JP2693895B2 - 電気ケーブルの端部を絶縁破壊の作用から保護するための保護装置 - Google Patents

電気ケーブルの端部を絶縁破壊の作用から保護するための保護装置

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/20Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
    • H02G15/22Cable terminations

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  • Cable Accessories (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Gas Or Oil Filled Cable Accessories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高電圧又は超高電圧電
気ケーブルの端部を絶縁破壊の作用(影響)から保護す
るための保護装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の装置は特に、高電圧ケーブルを
例えば変圧器又は架空線のような装置に接続する、加圧
誘電ガス(絶縁ガス)作用下の外部又は内部接続端子を
構成している。この装置は特に、約100〜400kV
である数万ボルトの電圧が印加されており、欠陥時には
放電電流が数万アンペアに達し得るような、合成絶縁体
を有するケーブルの端部に適用される。
【0003】この種の装置は公知のように、ケーブルの
端部のまわりに加圧誘電ガス作用下の密閉空間を画定し
ながら該端部を包囲する碍子を備えている。この碍子
は、上端部と呼ばれる一端が金属製キャップで気密的に
閉鎖されており、ケーブルの導体がこのキャップを貫通
して該キャップに固定された端子に接続されている。こ
の碍子は下端部と呼ばれる他端も金属部材でケーブルに
対して閉鎖されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種の保護装置は特
に、文献FR−A−2590739に開示されている。
この先行技術の装置は内部合成絶縁体を備えた高電圧ケ
ーブルに適用され、このケーブルの中央導体は、端子に
接続できるように碍子閉鎖キャップのすぐ上流で露出さ
れている。
【0005】これらの保護装置には、約8〜10バール
の作用圧力を維持するために誘電ガスの圧力下の空間が
設けられている。その容積は約50リットル以上であ
る。ケーブルの内部絶縁の欠陥及び/又は超過電圧に起
因する短絡は、ケーブルの端部の金属部分及び絶縁部分
の溶融と、誘電ガスの急激な圧力上昇と、誘電ガス中の
放電電流と、碍子の爆発とを誘起し得、その結果、金属
破片、碍子破片及び隣接材料の総ての分解物が遠くまで
飛び散ることになる。
【0006】碍子の爆発が生じた場合の防護策として従
来は、碍子の底部を越えた前記空間の壁に破裂板を具備
する方法が採られてきた。この破裂板は、誘電ガスを外
部に逃がし、それに伴って金属破片及び隣接材料の総て
の分解物を放出する役目を果たす。しかしながらこの方
法では、金属破片が碍子の内面に衝突し、そのために碍
子が劣化又は破損する事態を回避できないことが時々あ
った。又、誘電ガスによる消弧も常に所望の速度でなさ
れるわけではなかった。
【0007】本発明の目的は、絶縁破壊時における碍子
の爆発と碍子内面に対する金属破片等の衝突とを効果的
に防止し得、これらの破片を穴の開いた破裂板の方へ誘
導して伴出させることができ、又、絶縁ガスによる消弧
時間をより短縮することができる、電気ケーブルの端部
を絶縁破壊の作用から保護するための保護装置を提供す
ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、前述の
目的は、中央導体、該導体上の合成絶縁体及び該絶縁体
上の半導体遮蔽物を備える高電圧又は超高電圧電気ケー
ブルの端部を絶縁破壊の作用から保護するための保護装
