JP2007028767A - ブッシングおよびこれを用いた電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電気機器の省スペース化およびコンパクト化を図る。
【解決手段】ブッシング１は、機器ケース２を貫通して機器ケース２内に配置される脚部３と、機器ケース２外に配置される本体部４とを備えており、本体部４の機器ケース２の側板２１近傍部位には鈍角状の曲がり部５が設けられている。
ブッシング１は、機器ケース２の側板２１に対して直交するように配置される水平部１１ａと、水平部１１ａの一端部に機器ケース２の側板２１に対して斜め上方に向けて立ち上がるように連設された斜辺部１１ｂとを有する内部導体１１と、内部導体１１の外周にその両端部を露出させて設けられた硬質の固体絶縁体１２と、固体絶縁体１２の本体部４側の外周に設けられたポリマー被覆体１３と、ポリマー被覆体１３の外周に軸方向に離間して設けられた多数個の笠状の襞部１４とを備えており、固体絶縁体１２の所定箇所にはベルマウス状の電界緩和部６と固定金具７が設けられている。
【選択図】図２

Description

この発明は、ブッシングおよびこれを用いた電気機器に係わり、特に、電気機器の省スペース化およびコンパクト化を図ることができるブッシングおよびこれを用いた電気機器に関する。

近時、頻発する大地震災害からライフラインとなる設備の耐震性に対する関心が高まっており、かかる耐震性の観点から変圧器を見た場合、変圧器と気中電路との取り合い部分であるブッシング部が変圧器全体の耐震性を決定する重要なポイントになっている。

従来、このような地震に強い変圧器(以下「高耐震性変圧器」という。)としては、図４に示すように、変圧器（不図示）を収容する機器ケース１００に、エポキシブッシングの表面にシリコーンゴムを直接モールドした構成のブッシング(以下「ダイレクトモールドブッシング」という。)２００を取り付けた構成のものが知られている（非特許文献１）。

このようなダイレクトモールドブッシング２００を適用した高耐震性変圧器においては、第１に、ブッシングの大幅軽量化を図ることで、従来の磁器碍管を取り付けた変圧器と比較してブッシング部の固有振動数を高くすることにより、耐震性を向上させることができ、第２に、ダイレクトモールドブッシングがオイルレスであることから、変圧器へのブッシングの取り付け角度が自由自在となり、第３に、ダイレクトモールドブッシングをオイルレスとすることにより、保守点検箇所を減らすとともに、油漏れの要因を少なくすることで保守性を向上させることができる。

しかしながら、このような構成の高耐震性変圧器においては、変圧器の機器ケース１００の側板１００ａからダイレクトモールドブッシング２００を立ち上げる場合には、変圧器に接続された母線３００を機器ケース１００の側板近傍において鈍角状に曲げる必要があり、また、機器ケース１００の側板にダイレクトモールドブッシング２００を取り付けるためのテーブル４００を別個に設けなければならず、このため、機器ケース１００が大型化するという難点があった。

平成１６年電気学会全国大会７−１３８

本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、ブッシングの所定箇所に鈍角状の曲がり部を設けることで、電気機器に接続された母線を曲げずに、かつ機器ケースの側板にテーブルを設けなくとも、ブッシングを機器ケースに対して貫通・固定することができ、ひいては機器ケースの省スペース化およびコンパクト化を図ることができるブッシングおよびこれを用いた電気機器を提供することを目的としている。

本発明の第１の態様であるブッシングは、電気機器を収容する機器ケースを貫通して機器ケース内に配置される脚部と、機器ケースの外側に配置される本体部とを備え、本体部の機器ケースの近傍部位には、曲がり部が設けられているものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様であるブッシングにおいて、本体部は、中心に配設された内部導体と、内部導体の外周に設けられた硬質の固体絶縁体と、固体絶縁体の外周に設けられたポリマー被覆体とを備えるものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様であるブッシングにおいて、本体部の機器ケース側の外周近傍には電界緩和筒が本体部と同心状に埋設され、電界緩和筒の機器ケース側の端部には環状のフランジが外向きに連設されているものである。

本発明の第４の態様は、第１の態様乃至第３の態様の何れかの態様であるブッシングにおいて、脚部の機器ケース側の外周にはベルマウス状の電界緩和部が設けられているものである。

本発明の第５の態様である電気機器は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様であるブッシングが、電気機器を収容する機器ケースに対して貫通・固定され、ブッシングの脚部側から突出する充電部は、電気機器に接続された母線に電気的に接続されているものである。

本発明の第６の態様である電気機器は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である３個のブッシングが、電気機器を収容する機器ケースに対して離間して貫通・固定され、各ブッシングの脚部側から突出する充電部は、電気機器に接続された三相の母線にそれぞれ電気的に接続されているものである。

本発明の第７の態様である電気機器は、第１の態様乃至第４の態様の何れかの態様である３個のブッシングが、電気機器を収容する機器ケースに対して平行に離間して貫通・固定され、３個のブッシングのうち両側に配置されるブッシングの先端部は、ブッシングの脚部を回転することで、中心に配置されるブッシングの先端部からそれぞれ離れる方向に配置されているものである。

