JP2003132751A - 絶縁ブッシングおよびスイッチギア - Google Patents
絶縁ブッシングおよびスイッチギアInfo
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Abstract
開始電圧を上げること。 【解決手段】 真空容器1から引き出された接続導体
2、3の周囲を覆う絶縁ブッシング4、5のうちケーブ
ルヘッド33との接続部35側に突起36を形成し、界
面Aを通過する等電位線を均等に近づけ、界面Aにおけ
る電界強度を下げ、ケーブルヘッド33との接続部35
における部分放電開始電圧を高める。
Description
よびスイッチギアに係り、特に、真空容器から引き出さ
れた接続導体とケーブルとを接続するために使用される
セラミックス製の絶縁ブッシングおよびそれを用いたス
イッチギアに関する。
接続導体と送電ケーブルの端部とを接続するためのブッ
シングとして、特開平11−111089号公報に記載
されているように、セラミックス製の絶縁ブッシングを
用いたものがある。
と送電ケーブルとを接続するために使用される絶縁ブッ
シングを備えた真空スイッチギアとして、例えば、特開
2000−268685号公報に記載されているものが
知られている。
真空容器から引き出された接続導体と送電ケーブルとを
接続するために使用されるブッシングとしてセラミック
ス製の絶縁ブッシングを用いているが、絶縁ブッシング
の材質、形状について十分配慮されておらず、絶縁ブッ
シングのうち送電ケーブル端部(ケーブルヘッド)との
接続部の部分放電開始電圧が低く、低い電圧で絶縁破壊
を起こすことがある。絶縁ブッシングは真空容器にロー
付けされるため、高温に耐える必要があり、強い接合強
度が必要となる。このため、絶縁ブッシングにセラミッ
クス製のものを用いても、ケーブルヘッド接続部の部分
放電開始電圧を上げなければ、高耐電圧性能を確保する
ことができない。
部における部分放電開始電圧を上げることができる絶縁
ブッシングおよびそれを用いたスイッチギアを提供する
ことにある。
に、本発明は、容器から引き出された接続導体を囲む筒
体を備え、前記筒体の軸方向一端側には前記筒体を前記
容器に固定するための固定部が形成され、前記筒体の軸
方向他端側には、前記接続導体とケーブルとを接続する
ための接続部が形成されており、前記筒体は、前記接続
部側の開口断面積が前記固定部側の開口断面積よりも小
さく形成されてなる絶縁ブッシングを構成したものであ
る。
は、以下の要素を付加することができる。
おいて段差状に厚くなっている。
おいて前記固定部から離れるに従って漸次テーパ状に厚
くなっている。
状の導体を構成し、前記導体は、その一部が容器から引
き出され、引き出された部位が筒状の絶縁ブッシングに
囲まれ、前記絶縁ブッシングに囲まれた部位のうち前記
容器から離れた部位において径が漸次大きくなるテーパ
状に形成されてなる接続導体を構成したものである。
納する容器と、前記一対のスイッチ部材に接続されて一
部が前記容器から突出された一対の接続導体と、前記容
器に固定されて前記一対の接続導体をそれぞれ覆う一対
の絶縁ブッシングとを備えたスイッチギアにおいて、前
記一対の絶縁ブッシングとして、前記いずれかの絶縁ブ
ッシングを用いてなることを特徴とするスイッチギアを
構成したものである。
側の開口段面積を固定部側の開口段面積よりも小さく
し、ケーブルヘッドとの接続部における電界強度を下げ
るようにしたため、接続部における部分放電開始電圧を
高くすることができ、高耐電圧性能を確保することがで
きる。
(ケーブル端部)との間の界面に電界が集中すると、そ
の電界の集中を緩和するために、ケーブルヘッドの絶縁
部の肉厚を厚くする必要が生じ、ケーブルとして太いも
のが必要となる。しかし、筒体の肉厚を接続部側におい
て段差状に厚くしたり、あるいは筒体の肉厚を接続部側
において固定部から離れるにしたがって漸次テーパ状に
厚くすることで、絶縁ブッシングとケーブルヘッドとの
界面における電界の集中を緩和することができ、ケーブ
ルヘッドの絶縁膜の肉厚を薄くすることで、ケーブルヘ
ッドをコンパクト化することができる。ケーブルヘッド
のコンパクト化は、ケーブルヘッド取付時における作業
性の向上に寄与することができる。このため、結果とし
て、絶縁ブッシングを使用することで、小さなケーブル
ヘッドを備えたスイッチギアを提供することができる。
料としてメタライズ性の強いアルミナセラミックスを用
いることで、絶縁ブッシングを容器にロー付けする場合
でも、より高温に耐えることができる。
に基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す
真空スイッチギアの構成を説明するための図であって、
(a)は平面図、(b)は縦断面図である。本実施形態
における真空スイッチギアは、遮断器や断路器等に用い
られる開閉手段として、箱型の真空容器1を備えてい
る。この真空容器1からは1対の接続導体2、3が引き
出されており、各接続導体2、3にはメタライズ性の強
いアルミナセラミックスを用いた絶縁ブッシング4、5
が装着され、各絶縁ブッシング4、5の軸方向一端側が
真空容器1の壁面にロー付けされている。また、真空容
器1は、強度の高い金属、例えば、ステンレススチール
などの導電性材料を用いて構成されており、接地真空容
器として用いるときには接地されるようになっている。
7が配置されており、各絶縁物6、7の軸方向一端側部
は真空容器1の底面に固定され、軸方向他端側には円板
状の導体8、9が固定されている。導体8には固定電極
10が固定されており、導体9上には固定電極11、1
4が固定されている。各固定電極10、11、14の上
方には可動電極12、13、15が往復動自在に配置さ
