JPH01272013A - 高電圧絶縁器およびその製造方法 - Google Patents

高電圧絶縁器およびその製造方法

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JPH01272013A
JPH01272013A JP1030907A JP3090789A JPH01272013A JP H01272013 A JPH01272013 A JP H01272013A JP 1030907 A JP1030907 A JP 1030907A JP 3090789 A JP3090789 A JP 3090789A JP H01272013 A JPH01272013 A JP H01272013A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高電圧絶縁器およびその製造方法に関する。特
に、本発明は高電圧絶縁器の長手方向に沿った沿面電流
に対する抵抗の改善およびフラッシュオーバーの傾向の
減少に関する。高電圧とは、lkV以上、例えば15k
V*りli25kVヲ意味する。
[従来の技術] 「絶縁器」なる語は、実質的に全体が絶縁材料で作られ
ている電気要素だけでな(、避雷器のような要素、即ち
、絶縁性外側表面を有するが、使用のある段階では導電
性となる要素も含むものとして使用している。
一般的な陶磁器製絶縁器は、周囲で周状に延びている複
数の一体の陶磁器製シェドを有する陶磁器製の中実円筒
状コアを有して成り、コアは、絶縁器への電気接続のた
めに各端で金属取付部品に接続および/または機械的に
固定される。絶縁器の長さ、シェドの数および直径は、
絶縁器の使用電圧および使用される環境に応じて選択さ
れるが、使用電圧がより高くなり、また、例えば水、酸
および塩による汚染のために使用される環境がより苛酷
になれば、そのような要因は増加する。
そのような絶縁器の性能は種々の方法で改善することが
できる。例えば、レイケム(Raychem)から市販
されているいわゆるクリーピッジ・エキステンダー(c
reepage extender)を各シェドに結合
してよい。クリーピッジ・エキステンダーはポリマー材
料から作られ、回復性に設計され、環状構造であり、シ
ェドの上に配置され、加熱されて熱回復され、シェドの
リムがクリービッジ・エキステンダーの内部の接着剤被
覆溝に結合するようにシェドに配置される。クリーピッ
ジ・エキステンダーの周方向に延びている環状面は、絶
縁器の(高電圧の)一方の端の取付部品から(はるかに
低電圧の、例えば接地電圧の)他方の端の取付部品に沿
面電流が流れる必要があるパス長を相当増やす。そのよ
うなりリービッジ・エキステンダーは環状構造であるが
、これらの取付部品の直径は通常大きくなく、エキステ
ンダーはその上を通過するので、取付部品の取り付けの
前または後に絶縁器の陶磁器製シェドに取り付けること
ができる。しかしながら、そのような陶磁器製絶縁器を
電気システムに接続すると、端の取付部品を外してコア
の上でクリーピッジ・エキステンダーを滑動できるよう
にしなければクリービッジ・エキステンダーを取り付け
ることができない。このようなことは不都合であり、時
間を要し、また、費用がかさむことである。
ポリマーラップアラウンドデバイスがイギリス国特許第
1,542,845号に記載されており、クリービッジ
・エキステンダーとは全体としては異なる方法で、また
、全体としては異なる目的で陶磁器製絶縁器の性能を向
上させている。このデバイスは、ブースター・シェド(
booster 5hed)として知られレイケムから
市販されているが、陶磁器製シェドのある領域で絶縁器
のコアの周囲で巻き付けて、自由端で自体重ねて、その
後、これをポツプ−スタッド(pop−s t ud)
締結アレンジメントにより一体にする。苛酷な湿り条件
下で絶縁器の端の取付部品間におけるフラッシュオーバ
ーの確率を減らすために、陶磁器製シェドの表面から離
れていることがブースター・シェドの機能の特徴である
。他方、穏和および苛酷な湿り条件の双方で使用するよ
うに設計されているクリーピッジ・エキステンダーを使
用する場合、陶磁器製シェドとの良好な結合を確保して
、陶磁器との結合部を通過する(従って、これにより沿
面パス長が延びることにはならない)のではなくエキス
テンダーの表面に沿って漏れ電流が流れるようにするこ
とが重要である。
従って、絶縁器を接続して電気システムの一部分を形成
