JP3461452B2 - 高圧リード線の取り付け構造 - Google Patents

高圧リード線の取り付け構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧リード線の取
り付け構造に係わり、特に、絶縁ガスが封入された容器
に収納された特別高圧または超高圧の電気機器、例え
ば、500kVの絶縁レベルを有する変圧器の巻線等に
接続される高圧リード線の取り付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、防災上の観点から、例えば、SF
6 ガス等の不燃性の絶縁ガスを使用したガス入電気機
器、例えば、ガス入変圧器の需要が増加している。ま
た、電力の需要増大に伴って、ガス入電気機器に対する
大容量化および高電圧化の要請が高まっている。他方、
ガス入電気機器の設置場所、特に、地下変電所や都市部
のビルディング内設置上の制約により、ガス入電気機器
に対するコンパクト化が要請されている。
【0003】ガス入電気機器の絶縁媒体としてSF6
スを用いた場合は、絶縁油等の絶縁媒体に比べて絶縁耐
力が劣るため、電気機器を収納するタンク等の容器内に
おいて、電気機器と接続されるリード線と接地電位とな
っている電気機器の鉄心、鉄心周りの金具、容器等との
絶縁寸法が絶縁油の場合よりも大きくとらなければなら
ない。
【0004】また、SF6 ガスと絶縁油では、絶縁油の
比誘電率が2.2であるのに対して、SF6 ガスの比誘
電率が1.0と小さいため、ガス入電気機器の絶縁構造
が絶縁ガスの絶縁媒体の他にプレスボードのような固体
絶縁物と共用される場合は、絶縁ガスと固体絶縁物間で
電位が平等に分担されず、比誘電率の小さい絶縁ガスの
方に多くの電圧が分担されてしまい、これが絶縁上の弱
点となってしまう。
【0005】図7は電極間に配置された固体絶縁物と絶
縁ガスとの電圧分担を説明する図である。
【0006】同図において、高電圧源16からの高電圧
が供給され、絶縁ガス19中に対向する高圧電極17と
接地電極18間に、例えば、比誘電率3.4の固体絶縁
物20を配置すると、図示するように、等電位線は絶縁
ガス19中では密に、固体絶縁物20中では疎になっ
て、絶縁ガス19中での電界強度が高くなる。
【0007】同図の構成において、絶縁ガス19中の電
界強度E1 は下式で表される。
【0008】E1 =V/{D−t(1−ε1 /ε2 )}
[kV/mm] V;電極17,18間の電位差 [V] D;電極間17,18の距離 [mm] t;固体絶縁物20の厚さ [mm] ε1 ;絶縁ガス19の比誘電率 ε2 ;固体絶縁物20の比誘電率 一方、電極17,18間に固体絶縁物20が存在せず絶
縁ガス19のみの場合の電界強度E0 は下式で表され
る。
【0009】E0 =V/D 従って、電極17,18間の絶縁ガス19中に、固体絶
縁物20が配置された場合と配置されない場合との電界
強度を、比誘電率ε1 =1.0、比誘電率ε2=3.4
として、対比すると下式で表される。
【0010】E1 /E0 =D/(D−0.7D) ここで、電極17,18間が固体絶縁物20によってほ
ぼ全て充填(t≒D)され、さらに固体絶縁物20と電
極17,18間に寸法的に無視し得る程度の微小なギャ
ップがある場合の電界強度を対比すると、上式は下式の
ように表される。
【0011】 上式の結果は、電極17,18間に固体絶縁物20がほ
ぼ全てに充填されているが、電極17,18と固体絶縁
物20間に微小ギャップが形成された場合、この微小ギ
ャップに発生する電界強度E1 は、固体絶縁物20が充
填されない場合の電界強度E0 に比べて、先の比誘電率
ε1 ,ε2 の逆数に等しい3.4倍になることを示して
いる。
【0012】図8は、絶縁ガスが封入された容器内に収
納された電気機器に接続されるリード線の従来の固定方
法の一例を示す斜視図である。
【0013】同図において、絶縁ガス1中に架設され図
示されていない電気機器に接続された高圧のリード線2
は、リード線固定具6によってリード線支持部材3に支
持されており、さらに、リード線支持部材3は図示され
ていない電気機器を収納する容器等に固定される固定金
具4に固定ボルト5によって固定されている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のものは、リード線2と固定金具4間は、接地電位にあ
る固定金具4とリード線2間がリード線支持部材3のよ
うな固体絶縁物で充填されるが、通常は、リード線2と
リード線支持部材3間には絶縁ガスが侵入した微小な間
隙が形成される。そのため、先に図7において説明した
ように、この微小な間隙に大きな電界強度が形成され、
この部分において絶縁が劣化し絶縁性能の低下の原因と
なる。
【0015】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
に鑑みて、絶縁ガスが封入され容器に収納される高電圧
の電気機器に接続される高圧リード線の取り付け構造に
おいて、高圧リード線の支持部における電界強度を緩和
し、絶縁性能を向上させて信頼性の高い高圧リード線の
