JPH11273480A - Gas insulated apparatus - Google Patents
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- JPH11273480A JPH11273480A JP10074149A JP7414998A JPH11273480A JP H11273480 A JPH11273480 A JP H11273480A JP 10074149 A JP10074149 A JP 10074149A JP 7414998 A JP7414998 A JP 7414998A JP H11273480 A JPH11273480 A JP H11273480A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
- H02G5/06—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
- H02G5/066—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
- H02G5/068—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure being part of the junction between two enclosures
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- Insulating Bodies (AREA)
- Installation Of Bus-Bars (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁機器に関
わり、特に絶縁ガスを封入した密閉構造の金属容器内に
高電圧導体を絶縁構造部材を介して収納するガス絶縁機
器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas insulated device, and more particularly to a gas insulated device in which a high-voltage conductor is housed in a hermetically sealed metal container filled with an insulating gas through an insulating member.
【０００２】[0002]
【従来の技術】絶縁性能の優れたＳＦ6 ガスを主絶縁媒
体としたガス絶縁開閉装置が実用化され普及されてしる
と、今や変電所及び発電所の開閉装置の主流をなすよう
になってきた。現在は、このガス絶縁開閉装置の５５０
ｋＶあるいはＵＨＶ級への高電圧化と大容量化が求めら
れ、一部は大形開閉所として実用化されている。これら
大形開閉所は社会のエネルギ流通の根幹をなすことか
ら、高い信頼性が要求されることは勿論であるが、更に
経済性も要求され、より縮小化が望まれている。2. Description of the Related Art When a gas insulated switchgear using SF6 gas having excellent insulation performance as a main insulating medium is put into practical use and spread, the switchgear of substations and power plants has become mainstream. Was. At present, 550 of this gas insulated switchgear
Higher voltage and higher capacity to kV or UHV class are required, and some of them are put into practical use as large switching stations. Since these large switchyards form the basis of energy distribution in society, they need not only high reliability, but also economical efficiency, and further reduction in size is desired.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ガス絶縁開閉装置は絶
縁性能が非常に優れたガスを加圧充填することにより、
大幅に縮小化することが可能となった反面、金属容器内
に数ｍｍ程度の金属異物が存在するすると、高電圧導体
を含む充電部と金属容器間の絶縁性能を低下させること
が知られている。金属容器内に存在する異物は電界が印
加されると静電気力により浮上を開始する。異物はいっ
たん浮上すると容易に高電圧導体まで到達し、金属容器
と高電圧導体との間を往復運動するようになる。A gas insulated switchgear is filled with a gas having a very excellent insulating performance under pressure.
While it has become possible to greatly reduce the size, it is known that the presence of metal foreign matter of about several mm in the metal container reduces the insulation performance between the charged part including the high-voltage conductor and the metal container. I have. The foreign substance existing in the metal container starts to float by an electrostatic force when an electric field is applied. Once levitated, the foreign matter easily reaches the high voltage conductor, and reciprocates between the metal container and the high voltage conductor.
【０００４】このような状態になると、金属異物は電荷
を帯び、絶縁構造部材である絶縁スペーサの沿面に付着
し、静電吸引力のためにその個所に留まる。この時に断
路器の開閉に伴う高いサージ電圧が発生すると、この金
属異物を介して絶縁スペーサの沿面の絶縁破壊が引き起
こされる恐れがある。この現象は絶縁スペーサを多数有
するガス絶縁開閉装置にとって深刻な問題であり、製造
上金属異物を皆無にできないことから、ガス絶縁部の絶
縁性能にこれらのことを配慮した余裕を更に付加し、大
形化したり、あるいは金属異物を捕らえるためのトラッ
プ装置を随所に設けるなど余分な付属物が多数必要とな
っている。この他、遮断器、断路器に用いられる絶縁筒
あるいは絶縁ロッドに関しても同じことが言える。[0004] In such a state, the metallic foreign substance is charged, adheres to the surface of the insulating spacer, which is an insulating structural member, and stays there due to electrostatic attraction. At this time, if a high surge voltage is generated due to the opening / closing of the disconnector, there is a possibility that insulation breakdown along the surface of the insulating spacer may be caused via the metal foreign matter. This phenomenon is a serious problem for a gas insulated switchgear having a large number of insulating spacers.Since metal foreign substances cannot be eliminated during manufacturing, a margin that takes these factors into consideration is added to the insulation performance of the gas insulated section. Many extra accessories are required, such as shaping or providing a trapping device everywhere to catch metallic foreign matter. In addition, the same can be said for an insulating cylinder or an insulating rod used for a circuit breaker or a disconnector.