した後、存在するシェド付きの陶磁器、ガラス、エポキ
シ樹脂または他の材料の絶縁器に取り付けることができ
、それにより、絶縁器に沿う沿面電流の流れに対する抵
抗を向上させる要素が必要である。
[発明の構成] 本発明の1つの要旨では、コアに対して横断方向で全周
に延びている少な(とも1つのシェドを有するコアと、
シェドに結合され、シェドの周囲の一部分のみの周りで
シェドからコアに対して横断方向に延びて、それにより
コアの周囲の一部分のみの周りでシェド付きコアの長手
方向沿面パス長を増やす絶縁性かつ好ましくは実質的に
非トラツキング性の材料の1つまたはそれ以上の要素と
を有して成る高電圧絶縁器を提供する。
本発明のもう1つの要旨では、シェドの周囲の一部分の
みの周りでシェドからコアに対して横断方向に延びるよ
うに、絶縁性かつ好ましくは非トラツキング性の材料の
1つまたはそれ以上の要素がシェドに結合されて、それ
によりコアの周囲の一部分のみの周りでシェド付きコア
の長手方向沿面パス長を増やすことを特徴とする、コア
に対して横断方向で全周に延びている少な(とも1つの
シェドを有するコアを有して成る高電圧絶縁器の長手方
向沿面電流抵抗を増やす方法を提供する。
非常に驚くべきことに、また、予想に反して、取り付け
た絶縁要素または全部の絶縁要素が絶縁器の周囲で全周
に延びておらず、1つまたはそれ以上のギャップが存在
しても、沿面電流が専らギャップを通過して、従って、
取り付けた要素を迂回することはなく、取り付けた要素
は驚くべき程度に絶縁器の沿面電流の抵抗の増加に有効
であることが見出された。従って、自由端間の結合の必
要がなく、従って、重ねる必要がなく、例えばクリーピ
ッジ・エキステンダーのラップアラウンド形態を採用で
きる。従って、そのような重なりに於ける結合の問題が
除去される。本発明により、絶縁器の端の取付部品間で
最も短い沿面パス長は取り付ける要素により必ずしも増
えないが、沿面電流は全周の点に於ける全体としての電
流であり、沿面パス長は少な(とも幾らかの周囲の点で
増えるので、全体の沿面抵抗は増加し、従って、所定の
電圧に対して全体としての沿面電流が減少する。
シェドに取り付ける絶縁要素の結合は、沿面電流が結合
部を実質的に流れることができず、従って、シェドまた
は取り付けた絶縁要素の上を実質的に流れるようにする
ようなものであると理解できよう。
周囲の環状ギャップは全体で90°以下の円弧であるの
が好ましく、5°〜30°の円弧が有利であり、更に小
さくてもよい。ギャップの形状は重要ではなく、従って
、円の一部分でなくてもよ(、例えばポリマー要素の対
向端が相互に平行であってもよい。
本発明では、少なくとも270°の円弧の周囲で1つま
たはそれ以上の絶縁要素を付加することにより、シェド
つき絶縁器の沿面電流抵抗を相当改善できる。しかしな
がら、周状ギャップが減ると、たとえ周状ギャップが存
在しても、沿面抵抗に関する絶縁器の性能は向上し、3
60°りIJ −ビッジ・エキステンダーとそれほど異
ならない性能に達する。
単一の付加絶縁要素を使用してよく、あるいは2つまた
はそれ以上の要素をシェドの周囲で対称または非対称配
置でシェドに結合してよい。絶縁要素に溝を設けてシェ
ドのリムに嵌めるのが有利であり、溝は接着剤またはシ
ーラントを含んでよい。
ポリマー材料から絶縁要素を作るのが好ましいが、陶磁
器のような耐火性材料または他の絶縁材料から絶縁要素
を作ってよい。絶縁要素をシェドの周囲で単に巻き付け
てシェドに結合してよく、あるいは絶縁要素は、例えば
熱を加えることによる回復性であってもよく、シェドと
係合して結合するように回復させてよい。
絶縁器は複数(即ち、2つまたはそれ以上)のシェドを
有してよ(、各シェドはそれとつながっている1つまた
はそれ以上のそのような絶縁要素を有してよい。−前約
にはそのような絶縁器は垂直に、または水平に対して少
なくとも傾けて配置され、あるシェドの絶縁要素間のギ
ャップは直ぐ隣接するシェドの絶縁要素間のギャップと
整列していないのが有利である。そのような食い違いに
することにより、絶縁器の沿面電流抵抗の増加が最大限
になる。
一般的には、各シェドの増えた長手方向沿面パス長は、
約2×50ffi11であり、50mmは追加の絶縁要
素の絶縁器のシェドを越えた代表的な張出しである。ク
リーピッジ・エキステンディング要素は、絶縁器のシェ
ドの直径に応じて一般的には約100〜300m++a
の有効直径を有する。
添付の模式図面を参照して例により本発明の絶縁器およ