置であって、中央導体、合成絶縁体及び半導体遮蔽物は
その全部がケーブルの端部に沿って連続的に露出されて
おり、保護装置は、端子用碍子と、該碍子に結合される
と共に破裂板がはめ込まれた金属製囲いとを備えてお
り、これらの碍子及び囲いは、ケーブルの端部のまわり
に取り付けられて、加圧絶縁ガスを収容すると共に破裂
板を通して周囲空気に解放される気密チャンバをケーブ
ルの端部のまわりに画定しており、保護装置は更に、少
なくとも一部分が金属製であるほぼ円筒形のスリーブを
チャンバの内部に含んでおり、スリーブは、絶縁破壊
時、スリーブ及びケーブル間の絶縁ガスの圧力波を集中
させると共に圧力波を金属製囲いの方へ向かせ、即座に
破裂板の破壊を引き起こして放電アークを急速に消滅さ
せることによって碍子の内面を保護するように、碍子と
前述の露出された半導体遮蔽物の端部との間を伸長して
おり、金属製囲いに結合された一端と、ケーブルとの間
におけるチャンバの横断面が碍子の内面との間の横断面
よりも大幅に小さくなるようにケーブルに十分接近して
設けられた対向他端とを有している保護装置によって達
成される。
【0009】本発明の保護装置によれば、碍子及び金属
製囲いによって画定された気密チャンバの内部に少なく
とも一部分が金属製であるほぼ円筒形のスリーブを含ん
でおり、このスリーブは、碍子と電気ケーブルの露出さ
れた半導体遮蔽物の端部との間を伸長しており、一端が
金属製囲いに結合されると共に、これに対向する他端
が、該他端及びケーブル間におけるチャンバの横断面が
該他端及び碍子の内面間の横断面よりも大幅に小さくな
るようにケーブルに十分接近して設けられている。従っ
て、ケーブルの端部で絶縁破壊が生じたとき、スリーブ
及びケーブル間の絶縁ガスの圧力波を分散させることな
くスリーブの内部に集中させると同時にこの圧力波を金
属製囲いの方へ向かせることができるため、効果的かつ
瞬時に破裂板を破壊して気密チャンバを周囲空気に解放
することができると共に、ケーブル等の溶融によって生
じた金属破片等を伴った絶縁ガスを方向付けしてこれら
の破片を碍子の内面に衝突させることなく破壊板に開い
た穴を通して高速度で外部に放出することが可能にな
る。又、このときに生じる絶縁ガスの方向付けされた高
速流れによって、絶縁破壊部に発生した放電アークを迅
速に吹き消してこれを急速に消滅させることができる。
その結果、絶縁破壊時における碍子の爆発と碍子内面に
対する金属破片等の衝突とを効果的に防止し得、これら
の破片を穴の開いた破裂板の方へ誘導して伴出させるこ
とができ、又、絶縁ガスによる消弧時間をより短縮する
ことができる。
【0010】本発明による保護装置の好ましい特徴によ
れば、スリーブが、囲いと碍子とを互いに結合する支持
体に取り付けられており、碍子及びケーブル間を、露出
された半導体遮蔽物の端部に取り付けられたデフレクタ
の後方部及びこれに隣接するケーブルの露出された絶縁
体のまわりにおける少なくともチャンバの内部に画定さ
れた絶縁破壊ゾーンに沿って伸長しているのがよい。
【0011】本発明による保護装置の他の好ましい特徴
によれば、スリーブの他端がケーブルに向かって凸をな
す円環縁であるのがよい。
【0012】本発明による保護装置の更に他の好ましい
特徴によれば、スリーブが金属のみで作られているのが
よい。
【0013】本発明による保護装置の更に他の好ましい
特徴によれば、スリーブは、強化繊維及び樹脂の複合材
料で外面が被覆された金属から作られているのがよい。
【0014】本発明による保護装置の更に他の好ましい
特徴によれば、複合材料が円環縁を完全に覆っているの
がよい。
【0015】
【実施例】以下、添付図面に基づき、本発明による保護
装置の非限定的実施例を説明する。
【0016】図1は、中央導体1Aと、該中央導体上の
内部合成絶縁体1Bと、該絶縁体上の半導体遮蔽物1C
と、該半導体遮蔽物上の鉛の被覆、テーピングもしくは
銅線で形成された金属製遮蔽物1Dと、外部保護用絶縁
鎧装1Eとを含む電気ケーブル1を示している。中央導
体を包囲する一連の層は、保護装置を具備するケーブル
の端部に沿って異なる長さにわたり露出されている。露
