氣體絕緣電氣設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體絕緣電氣設(shè)備，特別涉及被施加高電壓的氣體絕緣電氣設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在氣體絕緣電氣設(shè)備中，在圓筒狀的金屬容器內(nèi)，與金屬容器在同軸上配設(shè)了圓柱狀的高電壓導(dǎo)體。金屬容器內(nèi)被絕緣氣體填充。作為絕緣氣體，主流的是將SF6氣體、干燥空氣、氮?dú)?、二氧化碳、CF4氣體、CHI 3氣體、C2F6氣體、C3F8氣體等單獨(dú)使用或者混同使用。
[0003]特別地，由于SF6氣體具有空氣的約3倍的絕緣耐力，所以被用作縮短高電壓部與接地電極之間的距離而能夠使設(shè)備小型化的絕緣氣體。
[0004]在氣體絕緣電氣設(shè)備中，為了提高絕緣性能，通常，將絕緣氣體加壓來使用。為了在將絕緣氣體密閉的同時(shí)將與高電壓導(dǎo)體的絕緣距離確保為恒定，采用了在上述那樣的圓筒狀的金屬容器內(nèi)使圓柱狀的高電壓導(dǎo)體同軸地配置的構(gòu)造。
[0005]在作為絕緣氣體使用3匕氣體的情況下，需要留意在不均衡的電場(chǎng)下引起絕緣性能的降低的情況。例如，在氣體絕緣電氣設(shè)備是開關(guān)器的情況下，有時(shí)會(huì)從金屬彼此滑動(dòng)的滑動(dòng)部、以及隔斷器和斷路器等導(dǎo)體彼此的接觸部，產(chǎn)生毫米級(jí)大小的異物。
[0006]在產(chǎn)生了該異物的情況下，在初始階段，異物在金屬容器的底部上堆積。逐漸地，異物由于靜電感應(yīng)等作用而帶電，依照氣體絕緣電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)中的金屬容器與高電壓導(dǎo)體之間的電位梯度，開始反復(fù)從金屬容器的底部的上浮和向底部的降下的往返運(yùn)動(dòng)。
[0007]異物在帶電量少的期間，在金屬容器的底部附近往返運(yùn)動(dòng)，但隨著帶電量增加而上浮高度增加，上浮至高電壓導(dǎo)體的附近或者接觸到高電壓導(dǎo)體。
[0008]高電壓導(dǎo)體的附近的電場(chǎng)最高。因此，如果異物接近高電壓導(dǎo)體，則電場(chǎng)集中到異物的附近而電場(chǎng)分布變得不均衡而產(chǎn)生放電。在產(chǎn)生了該放電的情況下，有時(shí)會(huì)通過異物引起造成整體電路破壞的接地故障。
[0009]作為公開了能夠抑制異物所致的絕緣破壞的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有文獻(xiàn)，有日本特開2009-284651號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)、以及日本特開平5-30626號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的密閉型絕緣裝置中，在金屬容器的內(nèi)側(cè)表面，設(shè)置了以在對(duì)金屬容器的內(nèi)側(cè)表面作用的電場(chǎng)在臨界值以下時(shí)使電阻變高、在比臨界值高時(shí)使電阻變低的方式形成的非線性電阻膜。
[0011]在專利文獻(xiàn)2記載的復(fù)合絕緣方式母線中，在高電壓導(dǎo)體的外表面以及金屬容器的內(nèi)表面設(shè)置了 1mm以上的厚度的氟樹脂包覆。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)
[0014]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-284651號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)2:日本特開平5-30626號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0017]在專利文獻(xiàn)I記載的密閉型絕緣裝置中，能夠抑制位于金屬容器的底部附近的異物的行動(dòng)，但無法抑制上浮至高壓導(dǎo)電體的附近的異物的行動(dòng)。因此，存在抑制異物所致的放電來進(jìn)一步提高絕緣可靠性的余地。
[0018]在專利文獻(xiàn)2記載的復(fù)合絕緣方式母線中，作為氟樹脂包覆，形成了 1mm以上的聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基氟樹脂(PFA)、或者四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等的膜。
[0019]為了形成PTFE膜，有將粉體的PTFE燒接到金屬導(dǎo)體的方法。為了通過該方法形成1mm以上的膜，需要進(jìn)行至少幾層至幾十層的噴涂涂敷。由此，防止在膜中混入異物的管理以及膜厚的管理等膜品質(zhì)的管理困難，并且制造時(shí)間變長(zhǎng)。
[0020]為了形成PFA膜或者FEP膜，有射出成型或傳遞成型等方法。在該方法的情況下，需要模具，制造工藝變得繁雜。
[0021]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)易地制造且能夠抑制異物所致的放電來提高絕緣可靠性的氣體絕緣電氣設(shè)備。
