２が形成されている。このため、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜第３実施形態＞
［Ａ］構成
図７，図８は、第３実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図７は、図１と同様に、側面の断面を示している。図８は、ガス絶縁開閉装置の一部の正面を示している。

本実施形態では、図７，図８に示すように、支持部３１ｃの形態が、第１実施形態と異なっている。また、金属容器１１が金属スペーサ１１３を含む。本実施形態は、これらの点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。

支持部３１ｃは、図７に示すように、水平部３１１ｃと垂直部３１２ｃとを有し、水平部３１１ｃと垂直部３１２ｃとが連結された湾曲形状である。

支持部３１ｃのうち、水平部３１１ｃは、図７に示すように、金属容器１１の内部において水平方向に延在した部分を含むように設けられている。水平部３１１ｃは、一端部が金属スペーサ１１３に取付けられている。

支持部３１ｃのうち、垂直部３１２ｃは、図７に示すように、金属容器１１の内部において垂直方向に延在した部分を含むように設けられている。垂直部３１２ｃは、一端部が、水平部３１１ｃの他端部に連結されている。図８に示すように、垂直部３１２ｃは、金属容器１１の径方向において中心軸側から外側に向かって幅が広くなるように形成されている。そして、垂直部３１２ｃは、図８に示すように、他端部側において金属容器１１の中心軸が貫く部分には、開口が形成されており、図７に示すように、その開口には、電極部６１が外周面に設けられた接触子５１が取り付けられている。

金属スペーサ１１３は、図７に示すように、金属容器１１の内部において、支持部３１ｃが取付けられている。図８に示すように、金属スペーサ１１３は、リング部１１３Ｒと、凸部１１３Ｔとを有し、リング部１１３Ｒと、凸部１１３Ｔとが一体に形成されている。

金属スペーサ１１３のうち、リング部１１３Ｒは、図８に示すように、リング形状の板状体である。リング部１１３Ｒは、図７に示すように、第１容器本体部１１１のフランジ１１１Ｆと第２容器本体部１１２のフランジ１１２Ｆとの間に挟まれている。

金属スペーサ１１３のうち、凸部１１３Ｔは、図７，図８に示すように、リング部１１３Ｒの内周面から垂直方向に突き出るように形成されている。そして、凸部１１３Ｔの側面に支持部３１ｃが取付けられている。

そして、図７に示すように、導電体である金属容器１１の凸部１１３Ｔと固体絶縁体である支持部３１ｃとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。

また、図７に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１の電極部６１と固体絶縁体である支持部３１ｃとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。このため、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜第４実施形態＞
［Ａ］構成
図９は、第４実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図９は、図１と同様に、側面の断面を示している。

本実施形態では、図９に示すように、金属容器１１は、接地電位座１１４ｄと接地電位電極１１５ｄとを含む。また、支持部３１ｄの形態が、第１実施形態と異なっている。本実施形態は、これらの点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。なお、導体部４１については図示の一部を省略して示している。

金属容器１１において、接地電位座１１４ｄは、図９に示すように、管状体である容器本体部１１１ｄの外周面に設置されている。接地電位座１１４ｄは、容器本体部１１１ｄに設けられた開口を密閉している。接地電位電極１１５ｄは、接地電位座１１４ｄの内側の面に設けられている。

支持部３１ｄは、図９に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１を支持している。支持部３１ｄは、柱状体であって、導体部４１の電極部６１と、接地電位座１１４ｄに設けられた接地電位電極１１５ｄとの間において、中央部の幅が上端部および下端部の幅よりも広くなるように形成されている。

そして、図９に示すように、金属容器１１の接地電位電極１１５ｄと固体絶縁体である支持部３１ｄとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。

また、図９に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１の電極部６１と固体絶縁体である支持部３１ｄとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。このため、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜第５実施形態＞
［Ａ］構成
図１０，図１１は、第５実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図１０は、図１と同様に、側面の断面を示している。図１１は、図２と同様に、正面の一部断面を示している。

本実施形態では、図１０，図１１に示すように、金属容器１１は、接地電位座１１４ｅと接地電位電極１１５ｅとを含む。また、支持部３１ｅの形態が、第１実施形態と異なっている。本実施形態は、これらの点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。なお、導体部４１については図示の一部を省略して示している。

