JPS596568B2 - ３相一括形ガス絶縁母線 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属容器内に３相の導体を配置して成る３相−
話形ガス絶縁母線に関する。

３相−話形ガス絶縁母線は、ＳＦ６ガス等の絶縁性ガス
を充填した金属容器内に、はぼ二等辺三角形の各頂点に
配置した３相の母線導体を収納して構成される。

このようなガス絶縁母線は、母線導体に電流が流れると
、母線導体から誘起される磁界の影響によって金属容器
にうず電流が流れる。

このうず電流は金属容器の局部加熱の原因となる。

例えば従来のガス絶縁母線においては、１ターンを形成
しないように一部に非磁性材を使用して金属容器を構成
し、この温度上昇に対処してきた。

しかしながら、例えば定格通電電流８０００Ａという大
電流用の３相−話形ガス絶縁母線では、このような技術
の延長として製作すると、極めて径の大きなものとなっ
てしまう。

しかも、絶縁性に優れたＳＦ６ガス等を用いて、絶縁距
離を縮小できるという利点を持ちながら、金属容器は温
度上昇という観点で径を決定しなければならないという
問題が、大電流通電用として新たに生じた。

本発明者は、金属容器における新たな局部温度上昇の原
因について検討した。

３相の導体２Ｕ 、２Ｖ、２Ｗに３相交流電流Ｉｕ、Ｉ
ｖｔＩｗが流れると、この電流によって各導体のまわり
には第１図に示すように磁界Ｈが発生する。

３相の導体がほぼ二等辺三角形の各頂点に配置されてい
るため、この磁界Ｈは金属容器１に対して垂直成分Ｈ８
と水平成分Ｈ１とに分離して考えることができる。

垂直成分Ｈ８が存在するために、金属容器１には第２図
に示すように垂直成分Ｈ８を打ち消す電流■が発生する
。

第３図に示すように、金属容器１全体としては隣り合う
部分の電流■の向きが逆であるために打ち消されて全体
としてうず電流ＩＥが流れる。

このうず電流ＩＥによって、金属容器１のうち垂直成分
Ｈ６の大きな部分に局部加熱が起こる。

これは金属容器を一部に非磁性材を用いて製作しても解
決できない相分離構成のガス絶縁母線で見られなかった
現象としてである。

大電流通電で径を小さくした３相−話形ガス絶縁母線で
生ずる現象である。

すなわち、本発明者は、このような新たな問題を生ずる
程容器径を小さくしようと試みた。

この金属容器の局部温度上昇を防止する方法として、金
属容器を良導電体の例えばアルミニウムで製作すること
も考えられるが、非常に高師なガス絶縁母線となってし
まう。

また他の防止方法として金属容器の径を大きくすること
が考えられるが、敷地面積を大きくし、また重量増大を
指き、しかも絶縁性ガスを用いて絶縁距離を大幅に縮小
した利へか生かされなくなってしまう。

本発明の目的は、金属容器の局部温度上昇を抑えて径を
縮小したガス絶縁母線を提供するにある。

本発明は、垂直成分の磁界が存在する金属容器の内部に
、うず電流を流す良導電性の通電部を設け、この通電部
にうず電流を分流させて金属容器の局部温度上昇を防止
したものである。

以下本発明を図面に示すガス絶縁母線を例に説明する。

第４図は３相−話形ガス絶縁母線の一例を示している。

３相の導体２Ｕ、２Ｖ、２Ｗはそれぞれ絶縁支持物、例
えば複数個の支持碍子３によって金属容器１内に支持固
定されており、各導体はほぼ二等辺三角形の各頂点に配
置されている。

このようなガス絶縁母線は、例えばその端部において相
分離形の分岐管５Ｕ、５Ｖ、５Ｗ内の導体４Ｕ。

４Ｖ、４Ｗへ導体２Ｕ、２Ｖ、２Ｗをそれぞれ接続する
。

また他のユニットでは分岐管を持たすに構成される。

第５図は主要な構成部品としてのうず電流通電導体６を
示しており、これは電気的良導電体、例えば銅とかアル
ミニウムで製作されている。

この例における通電導体６は鞍形状に成されている。

この通電導体６の取り付けは、第６図および第７図に示
すように、３相導体を流れる電流によって誘起され金属
容器１に対して垂直成分となる磁界の発生部に、それぞ
れ通電導体６を配置し、第６図のＡ部拡大図である第８
図に示すように金属容器１の内壁近傍で固定している。

