JP2011038803A - 注型品の試験装置およびその試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】注型された電気機器の外部放電を抑制し、内部からの部分放電特性を感度よく測定する。
【解決手段】接離自在の一対の接点２、３を有する真空バルブのような電気部材を絶縁層７内に埋め込んだ注型品の試験装置であって、注型品から導出された可動側通電軸５のような主回路導体径をφ１とし、主回路導体に電圧を印加するリード線１６径をφ３とし、リード線１６と主回路導体間に配置する接続電極１５径をφ２とすると、φ２＞φ３＞φ１として、外部放電を抑制して電気試験を行うことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気部材を絶縁層内に埋め込んだ注型品の部分放電などの電気試験を感度よく測定し得る注型品の試験装置およびその試験方法に関する。

従来、真空バルブのような電気部材においては、外周をエポキシ樹脂で注型して絶縁層を形成し、外部絶縁の補強が行われている。絶縁層の外周には、導電性塗料を塗布して形成した接地層が設けられている。このような注型品は、固体絶縁スイッチギヤに用いられ、大幅な縮小化が図られている。（例えば、特許文献１参照。）。

一方、注型品は、製造時の絶縁欠陥の有無を調査するため、部分放電試験が行われる。部分放電試験では、絶縁層から導出された主回路導体に高電圧を印加し、接地層を接地して微小放電の測定が行われる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００９−９３９２２号公報 （第４ページ、図１） 特開平９−１７１０５１号公報 （第２ページ、図１）

部分放電試験においては、主回路導体に高電圧を印加するが、試験用変圧器に接続されたリード線から部分放電が発生することがある。即ち、リード線が細径であると、リード線自体の電界強度が上昇し、部分放電を発生する。逆に、リード線を太径とすれば、リード線自体からの部分放電は抑制されるが、主回路導体径とリード線径が異なっていると、半径方向に突出した太径側の端部から部分放電が発生する。

このように測定対象となる絶縁層以外の外部から部分放電が発生すると、絶縁層内部の絶縁欠陥の有無を測定する部分放電の検出感度を低下させる。そこで、主回路導体と同様の直径を有するリード線を用いることが考えられるが、真空バルブにおいては通電容量によって主回路導体の断面積、所謂直径が異なっている。

通電容量は多数種類あり、その都度、リード線を交換して部分放電試験を行うことは、段取り作業が困難となる問題がある。このため、リード線を交換しなくても、多数種類の通電容量を有する注型された電気部材の部分放電を感度よく測定できる試験装置が望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、エポキシ樹脂で注型された電気部材の部分放電などの電気試験を感度よく測定できる注型品の試験装置およびその試験方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の注型品の試験装置は、電気部材を絶縁層内に埋め込んだ注型品の試験装置であって、前記注型品から導出された主回路導体径をφ１とし、前記主回路導体に電圧を印加するリード線径をφ３とし、前記リード線と前記主回路導体間に配置する接続電極径をφ２とすると、φ２＞φ３＞φ１として、電気試験を行うことを特徴とする。

本発明によれば、主回路導体よりもリード線の直径を大きくするとともに、リード線よりも大きな直径を有する接続電極を、リード線と主回路導体間に配置するようにしているので、外部放電を抑制することができ、多数種類の通電容量を有する電気部材の電気試験を感度よく測定することができる。

本発明の実施例１に係る注型品の試験装置の構成を示す断面図。 本発明の実施例１に係る注型品の試験方法を示すフロー図。 本発明の実施例２に係る注型品の試験装置の構成を示す断面図。

試験用変圧器からのリード線の直径を、最大電流容量となる主回路導体よりも大きくし、接続電極を介して互いを接続しているので、高電圧を印加しても接続部を含む外部からの部分放電の発生を抑制することができ、多数種類の注型品の部分放電特性を感度よく測定することができる。また、注型品を絶縁ガスに曝すことで、界面接続部を有する注型品の部分放電を感度よく測定することができる。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係る注型品の試験装置を図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る注型品の試験装置の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る注型品の試験方法を示すフロー図である。なお、注型品をエポキシ樹脂で注型した真空バルブを用いて説明する。

