JP4371973B2 - 導電釉ブッシング - Google Patents
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Description
本発明は、高圧電力線などを絶縁支持するために用いられるブッシングのうち、屋外に露出される碍管を導電釉碍管としたセンタークランプ構造の導電釉ブッシングに関するものである。
高圧電力線などを絶縁支持するブッシングは、接地側金具と高圧側金具との間に磁器製の碍管を設け、その中心部に中心パイプ（中心導体）を貫通させるとともに、絶縁ガスまたは絶縁油を内部に封入して絶縁性を確保した構造となっている。これらの絶縁ガスや絶縁油の漏出を防止するために碍管の上下両端面にはガスケットが設けられている。これらのガスケットはガスケット溝の内部に圧縮状態で収納され、それ自身が潰されたことによって生じる反力でシール機能を発揮している。しかし長年の使用中にガスケットが劣化して反力を失い、シール機能が低下して油漏れなどにつながる可能性がある。
そこでガスケット自身の反力によるのではなく、碍管の上端面と高圧側金具との間及び碍管の下端面と接地側金具との間に介在させたガスケットを中心パイプの張力により圧縮してシールを行わせるセンタークランプ構造のブッシング（特許文献１）が開発されている。このセンタークランプ構造のブッシングでは、高圧側金具に内蔵させたスプリングにより中心パイプに常に張力が与えられており、その反力である圧縮力が高圧側金具、碍管、接地側金具に作用して全体をクランプすると同時に、ガスケットを圧縮する。このようにガスケットはスプリングにより圧縮されるため、長年使用してもガスケットのシール機能が損なわれることがない利点がある。
一方、屋外側に露出する碍管を導電釉碍管としたブッシングが開発されている。導電釉碍管は磁器製の碍管の表面に導電性釉薬を施釉した碍管であり、釉薬層を流れる微弱電流による発熱効果と電圧分布の均一化効果とによって優れた耐汚損性能を発揮するとともに、汚損コロナの発生を防止することができる。このため汚損環境下に設置されるブッシングに用いれば、耐汚損性能を向上できる利点がある。
ところがセンタークランプ構造のブッシングに導電釉碍管を用いた場合、高圧側金具と碍管との間、及び接地側金具と碍管との間にはそれぞれガスケットが介在させてあるため、単に導電釉碍管を用いても上記した微弱電流が釉薬層に流れず、所期の耐汚損性能を得ることはできない。そこで特許文献２に示すように、導電釉碍管の端部外周にリング状弾性クランプ金具を嵌着し、このリング状弾性クランプ金具と接地側金具との間をボンド線により電気的に接続する構造が開発されている。これにより上記の問題を回避することができると考えられたが、その後の研究により、この特許文献２の構造の導電釉ブッシングには２つの問題があることが判明した。
第１に、リング状弾性クランプ金具は弾性力により導電釉ブッシングの釉薬面に密着しているが、かなり強い圧力で密着させないと接触抵抗が数十〜数百ＭΩと大きくなってしまい、導電釉ブッシングを用いた意味がなくなる。すなわち、導電釉碍管が優れた耐汚損性能を発揮するのは全長の抵抗値を３０〜６０ＭΩに設定した場合であるから、リング状弾性クランプ金具と釉薬面との接触抵抗が数十〜数百ＭΩとなると導電釉ブッシングを用いた意味がない。また最初は適切な導通が取れていたとしても、長年にわたる使用中にリング状弾性クランプ金具の弾性が劣化してくると、接触抵抗が増加する可能性がある。
第２に、ブッシングを使用した電気機器、例えば変圧器などは定期的に絶縁劣化状態の点検を行うが、特許文献２の構造の導電釉ブッシングでは高圧側金具と接地側金具との間が導電釉碍管により接続されているため、そのままでは絶縁劣化状態の指標となる高圧側金具と接地側金具との間の絶縁抵抗も誘電正接も測定することができない。従って定期点検の際には、ボンド線を切断するかリング状弾性クランプ金具を取り外す必要があり、作業工数が増加する。
特公平８−３９６９号公報
特開平１１−１４４５４１号公報
本発明は上記した従来の問題点を解決し、導電釉碍管の釉薬面と高圧側金具及び接地側金具との間を安定した接触抵抗で電気的に接続して導電釉ブッシングの持つ耐汚損性能を十分に発揮させることができ、しかもブッシングを用いた電気機器の絶縁劣化状態の点検を簡便に行うことができるセンタークランプ構造の導電釉ブッシングを提供するためになされたものである。
