JP3445454B2 - 複合碍子 - Google Patents
複合碍子Info
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- composite insulator
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
Landscapes
- Insulators (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複合碍子に関し、
より詳しくは、本発明は、ＦＲＰ等からなるコア部材と
コア部材の外周面に設けた絶縁高分子材料からなる外被
とからなり、該外被が大径笠部と小径笠部とをシース部
を介して交互に配列した形状を有する段違い笠部付き複
合碍子に関する。
より詳しくは、本発明は、ＦＲＰ等からなるコア部材と
コア部材の外周面に設けた絶縁高分子材料からなる外被
とからなり、該外被が大径笠部と小径笠部とをシース部
を介して交互に配列した形状を有する段違い笠部付き複
合碍子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の段違い笠部付き複合碍子として
は、図１乃至図３に示すようなものがある。図１は、外
被が交互に配列した同一大径の笠部と同一小径の笠部を
有する段違い笠部付き複合碍子であり、図２は外被が大
径笠部と小径笠部を有し、隣接する２個の同一径の大径
笠部の間に２個の同一小径の笠部が設けられた段違い笠
部付き複合碍子を示し、図３は外被が大径笠部と小径笠
部を有し、隣接する２個の同一径の大径笠部の間に２個
の異なった径の小径笠部が設けられた段違い笠部付き複
合碍子を示す。「段違い笠部付き複合碍子」とは、外被
が大径笠部と小径笠部を有し、隣接する２個の同一径ま
たは異径の大径笠部あるいは隣接する２個の同一径また
は異径の小径笠部の間に２個の同一または異径の小径笠
部または大径笠部が設けられた笠部付き複合碍子をい
い、本発明もかかる「段違い笠部付き複合碍子」を対象
とし、本明細書中を通し「大径笠部と小径笠部とを交互
に配列する」とは上記内容を指す。このような段違い笠
部付き複合碍子にあっては、外被の軸方向単位長さｐ
（図１乃至図３参照）に対する表面漏れ距離ｌの適性な
比（以下１／ｐ値と略す）については今まで研究されて
いなかった。なお、「軸方向単位長さｐ」とは、隣接す
る２個の同一径の大径笠部間の軸線方向距離（いわゆる
「ピッチ」）を指すものとする。
は、図１乃至図３に示すようなものがある。図１は、外
被が交互に配列した同一大径の笠部と同一小径の笠部を
有する段違い笠部付き複合碍子であり、図２は外被が大
径笠部と小径笠部を有し、隣接する２個の同一径の大径
笠部の間に２個の同一小径の笠部が設けられた段違い笠
部付き複合碍子を示し、図３は外被が大径笠部と小径笠
部を有し、隣接する２個の同一径の大径笠部の間に２個
の異なった径の小径笠部が設けられた段違い笠部付き複
合碍子を示す。「段違い笠部付き複合碍子」とは、外被
が大径笠部と小径笠部を有し、隣接する２個の同一径ま
たは異径の大径笠部あるいは隣接する２個の同一径また
は異径の小径笠部の間に２個の同一または異径の小径笠
部または大径笠部が設けられた笠部付き複合碍子をい
い、本発明もかかる「段違い笠部付き複合碍子」を対象
とし、本明細書中を通し「大径笠部と小径笠部とを交互
に配列する」とは上記内容を指す。このような段違い笠
部付き複合碍子にあっては、外被の軸方向単位長さｐ
（図１乃至図３参照）に対する表面漏れ距離ｌの適性な
比（以下１／ｐ値と略す）については今まで研究されて
いなかった。なお、「軸方向単位長さｐ」とは、隣接す
る２個の同一径の大径笠部間の軸線方向距離（いわゆる
「ピッチ」）を指すものとする。
【０００３】一般に碍子の汚損耐電圧特性は、漏れ距離
の増える程増え続けると信じられており、そのため、従
来の磁器碍子と違い外被の成形が自由に設定できる特徴
を持つ複合碍子については、所定の碍子の長さに対して
漏れ距離をどこまでも大きくすることにより、すなわ
ち、できるだけ笠部を径方向に延ばし、笠部の間隔を限
り無く縮めることにより、１／ｐ値をできるだけ大きく
することが汚損耐電圧特性上望ましい設計と考えられて
いた。
の増える程増え続けると信じられており、そのため、従
来の磁器碍子と違い外被の成形が自由に設定できる特徴
を持つ複合碍子については、所定の碍子の長さに対して
漏れ距離をどこまでも大きくすることにより、すなわ
ち、できるだけ笠部を径方向に延ばし、笠部の間隔を限
り無く縮めることにより、１／ｐ値をできるだけ大きく
することが汚損耐電圧特性上望ましい設計と考えられて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１／ｐ
値を大きく取れば、使用する外被ゴムの量が増大する。
現在、ポリマー碍子の外被の材料としては劣化に対して
有機材料中最も優秀であるシリコーンゴムが一般に使わ
れるが、シリコーンゴムは高価な材料である。もし、１
／ｐ値の増加に対し汚損耐電圧の向上具合が比例して増
加せずに、汚損耐電圧が増加させたシリコーンゴムの増
量に対して見合わない程度であれば経済的に問題があ
る。また、１／ｐ値の増大して汚損耐電圧が却って低下
するようあればなおさら問題である。かかる知見を基
に、本発明達は段違い笠部付き複合碍子について汚損耐
