气体绝缘电气设备 |
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| 申请号 | CN201380066313.0 | 申请日 | 2013-10-17 | 公开(公告)号 | CN104919667B | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
| 申请人 | 三菱电机株式会社; | 发明人 | 吉村学; 宫本尚使; 海永壮一朗; 森刚; 贞国仁志; | ||||
| 摘要 | 具备填充了绝缘气体的金属容器(2)、被收容于金属容器(2)的内部而被施加 电压 的导体(3)、以及相对金属容器(2)将导体(3)绝缘 支撑 的绝缘支撑部件(4)。导体(3)被电介体膜(5) 覆盖 外周，进而，被具有如果受到作用的 电场 变得比临界值高则降低的非线性的体积 电阻 率 且在该电介体膜(5)上形成的非线性电阻膜(6)覆盖外周。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气体绝缘电气设备，其特征在于，具备： |
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| 说明书全文 | 气体绝缘电气设备技术领域背景技术[0002] 在气体绝缘电气设备中，在圆筒状的金属容器内，与金属容器在同轴上配设了圆柱状的高电压导体。金属容器内被绝缘气体填充。作为绝缘气体，主流的是将SF6气体、干燥空气、氮气、二氧化碳、CF4气体、CHI3气体、C2F6气体、C3F8气体等单独使用或者混同使用。 [0004] 在气体绝缘电气设备中，为了提高绝缘性能，通常，将绝缘气体加压来使用。为了在将绝缘气体密闭的同时将与高电压导体的绝缘距离确保为恒定，采用了在上述那样的圆筒状的金属容器内使圆柱状的高电压导体同轴地配置的构造。 [0005] 在作为绝缘气体使用SF6气体的情况下，需要留意在不均衡的电场下引起绝缘性能的降低的情况。例如，在气体绝缘电气设备是开关器的情况下，有时会从金属彼此滑动的滑动部、以及隔断器和断路器等导体彼此的接触部，产生毫米级大小的异物。 [0006] 在产生了该异物的情况下，在初始阶段，异物在金属容器的底部上堆积。逐渐地，异物由于静电感应等作用而带电，依照气体绝缘电气设备的运转中的金属容器与高电压导体之间的电位梯度，开始反复从金属容器的底部的上浮和向底部的降下的往返运动。 [0007] 异物在带电量少的期间，在金属容器的底部附近往返运动，但随着带电量增加而上浮高度增加，上浮至高电压导体的附近或者接触到高电压导体。 [0008] 高电压导体的附近的电场最高。因此，如果异物接近高电压导体，则电场集中到异物的附近而电场分布变得不均衡而产生放电。在产生了该放电的情况下，有时会通过异物引起造成整体电路破坏的接地故障。 [0012] 现有技术文献 [0013] 专利文献 [0014] 专利文献1：日本特开2009-284651号公报 [0015] 专利文献2：日本特开平5-30626号公报 发明内容[0016] 发明所要解决的技术问题 [0017] 在专利文献1记载的密闭型绝缘装置中，能够抑制位于金属容器的底部附近的异物的行动，但无法抑制上浮至高压导电体的附近的异物的行动。因此，存在抑制异物所致的放电来进一步提高绝缘可靠性的余地。 [0018] 在专利文献2记载的复合绝缘方式母线中，作为氟树脂包覆，形成了10mm以上的聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基氟树脂(PFA)、或者四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)等的膜。 [0019] 为了形成PTFE膜，有将粉体的PTFE烧接到金属导体的方法。为了通过该方法形成10mm以上的膜，需要进行至少几层至几十层的喷涂涂敷。由此，防止在膜中混入异物的管理以及膜厚的管理等膜品质的管理困难，并且制造时间变长。 [0020] 为了形成PFA膜或者FEP膜，有射出成型或传递成型等方法。在该方法的情况下，需要模具，制造工艺变得繁杂。 [0021] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够简易地制造且能够抑制异物所致的放电来提高绝缘可靠性的气体绝缘电气设备。 [0022] 解决技术问题的技术方案 [0023] 基于本发明的气体绝缘电气设备具备：金属容器，填充了绝缘气体；导体，收容于金属容器的内部而被施加电压；以及绝缘支撑部件，针对金属容器将导体绝缘支撑。导体被电介体膜覆盖外周，进而被具有如果受到作用的电场变得比临界值高则降低的非线性的体积电阻率且在该电介体膜上形成的非线性电阻膜覆盖外周。 [0024] 发明效果 [0026] 图1是示出本发明的实施方式1的气体绝缘电气设备的结构的剖面图。 [0027] 图2是示出气体绝缘电气设备内的异物的行动的剖面图。 [0028] 图3是示出接近导体的状态的假想异物在导体侧的端部的周围的电场分布的曲线图。 [0029] 图4是示出接近导体的状态的假想异物在金属容器侧的尖端的周围的电场分布的曲线图。 [0030] 图5是示出在导体中仅形成了电介体膜时的绝缘破坏电压、和在导体中形成了电介体膜以及非线性电阻膜时的绝缘破坏电压的曲线图。 [0031] 图6是示出在非线性电阻膜的体积电阻率未降低的状态下，针对对电介体膜内作用的电场、以及非线性电阻膜的厚度的尺寸与金属容器的内面至非线性电阻膜的表面的间隔的尺寸的尺寸比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。 [0032] 图7是示出在异物接触到导体的状态下，针对异物在导体侧的尖端的电场、以及电介体膜的电阻与非线性电阻膜的电阻的电阻比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。 [0033] 图8是示出在异物接触到导体的状态下，针对异物在导体侧的尖端的电场、以及电介体膜的厚度与非线性电阻膜的厚度的膜厚比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。 [0034] 图9是示出该实施方式的非线性电阻膜的体积电阻率与对非线性电阻膜作用的电场的关系的曲线图。 [0035] 图10是示出本发明的实施方式2的气体绝缘电气设备的结构的剖面图。 [0036] 图11是示出非线性电阻膜的膜厚、和非线性电阻膜的体积电阻率降低的电场的临界值的关系的曲线图。 [0037] 图12是示出作为本发明的实施方式3的气体绝缘电气设备的气体绝缘开关装置的结构的剖面图。 [0038] (符号说明) [0039] 1：绝缘气体；2：金属容器；3、11、12：导体；4：绝缘支撑部件；5：电介体膜；6、9：非线性电阻膜；7：异物；10、20：气体绝缘电气设备；100：气体绝缘开关装置；110：隔断器；120、130：断路器；140：变流器；150：仪表用变压器；160：水平部；170：铅直部。 具体实施方式[0040] 以下，参照附图，对本发明的实施方式1的气体绝缘电气设备进行说明。在以下的实施方式的说明中，对图中的相同或者相当部分附加相同符号，不重复其说明。 [0041] (实施方式1) [0042] 图1是示出本发明的实施方式1的气体绝缘电气设备的结构的剖面图。如图1所示，本发明的实施方式1的气体绝缘电气设备10具备填充了绝缘气体1的金属容器2、被收容于金属容器2的内部而被施加电压的导体3、以及相对于金属容器2将导体3绝缘支撑的绝缘支撑部件4。 [0043] 在本实施方式中，气体绝缘电气设备10被连接成被夹在位于图1中的左侧的隔断器和位于图1中的右侧的断路器之间。 [0044] 金属容器2具有圆筒状的外形，被接地而固定到接地电位。金属容器2在轴方向的两端具有接缝部。金属容器2的隔断器侧的接缝部将绝缘支撑部件4夹在相互之间，与隔断器的金属容器的接缝部连接。