【０００５】本発明（請求項１乃至請求項８対応）は、
上記の点を考慮してなされたもので、その目的は、絶縁
構造部材の絶縁性能を向上させたガス絶縁機器を提供す
ることにある。[0005] The present invention (corresponding to claims 1 to 8) provides:
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a gas insulated device having an improved insulating performance of an insulating structural member.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、絶縁ガスを封入した金属容器
内に通電用の高電圧導体を配置し、この高電圧導体を前
記金属容器内で熱硬化性の絶縁構造部材にて絶縁支持し
てなるガス絶縁機器において、前記絶縁構造部材の表面
にセラミックスを溶射して絶縁被覆を形成することを特
徴とする。In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to dispose a high-voltage conductor for energization in a metal container filled with an insulating gas, and connect the high-voltage conductor to the metal container. In a gas insulating device insulated and supported by a thermosetting insulating structural member in a metal container, an insulating coating is formed by spraying ceramics on a surface of the insulating structural member.
【０００７】本発明の請求項２は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記セラミックス材料の体積固有抵
抗は、前記絶縁構造部材の体積固有抵抗以下であること
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the gas insulating apparatus according to the first aspect, a volume resistivity of the ceramic material is equal to or less than a volume resistivity of the insulating structural member.
【０００８】この請求項１及び請求項２によれば、金属
容器から高電圧充電部を絶縁支持する熱硬化性の絶縁部
材の沿面は、セラミックス材料の表面層を形成してい
る。従って、絶縁構造部材の沿面に金属異物が付着して
も、金属異物は無機のセラミックス材料表面に付着する
ため、金属異物先端から部分放電が発生しても、絶縁劣
化が生じにくい。また、電荷を帯びた金属異物が仮に付
着してとしても、体積固有抵抗が絶縁構造部材よりも低
いセラミックス材料を選定しているので、部分放電で生
じた電荷が逃げやすく、金属異物が長時間沿面に付着す
ることがない。According to the first and second aspects, the surface of the thermosetting insulating member that supports the high-voltage charging portion from the metal container is formed as a surface layer of a ceramic material. Therefore, even if the metal foreign matter adheres to the surface of the insulating structural member, the metal foreign matter adheres to the surface of the inorganic ceramic material. Therefore, even if a partial discharge occurs from the tip of the metal foreign matter, insulation deterioration hardly occurs. Also, even if charged metallic foreign matter adheres, the ceramic material whose volume resistivity is lower than that of the insulating structure member is selected, so that the charge generated by the partial discharge is easy to escape, and the metallic foreign matter can be removed for a long time. Does not adhere to the surface.
【０００９】本発明の請求項３は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記セラミックスの組成は、アルミ
ナ、アルミナと炭化ケイ素、アルミナと炭化チタン、ア
ルミナと酸化クロム、アルミナと窒化チタン、またはア
ルミナと窒化ジルコニウムのいずれかの組成であること
を特徴とする。本発明の請求項４は、請求項１記載のガ
ス絶縁機器において、前記絶縁被覆の膜厚は、５０μｍ
から３００μｍであることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the gas insulating apparatus according to the first aspect, the composition of the ceramic is alumina, alumina and silicon carbide, alumina and titanium carbide, alumina and chromium oxide, alumina and titanium nitride, or It is characterized by having a composition of either alumina or zirconium nitride. According to a fourth aspect of the present invention, in the gas insulated apparatus according to the first aspect, the thickness of the insulating coating is 50 μm.
To 300 μm.
【００１０】この請求項３及び請求項４によると、セラ
ミックス材料は絶縁ガスに使用されるＳＦ6 の分解ガス
に侵されない材料である、またセラミックスの組成はア
ルミナ、またはアルミナと炭化ケイ素、またはアルミナ
と炭化チタン、またはアルミナと酸化クロム、またはア
ルミナと窒化チタン、またはアルミナと窒化ジルコニウ
ムのいずれかからなる組成のものが有効である。セラミ
ック溶射の膜厚は５０μｍから３００μｍとしているの
で、均一な皮膜を形成でき、かつヒートサイクルなどに
よる界面の剥離が生じにくい。According to the third and fourth aspects, the ceramic material is a material which is not attacked by the decomposition gas of SF6 used for the insulating gas, and the composition of the ceramic is alumina, or alumina and silicon carbide, or alumina and It is effective to use a composition composed of titanium carbide, or alumina and chromium oxide, or alumina and titanium nitride, or alumina and zirconium nitride. Since the thickness of the ceramic sprayed film is in the range of 50 μm to 300 μm, a uniform film can be formed, and peeling of the interface due to a heat cycle or the like hardly occurs.
