JP7494255B2 - Bushing - Google Patents
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Description
本発明は、ケーブル終端接続部に用いられるブッシングに関し、特に、機器直結型の終端接続部の用途に好適なブッシングに関する。 The present invention relates to a bushing used in a cable termination connection, and in particular to a bushing suitable for use in a termination connection that is directly connected to equipment.
従来、ガス中終端接続部、油中終端接続部、気中終端接続部などのケーブル終端接続部が知られている。一般的には、ケーブル終端接続部は、内部導体及び内部導体の外周に配置される硬質の絶縁体を有する本体材料（以下、「ブッシング」と称する）に、接続材料が取り付けられたケーブル端末部を接続することで形成される。特に、開閉装置等の電力用機器との接続に使用される機器直結型の終端接続部は、機器接続部、課電部及びケーブル接続部を有するＴ字型（又はＬ字型）のブッシングを備えている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, cable termination connections such as gas termination connections, oil termination connections, and air termination connections are known. In general, cable termination connections are formed by connecting a cable terminal portion to which a connection material is attached to a main body material (hereinafter referred to as a "bushing") having an inner conductor and a hard insulator arranged on the outer periphery of the inner conductor. In particular, a device direct connection type termination connection used for connecting to power equipment such as a switchgear comprises a T-shaped (or L-shaped) bushing having an equipment connection portion, a voltage supply portion, and a cable connection portion (see, for example, Patent Document 1).
また、ブッシングの外周面には、電界の遮へい及び電界緩和のために、ほぼ全面にわたって導電性塗料からなる遮へい層が形成されている。この遮へい層は、例えば、電力用機器の機器ケースと電気的に接続されることにより接地される。 In addition, a shielding layer made of conductive paint is formed over almost the entire outer periphery of the bushing to shield and mitigate electric fields. This shielding layer is grounded, for example, by being electrically connected to the device case of the power device.
ところで、ケーブル終端接続部において、開閉サージや雷サージなどの様々なサージが発生し、ブッシングの内部導体に侵入した場合、導電性塗料からなる遮へい層の電力用機器側から離間した側の端部である非接地側端（例えば、課電部の固定フランジとの接続端部）に電圧が誘起され、当該遮へい層の電力用機器側の端部である接地側端との間にサージ電流が流れる。高圧ケーブル（例えば、１５４ｋＶ級以上）用の終端接続部では、遮へい層の形成領域が大きく、抵抗も大きくなるため、サージ電流によって遮へい層が損傷する虞がある。 When various surges, such as switching surges and lightning surges, occur at the cable termination connection and penetrate into the internal conductor of the bushing, a voltage is induced at the non-grounded end (e.g., the end connected to the fixed flange of the load section), which is the end of the shielding layer made of conductive paint that is separated from the power equipment side, and a surge current flows between the non-grounded end, which is the end of the shielding layer on the power equipment side. In termination connections for high-voltage cables (e.g., 154 kV class or higher), the shielding layer is formed in a large area and has high resistance, so there is a risk that the shielding layer will be damaged by the surge current.
本発明の目的は、サージ電流による遮へい層の損傷を防止できる機器直結型終端接続部用のブッシングを提供することである。 The object of the present invention is to provide a bushing for a terminal connection part directly connected to equipment that can prevent damage to the shielding layer caused by surge current.
本発明に係るブッシングは、
電力用機器に電力ケーブルを接続するための機器直結型終端接続部用のブッシングであって、
内部導体と、
前記内部導体の外周に配置される絶縁筒と、
前記絶縁筒の外周面に塗布された導電性塗料からなる遮へい層と、
前記遮へい層よりも小さい抵抗を有し、前記遮へい層の一方の端である前記電力用機器と接続する側の接地側端と、前記遮へい層の他方の端である前記電力用機器から離間した側の非接地側端とを電気的に接続する金属カバーと、を備える。
The bushing according to the present invention comprises:
A bushing for a direct connection type terminal connection part for connecting a power cable to a power device,
An inner conductor;
an insulating tube disposed around the outer periphery of the inner conductor;
a shielding layer made of a conductive paint applied to an outer peripheral surface of the insulating tube;
The shielding layer is provided with a metal cover having a smaller resistance than the shielding layer and electrically connecting one end of the shielding layer, which is a grounded end that connects to the power equipment, and the other end of the shielding layer, which is a non-grounded end that is separated from the power equipment.
本発明によれば、サージ電流による遮へい層の損傷を防止することができる。 The present invention makes it possible to prevent damage to the shielding layer caused by surge currents.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings.
図１は、実施の形態に係るブッシング１０を適用したケーブル終端接続部１の内部構造を示す断面図である。図２は、実施の形態に係るブッシングを適用したケーブル終端接続部の分解図である。ケーブル終端接続部１は、例えば、開閉装置や変圧器等の気密性を要求される電力用機器用の機器直結型終端接続部である。以下の説明において、第１ブッシング部１０Ａにおいては、図面中、左側を「先端側」、右側を「後端側」と称し、第２ブッシング部１０Ｂにおいては、図面中、上方を「先端側」、下方を「後端側」と称する。すなわち、部材を取り付ける方向の側を「先端側」、その反対側を「後端側」と称する。また、先端側の端面を「先端面」、後端側の端面を「後端面」と称することがある。また、ブッシング１０においては、図面中、ブッシング１０の上方にある外周面を「上面」と呼ぶことがある。 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a cable terminal connection part 1 to which a bushing 10 according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is an exploded view of a cable terminal connection part to which a bushing according to an embodiment of the present invention is applied. The cable terminal connection part 1 is a direct-connection type terminal connection part for electric power equipment that requires airtightness, such as a switchgear or a transformer. In the following description, in the first bushing part 10A, the left side in the drawing is referred to as the "tip side" and the right side is referred to as the "rear side", and in the second bushing part 10B, the upper side in the drawing is referred to as the "tip side" and the lower side is referred to as the "rear side". In other words, the side in the direction in which the member is attached is referred to as the "tip side", and the opposite side is referred to as the "rear side". In addition, the end face on the tip side may be referred to as the "tip face" and the end face on the rear side as the "rear face". In addition, in the bushing 10, the outer peripheral surface at the top of the bushing 10 in the drawing may be referred to as the "upper surface".