つまり金属容器１の内壁には複数の座７が溶接等によっ
て形成され、この座７と押え９０間に通電導体６を挾ん
でボルト８で締め付けられている。

従って、この通電導体６は金属容器１と同電位となって
いる。

この構造によれば、第３図に示したうす電流■Ｅは、良
導電性の通電導体６に分流することになり、その発熱量
を抑えることができる。

しかも、この通電導体６は圧力容器を構成するものでは
ないから、アルミ製としても薄い肉厚で済み、軽量にす
ることができ、金属容器１を全アルミ製にした場合に比
べて安価なガス絶縁母線とすることができる。

そして望ましい実施例においては金属容器１を鉄製にす
ることができる。

第９図および第１０図は通電導体６の異なる取り付は構
造を示している。

第９図は通電導体６を金属容器１の内面へ直接溶接して
取り付けたものである。

通電導体６の形状は鞍形に限らず板状にしても良い。

また第１０図に示すように通電導体６を第６図に示すよ
う中心導体でなる二等辺三角形の底辺に対向する部分に
少なくとも分割部を有する大略筒状にして金属容器１の
内面に直接溶接しても良い。

更に他の例にあっては、上述した各通電導体６を軸方向
に分割したものを金属容器１の内面へ所定間隔で固定し
ても良い。

以上のように通電導体６は、板状、鞍形状の他これらを
分割したものであっても、第３図のうず電流ＩＥのルー
プ状通電を許す形状であれば良く、また種々の方法で金
属容器１の内面に固定することができる。

尚、通電導体６の材料や、第４図に示す分岐管４等を考
慮すると、第５図〜第９図に示すように、金属容器１に
対し垂直成分となる磁界の部分にのみ設けるのが望まし
い。

特に、このような構成は、中心導体で成る二等辺三角形
の底辺に対向する部分の通電導体６に少なくとも周方向
での分割部が形成されることになる。

従って、第４図および第６図に示すように金属容器１に
分岐管４が形成される場合、通電導体６と分岐導体５間
での電界集中による絶縁側力の低下を防止すると共に、
通電導体６の温度上昇による膨張を分割部で逃げること
ができる。

第１１図は通電導体６の取り付は構造の異なる実施例を
示す。

この実施例は３相の導体２Ｕ。２Ｖ 、２Ｗを支持固定
する支持碍子３の取り付は部を利用して、通電導体６を
金属容器１の内面に固定したものである。

つまり金属容器１の内面に固定した支持碍子取り付は用
の座７０対向側は、従来のものに比べて長くされ、この
対向部と押え９間の通電導体６を挾んでポルト８によっ
て締め付けている。

この構造であれば、通電導体６を固定するために新たな
座を設けずに済む。

金属容器１に対し垂直成分となる磁界の発生部の大半が
、支持碍子３０座７間に対応するから、座７の活用は極
めて有効と言える。

各実施例において通電導体６を円筒以外で構成する場合
、金属容器１の許容温度によっては、金属容器１に対し
垂直成分となる磁界の発生部全てに通電導体６を設けな
くとも良い。

導体２Ｕと２Ｗ間の距離は大きいから、導体２Ｕと２Ｖ
問および導体２■と２Ｗ間に先ず通電導体６を設けるの
が良い。

つまり、二等辺三角形の底辺に対する頂点に配置した導
体２Ｖの両側に通電導体６を設けるのが良い。

うず電流ＩＥを流す通電導体６として筒状以外のものを
採用した実施例における特徴は、金属容器１に対して垂
直成分となる磁界の発生部として、任意の２相間の金属
容器１における内面近傍を選んだことである。

この選定によって、通電導体６の付設が容易となり、第
１１図に示すように支持碍子３等の柱状絶縁物の取り付
は月産７を利用して通電導体６を固定することが可能と
なる。

この通電導体６は、隣り合う座７間に固定しても良いし
、第１２図に示すように１つの座７の両側にそれぞれ通
電導体６を固定しても良い。

第１２′図の構成によれば、隣り合う座７間の通電導体
６間に分割された対向部が形成されるが、３相の導体２
Ｕ 、２Ｖ、２Ｗの支持ユニットとして同一構造のもの
を用いることができる。