【００１１】本発明の請求項５は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記セラミックス溶射は、前記絶縁
構造部材の金属下地処理なしでセラミックス溶射を実施
することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the gas insulated apparatus according to the first aspect, the ceramic spraying is performed by performing ceramic spraying without a metal base treatment on the insulating structural member.
【００１２】通常、絶縁物へのセラミックス溶射は、被
溶射物とセラミックスの熱膨張係数の違いが大きいた
め、被溶射物に金属の下地処理をしてから溶射を行うの
が一般的であるが、この請求項５によると、絶縁構造部
材の接着性が良いため、下地処理は不要である。In general, when spraying ceramics onto an insulator, the thermal expansion coefficient of the ceramics to be sprayed is greatly different from that of the ceramics. According to the fifth aspect, since the insulating structural member has good adhesiveness, no base treatment is required.
【００１３】本発明の請求項６は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記セラミックス溶射は、前記絶縁
構造部材のサンドブラスト処理なしでセラミックス溶射
を実施することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the gas insulated apparatus according to the first aspect, the ceramic spraying is performed without sandblasting the insulating structural member.
【００１４】通常、セラミックスのコーティングでは、
皮膜と絶縁構造部材の接着性を維持するために絶縁構造
部材表面をサンドブラストなどで粗す必要があるが、こ
の請求項６によると、セラミックスを高温で融解させた
状態で吹き付けるため、被着物の表面層の離形剤を蒸発
させ同時に表面を粗らしながら、セラミックスが冷却し
皮膜を形成するのでサンドブラストが不要である。Usually, in ceramic coating,
In order to maintain the adhesiveness between the coating and the insulating structural member, it is necessary to roughen the surface of the insulating structural member by sand blasting or the like. The ceramic is cooled to form a film while evaporating the release agent of the surface layer and simultaneously roughening the surface, so that sandblasting is unnecessary.
【００１５】本発明の請求項７は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記絶縁被覆は、前記セラミックス
溶射後研磨して表面粗さを調整して形成することを特徴
とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the gas insulated apparatus according to the first aspect, the insulating coating is formed by polishing after the ceramic spraying to adjust the surface roughness.
【００１６】通常、セラミックス溶射後の表面粗さは２
０〜１００μｍで部分的にばらつきがある。表面の状態
によって異物付着や帯電の状況が異なるため、特に均一
化が必要であるが、この請求項７によると、溶射後研磨
し表面粗さを調整することが可能である。Usually, the surface roughness after ceramic spraying is 2
There is partial variation at 0 to 100 μm. Since the state of adhesion of foreign substances and the state of charging differ depending on the state of the surface, it is particularly necessary to make the surface uniform. However, according to the seventh aspect, it is possible to adjust the surface roughness by polishing after thermal spraying.
【００１７】本発明の請求項８は、請求項１記載のガス
絶縁機器において、前記絶縁被覆は、前記絶縁構造部材
の帯電しやすい位置、またはトリプルジャンクションな
どの電界が厳しい位置に、部分的にセラミックス溶射す
ることによって形成されることを特徴とする。According to an eighth aspect of the present invention, in the gas insulating apparatus according to the first aspect, the insulating coating is partially provided at a position where the insulating structure member is easily charged or at a position where an electric field such as a triple junction is severe. It is characterized by being formed by ceramic spraying.
【００１８】通常、絶縁スペーサなどの大形絶縁構造部
材では全体にセラミックス溶射を行うことは、コスト上
望ましくない。この請求項８によると、絶縁構造部材の
帯電しやすい位置やトリプルジャンクションなどの電界
が厳しい位置にセラミックスを溶射することによって絶
縁性能が効果的に向上する。Normally, it is not desirable in terms of cost to perform ceramic spraying on the entire large-sized insulating structural member such as an insulating spacer. According to the eighth aspect, the insulating performance is effectively improved by spraying the ceramic at a position where the insulating structure member is easily charged or a position where an electric field is severe such as a triple junction.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例（請求項１
乃至請求項８対応）のガス絶縁開閉装置の母線部の断面
図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of the bus part of the gas insulated switchgear of Claim 8 thru | or 8).