図１に示すように、ケーブル終端接続部１は、ブッシング１０にケーブル端末部２０が装着されることにより構成される。 As shown in FIG. 1, the cable termination connection part 1 is formed by attaching the cable terminal part 20 to the bushing 10.
ブッシング１０は、第１方向（例えば、水平方向（図１における左右方向））に延在する第１ブッシング部１０Ａと、第１方向に直交する第２方向（例えば、垂直方向（図１における上下方向））に延在する第２ブッシング部１０Ｂを有する。ブッシング１０は、第１ブッシング部１０Ａの軸方向中央部に第２ブッシング部１０Ｂが分岐接続されている、いわゆるＴ字型ブッシングである。なお、ブッシング１０は、第１ブッシング部１０Ａの軸方向端部に第２ブッシング部１０Ｂが接続されている、いわゆるＬ字型ブッシングであってもよい。この場合、後述の内部導体１１がＬ字型となり、後述する課電部１０２、第１の受容口１２１、当該受容口に取り付けるゴム絶縁栓４０が無い構造となる。 The bushing 10 has a first bushing part 10A extending in a first direction (e.g., horizontal direction (left and right direction in FIG. 1)) and a second bushing part 10B extending in a second direction (e.g., vertical direction (up and down direction in FIG. 1)) perpendicular to the first direction. The bushing 10 is a so-called T-shaped bushing in which the second bushing part 10B is branched and connected to the axial center part of the first bushing part 10A. The bushing 10 may also be a so-called L-shaped bushing in which the second bushing part 10B is connected to the axial end part of the first bushing part 10A. In this case, the internal conductor 11 described later is L-shaped, and the structure does not have a charging part 102 described later, a first receiving port 121, or a rubber insulating plug 40 attached to the receiving port.
第１ブッシング部１０Ａは、一方（図１における左側）の端部に、電力用機器が接続される機器接続部１０１を有し、他方（図１における右側）の端部に、耐圧試験時に課電用ケーブルが接続される課電部１０２を有する。第２ブッシング部１０Ｂは、開放端部に、ケーブル端末部２０が接続されるケーブル接続部１０３を有する。なお、課電部１０２は、通常使用時には絶縁栓４０で閉塞される。 The first bushing part 10A has an equipment connection part 101 at one end (left side in FIG. 1) to which an electric power device is connected, and a voltage charging part 102 at the other end (right side in FIG. 1) to which a voltage charging cable is connected during a voltage resistance test. The second bushing part 10B has a cable connection part 103 at its open end to which a cable terminal part 20 is connected. The voltage charging part 102 is closed with an insulating plug 40 during normal use.
ブッシング１０は、内部導体１１、絶縁筒１２、遮へい層１３、機器側固定フランジ１４及び課電側固定フランジ１５を備える。 The bushing 10 comprises an inner conductor 11, an insulating tube 12, a shielding layer 13, an equipment side fixing flange 14, and a load side fixing flange 15.
内部導体１１及び絶縁筒１２は、例えば、モールド成形により一体的に形成される。遮へい層１３は、絶縁筒１２の外周面に塗布された導電性塗料によって形成される。機器側固定フランジ１４は、第１ブッシング１０Ａの機器接続部１０１を除いた部分の機器側（図１においては左側）の端面に配置され、かつ、機器接続部１０１の後端部の外周に配置される。課電側固定フランジ１５は、課電部１０２における絶縁筒１２の端部、具体的には、第１ブッシング１０Ａにおける機器と反対側（図１においては右側）の端部に配置される。 The internal conductor 11 and the insulating tube 12 are integrally formed, for example, by molding. The shielding layer 13 is formed by a conductive paint applied to the outer circumferential surface of the insulating tube 12. The equipment side fixing flange 14 is disposed on the end face on the equipment side (left side in FIG. 1) of the first bushing 10A excluding the equipment connection part 101, and is disposed on the outer periphery of the rear end part of the equipment connection part 101. The current-carrying side fixing flange 15 is disposed on the end of the insulating tube 12 in the current-carrying part 102, specifically, on the end of the first bushing 10A opposite the equipment (right side in FIG. 1).
遮へい層１３は、外部への漏電を防止する遮へい部及びブッシング１０内の電界を緩和する電界緩和部として機能する。遮へい層１３は、第１ブッシング部１０Ａにおいて、機器側固定フランジ１４から課電側固定フランジ１５にわたって絶縁筒１２の外周面全体に形成される。また、遮へい層１３は、第２ブッシング部１０Ｂにおいて、絶縁筒１２の外周面のケーブル接続部１０３側の端部を除く部分に形成される。第２ブッシング部１０Ｂの遮へい層１３が形成されていない部分（図１における遮へい層１３の端部とケーブル側固定フランジ２６の間の部分）は、機器側の接地構造と、電力ケーブル５０の接地構造を絶縁する縁切り部１７となる。 The shielding layer 13 functions as a shielding section that prevents leakage to the outside and as an electric field mitigation section that mitigates the electric field within the bushing 10. In the first bushing section 10A, the shielding layer 13 is formed on the entire outer surface of the insulating tube 12 from the equipment side fixing flange 14 to the current-carrying side fixing flange 15. In the second bushing section 10B, the shielding layer 13 is formed on the outer surface of the insulating tube 12 except for the end on the cable connection section 103 side. The part of the second bushing section 10B where the shielding layer 13 is not formed (the part between the end of the shielding layer 13 and the cable side fixing flange 26 in FIG. 1) becomes the edge separation section 17 that insulates the grounding structure on the equipment side from the grounding structure of the power cable 50.
