JP4744474B2

JP4744474B2 - ブッシング用試験端子

Info

Publication number: JP4744474B2
Application number: JP2007108006A
Authority: JP
Inventors: 修二城山; 信幸瀬間; 賢治高橋
Original assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Current assignee: SWCC Showa Cable Systems Co Ltd
Priority date: 2007-04-17
Filing date: 2007-04-17
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2027-04-17
Also published as: JP2008267857A

Description

本発明は、ガス絶縁式の密閉型機器に直結されたケーブル端末部において、異なる相のケーブル導体間を電気接続するために使用され、あるいは、機器直結ブッシングを介して機器の通電試験を行うため等に使用される、ブッシング用試験端子に関する。

ケーブルが地絡事故等を生じた場合に、その事故点を評価する方法としてマーレーループ法が知られている。マーレーループ法を実施する際には、リード線を用いて異なる相のケーブル導体間を電気接続する。ところが、今日変電所等で使用される機器には安全性や保守管理の容易性を考慮して、ガス絶縁式の密閉型のものが使用されている。また、ケーブルはこれらの機器に直結されている。従って、異なる相のケーブル導体間をリード線を用いて接続するには、機器の蓋を開けてその内部にリード線を収容する必要がある。また、再び機器の蓋を閉じる場合には、機器内に絶縁性ガスを再充填する必要があった。

そこで、ケーブル線路の事故点評価等を行う場合に、機器の蓋を開けることなく実施できるよう、機器に直結されたブッシングの課電口に装着されるケーブル試験用接続体が開発された（特許文献１参照）。これにより、密閉型機器の蓋を開けることなく容易にケーブル線路の電気試験ができる。
特開平７−１４０１９６号公報

ところで、上記ケーブル試験用接続体は、ケーブル線路の電気試験だけでなく、ある一つの相において機器直結ブッシングを介して機器の通電試験を行う目的にも利用可能である。この機器の通電試験において、高電圧・高電流化の要求が高くなると、リード線の導体を太くする必要がある。それに伴い、ブッシング用試験端子も太径化し重量が増加する。

しかし、このような場合（太径化が必要な場合）既知のブッシング用試験端子では次のような問題が発生するおそれがある。
（1）ブッシング用試験端子がその重量により抜け落ちるおそれがある。
（2）ブッシング用試験端子が重いため、課電口への挿入時に軸合わせのための位置決めが容易でない。
（3）ブッシング用試験端子の脱着時に、その重量のため、ブッシング内面や内部電極への衝突により傷を付けるおそれがある。
（4）ブッシング用試験端子の重量により、位置ずれが生じやすくなり、接続端子部とブッシング内部電極の接触不良を起こすおそれがあり、ひいては高電圧・高電流を印加した際に放電を起こして、絶縁破壊に至るおそれがある。
（5）ブッシング用試験端子が太くなると、ブッシングの遮蔽部との間隔が狭くなり電界が集中し易く、絶縁性が十分確保できないおそれがある。

上記の課題を解決するために、本発明は、ブッシングの課電口に正確に確実に固定することができ、電気的にも十分に信頼性を高めることができる、ブッシング用試験端子を提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
機器に直結され外表面に遮蔽部が形成されているブッシングの課電口に装着されて、前記ブッシングの内部電極に電気接続されるものであって、
前記ブッシングの円筒状の内部電極に着脱される金属製の接続端子部と、
前記接続端子部に連結される金属製の胴部と、
前記胴部に連結され、課電試験用のリード線を接続する接続構造を有する金属製のリード接続部と、
絶縁体から成り、前記胴部の外周を包囲し、後記フランジ部の前記接続端子部側に沿面距離を長くするためのオーバーハングが設けられている絶縁被覆と、
電気絶縁体から成り、前記絶縁被覆の外周に設けられ、前記胴部がほぼ垂直に貫通した状態で、前記胴部と一体化され、前記ブッシングへの固定手段を有するフランジ部、
とを備えたことを特徴とするブッシング用試験端子。

ブッシングの課電口にフランジ部を固定して接続端子部を支持するので、電気的にも機械的にも安定で確実な接続構造を実現できる。胴部の外周を包囲するように絶縁被覆が設けられているから、ブッシング遮蔽部との間の電気絶縁特性も良好にできる。

〈構成２〉
構成１に記載のブッシング用試験端子において、
上記絶縁被覆の外周面には雄ねじが形成され、上記フランジ部には、上記胴部を貫通させる貫通孔に上記雄ねじと螺合する雌ねじが形成されており、上記絶縁被覆の雄ねじ上で上記フランジ部が位置決めされていることを特徴とするブッシング用試験端子。