上記の課題を解決するためになされた本発明は、屋外側の碍管を導電釉碍管とし、その上端面と高圧側金具との間及びその下端面と接地側金具との間にそれぞれガスケットを介在させて中心パイプの張力により圧縮したセンタークランプ構造の導電釉ブッシングであって、導電釉碍管の上下両端部に導電金具をそれぞれ導電性セメントまたは導電性樹脂により導電的に接着固定し、各導電金具の外周面にネジ孔を形成し、また高圧側金具と接地側金具にもそれぞれネジ孔を形成し、上部の可撓性導体の両端部を上部の導電金具のネジ孔と高圧側金具のネジ孔とにボルト締めし、また下部の可撓性導体の両端部を下部の導電金具のネジ孔と接地側金具のネジ孔とにボルト締めすることにより、各導電金具と高圧側金具及び接地側金具との間を、それぞれ電気的に接続したことを特徴とするものである。
本発明の導電釉ブッシングは、導電釉碍管の上下両端部に導電金具をそれぞれ導電性セメントまたは導電性樹脂により導電的に接着固定し、各導電金具と高圧側金具及び接地側金具との間を可撓性導体により電気的に接続したので、リング状弾性クランプ金具を用いた従来構造とは異なり、安定した接触抵抗で高圧側金具−導電釉碍管−接地側金具の間を電気的に接続することができる。特に導電性セメント接着を行った場合には、長期間にわたり低い接触抵抗を維持することができる。このため、導電釉ブッシング本来の耐汚損性能を十分に発揮させることができる。
また本発明の導電釉ブッシングは、各導電金具と高圧側金具及び接地側金具との間をボルト締め型の端部を備えた可撓性導体により電気的に接続したので、定期点検時にはボルトを緩める等の方法により上下の可撓性導体を簡単に取り外すことができる。その結果、導電釉ブッシングの抵抗値に影響されることなく、高圧側金具と接地側金具との間の絶縁抵抗も誘電正接も測定することができる。
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は本発明を油入ブッシングに適用した実施形態を示す断面図であり、１は変圧器などの電気機器への取付用フランジ２を備えた接地側金具、３は屋外側に露出される導電釉碍管、４は機器内部側の碍管である。導電釉碍管３は磁器製の碍管本体の表面に導電性釉薬を施釉し、耐汚損性能を向上させたものである。５はブッシング頭部側の高圧側金具、６は機器内部側の高圧側金具である。頭部側の高圧側金具５は絶縁油の膨張室を形成している。
図１は本発明を油入ブッシングに適用した実施形態を示す断面図であり、１は変圧器などの電気機器への取付用フランジ２を備えた接地側金具、３は屋外側に露出される導電釉碍管、４は機器内部側の碍管である。導電釉碍管３は磁器製の碍管本体の表面に導電性釉薬を施釉し、耐汚損性能を向上させたものである。５はブッシング頭部側の高圧側金具、６は機器内部側の高圧側金具である。頭部側の高圧側金具５は絶縁油の膨張室を形成している。
導電釉碍管３の上端面と高圧側金具５との間、導電釉碍管３の下端面と接地側金具１との間にはそれぞれガスケット７を介在させてあり、同様に碍管４の下端面と高圧側金具６との間、碍管４の上端面と接地側金具１との間にもそれぞれガスケット８を介在させてある。これらのガスケット７、８は次に述べるセンタークランプ力により圧縮され、ブッシング内部に封入された絶縁油が漏れないようにシールしている。
９は高圧側金具５，６間に配置された中心パイプである。中心パイプ９の外周には電極層と絶縁層とからなる電界緩和用のコンデンサ１０が形成され、中心パイプ９の内部には電流を流すために引込みリード１１が貫通している。中心パイプ９の下端部は機器内部側の高圧側金具６にねじ止め固定されているが、上端部は頭部側の高圧側金具５の内部のスプリング受け１２にナット１３により固定されている。このスプリング受け１２と高圧側金具６の内部底面のスプリング受け１４との間には圧縮スプリング１５が設置されており、中心パイプ９に常に張力を与えている。これによりブッシング全体にセンタークランプ力が作用し、長年使用してもガスケット７、８の面圧が失われることはない。
このようなセンタークランプ構造のブッシングでは、高圧側金具５と導電釉碍管３と接地側金具１との間はガスケット７により絶縁された状態にあり、導電釉碍管３の釉薬面に微弱電流を流すことができない。そこで本発明では、導電釉碍管３の上下両端部に導電金具１６，１７をそれぞれ導電的に接着固定する。導電金具１６，１７は好ましくは金属製リングであり、ブッシングの組み立て前に導電釉碍管３に接着しておく。