取り付け構造を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次のような手段を採用した。
【0017】絶縁ガスが封入された容器内に収納された
電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧リード
線の取り付け構造において、前記高圧リード線と同電位
にあり、かつ該高圧リード線と所定の間隙を介して周回
するように配設されたシールド用金属円筒と、絶縁物で
構成され、前記シールド用金属円筒を密着して支持する
支持部材とを備え、前記支持部材を前記容器内に設けら
れる接地電位にある部材に固定することを特徴とする。
【0018】また、絶縁ガスが封入された容器内に収納
された電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧
リード線の取り付け構造において、前記高圧リード線と
同電位にあり、かつ該高圧リード線と所定の間隙を介し
て周回するように配設されるとともに、外表面に絶縁フ
ィルムが被着されたシールド用金属円筒と、絶縁物で構
成され、前記絶縁フィルムに密着して前記シールド用金
属円筒を支持する支持部材とを備え、前記支持部材を前
記容器内に設けられる接地電位にある部材に固定するこ
とを特徴とする。
【0019】また、絶縁ガスが封入された容器内に収納
された電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧
リード線の取り付け構造において、前記高圧リード線と
同電位にあり、かつ該高圧リード線と所定の間隙を介し
て周回するように配設されたシールド用金属円筒と、絶
縁物で構成されるとともに、前記シールド用金属円筒と
前記支持部材間に充填される充填材を介して、前記シー
ルド用金属円筒を支持する支持部材とを備え、前記支持
部材を前記容器内に設けられる接地電位にある部材に固
定することを特徴とする。
【0020】また、絶縁ガスが封入された容器内に収納
された電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧
リード線の取り付け構造において、前記高圧リード線と
同電位にあり、かつ該高圧リード線と所定の間隙を介し
て周回するように配設されたシールド用金属円筒と、絶
縁物で構成され、前記シールド用金属円筒間の間隙がな
くなるように前記シールド用金属円筒と一体化して形成
された支持部材とを備え、前記支持部材を前記容器内に
設けられる接地電位にある部材に固定することを特徴と
する。
【0021】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の各実施形態を図
1から図6を用いて説明する。
【0022】図1(a)は本発明の第1の実施形態に係
わる高圧リード線の取り付け構造の構成を示す斜視図、
図1(b)はシールド用金属円筒の延伸方向から見た断
面図である。
【0023】これらの図において、1は図示されていな
い電気機器が収納される容器に充填される絶縁ガス、2
は電気機器に接続され超高圧等の高電圧が印加されるリ
ード線、3は後述するシールド用金属円筒7を支持し絶
縁物で構成される支持部材、4は前記容器等に固定され
固定ボルト5によって支持部材3を固定する固定金具、
6はシールド用金属円筒7を支持部材3に固定する金属
円筒固定具、7は内部に所定間隙を介してリード線2を
貫通し、十分研磨された外表面を支持部材3によって密
着して固定されるシールド用金属円筒、8はリード線2
とシールド用金属円筒7間の電位を同電位に保持する接
続線、9はリード線2をシールド用金属円筒7内に固定
するリード線固定物、10はリード線固定物9をシール
ド用金属円筒7に固定するネジである。
【0024】本実施形態によれば、リード線2と支持部
材3間にシールド用金属円筒7を介在させ、このシール
ド用金属円筒7を支持部材3に密着して固定するように
したので、シールド用金属円筒7を電界強度の改善を目
的にリード線2と独立して構成でき、また、シールド用
金属円筒7の曲率半径をリード線2の太さに影響されず
に大きく設定することができるので、円筒表面における
電界強度を緩和することができ、また、円筒外表面を十
分研磨加工することにより円筒外側表面に一様な電界分
布が得られる。従って、本実施形態によれば、たとえ、
シールド用金属円筒7と支持部材3間に微小な絶縁ガス
の間隙が形成されるようなことがあっても、この間隙に
おける電界強度を小さくでき、当該高圧リード線の取り
付け構造における絶縁性能を向上させることができる。
【0025】図2は本発明の第2の実施形態に係わる高
圧リード線の取り付け構造の構成を示す正面図である。
【0026】同図において、31は、2つに分割され、
シールド用金属円筒7を支持するための絶縁物で構成さ
れた支持部材、61はシールド用金属円筒7を2つの支
持部材31,31間に挟持して固定する金属円筒固定具
である。その他の構成は図1に示すものと同一であるの
で説明を省略する。
【0027】本実施形態は、第1の実施形態のシールド
用金属円筒7の固定方法と比べて、2つに分割した支持
部材31,31によってシールド用金属円筒7を金属円