出した半導体遮蔽物1Cの端部にはデフレクタ2が嵌め
られており、この遮蔽物の先では内部絶縁体上に延びて
いる。
【0017】絶縁破壊の作用に対するこの保護装置は、
互いに接続されてケーブルの端部を包囲している碍子3
と金属製囲い4とを備えている。碍子は、磁器、ガラス
又は例えばガラス繊維とエポキシ樹脂とからなる複合材
料で形成されている。この碍子はケーブルの端からデフ
レクタを少し越えたところまで延びている。図には示さ
なかったが、この碍子はケーブルの一端で公知のように
金属キャップで閉鎖されており、露出した中央導体が端
子等への接続のためにこのキャップを貫通している。碍
子の反対側の端部すなわち下端部は、前記囲いのフラン
ジの一つに固定された支持体5を介して該囲いに接続さ
れている。この囲いの他端は、ケーブルの外部鎧装1E
か又は変形例として遮蔽物1Cに固定された支持体に接
続されている。
【0018】金属製囲い及び碍子は、ケーブルの端部の
まわりに誘電ガスすなわち絶縁ガス(例えば六フッ化硫
黄)で満たされた気密チャンバ6を画定している。
【0019】例えばニッケル製である、破裂板としての
破壊ディスク7は、絶縁破壊が起きた場合に、絶縁ガス
の過剰圧力下にあるチャンバ6を外部に連通させる。こ
のディスクの外側では、網8が、内部絶縁の欠陥が存在
した場合に絶縁破壊電流及び放電電流に伴って絶縁ガス
中を通って放出されるケーブル端部からの金属粒子等を
受け止める。網が破損した場合には受け皿9が補助的防
護の役割を果たす。
【0020】全体的に円筒形の金属製保護スリーブ10
はつば11を介して支持体5に固定されており、ケーブ
ルの端部を包囲している。このスリーブは少なくとも、
半導体遮蔽物上のデフレクタの端部のレベルに位置する
絶縁破壊ゾーンDを越えるまで延びている。
【0021】このスリーブの先端は、デフレクタ側に凸
面を有する円環縁12になっている。スリーブ10はデ
フレクタとの間で特に絶縁破壊ゾーンのまわりに環状通
路13を画定している。この通路は、絶縁破壊時に発生
する絶縁ガスの圧力波を集めてこれを金属製囲いの方向
に送り、それによって破壊ディスク7を瞬時に破壊して
チャンバ6を外部に連通させる役目を果たす。その結
果、環状通路13内の絶縁ガスが高速で外部に漏出する
ため、欠陥部のアークの吹消しが極めて迅速に行われ、
溶融金属の飛散物が破壊ディスクによって開けられた開
口に向けて送られる。
【0022】前記スリーブの円環縁は内側に突出してい
るが外側には突出していないため、外側で電界線が乱さ
れることがなく、内側では碍子方向の圧力波に圧力降下
を生じさせる。このスリーブは又、金属破片の発生を伴
う強力な放電の破壊作用に耐え得る十分な強度を有す
る。
【0023】図2は、複合型の保護スリーブ10を縦断
面図で示している。このスリーブは、該実施例ではガラ
ス繊維−エポキシ樹脂複合材料からなる外被15を備え
た金属製ボディ14を有する。この複合材料は円環縁1
2も被覆している。このスリーブは、金属だけで形成さ
れた図1のスリーブと同様に、図1の環状支持体5への
固定に使用されるつば11を備えている。
【0024】金属のみ又は他の材料も使用して形成した
本発明のスリーブを、電界デフレクタの下部のレベルで
高電圧ケーブルの端部のまわりに配置したところ、碍子
は20000ボルトの電圧で31500アンペアの短絡
電流に0.5秒間耐えることができた。
【0025】
【発明の効果】上述したように本発明の保護装置によれ
ば、絶縁破壊時における碍子の爆発と碍子内面に対する
金属破片等の衝突とを効果的に防止し得、これらの破片
を穴の開いた破裂板の方へ誘導して伴出させることがで
き、又、絶縁ガスによる消弧時間をより短縮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】内部合成絶縁体を有する高電圧ケーブルの端部
に取り付けられた本発明の保護装置の1/2部分縦断面
図である。
【図2】図1に示した装置のスリーブの他の実施例を示