れている。各可動電極12、13、15はそれぞれ可動
導体16、17、18と一体になって形成されており、
各可動導体16、17、18はそれぞれ円柱状の絶縁物
19、20、21を介して可動ロッド27、28、29
に連結されている。
ベローズ22、23、24が装着されており、各可動ロ
ッド27、28、29はそれぞれベローズ22、23、
24によって真空容器1底部側に付勢されているととも
に気密に封止されている。また各可動ロッド27、2
8、29はその一部が真空容器1外部に突出されてお
り、各可動ロッド27、28、29は操作ロッド(図示
省略)によって軸方向に操作されるようになっている。
力測定端子25が固定されており、真空圧力測定端子2
5には外部接続導体26が接続されているとともに接地
端子部導体32が接続されている。外部接続導体26は
真空容器1の外部で接地されるようになっており、接地
端子部導体32はフレキシブル導体31を介して可動導
体18に連結されている。すなわち、可動ロッド29が
操作されて可動電極15と固定電極14とが接触したと
きに、固定電極11、14がそれぞれ接地されるように
なっている。
ぞれフレキシブル導体30を介して接続されており、導
体9には接続導体3が接続され、導体8には接続導体2
が接続されている。すなわち、可動ロッド27、28が
下方に操作されたときには、固定電極10と可動電極1
2とが互いに接触するとともに、固定電極11と可動電
極13とが互いに接触し、これらスイッチ部材が互いに
フレキシブル導体30を介して接続されるとともに、接
続導体2と接続導体3とがスイッチ部材を介して接続さ
れるようになっている。
されたときには固定電極10と可動電極12とが切り離
されるとともに、固定電極11と可動電極13とが切り
離され、接続導体2と接続導体3とは切り離された状態
となる。すなわちスイッチ部材は遮断された状態にな
る。
れており、その周囲が絶縁ブッシング4、5によって覆
われ、一部が絶縁ブッシング4、5の軸方向端部から突
出されている。各接続導体2、3には送電ケーブルなど
のケーブルの接続導体(心線)が接続されるようになっ
ており、絶縁ブッシング4、5にはケーブルヘッド(ケ
ーブルの端部)の絶縁物が装着されるようになってい
る。
に示すように、送電ケーブルなどのケーブルヘッド33
の絶縁物が装着されるようになっている。そして各絶縁
ブッシング4、5には、各絶縁ブッシング4、5を真空
容器11に固定するための固定部34が形成されている
とともに、接続導体2、3とケーブルヘッド33とを接
続するための接続部35が形成されている。接続部35
の内周側には段差状の突起36が形成されている。すな
わち、筒体で構成された絶縁ブッシング4、5のうち接
続部35側に突起36が形成され、接続部35側におい
てその肉厚が段差状に厚くなっている。ケーブルヘッド
33の接続導体を覆う被覆部は、半導電性EP(エチレ
ンプロピレン)ゴム(接地)37、絶縁性EPゴム3
8、半導電性EPゴム(充電部)39から構成されてい
る。
導体(負荷導体)2、3とケーブルヘッド33と接続す
るために用いられる絶縁ブッシング4、5としてセラミ
ックスを用いると、セラミックスと接続導体2、3の線
膨張係数が大きく異なるため、セラミックスと接続導体
2、3を密着することができず、絶縁ブッシング4、5
と接続導体2、3との間に真空40によるギャップが生
じる。絶縁ブッシング4、5にケーブルヘッド33を装
着するケーブルヘッド接続時には、接続導体2、3を軸
として、誘電率の異なる3種類の絶縁物(真空40、絶
縁ブッシング4、5によるセラミックス、絶縁性EPゴ
ム38)が覆うことになり、絶縁ブッシング4、5の周
囲における電位は同軸円筒コンデンサと同じ電位分布と
なる。真空40の誘電率ε=1、絶縁ブッシング4、5
の誘電率ε=9〜10、絶縁性EPゴム38の誘電率ε
=3〜4であるので、誘電率が高い程電位差が小さくな
るという関係から、図3に示すように、絶縁ブッシング
4、5として肉厚一定のセラミックスを用いて構成する
と、絶縁ブッシング4、5と絶縁性EPゴム38との境
界となる界面(充電部)Aを通過する等電位線が密にな
り、界面Aの電界強度が大きくなり、部分放電開始電圧
が低くなる。この場合、絶縁性EPゴム38の軸方向端
部と絶縁ブッシング4、5との境界となる界面B、絶縁
ブッシング4、5の内周側と真空34との境界となる界
面Cに比べて電界が集中し、界面Aの電界強度を下げる
ことが重要となる。
すように、絶縁ブッシング4、5のうちケーブルヘッド
33との接続部側となる軸方向端部に肉厚が段差状に厚
くなる突起36を形成し、絶縁ブッシング4、5の接続
部35側における開口段面積を固定部34側における開
口段面積よりも小さくするようにしたため、界面Aを通
過する等電位線を均等に近づけることができ、界面Aの
電界強度を下げることで部分放電開始電圧を高くするこ
とができる。
Aを通過する等電位線が固定部34側にシフトし、界面
Aにおける電界強度を下げることができる。この場合の
界面A、B、Cにおける電界強度を次の表1に示す。
厚一定のセラミックスを使用したときに比べて約10%
程度低くなっていることが分かる。
36を環状に設ける代わりに、肉厚が漸次厚くなったあ
と肉厚が一定となる段差部41を設けることでも、界面
Aにおける電界強度を下げることができる。このときの
電界強度を表1のに示す。
4、5に、固定部34から離れるにしたがって漸次径が
大きくなる、すなわち肉厚が漸次厚くなるテーパ部42
を形成し、肉厚を漸次テーパ状に厚く形成することで
も、界面Aにおける電界強度を下げることができる。こ
のときの電界強度を表1のに示す。
4、5の肉厚を一定としても、接続導体2、3に、真空
容器1から離れるにしたがって径が漸次大きくなるテー
