专利名称：气体绝缘母线的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体绝缘母线，特别涉及绝缘性能提高以及温度特性提高的适宜的绝缘母线。
以往的装置，如特开昭58-51715号公极、特开昭58-144514公报以及特开平2-7823号公极上所述的那样，在高压导体和接地金属容器下方的柱状的绝缘衬垫安装部中，用使导体的中心轴比金属容器的中心轴向上方偏心，或在导体的下方形成凹形的构造，通过在导体和金属容器之间的绝缘衬垫安装位置上，使用使绝缘距离加长，尺寸增大的绝缘衬垫，谋求提高绝缘强度。
还有如特开平5-91630号公报所所述那样的，通过固定在金属容器的上方的绝缘衬垫从上方固定支承导体，在该绝缘衬垫的下方的金属容器底部具备具有异物补充以及操作用探孔功能的凹部的绝缘母线。
在上述以往的气体绝缘母线中，因为由下方将导体固定支承于金属容器的绝缘衬垫沿面方向的允许电场强度，比绝缘气体中的允许电场强度低，因而当异物附着于绝缘衬垫沿面上时，在绝缘衬垫沿面上容易引起绝缘破坏。因而，作为加长绝缘衬垫沿面的绝缘距离的方法，是使导体中心轴向金属容器的中心轴上方偏心，而此时，由于金属容器的上部和导体的距离变短，因而，原本在金属容器上部温度上升最大，进而使此局部温度更高。其结果，虽可以谋求因绝缘衬垫的尺寸增大而产生的绝缘强度上升，但为了降低温升，存在必须用高价的低电阻材料作为导体以及金属容器的材料的问题。
本发明的目的在于谋求缓和金属容器的温度上升为最大的上部的局部温度上升，通过改变金属容器以及导体材质谋求降低材料费用。
再有，本发明的目的在于，提高绝缘衬垫的绝缘性能，通过增加绝缘衬垫的尺寸谋求提高绝缘强度，并且谋求金属容器直径的缩小以及低成本化。
为了达到上述目的，本发明在封入绝缘气体且设置有接地电位的圆筒形金属容器，和将高压导体配置于金属容器内的绝缘母线中，使高压导体的中心轴对于金属容器的中心轴向下方一侧偏心。
为了实现上述目的，本发明具有以下特征在封入绝缘气体且设置有接地电位的圆筒形金属容器，和将高压导体配置于金属容器内的气体绝缘母线中，通过设置在高压导体上侧的绝缘衬垫，将上述高压导体固定支承于上述金属容器。
再有，为了实现上述目的，本发明具有以下特征在使高压导体的中心轴对于金属容器的中心轴向下方一侧偏心的同时，使其偏心量在高压导体直径的15％至40％的范围内。
为了实现上述目的，本发明还具有以下特征在使高压导体的中心轴对于金属容器的中心轴向下方偏心的同时，使其偏心量在高压导体的直径的20％至40％范围内。
图1是展示本发明一实施例的气体绝缘母线的纵断面图。
图2是图1的A-A方向断面图。
图3是图1的B-B方向断面图。
图4是展示本实施例的气体绝缘母线的温度特性和偏心比率关系的曲线图。
图5是展示本实施例的气体绝缘母线的绝缘性能和偏心比率关系的曲线图。
以下，参照图1～图3说明本发明的一实施例。图1是本实施例的气体绝缘母线的纵断面图，图2是从图1的箭头A-A方向看的气体绝缘母线的横断面图，图3是从图1的箭头B-B方向看的气体绝缘母线的横断面图。图4是展示本实施例的气体绝缘母线的温度特性和偏心比率关系的曲线图。图5是展示本实施例的气体绝缘母线的绝缘性能和偏心比率关系的曲线图。
