特許 7400746 ガス絶縁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-11

(45)【発行日】2023-12-19

(54)【発明の名称】ガス絶縁装置

(51)【国際特許分類】

   H02B 13/065 20060101AFI20231212BHJP

   H02G 5/06 20060101ALI20231212BHJP

【ＦＩ】

H02B13/065 E

H02B13/065 F

H02G5/06 371Z

H02G5/06 391

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021006019

(22)【出願日】2021-01-18

(65)【公開番号】P2022110544

(43)【公開日】2022-07-29

【審査請求日】2023-01-26

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003199

【氏名又は名称】弁理士法人高田・高橋国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 椋平

【審査官】関 信之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－００５３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２２７３２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｂ １３／０６５

Ｈ０２Ｇ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁ガスが充填された金属容器と、
前記金属容器内に充填された前記絶縁ガスの温度の値を計測する温度計と、
前記金属容器内に充填された前記絶縁ガスの圧力の値を計測する圧力計と、
前記金属容器と配管を介して接続され、前記金属容器内に充填された前記絶縁ガスの前記圧力の値を調整する圧力調整装置と、
前記温度計が計測した前記絶縁ガスの前記温度の値と前記圧力計が計測した前記絶縁ガスの前記圧力の値と、予め設定された前記絶縁ガスの液化曲線とに基づいて、前記絶縁ガスが所定のガス密度を保持しつつ、かつ液化しない前記圧力の値を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記圧力の値に基づいて、前記圧力調整装置の動作を制御する動作制御部と、
を備えることを特徴とするガス絶縁装置。

【請求項2】

請求項１に記載のガス絶縁装置において、
前記圧力調整装置は、
前記配管を介して前記金属容器と接続され、一端側に前記絶縁ガスを保持する絶縁ガス保持部を有する圧力調整用タンクと、
前記圧力調整用タンクにおける前記一端側の前記絶縁ガス保持部の容積を増減させる可動隔壁と、
前記可動隔壁と接続され、前記可動隔壁を前記圧力調整用タンクの前記一端側と他端側との間で移動させる駆動手段と、
を備え、
前記動作制御部は、前記駆動手段の動作を制御することにより、前記圧力調整装置の動作を制御する
ことを特徴とするガス絶縁装置。

【請求項3】

請求項１に記載のガス絶縁装置において、
前記圧力調整装置は、
前記絶縁ガスが所定の圧力よりも高圧力で充填された圧力容器と、
前記金属容器と前記圧力容器との両方に前記配管を介して接続され、前記圧力容器から前記金属容器に前記絶縁ガスを送り込むレギュレーターと、
前記金属容器と前記圧力容器との両方に前記配管を介して接続され、前記金属容器から前記圧力容器に前記絶縁ガスを送り込むポンプと、
を備え、
前記動作制御部は、前記レギュレーター及び前記ポンプの動作を制御することにより、前記圧力調整装置の動作を制御する
ことを特徴とするガス絶縁装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁装置において、
前記金属容器は、スペーサによって気密に区切られた複数の圧力管理区画で構成されており、
前記温度計と前記圧力調整装置とは、前記複数の圧力管理区画のそれぞれに対応してそれぞれ複数備えられ、
前記算出部は、前記気密に区切られた複数の圧力管理区画のそれぞれに対応して備えられた複数の温度計が計測する前記圧力管理区画ごとの前記温度の値に基づいて、前記圧力管理区画ごとに前記圧力の値を算出し、
前記動作制御部は、前記圧力管理区画ごとに算出された前記圧力の値に基づいて、前記複数の圧力管理区画のそれぞれに対応して備えられた複数の圧力調整装置の動作をそれぞれ制御する
ことを特徴とするガス絶縁装置。

【請求項5】

請求項４に記載のガス絶縁装置において、
前記複数の圧力管理区画は、少なくとも開閉器を有する第１の圧力管理区画と、前記開閉器を有しない第２の圧力管理区画とで構成され、
前記圧力調整装置は、少なくとも前記第１の圧力管理区画の圧力を調整する第１の圧力調整装置と、前記第２の圧力管理区画の圧力を調整する第２の圧力調整装置とで構成され、
前記第１の圧力調整装置は、前記第１の圧力管理区画において、前記絶縁ガスが第１のガス密度以上の密度を保持するように動作し、
前記第２の圧力調整装置は、前記第２の圧力管理区画において、前記絶縁ガスが第２のガス密度以上の密度を保持するように動作し、
前記第１のガス密度は、前記第２のガス密度以上の密度である
ことを特徴とするガス絶縁装置。

【請求項6】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス絶縁装置において、
前記温度計は、前記金属容器の所定の複数の位置のそれぞれに対応して複数備えられ、
前記算出部は、複数の前記温度計が示す複数の温度の値のうち、最も低い温度の値に基づいて前記圧力の値を算出する
ことを特徴とするガス絶縁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス絶縁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガス絶縁装置は、所定のガス密度を保つことにより、必要な絶縁能力を維持するようにしている。周囲温度が内部の絶縁ガスの液化温度まで低下すると、ガス絶縁装置の容器に充填された絶縁ガスの一部が液化し、ガス絶縁装置の容器内は、気体と液体とが平衡して共存する状態となる。この場合、絶縁ガスの一部が液化する前よりもガス絶縁装置の容器内の絶縁ガスの密度が低くなるため、絶縁ガスは、充分な絶縁耐力を得ることができない。このため、例えば、零下３０℃～４０℃となるような寒冷地区にてガス絶縁装置を設置する場合、ガス絶縁装置内の絶縁ガスの気相を保つために、液化防止のための装置の設置が必要であった。従来では、例えば、スペースヒータ等のヒータを用いて液化した絶縁ガスを加熱し、再び絶縁ガスを気化することで絶縁耐力を保っていた（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平３－２６５４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、ヒータを用いてガス絶縁装置の容器内の絶縁ガスの絶縁耐力を保つ方式の場合、絶縁ガスが液化温度に達したとき、ヒータを始動してから所定の温度まで温度を上げるのに時間がかかってしまう。このため、温度を上げている時間帯では、ガス絶縁装置の容器内は、気体と液体とが共存した状態となり、ガス密度が大きく低下し、充分な絶縁耐力を保てないという問題があった。また、ガス絶縁装置の容器内の温度を急激に上げようとすると、大容量のヒータが必要となり、電力容量あるいは温度を所定値以上に維持するための電力量が増大するという問題があった。また、ヒータが壊れた際は、ヒータを設置したガス絶縁装置の容器の取り外しが伴い、メンテナンス費用が増大するという問題もあった。

【0005】

ところで、絶縁ガスは、圧力が下がると液化温度も下がるという温度－圧力特性を有している。この絶縁ガスが有する温度－圧力特性に従えば、ガス絶縁装置の密閉金属製容器内の圧力を変化させ、ガス密度を調整することにより、絶縁ガスの液化温度を調整することが可能である。