パ部43を形成し、接続導体2、3の一部の径をテーパ
状に形成し、絶縁ブッシング4、5の接続部35側にお
ける開口段面積を固定部34側における開口段面積より
も小さくすることで、界面Aにおける電界強度を下げる
こともできる。
して、内部が真空に保たれた真空スイッチギアについて
述べたが、本発明は内部がガスで満たされたスイッチギ
アにも適用することができる。
筒体のうち接続部側の開口段面積を固定部側の開口段面
積よりも小さくし、ケーブルヘッドとの接続部における
電界強度を下げるようにしたため、接続部における部分
放電開始電圧を高くすることができ、高耐電圧性能を確
保することができる。
構成図であって、(a)は平面図、(b)は縦断面図で
ある。
状態を示す要部縦断面図である。
装着したときの要部縦断面図である。
ッドとの接続関係を説明するための要部縦断面図であ
る。
ッドとの接続関係を説明するための要部縦断面図であ
る。
シングとケーブルヘッドとの接続関係を説明するための
要部縦断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 容器から引き出された接続導体を囲む筒
体を備え、前記筒体の軸方向一端側には前記筒体を前記
容器に固定するための固定部が形成され、前記筒体の軸
方向他端側には、前記接続導体とケーブルとを接続する
ための接続部が形成されており、前記筒体は、前記接続
部側の開口断面積が前記固定部側の開口断面積よりも小
さく形成されてなる絶縁ブッシング。 - 【請求項2】 請求項1に記載の絶縁ブッシングにおい
て、前記筒体の肉厚は、前記接続部側において段差状に
厚くなっていることを特徴とする絶縁ブッシング。 - 【請求項3】 請求項1に記載の絶縁ブッシングにおい
て、前記筒体の肉厚は、前記接続部側において前記固定
部から離れるに従って漸次テーパ状に厚くなっているこ
とを特徴とする絶縁ブッシング。 - 【請求項4】 ケーブルに接続される軸状の導体を構成
し、前記導体は、その一部が容器から引き出され、引き
出された部位が筒状の絶縁ブッシングに囲まれ、前記絶
縁ブッシングに囲まれた部位のうち前記容器から離れた
部位において径が漸次大きくなるテーパ状に形成されて
なる接続導体。 - 【請求項5】 一対のスイッチ部材を収納する容器と、
前記一対のスイッチ部材に接続されて一部が前記容器か
ら突出された一対の接続導体と、前記容器に固定されて
前記一対の接続導体をそれぞれ覆う一対の絶縁ブッシン
グとを備えたスイッチギアにおいて、前記一対の絶縁ブ
ッシングとして請求項1、2または3に記載の絶縁ブッ
シングを用いてなることを特徴とするスイッチギア。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001324062A JP4102967B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 絶縁ブッシングおよびスイッチギア |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001324062A JP4102967B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 絶縁ブッシングおよびスイッチギア |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003132751A true JP2003132751A (ja) | 2003-05-09 |
JP4102967B2 JP4102967B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=19140861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001324062A Expired - Fee Related JP4102967B2 (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 絶縁ブッシングおよびスイッチギア |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4102967B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009252475A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 開閉器装置 |
JP2012249475A (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Toshiba Corp | 受電点ブッシング |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001324062A patent/JP4102967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009252475A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 開閉器装置 |
JP2012249475A (ja) * | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Toshiba Corp | 受電点ブッシング |
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---|---|
JP4102967B2 (ja) | 2008-06-18 |
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