電圧の観点からｌ／ｐ値を適切に設定する必要があるこ
とを発見した（第１発明）。また、汚損耐電圧の観点か
ら、第１発明に係る段違い笠部付き複合碍子の形状につ
いてさらに研究を進めた所、大径笠部の先端と小径笠部
の先端とを結ぶ直線距離と汚損耐電圧との間に何らかの
関係があり、汚損耐電圧の観点から大径笠部の先端と小
径笠部の先端とを結ぶ直線距離の適正化を図ることが望
ましいことが判明した（第２発明）。さらに、第１発明
に係る段違い笠部付き複合碍子の形状についての研究の
過程で、汚損耐電圧は外被の大径笠部の笠出張長さａと
軸方向単位長さｐとの比率にも関係することが分かり、
汚損耐電圧の観点から大径笠部の笠出張長さａと軸方向
単位長さｐとの比率を適正化するのが望ましいことが分
かった（第３発明）。また、第１発明に係る段違い笠部
付き複合碍子において、汚損耐電圧の観点から、大径笠
部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線距離との関係、
並びに大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの
関係を同時に適正化するのが更に望ましいことが分かっ
た（第４発明）。すなわち、発明者は、段違い笠を配列
したシリコーンゴム製外皮を持つポリマー碍子につい
て、 （１）１／ｐ値と汚損耐電圧との関係、 （２）大径笠部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線距
離ｃと汚損耐電圧との関係、並びに （３）外被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さ
ｐの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係のそれぞれについ
て汚損試験を実際に実施する実験及び研究を行い、汚損
耐電圧特性が１／ｐに対して一方的に上がるのではな
く、ある適正な１／ｐ値のところで極大値を持ってそれ
より先は低下していくこと、それが１／ｐ値に対して放
物線状の特性を示すことを突き止めた。その適正なる１
／ｐ値を外被に持たせることで、汚損特性が最高に発揮
され、ゴム材料のむやみな増量の必要性を排し、問題を
解決できることを突き止めた。また、上述した適正なる
１／ｐ値を外被に持たせた状態で、更に、上記大径笠部
の先端と小径笠部の先端とを結ぶ距離（笠先端間距離と
略す）と汚損耐電圧との関係や、外被の大径笠部の笠出
張長さａと軸方向単位長さｐの比率ｐ／ａと汚損耐電圧
との関係についても同様のことが当てはまることが判明
した。本第１乃至第４発明は、かかる知見を基に完成さ
れた。
値を大きく取れば、使用する外被ゴムの量が増大する。
現在、ポリマー碍子の外被の材料としては劣化に対して
有機材料中最も優秀であるシリコーンゴムが一般に使わ
れるが、シリコーンゴムは高価な材料である。もし、１
／ｐ値の増加に対し汚損耐電圧の向上具合が比例して増
加せずに、汚損耐電圧が増加させたシリコーンゴムの増
量に対して見合わない程度であれば経済的に問題があ
る。また、１／ｐ値の増大して汚損耐電圧が却って低下
するようあればなおさら問題である。かかる知見を基
に、本発明達は段違い笠部付き複合碍子について汚損耐
電圧の観点からｌ／ｐ値を適切に設定する必要があるこ
とを発見した（第１発明）。また、汚損耐電圧の観点か
ら、第１発明に係る段違い笠部付き複合碍子の形状につ
いてさらに研究を進めた所、大径笠部の先端と小径笠部
の先端とを結ぶ直線距離と汚損耐電圧との間に何らかの
関係があり、汚損耐電圧の観点から大径笠部の先端と小
径笠部の先端とを結ぶ直線距離の適正化を図ることが望
ましいことが判明した（第２発明）。さらに、第１発明
に係る段違い笠部付き複合碍子の形状についての研究の
過程で、汚損耐電圧は外被の大径笠部の笠出張長さａと
軸方向単位長さｐとの比率にも関係することが分かり、
汚損耐電圧の観点から大径笠部の笠出張長さａと軸方向
単位長さｐとの比率を適正化するのが望ましいことが分
かった（第３発明）。また、第１発明に係る段違い笠部
付き複合碍子において、汚損耐電圧の観点から、大径笠
部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線距離との関係、
並びに大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの
関係を同時に適正化するのが更に望ましいことが分かっ
た（第４発明）。すなわち、発明者は、段違い笠を配列
したシリコーンゴム製外皮を持つポリマー碍子につい
て、 （１）１／ｐ値と汚損耐電圧との関係、 （２）大径笠部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線距
離ｃと汚損耐電圧との関係、並びに （３）外被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さ
ｐの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係のそれぞれについ
て汚損試験を実際に実施する実験及び研究を行い、汚損
耐電圧特性が１／ｐに対して一方的に上がるのではな
く、ある適正な１／ｐ値のところで極大値を持ってそれ
より先は低下していくこと、それが１／ｐ値に対して放