【0006】

そこで、本発明は、周囲温度が所定の温度以下になっても充分な絶縁耐力を保つことが可能であり、かつ、従来よりも消費電力量が小さいガス絶縁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るガス絶縁装置は、絶縁ガスが充填された金属容器と、金属容器内に充填された絶縁ガスの温度の値を計測する温度計と、金属容器内に充填された絶縁ガスの圧力の値を計測する圧力計と、金属容器と配管を介して接続され、金属容器内に充填された絶縁ガスの圧力の値を調整する圧力調整装置と、温度計が計測した絶縁ガスの温度の値と圧力計が計測した絶縁ガスの圧力の値と、予め設定された絶縁ガスの液化曲線とに基づいて、絶縁ガスが所定のガス密度を保持しつつ、かつ液化しない圧力の値を算出する算出部と、算出部が算出した圧力の値に基づいて、圧力調整装置の動作を制御する動作制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、周囲温度が所定の温度以下になっても充分な絶縁耐力を保つことが可能であり、かつ、従来よりも消費電力量が小さいガス絶縁装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係るガス絶縁装置の構成例を示す図である。

【図2】第１実施形態に係るガス絶縁装置の動作例を示すフローチャートである。

【図3】ＳＦ_６ガスの温度－圧力特性を示す図である。

【図4】第１実施形態の変形例に係るガス絶縁装置の構成例を示す図である。

【図5】第２実施形態に係るガス絶縁装置の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係るガス絶縁装置の実施形態について、図面を用いて説明する。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るガス絶縁装置１の構成例を示す図である。図１に示す実施形態において、ガス絶縁装置１は、例えば、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas Insulated Switch）である。以下、本明細書において、ガス絶縁装置１は、「ＧＩＳ１」とも称する。

【0012】

ＧＩＳ１は、例えば、絶縁性能・消弧性能に優れ無害で不活性な絶縁ガスを充填した密閉金属製容器内に、発電所や変電所に設置される遮断器や断路器、及びこれらをつなぐ電路等を収納した設備である。ＧＩＳ１は、密閉金属製容器内の絶縁ガス中で電流の開閉を行い、電流を遮断する際に開閉器の電極間に発生するアーク放電に対し、絶縁ガスを吹き付けることでアーク放電を消弧（消滅）させる。

【0013】

本実施形態におけるＧＩＳ１は、密閉金属製容器（以下、単に「金属容器」という。）１０と、温度計２０と、圧力計３０と、配管４０と、圧力調整装置５０と、制御装置６０とを有する。金属容器１０は、温度計２０と圧力計３０とがそれぞれ配置されている。また、金属容器１０は、配管４０を介して圧力調整装置５０と接続されている。また、温度計２０と、圧力計３０と、圧力調整装置５０とは、信号線６０ａ、６０ｂ、及び６０ｃを介して、制御装置６０とそれぞれ接続されている。

【0014】

金属容器１０は、例えば、接地金属容器とも称される密閉金属製容器であり、温度計２０と、圧力計３０とがそれぞれ配置されている。また、金属容器１０は、例えば、円筒形状の鉄製の密閉容器であり、内部には、スペーサ１２に支持された導体１３が軸方向（図１中左右方向）に挿通されている。なお、導体１３は電路であり、金属容器１０内で、不図示の開閉器に接続されている。また、金属容器１０は、内部が大気圧よりも高圧の絶縁ガス１１で充填されている。金属容器１０は、配管４０を介して圧力調整装置５０と連通しているため、絶縁ガス１１は、金属容器１０と圧力調整装置５０との間で相互に流出入可能である。

【0015】

絶縁ガス１１は、例えば、六フッ化硫黄（sulfur hexafluoride）であり、化学式ＳＦ_６で表される硫黄の六フッ化物である。六フッ化硫黄（ＳＦ_６）は、硫黄原子を中心にフッ素原子が正八面体構造をとっており、絶縁性能が非常に高く、その絶縁耐力は空気の３倍にも及ぶ。また、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）は、不活性であり、熱伝導性も高いことからアーク放電によって過熱した電極を速やかに冷却することができる。以下、本明細書において、絶縁ガス１１は、「ＳＦ_６ガス１１」とも称する。

【0016】

ＳＦ_６ガス１１は、金属容器１０の内部において、絶縁性能や消弧性能を保つために、所定のガス密度ｇｙ（第１のガス密度ｇｙ）が必要であり、大気圧より高圧に保持されている。ＳＦ_６ガス１１は、気体と液体とでは、圧力にも依存するが数十倍の体積の差が出てしまう。このため、ＳＦ_６ガス１１の絶縁性能や消弧性能を保つためには、ＳＦ_６ガス１１を液化させないことが重要となる。

【0017】

スペーサ１２は、絶縁スペーサ１２ａと、中心導体１２ｃとを有する。絶縁スペーサ１２ａは、例えば略円錐形の絶縁構造部材であり、金属容器１０のフランジ１２ｂに、例えば不図示のボルト等で固定されている。絶縁スペーサ１２ａとフランジ１２ｂとの接続部は、気密を保持しながら接続される。スペーサ１２は、絶縁スペーサ１２ａの中心部に中心導体１２ｃを有し、中心導体１２ｃに接続された導体１３を金属容器１０内で中空に支持する。スペーサ１２は、高電圧に印加された導体１３を中空に支持することで、導体１３と金属容器１０との間を絶縁する。

【0018】

金属容器１０は、スペーサ１２によって、例えば容器１０ａと容器１０ｂとに区切られている。スペーサ１２は、容器１０ａと容器１０ｂとの間を互いに気密に保持してもよい。これにより、金属容器１０の容器１０ａ内のＳＦ_６ガス１１の圧力と容器１０ｂ内のＳＦ_６ガス１１の圧力とを異ならせることができる。こうすることで、容器１０ａと容器１０ｂとのＳＦ_６ガス１１のガス管理を別々に行うことができる。但し、図１の例では、配管４０にて容器１０ａと容器１０ｂとは接続されているので、両者の圧力は等しい。

【0019】

導体１３は電路であり、スペーサ１２によって中空に支持されて金属容器１０の軸方向（図１中左右方向）に配されて、金属容器１０内の不図示の開閉器に接続される。不図示の開閉器は、電流を遮断する際に電極間にアーク放電が発生する。ＧＩＳ１は、アーク放電に対し、不図示のピストン等によりＳＦ_６ガス１１を吹き付けてアーク放電を消弧させる構造を有する。なお、導体１３は、単相型でも三相一括型でもよい。