遮へい層１３は、機器側固定フランジ１４及び課電側固定フランジ１５と、機械的かつ電気的に接続される。遮へい層１３は、機器側固定フランジ１４を介して電力用機器の機器ケース６０と電気的に接続され、接地される。つまり、機器接続部１０１に連設する部分の絶縁筒１２の外周面における遮へい層１３の電力用機器側（機器接続部１０１側）の端部１３１が接地側端であり、課電部１０２及びケーブル接続部１０３における遮へい層１３の端部１３２、１３３は非接地側端である（以下、「接地側端１３１」、「非接地側端１３２、１３３」と称する）。機器側接続部１０１の接地側端１３１と課電部１０２の非接地側端１３２とを結ぶ導体経路における遮へい層１３の抵抗は、例えば、１０Ω以下である。 The shielding layer 13 is mechanically and electrically connected to the equipment side fixing flange 14 and the charging side fixing flange 15. The shielding layer 13 is electrically connected to the equipment case 60 of the power equipment via the equipment side fixing flange 14 and is grounded. In other words, the end 131 of the shielding layer 13 on the power equipment side (equipment connection part 101 side) on the outer circumferential surface of the insulating tube 12 of the part connected to the equipment connection part 101 is the ground side end, and the ends 132, 133 of the shielding layer 13 at the charging part 102 and the cable connection part 103 are non-ground side ends (hereinafter referred to as the "ground side end 131" and the "non-ground side end 132, 133"). The resistance of the shielding layer 13 in the conductor path connecting the ground side end 131 of the equipment side connection part 101 and the non-ground side end 132 of the charging part 102 is, for example, 10 Ω or less.
内部導体１１は、例えば銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性材料で形成される。内部導体１１は、課電部１０２に挿入される課電用のケーブル導体（図示略）と接続する第１導体接続部１１１と、ケーブル接続部１０３に挿入された電力ケーブル５０のケーブル導体５１と接続する第２導体接続部１１２を有する（図２参照）。なお、図１の実施の形態においては、通常使用時を示すため、課電部１０２には、ゴム絶縁栓４０が取り付けられており、内部導体１１の第１導体接続部１１１には、ゴム絶縁栓４０の先端側の導体が電気的に接続されている。 The internal conductor 11 is formed of a conductive material suitable for current flow, such as copper, aluminum, a copper alloy, or an aluminum alloy. The internal conductor 11 has a first conductor connection part 111 that connects to a cable conductor for current supply (not shown) inserted into the voltage supply part 102, and a second conductor connection part 112 that connects to a cable conductor 51 of a power cable 50 inserted into the cable connection part 103 (see FIG. 2). In the embodiment of FIG. 1, a rubber insulating plug 40 is attached to the voltage supply part 102 to show normal use, and the conductor on the tip side of the rubber insulating plug 40 is electrically connected to the first conductor connection part 111 of the internal conductor 11.
絶縁筒１２は、機械的強度の高い硬質プラスチック樹脂材料（例えば、エポキシ樹脂や繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）など）で形成される。絶縁筒１２は、課電部１０２側の端部に、課電用ケーブル（図示略）を受け入れる第１受容口１２１を有し、ケーブル接続部１０３側の端部に、ケーブル端末部２０を受け入れる第２受容口１２２を有する。第１受容口１２１は、内部導体１１の第１導体接続部１１１と連通し、第２受容口１２２は、内部導体１１の第２導体接続部１１２と連通する。 The insulating tube 12 is formed of a hard plastic resin material with high mechanical strength (e.g., epoxy resin or fiber reinforced plastics (FRP)). The insulating tube 12 has a first receiving port 121 at the end on the charging section 102 side for receiving a charging cable (not shown), and a second receiving port 122 at the end on the cable connection section 103 side for receiving a cable terminal section 20. The first receiving port 121 communicates with the first conductor connection section 111 of the internal conductor 11, and the second receiving port 122 communicates with the second conductor connection section 112 of the internal conductor 11.
機器側固定フランジ１４の外径は、機器ケース６０に設けられた固定用開口（符号略）の口径より大きい。機器ケース６０の固定用開口に、ブッシング１０の機器接続部１０１を挿入し、Ｏリング等のシール部材（符号略）を介して機器側固定フランジ１４を機器ケース６０にボルト締結することにより、ブッシング１０は、機器ケース６０に気密に固定される。 The outer diameter of the equipment side fixing flange 14 is larger than the diameter of the fixing opening (reference number omitted) provided in the equipment case 60. The equipment connection part 101 of the bushing 10 is inserted into the fixing opening of the equipment case 60, and the equipment side fixing flange 14 is bolted to the equipment case 60 via a sealing member (reference number omitted) such as an O-ring, thereby hermetically fixing the bushing 10 to the equipment case 60.
図２に示すように、ケーブル終端接続部１において、ケーブル端末部２０は、電力ケーブル５０の先端部に、導体接続端子２１、ストレスコーン２２、圧縮装置２３、保護金具２４、及び防食層（図示略）等の接続材料が取り付けられて構成される。 As shown in FIG. 2, in the cable termination connection section 1, the cable terminal section 20 is configured by attaching connection materials such as a conductor connection terminal 21, a stress cone 22, a compression device 23, a protective metal fitting 24, and a corrosion protection layer (not shown) to the tip of the power cable 50.
電力ケーブル５０は、例えば、ゴム又はプラスチックで絶縁された１５４ｋＶ級の電力ケーブルである。電力ケーブル５０は、中心から順に、ケーブル導体５１、ケーブル絶縁体５２、ケーブル外部半導電層５３、ケーブル遮へい層５４及びケーブルシース（図示略）等を有する。ケーブル端末部２０において、電力ケーブル５０の先端部から所定長で段剥ぎすることにより各層が露出される。 The power cable 50 is, for example, a 154 kV class power cable insulated with rubber or plastic. The power cable 50 has, in order from the center, a cable conductor 51, a cable insulator 52, a cable outer semiconductive layer 53, a cable shielding layer 54, and a cable sheath (not shown). At the cable terminal portion 20, each layer is exposed by step-stripping a predetermined length from the tip of the power cable 50.