【００２０】図に示すように、本実施例のガス絶縁開閉
装置は、絶縁ガス１を加圧し充填した金属容器２内に高
電圧導体３を配置し、この高電圧導体３をエポキシ樹脂
で代表される熱硬化性絶縁材料の円錐形絶縁スペーサ及
びポスト形絶縁スペーサの絶縁構造部材で絶縁支持す
る。この絶縁構造部材の沿面部にセラミックス溶射によ
り絶縁皮膜を施し、それぞれセラミックス沿面絶縁構造
部材であるセラミックス沿面円錐形絶縁スペーサ４とセ
ラミックス沿面ポスト形絶縁スペーサ５を形成してい
る。As shown in the figure, in the gas insulated switchgear of this embodiment, a high-voltage conductor 3 is arranged in a metal container 2 filled with an insulating gas 1 under pressure, and this high-voltage conductor 3 is represented by an epoxy resin. Insulated and supported by an insulating structural member of a conical insulating spacer of a thermosetting insulating material and a post-shaped insulating spacer. An insulating film is applied to the surface of the insulating structural member by means of ceramic spraying to form a ceramic surface conical insulating spacer 4 and a ceramic surface post insulating spacer 5 which are ceramic surface insulating structural members, respectively.
【００２１】このセラミックス溶射に用いるセラミック
スの組成は、アルミナ、アルミナと炭化ケイ素、アルミ
ナと炭化チタン、アルミナと酸化クロム、アルミナと窒
化チタン、またはアルミナと窒化ジルコニウムのいずれ
かの組成のものを用いる。また、セラミックス溶射によ
る絶縁被覆の膜厚は、５０μｍ乃至３００μｍの範囲が
好ましい。さらに、このセラミックス溶射は、絶縁構造
部材の金属下地処理あるいはサンドブラスト処理なしで
実施することができる。The composition of the ceramic used for this ceramic spraying is any one of alumina, alumina and silicon carbide, alumina and titanium carbide, alumina and chromium oxide, alumina and titanium nitride, or alumina and zirconium nitride. The thickness of the insulating coating formed by ceramic spraying is preferably in the range of 50 μm to 300 μm. Further, the ceramic spraying can be performed without a metal base treatment or a sandblast treatment on the insulating structural member.
【００２２】また、本実施例による絶縁構造部材の絶縁
被覆は、セラミックス溶射後研磨して表面粗さを調整し
て形成してもよく、あるいは絶縁構造部材の帯電しやす
い位置、またはトリプルジャンクションなどの電界が厳
しい位置に、部分的にセラミックス溶射することによっ
て形成しても勿論その効果はある。The insulating coating of the insulating structural member according to this embodiment may be formed by adjusting the surface roughness by ceramic spraying and polishing, or at a position where the insulating structural member is easily charged or a triple junction. Of course, the effect can also be obtained by partially spraying ceramics at a position where the electric field is severe.
【００２３】図２及び図３は、それぞれ図１のセラミッ
クス沿面円錐形絶縁スペーサ４とセラミックス沿面ポス
ト形絶縁スペーサ５の詳細図を示したものである。両図
に示すように、エポキシレジンの注形または成形にて製
作されたスペーサ本体４ａ，５ａの絶縁ガス１と触れる
沿面部にセラミックス溶射による被覆４ｂ，５ｂを施し
ている。FIGS. 2 and 3 are detailed views of the ceramic creepage insulating spacer 4 and the ceramic crest post insulating spacer 5 of FIG. 1, respectively. As shown in both figures, coatings 4b and 5b of ceramic spacers are applied to the surface portions of the spacer bodies 4a and 5a, which are manufactured by casting or molding of epoxy resin, in contact with the insulating gas 1.
【００２４】次に、本実施例の作用について説明する。
セラミックス沿面円錐形絶縁スペーサ４、セラミックス
沿面ポスト形絶縁スペーサ５などから構成されるセラミ
ックス沿面形絶縁構造部材は、沿面がセラミックス絶縁
材料４ａ、５ａで被覆されている。そのため、ガス絶縁
開閉装置内に万一金属異物が存在し、運転電圧で金属異
物が動き回ったとしても、これらの絶縁構造部材のセラ
ミックス表面には付着し難い。仮に金属異物が絶縁構造
部材の沿面電界強度の高い所に付着した場合、運転状態
で金属異物の先端から部分放電が生じる。Next, the operation of this embodiment will be described.
The creepage-shaped insulating structural member composed of the creepage-shaped insulating spacer 4 and the creepage-shaped insulating spacer 5 is covered with ceramic insulating materials 4a and 5a. Therefore, even if metallic foreign matter exists in the gas insulated switchgear and the metallic foreign matter moves around at the operating voltage, it is difficult for the foreign matter to adhere to the ceramic surface of these insulating structural members. If the metallic foreign matter adheres to a portion of the insulating structure member where the surface electric field strength is high, a partial discharge occurs from the tip of the metallic foreign matter in the operating state.