【0020】

温度計２０は、例えば、温度センサ等の温度検出器であり、例えば、金属容器１０の内部又は外部に配置される。なお、外側に配置されれば、温度計２０の追加又は撤去を容易に行うことが可能である。金属容器１０は、例えば鉄製であるため、金属容器１０の内部と外部との温度差が大きくない。このため、温度計２０は、金属容器１０の外側から、外気の温度又は金属容器１０を構成する金属（例えば、鉄）の温度を計測することによって、金属容器１０内部のＳＦ_６ガス１１の温度を間接的に計測あるいは推定することができる。一般的に金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１は導体１３に通電される電流により発生するジュール熱で温められるので、金属容器１０の外側で計測された温度は内側のＳＦ_６ガス１１の温度より低くなるため、液化防止の観点からは安全サイドに動作することになる。

【0021】

温度計２０は、制御装置６０と信号線６０ａを介して接続されており、温度計２０が計測した温度ｔの値（以下、「計測温度ｔｍ」とも称する。）は、制御装置６０によって取得される。なお、温度計２０は、同一圧力管理区画内の金属容器１０の複数の位置に複数配置されてもよい。例えば、日当たり等の関係で、金属容器１０の位置により温度が異なる場合もあるからである。また、温度計２０は、日光の照射を受けにくい金属容器１０の内部や外部を問わず、底面側に設けられてもよい。

【0022】

圧力計３０は、例えば、圧力センサ等の圧力検出器であり、例えば、金属容器１０の所定の位置に配置され、金属容器１０内部のＳＦ_６ガス１１の圧力を計測する。圧力計３０は、信号線６０ｂを介して制御装置６０と接続されており、圧力計３０が計測した圧力ｐの値（以下、「計測圧力ｐｍ」とも称する。）は、制御装置６０によって取得される。

【0023】

なお、圧力計３０は、配管４０や、圧力調整装置５０に配置されてもよい。金属容器１０と配管４０と圧力調整装置５０とは、互いに連通しており、ＳＦ_６ガス１１の圧力は、基本的にいずれの場所でも一定だからである。また、圧力計３０は、金属容器１０、配管４０、圧力調整装置５０等に複数配置されても良く、ＳＦ_６ガス１１の圧力は基本的にいずれの場所でも一定であるため、いずれかの場所に１つ配置されていてもよい。

【0024】

配管４０は、金属容器１０と圧力調整装置５０とを接続し、ＳＦ_６ガス１１を金属容器１０と圧力調整装置５０との間で相互に連通させる。なお、１台の圧力調整装置５０に接続された配管４０が、途中で分岐し、金属容器１０の容器１０ａと容器１０ｂとにそれぞれ接続されてもよい。また、金属容器１０と圧力調整装置５０とが併設又は付設され、配管４０が省略されてもよい。一方、配管４０により、金属容器１０と圧力調整装置５０とが、離れた場所に配置されてもよい。

【0025】

圧力調整装置５０は、圧力調整用タンク５１と、ボールねじ５２と、可動隔壁５３と、駆動手段５４とを有する。圧力調整装置５０は、制御装置６０の制御に従って、可動隔壁５３を一端側５１ａと他端側５１ｃとの間で移動させることにより、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力を調整する。

【0026】

圧力調整用タンク５１は、一端側５１ａにＳＦ_６ガス１１を保持する絶縁ガス保持部５１ｂを有し、可動隔壁５３を隔てた他端側５１ｃに例えば窒素ガス等の気体を保持するガス保持部５１ｄを有する。絶縁ガス保持部５１ｂは、配管４０を介して金属容器１０と接続されている。可動隔壁５３が他端側５１ｃから一端側５１ａに移動すると、絶縁ガス保持部５１ｂのＳＦ_６ガス１１が圧縮され、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値が可動隔壁５３の移動前よりも大きくなる。一方、可動隔壁５３が一端側５１ａから他端側５１ｃに移動すると、絶縁ガス保持部５１ｂのＳＦ_６ガス１１の圧縮が解かれ、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値が可動隔壁５３の移動前よりも小さくなる。

【0027】

ボールねじ５２は、駆動手段５４の回転運動を直線運動に変換する機械要素である。ボールねじ５２は、可動隔壁５３と接続されており、ボールねじ５２が回転することにより、可動隔壁５３が、一端側５１ａと他端側５１ｃとを相互に移動する。

【0028】

可動隔壁５３は、圧力調整用タンク５１における絶縁ガス保持部５１ｂとガス保持部５１ｄとを気密に仕切り、一端側５１ａと他端側５１ｃとを相互に移動することにより、絶縁ガス保持部５１ｂとガス保持部５１ｄとの容積を増減させる。

【0029】

駆動手段５４は、例えば、不図示の電源を動力とするモータであり、制御装置６０と信号線６０ｃを介して接続されている。また、駆動手段５４は、ボールねじ５２と接続されており、制御装置６０の指示により、ボールねじ５２を正回転又は逆回転させる。駆動手段５４がボールねじ５２を正回転又は逆回転させることにより、可動隔壁５３は、一端側５１ａと他端側５１ｃとを相互に移動する。

【0030】

制御装置６０は、例えば、不図示の記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を有する。制御装置６０は、算出部６１と、動作制御部６２としての機能を有し、所定のプログラムを実行することにより、圧力調整装置５０の動作を制御する。制御装置６０は、信号線６０ａ、６０ｂ、及び６０ｃを介して、温度計２０、圧力計３０、及び駆動手段５４と接続されている。なお、制御装置６０は、ＧＩＳ１の制御部としてＧＩＳ１に付設（包含）されていてもよく、信号線６０ａ、６０ｂ、及び６０ｃではなく、有線又は無線のネットワークを介して温度計２０、圧力計３０、及び駆動手段５４と接続されていてもよい。

【0031】

算出部６１は、計測温度ｔｍと、計測圧力ｐｍとから、現状のガス密度ｇｍ（以下、「計算ガス密度ｇｍ」とも称する。）を求める。さらに計算ガス密度ｇｍと液化曲線とに基づいて、ＳＦ_６ガス１１が液化せず、所定の絶縁性能と消弧性能とを維持可能な第１のガス密度ｇｙ以上の値を保持するような第１計算圧力ｐｘの値と第１計算温度ｔｘの値とを算出する。算出部６１は、算出した第１計算圧力ｐｘの値と第１計算温度ｔｘの値とを動作制御部６２に出力する。すなわち、第１のガス密度ｇｙは所定の絶縁性能と消弧性能を満たすための下限値となるガス密度である。なお、算出部６１の詳細な動作は、後述する。

【0032】

動作制御部６２は、算出部６１によって算出された第１計算圧力ｐｘの値と第１計算温度ｔｘの値とを受け、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力を、信号線６０ｃを介して駆動手段５４の動作により制御する。なお、動作制御部６２の詳細な動作は、後述する。

【0033】

＜第１実施形態の動作例＞
次に、第１実施形態に係るガス絶縁装置１の動作例について説明する。

【0034】

図２は、第１実施形態に係るガス絶縁装置１の動作例を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートにおいて、ＧＩＳ１の金属容器１０の内部には、例えば、０．４～０．６メガパスカルのＳＦ_６ガス１１が充填されているものとする。