機器の課電口の深さに応じて、絶縁被覆上でのフランジ部の位置調整を可能にした。フランジ部と絶縁被覆とが螺合するので、事前に正確に位置合わせをすることができる。さらに、正確に軸合わせをして固定することができる。

〈構成３〉
構成１または構成２に記載のブッシング用試験端子において、上記フランジ部は上記絶縁被覆に対して接着剤により接着固定されていることを特徴とするブッシング用試験端子。

絶縁被覆とフランジ部とを接着剤で一体化固定してもよい。絶縁被覆の雄ねじ上で上記フランジ部が位置決めされているものは、接着剤固定により強度を高めることができる。

〈構成４〉
構成１に記載のブッシング用試験端子において、上記絶縁被覆と上記フランジ部とはいずれも同質の電気絶縁体からなり、一体にモールド成型されていることを特徴とするブッシング用試験端子。

ブッシング遮蔽部との間の電気絶縁を確保するために、絶縁被覆とフランジ部とをいずれも同質の電気絶縁体で構成した。一体モールドをすれば、隙間無く機械的にも丈夫に一体化できる。

〈構成５〉
構成１乃至４のいずれかに記載のブッシング用試験端子において、上記固定手段は、上記フランジ部を貫通して、上記機器の課電口の開口端面に一端を螺着したガイドボルトと、このガイドボルト上でフランジ部の抜けを阻止する位置決めナットとを備えることを特徴とするブッシング用試験端子。

ガイドボルトに沿ってフランジ部を移動させられるから、ブッシングの内面や課電口壁面に接続端子部を衝突させないで装着作業ができる。

〈構成６〉
構成１に記載のブッシング用試験端子において、上記胴部の外周面には、長手方向に沿ってスライドレールが設けられ、上記フランジ部には上記スライドレールを介して上記胴部を軸方向にスライドさせる案内部が設けられていることを特徴とするブッシング用試験端子。

フランジ部に支持された状態で接続端子部を内部電極に装着できる。

〈構成７〉
構成６に記載のブッシング用試験端子において、上記スライドレールには、上記フランジ部の位置決めマークが施されていることを特徴とするブッシング用試験端子。

前記胴部を最適位置でフランジ部に固定できるように、予め位置決めマークを施しておくとよい。

〈構成８〉
構成１乃至７のいずれかに記載のブッシング用試験端子において、上記フランジ部は透明材から成るか、もしくは、透孔が設けられていることを特徴とするブッシング用試験端子。

フランジ部が透明材かもしくは透孔が設けられていると、接続端子部を内部電極に装着する作業や装着状態を目視で確認できる。

〈構成９〉
構成６乃至８のいずれかに記載のブッシング用試験端子において、上記絶縁被覆と上記フランジ部とを最適位置で相互に固定するストッパが設けられていることを特徴とするブッシング用試験端子。

接続端子部を内部電極に最適状態で装着しても、外力により位置ずれが生じては困る。そこで、装着後に、絶縁被覆とフランジ部とを最適位置で相互に固定するストッパを設けた。

以下、本発明の実施の形態を実施例毎に詳細に説明する。

図１は実施例１のケーブル試験用接続体を示す部分縦断側面図である。
図２は、機器に直結されたブッシングの例を示す縦断面図である。
まず、本発明のケーブル試験用接続体を使用するブッシングの構造を説明する。機器に直結されたブッシングには様々な構造のものがあり、いずれも本発明を適用できるが、ここではＴ型のものを例示した。この他には、直型、Ｌ型といった構造のものがよく知られている。本発明は、このように、機器に直接固定したブッシングに対して適用できる。また、ブッシングを機器の一部にしたものについても適用できる。

図２において、機器１０の外壁１１には貫通口２０が設けられ、ここにブッシング１２がボルト１３によって固定されている。このブッシング１２の左端は貫通口２０を貫通して機器の内部に進入している。ブッシング１２は、全体としてＴ字形の断面構造を持ち、軸部に、Ｔ字型に形成された内部電極１４が埋め込まれている。このような機器に対して電気接続されるケーブル１５は、図の下側から立ち上げられ、絶縁体１６を除去し導体１７を露出させている。導体１７は、内部電極１４に対して圧縮端子２４とチューリップコンタクト１８を介して着脱可能に電気接続されている。