本発明の第１乃至第４の態様のブッシングによれば、機器ケースの外側に配置される本体部の所定箇所に鈍角状の曲がり部が設けられていることから、ブッシングを機器ケースに対して直交するように貫通・固定することができる。

本発明の第５乃至第７の態様の電気機器によれば、ブッシングを機器ケースに対して直交するように貫通・固定することができることから、電気機器に接続された母線を曲げる必要がない上、機器ケースの側板にテーブルを設ける必要がなくなり、ひいては機器ケースの省スペース化およびコンパクト化を図ることができる。また、３個のブッシングのうち、両側に配設されるブッシングの脚部を回転して配置することで、両側に配置されるブッシングの先端部を中心に配置されるブッシングの先端部から離れる位置に配置することができることから、従来の曲がり部を有しないブッシングを用いた電気機器と比較して、ブッシングの先端部間の絶縁距離を大きくとることができる。

以下、本発明のブッシングおよびこれを用いた電気機器の好ましい実施の形態例について、図面を参照して説明する。
［実施例１］
図１は、６６ｋＶ〜７７ｋＶ級の本発明のブッシングの一部断面図を示している。

同図において、本発明におけるブッシング１は、変圧器などの電気機器（不図示）を収容する機器ケース２の開口２１ａ（図２参照）を貫通して機器ケース２内に配置される脚部３と、機器ケース２外に配置される本体部４とを備えており、本体部４の機器ケース２の側板２１の近傍部位には、鈍角状の曲がり部５が設けられている。

ブッシング１は、図２に示すように、機器ケース２の側板２１の近傍部位に鈍角状の曲がり部１１ａを有する内部導体１１と、内部導体１１の外周にその両端部１１ｂ、１１ｃを露出させて設けられた硬質の固体絶縁体１２と、固体絶縁体１２の本体部４側の外周に設けられたポリマー被覆体１３と、ポリマー被覆体１３の外周に軸方向に離間して設けられた多数個の笠状の襞部１４とを備えている。

内部導体１１は、アルミニウム合金や銅合金から成る丸棒導体で構成され、固体絶縁体１２は、機械的強度の高い材料、例えばエポキシ樹脂やＦＲＰなどの硬質プラスチック樹脂で形成され、また、ポリマー被覆体１３および襞部１４は、電気絶縁性能に優れる材料、例えばシリコ−ンポリマーなどの高分子絶縁材料で形成され、これらの内部導体１１、固体絶縁体１２、ポリマー被覆体１３および襞部１４はモールドにより一体的に形成されている。

このような曲がり部１１ａを有する内部導体１１の外周に固体絶縁体１２およびポリマー被覆体１３を設けることで、鈍角状の曲がり部５を有する本体部４が形成される。具体的には、固体絶縁体１２の機器ケース２の開口２１ａと対応する部位の外周に環状のフランジ１２ａが外向きに連設され、当該フランジ１２ａを境にして機器ケース２内に配置される部分が脚部３を構成し、機器ケース２外に配置される部分が本体部４を構成している。

一方、固体絶縁体１２の脚部３側のフランジ１２ａ近傍の外周には、ベルマウス状の電界緩和部６が設けられ、当該電界緩和部６の外表面には図中点線で示すように銀ペイントの導電塗料が塗布されている。

また、固体絶縁体１２の本体部４側のフランジ１２ａ近傍の外周には、アルミニウム合金などから成る電界緩和兼用の固定金具７が設けられている。

固定金具７は、固体絶縁体１２の本体部４側のフランジ１２ａ近傍に本体部４と同心状に埋設される電界緩和筒７１と、この電界緩和筒７１のフランジ１２ａ側の端部に外向き連設された環状のフランジ（以下「取付フランジ」という。）７２とを備えており、当該取付フランジ７２の側面は固体絶縁体のフランジ１２ａの側面に当接されている。

このように構成されたブッシングは、次のようにして、機器ケース２の側板２１に対して気密に貫通・固定されている。

先ず、本発明におけるブッシング１を、その本体部４の先端部４ａが機器ケース２の側面から視て斜め上方に位置するようにして、その脚部３を機器ケース２の開口２１ａに貫通させる。そして、内部導体１１の一端部１１ｂに設けられた半球状の接続子８を電気機器の母線２２（図１参照）の端部に設けられた半球状の接続子２２ａ（図１参照）に電気的に当接させるとともに、取付フランジ７２の側面をＯリング９を介して機器ケース２の側板２１に当接させる。

次いで、取付フランジ７２に配設したボルトＶを締結することで、取付フランジ７２が機器ケース２の側板２１に気密に固定される。なお、取付フランジ７２は接地され、接地側電極とされる。