【0035】

図２に示すフローチャートは、ＧＩＳ１が運用を開始すると同時に開始される。なお、図２に示すフローチャートは、例えば、寒冷地区において、周囲温度が所定の温度以下となった場合や、冬の時期等の所定の時期になったときに開始されてもよい。温暖な地区や、周囲温度が高い時期や、夏の時期等には、ＳＦ_６ガス１１の液化は問題とはならないからである。

【0036】

ステップＳ１において、算出部６１は、温度計２０が計測した計測温度ｔｍと、圧力計３０が計測した計測圧力ｐｍとを取得する。なお、算出部６１は、金属容器１０に温度計２０が複数配置されていた場合、最も低い温度を示す値を計測温度ｔｍとして取得してもよい。金属容器１０は、日当たり等の関係で、位置によって温度ｔの値が異なることがあるが、最も低い温度ｔの値が液化温度を下回っていなければ、金属容器１０の何れの位置においてもＳＦ_６ガス１１が液化することは無いからである。

【0037】

ステップＳ２において、算出部６１は、後述の式（１）の変形式により、計測温度ｔｍと計測圧力ｐｍとからＳＦ_６ガス１１の計算ガス密度ｇｍを算出する。さらに、数値演算等のより、計算ガス密度ｇｍにおける式（１）で示されるＳＦ_６ガス１１の温度－圧力特性の交点に相当する液化限界温度である第１計算温度ｔｘと第１計算圧力ｐｘとを算出する。

【0038】

図３は、ＳＦ_６ガス１１の温度－圧力特性を示す図である。図３において、縦軸は、圧力Ｐ（ｋｇ／ｃｍ２）を示し、横軸は、温度Ｔ（℃）を示す。図３の中央の縦方向の曲線は、液化曲線を示し、横方向の２本の直線は、２種類のガス密度を示している。図中の液化曲線の右側は、ＳＦ_６ガス１１が気相を保つ（気体である）範囲であり、図中の液化曲線の左側は、ＳＦ_６ガス１１が液化する（液体となる）範囲である。液化曲線は予め実験等により求めることができ、例えば、制御装置６０内の不図示の記憶部に記憶されている。

【0039】

図３によれば、算出部６１は、ＳＦ_６ガス１１の計測温度ｔｍと計測圧力ｐｍとに基づいて、計算ガス密度ｇｍにおけるＳＦ_６ガス１１が液化しない第１計算圧力ｐｘの値を算出することができる。図３において、例えば、温度ｔ１において、圧力ｐ２では液化してしまうが、同じ温度ｔ１でも、圧力がｐ１であれば、ＳＦ_６ガス１１は、気相を保つことができる。このため、温度ｔの値が下がった場合であっても、ＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げれば、ＳＦ_６ガス１１の液化温度を下げることができる。

【0040】

一方、ＳＦ_６ガス１１の絶縁耐力はガス密度に依存するため、ＳＦ_６ガス１１の圧力を下げ過ぎるとガス密度が下がり過ぎ、絶縁耐力や消弧性能を保つことができない。すなわち、ＳＦ_６ガス１１の絶縁耐力と消弧性能とを保つためには、ガス密度の管理が重要となる。このため、算出部６１は、ＳＦ_６ガス１１が第１のガス密度ｇｙ以上の値を保ちつつ液化しない圧力ｐの値を算出する必要がある。例えば、図３において、ガス密度１を第１のガス密度ｇｙとすると、算出部６１は、ＳＦ_６ガス１１のガス密度が、ガス密度１からガス密度２の範囲に収まり、かつ、液化曲線の右側の領域の圧力ｐの値と温度ｔの値とを算出する。なお、算出部６１は、圧力ｐの値を所定のマージンを設けて算出してもよく、所定の下限値以上をキープするように算出してもよい。

【0041】

ここで、密度は、温度と圧力との関数である。このため、温度と圧力とから密度を算出することで、所定の密度を保つためには、圧力をどこまで下げられるかを算出することが可能となる。算出部６１は、例えば、公知の関数に基づいて圧力ｐの値を算出する。算出部６１は、ＳＦ_６ガス１１の容積、温度、重量が与えられた場合、発生する圧力を、例えば、式（１）に示す公知のＢｅａｔｌｉｅ－Ｂｒｉｄｇｅｍａｎの式により（Ｖ＞０．２１５）求めることができる。ここで、Ｖはモル容積であるので、ガス密度の逆数に相当する。よって式（１）を変形することにより、ガス密度を求めることができる。

【0042】

Ｐ＝｛ＲＴ（Ｖ＋Ｂ）／Ｖ^２｝－｛Ａ／Ｖ^２｝・・・（１）
但し、
Ａ：１５．７８（１－０．１０６２Ｖ^－１）
Ｂ：０．３６６（１－０．１２３６Ｖ^－１）
Ｐ：圧力（ａｔｍ・ａｂｓ）
Ｖ：モル容積（ｌ／ｍｏｌ）
Ｔ：温度（゜Ｋ）
Ｒ：０．０８２０７（ｌ－ａｔｍ／ｍｏｌ゜Ｋ）
誤差：±１％

【0043】

算出部６１は、式（１）を用い、さらに、第１のガス密度ｇｙで、液化曲線と温度－圧力特性の交点に相当する第２計算圧力ｐｙと第２計算温度ｔｙとを算出する。また必要に応じ（１）式の代りに、他の圧力とガス密度と温度との関係式を使用してもよい。

【0044】

なお、絶縁耐力を保てる具体的な第１のガス密度ｇｙの値は、ＧＩＳ１の製造上の仕様等に依存する。例えば、ＧＩＳ１は、仕様によっては、絶縁距離が大きく、ＳＦ_６ガス１１の圧力を大気圧程度としても耐えられるものもあるが、ＳＦ_６ガス１１の圧力を高めて（すなわちガス密度を高めて）絶縁距離を小さくすることにより小型化を図っているものもある。このため、算出部６１は、メーカーの仕様等により、対象となるＧＩＳ１の絶縁性能や消弧性能の許容できる範囲を考慮して、第２計算圧力ｐｙと第２計算温度ｔｙとを算出する。尚、第１計算圧力ｐｘ、第２計算圧力ｐｙと、第１計算温度ｔｘ、第２計算温度ｔｙとは実際の交点に対し、所定のマージンを加えた値としてもよい。

【0045】

ステップＳ３において、制御装置６０は、計測温度ｔｍと第２計算温度ｔｙとの差が第２温度閾値以下の場合、ガス温度が低下しており、圧力調整による液化防止の余裕は無いと判定し（Ｎｏ側）、ステップＳ４に処理を移行させる。一方、制御装置６０は、計測温度ｔｍと第２計算温度ｔｙとの差が第２温度閾値を超える場合、ガス温度に余裕があると判定し（Ｙｅｓ側）、ステップＳ５に処理を移行させる。例えば、第２温度閾値は、ゼロまたは正の値の場合である。

