專利名稱：氣體絕緣母線的制作方法
技術領域：
本發明涉及氣體絕緣母線，特別涉及絕緣性能提高以及溫度特性提高的適宜的絕緣母線。
以往的裝置，如特開昭58-51715號公極、特開昭58-144514公報以及特開平2-7823號公極上所述的那樣，在高壓導體和接地金屬容器下方的柱狀的絕緣襯墊安裝部中，用使導體的中心軸比金屬容器的中心軸向上方偏心，或在導體的下方形成凹形的構造，通過在導體和金屬容器之間的絕緣襯墊安裝位置上，使用使絕緣距離加長，尺寸增大的絕緣襯墊，謀求提高絕緣強度。
還有如特開平5-91630號公報所所述那樣的，通過固定在金屬容器的上方的絕緣襯墊從上方固定支承導體，在該絕緣襯墊的下方的金屬容器底部具備具有異物補充以及操作用探孔功能的凹部的絕緣母線。
在上述以往的氣體絕緣母線中，因為由下方將導體固定支承于金屬容器的絕緣襯墊沿面方向的允許電場強度，比絕緣氣體中的允許電場強度低，因而當異物附著于絕緣襯墊沿面上時，在絕緣襯墊沿面上容易引起絕緣破壞。因而，作為加長絕緣襯墊沿面的絕緣距離的方法，是使導體中心軸向金屬容器的中心軸上方偏心，而此時，由于金屬容器的上部和導體的距離變短，因而，原本在金屬容器上部溫度上升最大，進而使此局部溫度更高。其結果，雖可以謀求因絕緣襯墊的尺寸增大而產生的絕緣強度上升，但為了降低溫升，存在必須用高價的低電阻材料作為導體以及金屬容器的材料的問題。
本發明的目的在于謀求緩和金屬容器的溫度上升為最大的上部的局部溫度上升，通過改變金屬容器以及導體材質謀求降低材料費用。
再有，本發明的目的在于，提高絕緣襯墊的絕緣性能，通過增加絕緣襯墊的尺寸謀求提高絕緣強度，并且謀求金屬容器直徑的縮小以及低成本化。
為了達到上述目的，本發明在封入絕緣氣體且設置有接地電位的圓筒形金屬容器，和將高壓導體配置于金屬容器內的絕緣母線中，使高壓導體的中心軸對于金屬容器的中心軸向下方一側偏心。
為了實現上述目的，本發明具有以下特征在封入絕緣氣體且設置有接地電位的圓筒形金屬容器，和將高壓導體配置于金屬容器內的氣體絕緣母線中，通過設置在高壓導體上側的絕緣襯墊，將上述高壓導體固定支承于上述金屬容器。
再有，為了實現上述目的，本發明具有以下特征在使高壓導體的中心軸對于金屬容器的中心軸向下方一側偏心的同時，使其偏心量在高壓導體直徑的15％至40％的范圍內。
為了實現上述目的，本發明還具有以下特征在使高壓導體的中心軸對于金屬容器的中心軸向下方偏心的同時，使其偏心量在高壓導體的直徑的20％至40％范圍內。
圖1是展示本發明一實施例的氣體絕緣母線的縱斷面圖。
圖2是圖1的A-A方向斷面圖。
圖3是圖1的B-B方向斷面圖。
圖4是展示本實施例的氣體絕緣母線的溫度特性和偏心比率關系的曲線圖。
圖5是展示本實施例的氣體絕緣母線的絕緣性能和偏心比率關系的曲線圖。
以下，參照圖1～圖3說明本發明的一實施例。圖1是本實施例的氣體絕緣母線的縱斷面圖，圖2是從圖1的箭頭A-A方向看的氣體絕緣母線的橫斷面圖，圖3是從圖1的箭頭B-B方向看的氣體絕緣母線的橫斷面圖。圖4是展示本實施例的氣體絕緣母線的溫度特性和偏心比率關系的曲線圖。圖5是展示本實施例的氣體絕緣母線的絕緣性能和偏心比率關系的曲線圖。
如圖1至圖5所示那樣，本實施例的氣體絕緣母線由作為主體的封入了絕緣氣體的接地金屬容器1(或者只稱為金屬容器1)、配置于接地金屬容器1內的高壓導體2、用于固定支承高壓導體2的絕緣襯墊3、或者4構成。該高壓導體2的中心軸設置在相對于金屬容器1的中心軸向下側偏心的位置上。