図１に示すように、真空バルブには、筒状の真空絶縁容器１内に固定側接点２と接離自在の可動側接点３が収納され、それぞれ固定側通電軸４と可動側通電軸５が軸方向に固着されている。可動側通電軸５の中間部には、真空絶縁容器１内の真空を保って可動側通電軸５を移動させるための伸縮自在のベローズ６が設けられている。

このような真空バルブの外周には、エポキシ樹脂で注型して形成された円柱状の絶縁層７が設けられている。絶縁層７の外周には、導電性塗料を塗布して形成した接地層８が設けられている。また、絶縁層７が軸方向と直交する両端には、固定側が凹状の界面接続部９、可動側が凸状の界面接続部１０が設けられている。なお、界面接続部９、１０には、円錐状の可撓性絶縁物を密着させて他の電気機器が接続される。

次に、このように製造された真空バルブの部分放電試験の試験装置およびその試験方法を説明する。

先ず、試験装置は、接地側と高電圧側とに分かれている。接地側には、注型された真空バルブを載置する接地電位の筒状の接地架台１１が設けられている。接地架台１１には、内周に段差が設けられ、真空バルブを載置したとき、固定側の接地層８端を囲み接触するようになっている。接地架台１１は、車輪１２を有する移動自在の台車１３に固定されている。可動側の接地層８端には、半径方向に伸縮自在の接地リング１４が接地層８と接触するように設けられている。

可動側には、アルミなどで軽量化を図った断面レーストラック状の接続電極１５が可動側通電軸５端に接続されている。接続電極１５には、試験用変圧器に接続された例えばアルミダクトのような伸縮自在の筒状のリード線１６が接続されている。なお、接続電極１５の中央部に凹部を設ければ、位置合せができ、可動側通電軸５の接続が容易となる。

ここで、可動側通電軸５の外径をφ１、接続電極１５の外径をφ２、リード線１６の外径をφ３とすると、φ２＞φ３＞φ１となっている。可動側通電軸５の外径φ１は、真空バルブの最大通電電流を流せる断面積を有するものとし、例えば、最大通電電流を２０００Ａとすれば、直径６０ｍｍとなる。

次に、試験方法を図２を参照して説明する。

注型された真空バルブを、固定側を下方向として接地架台１１に載置する。図１参照（ｓｔ１）。また、接地リング１４をセットし、接続電極１５を可動側通電軸５端にボルトで接続固定する。この状態を保って、乾燥空気のような絶縁ガスを充填するタンク内に搬入する（ｓｔ２）。タンク内の所定位置に台車１３を固定し、接続電極１５にリード線１６を接続する（ｓｔ３）。リード線は、タンクに取り付けられたブッシングに接続されている。なお、真空バルブは、自閉力によって固定側接点２と可動側接点３が接触している。必要に応じ、図示しない治具で接触力を加えてもよい。

そして、タンクを閉じ、絶縁ガスを所定圧力で封入する（ｓｔ４）。これは、界面接続部９、１０を絶縁補強するためのものであり、例えば乾燥空気を０．３ＭＰａ封入すれば、真空バルブの定格電圧以上での部分放電を測定することができる。封入後、試験用変圧器を制御し、絶縁層７の部分放電特性を調査する（ｓｔ５）。

界面接続部９、１０においては、可撓性絶縁物を密着させることにより、所定の絶縁耐力を得るものであるが、絶縁ガスに曝すことで、絶縁補強ができ、可撓性絶縁物を取付ける作業を不要とすることができる。なお、界面接続部９、１０を有しない気中ブッシングのような注型品では、絶縁ガスに曝す必要はない。

特性調査においては、可動側通電軸５端およびリード線１６端が外周に曲面を有する接続電極１５で覆われるので、外部放電が抑制される。このため、内部での部分放電を感度よく測定することができる。また、接続電極１５は、最大電流容量までのものを用いているので、通電容量の異なる真空バルブにおいても、交換する必要はない。