【0046】

ステップＳ４において、制御装置６０は、図１では不図示のスペースヒータを動作させＳＦ_６ガス１１の温度を上昇させる。なお、ステップＳ４の処理が行われた後は、制御装置６０は、ステップＳ１に処理を移行させ、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0047】

ステップＳ５において、制御装置６０は、計算ガス密度ｇｍと第１のガス密度ｇｙとの差が第２ガス密度閾値以下の場合、ガス密度が低下しており、圧力調整による液化防止の余裕はないと判定し（Ｎｏ側）、ステップＳ６に処理を移行させる。一方、制御装置６０は、計算ガス密度ｇｍと第１のガス密度ｇｙとの差が第２ガス密度閾値を超える場合、ガス密度に余裕があると判定し（Ｙｅｓ側）、ステップＳ７に処理を移行させる。例えば、第２ガス密度閾値は、ゼロまたは正の値である。

【0048】

ステップＳ６において、制御装置６０は、図１では不図示の上位の監視装置等に警報を発する。これにより、上位の監視装置は、ＧＩＳ１の運用を停止するなど必要な保護措置を行うことが出来る。なお、ステップＳ６の処理が行われた後は、制御装置６０は、ステップＳ１に処理を移行させ、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0049】

ステップＳ７において、動作制御部６２は、算出部６１が算出した値に基づいて、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げる必要があるか否かを判定する。例えば、計測温度ｔｍと第１計算温度ｔｘとの差が第１温度閾値以下の場合、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げる必要があると判定する。動作制御部６２は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げる必要があると判定した場合（Ｙｅｓ側）、ステップＳ８に処理を移行させる。一方、動作制御部６２は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げる必要が無いと判定した場合（Ｎｏ側）、ステップＳ９に処理を移行させる。例えば、第１温度閾値は、ゼロまたは正の値である。なお、ステップＳ７の動作は、制御装置６０内の動作制御部６２とは別の不図示の判定部等が行ってもよい。

【0050】

ステップＳ８において、動作制御部６２は、圧力調整装置５０の駆動手段５４を制御してボールねじ５２を例えば正回転させることにより、可動隔壁５３を、圧力調整用タンク５１の一端側５１ａから他端側５１ｃに移動させる。可動隔壁５３が一端側５１ａから他端側５１ｃに移動すると、絶縁ガス保持部５１ｂの容積が大きくなり、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を可動隔壁５３の移動前よりも下げることができる。金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げることにより、ＳＦ_６ガス１１の液化を防止することができる。

【0051】

なお、動作制御部６２は、算出部６１が算出した所定のガス密度を保つことが可能な圧力ｐの値に基づいて、圧力調整装置５０の動作を制御するため、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１は、液化が防止されつつも、絶縁耐力も保つことができる。なお、ステップＳ８の処理が行われた後は、制御装置６０は、ステップＳ１に処理を移行させ、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0052】

ステップＳ９において、動作制御部６２は、計算ガス密度ｇｍに基づいて、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を上げる必要があるか否かを判定する。例えば、動作制御部６２は、計算ガス密度ｇｍと第１のガス密度ｇｙとの差が第１ガス密度閾値以下の場合、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を上げる必要があると判定する。動作制御部６２は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を上げる必要があると判定した場合（Ｙｅｓ側）、ステップＳ１０に処理を移行させる。一方、動作制御部６２は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を上げる必要が無いと判定した場合（Ｎｏ側）、ステップＳ１１に処理を移行させる。なお、ステップＳ９の動作は、制御装置６０内の動作制御部６２とは別の不図示の判定部等が行ってもよい。

【0053】

ステップＳ１０において、動作制御部６２は、圧力調整装置５０の駆動手段５４を制御してボールねじ５２を例えば逆回転させることにより、可動隔壁５３を、圧力調整用タンク５１の他端側５１ｃから一端側５１ａに移動させる。可動隔壁５３が他端側５１ｃから一端側５１ａに移動すると、絶縁ガス保持部５１ｂの容積が小さくなり、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を可動隔壁５３の移動前よりも上げること、すなわちガス密度を上げることができる。

【0054】

例えば、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の密度が下がったままであると、ＳＦ_６ガス１１は、通常運用に耐えうる絶縁耐力を有しているとしても、開閉サージ電圧や雷インパルス電圧等の異常電圧には耐えられない場合がある。あるいは異常時の大電流遮断の消弧性能を満足できない場合がある。

【0055】

このため、例えば、算出部６１が算出した計算ガス密度ｇｍに基づいて、ステップＳ１０の処理を行うことで、ガス密度を第１のガス密度ｇｙ以上に維持し、ＳＦ_６ガス１１の絶縁耐力を異常電圧にも耐えられる適切な絶縁耐力に維持することができる。なお、ステップＳ１０の処理が行われた後は、制御装置６０は、ステップＳ１に処理を移行させ、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。

【0056】

ステップＳ１１において、制御装置６０は、ＧＩＳ１の運用が停止したか否かを判定する。制御装置６０は、ＧＩＳ１の運用が停止したと判定した場合（Ｙｅｓ側）、図２のフローチャートの処理を終了させる。一方、制御装置６０は、ＧＩＳ１の運用が継続していると判定した場合（Ｎｏ側）、ステップＳ１に処理を移行させ、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。ＧＩＳ１の運用が停止する場合は、例えば、ＧＩＳ１の点検や部品交換等の場合が考えられる。なお、ステップＳ１１の処理において、例えば、周囲温度が所定の温度以上となった場合や、夏の時期等の所定の時期になったときに、図２のフローチャートの処理を終了させてもよい。周囲温度が高い場合や、夏の時期等には、ＳＦ_６ガス１１の液化は問題とはならないからである。

【0057】

＜第１実施形態の作用効果＞
以上、図１から図３に示す実施形態によれば、制御装置６０は、計測温度ｔｍと計測圧力ｐｍとに基づいて、計測温度ｔｍが第１計算温度ｔｘを下回らず、かつ、計算ガス密度ｇｍが第１のガス密度ｇｙを下回らないように、圧力調整装置５０の動作を制御する。これにより、周囲温度が低下した場合でも、ＧＩＳ１は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１について、絶縁性能と消弧性能とを保つことが可能なガス密度を保持させつつ、液化させないようにすることが可能である。すなわち、図１から図３に示す実施形態によれば、図３に示すＳＦ_６ガス１１が有する液化温度特性及び温度－圧力特性を応用することで、周囲温度が所定の温度以下になってもＳＦ_６ガス１１が液化させないようにすることが可能である。さらに、図１から図３に示す実施形態によれば、ＳＦ_６ガス１１に充分な絶縁性能と消弧性能とを有するガス密度を保持させることが可能である。