[0022]解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0023]基于本發(fā)明的氣體絕緣電氣設(shè)備具備:金屬容器，填充了絕緣氣體；導(dǎo)體，收容于金屬容器的內(nèi)部而被施加電壓；以及絕緣支撐部件，針對(duì)金屬容器將導(dǎo)體絕緣支撐。導(dǎo)體被電介體膜覆蓋外周，進(jìn)而被具有如果受到作用的電場(chǎng)變得比臨界值高則降低的非線性的體積電阻率且在該電介體膜上形成的非線性電阻膜覆蓋外周。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地制造能夠抑制異物所致的放電來提高絕緣可靠性的氣體絕緣電氣設(shè)備。
【附圖說明】
[0026]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的氣體絕緣電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0027]圖2是示出氣體絕緣電氣設(shè)備內(nèi)的異物的行動(dòng)的剖面圖。
[0028]圖3是示出接近導(dǎo)體的狀態(tài)的假想異物在導(dǎo)體側(cè)的端部的周圍的電場(chǎng)分布的曲線圖。
[0029]圖4是示出接近導(dǎo)體的狀態(tài)的假想異物在金屬容器側(cè)的尖端的周圍的電場(chǎng)分布的曲線圖。
[0030]圖5是示出在導(dǎo)體中僅形成了電介體膜時(shí)的絕緣破壞電壓、和在導(dǎo)體中形成了電介體膜以及非線性電阻膜時(shí)的絕緣破壞電壓的曲線圖。
[0031]圖6是示出在非線性電阻膜的體積電阻率未降低的狀態(tài)下，針對(duì)對(duì)電介體膜內(nèi)作用的電場(chǎng)、以及非線性電阻膜的厚度的尺寸與金屬容器的內(nèi)面至非線性電阻膜的表面的間隔的尺寸的尺寸比，驗(yàn)證相關(guān)關(guān)系而得到的結(jié)果的曲線圖。
[0032]圖7是示出在異物接觸到導(dǎo)體的狀態(tài)下，針對(duì)異物在導(dǎo)體側(cè)的尖端的電場(chǎng)、以及電介體膜的電阻與非線性電阻膜的電阻的電阻比，驗(yàn)證相關(guān)關(guān)系而得到的結(jié)果的曲線圖。
[0033]圖8是示出在異物接觸到導(dǎo)體的狀態(tài)下，針對(duì)異物在導(dǎo)體側(cè)的尖端的電場(chǎng)、以及電介體膜的厚度與非線性電阻膜的厚度的膜厚比，驗(yàn)證相關(guān)關(guān)系而得到的結(jié)果的曲線圖。
[0034]圖9是示出該實(shí)施方式的非線性電阻膜的體積電阻率與對(duì)非線性電阻膜作用的電場(chǎng)的關(guān)系的曲線圖。
[0035]圖10是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的氣體絕緣電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0036]圖11是示出非線性電阻膜的膜厚、和非線性電阻膜的體積電阻率降低的電場(chǎng)的臨界值的關(guān)系的曲線圖。
[0037]圖12是示出作為本發(fā)明的實(shí)施方式3的氣體絕緣電氣設(shè)備的氣體絕緣開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0038](符號(hào)說明)
[0039]1:絕緣氣體；2:金屬容器；3、11、12:導(dǎo)體；4:絕緣支撐部件；5:電介體膜；6、9:非線性電阻膜；7:異物；10、20:氣體絕緣電氣設(shè)備；100:氣體絕緣開關(guān)裝置；110:隔斷器；120,130:斷路器；140:變流器；150:儀表用變壓器；160:水平部；170:鉛直部。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I的氣體絕緣電氣設(shè)備進(jìn)行說明。在以下的實(shí)施方式的說明中，對(duì)圖中的相同或者相當(dāng)部分附加相同符號(hào)，不重復(fù)其說明。
[0041](實(shí)施方式I)
[0042]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I的氣體絕緣電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的剖面圖。如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)施方式I的氣體絕緣電氣設(shè)備10具備填充了絕緣氣體I的金屬容器2、被收容于金屬容器2的內(nèi)部而被施加電壓的導(dǎo)體3、以及相對(duì)于金屬容器2將導(dǎo)體3絕緣支撐的絕緣支撐部件4。
[0043]在本實(shí)施方式中，氣體絕緣電氣設(shè)備10被連接成被夾在位于圖1中的左側(cè)的隔斷器和位于圖1中的右側(cè)的斷路器之間。
[0044]金屬容器2具有圓筒狀的外形，被接地而固定到接地電位。金屬容器2在軸方向的兩端具有接縫部。金屬容器2的隔斷器側(cè)的接縫部將絕緣支撐部件4夾在相互之間，與隔斷器的金屬容器的接縫部連接。金屬容器2