なお、電力ケーブル５０がフリーストリッピングタイプ（フリストタイプとも呼ばれる）の場合は、ケーブル外部半導電層５３の先端部とケーブル絶縁体５２との段差部分を埋めるために、ケーブル外部半導電層５３の先端側に外部半導電処理部２５を設けるのが好ましい。外部半導電処理部２５は、ケーブル外部半導電層５３の段剥ぎされた先端側に、導電性塗料を塗布する、またはポリエチレンなどの半導電性テープを巻き付けてモールド処理することで形成される。 When the power cable 50 is of the free stripping type (also called the frist type), it is preferable to provide an external semiconductive processing part 25 on the tip side of the cable external semiconductive layer 53 in order to fill the step between the tip of the cable external semiconductive layer 53 and the cable insulator 52. The external semiconductive processing part 25 is formed by applying a conductive paint to the step-stripped tip side of the cable external semiconductive layer 53, or by wrapping a semiconductive tape such as polyethylene around it and performing a molding process.
ケーブル導体５１には、例えば、銅、アルミニウム、銅合金又はアルミニウム合金等からなる通電に適した導電性の導体接続端子２１が圧縮により接続される。これにより、ケーブル導体５１と導体接続端子２１とが電気的かつ機械的に接続される。ケーブル絶縁体５２から外部半導電処理部２５の先端部にわたる外周にストレスコーン２２が装着される。また、ストレスコーン２２の後端側には、圧縮装置２３及び保護金具２４が装着される。 A conductive conductor connection terminal 21 suitable for current flow and made of, for example, copper, aluminum, a copper alloy, or an aluminum alloy, is connected to the cable conductor 51 by compression. This electrically and mechanically connects the cable conductor 51 and the conductor connection terminal 21. A stress cone 22 is attached to the outer periphery extending from the cable insulator 52 to the tip of the external semiconductive processing part 25. A compression device 23 and a protective fitting 24 are attached to the rear end side of the stress cone 22.
ストレスコーン２２は、先端側の絶縁部（符号略）と後端側の半導電部（符号略）が、モールド成型により一体的に形成され、全体として紡錘形状を有するプレモールド絶縁筒である。絶縁部は、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の絶縁性ゴム材料で形成され、半導電部は、例えば、半導電性のエチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）又はシリコーンゴム等の半導電性ゴム材料で形成されている。 The stress cone 22 is a pre-molded insulating tube having an overall spindle shape, with an insulating portion (numeral omitted) at the tip end and a semi-conductive portion (numeral omitted) at the rear end integrally formed by molding. The insulating portion is formed of an insulating rubber material such as ethylene propylene rubber (EP rubber) or silicone rubber, and the semi-conductive portion is formed of a semi-conductive rubber material such as semi-conductive ethylene propylene rubber (EP rubber) or silicone rubber.
ストレスコーン２２の後端部（半導電部）は、電力ケーブル５０のケーブル外部半導電層５３に電気的に接続される。本実施の形態では、ストレスコーン２２の後端部（半導電部）は、外部半導電処理部２５に接続されており、外部半導電処理部２５を介してケーブル外部半導電層５３に電気的に接続されている。ケーブル外部半導電層５３がボンドタイプの場合は、ケーブル外部半導電層５３の端部をスロープ状に形成して、ストレスコーン２２の後端部（半導電部）に直接接続されるようにしてもよい。ストレスコーン２２の先端側（絶縁部）の外周面は、ブッシング１０の絶縁筒１２の第２受容口１２２に対応する形状を有し、ストレスコーン２２が圧縮装置２３により押圧されることで絶縁筒１２の第２受容口１２２に圧接される。 The rear end (semiconductive portion) of the stress cone 22 is electrically connected to the cable external semiconductive layer 53 of the power cable 50. In this embodiment, the rear end (semiconductive portion) of the stress cone 22 is connected to the external semiconductive processing portion 25 and is electrically connected to the cable external semiconductive layer 53 via the external semiconductive processing portion 25. When the cable external semiconductive layer 53 is a bond type, the end of the cable external semiconductive layer 53 may be formed in a slope shape and directly connected to the rear end (semiconductive portion) of the stress cone 22. The outer peripheral surface of the tip side (insulating portion) of the stress cone 22 has a shape corresponding to the second receiving port 122 of the insulating tube 12 of the bushing 10, and the stress cone 22 is pressed against the second receiving port 122 of the insulating tube 12 by being pressed by the compression device 23.
圧縮装置２３は、押し金具、押し金具フランジ、スプリング、及び座金等を有する（符号略）。押し金具フランジは、ケーブル端末部２０をブッシング１０に固定するための固定部材である。本実施の形態においては、ケーブル側固定フランジ２６が押し金具フランジにて形成されている。すなわち、本実施の形態において、ケーブル側固定フランジ２６は、圧縮装置２３の一部を形成しているが、押し金具フランジや圧縮装置２３の一部で形成することに限定されない。例えば、ケーブル端末部２０の構造によっては、保護金具２４でケーブル側固定フランジ２６を形成するなど、ケーブル端末部２０を形成する金具であれば、特に構造は限定されない。 The compression device 23 has a press fitting, a press fitting flange, a spring, a washer, etc. (reference numbers omitted). The press fitting flange is a fixing member for fixing the cable terminal portion 20 to the bushing 10. In this embodiment, the cable side fixing flange 26 is formed by a press fitting flange. That is, in this embodiment, the cable side fixing flange 26 forms part of the compression device 23, but is not limited to being formed by a press fitting flange or part of the compression device 23. For example, depending on the structure of the cable terminal portion 20, the cable side fixing flange 26 may be formed by a protective fitting 24, and the structure is not particularly limited as long as it is a fitting that forms the cable terminal portion 20.
電力ケーブル５０の先端部を段剥ぎした後、保護金具２４、圧縮装置２３、ストレスコーン２２を電力ケーブル５０に装着し、ケーブル導体５１に導体接続端子２１を取り付けることにより、ケーブル端末部２０が組み立てられる。ブッシング１０に対してケーブル側固定フランジ２６である押し金具フランジをボルト締結により固定することにより、ストレスコーン２２の先端側の絶縁部の外周面が絶縁筒１２の第２受容口１２２の内壁面に押し付けられ、導体接続端子２１は内部導体１１と電気的に接続される。 After the tip of the power cable 50 is stripped in stages, the protective bracket 24, compression device 23, and stress cone 22 are attached to the power cable 50, and the conductor connection terminal 21 is attached to the cable conductor 51, thereby assembling the cable terminal 20. By fixing the cable side fixing flange 26, which is the pressing bracket flange, to the bushing 10 by bolting, the outer surface of the insulating part at the tip side of the stress cone 22 is pressed against the inner wall surface of the second receiving port 122 of the insulating tube 12, and the conductor connection terminal 21 is electrically connected to the inner conductor 11.