び方法を説明する。
第1図は絶縁器のラップアラウンド・クリービッジ・エ
キステンダーの斜視図、第2図は第1図のラップアラウ
ンド・クリービソジ・エキステンダーの平面図、第3図
は第1図のラップアラウンド・クリーピッジ・エキステ
ンダーの部分立面図、第4図は複数のシェドおよびラッ
プアラウンド・クリービッジ・エキステンダーを有して
成る絶縁器の立面図、第5図はラップアラウンド・クリ
ーピッジ・エキステンダーのもう1つの態様の部分平面
図、第6図は第5図の綿A−A’に沿った断面図である
第1図、第2図および第3図では、ラップアラウンド・
クリービッジ・エキステンダー2は一般的に部分円錐構
造であり、絶縁性であり、非トラツキング性かつ耐候性
であるポリマー材料から作られており、約5°の円弧の
部分により形成されるギャップ4を有する一般に円形部
分である。クリーピッジ・エキステンダー2は、ホット
メルト接着剤8により被覆された内部溝を有する上方部
分6(第3図)およびそこから延びている下方部分10
を有する。クリービッジ・エキステンダー2は、加熱に
よる回復性、この例では、半径方向に収縮性であるよう
に作られている。
第4図は、円筒状コア14および3つの一体シニド16
を有する絶縁器12を示し、全部内磁器製である。コア
14は、各端で金属製の端部取付部品18に接合されて
いる。ラップアラウンド・クリーピッジ・エキステンダ
ー2は、各シェド16に取り付けられ、各シェド16の
リムの周囲に上方部分を配置して熱を加えてその部分を
回復、即ち、半径方向に収縮させ、また、接着剤8を溶
融・流動させてシェドにクリービッジ・エキステンダー
を必要なように結合させることにより所定の位置で固定
される。クリービッジ・エキステンダー2は実質的に同
一であるが、ギャップ4は垂直方向に相互に食い違うよ
うに各シェド16上に配置されている。従って、取付部
品18間で幾何学的に最も短い沿面パスは直接的な線上
には存在しない。勿論、図示した3つのシェド付き絶縁
器の場合、例えば120°の最大円弧によりギャップ4
が相互に更に食い違うようにすることが有利であると考
えられる。
クリービッジ・エキステンダー2の頂部で陶磁器製コア
14の周囲に湿気、汚れおよび他の汚染物が蓄積するこ
とを避けるために、各クリーピッジ・エキステンダー最
も上の表面をコア14に向けて内向きに、また、ギャッ
プ4に向けて下向きに面取りするのが有利である。従っ
て、クリービッジ・エキステンダー2の適当な輪郭が第
2図の破線20内側に存在するのが有利なことがある。
単一のクリービッジ・エキステンダーを各シェドに取り
付ける代わりに、例えば各々が175゜の円弧を覆う2
つのエキステンダーを各端で5゜のギャップで取り付は
得ることが考えられ、また、更に多くのエキステンダー
を使用できることも考えられる。更に、2つまたはそれ
以上のシェドを積み重ねるアレンジメントでは、周状ギ
ャップの寸法をシェドにより相互に変えてよい。
ある場合では、ギャップを横切ってクリーピッジ・エキ
ステンダーの端部を固定するのが望ましいことがあり、
これは、絶縁器のシェド上にエキステンダーを取り付け
る、例えば接着および/または熱収縮させる間の一時的
な手段として行うことができ、あるいは永久的に端部を
一体に固定するように行ってもよい。これは、いずれの
好都合な方法により行ってもよい。
第5図および第6図を参照すると、クリーピッジ・エキ
ステンダー21はその対向端24および26の間でギャ
ップ22を有する。絶縁材料のブリッジ28は、締結手
段(ファスナー)30によりエキステンダー21の端2
4および26に固定され、ギャップ22を横切って端を
一体に固定している。
クリーピング・エキステンダーを全く取り付けないシェ
ド付き絶縁器の有効性を、完全な環状エキステンダーを
取り付けた絶縁器およびギャップが存在するクリーピン
グ・エキステンダーを取り付けた本発明の絶縁器と比較
するために幾つかの試験を実施した。2種の基本的な絶
縁器(対照1および対照2)を使用したが、それぞれ公
称沿面パス長が72011+mおよび1500mn+で
あった。周辺大気を慎重に制御して、8%塩におけるI
EC規格507テストに従って8%塩分の霧となるよう
にしたチャンバーに絶縁器を取り付けた。ターミナルの
間でフラッシュオーバーが起こる絶縁器の端部間の電圧
を記録した。上述のように、また、後述するようにエキ
ステンダーを取り付けて試験を繰り返した。周にギャッ
プを有するクリーピング・エキステンダーを有する絶縁