物線状の特性を示すことを突き止めた。その適正なる１
／ｐ値を外被に持たせることで、汚損特性が最高に発揮
され、ゴム材料のむやみな増量の必要性を排し、問題を
解決できることを突き止めた。また、上述した適正なる
１／ｐ値を外被に持たせた状態で、更に、上記大径笠部
の先端と小径笠部の先端とを結ぶ距離（笠先端間距離と
略す）と汚損耐電圧との関係や、外被の大径笠部の笠出
張長さａと軸方向単位長さｐの比率ｐ／ａと汚損耐電圧
との関係についても同様のことが当てはまることが判明
した。本第１乃至第４発明は、かかる知見を基に完成さ
れた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る段違い笠
部付き複合碍子は、コア部材とコア部材の外周面に設け
た絶縁高分子材料からなる外被とからなり、該外被が大
径笠部と小径笠部とをシース部を介して交互に配列した
形状を有し、外被の軸方向単位長さｐに対する表面漏れ
距離ｌの比率ｌ／ｐが４．３〜５．０の範囲であること
を特徴とする。第２発明に係る複合碍子は、第１発明に
おいて、大径笠部の半径方向外側先端と小径笠部の半径
方向外側先端とを結ぶ直線距離（笠先端間距離）が３２
〜４０ｍｍであることを特徴とする。第３発明に係る複
合碍子は、第１発明において、外被の大径笠部の笠出張
長さａに対する軸方向単位長さｐの比率ｐ／ａが０．７
５〜１．０であることを特徴とする。第４発明に係る複
合碍子は、第１発明において、上記第２発明の特徴及び
第３発明の特徴を兼ね備えることを特徴とする。
部付き複合碍子は、コア部材とコア部材の外周面に設け
た絶縁高分子材料からなる外被とからなり、該外被が大
径笠部と小径笠部とをシース部を介して交互に配列した
形状を有し、外被の軸方向単位長さｐに対する表面漏れ
距離ｌの比率ｌ／ｐが４．３〜５．０の範囲であること
を特徴とする。第２発明に係る複合碍子は、第１発明に
おいて、大径笠部の半径方向外側先端と小径笠部の半径
方向外側先端とを結ぶ直線距離（笠先端間距離）が３２
〜４０ｍｍであることを特徴とする。第３発明に係る複
合碍子は、第１発明において、外被の大径笠部の笠出張
長さａに対する軸方向単位長さｐの比率ｐ／ａが０．７
５〜１．０であることを特徴とする。第４発明に係る複
合碍子は、第１発明において、上記第２発明の特徴及び
第３発明の特徴を兼ね備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の態様】以下に、本発明を図４に示す段違
い笠部付き複合碍子について本発明者達が行った汚損耐
電圧実験験について述べる。実験は定印霧中法という汚
損試験方法で行った。実験は、表１に示す寸法を有する
段違い笠部付き複合碍子について行ない、外被形成材料
としてはシリコーンゴムを用いた。上記実験で得られた
汚損耐電圧特性を表１にまとめて示し、図５乃至図７に
それぞれ１／ｐ値と汚損耐電圧の関係、大径笠部の先端
と小径笠部の先端とを結ぶ直線距離ｃと汚損耐電圧との
関係、並びに外被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単
位長さｐとの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係を示す。
なお、図５乃至図７での縦軸の「耐電圧」とは「単位有
効長（例えば１ｍ）当たりの耐電圧」、即ち「単位有効
長当たりの５０％Ｆ．Ｏ．Ｖ」を指す。汚損耐電圧はこ
の「耐電圧」に比例するものである。なお、耐電圧は測
定値の絶対値ではなく、相対値で示してある。
い笠部付き複合碍子について本発明者達が行った汚損耐
電圧実験験について述べる。実験は定印霧中法という汚
損試験方法で行った。実験は、表１に示す寸法を有する
段違い笠部付き複合碍子について行ない、外被形成材料
としてはシリコーンゴムを用いた。上記実験で得られた
汚損耐電圧特性を表１にまとめて示し、図５乃至図７に
それぞれ１／ｐ値と汚損耐電圧の関係、大径笠部の先端
と小径笠部の先端とを結ぶ直線距離ｃと汚損耐電圧との
関係、並びに外被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単
位長さｐとの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係を示す。
なお、図５乃至図７での縦軸の「耐電圧」とは「単位有
効長（例えば１ｍ）当たりの耐電圧」、即ち「単位有効
長当たりの５０％Ｆ．Ｏ．Ｖ」を指す。汚損耐電圧はこ
の「耐電圧」に比例するものである。なお、耐電圧は測
定値の絶対値ではなく、相対値で示してある。
【０００７】
【表１】
【０００８】（１）１／ｐ値と汚損耐電圧の関係（表１
及び図５参照） 適性な１／ｐ値は、あらゆる条件でいつも同じというわ
けではなく、汚損度が違えば若干異なる。汚損度は、等
価塩分付着密度（「ＥＳＤＤ」と略す）で表すことがで
きる。本実験では、汚損度を０．０３〜０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 という範囲に設定したが、０．０３〜０．５ｍｇ／
ｃｍ2 という範囲は実使用状態にあって実質的にあり得
る殆どの場合を網羅する範囲であるので、本実験でもか
かる範囲に付いて試験を行った。以下のその他の実験に
ついても同じである。実験結果から、耐電圧（Ｖ／Ｈ）