さらに、本実施の形態に係るブッシング１０には、サージ対策として、金属カバー３０が設けられている。図３Ａ、図３Ｂは、ブッシング１０に設けられる金属カバー３０を示す図である。図３Ａでは、金属カバー３０を網掛けのハッチングで示している。図３Ｂでは、遮へい層１３の形成領域を斜線のハッチングで示し、遮へい層１３と金属カバー３０との位置関係を明確化している。 Furthermore, the bushing 10 according to this embodiment is provided with a metal cover 30 as a surge protection measure. Figures 3A and 3B are diagrams showing the metal cover 30 provided on the bushing 10. In Figure 3A, the metal cover 30 is shown with cross-hatching. In Figure 3B, the formation area of the shielding layer 13 is shown with diagonal hatching, clarifying the positional relationship between the shielding layer 13 and the metal cover 30.
図３に示すように、金属カバー３０は、遮へい層１３の接地側端１３１と、非接地側端１３２及び非接地側端１３３とを電気的に接続する。金属カバー３０は、遮へい層１３よりも抵抗が小さい。これにより、開閉サージや雷サージなどの様々なサージが発生したときのサージ電流は、遮へい層１３ではなく、金属カバー３０を流れることとなる。なお、「抵抗が小さい」とは、形成材料自体の抵抗率ではなく、同一電流経路における抵抗が小さいことを意味する。 As shown in FIG. 3, the metal cover 30 electrically connects the grounded end 131 of the shielding layer 13 to the non-grounded end 132 and non-grounded end 133. The metal cover 30 has a lower resistance than the shielding layer 13. As a result, when various surges such as switching surges and lightning surges occur, the surge current flows through the metal cover 30 instead of the shielding layer 13. Note that "low resistance" does not mean the resistivity of the material itself, but the low resistance in the same current path.
金属カバー３０は、金属材料からなる板材で形成される。板材を用いることで、厚さ寸法を抑えつつ表面積を大きくとることができる。金属カバー３０は、例えば、ステンレス、アルミニウム、または真鍮（黄銅）等の金属材料で形成される。金属カバー３０は、錆びにくさ、加工のしやすさ、バネ性を有する観点から、ステンレス製で形成するのが好ましい。 The metal cover 30 is formed from a plate material made of a metal material. By using a plate material, it is possible to increase the surface area while keeping the thickness dimension small. The metal cover 30 is formed from a metal material such as stainless steel, aluminum, or brass. From the viewpoints of rust resistance, ease of processing, and springiness, it is preferable to form the metal cover 30 from stainless steel.
金属カバー３０の板厚は、遮へい層１３の膜厚の１０倍以上であることが好ましい。なお、導電性塗料によって形成する遮へい層１３の膜厚は、例えば、５μｍ～１００μｍである。金属カバー３０において、接地側端１３１に対応する位置と非接地側端１３２に対応する位置とを結ぶ導体経路における抵抗は、遮へい層１３における接地側端１３１と非接地側端１３２とを結ぶ導体経路における抵抗より小さい。金属カバー３０の接地側端１３１と非接地側端１３２とを結ぶ導体経路における抵抗は、例えば１Ω以下である。これにより、金属カバー３０の抵抗を、遮へい層１３の抵抗よりも容易に小さくすることができる。 The thickness of the metal cover 30 is preferably 10 times or more the thickness of the shielding layer 13. The thickness of the shielding layer 13 formed by conductive paint is, for example, 5 μm to 100 μm. In the metal cover 30, the resistance of the conductor path connecting the position corresponding to the grounded end 131 and the position corresponding to the non-grounded end 132 is smaller than the resistance of the conductor path connecting the grounded end 131 and the non-grounded end 132 in the shielding layer 13. The resistance of the conductor path connecting the grounded end 131 and the non-grounded end 132 of the metal cover 30 is, for example, 1 Ω or less. This makes it easy to make the resistance of the metal cover 30 smaller than the resistance of the shielding layer 13.
具体的には、金属カバー３０は、第１ブッシング部１０Ａの周面を覆う第１カバー部３１、第２ブッシング部１０Ｂの周面に配置される第２カバー部３２、及び、第１カバー部３１と第２カバー部３２とを連結する連結部３３を有する。第１カバー部３１と連結部３３、連結部３３と第２カバー部３２は、例えば、ボルトによって締結される。金属カバー３０を複数の部材で構成することにより、ブッシング１０への取り付け作業が容易になる。 Specifically, the metal cover 30 has a first cover part 31 that covers the peripheral surface of the first bushing part 10A, a second cover part 32 that is disposed on the peripheral surface of the second bushing part 10B, and a connecting part 33 that connects the first cover part 31 and the second cover part 32. The first cover part 31 and the connecting part 33, and the connecting part 33 and the second cover part 32 are fastened together, for example, by bolts. By constructing the metal cover 30 from multiple parts, the work of attaching it to the bushing 10 is facilitated.