器の場合では、いずれの場合でもギャップは15mmで
あった。得られた結果を以下の表に示す: *)エキステンダ一部分上の公称沿面パス長。
全スロット(ギャップ)を整列させると、ダイレクトパ
ス長は対照と同じ。
各絶縁器に対して、ギャップ付き構造により対照の場合
より相当良好であり、絶縁器の周囲を完全に包囲する環
状エキステンダーを有する絶縁器の場合に匹敵し得る結
果が得られることが判る。
【図面の簡単な説明】
第1図は絶縁器のラップアラウンド・クリーピング・エ
キステンダーの斜視図、第2図は第1図のラップアラウ
ンド・クリーピング・エキステンダーの平面図、第3図
は第1図のラップアラウンド・クリーピング・エキステ
ンダーの部分立面図、第4図は複数のシェドおよびラッ
プアラウンド・クリーピング・エキステンダーを有して
成る絶縁器の立面図、第5図はラップアラウンド・クリ
ーピング・エキステンダーのもう1つの態様の部分平面
図、第6図は第5図の線A−A’に沿った断面図である
。 2・・・エキステンダー、4・・・ギャップ、6・・・
上方部分、8・・・接着剤、10・・・下方部分、12
・・・絶縁器、14・・・コア、16・・・シェド、1
8・・・端部取付部品、21・・・エキステンダー、2
2・・・ギャップ、24.26・・・端部、28・・・
ブリッジ、30・・・ファスナー。 図面の浄書 Fig、5゜ Fig、6.≧4訃 手続補正書(自制 特許庁長官殿     平成 1年 4月 4日1、事
件の表示 平成 1 年特許願第 30907  号2、発明の名
称                  μ跣高電圧絶
縁器およびその製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 レイケム・リミテッド 4、代理人 6、補正の対象 二 図 面 7、補正の内容 : 別紙の通り。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、コアに対して横断方向で全周に延びている少なくと
    も1つのシェドを有するコアと、シェドに結合され、シ
    ェドの周囲の一部分のみの周りでシェドからコアに対し
    て横断方向に延びて、それによりコアの周囲の一部分の
    みの周りでシェド付きコアの長手方向沿面パス長を増や
    す絶縁材料の1つまたはそれ以上の要素とを有して成る
    高電圧絶縁器。 2、1つまたは全ての絶縁要素は全部で90°以下の円
    弧の周状ギャップをシェドの周囲に有する請求項1記載
    の絶縁器。 3、周状ギャップは、5°〜30°の円弧である請求項
    2記載の絶縁器。 4、シェドの周囲に巻き付けられる1つの該要素のみか
    ら成る請求項1〜3のいずれかに記載の絶縁器。 5、各絶縁要素はポリマー材料から作られている請求項
    1〜4のいずれかに記載の絶縁器。 6、ポリマー要素がシェドに回復されている請求項5記
    載の絶縁器。 7、それぞれが1つまたはそれ以上の結合された絶縁要
    素を有する複数のシェドを有して成る請求項1〜6のい
    ずれかに記載の絶縁器。 8、コアの周囲では、任意のシェドとつながっている各
    周状ギャップは、直ぐ隣接するシェドとつながっている
    各周状ギャップと整列していない請求項7記載の絶縁器
    。 9、コアおよび少なくとも1つのシェドは陶磁器製であ
    る請求項1〜8のいずれかに記載の絶縁器。 10、シェドの周囲の一部分のみの周りでシェドからコ
    アに対して横断方向に延びるように、絶縁材料の1つま
    たはそれ以上の要素がシェドに結合され、それによりコ
    アの周囲の一部分のみの周りでシェド付きコアの長手方
    向沿面パス長を増やすことを特徴とする、コアに対して
    横断方向で全周に延びている少なくとも1つのシェドを
    有するコアを有して成る高電圧絶縁器の長手方向沿面電
    流抵抗を増やす方法。 11、各絶縁要素は回復性材料から作られてシェドに回
    復される請求項10記載の方法。 12、請求項1〜9のいずれかに記載の絶縁器を製造す
    る方法。
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KR (1) KR0142438B1 (ja)
AT (1) ATE94681T1 (ja)
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