は下記の式で近似されることが判明した。 （１）ｌ／ｐ（ｘ）と耐電圧（Ｖ／Ｈ：ｙ）との関係 ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１１．５３２ｘ2 ＋ １０１．２８ｘ − １２２．８６ ＝−１１．５３２（ｘ−４．３９）2 ＋ ９９．５１３ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１４．０２４ｘ2 ＋ １２９．６２ｘ − １９９．２ ＝−１４．０２４（ｘ−４．６２）2 ＋１００．３１１ したがって、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合で
は、１／ｐ＝４．３９にて汚損耐電圧が最大、ＥＳＤＤ
＝０．５ｍｇ／ｃｍ2 の場合では、１／ｐ＝４．６２に
て汚損耐電圧が最大であることが判明した。ＥＳＤＤ＝
０．０３ｍｇ／ｃｍ2 とＥＳＤＤ＝０．５ｍｇ／ｃｍ2
でそれぞれ極大値を与える１／ｐ値の差はわずかに０．
２３である。また、例えば、両者の中間値１/ ｐ＝４．
５１（上記式にｘ＝１／ｐを代入して計算した値。以下
同じ）をとった場合、０．０３ｍｇ／ｃｍ2 汚損では汚
損耐電圧がその最大値の９９．９％、０．５ｍｇ／ｃｍ
2 汚損に対しても同様にその最大値の９９．８％に低下
するのみで、実質的にそれぞれの最大値と殆ど変わらな
い。
及び図５参照） 適性な１／ｐ値は、あらゆる条件でいつも同じというわ
けではなく、汚損度が違えば若干異なる。汚損度は、等
価塩分付着密度（「ＥＳＤＤ」と略す）で表すことがで
きる。本実験では、汚損度を０．０３〜０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 という範囲に設定したが、０．０３〜０．５ｍｇ／
ｃｍ2 という範囲は実使用状態にあって実質的にあり得
る殆どの場合を網羅する範囲であるので、本実験でもか
かる範囲に付いて試験を行った。以下のその他の実験に
ついても同じである。実験結果から、耐電圧（Ｖ／Ｈ）
は下記の式で近似されることが判明した。 （１）ｌ／ｐ（ｘ）と耐電圧（Ｖ／Ｈ：ｙ）との関係 ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１１．５３２ｘ2 ＋ １０１．２８ｘ − １２２．８６ ＝−１１．５３２（ｘ−４．３９）2 ＋ ９９．５１３ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１４．０２４ｘ2 ＋ １２９．６２ｘ − １９９．２ ＝−１４．０２４（ｘ−４．６２）2 ＋１００．３１１ したがって、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合で
は、１／ｐ＝４．３９にて汚損耐電圧が最大、ＥＳＤＤ
＝０．５ｍｇ／ｃｍ2 の場合では、１／ｐ＝４．６２に
て汚損耐電圧が最大であることが判明した。ＥＳＤＤ＝
０．０３ｍｇ／ｃｍ2 とＥＳＤＤ＝０．５ｍｇ／ｃｍ2
でそれぞれ極大値を与える１／ｐ値の差はわずかに０．
２３である。また、例えば、両者の中間値１/ ｐ＝４．
５１（上記式にｘ＝１／ｐを代入して計算した値。以下
同じ）をとった場合、０．０３ｍｇ／ｃｍ2 汚損では汚
損耐電圧がその最大値の９９．９％、０．５ｍｇ／ｃｍ
2 汚損に対しても同様にその最大値の９９．８％に低下
するのみで、実質的にそれぞれの最大値と殆ど変わらな
い。
【０００９】また、０．０３ｍｇ／ｃｍ2 において１／
ｐ＝５．０をとった場合、汚損耐電圧はその最大値の９
５．６％に低下するのみで、０．５ｍｇ／ｃｍ2におい
て１／ｐ＝５．０をとった場合には、汚損損耐電圧はそ
の最大値の９８．０％に低下するのみで、この範囲をと
っておけば、ＥＳＤＤがどう変わろうとも汚損耐電圧は
最大値に対して低下率がわずか４．４％以内と、実質的
に最大値と殆ど変わらないことが判明した。
ｐ＝５．０をとった場合、汚損耐電圧はその最大値の９
５．６％に低下するのみで、０．５ｍｇ／ｃｍ2におい
て１／ｐ＝５．０をとった場合には、汚損損耐電圧はそ
の最大値の９８．０％に低下するのみで、この範囲をと
っておけば、ＥＳＤＤがどう変わろうとも汚損耐電圧は
最大値に対して低下率がわずか４．４％以内と、実質的
に最大値と殆ど変わらないことが判明した。
【００１０】結局、実使用状態にあっての汚損度範囲
０．０３〜０．５ｍｇ／ｃｍ2 において実質的に最大値
と殆ど変わらない最大値を与える１／ｐ値は４．６５±
０．３５という狭い範囲のどこかに設定するだけよく、
それによって実質的にすべての実使用状態に対していつ
も最大に近い汚損耐電圧特性の複合碍子が得られること
になることが判明した。
０．０３〜０．５ｍｇ／ｃｍ2 において実質的に最大値
と殆ど変わらない最大値を与える１／ｐ値は４．６５±
０．３５という狭い範囲のどこかに設定するだけよく、
それによって実質的にすべての実使用状態に対していつ
も最大に近い汚損耐電圧特性の複合碍子が得られること
になることが判明した。
【００１１】（２）笠先端間距離ｃ（ｘ）と耐電圧（Ｖ
Ｈ：ｙ）との関係（表１及び図６参照） ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−０．１５３２ｘ2 ＋ １２．０５ｘ − １３７．６８ ＝−０．１５３２（ｘ−３９．３）2 ＋ ９９．２７ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−０．１３８７ｘ2 ＋ １０．１５４ｘ − ８７．３９４ ＝−０．１３８７（ｘ−３６．６０）2 ＋９８．４５ したがって、適正な笠先端間距離の値は汚損度により異