導電金具１６，１７の接着材１８としては導電性の接着材が用いられ、特に長期間にわたり安定した接触抵抗を維持することができる導電性セメントを用いることが好ましい。導電性セメントは乾燥状態においても導電釉との間に良好な接触抵抗を維持することができる。なお、セメントによる良好な接触抵抗の長期信頼性については、2004年現在までの懸垂がいしへの適用実績約10年間で問題がなかったことから実証済みである。しかし導電性の樹脂を用いれば、樹脂接着によってもほぼ同様の効果を得ることができる。
導電金具１６と高圧側金具５との間は、取り外し可能な端部を備えた可撓性導体１９により電気的に接続されている。この実施形態では取り外し可能な端部として、ボルト締め型の端部が採用されている。同様に導電金具１７と接地側金具１との間も、ボルト締め型の端部を備えた可撓性導体２０により電気的に接続されている。導電金具１６，１７の外周面にはネジ孔が形成されており、可撓性導体１９，２０の端部がボルトにより固定されている。また高圧側金具５の上面と接地側金具１の側面にもそれぞれネジ孔が形成されており、可撓性導体１９，２０の他端部がボルトにより固定されている。このように接地側金具１の側面に可撓性導体２０の下端をボルト締めする構造とすれば、接地側金具１を大型化する必要もなく、従来型の接地側金具１を使用することができる。
このように構成された本発明の導電釉ブッシングは、導電釉碍管３の上下に絶縁性のガスケット７を介在させたセンタークランプ構造でありながら、高圧側金具５と導電釉碍管３の釉薬面と接地側金具１とが、可撓性導体１９または２０及び導電金具１６または１７を介して電気的に接続されている。このため、引込みリード１１に高電圧電流を通電した使用状態においては、導電釉碍管３の釉薬面に微弱電流が流れ、微弱電流による発熱効果と電圧分布の均一化効果とによって優れた耐汚損性能を発揮するとともに、汚損コロナの発生を防止することができる。このため汚損環境下に設置するに適したものである。
また本発明の導電釉ブッシングが組み込まれた電気機器の定期点検を行う際には、図２に示すようにボルトを緩め、可撓性導体１９，２０の端部を導電金具１６，１７から分離する。これにより高圧側金具５と接地側金具１とは導電釉の影響を受けることなく絶縁された状態になるので、高圧側金具５と接地側金具１との間の絶縁抵抗や誘電正接を正確に測定することが可能となる。このように本発明の導電釉ブッシングは可撓性導体１９，２０の取り外しを手作業によって簡単に行えるので、電気機器の絶縁劣化状態の点検を簡単かつ正確に実施することができる。
以上に説明したように、本発明の導電釉ブッシングはセンタークランプ構造を採用してガスケット７、８の面圧を維持した構造でありながら、導電釉碍管の釉薬面と高圧側金具５及び接地側金具１との間を安定した接触抵抗で電気的に接続し、導電釉ブッシングの持つ耐汚損性能を十分に発揮させることができる。しかも手作業により可撓性導体１９，２０の取り外しが可能であるから、ブッシングを用いた電気機器の絶縁劣化状態の点検を簡便に行うことができる。さらにブッシング自体の基本構造を変える必要はなく、接地側金具１を大型化する必要もないなどの多くの利点がある。
１ 接地側金具
２ 取付け用フランジ
３ 導電釉碍管
４ 機器内部側の碍管
５ 頭部側の高圧側金具
６ 機器内部側の高圧側金具
７ ガスケット
８ ガスケット
９ 中心パイプ
１０ コンデンサ
１１ 引込みリード
１２ スプリング受け
１３ ナット
１４ スプリング受け
１５ 圧縮スプリング
１６ 導電金具
１７ 導電金具
１８ 接着材
１９ 可撓性導体
２０ 可撓性導体
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Claims (1)
- 屋外側の碍管を導電釉碍管とし、その上端面と高圧側金具との間及びその下端面と接地側金具との間にそれぞれガスケットを介在させて中心パイプの張力により圧縮したセンタークランプ構造の導電釉ブッシングであって、導電釉碍管の上下両端部に導電金具をそれぞれ導電性セメントまたは導電性樹脂により導電的に接着固定し、各導電金具の外周面にネジ孔を形成し、また高圧側金具と接地側金具にもそれぞれネジ孔を形成し、上部の可撓性導体の両端部を上部の導電金具のネジ孔と高圧側金具のネジ孔とにボルト締めし、また下部の可撓性導体の両端部を下部の導電金具のネジ孔と接地側金具のネジ孔とにボルト締めすることにより、各導電金具と高圧側金具及び接地側金具との間を、それぞれ電気的に接続したことを特徴とする導電釉ブッシング。
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