【００２５】ガス絶縁開閉装置の絶縁構造部材の沿面へ
の金属異物付着の絶縁上の問題点として、断路器サージ
などの急峻波サージ電圧に対して絶縁性能が著しく低下
することがある。特に、サージ電圧の極性が反転して印
加された場合、その傾向が著しく現れる。[0025] As a problem in insulating metal foreign matter from adhering to the surface of the insulating structural member of the gas insulated switchgear, there is a case where the insulation performance is remarkably deteriorated against a steep surge voltage such as a disconnector surge. In particular, when the surge voltage is applied with the polarity inverted, the tendency is remarkably exhibited.
【００２６】例えば、負極性サージ電圧が印加され、そ
の後正極性サージ電圧が印加された場合を考えてみる。
負極性サージ電圧で金属異物先端からの放電により電界
放射された自由電子が金属異物先端部分に蓄積し、沿面
には負の蓄積電荷の沿面帯電が形成される。ここで、従
来のエポキシレジンの絶縁構造部材では体積固有抵抗が
非常に高いため表面抵抗も高く、この蓄積電荷が逃げに
くく、その放電時定数は日のオーダーである。このよう
な状態で正極性サージ電圧が印加されると、等価的に金
属異物先端の電界が強められ、同一極性のサージ電圧印
加に比べ約２０％絶縁特性が低下する。For example, consider a case in which a negative surge voltage is applied and then a positive surge voltage is applied.
Free electrons that have been field-emitted by the discharge from the tip of the metal foreign object due to the negative surge voltage accumulate at the tip of the metal foreign object, and creeping charge of negative accumulated charge is formed on the surface. Here, a conventional epoxy resin insulating structural member has a very high volume resistivity and a high surface resistance, so that the accumulated charges are difficult to escape, and the discharge time constant is on the order of days. When a positive surge voltage is applied in such a state, the electric field at the tip of the metal foreign matter is equivalently strengthened, and the insulation characteristics are reduced by about 20% compared to the application of a surge voltage of the same polarity.
【００２７】しかし、本実施例のセラミックス沿面形絶
縁構造部材では、セラミックスの体積固有抵抗はエポキ
シレジンのそれに比べ、２桁以上のオーダーで低くでき
るため、サージ電圧の印加で形成した蓄積電荷が逃げや
すい状態にある。すなわち、セラミックス沿面形絶縁構
造部材の沿面の蓄積電荷の放電時定数は、１／１０〜１
／１００となり、時間のオーダーになる。However, with the creepage-type insulating structure member of the present embodiment, the volume resistivity of the ceramic can be reduced by more than two orders of magnitude as compared with that of the epoxy resin, so that the accumulated charge formed by the application of the surge voltage escapes. It is in an easy state. That is, the discharge time constant of the accumulated charge on the surface of the ceramic surface insulating member is 1/10 to 1
/ 100, which is an order of time.
【００２８】一般に、ガス絶縁開閉装置における断路器
操作は日のオーダーであるため、一回の断路器操作のサ
ージ電圧で形成した蓄積電荷は次の断路器操作時のサー
ジ電圧が印加されるまでに拡散されている。従って、セ
ラミックス沿面形絶縁構造部材に万一金属異物が付着し
たとしても、通常の断路器操作でのサージ電圧による絶
縁性能を２０％向上させることができる。In general, since the operation of the disconnector in the gas insulated switchgear is on the order of days, the accumulated charge formed by the surge voltage of one disconnector operation is applied until the surge voltage at the time of the next disconnector operation is applied. Has been spread. Therefore, even if metal foreign matter adheres to the creepage surface type insulating structure member, the insulation performance due to the surge voltage in a normal disconnector operation can be improved by 20%.