絶縁体１６とケーブル接続口２６の内面の間にはストレスコーン２３が配置されており、押圧金具２２で加圧されてケーブル１５の絶縁体１６を保持している。ブッシング１２の側面には、耐圧試験用の課電口２７が備えられている。課電口２７には、図１で説明したブッシング用試験端子３０が装着される。なお、ブッシング用試験端子３０が装着されていない場合には、課電口２７を塞ぐために絶縁栓１９が挿入され、蓋２５によって密閉されている。ブッシング１２の外表面のほぼ全体に、導電性塗料等による遮蔽部が形成されている。

次に、図１のケーブル試験用接続体について説明する。図１において、ブッシング用試験端子３０は、機器に直結されたブッシング１２に設けられた課電口２７に装着されて、ブッシング１２の内部電極１４に電気接続されるものである。（ａ）は装着前の状態、（ｂ）は装着後の状態を示す。ブッシング用試験端子３０は、接続端子部３１とリード接続部３２と両者を連結する胴部３３とを備える。この実施例では、接続端子部３１とリード接続部３２と胴部３３とを銅棒を切削加工して一体に製造した。接続端子部３１の円環状の外周面には機器１０の円筒状の内部電極１４に着脱可能に径方向に伸縮する、図の（ｃ）に示すようなばね状接触子３８が設けられている。

リード接続部３２は、課電試験用のリード線を接続する接続構造を有する。また、胴部３３の外周を包囲するように絶縁被覆３５が設けられている。フランジ部３７は、胴部３３をほぼ垂直に貫通させる板状体である。フランジ部３７には、ブッシング１２の課電口２７の開口端面に周辺を固定して、接続端子部３１の中心軸と内部電極１４の中心軸を一致させるように支持する固定手段を備える。ここでは固定手段は固定ボルト４１である。フランジ部３７は絶縁体から成る。絶縁被覆３５もフランジ部３７も、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）やエポキシ樹脂等の硬質絶縁体であればよい。絶縁被覆３５とフランジ部３７とは別々の材料を使用しても構わない。

ブッシング用試験端子３０は、例えば、接続端子部３１とリード接続部３２とを胴部３３により連結した構成をしており、銅棒を切削加工して一体的に形成される。リード線２１は例えば、２０００アンペアの試験電流を供給できるものとする。試験電圧は数千ボルトである。接続端子部３１は直径６０ｍｍ程度で、内部電極１４内に４０ｍｍ程度挿入される。全長は３５０ｍｍ程度で、羽子板状のリード接続部３２にリード線２１の一端がボルト等によって接続固定される。ブッシング用試験端子３０の自重やリード線２１の重さが加わると、内部電極１４に対する接続端子部３１の装着が緩むおそれがある。フランジ部３７は接続端子部３１の装着の緩みを防止する。絶縁被覆３５は１０ｍｍ程度の厚みのＦＲＰがよい。フランジ部３７は２０ｍｍ程度の厚みのＦＲＰがよい。

図３はブッシング用試験端子の課電口への使用状態を示す斜視図である。
ブッシング１２は、その端面にボルト孔４２を備える。ブッシング用試験端子３０のフランジ部３７にも、ボルト孔４３設けられている。ブッシング用試験端子３０はブッシング１２の端面にフランジ部３７を押しつけ、固定ボルト４１を締め付けて固定支持される。リード線２１の他端は図示しない試験装置に接続されている。

ここで、ブッシング用試験端子３０には、その自重やリード線２１の重さにより、図１（ｂ）に示すように、ｆ１、ｆ２、ｆ３といった方向の力が加わる。しかし、この実施例のような構造ならば、内部電極１４に対する接続端子部３１の装着が緩むことがなく、電気的にも機械的にも安定で確実な接続構造を実現できる。また、胴部３３の外周を包囲するように絶縁被覆３５が設けられているから、ブッシング１２の遮蔽部との間の電気絶縁特性も良好にできる。特に、この実施例では、絶縁被覆３５の接続端子部３１側に設けたオーバーハング３６によって沿面距離を長くして、電界緩和を図っている。

なお、上記の接続端子部３１は、図示したものに限定されない。既知の種々の構造の接続端子を採用することができる。例えば、ブッシング１２の内部電極にコイルスプリング状の接触子を配置した既知の構造の接続端子を使用することもできる。このときは、接続端子部３１にばね状接触子３８が不要になる。また、胴部３３とフランジ部３７とが一体化されていると、上記の効果が得られる。一体化されているというのは、ブッシング１２にフランジ部３７を固定したときに、内部電極１４に対する接続端子部３１の装着が緩まない程度に、フランジ部３７と絶縁被覆３５や胴部３３とが相互に固定されていることをいう。その結合手段は、各実施例に例示したとおり、接着、一体モールドはめ込み、ねじ止めといった様々な手段が可能である。