す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ケーブル 1A 中央導体 1B 内部合成絶縁体 1C 半導体遮蔽物 2 デフレクタ 3 碍子 4 金属製覆い 5 支持体 6 気密チャンバ 7 破壊ディスク 10 保護スリーブ D 絶縁破壊ゾーン
フロントページの続き (72)発明者 フランソワ・ガユンギユ フランス国、62100・カレー、レズイダ ンス・バン・デイツク、11・アー (56)参考文献 特開 昭54−111696(JP,A) 特開 昭54−85393(JP,A) 実開 昭50−86299(JP,U) 実開 昭61−88409(JP,U)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中央導体(1A)、該導体上の合成絶縁
    体(1B)及び該絶縁体上の半導体遮蔽物(1C)を備
    える高電圧又は超高電圧電気ケーブル(1)の端部を絶
    縁破壊の作用から保護するための保護装置であって、前
    記中央導体、合成絶縁体及び半導体遮蔽物はその全部が
    前記ケーブルの端部に沿って連続的に露出されており、
    前記保護装置は、端子用碍子(3)と、該碍子に結合さ
    れると共に破裂板(7)がはめ込まれた金属製囲い
    (4)とを備えており、これらの碍子及び囲いは、前記
    ケーブルの端部のまわりに取り付けられて、加圧絶縁ガ
    スを収容すると共に前記破裂板を通して周囲空気に解放
    される気密チャンバ(6)を前記ケーブルの端部のまわ
    りに画定しており、 前記保護装置は更に、少なくとも一部分が金属製である
    ほぼ円筒形のスリーブ(10)を前記チャンバの内部に
    含んでおり、前記スリーブは、絶縁破壊時、該スリーブ
    及び前記ケーブル間の絶縁ガスの圧力波を集中させると
    共に該圧力波を前記金属製囲いの方へ向かせ、即座に前
    記破裂板の破壊を引き起こして放電アークを急速に消滅
    させることによって前記碍子の内面を保護するように、
    前記碍子(3)と前記露出された半導体遮蔽物(1C)
    の端部との間を伸長しており、前記金属製囲い(4)に
    結合された一端と、前記ケーブルとの間における前記チ
    ャンバの横断面が前記碍子の内面との間の横断面よりも
    大幅に小さくなるように前記ケーブルに十分接近して設
    けられた対向他端(12)とを有している前記保護装
    置。
  2. 【請求項2】 前記スリーブが、前記囲いと前記碍子と
    を互いに結合する支持体(5)に取り付けられており、
    前記碍子及び前記ケーブル間を、前記露出された半導体
    遮蔽物の端部に取り付けられたデフレクタ(2)の後方
    部及びこれに隣接する前記ケーブルの露出された絶縁体
    のまわりにおける少なくとも前記チャンバの内部に画定
    された絶縁破壊ゾーン(D)に沿って伸長していること
    を特徴とする請求項1に記載の保護装置。
  3. 【請求項3】 前記スリーブ(10)の他端(12)が
    前記ケーブルに向かって凸をなす円環縁(12)である
    ことを特徴とする請求項2に記載の保護装置。
  4. 【請求項4】 前記スリーブが金属のみで作られている
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載
    の保護装置。
  5. 【請求項5】 前記スリーブは、強化繊維及び樹脂の複
    合材料(15)で外面が被覆された金属(14)から作
    られていることを特徴とする請求項1から3のいずれか
    一項に記載の保護装置。
  6. 【請求項6】 前記複合材料が前記円環縁を完全に覆っ
    ていることを特徴とする請求項5に記載の保護装置。
JP13379692A 1991-05-29 1992-05-26 電気ケーブルの端部を絶縁破壊の作用から保護するための保護装置 Expired - Fee Related JP2693895B2 (ja)

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