金属容器2的断路器侧的接缝部将其它绝缘支撑部件4夹在相互之间，与断路器的金属容器的接缝部连接。 [0046] 导体3在轴方向的两端具有连结部。导体3的连结部被未图示的电场缓和屏蔽覆盖。导体3的隔断器侧的连结部与隔断器的导体11的连结部连结。导体3的断路器侧的连结部与断路器的导体12的连结部连结。 [0047] 绝缘支撑部件4在导体3的延伸方向的一侧具有凸面并且在另一侧具有凹面。另外，绝缘支撑部件4在径向的端部具有平坦部。进而，绝缘支撑部件4在中心部具有开口。 [0048] 绝缘支撑部件4的平坦部被夹持于金属容器2的接缝部和隔断器的金属容器的接缝部或者断路器的金属容器的接缝部之间。由此，绝缘支撑部件4相对金属容器2固定。绝缘支撑部件4由固体绝缘物形成。 [0049] 绝缘支撑部件4的开口与导体3的连结部嵌合。由此，绝缘支撑部件4支撑了导体3。绝缘支撑部件4的开口被导体3密闭。在由金属容器2、绝缘支撑部件4以及导体3包围的空间内，封入了绝缘气体1。 [0050] 以下，对导体3进行详细说明。 [0051] 如图1所示，导体3被电介体膜5、以及具有如果受到作用的电场变得比临界值高则降低的非线性的电阻且在电介体膜5上形成的非线性电阻膜6覆盖了外周。非线性电阻膜6比电介体膜5薄。 [0052] 在本实施方式中，在导体3中仅在被两端的连结部彼此夹持的部分中，形成了电介体膜5以及非线性电阻膜6。另外，如上所述，导体3的连结部被电场缓和屏蔽覆盖。 [0053] 电场缓和屏蔽包括金属制的基材、和在该基材的表面设置的绝缘部。作为绝缘部，例如，由绝缘纸、或者环氧系树脂或氟系树脂等绝缘涂料等绝缘物构成。 [0054] 在本实施方式中，电介体膜5由环氧系树脂构成，但电介体膜5的材料不限于此，例如，也可以是氟系树脂、陶瓷系树脂或者橡胶等。电介体膜5的膜厚是几十μm以上几百μm以下左右即可，但也可以是几mm左右。 [0055] 作为电介体膜5的形成方法，有通过粉体涂敷法、液状浸渍法或者使用了模具的注形法等，对环氧系树脂进行膜形成的方法。在用氟系树脂形成电介体膜5的情况下，通过粉体烧接加工、射出成型或者传递成型等进行膜形成。在用橡胶形成电介体膜5的情况下，通过覆盖热收缩管的方法、液体涂敷法、或者射出成型法等进行膜形成。 [0056] 通过形成电介体膜5，能够提高导体3的耐电压性能。其具体的机理如以下所述。在未被包覆的导体3的表面，存在高低差是几μm至几十μm左右的微细的凹凸。在该微细的凹凸的附近，电场被增强。 [0057] 如果评价未考虑表面的微细的凹凸的巨大的破坏电场，则存在破坏电场伴随电极的面积增加而降低的、被称为所谓的电极的面积效应的现象。该现象对导体3的耐电压性能造成大的影响。特别地，在导体3的表面的微细的凹凸露出了的情况下，电场被增强而面积效应的影响变得显著。 [0058] 通过在导体3形成电介体膜5，能够掩埋导体3的表面的微细的凹凸，所以能够缓和微细的凹凸所致的电场增强。其结果是，能够降低面积效应的影响，提高导体3的耐电压性能。 [0059] 在本实施方式中，非线性电阻膜6包含作为非线性电阻材料的ZnO，但非线性电阻材料不限于此，例如，也可以是SiC、MgO、ZnSe、CdTe、AlGa、InP、GaAs、InSb、GaP、GaN、AlP、InN、InAs、NaCl、AgBr或者CuCl等。 [0060] 作为非线性电阻膜6的形成方法，有通过在用于形成膜的粘合剂树脂中混合非线性电阻材料，涂敷该混合物并在常温下或者加热下使之硬化而进行膜形成的方法。作为上述混合物的涂敷方法，有辊涂、使用了喷枪的喷涂涂敷、烧接涂敷或者浸渍涂敷等。 [0061] 作为粘合剂树脂，能够使用环氧系树脂等。在本实施方式中，非线性电阻膜6的粘合剂树脂的主成分与电介体膜5的主成分相同。但是，非线性电阻膜6的粘合剂树脂的主成分不限于环氧系树脂，也可以是酚树脂等。 [0062] 非线性电阻膜6的特性在于，体积电阻率相对电场非线性地变化。具体而言，在非线性电阻膜6受到作用的电场在临界值以下时，非线性电阻膜6的体积电阻率被维持得较高。