なることが分かった。ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2
の場合では、笠先端間距離＝３９．３ｍｍにて汚損耐電
圧が最大、ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｍ／ｃｍ2 の場合で
は、笠先端間距離＝３６．６ｍｍにて汚損耐電圧が最大
となり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 及びＥＳＤＤ
＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 で耐電圧の最大値を与える笠先端
間距離の差は僅か２．７ｍｍである。また、例えば両者
の中間値の笠先端間距離３８．０（上記式にｘ＝１／ｐ
を代入して計算した値。以下同じ）をとった場合、０．
０３ｍｍ／ｃｍ2 汚損にては汚損耐電圧がその最大値の
９９．７％、０．５ｍｇ／ｃｍ2 汚損に対しても同様に
その最大値の９９．７％に低下するのみで、実質的にそ
れぞれの最大値と殆ど変わらないことが判明した。
Ｈ：ｙ）との関係（表１及び図６参照） ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−０．１５３２ｘ2 ＋ １２．０５ｘ − １３７．６８ ＝−０．１５３２（ｘ−３９．３）2 ＋ ９９．２７ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−０．１３８７ｘ2 ＋ １０．１５４ｘ − ８７．３９４ ＝−０．１３８７（ｘ−３６．６０）2 ＋９８．４５ したがって、適正な笠先端間距離の値は汚損度により異
なることが分かった。ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2
の場合では、笠先端間距離＝３９．３ｍｍにて汚損耐電
圧が最大、ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｍ／ｃｍ2 の場合で
は、笠先端間距離＝３６．６ｍｍにて汚損耐電圧が最大
となり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 及びＥＳＤＤ
＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 で耐電圧の最大値を与える笠先端
間距離の差は僅か２．７ｍｍである。また、例えば両者
の中間値の笠先端間距離３８．０（上記式にｘ＝１／ｐ
を代入して計算した値。以下同じ）をとった場合、０．
０３ｍｍ／ｃｍ2 汚損にては汚損耐電圧がその最大値の
９９．７％、０．５ｍｇ／ｃｍ2 汚損に対しても同様に
その最大値の９９．７％に低下するのみで、実質的にそ
れぞれの最大値と殆ど変わらないことが判明した。
【００１２】さらに、０．０３ｍｇ／ｃｍ2 においてＥ
ＳＤＤ＝３２ｍｍをとった場合、汚損耐電圧はその最大
値の９１．６％に低下するのみであり、０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 においてＥＳＤＤ＝３２ｍｍをとった場合、汚損耐
電圧はその最大値の９７％に低下するのみで、３２−４
０ｍｍの範囲をとっておけば、ＥＳＤＤがどう変わろう
とも汚損耐電圧は最大値に対して低下率がわずか８．４
％以内と、実質的に最大値と殆ど変わらないことが判明
した。
ＳＤＤ＝３２ｍｍをとった場合、汚損耐電圧はその最大
値の９１．６％に低下するのみであり、０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 においてＥＳＤＤ＝３２ｍｍをとった場合、汚損耐
電圧はその最大値の９７％に低下するのみで、３２−４
０ｍｍの範囲をとっておけば、ＥＳＤＤがどう変わろう
とも汚損耐電圧は最大値に対して低下率がわずか８．４
％以内と、実質的に最大値と殆ど変わらないことが判明
した。
【００１３】笠先端間距離をわずか３６±４ｍｍという
狭い範囲のどこかに設定するだけで、汚損度０．０３〜
０．５ｍｇ／ｃｍ2 の範囲において実質的にすべての実
使用状態に対していつも最大に近い汚損耐電圧特性の碍
子が得られることになる。
狭い範囲のどこかに設定するだけで、汚損度０．０３〜
０．５ｍｇ／ｃｍ2 の範囲において実質的にすべての実
使用状態に対していつも最大に近い汚損耐電圧特性の碍
子が得られることになる。
【００１４】（３）外被の大径笠部の笠出張長さａと軸
方向単位長さｐとの比率ｐ／ａ（ｘ）と耐電圧（ＶＨ：
ｙ）との関係（表１及び図７参照） 実験により、適正なｐ／ａ値は汚損度によって異なるこ
とが分かった。 ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１４０．８２ｘ2 ＋ ２７０．２９ｘ − ３０．４５３ ＝−１４０．８２（ｘ−０．９６０）2 ＋９９．２５ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１３５．３６ｘ2 ＋ ２３６．９５ｘ − ４．９９７６ ＝−１３５．３６（ｘ−０．８７５）2 ＋９８．７０ したがって、適正な外被の大径笠部の笠出張長さａと軸
