JP2001167911A - 直列抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直列抵抗器を構成する筒状絶縁体に印加され
る高電圧を分割し、電界ストレスを緩和し、該絶縁体の
内部の沿層破壊や表面の沿面破壊を防止する。 【解決手段】 筒状絶縁体内部に抵抗素子を直列接続し
て収納し、両端開口部を端子板で封止した抵抗器と、上
記端子板に各々接続した端子コロナリングとからなる直
列抵抗器において、上記筒状絶縁体に中間電圧コロナリ
ングを設け、該コロナリングを上記抵抗素子の間に接続
して、電圧を分割するか、または、筒状絶縁体の一端開
口部を端子板で封止し、導電性液体を充填し、他端開口
部を端子板で封止した抵抗器と上記の各端子板に各々接
続した端子コロナリングとからなる直列抵抗器におい
て、上記筒状絶縁体に中間電圧コロナリングを設け、該
コロナリングを上記導電性液体に導通する導電性フラン
ジに接続して、電圧を分割したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケーブルなどの試
験に用いられる直流高電圧発生装置に接続する直列抵抗
器の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ケーブルなどの試験に用いられる
直列抵抗器１１は、図３に示すように、一端を接地され
た直流高電圧発生装置１２と負荷１３との間に直列接続
され、直列抵抗器１１と直流高電圧発生装置１２との間
に一端を接地されたスイッチ１４が並列接続された構成
であり、上記直列抵抗器は、図４、図５に示すように筒
状絶縁体２の両端開口部を端子板３、３で封止した抵抗
器１と、上記端子板３に接続された端子コロナリング６
ａ、６ｂとからなり、上記絶縁体２内部に抵抗素子１ａ
を直列接続して収納するか、または水等の導電性液体９
を充填してなる。そして、スイッチ１４を開放して直流
高電圧発生装置１２から２００〜１０００ｋＶ程度の高
電圧が印加されると上記筒状絶縁体２の両端子板３、３
の間すなわち上記筒状絶縁体２の表面の長さ方向に高電
圧が印加され、またその肉厚方向の電界強度も高くな
る。また、スイッチ１４を投入し、直列抵抗器１１の一
端子が接地されると、上記直列抵抗器両端に高電圧が印
加され、上記筒状絶縁体２の絶縁抵抗が高いので肉厚方
向の電界強度も高くなる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、接地極が直
列抵抗器に比較的近接している場合に、直列抵抗器の一
端子を開放すると、直流高電圧発生装置による高電圧の
印加により筒状絶縁体内部の電界強度が高くなり、高電
圧に耐えられなくなり、該絶縁体の肉厚方向の貫通破壊
が生じる場合があるので、直列抵抗器には高耐電圧性が
要求されていた。また、直列抵抗器の一端子を接地した
場合、直列抵抗器両端に高電圧が印加されるが、その電
圧分担は対接地極・筒状絶縁体の固有の静電容量・絶縁
抵抗で決まるため、電圧分担にアンバランスが生じ、筒
状絶縁体の内部の沿層破壊や表面の沿面破壊を生じるな
どの問題が生じていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決して筒状絶縁体への電界ストレスを緩和しようとする
もので、（１）抵抗素子の間に中間引出端子を接続し、
該端子を上記筒状絶縁体に設けた穴より中間電圧コロナ
リングに接続するか、または、（２）筒状絶縁体に導電
性液体を充填し、該絶縁体に設けた導電性フランジを中
間電圧コロナリングに接続することにより、筒状絶縁体
の内部の電界強度の緩和と表面の電圧分担を均一にする
ものである。

【０００５】すなわち、筒状絶縁体２内部に抵抗素子１
ａを直列接続して収納し、両端開口部を端子板３、３で
封止した抵抗器１と、上記端子板３、３に各々接続した
端子コロナリング６ａ、６ｂとからなる直列抵抗器にお
いて、上記筒状絶縁体２に中間電圧コロナリング５を設
け、該コロナリング５を上記抵抗素子１ａの間に接続し
て、電圧を分割したことを特徴とする直列抵抗器であ
る。