【0058】

また、図１から図３に示す実施形態によれば、圧力調整装置５０を用いて金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１圧力を調整することにより、ＳＦ_６ガス１１の液化を防止する。これにより、ＧＩＳ１に設置されたスペースヒータは、圧力制御で対応できない低温の期間のみ動作させればよく、従来よりも、消費電力量が小さいＧＩＳ１を提供することができる。あるいは、周囲環境から、圧力制御のみで液化防止が可能な場合は、スペースヒータを省略することが出来る。なお、スペースヒータの設置を省略した場合は、図２に示すフローチャートにおいてステップＳ３とステップＳ４とを省略してもよい。また、警報を省略する場合は、図２に示すフローチャートにおいてステップＳ５とステップＳ６とを省略してもよい。

【0059】

＜第１実施形態の変形例＞
図４は、第１実施形態の変形例に係るガス絶縁装置１Ａの構成例を示す図である。図４において、図１と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は、省略する。

【0060】

図４において、ＧＩＳ１Ａは、図１から図３に示す実施形態と同様に金属容器を有するが、図４に示す金属容器１０Ａは、図１に示す容器１０ｂの他に、容器１０ａ１と容器１０ｃ１とを有する。容器１０ｂは、容器１０ａ１と容器１０ｃ１との間に設けられている。容器１０ｂは、例えば、ＳＦ_６ガス１１で満たされたガス絶縁母管である。図４において、容器１０ｂには、電流の開閉を行う開閉器７０とスペースヒータ８０とを有する。

【0061】

容器１０ａ１と容器１０ｃ１とは、例えば、不図示のトランス等と接続される導体（母線）１３が配され、ＳＦ_６ガス１１１で満たされた金属製の連結管である。容器１０ａ１と容器１０ｃ１とは、開閉器７０を有しない。容器１０ｂと容器１０ａ１との間、及び容器１０ｂと容器１０ｃ１との間は、中心導体１２ｃを有するスペーサ１２により気密性を保持した状態で区画されている。このため、容器１０ａ１及び容器１０ｃ１は、容器１０ｂとは接続（連通）されてない。容器１０ａ１と容器１０ｃ１との不図示の左右の外側も、容器１０ｂ側と同様に、スペーサ１２等で気密性を保持され区画されている。なお、金属容器１０Ａの容器１０ｂ内のＳＦ_６ガス１１の圧力は、圧力調整装置５０にて調整される。なお、容器１０ｂの部分は、請求項の第１の圧力管理区画の一例であり、圧力調整装置５０は、請求項の第１の圧力調整装置の一例である。

【0062】

容器１０ａ１と容器１０ｃ１との内部は、ＳＦ_６ガス１１１で充填されており、その圧力は、配管４０１を介した圧力調整装置５０１によって調整される。圧力調整装置５０１の構造は圧力調整装置５０と同様であり、駆動手段５４１による可動隔壁５３１の移動によってなされるので、詳細な説明は省略する。また、第１実施形態と同様に、温度計２０１と圧力計３０１とが、容器１０ａ１と容器１０ｃ１とに配置され、ＳＦ_６ガス１１１の温度と圧力とが測定される。なお、圧力は、第１実施形態と同様に、同一圧力管理区画内では原理的に同じであるため、１箇所で計測してもよい。温度計２０１と圧力計３０１とで計測された値は、各々信号線６０ａ１と信号線６０ｂ１とによって制御装置６０１に送られる。制御装置６０１は、信号線６０ｃ１により駆動手段５４１と接続されている。制御装置６０１は、後述のとおり、下限値となるガス密度ｇｙ２（以下、「第２のガス密度ｇｙ２」とも称する。）が第１実施形態と異なる以外は、第１実施形態と同様な手段で、駆動手段５４１を動作させることにより圧力調整装置５０１を制御する。なお、容器１０ａ１と容器１０ｃ１との部分は、請求項の第２の圧力管理区画の一例であり、圧力調整装置５０１は、請求項の第２の圧力調整装置の一例である。

【0063】

開閉器７０は、電流を遮断する際に電極間に発生するアーク放電に対し、不図示の消弧室において不図示のピストン等を用いてＳＦ_６ガス１１を吹き付けることでアーク放電を消弧させる。アーク放電を消弧させるためにはガス密度が重要となる。ガス密度が低いと、吹き付けるＳＦ_６ガス１１の圧力が下がるとともに、アークの冷却機能も下がってしまうため、ガス密度が高い場合よりも消弧性能が低下してしまうためである。このため、金属容器１０Ａにおいて、開閉器７０を有する容器１０ｂの部分が最も消弧性能、すなわちガス密度を上げなければならず、最もＳＦ_６ガス１１の絶縁耐力を高めることが求められる。

【0064】

一方、開閉器７０を有さない容器１０ａ１と容器１０ｃ１との部分は、消弧性能を上げなければならないほどＳＦ_６ガス１１１の絶縁耐力を高める必要はない。例えば、三相（三線）で電力を送っている場合、容器１０ａ１と容器１０ｃ１との部分は、三線の間、及び導体（母線）１３と対地容器（容器１０ａ１、１０ｃ１）との間の絶縁耐力さえ保てればよい。

【0065】

このため、図４に示す実施形態では、開閉器７０を有する容器１０ｂの部分にのみ、ＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を低下させないため、スペースヒータ８０を用いてＳＦ_６ガス１１の液化を防止する。すなわち、上述の第１実施形態で示したとおり、制御装置６０は、図２のフローチャートに示すとおり、圧力調整装置５０やスペースヒータ８０を動作させ、容器１０ｂ内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐと温度ｔとを制御する。そして、容器１０ｂの部分は、所定の絶縁性能と消弧性能とを維持可能なようにし、ＳＦ_６ガス１１のガス密度を第１のガス密度ｇｙ以上に保つようにしている。

【0066】

一方、開閉器７０を有さない容器１０ａ１と容器１０ｃ１との部分には、図１から図３に示す実施形態と同様の圧力調整装置５０１を用いて、ＳＦ_６ガス１１１の液化を防止する。すなわち、温度計２０１と圧力計３０１とにより、容器１０ｃ１のＳＦ_６ガス１１１の計測温度ｔｍ１と計測圧力ｐｍ１とが計測され、それぞれ信号線６０ａ１、６０ｂ１を介して制御装置６０１に送信される。そして、ＳＦ_６ガス１１１の圧力は、制御装置６０１によって調整される。ここで、ＳＦ_６ガス１１１の下限値のガス密度ｇｙ２は、三線の間、及び母線と対地容器（容器１０ａ１、１０ｃ１）との間の絶縁性能の両者を維持するように調整される。一般的に絶縁性能を維持する方が消弧性能を維持するよりもガス密度は低くてよい。従って、ＳＦ_６ガス１１１の下限値のガス密度ｇｙ２（第２のガス密度ｇｙ２）は、第１のガス密度ｇｙよりも低く設定できる。なお、圧力調整装置５０と圧力調整装置５０１とにより、ＳＦ_６ガス１１とＳＦ_６ガス１１１との密度（あるいは圧力）を独立に調整できる場合は、制御装置６０と制御装置６０１とを１つの制御装置にまとめてもよい。