【００２９】図４は本発明の他の実施例（請求項１乃至
請求項８対応）のガス遮断器の構成図である。図に示す
ように、本実施例のガス遮断器は、絶縁ガス６を加圧し
充填した金属容器７内に遮断部１２を配置し、この遮断
部１２の上下端部にエポキシ樹脂で代表される熱硬化性
絶縁材料の円錐形絶縁スペーサ９を取り付けた高電圧導
体８を気密に取り付けている。また、沿面をセラミック
ス溶射により絶縁皮膜を形成した絶縁筒１０で遮断部１
２を絶縁支持し、さらに遮断部の駆動装置１３は沿面を
セラミックス溶射により絶縁皮膜を形成した絶縁ロッド
１１により遮断部１２から絶縁し駆動するように構成さ
れている。FIG. 4 is a block diagram of a gas circuit breaker according to another embodiment of the present invention (corresponding to claims 1 to 8). As shown in the figure, the gas circuit breaker of the present embodiment has a shut-off portion 12 disposed in a metal container 7 filled with pressurized insulating gas 6, and the upper and lower ends of the shut-off portion 12 are represented by epoxy resin. A high-voltage conductor 8 to which a conical insulating spacer 9 of thermosetting insulating material is attached is hermetically attached. In addition, the insulation section 1 is formed by an insulating cylinder 10 having an insulating film formed on the creepage surface by ceramic spraying.
2 is insulated and supported, and the drive unit 13 of the interruption unit is configured to be insulated from the interruption unit 12 by an insulating rod 11 having an insulating film formed on the surface by thermal spraying with a ceramic and driven.
【００３０】本実施例のセラミックス溶射に用いるセラ
ミックスの組成は、アルミナ、アルミナと炭化ケイ素、
アルミナと炭化チタン、アルミナと酸化クロム、アルミ
ナと窒化チタン、またはアルミナと窒化ジルコニウムの
いずれかの組成のものを用いる。また、セラミックス溶
射による絶縁被覆の膜厚は、５０μｍ乃至３００μｍの
範囲が好ましい。さらに、このセラミックス溶射は、絶
縁構造部材の金属下地処理あるいはサンドブラスト処理
なしで実施することができる。The composition of the ceramic used for the ceramic spraying of this embodiment is alumina, alumina and silicon carbide,
Any of a composition of alumina and titanium carbide, alumina and chromium oxide, alumina and titanium nitride, or alumina and zirconium nitride is used. The thickness of the insulating coating formed by ceramic spraying is preferably in the range of 50 μm to 300 μm. Further, the ceramic spraying can be performed without a metal base treatment or a sandblast treatment on the insulating structural member.
【００３１】また、本実施例による絶縁構造部材の絶縁
被覆は、セラミックス溶射後研磨して表面粗さを調整し
て形成してもよく、あるいは絶縁構造部材の帯電しやす
い位置、またはトリプルジャンクションなどの電界が厳
しい位置に、部分的にセラミックス溶射することによっ
て形成しても勿論その効果はある。The insulating coating of the insulating structural member according to this embodiment may be formed by adjusting the surface roughness by ceramic spraying and polishing, or at a position where the insulating structural member is easily charged, or a triple junction. Of course, the effect can also be obtained by partially spraying ceramics at a position where the electric field is severe.
【００３２】図５及び図６は、それぞれ図４のセラミッ
クス溶射により絶縁皮膜を形成した絶縁筒１０とセラミ
ックス溶射により絶縁皮膜を形成した絶縁ロッド１１の
詳細図を示したものである。FIGS. 5 and 6 are detailed views of the insulating cylinder 10 having the insulating film formed by the ceramic spraying and the insulating rod 11 having the insulating film formed by the ceramic spraying, respectively, of FIG.
【００３３】両図を示すように、絶縁筒１０、絶縁ロッ
ド１１は、エポキシレジンの注形、成形または含浸にて
製作された絶縁筒本体１０ａ、絶縁ロッド本体１１ａの
絶縁ガスが触れる沿面部をそれぞれセラミックス溶射に
より絶縁被覆１０ｂ、１１ｂを施している。As shown in both figures, the insulating cylinder 10 and the insulating rod 11 are formed by casting, molding or impregnating an epoxy resin on the insulating cylinder body 10a and the creeping surface of the insulating rod body 11a which is in contact with the insulating gas. Insulating coatings 10b and 11b are applied by ceramic spraying, respectively.
【００３４】次に、本実施例の作用について説明する。
セラミックス沿面絶縁筒１０及びセラミックス沿面絶縁
ロッド１１などから構成されるセラミックス沿面形絶縁
構造部材は、沿面がセラミックス絶縁材料１０ａ、１１
ａで被覆されているので、ガス遮断器内に万一金属異物
が存在し、運転電圧で金属異物が動き回ったとしても、
これらの絶縁構造部材のセラミックス表面には付着し難
い。仮に金属異物が絶縁構造部材の沿面電界強度の高い
所に付着した場合、運転状態で金属異物の先端から部分
放電が生じ、蓄積電荷が逃げやすい。Next, the operation of this embodiment will be described.