如图1至图5所示那样，本实施例的气体绝缘母线由作为主体的封入了绝缘气体的接地金属容器1(或者只称为金属容器1)、配置于接地金属容器1内的高压导体2、用于固定支承高压导体2的绝缘衬垫3、或者4构成。该高压导体2的中心轴设置在相对于金属容器1的中心轴向下侧偏心的位置上。
绝缘衬垫3如下述那样连接并固定支撑金属容器1和高压导体2，固定支承高压导体2。在作为绝缘衬垫3的高压一侧的下部安装高压侧埋入电极3a，该高压侧埋入电极3a由螺栓等固定于安装用配件2a，由螺栓等将安装用配件2a固定在高压导体2的上部。另一方面，在作为绝缘衬垫3的低压侧的上部安装低压侧埋入电极3b，该低压侧埋入电极3b由螺栓固定于安装配件5，由螺栓6等将安装用配件5支承于预先焊接在金属容器1上的安装座1a上。在此由调整螺栓6进行固定及微调整。进而，通过只在高压导体的上侧加工安装安装用配件2a的部分，就可以防止包含在高压导体2内部的异物落入金属容器1底面。
另外，绝缘衬垫4还如下述那样连接并固定支承于金属容器1和高压导体2，固定支承高压导体2。在绝缘衬垫4的高压一侧的下部安装高压侧埋入电极4a，此高压侧埋入电极4a呈筒形地将高压导体2插入。另一方面，在绝缘衬垫4的低压侧的上部，安装低压侧埋入电极4b，此低压侧埋入电极4b由螺栓等固定于安装用配件5，由螺栓6等将安装用配件5支撑于预先焊接在金属容器1上的安装座1a上。这里由调整螺栓6进行固定以及微调。由于高压导体2被插入到筒形的高压侧埋入电极4a，因而可以防止包含在中空的高压导体2内部的异物落下。
在本实施例中，使高压导体2的中心轴从金属容器1的中心轴向下方偏心，而作为该偏心量，理论上高压导体2和金属容器1上方的距离比偏心前增加了10％至150％。
这样，由于使高压导体2的中心轴从金属容器1的中心轴向下方偏心，因而，作为发热源的高压导体2接近于金属容器1的底部，可以抑制金属容器1最容易温升的上部的温度升高，可以实现总体均匀的温升。因而，由于对于容许温度上升有余量，因此，可以放宽金属容器1或高压导体2的材料选择幅度，还可以使用具有大电阻低成本的材料，谋求降低费用。另外，可以减小金属容器1的直径，可以谋求提高经济性和变电所的小型化。
当设金属容器的直径与以往相同的情况下，由于可以安装在其中使尺寸增大的绝缘衬垫3或4，因而绝缘衬垫3或绝缘衬垫4的沿面漏泄电阻增加，沿面电场强度也下降。另外，即使在金属容器1内包含有异物，由于向下方落下，因此不会在绝缘衬垫3或绝缘衬垫4上附着异物，从而提高绝缘衬垫3或绝缘衬垫4的绝缘性能。
下面，用图4及图5说明本发明一实施例中的偏心量。
图4是展示有关高压导体的导体直径W对于改变图2及图3所示的偏心尺寸D后的比(D/W)，金属容器1上最大温度上升值QH和最小温度上升值QL的比(QH/QL)的曲线数据。
作为金属容器的理想的温度分布，希望是容器总体均匀加热状态QH＝QL(QH/QL＝1.0)，图中展示了偏离此值的程度，即在容器上产生温度差的情况。而如曲线数据所示那样，通过使高压导体2的中心轴在从金属容器1的中心轴向下方偏移，使(D/W)在15％～40％的范围内变化，就可以使容器的温度差进入理想的允许范围内(10％以内)。
进而，图5是展示有关高压导体的导体直径W对于改变图2及图3所示的偏心尺寸D的比(D/W)，气体空间耐压值EG和绝缘衬垫耐压值ES的比(EG/ES)的曲线数据。