金属容器１１において、接地電位座１１４ｅは、図１０，図１１に示すように、管状体である容器本体部１１１ｅの内周面に複数が設置されている。接地電位電極１１５ｅは、複数の接地電位座１１４ｅの内側の面に設けられている。

支持部３１ｅは、図１０，図１１に示すように、リング部３１１ｅと、脚部３１２ｅとを有し、リング部３１１ｅと脚部３１２ｅとが一体で形成されており、金属容器１１の内部において、導体部４１を支持している。

支持部３１ｅのうち、リング部３１１ｅは、図１０，図１１に示すように、リング形状の板状体であって、中心軸が、金属容器１１の中心軸に一致するように設けられている。リング部３１１ｅは、導体部４１において外周面に電極部６１が設けられた部分を内部に含むように、中心軸の軸方向に導体部４１が貫通している。

支持部３１ｅのうち、脚部３１２ｅは、図１０，図１１に示すように、リング部３１１ｅの径方向において外周面から外側に延びるように複数が設けられている。複数の脚部３１２ｅは、リング部３１１ｅの中心軸の周りにおいて等間隔で並ぶように配置されている。複数の脚部３１２ｅにおいては、外側の端部が、接地電位座１１４ｅに設けられた接地電位電極１１５ｅに接して取付けられている。

そして、図１０，図１１に示すように、導電体である金属容器１１の接地電位電極１１５ｅと固体絶縁体である支持部３１ｅとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。

また、図１０，図１１に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１の電極部６１と固体絶縁体である支持部３１ｅとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。このため、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜第６実施形態＞
［Ａ］構成
図１２は、第６実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図１２は、側面の断面において、上側部分を示している。

本実施形態では、図１２に示すように、金属容器１１は、接地電位座１１４ｆと接地電位電極１１５ｆとを含む。また、支持部３１ｆの形態が、第１実施形態と異なっている。本実施形態は、これらの点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。なお、導体部４１については図示の一部を省略して示している。

金属容器１１において、接地電位座１１４ｆは、図１２に示すように、容器本体部１１１ｆの外周面に設置されている。接地電位座１１４ｆは、容器本体部１１１ｆに設けられた開口を密閉している。接地電位電極１１５ｆは、接地電位座１１４の内側の面に設けられている。

支持部３１ｆは、図１２に示すように、支持部３１ｆは、金属容器１１の内部において、導体部４１を支持している。支持部３１ｆは、棒状体であって、導体部４１の電極部６１と、接地電位座１１４ｆに設けられた接地電位電極１１５ｆとの間において、ほぼ同じ幅になるように形成されている。

そして、図１２に示すように、金属容器１１の接地電位電極１１５ｆと固体絶縁体である支持部３１ｆとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。

また、図１２に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１の電極部６１と固体絶縁体である支持部３１ｆとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。このため、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜第７実施形態＞
［Ａ］構成
図１３，図１４は、第７実施形態に係るガス絶縁開閉装置の要部を示す図である。図１３は、図１と同様に、側面の断面を示している。図１４は、図２と同様に、正面の一部断面を示している。

本実施形態では、図１３に示すように、金属容器１１は、接地電位座１１４ｇと円盤体部１１５ｇとを含む。また、図１３，図１４に示すように、支持部３１ｇの形態が、第１実施形態と異なっている。本実施形態は、これらの点、および、関連する点を除き、第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、この実施形態と重複する個所については、適宜、記載を省略する。なお、導体部４１については図示の一部を省略して示している。

金属容器１１のうち、接地電位座１１４ｇは、図１３に示すように、円盤体部１１５ｇに設置されている。円盤体部１１５ｇは、管状体である容器本体部１１１ｇの一端部に設置され、金属容器１１の内部を密閉しており、内側の面に接地電位座１１４ｇが固定されている。

支持部３１ｇは、図１３，図１４に示すように、円筒形状の管状体であって、金属容器１１の内部において、一端部が接地電位座１１４ｇに固定されている。そして、支持部３１ｇは、他端部に導体部４１が固定されており、導体部４１を支持している。支持部３１ｇは、金属容器１１と同軸になるように配置されている。

そして、図１３，図１４に示すように、金属容器１１の接地電位座１１４ｇと固体絶縁体である支持部３１ｇとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。