在非线性电阻膜6受到作用的电场高于临界值时，非线性电阻膜6的体积电阻率降低。 [0063] 虽然详细后述，但在本实施方式中，非线性电阻膜6被形成为在用于确认在金属容器2内有无异物的试验电压施加时受到作用的试验时电场以下的电场中体积电阻率成为恒定，在比试验时电场高的电场中体积电阻率降低。即，将试验时电场设定为上述临界值。 [0064] 为了变更非线性电阻膜6的体积电阻率，变更成为粉末状的非线性电阻材料的粒径、以及非线性电阻材料与粘合剂树脂的配合比的至少一方即可。 [0065] 此处，对在气体绝缘电气设备10内存在异物的情况下可能引起的现象进行说明。 [0066] 图2是示出气体绝缘电气设备内的异物的行动的剖面图。如上所述，导体3在连结部中，与隔断器的导体11或者断路器的导体12连结。在该连结部分中，由于金属部件彼此接触，所以有时产生由从金属部件剥离的金属片构成的异物。 [0067] 如图2所示，在未对导体3施加电压时，异物7由于重力而在金属容器2的底部上堆积。如果对导体3施加了电压，则通过静电感应等从金属容器2对异物7供给电荷。 [0068] 供给电荷而带电的异物7受到周围的电场所产生的库仑力，进行重复上浮和下降的上下运动。在异物7的带电量大的情况下，异物7有时上浮至导体3的附近、或者接触到导体3。如果异物7接近导体3，则电场集中到异物7在导体3侧的尖端。 [0069] 假设，在未包覆导体3的情况下，如果集中到异物7在导体3侧的尖端的电场超过绝缘气体1的电离电场，则在导体3与异物7之间产生部分放电。如果产生该部分放电，则电场还集中到异物7在金属容器2侧的尖端。如果集中到异物7在金属容器2侧的尖端的电场超过绝缘气体1的电离电场，则还有时在金属容器2与异物7之间引起放电，而导致接地故障。 [0070] 因此，在本实施方式的气体绝缘电气设备10中，在导体3上包覆了电介体膜5以及非线性电阻膜6。 [0071] 以下，作为异物7的一个例子，说明对两端部是半球状的具有大致圆柱状的外形的假想异物进行验证而得到的结果。图3是示出接近导体的状态的假想异物的导体侧的端部的周围的电场分布的曲线图。在图3中，纵轴示出对假想异物的导体3侧的端部作用的电场，横轴示出在假想异物的纵剖面中假想异物的导体3侧的端部的圆周方向上的与假想异物在导体3侧的尖端的距离。另外，在图3中，用实线表示形成了非线性电阻膜6的情况下的数据，用虚线表示不形成非线性电阻膜6而仅形成了电介体膜5的情况下的数据。 [0072] 如图3所示，通过形成非线性电阻膜6，能够缓和集中到假想异物在导体3侧的尖端的电场。具体而言，如果假想异物接近导体3而电场集中到假想异物在导体3侧的尖端，则非线性电阻膜6受到作用的电场变得比临界值高，非线性电阻膜6的体积电阻率降低。其结果是，能够缓和集中到假想异物在导体3侧的尖端的电场，能够抑制在导体3与假想异物之间产生部分放电的情况。 [0073] 图4是示出接近导体的状态的假想异物在金属容器侧的尖端的周围的电场分布的曲线图。在图4中，纵轴示出对假想异物在金属容器侧的端部作用的电场，横轴示出在假想异物的纵剖面中假想异物在金属容器侧的端部的圆周方向上的与假想异物在金属容器侧的尖端的距离。另外，在图4中，用实线表示形成了非线性电阻膜6时的数据，用虚线表示不形成非线性电阻膜6而仅形成了电介体膜5时的数据。 [0074] 如图3、4所示，在不形成非线性电阻膜6而仅形成了电介体膜5的情况下，接近导体3的状态的假想异物在金属容器2侧的尖端附近的电场比假想异物在导体3侧的尖端附近的电场低、且比上述临界值低。因此，如图4所示，在形成了非线性电阻膜6时、和未形成非线性电阻膜6时这两者中，在接近导体3的状态的假想异物在金属容器2侧的尖端的周围的电场分布中没有大的差别。 [0075] 在本实施方式中，在非线性电阻膜6的内侧形成了电介体膜5。因此，在非线性电阻膜6的体积电阻率降低的状态下，即使异物7与非线性电阻膜6接触，也由于电介体膜5位于异物7与导体3之间，所以能够防止异物7的电位变得与导体3的电位相同。