作为耐压状况，气体空间耐压值EG和绝缘衬垫耐压值ES的比EG/ES为1.0的状况，可以理解为气体空间耐压值EG和绝缘衬垫耐压值ES的平衡，表示即使耐压保持稳定性又使金属容器总体构成紧凑的状态，当EG/ES的值比此值高时，气体空间耐压值EG比绝缘衬垫耐压值ES强，表示气体空间耐压高，金属容器大，当EG/ES的值低时，绝缘衬垫耐压值ES的耐压比气体空间耐压值EG差，表示不能保持耐压的稳定性。
而且，图5的曲线52表示出与高压导体2外径和金属容器内径之比D/W相对应的EG/ES值的实际上限。此外，曲线54表示出与高压导体2外径和金属容器内径之比D/W相对应的EG/ES值的实际下限。气体绝缘母线由曲线52和54之间的区域56表示的部分被用作一般的设计范围。
如该曲线数据所表示的那样，在本发明中，通过使高压导体2的中心轴从金属容器1的中心轴向下方偏心，D/W值为20％～50％，从而能使EG/ES值进入理想的允许范围(±5％以内)。
在本发明的实施例中，从图4和图5的曲线图可知，可以取以温度分布为中心的构成，还可以取以耐压为中心的构成，更可以取具有这两方特征的构成。
即，当取偏心值(D/W)低的构成时，例如，如在15％至20％的范围内，则金属容器稍大，但可以提供温度分布特性优异的气体绝缘母线，而如取40％至50％的范围，则温度分布不均匀，不得不使用高价部件，但是可以提供紧凑耐压特性优异的气体绝缘母线。如果组合这些条件，设在20％至40％的范围内，则可以提供温度分布特性优异，并且耐压特性优异的结构紧凑的气体绝缘母线。
如上所述那样，如果采用本发明，则在封入绝缘气体并设置接地电位的圆筒形金属容器内设置有高压导体的绝缘母线中，通过使高压导体的中心轴对于金属容器的中心轴向下方偏心，就可以保持金属容器温度分布均匀。
因为由固定于金属容器上部的柱状绝缘衬垫支承固定高压导体，所以可以谋求提高绝缘性能，抑制在金属容器上部发生的局部温度升高，提供一种有助于大幅提高经济性以及使变电所小型化的气体绝缘母线。
权利要求
1.一种气体绝缘母线，其特征在于在封入绝缘气体并设置在接地电位上的圆筒形金属容器，和在该金属容器内配置高压导体的气体绝缘母线中，使上述高压导体的中心轴对于上述金属容器的中心轴向下方偏心。
2.如权利要求1所述的一种气体绝缘母线，其特征在于由在上述高压导体上部一侧设置的绝缘衬垫，将上述高压导体固定支承于上述金属容器上。
3.如权利要求2所述的一种气体绝缘母线，其特征在于使用柱形的绝缘衬垫作为上述绝缘衬垫。
4.如权利要求1所述的一种气体绝缘母线，其特征在于在使上述高压导体的中心轴对于上述金属容器的中心轴向下方侧偏心的同时，将其偏心量设置在上述高压导体直径的15％至40％的范围内。
5.如权利要求4所述的一种气体绝缘母线，其特征在于在使上述高压导体的中心轴对于上述金属容器的中心轴向下方偏心的同时，将其偏心量设置在上述高压导体直径的20％至40％的范围内。
全文摘要
本发明的目的是提高绝缘衬垫的绝缘性能。由增大绝缘衬垫的尺寸来谋求提高绝缘强度。本发明配置封入绝缘气体并设置在接地电位上的圆筒形金属容器1，和在金属容器1，内配置高压导体2，在使高压导体2的中心轴对于金属容器1的中心轴向下方一侧偏心的同时，由设置在高压导体上部一侧的绝缘衬垫3将高压导体2固定支承于金属容器1。
文档编号H02G5/06GK1160299SQ9710282
公开日1997年9月24日 申请日期1997年2月28日 优先权日1996年2月28日
发明者藤泽力, 西村和彦 申请人:株式会社日立制作所