方向単位長さｐとの比率ｐ／ａ値は汚損度により異なる
ことが分かり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2の場合
では、ｐ／ａ＝０．９６０にて汚損耐電圧が最大、ＥＳ
ＤＤ＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 の場合では、ｐ／ａ＝０．８
７５て汚損耐電圧が最大となり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍ
ｇ／ｃｍ2 及びＥＳＤＤ＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 で耐電圧
の最大値を与える笠先端間距離の差は僅か０．０８５で
ある。また、例えばｐ／ａ＝０．８７５（上記式にｘ＝
１／ｐを代入して計算した値。以下同じ）をとった場
合、０．０３ｍｍ／ｃｍ2 汚損にては汚損耐電圧がその
最大値の９９％に低下し、そのｐ／ａで０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 汚損に対してはその最大値となり、実質的にそれぞ
れの最大値と殆ど変わらないか変わらないことが判明し
た。また、０．０３ｍｍ／ｃｍ汚損においてｐ／ａ＝
０．７５をとった場合、汚損耐電圧がその最大値の９
３．８％に低下し、０．５ｍｇ／ｃｍ2 汚損においては
ｐ／ａ＝０．７５及び１．０をとった場合、汚損耐電圧
がその最大値の９７．４％に低下するのみで、ｐ／ａ値
を０．７５−１．０の範囲にとっておけば、ＥＳＤＤが
どう変わろうと汚損耐電圧は最大値に対して低下率が最
大でもわずか６．２％と実質的にそれぞれの最大値と殆
ど変わらないことが判明した。
方向単位長さｐとの比率ｐ／ａ（ｘ）と耐電圧（ＶＨ：
ｙ）との関係（表１及び図７参照） 実験により、適正なｐ／ａ値は汚損度によって異なるこ
とが分かった。 ｉ）ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１４０．８２ｘ2 ＋ ２７０．２９ｘ − ３０．４５３ ＝−１４０．８２（ｘ−０．９６０）2 ＋９９．２５ ｉｉ）ＥＳＤＤ＝０．５ ｍｇ／ｃｍ2 の場合 ｙ＝−１３５．３６ｘ2 ＋ ２３６．９５ｘ − ４．９９７６ ＝−１３５．３６（ｘ−０．８７５）2 ＋９８．７０ したがって、適正な外被の大径笠部の笠出張長さａと軸
方向単位長さｐとの比率ｐ／ａ値は汚損度により異なる
ことが分かり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍｇ／ｃｍ2の場合
では、ｐ／ａ＝０．９６０にて汚損耐電圧が最大、ＥＳ
ＤＤ＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 の場合では、ｐ／ａ＝０．８
７５て汚損耐電圧が最大となり、ＥＳＤＤ＝０．０３ｍ
ｇ／ｃｍ2 及びＥＳＤＤ＝０．５ｍｍ／ｃｍ2 で耐電圧
の最大値を与える笠先端間距離の差は僅か０．０８５で
ある。また、例えばｐ／ａ＝０．８７５（上記式にｘ＝
１／ｐを代入して計算した値。以下同じ）をとった場
合、０．０３ｍｍ／ｃｍ2 汚損にては汚損耐電圧がその
最大値の９９％に低下し、そのｐ／ａで０．５ｍｇ／ｃ
ｍ2 汚損に対してはその最大値となり、実質的にそれぞ
れの最大値と殆ど変わらないか変わらないことが判明し
た。また、０．０３ｍｍ／ｃｍ汚損においてｐ／ａ＝
０．７５をとった場合、汚損耐電圧がその最大値の９
３．８％に低下し、０．５ｍｇ／ｃｍ2 汚損においては
ｐ／ａ＝０．７５及び１．０をとった場合、汚損耐電圧
がその最大値の９７．４％に低下するのみで、ｐ／ａ値
を０．７５−１．０の範囲にとっておけば、ＥＳＤＤが
どう変わろうと汚損耐電圧は最大値に対して低下率が最
大でもわずか６．２％と実質的にそれぞれの最大値と殆
ど変わらないことが判明した。
【００１５】複合碍子の外被形状が汚損耐電圧特性をあ
る形状範囲で最大値を与える理由については、以下のよ
うに考えられる。上記（１）適正１／ｐ値、（２）適正
笠先端間距離ｃ、並びに（３）外被の大径笠部の笠出張
長さａと軸方向単位長さｐとの適正比率ｐ／ａが最大の
汚損耐電圧特性をもたらす理由について、正確なところ
は今後の詳細な研究に待たねばならないが、これまで発
明者らが実施した実験研究から得られた知見は次の通り
である。 （１）通常、汚損耐電圧は、漏れ距離の増加に対して直
線的に増加する。 （２）しかし、笠部と笠部との間隔があまり詰まり過ぎ
ると別の要因を考慮する必要が出てくる。それは、汚損
時に電圧がかかったときに火花が笠先端間を橋絡しやす
くなることである。笠先端間を火花が橋絡すると、そこ
は電気的に短絡状態となり、その奥の方で表面漏れ距離
が大きくとってあっても効かなくなる。これは、笠先端
間距離が狭くなるほど顕著に起こる。結局、（１）と
（２）との両方の効果が重畳する結果、汚損特性は１／
ｐ値の変化に対して、また笠先端間距離ｃ及び／又は外
被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの比
率ｐ／ａの変化に対してどこかで最大値を持つこととな
る。
る形状範囲で最大値を与える理由については、以下のよ