以上のように、本発明のブッシングによれば、本体部の機器ケースの近傍部位に鈍角状の曲がり部が設けられていることから、当該ブッシングの脚部側を機器ケースに対して直交するように貫通・固定することができるとともに、本体部を機器ケースの側板に沿って、かつ斜め上方に向けて立ち上げ・配置することができる。
［実施例２］
図３は、本発明のブッシングを６６ｋＶ〜７７ｋＶ級の高耐震性変圧器に適用した電気機器の正面部を示している。なお、同図において、図１および図２と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

先ず、機器ケース２の側板２１には３個の開口２１ａ（図２参照）が平行に離間して設けられており、各開口２１ａには、それぞれ同様の構成とされた三相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）のブッシング１Ｒ、１Ｓ、１Ｔが、前述の実施例と同様にして機器ケース２の側板２１に貫通・固定されている。そして、三相のブッシング１Ｒ、１Ｓ、１Ｔを構成する内部導体１１（図２参照）の一端部１１ｂ（図２参照）は、それぞれ前述の実施例と同様にして、電気機器の母線２２（図１参照）に電気的に接続されている。

この実施例によれば、ブッシングの脚部側を機器ケースに対して直交するように貫通・固定することができることから、電気機器に接続された母線を曲げる必要がなく、また、機器ケースの側板にテーブルを設ける必要もなくなる。従って、本発明の電気機器によれば、電気機器を収容する機器ケースの省スペース化およびコンパクト化を図ることができる。

ここで、これらの三相のブッシング１Ｒ、１Ｓ、１Ｔのうち、両側に配置されるブッシング１Ｒ、１Ｔの先端部１１Ｒ、１１Ｔは、当該ブッシングの脚部３（図２参照）をＲ相のブッシング１Ｒを反時計方向に、Ｔ相のブッシング１Ｔを時計方向にそれぞれ回転することで、Ｓ相のブッシング１Ｓの先端部１１Ｓからそれぞれ離れる方向に配置させることができる。

この場合には、３個のブッシングのうち、両側に配設されるブッシングの脚部を回転して配置することで、両側に配置されるブッシングの先端部を中心に配置されるブッシングの先端部から離れる位置に配置することができることから、従来の曲がり部を有しないブッシングを用いた電気機器と比較して、ブッシングの先端部間の絶縁距離を大きくとることができる。

前述の実施例においては、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、次のように構成してもよい。

第１に、前述の実施例においては、本発明のブッシングを６６ｋＶ〜７７ｋＶ級の高耐震性変圧器に適用した場合について述べているが、通常の変圧器やガス絶縁開閉装置（Ｃ−ＧＩＳ）などの電気機器に適用してもよい。

第２に、前述の実施例においては、ブッシングの本体部に鈍角状の曲がり部を設けた場合について述べているが、円弧状の曲がり部を設けてもよい。

本発明のブッシングの一例を示す側面図。 本発明のブッシングの拡大断面図。 本発明の電気機器の正面図。 従来の電気機器の側面図。

符号の説明

１・・・ブッシング
１１・・・内部導体
１２・・・固体絶縁体
１２ａ・・・フランジ
１３・・・ポリマー被覆体
１４・・・襞部
２・・・機器ケース
２１・・・側板
３・・・脚部
４・・・本体部
５・・・曲がり部
６・・・電界緩和部
７・・・固定金具
７１・・・電界緩和筒
７２・・・フランジ（取付フランジ）

Claims (7)

1. 電気機器を収容する機器ケースを貫通して前記機器ケース内に配置される脚部と、前記機器ケースの外側に配置される本体部とを備え、
   前記本体部の前記機器ケースの近傍部位には、曲がり部が設けられていることを特徴とするブッシング。
2. 前記本体部は、中心に配設された内部導体と、前記内部導体の外周に設けられた硬質の固体絶縁体と、前記固体絶縁体の外周に設けられたポリマー被覆体とを備えることを特徴とする請求項１記載のブッシング。
3. 前記本体部の前記機器ケース側の外周近傍には電界緩和筒が前記本体部と同心状に埋設され、前記電界緩和筒の前記機器ケース側の端部には環状のフランジが外向きに連設されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のブッシング。
4. 前記脚部の前記機器ケース側の外周にはベルマウス状の電界緩和部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３何れか１項記載のブッシング。
5. 請求項１乃至請求項４何れか１項記載のブッシングは、電気機器を収容する機器ケースに対して貫通・固定され、
   前記ブッシングの脚部側から突出する充電部は、前記電気機器に接続された母線に電気的に接続されていることを特徴とする電気機器。
6. 請求項１乃至請求項４何れか１項記載の３個のブッシングは、電気機器を収容する機器ケースに対して離間して貫通・固定され、
   前記各ブッシングの脚部側から突出する充電部は、前記電気機器に接続された三相の母線にそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする電気機器。
7. 請求項１乃至請求項４何れか１項記載の３個のブッシングは、電気機器を収容する機器ケースに対して平行に離間して貫通・固定され、
   前記３個のブッシングのうち両側に配置される前記ブッシングの先端部は、前記ブッシングの脚部を回転することで、中心に配置される前記ブッシングの先端部からそれぞれ離れる方向に配置されていることを特徴とする電気機器。
   

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