第１カバー部３１は、第１ブッシング部１０Ａにおける絶縁筒１２の外周面に沿う湾曲形状を有し、第１ブッシング部１０Ａの外周面の一部（本実施の形態では第１ブッシング部１０Ａの上面の一部）を覆うように配置される。第１カバー部３１は、図３Ａに示すように、第１ブッシング部１０Ａにおける絶縁筒１２の外周面の一部を覆ってもよいし、全体的に覆ってもよい。第１カバー部３１の大きさ及び形状は、第１カバー部３１に要求される特性に基づいて設定される。第１カバー部３１に要求される特性とは、例えば抵抗などの電気的特性および耐振動性などの機械的特性である。 The first cover part 31 has a curved shape that follows the outer peripheral surface of the insulating tube 12 in the first bushing part 10A, and is arranged so as to cover a part of the outer peripheral surface of the first bushing part 10A (in this embodiment, a part of the upper surface of the first bushing part 10A). As shown in FIG. 3A, the first cover part 31 may cover a part of the outer peripheral surface of the insulating tube 12 in the first bushing part 10A, or may cover the entire outer peripheral surface. The size and shape of the first cover part 31 are set based on the characteristics required of the first cover part 31. The characteristics required of the first cover part 31 are, for example, electrical characteristics such as resistance and mechanical characteristics such as vibration resistance.
具体的には、第１カバー部３１は、機器接続部１０１側（図３Ａ、図３Ｂにおける左側）の端部が機器側固定フランジ１４の外周面（本実施の形態では図１に示すように機器側固定フランジ１４の後端側の外周面）にボルト締結によって取り付けられ、課電部１０２側（図３Ａ、図３Ｂにおける右側）の端部が課電側固定フランジ１５の外周面にボルト締結によって取り付けられている。 Specifically, the end of the first cover part 31 on the device connection part 101 side (left side in Figs. 3A and 3B) is attached to the outer circumferential surface of the device side fixing flange 14 (the outer circumferential surface of the rear end side of the device side fixing flange 14 as shown in Fig. 1 in this embodiment) by bolting, and the end on the voltage supply part 102 side (right side in Figs. 3A and 3B) is attached to the outer circumferential surface of the voltage supply side fixing flange 15 by bolting.
また、第１カバー部３１と遮へい層１３との間には、空気層（隙間）が設けられている。機器側固定フランジ１４及び課電側固定フランジ１５の外径を、絶縁筒１２の外径よりも大きくし、機器側固定フランジ１４及び課電側固定フランジ１５の外周面が絶縁筒１２の外周面よりも張り出すようにすることで、第１カバー部３１と遮へい層１３との間に容易に所定厚さの空気層を形成することができる。第１カバー部３１と遮へい層１３との間に設けられる空気層の厚さは、例えば３ｍｍである。 In addition, an air layer (gap) is provided between the first cover part 31 and the shielding layer 13. By making the outer diameters of the equipment side fixing flange 14 and the charging side fixing flange 15 larger than the outer diameter of the insulating tube 12 and making the outer peripheral surfaces of the equipment side fixing flange 14 and the charging side fixing flange 15 protrude beyond the outer peripheral surface of the insulating tube 12, an air layer of a predetermined thickness can be easily formed between the first cover part 31 and the shielding layer 13. The thickness of the air layer provided between the first cover part 31 and the shielding layer 13 is, for example, 3 mm.
第２カバー部３２は、帯形状の板材を円弧状に湾曲させてリング状に形成した金属バンドであり、第２ブッシング部１０Ｂの外周面を周方向に取り囲むように配置される。第２カバー部３２は、例えば、半導電ゴム層を介して遮へい層１３と密着する。これにより、第２カバー部３２は遮へい層１３と電気的に接続される。また例えば、第２カバー部３２と遮へい層１３との間に空気層が介在してもよい。 The second cover part 32 is a metal band formed by bending a strip-shaped plate material into an arc to form a ring, and is arranged so as to surround the outer peripheral surface of the second bushing part 10B in the circumferential direction. The second cover part 32 is in close contact with the shielding layer 13, for example, via a semiconductive rubber layer. This allows the second cover part 32 to be electrically connected to the shielding layer 13. Also, for example, an air layer may be interposed between the second cover part 32 and the shielding layer 13.
第２カバー部３２は、遮へい層１３の非接地側端１３３と縁切り部１７の境界を覆うように配置される。すなわち、遮へい層１３の非接地側端１３３の端面は、第２カバー部３２によって完全に覆われている。したがって、遮へい層１３の非接地側端１３３は、確実に接地される。 The second cover portion 32 is arranged to cover the boundary between the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 and the edge separation portion 17. In other words, the end face of the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 is completely covered by the second cover portion 32. Therefore, the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 is reliably grounded.
連結部３３は、第１カバー部３１と第２カバー部３２とを連結する。連結部３３の形状は、本実施の形態では、薄い板状に形成されるが特に限定されず、断面積は、３０ｍｍ２以上であることが好ましい。これにより、遮へい層１３の接地側端１３１とケーブル接続部１０３側の非接地側端１３３とを結ぶ経路における金属カバー３０の抵抗が増大するのを防止できる。 The connecting portion 33 connects the first cover portion 31 and the second cover portion 32. In this embodiment, the shape of the connecting portion 33 is formed into a thin plate shape, but is not particularly limited, and the cross-sectional area is preferably 30 mm2 or more. This makes it possible to prevent an increase in the resistance of the metal cover 30 in the path connecting the ground side end 131 of the shielding layer 13 and the non-ground side end 133 on the cable connection portion 103 side.
このように、本実施の形態に係るブッシング１０は、電力用機器に電力ケーブル５０を接続するための機器直結型終端接続部用のブッシングであって、内部導体１１と、内部導体１１の外周に配置される絶縁筒１２と、絶縁筒１２の外周面に塗布された導電性塗料からなる遮へい層１３と、遮へい層１３よりも小さい抵抗を有し、遮へい層１３の一方の端である電力用機器と接続する側の接地側端１３１と遮へい層１３の他方の端である電力用機器から離間した側の非接地側端１３２、１３３とを電気的に接続する金属カバー３０と、を備える。ブッシング１０によれば、遮へい層１３よりも抵抗の小さい金属カバー３０にサージ電流が流れるので、サージ電流が流れることによって遮へい層１３が損傷するのを防止できる。 Thus, the bushing 10 according to this embodiment is a bushing for a direct-connection type terminal connection part for connecting a power cable 50 to a power device, and includes an inner conductor 11, an insulating tube 12 arranged on the outer periphery of the inner conductor 11, a shielding layer 13 made of conductive paint applied to the outer periphery of the insulating tube 12, and a metal cover 30 having a smaller resistance than the shielding layer 13 and electrically connecting a grounded end 131, which is one end of the shielding layer 13 that connects to the power device, to non-grounded ends 132, 133, which are the other end of the shielding layer 13 that are separated from the power device. According to the bushing 10, a surge current flows through the metal cover 30, which has a smaller resistance than the shielding layer 13, so that the shielding layer 13 can be prevented from being damaged by the flow of the surge current.