A creepage-type insulating structure member made up of a creepage insulating cylinder 10 and a creepage insulating rod 11 has ceramic crests 10a, 11
Since it is covered with a, even if a metallic foreign matter exists in the gas circuit breaker and the metallic foreign matter moves around at the operating voltage,
It is hard to adhere to the ceramic surface of these insulating structural members. If the metal foreign matter adheres to a portion of the insulating structure member where the surface electric field strength is high, a partial discharge is generated from the tip of the metal foreign matter in the operation state, and the accumulated charge is easily released.
【００３５】また、本実施例のセラミックス沿面形絶縁
構造部材においては、セラミックスの体積固有抵抗はエ
ポキシレジンのそれに比べ、２桁以上のオーダーで低く
できるため、サージ電圧の印加で形成した蓄積電荷が逃
げやすい状態にある。すなわち、セラミックス沿面形絶
縁構造部材の沿面の蓄積電荷の放電時定数は１／１０〜
１／１００となり、時間のオーダーになる。In addition, in the insulating surface member of the present embodiment, since the volume resistivity of the ceramic can be reduced by two orders of magnitude or more compared with that of the epoxy resin, the accumulated charge formed by the application of the surge voltage is reduced. They are in a state where they can easily escape. In other words, the discharge time constant of the accumulated charge on the surface of the ceramic surface-type insulating structure member is 1/10 to 10:
1/100, which is an order of time.
【００３６】一般に、ガス絶縁開閉装置における断路器
操作は日のオーダーであるため、一回の断路器操作のサ
ージ電圧で形成した蓄積電荷は次の断路器操作時のサー
ジ電圧が印加されるまでに拡散されている。従って、セ
ラミックス沿面形絶縁構造部材に万一金属異物が付着し
たとしても、通常の断路器操作でのサージ電圧による絶
縁性能を２０％向上させることができる。In general, the operation of the disconnector in the gas insulated switchgear is on the order of a day. Therefore, the accumulated charge formed by the surge voltage of one disconnector operation is applied until the surge voltage of the next disconnector operation is applied. Has been spread. Therefore, even if metal foreign matter adheres to the creepage surface type insulating structure member, the insulation performance due to the surge voltage in a normal disconnector operation can be improved by 20%.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
乃至請求項８対応）によると、絶縁構造部材にセラミッ
クス材料をコーティングではなく溶射によって絶縁皮膜
を形成するため、絶縁構造部材沿面へのセラミックス材
料の密着性が向上し、且つ、均一化される。このように
溶射によるセラミックス沿面形絶縁構造部材を用いるこ
とにより、絶縁性能の高いガス絶縁機器を提供すること
ができる。As described above, the present invention (Claim 1)
According to the present invention, since the insulating film is formed by spraying the ceramic material on the insulating structural member instead of coating it, the adhesion of the ceramic material to the surface of the insulating structural member is improved and uniformized. As described above, by using the ceramic surface insulating structure member formed by spraying, it is possible to provide a gas insulating device having high insulation performance.
【図１】本発明の一実施例であるガス絶縁開閉装置の母
線部の断面図。FIG. 1 is a sectional view of a bus part of a gas-insulated switchgear according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の母線部の絶縁構造部材の断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the insulating structural member of the bus part of FIG.
【図３】図１の母線部の絶縁構造部材の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the insulating structural member of the bus section of FIG. 1;
【図４】本発明の他の実施例であるガス絶縁遮断器の側
断面図。FIG. 4 is a side sectional view of a gas-insulated circuit breaker according to another embodiment of the present invention.