其结果是，能够阻碍电场集中到异物7在金属容器2侧的尖端，而防止在金属容器2与异物7之间引起放电而导致接地故障。 [0076] 图5是示出在导体中仅形成了电介体膜时的绝缘破坏电压、和在导体中形成了电介体膜以及非线性电阻膜时的绝缘破坏电压的曲线图。如图5所示，在导体3上形成了电介体膜5、并且在电介体膜5上形成了非线性电阻膜6的情况下，相比于在导体3上仅形成了电介体膜5的情况，能够提高气体绝缘电气设备10的绝缘破坏电压。 [0077] 进而，在用绝缘耐力大的材料构成了电介体膜5的情况下，能够使导致接地故障的绝缘破坏电压增加，所以即使在假设进入了雷电浪涌等过电压的情况下也能够抑制引起全路破坏。 [0078] 在本实施方式中，如上所述，使非线性电阻膜6比电介体膜5薄。由于非线性电阻膜6含有半导电性的非线性电阻材料，所以介电常数比电介体膜5高。因此，如果对导体3施加电压，则相比于非线性电阻膜6，电场集中到电介体膜5。非线性电阻膜6越厚，该现象越显著。 [0079] 另外，在本实施方式中，以使非线性电阻膜6的厚度的尺寸小于从金属容器2的内面至非线性电阻膜6的表面的间隔的尺寸的方式，形成了非线性电阻膜6。 [0080] 图6是示出在非线性电阻膜的体积电阻率未降低的状态下，对于对电介体膜内作用的电场、以及非线性电阻膜的厚度的尺寸与从金属容器的内面至非线性电阻膜的表面的间隔的尺寸的尺寸比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。在图8中，纵轴示出对电介体膜5内作用的电场，横轴示出上述尺寸比。另外，关于对电介体膜5作用的电场，用在上述尺寸比是0.01时对电介体膜5内作用的电场进行标准化。 [0081] 如图6所示，在上述尺寸比大于1的情况下，对电介体膜5内作用的电场急剧变高。因此，通过将上述尺寸比设为1以下，能够减少对电介体膜5内作用的电场。即，通过使非线性电阻膜6的厚度的尺寸小于从金属容器2的内面至非线性电阻膜6的表面的间隔的尺寸，能够减少对电介体膜5内作用的电场。特别是，在上述尺寸比在0.1以下的范围内，能够稳定地得到较高的电场缓和的效果。因此，非线性电阻膜6的厚度的尺寸更优选相对从金属容器 2的内面至非线性电阻膜6的表面的间隔的尺寸为1/10以下。 [0082] 如果电场集中到电介体膜5，则会使电介体膜5承担电应力，而电介体膜5会劣化。假设，在电介体膜5劣化了的情况下，在异物7间接地接触到导体3时，异物7的电位变高至导体3的电位附近，易于在金属容器2与异物7之间引起放电。 [0083] 另外，如果电场集中到电介体膜5，则非线性电阻膜6的外表面侧的电场变强。如果对非线性电阻膜6作用的电场比临界值高，则非线性电阻膜6的体积电阻率降低。在该状态下电介体膜5劣化了的情况下，更易于在金属容器2与异物7之间引起放电。 [0084] 因此，在本实施方式中，通过使非线性电阻膜6比电介体膜5薄，从而缓和了电介体膜5内的电场。其结果是，能够减弱非线性电阻膜6的外表面侧的电场，抑制在金属容器2与异物7之间的放电的产生，甚至能够提高气体绝缘电气设备10的绝缘可靠性。 [0085] 图7是示出在异物接触到导体的状态下，对于异物在导体侧的尖端的电场、以及电介体膜的电阻与非线性电阻膜的电阻的电阻比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。在图7中，纵轴示出异物在导体侧的尖端的电场，横轴示出上述电阻比。另外，用上述电阻比是103时的电场，对异物在导体侧的尖端的电场进行了标准化。如图7所示，如果上述电阻比大于107，则异物7在导体5侧的尖端的电场的缓和效果变大。 [0086] 图8是示出在异物接触到导体的状态下，对于异物在导体侧的尖端的电场、以及电介体膜的厚度与非线性电阻膜的厚度的膜厚比，验证相关关系而得到的结果的曲线图。在图8中，纵轴示出异物在导体侧的尖端的电场，横轴示出上述膜厚比。另外，用上述膜厚比是1时的电场，对异物在导体侧的尖端的电场进行了标准化。