絕緣襯墊3如下述那樣連接并固定支撐金屬容器1和高壓導體2，固定支承高壓導體2。在作為絕緣襯墊3的高壓一側的下部安裝高壓側埋入電極3a，該高壓側埋入電極3a由螺栓等固定于安裝用配件2a，由螺栓等將安裝用配件2a固定在高壓導體2的上部。另一方面，在作為絕緣襯墊3的低壓側的上部安裝低壓側埋入電極3b，該低壓側埋入電極3b由螺栓固定于安裝配件5，由螺栓6等將安裝用配件5支承于預先焊接在金屬容器1上的安裝座1a上。在此由調整螺栓6進行固定及微調整。進而，通過只在高壓導體的上側加工安裝安裝用配件2a的部分，就可以防止包含在高壓導體2內部的異物落入金屬容器1底面。
另外，絕緣襯墊4還如下述那樣連接并固定支承于金屬容器1和高壓導體2，固定支承高壓導體2。在絕緣襯墊4的高壓一側的下部安裝高壓側埋入電極4a，此高壓側埋入電極4a呈筒形地將高壓導體2插入。另一方面，在絕緣襯墊4的低壓側的上部，安裝低壓側埋入電極4b，此低壓側埋入電極4b由螺栓等固定于安裝用配件5，由螺栓6等將安裝用配件5支撐于預先焊接在金屬容器1上的安裝座1a上。這里由調整螺栓6進行固定以及微調。由于高壓導體2被插入到筒形的高壓側埋入電極4a，因而可以防止包含在中空的高壓導體2內部的異物落下。
在本實施例中，使高壓導體2的中心軸從金屬容器1的中心軸向下方偏心，而作為該偏心量，理論上高壓導體2和金屬容器1上方的距離比偏心前增加了10％至150％。
這樣，由于使高壓導體2的中心軸從金屬容器1的中心軸向下方偏心，因而，作為發熱源的高壓導體2接近于金屬容器1的底部，可以抑制金屬容器1最容易溫升的上部的溫度升高，可以實現總體均勻的溫升。因而，由于對于容許溫度上升有余量，因此，可以放寬金屬容器1或高壓導體2的材料選擇幅度，還可以使用具有大電阻低成本的材料，謀求降低費用。另外，可以減小金屬容器1的直徑，可以謀求提高經濟性和變電所的小型化。
當設金屬容器的直徑與以往相同的情況下，由于可以安裝在其中使尺寸增大的絕緣襯墊3或4，因而絕緣襯墊3或絕緣襯墊4的沿面漏泄電阻增加，沿面電場強度也下降。另外，即使在金屬容器1內包含有異物，由于向下方落下，因此不會在絕緣襯墊3或絕緣襯墊4上附著異物，從而提高絕緣襯墊3或絕緣襯墊4的絕緣性能。
下面，用圖4及圖5說明本發明一實施例中的偏心量。
圖4是展示有關高壓導體的導體直徑W對于改變圖2及圖3所示的偏心尺寸D后的比(D/W)，金屬容器1上最大溫度上升值QH和最小溫度上升值QL的比(QH/QL)的曲線數據。
作為金屬容器的理想的溫度分布，希望是容器總體均勻加熱狀態QH＝QL(QH/QL＝1.0)，圖中展示了偏離此值的程度，即在容器上產生溫度差的情況。而如曲線數據所示那樣，通過使高壓導體2的中心軸在從金屬容器1的中心軸向下方偏移，使(D/W)在15％～40％的范圍內變化，就可以使容器的溫度差進入理想的允許范圍內(10％以內)。
進而，圖5是展示有關高壓導體的導體直徑W對于改變圖2及圖3所示的偏心尺寸D的比(D/W)，氣體空間耐壓值EG和絕緣襯墊耐壓值ES的比(EG/ES)的曲線數據。