うに考えられる。上記（１）適正１／ｐ値、（２）適正
笠先端間距離ｃ、並びに（３）外被の大径笠部の笠出張
長さａと軸方向単位長さｐとの適正比率ｐ／ａが最大の
汚損耐電圧特性をもたらす理由について、正確なところ
は今後の詳細な研究に待たねばならないが、これまで発
明者らが実施した実験研究から得られた知見は次の通り
である。 （１）通常、汚損耐電圧は、漏れ距離の増加に対して直
線的に増加する。 （２）しかし、笠部と笠部との間隔があまり詰まり過ぎ
ると別の要因を考慮する必要が出てくる。それは、汚損
時に電圧がかかったときに火花が笠先端間を橋絡しやす
くなることである。笠先端間を火花が橋絡すると、そこ
は電気的に短絡状態となり、その奥の方で表面漏れ距離
が大きくとってあっても効かなくなる。これは、笠先端
間距離が狭くなるほど顕著に起こる。結局、（１）と
（２）との両方の効果が重畳する結果、汚損特性は１／
ｐ値の変化に対して、また笠先端間距離ｃ及び／又は外
被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの比
率ｐ／ａの変化に対してどこかで最大値を持つこととな
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明の段違い笠部付き複合碍子によれ
ば以下の効果が得られる。 （１）１／ｐ値を適正に選択することによって優れた汚
損耐電圧特性が得られる。 （２）１／ｐ値を適正な範囲に設定できるので、最大の
汚損耐電圧を得るために外被ゴムの使用量がむやみに大
きくする必要がなくなる。すなわち、いわゆるコストパ
フォーマンスが最大な碍子が得られる。 （３）更に、笠先端間距離ｃ、並びに外被の大径笠部の
笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの比率ｐ／ａをそれ
ぞれ適正に選択すれば、一層優れた汚損耐電圧特性が得
られる。
ば以下の効果が得られる。 （１）１／ｐ値を適正に選択することによって優れた汚
損耐電圧特性が得られる。 （２）１／ｐ値を適正な範囲に設定できるので、最大の
汚損耐電圧を得るために外被ゴムの使用量がむやみに大
きくする必要がなくなる。すなわち、いわゆるコストパ
フォーマンスが最大な碍子が得られる。 （３）更に、笠先端間距離ｃ、並びに外被の大径笠部の
笠出張長さａと軸方向単位長さｐとの比率ｐ／ａをそれ
ぞれ適正に選択すれば、一層優れた汚損耐電圧特性が得
られる。
【図１】段違い笠部付き複合碍子の一例を示す。
【図２】段違い笠部付き複合碍子の別の例を示す。
【図３】段違い笠部付き複合碍子のさらに別の例を示
す。
す。
【図４】本発明の諸寸法を表示した段違い笠部付き複合
碍子の例を示す。
碍子の例を示す。
【図５】１／ｐ値と汚損耐電圧の関係の実験結果を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】大径笠部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線
距離ｃと汚損耐電圧との関係の実験結果を示すグラフで
ある。
距離ｃと汚損耐電圧との関係の実験結果を示すグラフで
ある。
【図７】外被の大径笠部の笠出張長さａと軸方向単位長
さｐとの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係を示すグラフ
である。
さｐとの比率ｐ／ａと汚損耐電圧との関係を示すグラフ
である。
ａ 大径笠部の笠出張長さ、ｂ 小径笠部の半径方向長
さ、ｃ 大径笠部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線
距離、ｌ 表面漏れ距離、ｐ 軸方向単位長さ、Ｈ 碍
子有効長
さ、ｃ 大径笠部の先端と小径笠部の先端とを結ぶ直線
距離、ｌ 表面漏れ距離、ｐ 軸方向単位長さ、Ｈ 碍
子有効長
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭53−135493（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−193413（ＪＰ，Ａ)
特公 昭40−11536（ＪＰ，Ｂ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 17/00 - 17/54
Claims (4)
- 【請求項１】コア部材とコア部材の外周面に設けた絶縁
高分子材料からなる外被とからなり、該外被が大径笠部
と小径笠部とをシース部を介して交互に配列した形状を
有し、外被の軸方向単位長さｐに対する表面漏れ距離ｌ
の比率ｌ／ｐが４．３〜５．０の範囲であることを特徴
とする複合碍子。 - 【請求項２】請求項１記載の複合碍子であって、大径笠
部の半径方向外側先端と小径笠部の半径方向外側先端と
を結ぶ直線距離ｃが３２〜４０ｍｍであることを特徴と
する複合碍子。 - 【請求項３】請求項１記載の複合碍子であって、外被の
軸方向単位長さｐに対する大径笠部の笠出張長さａの比
率ｐ／ａが０．７５〜１．０であることを特徴とする複
合碍子。 - 【請求項４】請求項１記載の複合碍子であって、以下の
特徴（１）及び（２）を有する複合碍子。 （１）大径笠部の半径方向外側先端と小径笠部の半径方
向外側先端とを結ぶ直線距離が３２〜４０ｍｍである。 （２）外被の軸方向単位長さｐに対する大径笠部の笠出