また、ブッシング１０は、第１ブッシング部１０Ａの機器接続部１０１を除いた部分の機器接続部１０１側（図中左側）の端部（第１端部）及び課電部１０２側（図中右側）の端部（第２端部）を有し、第１方向（水平方向）に延在する第１ブッシング部１０Ａと、第１ブッシング部１０ＡにＴ字型又はＬ字型に接続される第２ブッシング部１０Ｂと、を備え、遮へい層１３の接地側端１３１は、機器接続部１０１側の端部に配置され、遮へい層１３の非接地側端１３２は、課電部１０２側の端部に配置される。また、ブッシング１０が第１ブッシング部１０Ａから第２ブッシング部１０Ｂに分岐していることにより、遮へい層１３も分岐する。これにより、非接地側端１３２以外の非接地側端１３３は第２ブッシング部１０Ｂに配置される。遮へい層１３の非接地側端１３３は、本実施の形態では、第２ブッシング部１０Ｂにおける縁切り部１７の第１ブッシング部１０Ａ側（図中上側）の端部に配置される。言い換えれば、遮へい層１３の非接地側端１３３は、縁切り部１７との境界である。これにより、遮へい層１３の形成領域が比較的大きく、サージ電流によって損傷を受けやすい大型のブッシングにおいても、サージ電流による遮へい層１３の損傷を抑制することができる。 The bushing 10 has an end (first end) on the device connection part 101 side (left side in the figure) of the first bushing part 10A excluding the device connection part 101 and an end (second end) on the power supply part 102 side (right side in the figure), and includes the first bushing part 10A extending in the first direction (horizontal direction) and the second bushing part 10B connected to the first bushing part 10A in a T-shape or L-shape. The ground side end 131 of the shielding layer 13 is disposed at the end on the device connection part 101 side, and the non-ground side end 132 of the shielding layer 13 is disposed at the end on the power supply part 102 side. In addition, the shielding layer 13 is also branched because the bushing 10 branches from the first bushing part 10A to the second bushing part 10B. As a result, the non-ground side end 133 other than the non-ground side end 132 is disposed in the second bushing part 10B. In this embodiment, the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 is disposed at the end of the edge separation portion 17 of the second bushing portion 10B on the first bushing portion 10A side (upper side in the figure). In other words, the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 is the boundary with the edge separation portion 17. This makes it possible to suppress damage to the shielding layer 13 caused by surge currents even in large bushings in which the formation area of the shielding layer 13 is relatively large and which are easily damaged by surge currents.
また、ブッシング１０において、遮へい層１３の非接地側端１３３とケーブル側固定フランジ２６を取り付ける端部との間に縁切り部１７が形成されており、第２カバー部３２は、非接地側端１３３と縁切り部１７の境界を覆うように配置されている。これにより、ケーブル側固定フランジ２６との間での放電は、遮へい層１３の非接地側端１３３ではなく第２カバー部３２との間で生じるので、遮へい層１３の非接地側端１３３が損傷するのを防ぐことができ、信頼性が向上する。 In addition, in the bushing 10, a cut-off section 17 is formed between the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 and the end where the cable-side fixing flange 26 is attached, and the second cover section 32 is arranged to cover the boundary between the non-grounded end 133 and the cut-off section 17. As a result, discharge between the cable-side fixing flange 26 occurs between the second cover section 32 and not the non-grounded end 133 of the shielding layer 13, so that the non-grounded end 133 of the shielding layer 13 can be prevented from being damaged, improving reliability.
また、ブッシング１０は、第１ブッシング部１０Ａの機器接続部１０１を除いた部分の機器接続部１０１側（図中左側）の端部（第１端部）に配置され、遮へい層１３の接地側端１３１が接続される機器側固定フランジ１４と、第１ブッシング部１０Ａの課電部１０２側（図中右側）の端部（第２端部）に配置され、遮へい層１３の非接地側端１３２が接続される課電側固定フランジ１５と、を備え、第１カバー部３１は、機器側固定フランジ１４及び課電側固定フランジ１５に、機械的かつ電気的に接続されている。これにより、金属カバー３０によって、遮へい層１３の接地側端１３１と非接地側端１３２とを容易に電気的に接続することができる。 The bushing 10 is provided with an equipment-side fixed flange 14 that is disposed at the end (first end) of the first bushing part 10A on the equipment connection part 101 side (left side in the figure) of the part excluding the equipment connection part 101, and is connected to the ground side end 131 of the shielding layer 13, and a charging side fixed flange 15 that is disposed at the end (second end) of the first bushing part 10A on the charging part 102 side (right side in the figure) and is connected to the non-ground side end 132 of the shielding layer 13, and the first cover part 31 is mechanically and electrically connected to the equipment-side fixed flange 14 and the charging side fixed flange 15. This allows the metal cover 30 to easily electrically connect the ground side end 131 and the non-ground side end 132 of the shielding layer 13.
また、ブッシング１０において、金属カバー３０は、第１ブッシング部１０Ａの外周面を覆う第１カバー部３１と、第２ブッシング部１０Ｂの外周面に配置されるリング状の第２カバー部３２と、第１カバー部３１と第２カバー部３２とを連結する連結部３３と、を有する。
これにより、ブッシング１０の外周面に、金属カバー３０を容易に取り付けることができる。
In addition, in the bushing 10, the metal cover 30 has a first cover portion 31 that covers the outer peripheral surface of the first bushing portion 10A, a ring-shaped second cover portion 32 that is arranged on the outer peripheral surface of the second bushing portion 10B, and a connecting portion 33 that connects the first cover portion 31 and the second cover portion 32.