図４は実施例２のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。
上記の例では、絶縁被覆３５とフランジ部３７をそれぞれ任意の絶縁材料で構成することができる。この実施例では、絶縁被覆３５とフランジ部３７とをいずれも同質の電気絶縁体１６で構成した。絶縁材料にはＦＲＰのほかエポキシ樹脂等が適する。両者を一体にモールド成型すれば、隙間が生じ無いので電気的にも機械的にも丈夫にすることができる。両者を別々に成型した後に接着剤で接着固定してもよい。なお、図１の実施例では、フランジ部３７の接続端子部３１側の絶縁被覆３５を若干厚肉に成型して、オーバーハング３６の電気絶縁効果を確実にしている。

図５は実施例３のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。
絶縁被覆３５の外周面には雄ねじ４４が形成され、フランジ部３７には雄ねじ４４と螺合する雌ねじ４５が形成されている。フランジ部３７とそれ以外の部分とを別々に製造後、組み立てればよい。また、フランジ部３７と絶縁被覆３５とを螺合させると、フランジ部３７に対して絶縁被覆３５を施した胴部３３を正確に垂直に貫通させることができる。フランジ部３７と絶縁被覆３５とが螺合するので、事前に正確に位置合わせをすることができる。位置合わせ作業時も、フランジ部３７に対する胴部３３の角度が傾くことがない。位置合わせ後に接着剤でフランジ部３７と絶縁被覆３５とを接着するとよい。

図６は実施例４のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。
フランジ部３７は、なんらかの固定手段により、ブッシング１２の課電口２７に固定される。この実施例では、やや寸法の長いガイドボルト４６と位置決めナット４７が固定手段になる。ガイドボルト４６は、フランジ部３７を貫通して、ブッシング１２の課電口２７の開口端面に一端を螺着される。位置決めナット４７は、ガイドボルト４６上でフランジ部３７の位置ずれを阻止するように締め付けられる。

始めに図の（ａ）に示すように、接続端子部３１を内部電極１４に挿入する直前の状態にして、ガイドボルト４６をブッシング１２に固定する。この状態では、接続端子部３１がブッシング１２の内面や課電口２７の端面に衝突しないように、比較的容易に組み立てができる。また、この状態で内部電極１４と接続端子部３１との軸合わせをしておく。その後、（ｂ）に示すように、ブッシング用試験端子３０全体をスライドさせて、接続端子部３１を内部電極１４に装着する。ガイドボルト４６に沿ってフランジ部３７を移動させられるから、ブッシング１２の課電口２７内面の各部に接続端子部３１を衝突させないで、無理な力を加えることなく装着作業ができる。

図７は実施例５のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。
この実施例では、ブッシング用試験端子３０の胴部３３の外周面に、長手方向に沿ってスライドレール４８が設けられている。フランジ部３７には、スライドレール４８を介して胴部３３を軸方向にスライドさせる案内溝（図８（ｂ）にて説明）が設けられている。従って、図の（ａ）に示すように、フランジ部３７と接続端子部３１の距離を自由に変更できる。図の（ｂ）に示すように、始めにフランジ部３７をブッシング１２に固定ボルト４１を用いて固定する。このとき、接続端子部３１を内部電極１４に挿入する直前の状態にしておく。その後、（ｃ）に示すように、ブッシング用試験端子３０全体をスライドさせて、接続端子部３１を内部電極１４に装着する。

こうした作業は実施例４と同様である。その効果も同様である。即ち、フランジ部３７に支持された状態で安全に正確に接続端子部３１を内部電極１４に装着できる。接続端子部３１にはばね状接触子３８（図１）が設けられているから、内部電極１４中で接続端子部３１を回転させることは好ましくない。従って、実施例４や実施例５のようにスライド可能な機構を設けることが最も好ましい。なお、スライドレール４８上の図７（ｃ）に示した矢印位置に、任意の形状の位置決めマークを施しておくと、フランジ部３７を正確にこの状態に位置決めできる。即ち、接続端子部３１を確実に内部電極１４に装着した状態で作業を終了できる目安になる。