筒固定具61,61によって挟持して固定している点で
相違しているが、この固定方法は天地をどの方向にも任
意にとることができる利点がある。
【0028】図3(a)は本発明の第3の実施形態に係
わる高圧リード線の取り付け構造の構成を示す正面図、
図3(b)はその側面図である。
【0029】これらの図において、11は支持部材3の
幅より幅広にシールド用金属円筒7の円筒表面に適当な
回数巻かれた絶縁フィルムであり、この絶縁フィルム1
1が巻かれた箇所において支持部材3により絶縁フィル
ム11に密着してシールド用金属円筒7を支持する。な
お、その他の構成は図1に示すものと同一であるので説
明を省略する。
【0030】本実施形態によれば、絶縁フィルム11を
設け、この部分で支持部材3により絶縁フィルム11に
密着してシールド用金属円筒7を支持するようにしたの
で、シールド用金属円筒7と支持部材3間に形成され絶
縁ガスが侵入する可能性のある間隙を小さくまたは無く
することができ、上記各実施形態のものに比べて、より
一層シールド用金属円筒7外周囲の電界強度を下げるこ
とができる。
【0031】なお、絶縁フィルム11としては、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタ
レート(PEN)、ポリフェニレンサルファイド(PP
S)等が用いられる。
【0032】図4(a)は本発明の第4の実施形態に係
わる高圧リード線の取り付け構造の構成を示す正面図、
図4(b)はその側面図である。
【0033】これらの図において、12はシールド用金
属円筒7と支持部材3間に充填される充填材である。な
お、その他の構成は図1に示すものと同一であるので説
明を省略する。
【0034】本実施形態によれば、シールド用金属円筒
7と支持部材3間に充填材12を充填することにより、
シールド用金属円筒7と支持部材3間に形成され絶縁ガ
スの侵入する可能性のある間隙を無くすることができ、
上記各実施形態のものに比べて、より一層シールド用金
属円筒7外周囲の電界強度を下げることができる。
【0035】図5(a)は本発明の第5の実施形態に係
わる高圧リード線の取り付け構造の構成を示す正面図、
図5(b)はその側面図である。
【0036】これらの図において、32はシールド用金
属円筒7と一体化して構成されシールド用金属円筒7と
の間の間隙を無くした支持部材、13は図示されていな
い固定金具等にボルト等で固定するための固定用開口部
である。その他の構成は図1に示すものと同一であるの
で説明を省略する。
【0037】本実施形態によれば、シールド用金属円筒
7と支持部材32を一体化することにより、シールド用
金属円筒7と支持部材32間の絶縁ガスが侵入する可能
性のある間隙を完全に無くすることができ、シールド用
金属円筒7周囲の電界強度を小さくすることができ、リ
ード線取り付け構造の絶縁性能を向上させることができ
る。
【0038】図6は、図5に示すシールド用金属円筒7
と一体化された支持部材13からなる構造物の製造方法
を説明するための図である。
【0039】同図において、14は支持部材32となる
充填材が充填されてシールド用金属円筒7と一体化する
ために用いられる合成樹脂注入用型、15は充填材を注
入する注入口である。
【0040】はじめに、図6(a)に示すように、合成
樹脂注入用型14の開口部にシールド用金属円筒7をそ
の中心部まで矢印に示すごとく挿入し、注入口15から
合成樹脂を注入する。樹脂硬化後に、合成樹脂注入用型
14を取り外す。その結果、図6(b)に示すように、
シールド用金属円筒7と支持部材32とが一体化された
構造物が得られる。
【0041】なお、製造時は、シールド用金属円筒7の
周辺にボイドが生じではならず、また製造に先だって真
空引きを実施する等して、支持部材32として形成され
る合成樹脂部材にボイドが生成しないよう注意する必要
がある。
【0042】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、シール
ド用金属円筒外周囲の電界強度を緩和し、絶縁性能を向
上させることができる。
【0043】また、請求項2および請求項3に記載の発
明によれば、シールド用金属円筒と支持部材間の絶縁ガ
スが侵入する可能性のある間隙を小さくまたは無くする
ことができ、より一層シールド用金属円筒外周囲の電界
強度を下げて、絶縁性能を向上させることができる。
【0044】また、請求項4に記載の発明によれば、シ
ールド用金属円筒と支持部材間の絶縁ガスが侵入する可
能性のある間隙を完全に無くすることができ、シールド
用金属円筒外周囲の電界強度を下げて、絶縁性能を向上
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の斜視図および断面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の正面図である。
【図3】本発明の第3の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の正面図および側面図である。