在上述膜厚比是1时，上述电阻比 8 是10。 [0087] 如图8所示，随着上述膜厚比变大，异物7在导体5侧的尖端的电场被缓和。即，非线性电阻膜6相对电介体膜5越薄，异物7在导体5侧的尖端的电场越被缓和。 [0088] 在本实施方式中，如上所述，非线性电阻膜6形成为在用于确认在金属容器2内有无异物7的试验电压施加时受到作用的试验时电场以下的电场中体积电阻率成为恒定，在比试验时电场高的电场中体积电阻率降低。 [0089] 图9是示出本实施方式的非线性电阻膜的体积电阻率和对非线性电阻膜作用的电场的关系的曲线图。在图9中，纵轴示出非线性电阻膜的体积电阻率，横轴示出对非线性电阻膜作用的电场。 [0090] 如图9所示，非线性电阻膜6的体积电阻率在利用商用频率的电压的型式试验时对非线性电阻膜6作用的试验时电场Et以下成为恒定。因此，在比型式试验时的电压低的、雷电脉冲侵入时、开关脉冲产生时、或者在通常运转时的电压下对非线性电阻膜6作用的电场中，非线性电阻膜6的体积电阻率是高的值且恒定。非线性电阻膜6的体积电阻率在比试验时电场Et高的电场中，伴随电场的增加而体积电阻率降低之后，不管电场的增加与否都是低的值且成为恒定。 [0091] 如上所述，在异物7接近导体3而电场集中到异物7在导体3侧的尖端的情况下，非线性电阻膜6受到作用的电场比试验时电场Et高，非线性电阻膜6的体积电阻率降低。因此，通过形成非线性电阻膜6，能够缓和集中到异物7在导体3侧的尖端的电场，能够抑制在导体3与异物7之间产生部分放电。 [0092] 另外，在异物7未接近导体3时，由于在通常运转时或者在耐压试验时对非线性电阻膜6作用的电场在试验时电场Et以下，所以非线性电阻膜6的体积电阻率被维持得较高。这样，能够抑制非线性电阻膜6的外表面侧的电场以及电介体膜5内的电场变强的情况。其结果是，能够提高导体3的绝缘破坏电压，提高气体绝缘电气设备10的绝缘可靠性。 [0093] 在本实施方式中，如上所述，非线性电阻膜6的粘合剂树脂的主成分与电介体膜5的主成分相同。由此，由于电介体膜5的线膨胀系数、和非线性电阻膜6的线膨胀系数接近，所以能够抑制由于气体绝缘电气设备10的运转中的热循环而在电介体膜5与非线性电阻膜6的界面中产生剥离的情况。 [0094] 在本实施方式中，由于形成即便厚但仍为几mm左右的电介体膜5、和比电介体膜5薄的非线性电阻膜6即可，所以相比于形成了10mm以上的膜的以往技术，能够实现缩短成膜时间，缩短气体绝缘电气设备10的制造时间。另外，能够使防止异物混入到膜中的管理以及膜厚的管理等膜品质的管理变得简易。进而，在成膜时无需使用模具，而能够采用粉体涂敷法或者覆盖热收缩管的方法等，能够使制造工艺变得简易。因此，本实施方式的气体绝缘电气设备10能够简易地制造且能够抑制异物所致的放电来提高绝缘可靠性。 [0095] 以下，参照附图，说明本发明的实施方式2的气体绝缘电气设备。另外，在本实施方式的气体绝缘电气设备20中，仅在金属容器2的内周形成了电介体膜8以及非线性电阻膜9的点与实施方式1的气体绝缘电气设备10不同，所以关于其它结构，不反复说明。 [0096] (实施方式2) [0097] 图10是示出本发明的实施方式2的气体绝缘电气设备的结构的剖面图。如图10所示，在本发明的实施方式2的气体绝缘电气设备20中，金属容器2通过电介体膜8、以及具有如果受到作用的电场比临界值高则降低的非线性的电阻且在电介体膜8上形成的非线性电阻膜9覆盖了内周。 [0098] 电介体膜8是与实施方式1的电介体膜5同样地成膜的。非线性电阻膜9是与实施方式1的非线性电阻膜6同样地成膜的。但是，使非线性电阻膜9比非线性电阻膜6薄。以下，说明其理由。 [0099] 图11是示出非线性电阻膜的膜厚、和非线性电阻膜的体积电阻率降低的电场的临界值的关系的曲线图。在图11中，纵轴示出非线性电阻膜的体积电阻率降低的电场的临界值，横轴示出非线性电阻膜的膜厚。 [0100] 如图11所示，随着非线性电阻膜变厚，非线性电阻膜的体积电阻率降低的电场的临界值变大。