【図５】図４の遮断器の絶縁構造部材の断面図。FIG. 5 is a sectional view of an insulating structural member of the circuit breaker of FIG. 4;
【図６】図４の遮断器の絶縁構造部材の断面図。FIG. 6 is a sectional view of an insulating structural member of the circuit breaker of FIG. 4;
１…絶縁ガス、２…金属容器、３…高電圧導体、４…セ
ラミックス沿面円錐形絶縁スペーサ、４ａ…絶縁スペー
サ本体、４ｂ…絶縁皮膜、５…セラミックス沿面ポスト
形絶縁スペーサ、５ａ…絶縁スペーサ本体、５ｂ…絶縁
皮膜、６…絶縁ガス、７…金属容器、８…高電圧導体、
９…円錐形絶縁スペーサ、１０…セラミックス沿面絶縁
筒、１０ａ…絶縁筒本体、１０ｂ…絶縁皮膜、１１…セ
ラミックス沿面絶縁ロッド、１１ａ…絶縁ロッド本体、
１１ｂ…絶縁皮膜、１２…遮断部、１３…遮断部の駆動
装置。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulating gas, 2 ... Metal container, 3 ... High voltage conductor, 4 ... Ceramic creepage conical insulating spacer, 4a ... Insulating spacer body, 4b ... Insulating coating, 5 ... Ceramic creepage post type insulating spacer, 5a ... Insulating spacer body 5b: insulating film, 6: insulating gas, 7: metal container, 8: high-voltage conductor,
9: conical insulating spacer, 10: ceramic insulating cylinder, 10a: insulating cylinder body, 10b: insulating coating, 11: ceramic insulating rod, 11a: insulating rod body,
11b: an insulating film, 12: a cut-off section, 13: a driving device for the cut-off section.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金指 康寿 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuhisa Kinashi 2-1 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Hamakawasaki Plant
Claims (8)
の高電圧導体を配置し、この高電圧導体を前記金属容器
内で熱硬化性の絶縁構造部材にて絶縁支持してなるガス
絶縁機器において、前記絶縁構造部材の表面にセラミッ
クスを溶射して絶縁被覆を形成することを特徴とするガ
ス絶縁機器。1. A gas insulation device comprising: a high-voltage conductor for energization arranged in a metal container filled with an insulating gas; and the high-voltage conductor insulated and supported by a thermosetting insulating structural member in the metal container. A gas-insulated device, wherein an insulating coating is formed by spraying ceramics on a surface of the insulating structural member.
前記セラミックス材料の体積固有抵抗は、前記絶縁構造
部材の体積固有抵抗以下であることを特徴とするガス絶
縁機器。2. The gas-insulated equipment according to claim 1, wherein
A gas-insulated device, wherein a volume resistivity of the ceramic material is equal to or less than a volume resistivity of the insulating structural member.
前記セラミックスの組成は、アルミナ、アルミナと炭化
ケイ素、アルミナと炭化チタン、アルミナと酸化クロ
ム、アルミナと窒化チタン、またはアルミナと窒化ジル
コニウムのいずれかの組成であることを特徴とするガス
絶縁機器。3. The gas insulated device according to claim 1, wherein
A gas insulating device, wherein the composition of the ceramic is any one of alumina, alumina and silicon carbide, alumina and titanium carbide, alumina and chromium oxide, alumina and titanium nitride, or alumina and zirconium nitride.
前記絶縁被覆の膜厚は、５０μｍから３００μｍである
ことを特徴とするガス絶縁機器。4. The gas-insulated equipment according to claim 1, wherein
The gas insulating device according to claim 1, wherein said insulating coating has a thickness of 50 μm to 300 μm.
前記セラミックス溶射は、前記絶縁構造部材の金属下地
処理なしでセラミックス溶射を実施することを特徴とす
るガス絶縁機器。5. The gas-insulated equipment according to claim 1, wherein
The said ceramics thermal spraying implements ceramics thermal spraying without the metal base treatment of the said insulating structural member, The gas insulation apparatus characterized by the above-mentioned.
前記セラミックス溶射は、前記絶縁構造部材のサンドブ
ラスト処理なしでセラミックス溶射を実施することを特
徴とするガス絶縁機器。6. The gas-insulated device according to claim 1, wherein
The said ceramics thermal spraying implements ceramics thermal spraying without sandblasting of the said insulating structural member, Gas-insulated equipment characterized by the above-mentioned.
前記絶縁被覆は、前記セラミックス溶射後研磨して表面
粗さを調整して形成することを特徴とするガス絶縁機
器。7. The gas-insulated equipment according to claim 1, wherein
The said insulating coating is formed after grinding | polishing after the said ceramics thermal spraying, and adjusting surface roughness, and forming it.
前記絶縁被覆は、前記絶縁構造部材の帯電しやすい位
置、またはトリプルジャンクションなどの電界が厳しい
位置に、部分的にセラミックス溶射することによって形
成されることを特徴とするガス絶縁機器。8. The gas-insulated equipment according to claim 1, wherein
The gas insulating apparatus according to claim 1, wherein the insulating coating is formed by partially spraying the ceramic onto a position where the insulating structural member is easily charged or a position where an electric field is severe such as a triple junction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10074149A JPH11273480A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Gas insulated apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10074149A JPH11273480A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Gas insulated apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273480A true JPH11273480A (en) | 1999-10-08 |
Family
ID=13538824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10074149A Pending JPH11273480A (en) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | Gas insulated apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273480A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013183501A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Toshiba Corp | Conductor connection structure |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10074149A patent/JPH11273480A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013183501A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Toshiba Corp | Conductor connection structure |
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