[发明专利]封闭型开关装置

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及实现了绝缘性能的提高的封闭型开关装置。

背景技术

一般，气体绝缘开关装置等中采用封闭型开关装置。封闭型开关装置是通过在封闭的容器内部收纳高压导体并且封入绝缘性气体而构成的。对于封闭型开关装置希望降低成本、环境负荷，因此希望装置的小型化。因此，基于绝缘设计的合理化、三相共箱化等的封闭容器的紧凑化得到发展。

然而，封闭型开关装置的封闭容器的大小基本上根据绝缘以及热的设计来决定。在绝缘设计的决定时，万一在封闭容器内存在金属粉时对绝缘性能的影响度成为研究点。关于这一点，使用图5、图6来具体地进行说明。

如图5所示，在封闭容器4内部，高压导体1由绝缘物2支持，并且封入有绝缘气体3。在制造这种封闭型开关装置的情况下，以在封闭容器4内部不存在微细金属粉5的方式进行管理是理所当然的，但考虑到万一在封闭容器4内存在微细金属粉5的情况，而需要进行绝缘设计。

当在封闭容器4内部存在微细金属粉5时，随着绝缘气体3向封闭容器4的封入，而微细金属粉5悬浮。在封闭容器4内悬浮的微细金属粉5之中，既有在高压导体1附近在相当长时间的期间持续悬浮的金属粉，也有附着于高压导体1自身的金属粉。在此，将前者称为附近金属粉6，将后者称为附着金属粉7。

该附近金属粉6、附着金属粉7成为影响绝缘性能的重要因素。即，如图6A所示，由于存在附近金属粉6，因此在与高压导体1之间构成微小间隙10。当在该状态下被施加雷电冲击电压那样的较高电压时，微小间隙10绝缘击穿，以此为开端而在高压导体1与封闭容器4之间可能产生绝缘击穿。

另外，如图6B所示，附着金属粉7使高压导体1上产生局部电场集中9。当在产生局部电场集中9的状态下被施加雷电冲击电压那样的较高电压的情况下，局部地集中的电场9可能会超过绝缘气体3的击穿电场，而仍然产生绝缘击穿。

如以上那样，附近金属粉6、附着金属粉7可能导致绝缘击穿，因此该金属粉6、7的存在成为对绝缘设计的制约条件。因此，要求以即使存在附近金属粉6、附着金属粉7也不影响耐电压性能的方式进行绝缘设计。作为对应于该要求的1个方法，可以考虑将高压导体1的表面电场8抑制得较低。

但是，表面电场8的强度取决于高压导体1与封闭容器4内面之间的距离，因此如果要降低表面电场8的强度则必须使高压导体1与封闭容器4内面远离。即，附近金属粉6、附着金属粉7的存在成为导致封闭容器4的大型化的重要因素。

因此，要求在实现封闭容器4的紧凑化(换言之为高压导体1的表面电场8的强度变高)的同时，避免附近金属粉6、附着金属粉7对绝缘性能的影响。即，要求将金属粉6、7对绝缘设计的制约条件降低化，作为具体的对策，提出有抑制开始放电所需要的来自高压导体1表面的初始电子供给的技术。

作为抑制来自高压导体1表面的初始电子供给的技术，提出有向高压导体的绝缘涂层技术。例如存在日本公开专利公报特开2004-40970号公报(以下称为专利文献1)。参照图7对该绝缘涂层技术进行说明。在图7所示的封闭型开关装置中，在高压导体1的外面涂覆有环氧树脂等的绝缘膜11。

在上述封闭型开关装置中，如图8所示，在高压导体1表面上形成有精密级的尖锐的凹凸14，但该凹凸14由绝缘膜11覆盖。由此，能够抑制从高压导体1表面向绝缘气体3的放电所需要的初始电子供给。

因此，即使万一在雷电冲击电压那样的过电压施加中，附近金属粉6飞到高压导体1附近，也能够防止高压导体1与悬浮的附近金属粉6之间的微小间隙10的放电。另外，即使在高压导体1上存在附着金属粉7，通过抑制来自高压导体1表面的初始电子供给，也能够防止产生绝缘击穿。

如上所述，在图7所示的封闭型开关装置中，通过在高压导体1表面上涂覆绝缘膜11，能够抑制来自高压导体1表面的初始电子的电场发射。由此，使高压导体1的表面电场8提高，实现封闭容器4的紧凑化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-40970号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，关于现有技术、即向高压导体的绝缘涂层技术，被指出如下那样的课题。即，在绝缘膜11的表面带电的情况下，由于膜11自身为绝缘性，因此带电电荷向高压导体1侧泄漏而消失需要非常长的时间。带电电荷产生直流电场，因此绝缘膜11的集尘性变高。因此，当绝缘膜11带电时，微细金属粉5容易附着到绝缘膜11表面上。