なお、図示しない治具で固定側接点２と可動側接点３を開極してもよい。この場合、固定側接点２は接地する。また、部分放電試験のほかに耐電圧試験も行うことができる。試験終了後、タンク内の絶縁ガスを放圧し（ｓｔ６）、取り出せば、所定の絶縁性能を有する注型された真空バルブを選別することができる。

ここで、可動側通電軸５を、絶縁層７（注型品）から導出された主回路導体と定義する。また、真空バルブは、スイッチギヤのような電力機器に用いられる電気部材である。

上記実施例１の注型品の試験装置によれば、真空バルブの可動側通電軸５径よりも電圧を印加するリード線１６径を大きくし、このリード線１６径よりも更に大きい径を有する接続電極１５で互いを接続しているので、真空バルブの定格電圧以上の高電圧を印加しても外部からの部分放電の発生を防ぐことができ、真空バルブを含む絶縁層７の部分放電特性を感度よく測定することができる。

また、電流容量が異なる真空バルブにおいても、最大電流容量の可動側通電軸１５を取り付けられる接続電極１５を用いているので、リード線１６などの交換が不要であり、段取り作業を容易とすることができる。

次に、本発明の実施例２に係る注型品の試験装置を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る注型品の試験装置の構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、注型品の形状であり、界面接続部を凹状としたことである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、界面接続部１７を凹状とし、絶縁層１８内に埋め込み導体１９を埋め込んだ注型品である。これは、図１に示した可動側の界面接続部１０を接続するものとなる。埋め込み導体１９には、貫通孔２０が設けられ、可動側通電軸５が貫通し接触するようになっている。電気試験においては、貫通孔２０に、可動側通電軸５に相当する接続導体２１が嵌め込まれるようになっており、直径φ４はφ１と同様である。

なお、図示右側には、他の注型品が連接され、絶縁層１８の空洞部には、可動側通電軸５に連結される絶縁操作ロッドのような部材が配置される。

ここで、埋め込み導体１９に接続する接続導体２１を、絶縁層１８（注型品）から導出された主回路導体と定義する。また、埋め込み導体１９は、スイッチギヤのような電力機器に用いられる電気部材となる。

上記実施例２の注型品の試験装置によれば、凹状の界面接続部１７を有する注型品においても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

１ 真空絶縁容器
２ 固定側接点
３ 可動側接点
４ 固定側通電軸
５ 可動側通電軸
６ ベローズ
７、１８ 絶縁層
８ 接地層
９、１０、１７ 界面接続部
１１ 接地架台
１２ 車輪
１３ 台車
１４ 接地リング
１５ 接続電極
１６ リード線
１９ 埋め込み導体
２０ 貫通孔
２１ 接続導体

Claims (5)

1. 電気部材を絶縁層内に埋め込んだ注型品の試験装置であって、
   前記注型品から導出された主回路導体径をφ１とし、
   前記主回路導体に電圧を印加するリード線径をφ３とし、
   前記リード線と前記主回路導体間に配置する接続電極径をφ２とすると、
   φ２＞φ３＞φ１として、電気試験を行うことを特徴とする注型品の試験装置。
2. 前記電気部材は、接離自在の一対の接点を有する真空バルブであり、
   前記主回路導体は、可動側通電軸であることを特徴とする請求項１に記載の注型品の試験装置。
3. 前記電気試験は、部分放電試験であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の注型品の試験装置。
4. 電気部材が絶縁層内に埋め込まれている注型品の試験方法であって、
   先ず、前記注型品を接地架台に載置し、
   次に、前記注型品から導出された主回路導体に、この主回路導体径よりも太径の接続電極を接続し、
   そして、前記接続電極に電圧を印加するとともに、前記主回路導体径よりも大きく且つ前記接続電極径よりも小さい径を有するリード線を接続して電気試験を行うことを特徴とする注型品の試験方法。
5. 前記注型品には、他の電気機器との接続を行う界面接続部が形成されており、
   この注型品をタンク内に搬入して絶縁ガスを所定圧力で封入し、前記電気試験を行うことを特徴とする請求項４に記載の注型品の試験方法。

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