在气体绝缘电气设备20中，相比于导体3的周围的电场，金属容器2的周围的电场更低。例如，导体3的周围的电场是金属容器2的周围的电场的约3倍。因此，相比于对非线性电阻膜6作用的电场，对非线性电阻膜9作用的电场低。因此，在使非线性电阻膜9的厚度与非线性电阻膜6的厚度相同的情况下，对非线性电阻膜9作用的电场比临界值低，有非线性电阻膜9的体积电阻率不降低的情况。因此，使非线性电阻膜9比非线性电阻膜6薄，相比于对非线性电阻膜9作用的电场，非线性电阻膜9的体积电阻率降低的电场的临界值更低。 [0101] 通过上述结构，能够抑制在金属容器2的底部上堆积的异物7与金属容器2之间引起部分放电的情况。具体而言，如果电场集中到异物7在金属容器2侧的尖端，则非线性电阻膜9受到作用的电场比临界值高，非线性电阻膜9的体积电阻率降低。因此，能够缓和集中到异物7在金属容器2侧的尖端的电场，能够抑制在金属容器2与异物7之间产生部分放电的情况。 [0102] 其结果是，能够降低从金属容器2对异物7供给的电荷。如上所述，在异物7的带电量大的情况下，异物7有时上浮至导体3的附近、或者接触到导体3。通过降低从金属容器2对异物7供给的电荷而减少异物7的带电量，能够使异物7的上浮高度减少而抑制异物7接近导体3。这样，在本实施方式中，能够抑制起因于在导体3与异物7之间产生部分放电而产生的绝缘破坏，提高气体绝缘电气设备20的绝缘可靠性。 [0103] 以下，参照附图，对本发明的实施方式3的气体绝缘电气设备进行说明。另外，在本实施方式的气体绝缘电气设备中，仅在水平方向以及铅直方向上配置了导体这点与实施方式1的气体绝缘电气设备10不同，所以关于其它结构不重复说明。 [0104] (实施方式3) [0105] 图12是示出作为本发明的实施方式3的气体绝缘电气设备的气体绝缘开关装置的结构的剖面图。如图12所示，作为本发明的实施方式3的气体绝缘电气设备的气体绝缘开关装置100具备隔断器110、断路器120、130、变流器140、仪表用变压器150、以及将它们连接的母线(导体)。除此以外，气体绝缘开关装置100还具备未图示的避雷器、衬套以及电缆头等。 [0106] 关于本实施方式的气体绝缘开关装置100，为了省空间化，不仅在水平方向上配置构成要素，而且在铅直方向上也配置构成要素。在本实施方式中，在铅直方向上配置了隔断器110以及断路器130。因此，将这些构成要素相互连接的母线(导体)包括在水平方向上配置的水平部160(水平配置的导体)和在铅直方向上配置了的铅直部170(垂直配置的导体)。在图12中，对导体的水平部160施加了阴影。 [0107] 金属容器内的异物的行动由对异物具有的电荷作用的库仑力和重力的平衡而决定。在铅直方向上配置的隔断器110以及断路器130及铅直部170中，重力的影响大，金属容器与导体之间的异物的往返运动不被识别。即，异物在金属容器的下部堆积。因此，在这些在铅直方向上配置的构成要素中，实施异物所致的绝缘破坏对策的必要性少。 [0108] 因此，在本实施方式的气体绝缘开关装置100中，仅在导体的水平部160的外周设置电介体膜以及非线性电阻膜。另外，同样地，也可以仅在金属容器的水平部的内周，设置电介体膜以及非线性电阻膜。 [0109] 由此，能够抑制金属容器内的异物所致的绝缘破坏，提高气体绝缘开关装置100的绝缘可靠性。另外，相比于在气体绝缘开关装置100的所有导体中形成电介体膜以及非线性电阻膜的情况，能够使气体绝缘开关装置100的制造工艺变得简易。因此，本实施方式的气体绝缘开关装置100能够简易地制造且能够抑制异物所致的放电而提高绝缘可靠性。 [0110] 另外，本次公开的上述实施方式的所有点仅为例示，而不作为限定性解释的根据。因此，本发明的技术的范围不是仅通过上述实施方式来解释，而是基于权利要求书的记载来划定。另外，包括与权利要求均等的意义以及范围内的所有变更。 |
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