【０００６】また、筒状絶縁体２の一端開口部を端子板
３で封止し、導電性液体９を充填し、他端開口部を端子
板３で封止した抵抗器１と上記の各端子板３、３に各々
接続した端子コロナリング６ａ、６ｂとからなる直列抵
抗器において、上記筒状絶縁体２に中間電圧コロナリン
グ５を設け、該コロナリングを上記導電性液体９に導通
する導電性フランジ８に接続して、電圧を分割したこと
を特徴とする直列抵抗器である。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記のように、中間引出端子を抵
抗素子の間に接続し、筒状絶縁体に設けた穴から導出す
ることにより、上記絶縁体の表面に抵抗素子の中間電位
を与えることができる。また、中間電圧コロナリングを
中間引出端子に接続することにより、上記絶縁体の表面
および内部の電界ストレスを緩和することができる。ま
た、筒状絶縁体に導電性フランジを設け、内部に充填し
た導電性液体に導通させることにより、該液体の中間電
圧を導電性フランジを通じて筒状絶縁体の表面に与える
ことができる。また、中間電圧コロナリングを導電性フ
ランジに接続することにより、上記絶縁体の表面および
内部の電界ストレスを緩和することができる。

【０００８】

【実施例】〔実施例１〕図１は本発明の一実施例を示す
直列抵抗器であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は斜視図である。１ａは直列
接続されたソリッド抵抗からなる抵抗素子、２は強化繊
維プラスチックからなる筒状絶縁体で、その両端開口部
には銅または真鍮からなる端子板３、３が取付けられ、
該端子板は抵抗素子１ａに接続されている。４は銅から
なる中間引出端子で、抵抗素子１ａに接続され、筒状絶
縁体２に設けられた穴２ａから導出され、アルミニウム
からなる中間電圧コロナリング５に接続されている。６
ａ、６ｂはアルミニウムからなる端子コロナリングで、
端子板３、３に接続されている。

【０００９】図３において、スイッチ１４を開放の状態
で、直流高電圧発生装置１２より負荷１３に高電圧を印
加すると、図１に示す本願発明の直列抵抗器の端子コロ
ナリング６ａから端子コロナリング６ｂの方向に電圧が
かかる。また、スイッチ１４を投入すると、負荷１３が
容量性であるので、その負荷端電圧は急変することがで
きず、瞬時に図１に示す直列抵抗器の端子コロナリング
６ｂから端子コロナリング６ａとの間に電圧がかかる。

【００１０】上記のように、スイッチ１４を開放し高電
圧を印加すると、筒状絶縁体２の表面の長さ方向に高電
圧が印加され、該絶縁体２に収納した抵抗素子１ａの間
に接続された中間引出端子４により、端子コロナリング
６ａから端子コロナリング６ｂの間の電圧を分割するこ
とになる。また、筒状絶縁体２の肉厚方向の電界強度
が、該絶縁体の固有の耐電圧より十分小さくなるように
中間電圧コロナリング５の個数を決める。このとき、中
間引出端子４の個数と中間電圧コロナリング５の個数が
相違する場合は、その個数は中間電圧コロナリング５の
個数を優先する。このような状態からスイッチ１４を投
入すると、中間電圧コロナリング５の接続により筒状絶
縁体２の肉厚方向の電界強度は、中間電圧コロナリング
５のない場合よりも小さい値となり、また、該絶縁体２
の表面の長さ方向の印加電圧は、端子コロナリング６ｂ
と端子コロナリング６ａとの間に接続された中間引出端
子４により分割される。

【００１１】上記構成によれば、抵抗素子１ａの間に中
間引出端子を接続し、筒状絶縁体に設けた穴２ａから中
間引出端子４を導出し、該端子４により印加電圧を分割
しているので、該絶縁体２の表面に抵抗器１の中間電位
を与えることができ、また中間電圧コロナリングを中間
引出端子４に接続することにより、該絶縁体２の表面お
よび内部の電界ストレスを緩和でき、該絶縁体の内部の
沿層破壊や表面の沿面破壊を防止することができる。上
記の図１の実施例および図４の従来例による直列抵抗器
を各５台作製し、図３の回路に接続して、ステップアッ
プ方式（１５分間電圧印加）にて試験を行った結果、試
験電圧４００ｋＶＤＣにて、図１の実施例では絶縁破壊
は皆無であったが、図４の従来例は５台とも絶縁破壊を
呈し、その破壊状態は絶縁体の内部の沿層破壊と表面の
沿面破壊であった。

【００１２】〔実施例２〕図２は本発明の他の実施例を
示す直列抵抗器であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面
図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は横断面図である。図１
と同一番号を付したものは同一部品であり、その説明は
省略する。上述した実施例と相違する点は、中間引出端
子の代わりに導電性フランジを用い、抵抗素子の代わり
に導電性液体を用いる点である。