また、図１３に示すように、金属容器１１の内部において、導体部４１と固体絶縁体である支持部３１ｇとが接合する部分であって、絶縁ガス２１が接したときに第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。

［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１が形成される部分を含む面を被覆するように、第１非線形抵抗膜９１１が設けられている。これと共に、第２トリプルジャンクション部ＴＪ２が形成される部分を含む面を被覆するように、第２非線形抵抗膜９１２が設けられている。このため、第１実施形態と同様に、第１トリプルジャンクション部ＴＪ１および第２トリプルジャンクション部ＴＪ２において、電界が集中して部分放電が発生することを抑制できる。

したがって、本実施形態では、第１実施形態と同様に、小型化と、装置の絶縁特性の向上との両者を容易に実現できる。

＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…金属容器、２１…絶縁ガス、３１，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ…支持部、４１…導体部、５１…接触子、６１…電極部、７１…第１スライドコンタクト部、７２…第２スライドコンタクト部、９１，９１Ａｂ，９１Ｂｂ…シールド、９１ａ，９２…内部シールド、１１１…第１容器本体部、１１１ｄ，１１１ｅ，１１１ｆ，１１１ｇ…容器本体部、１１２…第２容器本体部、１１３…金属スペーサ、１１３Ｒ…リング部、１１３Ｔ…凸部、１１４，１１４ｄ，１１４ｅ，１１４ｆ，１１４ｇ…接地電位座
１１５，１１５ｄ，１１５ｅ，１１５ｆ，１１５ｇ…円盤体部、３１１…円錐部、３１１ｃ…水平部、３１１ｅ…リング部、３１２…リング部、３１２ｃ…垂直部、３１２ｅ…脚部、４１１…第１高電圧導体、４１２…第２高電圧導体、９１１…第１非線形抵抗膜、９１２…第２非線形抵抗膜、ＴＪ１…第１トリプルジャンクション部、ＴＪ２…第２トリプルジャンクション部

Claims (9)

1. 絶縁ガスが内部に封入される金属容器と、
   前記金属容器の内部に収納されており、通電される導体部と、
   前記金属容器の内部において前記導体部を支持しており、絶縁材料で形成されている支持部とを備えるガス絶縁開閉装置であって、
   前記金属容器と前記支持部との接合部分において前記絶縁ガスが接したときに第１のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面と、前記導体部と前記支持部との接合部分において前記絶縁ガスが接したときに第２のトリプルジャンクション部が形成される部分を含む面との少なくとも一方を被覆するように、非線形抵抗膜が設けられており、
   前記非線形抵抗膜は、所定の電界値以下の電界が作用するときには電気抵抗値が高く絶縁性であり、前記所定の電界値より高い電界が作用するときには電気抵抗値が低く導電性になり、
   前記所定の電界値は、前記第１および第２のトリプルジャンクション部において部分放電が開始する電界値を、前記第１および第２の非線形抵抗膜の誘電率で割った値であることを特徴とする、
   ガス絶縁開閉装置。
2. 前記非線形抵抗膜は、ＺｎＯ，ＳｉＣ，ＳｒＴｉＯ_３，ＢａＴｉＯ_３，Ｃｕ_２Ｏ，Ｓｅの少なくとも１つを含むように形成されている、
   請求項１に記載のガス絶縁開閉装置。
3. 前記支持部は、円錐形状であって、円筒形状である前記金属容器と同軸になるように配置されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
4. 前記支持部は、リング形状であって、円筒形状である前記金属容器と同軸になるように配置されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
5. 前記支持部は、湾曲形状であって、円筒形状である前記金属容器の軸方向に沿った部分と、当該軸方向に直交する部分とを含む、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
6. 前記支持部は、柱状体であって、前記導体部と前記金属容器との間において、中央部の幅が両端部の幅よりも広くなるように形成されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
7. 前記支持部は、リング形状のリング部と、前記リング部の径方向において外周面から外側に延びた複数の脚部とを有し、前記リング部が、円筒形状である前記金属容器と同軸になるように配置されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
8. 前記支持部は、棒状体であって、前記導体部と前記金属容器との間において幅が同じになるように形成されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。
9. 前記支持部は、円筒形状であって、円筒形状である前記金属容器と同軸になるように配置されている、
   請求項１または２に記載のガス絶縁開閉装置。

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