【0067】

制御装置６０１は、制御装置６０における計測温度ｔｍ、計測圧力ｐｍ、計算ガス密度ｇｍ、第１計算圧力ｐｘ及び第２計算圧力ｐｙを、各々計測温度ｔｍ１、計測圧力ｐｍ１、計算ガス密度ｇｍ１、第３計算圧力ｐｘ１及び第４計算圧力ｐｙ１として置き換える。また、制御装置６０１は、制御装置６０における第１計算温度ｔｘ、第２計算温度ｔｙ及び第１のガス密度ｇｙを、各々第３計算温度ｔｘ１、第４計算温度ｔｙ１及び第２のガス密度ｇｙ２として置き換えることにより、制御装置６０と同様の制御を行う。これにより、容器１０ａ１及び容器１０ｃ１内のＳＦ_６ガス１１１の圧力は調整され、第２のガス密度ｇｙ２以上の値が維持される。

【0068】

なお、容器１０ａ１と容器１０ｃ１との一部分又は全ての部分に対して、圧力調整装置５０１と不図示のスペースヒータとを省略したり、あるいはこれらを併用したりするハイブリッド方式であってもよい。この場合、求められる絶縁耐力や容器内容積によって、スペースヒータの設置数や設置面積等を変更してもよい。また、金属容器１０Ａは、日当たり等の関係で、温度が低下しやすい場所がある場合、スペースヒータ８０が、金属容器１０Ａのうち温度が低下しやすい場所にのみ設置されてもよい。

【0069】

また、圧力調整装置５０、５０１を省略し、ＳＦ_６ガス１１、１１１の温度が所定の閾値よりも下がるとアラームが鳴る（又は表示される）ようにしてもよい。そして、この場合、アラームが鳴った場合にスペースヒータ８０を始動させ、ＳＦ_６ガス１１、１１１の温度を、所定の下限値以上に維持するようにしてもよい。

【0070】

＜第１実施形態の変形例の作用効果＞
以上、図４に示す実施形態によれば、図１から図３に示す実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0071】

また、図４に示す実施形態によれば、容器１０ｂに設けられたスペースヒータ８０は、開閉器７０の設けられた圧力管理区画の温度のみによって管理されればよいので、第１実施形態よりも消費電力量を低減できる。さらに、容器１０ａ１と容器１０ｃ１とは第１のガス密度ｇｙよりも低い第２のガス密度ｇｙ２を基準に管理が行われる。このため、液化しないガス温度を低くすることが可能であるため、第１実施形態よりも消費電力量を低減することができる。あるいは、容器１０ａ１と容器１０ｃ１との部分は、スペースヒータを省略することができるため、全ての部分にスペースヒータが配置される場合よりも消費電力量を低減することができる。

【0072】

また、スペースヒータ８０のみを用いていた従来は、スペースヒータ８０が壊れたときは、スペースヒータ８０を設置したＧＩＳ１の金属容器１０の取り外しが伴うため、その間は、ＧＩＳ１の運用を継続することができない。一方、図４に示す実施形態では、スペースヒータ８０が壊れたときは、圧力調整装置５０、５０１のみにより、ＧＩＳ１Ａの運用を継続することができる。また、圧力調整装置５０、５０１等が破損した場合であっても、配管４０、４０１の接続先を、破損していない圧力調整装置５０、５０１等とすることで、ＧＩＳ１Ａの運用を継続することができる。

【0073】

＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係るガス絶縁装置１Ｂの構成例を示す図である。図４において、図１と同一の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は、省略する。図５において、ＧＩＳ１Ｂは、図１から図４に示す実施形態の圧力調整装置５０、５０１の代わりに圧力調整装置９０を有し、制御装置６０、６０１の代わりに制御装置６０Ｂを有する。

【0074】

圧力調整装置９０は、圧力容器９１と、レギュレーター９２と、ポンプ９３とを有する。ＧＩＳ１Ｂと圧力容器９１とは、レギュレーター９２とポンプ９３とを介して配管４０にて接続されている。

【0075】

圧力容器９１は、大気圧と異なる圧力で気体や液体を貯留するように設計された容器である。図５に示す圧力容器９１は、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１よりも高い圧力でＳＦ_６ガス１１が保持されている。圧力容器９１は、配管４０を介してレギュレーター９２及びポンプ９３と接続されている。図５において、配管４０の矢印の向きはＳＦ_６ガス１１の流れる方向を示している。すなわち、ＳＦ_６ガス１１は、圧力容器９１からレギュレーター９２に向かって配管４０内を流れる。一方、ＳＦ_６ガス１１は、ポンプ９３から圧力容器９１に向かって配管４０内を流れる。

【0076】

レギュレーター９２は、圧力レギュレーターとも称され、高圧の流体を所定の圧力へ下げるバルブであり、圧力容器９１内のＳＦ_６ガス１１の圧力を下げて、ＳＦ_６ガス１１を圧力容器９１から金属容器１０へ送り込む。レギュレーター９２は、信号線６０ｄを介して制御装置６０Ｂと接続されており、制御装置６０Ｂの制御に従って動作する。レギュレーター９２が動作することで、圧力容器９１内のＳＦ_６ガス１１が金属容器１０内に流入し、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値をレギュレーター９２の動作前よりも上げることができる。

【0077】

ポンプ９３は、外部からの動力供給により連続して流体にエネルギーを与えることにより、低圧部から高圧部へ流体を送り出すための機械であり、相対的に低圧の金属容器１０から相対的に高圧の圧力容器９１へＳＦ_６ガス１１を送り込む。ポンプ９３は、信号線６０ｅを介して制御装置６０Ｂと接続されており、制御装置６０Ｂの制御に従って動作する。ポンプ９３が動作することで、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１が圧力容器９１内に流入し、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値をポンプ９３の動作前よりも下げることができる。

【0078】

制御装置６０Ｂは、図１から図４に示す実施形態における制御装置６０と基本的には同様の機能を有する。但し、図１から図４に示す実施形態における制御装置６０は、信号線６０ｃを介して駆動手段（モータ）５４と接続されていた。一方、図５に示す実施形態における制御装置６０Ｂは、信号線６０ｄ及び６０ｅを介して、レギュレーター９２及びポンプ９３とそれぞれ接続されている。なお、制御装置６０Ｂは、図１から図４に示す実施形態と同様に、ＧＩＳ１Ｂの制御部としてＧＩＳ１Ｂに付設（包含）されていてもよい。また、制御装置６０Ｂは、信号線６０ａ、６０ｂ、６０ｄ、及び６０ｅではなく、図１から図４に示す実施形態と同様に、有線又は無線のネットワークを介して温度計２０、圧力計３０、レギュレーター９２、及びポンプ９３と接続されていてもよい。