図８の（ａ）は実施例６のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。（ｂ）はフランジ部の正面図である。
この実施例では、絶縁被覆３５とフランジ部３７とを最適位置で相互に固定できる。フランジ部３７には図の（ａ）と（ｂ）に示すように、案内溝４９と突出部５５とが設けられている。円形の孔５１は絶縁被覆３５の外径とほぼ等しい内径の貫通孔である。この例ではフランジ部３７は全体として円盤状で、４個の止め孔５２を利用して、図１に示したようにしてブッシング１２の課電口２７に固定される。例えば、４本のスライドレール４８がそれぞれフランジ部３７の４個の案内溝４９に嵌り合う。その案内溝４９に突出部５５を介してピン５６を突き刺す。接続端子部３１を内部電極１４に装着した後は、外力により位置ずれが生じては困る。そこで、装着後に、絶縁被覆３５とフランジ部３７とを相互に固定するようにした。このストッパは、図の例ではピン５６とした。しかし、ボルト状のものや楔状のものでも構わない。このような構成にしておくと、例えば、ブッシング１２の課電口が下向きに設けられているような機器でも、確実に安定にブッシング用試験端子３０を固定できる。

図９は、実施例７のフランジ部３７を示す斜視図である。
ここでは、方形のフランジを例示する。実施例６のフランジ部と対応する部分は同一の符号を使用した。上記のようにして接続端子部３１を内部電極１４に装着する作業では、接続端子部３１をブッシング１２の内面に衝突させないように、内部電極１４の中心に向けて真っ直ぐに挿入する必要がある。そこで、この実施例では、作業中に目視できるよう、フランジ部３７は透明材から成るか、もしくは、透孔５３が設けられているように構成した。円形の孔５１は胴部３３や絶縁被覆３５を挿通するためのものである。止め孔５２は固定ボルト４１を挿通するためのものである。フランジ部３７が透明材かもしくは透孔が設けられていると、接続端子部３１を内部電極１４に装着する作業や装着状態を目視で確認できる。なお、フランジ部３７は円盤状のものでも方形のものでもよく、ブッシング１２の課電口に合わせて設計されるとよい。また、透孔５３の形状は任意である。窓状のものでもスリット状のものでも構わない。従って、フランジ部３７は、例えば、全体として星形にされても構わないし、格子状のものでも構わない。

実施例１のブッシング用試験端子を示す部分縦断側面図である。機器直結されたブッシング例縦断面図である。ブッシング用試験端子の使用状態を示す斜視図である。実施例２のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。実施例３のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。実施例４のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。実施例５のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。実施例６のブッシング用試験端子を示す部分縦断面図である。実施例７のフランジ部を示す斜視図である。

符号の説明

１２ブッシング
１３ボルト
１４内部電極
２１リード線
２７課電口
３０ブッシング用試験端子
３１接続端子部
３２リード接続部
３３胴部
３５絶縁被覆
３６オーバーハング
３７フランジ部
３８ばね状接触子
４１固定ボルト
４４雄ねじ
４５雌ねじ

Claims

機器に直結され外表面に遮蔽部が形成されているブッシングの課電口に装着されて、前記ブッシングの内部電極に電気接続されるものであって、
前記ブッシングの円筒状の内部電極に着脱される金属製の接続端子部と、
前記接続端子部に連結される金属製の胴部と、
前記胴部に連結され、課電試験用のリード線を接続する接続構造を有する金属製のリード接続部と、
絶縁体から成り、前記胴部の外周を包囲し、後記フランジ部の前記接続端子部側に沿面距離を長くするためのオーバーハングが設けられている絶縁被覆と、
電気絶縁体から成り、前記絶縁被覆の外周に設けられ、前記胴部がほぼ垂直に貫通した状態で、前記胴部と一体化され、前記ブッシングへの固定手段を有するフランジ部、
とを備えたことを特徴とするブッシング用試験端子。
請求項１に記載のブッシング用試験端子において、
前記絶縁被覆の外周面には雄ねじが形成され、前記フランジ部には、前記胴部を貫通させる貫通孔に前記雄ねじと螺合する雌ねじが形成されており、前記絶縁被覆の雄ねじ上で前記フランジ部が位置決めされていることを特徴とするブッシング用試験端子。
請求項１または２に記載のブッシング用試験端子において、
前記フランジ部は前記絶縁被覆に対して接着剤により接着固定されていることを特徴と
するブッシング用試験端子。
請求項１に記載のブッシング用試験端子において、
前記絶縁被覆と前記フランジ部とはいずれも同質の電気絶縁体からなり、一体にモールド成型されていることを特徴とするブッシング用試験端子。
請求項１に記載のブッシング用試験端子において、
前記胴部の外周面には、長手方向に沿ってスライドレールが設けられ、前記フランジ部には前記スライドレールを介して前記胴部を軸方向にスライドさせる案内部が設けられていることを特徴とするブッシング用試験端子。