以上説明した本発明によれば、良導電性の通電導体６を
設けたため、うず電流ＩＥによる金属容器１の温度上昇
を許容範囲に抑えることができ、また金属容器１を安画
な鉄で形成することを可能にする。

更に、通電導体を金属容器と同電位にしてその内壁近傍
に設けたため、通電導体を絶縁物で金属容器へ固定して
中間電位にしたときのようにコロナを発生して、ガスの
汚損、分解生成物の発生、絶縁物の劣化等を起こすこと
はなく、安定した絶縁特性を推持することができる。

このようにして金属容器１の径を主に電気的絶縁によっ
て決定する寸法に近づけることができ、ガス絶縁母線を
小型にすることができる。

例えば、定格電流８０００Ａでは従来の２／３の外径で
製作することができる。

また本発明では二等辺三角形の底辺に対向する部分で少
なくとも分割された通電導体６としたため、第４図の如
く分岐導体５が設けられても、この導体５と通電導体６
との間で電界集中が生じて絶縁部」力が低下するのを避
けることができ、また通電導体の熱、膨張を分割部で吸
収することができる。

また本発明は、３相の母線導体の支持のために支持碍子
３等の柱状絶縁物を用い、この柱状絶縁物の取り付は月
産７へ通電導体６を固定したため、従来の構成をほとん
ど変更することなく簡単な構造で通電導体６を固定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はうず電流の発生理由を示す説明図、第
４図は本発明の一実施例によるガス絶縁母線の正面図、
第５図は本発明の要部となる通電導体の一例を示す斜視
図、第６図は本発明の一実施例によるガス絶縁母線の断
面図、第７図は第６図の側面図、第８図〜第１２図は本
発明のそれぞれ異なる他の実施例を示す要部断面図であ
る。 １・・・金属容器、２Ｕ、２Ｖ、２Ｗ・・・母線導体、
３・・・支持碍子、６・・・うず電流通電導体、７・・
・座。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性ガスを満した円筒状の金属容器内に、はぼ二
   等辺三角形の各頂点に位置した３相の母線導体を設けた
   ものにおいて、少なくとも上記二等辺三角形の底辺に対
   向する部分で周方向で分割され、かつ上記母線導体を流
   れる電流によって誘起され上記金属容器に対して垂直成
   分を有する磁界によって流れるうず電流を流す良導電性
   の通電導体を、上記金属容器の内壁近傍に上記金属容器
   と同電位にして固定したことを特徴とする３相−話形ガ
   ス絶縁母線。 ２ 上記特許請求の範囲第１項記載のもとにおいて、上
   記うず電流通電導体は、上記母線導体のうち任意の２相
   間に位置した上記金属容器の内壁近傍に固定した３相−
   話形ガス絶縁母線。 ３ 上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上
   記うず電流通電導体を上記金属容器へ溶接した３相−話
   形ガス絶縁母線。 ４ 上記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、上
   記３相の母線導体は底辺を上方にした二等辺三角形の各
   頂点に配置し、底辺に配置した２相の母線導体間に上記
   金属容器の周方向で分割された２つの上記通電導体を配
   置した３相−話形ガス絶縁母線。 ５ 絶縁性ガスを満した円筒状の金属容器内に、はぼ二
   等辺三角形の各頂点に位置した３相の母線導体を設け、
   この母線導体を上記金属容器に固定した座へ取り付けた
   柱状絶縁物で支持固定したものにおいて、少なくとも上
   記二等辺三角形の底辺に対向する部分で周方向で分割さ
   れ、かつ上記母線導体を流れる電流によって誘起され上
   記金属容器に対して垂直成分の磁界によって流れるうず
   電流を流す良導電性の通電導体を、任意の２相の上記母
   線導体間の上記金属容器の内壁近傍に設け、上記うず電
   流通電導体を上記塵へ固定して上記金属容器と同電位に
   したことを特徴とする３相−話形ガス絶縁母線。 ６ 上記特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、上
   記うず電流通電導体は、上記２相の母線導体の座間に固
   定した３相−話形ガス絶縁母線。 ７ 上記特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、上
   記各相の座へ、上記各床の対向方向両側にそれぞれ上記
   うず電流通電導体を固定した３相−話形ガス絶縁母線。