張長さａの比率ｐ／ａが０．７５〜１．０である。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30261196A JP3445454B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 複合碍子 |
| EP19970308997 EP0843322B1 (en) | 1996-11-14 | 1997-11-10 | Composite insulators |
| DE1997612442 DE69712442T2 (de) | 1996-11-14 | 1997-11-10 | Isolatoren aus Verbundmaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30261196A JP3445454B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 複合碍子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10144166A JPH10144166A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3445454B2 true JP3445454B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=17911074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30261196A Expired - Lifetime JP3445454B2 (ja) | 1996-11-14 | 1996-11-14 | 複合碍子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0843322B1 (ja) |
| JP (1) | JP3445454B2 (ja) |
| DE (1) | DE69712442T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101834040A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-09-15 | 山西省电力公司阳泉供电分公司 | 一种220kV输电线路特制合成绝缘子 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101567238B (zh) * | 2008-04-24 | 2011-01-12 | 抚顺电瓷制造有限公司 | 直流棒形支柱瓷绝缘子 |
| CN103971861A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-06 | 北京铁道工程机电技术研究所有限公司 | 一种具有防界面击穿的动车车顶复合绝缘子 |
| CN103971862B (zh) | 2014-05-21 | 2017-08-01 | 北京铁道工程机电技术研究所有限公司 | 一种动车车顶抗污闪复合绝缘子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8923408D0 (en) * | 1989-10-17 | 1989-12-06 | Raychem Ltd | Electrical insulator |
| TW365224U (en) * | 1993-09-03 | 1999-07-21 | Raychem Corp | Tubular polymeric shed |
-
1996
- 1996-11-14 JP JP30261196A patent/JP3445454B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-11-10 EP EP19970308997 patent/EP0843322B1/en not_active Revoked
- 1997-11-10 DE DE1997612442 patent/DE69712442T2/de not_active Revoked
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101834040A (zh) * | 2010-04-26 | 2010-09-15 | 山西省电力公司阳泉供电分公司 | 一种220kV输电线路特制合成绝缘子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69712442T2 (de) | 2002-12-12 |
| JPH10144166A (ja) | 1998-05-29 |
| EP0843322A2 (en) | 1998-05-20 |
| EP0843322A3 (en) | 1998-12-23 |
| DE69712442D1 (de) | 2002-06-13 |
| EP0843322B1 (en) | 2002-05-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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