作為耐壓狀況，氣體空間耐壓值EG和絕緣襯墊耐壓值ES的比EG/ES為1.0的狀況，可以理解為氣體空間耐壓值EG和絕緣襯墊耐壓值ES的平衡，表示即使耐壓保持穩定性又使金屬容器總體構成緊湊的狀態，當EG/ES的值比此值高時，氣體空間耐壓值EG比絕緣襯墊耐壓值ES強，表示氣體空間耐壓高，金屬容器大，當EG/ES的值低時，絕緣襯墊耐壓值ES的耐壓比氣體空間耐壓值EG差，表示不能保持耐壓的穩定性。
而且，圖5的曲線52表示出與高壓導體2外徑和金屬容器內徑之比D/W相對應的EG/ES值的實際上限。此外，曲線54表示出與高壓導體2外徑和金屬容器內徑之比D/W相對應的EG/ES值的實際下限。氣體絕緣母線由曲線52和54之間的區域56表示的部分被用作一般的設計范圍。
如該曲線數據所表示的那樣，在本發明中，通過使高壓導體2的中心軸從金屬容器1的中心軸向下方偏心，D/W值為20％～50％，從而能使EG/ES值進入理想的允許范圍(±5％以內)。
在本發明的實施例中，從圖4和圖5的曲線圖可知，可以取以溫度分布為中心的構成，還可以取以耐壓為中心的構成，更可以取具有這兩方特征的構成。
即，當取偏心值(D/W)低的構成時，例如，如在15％至20％的范圍內，則金屬容器稍大，但可以提供溫度分布特性優異的氣體絕緣母線，而如取40％至50％的范圍，則溫度分布不均勻，不得不使用高價部件，但是可以提供緊湊耐壓特性優異的氣體絕緣母線。如果組合這些條件，設在20％至40％的范圍內，則可以提供溫度分布特性優異，并且耐壓特性優異的結構緊湊的氣體絕緣母線。
如上所述那樣，如果采用本發明，則在封入絕緣氣體并設置接地電位的圓筒形金屬容器內設置有高壓導體的絕緣母線中，通過使高壓導體的中心軸對于金屬容器的中心軸向下方偏心，就可以保持金屬容器溫度分布均勻。
因為由固定于金屬容器上部的柱狀絕緣襯墊支承固定高壓導體，所以可以謀求提高絕緣性能，抑制在金屬容器上部發生的局部溫度升高，提供一種有助于大幅提高經濟性以及使變電所小型化的氣體絕緣母線。
權利要求
1.一種氣體絕緣母線，其特征在于在封入絕緣氣體并設置在接地電位上的圓筒形金屬容器，和在該金屬容器內配置高壓導體的氣體絕緣母線中，使上述高壓導體的中心軸對于上述金屬容器的中心軸向下方偏心。
2.如權利要求1所述的一種氣體絕緣母線，其特征在于由在上述高壓導體上部一側設置的絕緣襯墊，將上述高壓導體固定支承于上述金屬容器上。
3.如權利要求2所述的一種氣體絕緣母線，其特征在于使用柱形的絕緣襯墊作為上述絕緣襯墊。
4.如權利要求1所述的一種氣體絕緣母線，其特征在于在使上述高壓導體的中心軸對于上述金屬容器的中心軸向下方側偏心的同時，將其偏心量設置在上述高壓導體直徑的15％至40％的范圍內。
5.如權利要求4所述的一種氣體絕緣母線，其特征在于在使上述高壓導體的中心軸對于上述金屬容器的中心軸向下方偏心的同時，將其偏心量設置在上述高壓導體直徑的20％至40％的范圍內。
全文摘要
本發明的目的是提高絕緣襯墊的絕緣性能。由增大絕緣襯墊的尺寸來謀求提高絕緣強度。本發明配置封入絕緣氣體并設置在接地電位上的圓筒形金屬容器1，和在金屬容器1，內配置高壓導體2，在使高壓導體2的中心軸對于金屬容器1的中心軸向下方一側偏心的同時，由設置在高壓導體上部一側的絕緣襯墊3將高壓導體2固定支承于金屬容器1。
文檔編號H02G5/06GK1160299SQ9710282
公開日1997年9月24日 申請日期1997年2月28日 優先權日1996年2月28日
發明者藤澤力, 西村和彥 申請人:株式會社日立制作所