【0079】

また、図１から図４に示す実施形態における動作制御部６２は、駆動手段（モータ）５４の動作を制御していたが、図５に示す実施形態における動作制御部６２Ｂは、レギュレーター９２及びポンプ９３の動作をそれぞれ制御する。

【0080】

具体的には、図５に示す実施形態では、図２に示すステップＳ８において、動作制御部６２Ｂは、ポンプ９３を動作させる。これにより、ポンプ９３の動作前よりも金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を下げることができ、ＳＦ_６ガス１１の液化を防止することができる。なお、図１から図４に示す実施形態と同様に、動作制御部６２Ｂは、算出部６１が算出した計算ガス密度ｇｍと、第１のガス密度ｇｙを保ちつつ液化しない圧力や温度の値とに基づいて、圧力調整装置９０の動作を制御する。このため、図５に示す実施形態においても、金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１は、液化が防止されつつも、絶縁耐力や消弧性能も保つことができる。

【0081】

また、図５に示す実施形態では、図２に示すステップＳ１０において、動作制御部６２Ｂは、レギュレーター９２を動作させる。これにより、レギュレーター９２の動作前よりも金属容器１０内のＳＦ_６ガス１１の圧力ｐの値を上げることができ、ＳＦ_６ガス１１の絶縁耐力を異常電圧発生時にも耐えられる適切な絶縁性能や消弧性能を維持可能な第１のガス密度ｇｙ以上の値に維持できる。

【0082】

＜第２実施形態の作用効果＞
以上、図５に示す実施形態によれば、図１から図４に示す実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0083】

また、図５に示す実施形態によれば、ＧＩＳ１Ｂは、図１から図４に示す実施形態における圧力調整装置５０、５０１の代わりに圧力調整装置９０を有する。圧力調整装置５０、５０１の圧力調整用タンク５１、５１１よりも圧力調整装置９０の圧力容器９１の方が、容積が小さいことが一般的であるため、図５に示す実施形態の方が、図１から図４に示す実施形態よりも設置スペースを小さくすることができる。

【0084】

なお、図５に示す実施形態においても、図４に示す実施形態と同様に、開閉器７０を有する圧力管理区画と開閉器７０を有さない圧力管理区画とに分けて、さらに、圧力調整装置９０とスペースヒータ８０とを併用してもよい。これにより、図５に示す実施形態は、図４に示す実施形態と同様に、ＳＦ_６ガス１１の液化防止のためにスペースヒータ８０のみを用いていた従来よりも、消費電力量を小さくすることができる。

【0085】

＜実施形態の補足事項＞
図１から図５に示す実施形態では、圧力調整装置５０、５０１、９０（以下、これらをまとめて「圧力調整装置５０等」という。）が１台又は２台のみ設けられているが、これには限られない。例えば、ガス管理を一括して行いたいときは、共通の圧力調整装置５０等が１台設けられても良い。また、例えば、ガス管理を個別に行いたいときは、容器１０ａ（１０ａ１）、容器１０ｂ、容器１０ｃ１ごとに、又は圧力管理区画ごとに、複数の圧力調整装置５０等がそれぞれ設けられてもよい。これにより、ＧＩＳ１、１Ａ、１Ｂ（以下、これらをまとめて「ＧＩＳ１等」という。）の圧力管理を細かく行うことができる。

【0086】

なお、ＧＩＳ１等に圧力調整装置５０等が複数設けられた場合、それらの複数の圧力調整装置５０等は、１つの共通の制御装置６０、６０１、６０Ｂ（以下、これらをまとめて「制御装置６０等」という。）によって制御されてもよい。また、複数の圧力調整装置５０等は、それらの複数の圧力調整装置５０等にそれぞれ対応して設けられた複数の制御装置６０等によって、それぞれ個別に制御されてもよい。この場合、容器１０ａ（１０ａ１）、容器１０ｂ、１０ｃ１ごと、又は圧力管理区画ごとに温度計２０が複数設けられている場合は、制御装置６０等は、それぞれの温度計２０の温度ｔの値に基づいて複数の圧力調整装置５０等の動作を個別に制御してもよい。また、制御装置６０等は、圧力管理区画ごとの最も低い温度を示す温度計２０の温度ｔの値に基づいて複数の圧力調整装置５０等の動作をそれぞれ制御してもよい。

【0087】

また、図１から図３に示す実施形態の構成と、図４に示す実施形態の構成と、図５に示す実施形態の構成とを適宜組み合わせてもよい。一例として、図５に示す実施形態において、図４に示す実施形態と同様に、スペースヒータ８０を併用してもよい。

【0088】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

【符号の説明】

【0089】

１，１Ａ，１Ｂ…ガス絶縁装置（ＧＩＳ）；１０，１０Ａ…密閉金属製容器（金属容器）；１０ａ，１０ｂ…容器（母管）；１０ａ１，１０ｃ１…容器（連結管）；１１…絶縁ガス（ＳＦ_６ガス）：１２…スペーサ；１２ａ…絶縁スペーサ；１２ｂ…フランジ；１２ｃ…中心導体；１３…導体（母線）；２０…温度計；３０…圧力計；４０…配管；５０…圧力調整装置；５１…圧力調整用タンク；５１ａ…一端側；５１ｂ…絶縁ガス保持部；５１ｃ…他端側；５１ｄ…ガス保持部；５２…ボールねじ；５３…可動隔壁；５４…駆動手段（モータ）；６０，６０Ｂ…制御装置；６０ａ，６０ａ１，６０ｂ，６０ｂ１，６０ｃ，６０ｃ１，６０ｄ，６０ｅ…信号線；６１…算出部；６２，６２Ｂ…動作制御部；７０…開閉器；８０…スペースヒータ；９０…圧力調整装置；９１…圧力容器；９２…レギュレーター；９３…ポンプ；１１１…絶縁ガス（ＳＦ_６ガス）：２０１…温度計；３０１…圧力計；４０１…配管；５０１…圧力調整装置；５１１…圧力調整用タンク；５１ａ１…一端側；５１ｂ１…絶縁ガス保持部；５１ｃ１…他端側；５１ｄ１…ガス保持部；５２１…ボールねじ；５３１…可動隔壁；５４１…駆動手段；６０１…制御装置；ｇｍ，ｇｍ１…ガス密度（計算ガス密度）；ｇｙ…ガス密度（第１のガス密度）；ｇｙ２…ガス密度（第２のガス密度）；Ｐ，ｐ，ｐ２…圧力；ｐｍ，ｐｍ１…計測圧力；ｐｘ…第１計算圧力；ｐｙ…第２計算圧力；ｐｘ１…第３計算圧力；ｐｙ１…第４計算圧力；Ｔ，ｔ，ｔ１…温度；ｔｍ，ｔｍ１…計測温度；ｔｘ…第１計算温度；ｔｙ…第２計算温度；ｔｘ１…第３計算温度；ｔｙ１…第４計算温度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】