【００１３】図２に示す筒状絶縁体２に取付けられる導
電性フランジ８は中空の銅からなり、該絶縁体２に充填
される導電性液体９は水、食塩水、または硫酸銅溶液か
らなる。

【００１４】上記の構成によれば、導電性液体９が導電
性フランジ８に導通しているので、導電性フランジ８が
中間引出端子となり、実施例１と同様に筒状絶縁体２に
充填された導電性液体９に導電性フランジが挿入され、
その印加電圧を分割し、筒状絶縁体２の表面に抵抗器１
の中間電位を与えることができ、また中間電圧コロナリ
ング５を導電性フランジ８に接続することにより、筒状
絶縁体２の表面および内部の電界ストレスを緩和でき、
該絶縁体２の内部の沿層破壊や表面の沿面破壊を防止す
ることができる。上記の図２の実施例および図５の従来
例による直列抵抗器を各５台作製し、図３の回路に接続
して、ステップアップ方式（１５分間電圧印加）にて試
験を行った結果、試験電圧４００ｋＶＤＣにて、図２の
実施例では絶縁破壊は皆無であったが、図５の従来例は
５台中４台で絶縁破壊を呈し、その破壊状態は絶縁体の
内部の沿層破壊と表面の沿面破壊であった。

【００１５】

【発明の効果】本発明の直列抵抗器は上述したように、
中間引出端子を抵抗素子の間に接続し、筒状絶縁体に設
けた穴から導出することにより、上記絶縁体の表面に抵
抗素子の中間電位を与えることができる。また、中間電
圧コロナリングを中間引出端子に接続することにより、
上記絶縁体の表面および内部の電界ストレスを緩和する
ことができる。また、筒状絶縁体に導電性フランジを設
け、内部に充填した導電性液体に導通させることによ
り、該液体の中間電圧を導電性フランジを通じて筒状絶
縁体の表面に与えることができる。また、中間電圧コロ
ナリングを導電性フランジに接続することにより、上記
絶縁体の表面および内部の電界ストレスを緩和すること
ができる。このように、筒状絶縁体の表面および内部の
電界ストレスが緩和されるので、該絶縁体の内部の沿層
破壊や表面の沿面破壊を防止することができる。さら
に、印加電圧が分割されるので、筒状絶縁体の耐電圧を
高くする必要がなくなり、直列抵抗器を安価に作製する
ことができるので、工業的、実用的価値は極めて大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の直列抵抗器の一実施例であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面図、
（ｄ）は斜視図である。

【図２】図２は本発明の直列抵抗器の他の一実施例であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面
図、（ｄ）はＡ−Ａ’横断面図である。

【図３】図３は直列抵抗器を使用した一実施例の回路図
である。

【図４】図４は従来の直列抵抗器の一実施例であり、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面図で
ある。

【図５】図５は従来の直列抵抗器の他の一実施例であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は縦断面
図である。

【符号の説明】１ 抵抗器 １ａ 抵抗素子 ２ 筒状絶縁体 ２ａ 穴 ３ 端子板 ４ 中間引出端子 ５ 中間電圧コロナリング ６ａ、６ｂ 端子コロナリング ６ｃ、６ｄ 支持板 ８ 導電性フランジ ８ａ 導電性フランジの中空孔 ９ 導電性液体 １１ 直列抵抗器 １２ 直流高電圧発生装置 １３ 負荷 １４ スイッチ

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年１２月１７日（１９９９．１２．
１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

【図５】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状絶縁体内部に抵抗素子を直列接続し
   て収納し、両端開口部を端子板で封止した抵抗器と、上
   記端子板に各々接続した端子コロナリングとからなる直
   列抵抗器において、 上記筒状絶縁体に中間電圧コロナリングを設け、該コロ
   ナリングを上記抵抗素子の間に接続して、電圧を分割し
   たことを特徴とする直列抵抗器。
2. 【請求項２】 筒状絶縁体の一端開口部を端子板で封止
   し、導電性液体を充填し、他端開口部を端子板で封止し
   た抵抗器と上記の各端子板に各々接続した端子コロナリ
   ングとからなる直列抵抗器において、 上記筒状絶縁体に中間電圧コロナリングを設け、該コロ
   ナリングを上記導電性液体に導通する導電性フランジに
   接続して、電圧を分割したことを特徴とする直列抵抗
   器。