This makes it possible to easily attach the metal cover 30 to the outer peripheral surface of the bushing 10 .
また、ブッシング１０において、連結部３３は、断面積が３０ｍｍ２以上である。これにより、遮へい層１３の接地側端１３１とケーブル接続部１０３側の非接地側端１３３とを結ぶ経路における金属カバー３０の抵抗が増大するのを防止でき、金属カバー３０に確実にサージ電流を流すことができる。 In the bushing 10, the connecting portion 33 has a cross-sectional area of 30 mm2 or more. This makes it possible to prevent an increase in the resistance of the metal cover 30 in the path connecting the grounded end 131 of the shielding layer 13 and the non-grounded end 133 of the cable connection portion 103, and ensures that a surge current flows through the metal cover 30.
また、ブッシング１０において、遮へい層１３と金属カバー３０との間に、所定厚さの空気層が介在する。これにより、遮へい層１３と金属カバー３０との間で生じうる放電を抑制することができる。 In addition, in the bushing 10, an air layer of a certain thickness is interposed between the shielding layer 13 and the metal cover 30. This makes it possible to suppress discharges that may occur between the shielding layer 13 and the metal cover 30.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。 The invention made by the inventor has been specifically described above based on the embodiment, but the invention is not limited to the above embodiment and can be modified without departing from the gist of the invention.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
１ ケーブル終端接続部
１０ ブッシング
１０Ａ 第１ブッシング部
１０Ｂ 第２ブッシング部
１１ 内部導体
１２ 絶縁筒
１３ 遮へい層
１３１ 接地側端
１３２、１３３ 非接地側端
１４ 機器側固定フランジ
１５ 課電側固定フランジ
１７ 縁切り部
２０ ケーブル端末
２６ ケーブル側固定フランジ（押し金具フランジ）
３０ 金属カバー
３１ 第１カバー部
３２ 第２カバー部
３３ 連結部
５０ 電力ケーブル
1 Cable termination connection part 10 Bushing 10A First bushing part 10B Second bushing part 11 Inner conductor 12 Insulating tube 13 Shielding layer 131 Grounded side end 132, 133 Non-grounded side end 14 Equipment side fixing flange 15 Loading side fixing flange 17 Edge cutting part 20 Cable terminal 26 Cable side fixing flange (press fitting flange)
30 Metal cover 31 First cover part 32 Second cover part 33 Connection part 50 Power cable
Claims (7)
内部導体と、
前記内部導体の外周に配置される絶縁筒と、
前記絶縁筒の外周面に塗布された導電性塗料からなる遮へい層と、
前記遮へい層よりも小さい抵抗を有し、前記遮へい層の一方の端である前記電力用機器と接続する側の接地側端と、前記遮へい層の他方の端である前記電力用機器から離間した側の非接地側端とを電気的に接続する金属カバーと、
を備えるブッシング。 A bushing for a direct connection type terminal connection part for connecting a power cable to a power device,
An inner conductor;
an insulating tube disposed around the outer periphery of the inner conductor;
a shielding layer made of a conductive paint applied to an outer peripheral surface of the insulating tube;
a metal cover having a resistance smaller than that of the shielding layer, electrically connecting one end of the shielding layer, which is a grounded end connected to the power equipment, and the other end of the shielding layer, which is a non-grounded end separated from the power equipment;
A bushing comprising:
前記第１ブッシング部にＴ字型又はＬ字型に接続される第２ブッシング部と、を備え、
前記遮へい層の前記接地側端は、前記第１ブッシング部の前記第１端部に配置され、
前記遮へい層の前記非接地側端は、前記第１ブッシング部の前記第２端部に配置され、
前記遮へい層が分岐した前記非接地側端以外の非接地側端は、前記第２ブッシング部に配置される、
請求項１に記載のブッシング。 a first bushing portion having a first end and a second end and extending in a first direction;
a second bushing portion connected to the first bushing portion in a T-shape or an L-shape,
the ground side end of the shielding layer is disposed at the first end of the first bushing portion,
the non-grounded end of the shielding layer is disposed at the second end of the first bushing portion,
The non-ground side end other than the non-ground side end where the shielding layer is branched is disposed in the second bushing portion.
2. The bushing of claim 1.
前記金属カバーは、前記非接地側端と前記縁切り部の境界を覆うように配置される、
請求項２に記載のブッシング。 a cut-off portion is formed between the non-ground side end of the second bushing portion of the shielding layer and an end of the second bushing portion to which a cable side fixing flange is attached,
The metal cover is disposed so as to cover the boundary between the non-grounding side end and the edge separation portion.
3. The bushing of claim 2.
前記第１ブッシング部の前記第２端部に配置され、前記遮へい層の前記非接地側端が電気的に接続される課電側固定フランジと、を備え、
前記金属カバーは、前記機器側固定フランジ及び前記課電側固定フランジに、機械的かつ電気的に接続されている、
請求項３に記載のブッシング。 an equipment-side fixing flange disposed at the first end of the first bushing portion and to which the ground-side end of the shielding layer is electrically connected;
a current-carrying-side fixing flange disposed at the second end of the first bushing portion and to which the non-grounded end of the shielding layer is electrically connected;
The metal cover is mechanically and electrically connected to the equipment side fixing flange and the voltage-applying side fixing flange.
4. The bushing of claim 3.
前記第２ブッシング部の周面に配置されるリング状の第２カバー部と、
前記第１カバー部と前記第２カバー部とを連結する連結部と、を有する、
請求項２から４のいずれか一項に記載のブッシング。 The metal cover includes a first cover portion that covers a peripheral surface of the first bushing portion;
a ring-shaped second cover portion disposed on a peripheral surface of the second bushing portion;
A connecting portion that connects the first cover portion and the second cover portion.
A bushing according to any one of claims 2 to 4.
請求項５に記載のブッシング。 The connecting portion has a cross-sectional area of 30 mm2 or more.
6. The bushing of claim 5.
請求項１から４のいずれか一項に記載のブッシング。 An air layer having a predetermined thickness is interposed between the shielding layer and the metal cover.
A bushing according to any one of claims 1 to 4.
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