【図4】本発明の第4の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の正面図および側面図である。
【図5】本発明の第5の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の正面図および側面図である。
【図6】本発明の第5の実施形態に係わる高圧リード線
の取り付け構造の製造方法を説明するための図である。
【図7】電圧が印加された電極間に配置された固体絶縁
物と絶縁ガスとの電圧分担を説明するための図である。
【図8】従来技術に係わる絶縁ガスが封入された容器内
に収納された電気機器に接続される高圧リード線の取り
付け構造の斜視図である。
【符号の説明】
1 絶縁ガス 2 リード線 3,31,32 支持部材 4 固定金具 5 固定ボルト 6,61 金属円筒固定具 7 シールド用金属円筒 8 接続線 9 リード線固定物 11 絶縁フィルム 12 充填材 14 合成樹脂注入用型 15 注入口
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−5431(JP,A) 特開 昭51−11191(JP,A) 特開 平8−83722(JP,A) 特開 平3−151608(JP,A) 特開 平5−234781(JP,A) 実開 昭62−10428(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01F 27/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスが封入された容器内に収納され
    た電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧リー
    ド線の取り付け構造において、 前記高圧リード線と同電位にあり、かつ該高圧リード線
    と所定の間隙を介して周回するように配設されたシール
    ド用金属円筒と、絶縁物で構成され、前記シールド用金
    属円筒を密着して支持する支持部材とを備え、前記支持
    部材を前記容器内に設けられる接地電位にある部材に固
    定することを特徴とする高圧リード線の取り付け構造。
  2. 【請求項2】 絶縁ガスが封入された容器内に収納され
    た電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧リー
    ド線の取り付け構造において、 前記高圧リード線と同電位にあり、かつ該高圧リード線
    と所定の間隙を介して周回するように配設されるととも
    に、外表面に絶縁フィルムが被着されたシールド用金属
    円筒と、絶縁物で構成され、前記絶縁フィルムに密着し
    て前記シールド用金属円筒を支持する支持部材とを備
    え、前記支持部材を前記容器内に設けられる接地電位に
    ある部材に固定することを特徴とする高圧リード線の取
    り付け構造。
  3. 【請求項3】 絶縁ガスが封入された容器内に収納され
    た電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧リー
    ド線の取り付け構造において、 前記高圧リード線と同電位にあり、かつ該高圧リード線
    と所定の間隙を介して周回するように配設されたシール
    ド用金属円筒と、絶縁物で構成されるとともに、前記シ
    ールド用金属円筒との間に充填される充填材を介して、
    前記シールド用金属円筒を支持する支持部材とを備え、
    前記支持部材を前記容器内に設けられる接地電位にある
    部材に固定することを特徴とする高圧リード線の取り付
    け構造。
  4. 【請求項4】 絶縁ガスが封入された容器内に収納され
    た電気機器に接続され、該容器内に配設される高圧リー
    ド線の取り付け構造において、 前記高圧リード線と同電位にあり、かつ該高圧リード線
    と所定の間隙を介して周回するように配設されたシール
    ド用金属円筒と、絶縁物で構成され、前記シールド用金
    属円筒間の間隙がなくなるように前記シールド用金属円
    筒と一体化して形成された支持部材とを備え、前記支持
    部材を前記容器内に設けられる接地電位にある部材に固
    定することを特徴とする高圧リード線の取り付け構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956686A (zh) * 2014-05-23 2014-07-30 国家电网公司 一种用于带负荷更换变压器高压侧引线的绝缘罩

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103956686A (zh) * 2014-05-23 2014-07-30 国家电网公司 一种用于带负荷更换变压器高压侧引线的绝缘罩
CN103956686B (zh) * 2014-05-23 2016-09-07 国家电网公司 一种用于带负荷更换变压器高压侧引线的绝缘罩

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