JPH02102460A

JPH02102460A - 絶縁部材

Info

Publication number: JPH02102460A
Application number: JP1211528A
Authority: JP
Inventors: Karl Stegmueller; カール・シユテークミユラー; Erwin Reichl; エルヴイン・ライヒル
Original assignee: Sachsenwerk AG
Current assignee: Schneider Electric Sachsenwerk GmbH
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1989-08-18
Publication date: 1990-04-16
Also published as: US4950979A; EP0355498A1

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】上産業上の利用分野本発明は、プラスチックから成る絶縁体を用いて高電圧
を検出または測定する高電圧装置のためのオーム抵抗分
圧器の形式の絶縁部材であって、前記絶縁体に、オーム
抵抗を低減させるための導電性の充填物質が添加されて
おり、さらに該絶縁体は前記分圧器の構成要素であり、
さらに該絶縁体は頭部においておよび脚部において、高
電圧側で支持すべき能動部材と頭部とを接続するための
、および高電圧装置のアースされた支持部材と脚部とを
機械的に支持するための鋳込まれた金属接続子を有して
いる絶縁部材、で構成されたドイツ連邦共和国特許出願
第Ｐ３８０４３８１．５号に記載の例えば支持絶縁体と
しての絶縁部材を前捷とする。

従来技術この特許出願の発明の、対象は、制限された導電性を有
する絶縁部材に関するものであるが、この絶縁部材は高
電圧装置内において１例えば支持絶縁体のまたはゾラダ
部材としての機能のほかに、それに接続される測定装置
あるいは表示装置のための分圧器としての機能も同時に
果たす。その際、絶・縁部材の頭部には、高電圧を導く
能動導電部材と接続されかつ該能動部材を支持する接続
子が設けら九でいる。また、この絶縁部材の脚部には、
同じく金属接続子が設けられており、高電圧装置のアー
スされた支持部材に機械的に彫り付けるために使われて
いる。

さらにこの楚部接続子はアースされている部材とは絶縁
されており、また、測定装置あるいは表示装置と接続さ
れている電気的接続部を備えている。絶縁部材の脚部側
の端面がアースされた部材と接触すると、頭部側の金属
接続子とアースされた脚部側の端面との間にオーム抵抗
区間が形成され、この区間において脚部側の金属接続子
がタップとして機能する。したがってこの絶縁部材はオ
ーム抵抗による分圧器を形成する。

本発明の課題は、前記特許出願に基づいて構成された絶
縁部材において、該絶縁部材によって所定の分圧比が得
られるように構成することにある。

この課題は次のようにして解決される。

即ち、脚部接続子の領域において絶縁体内に電極が挿入
されており、該電極は、アースされた部材から絶縁されている電気的
接続部と接続されており、さらに該電極は、絶縁体の横断面の基本的な部分にわた
り延在するようにしたことによって解決される。

本発明による絶縁部材の構成において、電極を挿入する
ことにより次のことが可能となる。

即ち、脚部側の端面と電極を埋め込む位置との間隔を変
化させることによって、分圧比を所望の値に設定調節す
ることが可能となる。脚部接続子の幾何学的形状および
配置は、まず第一に機械的な堅牢さに対する必要条件に
したがって設定される。その際、絶縁部材の脚部側の端
面の領域に、また必要に応じて絶、縁部材の頭部側の端
面の領域にも付加電極を設けると有利であり、この付加
電極は金属被膜あるいは埋め込まれた格子として端面に
形成することができる。

この場合、頭部側の付加電極は、隣り合う金属接続子と
接続されており、脚部側の付加電極はアース電位と接続
されている。これにより制限された導電性の絶縁体の全
断面が所定のように電流回路に関係づけられる。この構
成により、絶縁部材の機械的な負荷が大きい場合にも、
挿入した部材が接続子からの僅かな分離も生じなくされ
る。また、例えば無負荷の状態においても、つまり設け
られている電気的接続部に外部の回路が接続されていな
い状態でも、所定の安全電圧あるいは検査電圧を上回る
ことのないように、分圧器のタップとして機能する電極
の配置によって分圧比を調整することができる。さらに
絶縁体に挿入された電極により次のような利点が得られ
る。即ち、分圧器の脚部の抵抗値が一定になり、それに
よって外部の測定装置を用いて分圧器の機能を検査する
ことができる。

つまり所定の分圧比をもとにして、測定システム内にお
ける短絡あるいは断線なども申し分なく検出することが
できる。分圧器のタップとして機能する電極を、アース
された部材とは絶縁されかつ電気的接続部に接続されて
いる脚部接続子と接続すると有利である。その際、高電
圧装置の支持部材に支持絶縁体を固定しているネジを、
このネジが支持部材に対して電気的に絶縁されていれば
、電気的接続部として利用することができる。脚部接続
子を絶縁部材の脚部側の端面から逆方向に絶縁体中にず
らして配置することによシ、前記端面と金属接続子との
間に抵抗区間が形成される。しかし金属接続子と電極と
を互いに直接導電接続することなく、この脚部接接子を
脚部側の端面と同一平面上に設置するように゛し、固有
の電気的接続部を備え分圧器のタップを形成する電極を
設けることも可能である。さらにこの脚部接続子を当該
の支持部材と直接結合させて、ネジで固定することがで
きる。それと同時に脚部側の端面にならびに頭部側の端
面に隣り合うように、付加電極を設けることもでき、そ
の際、頭部側の付加電極は隣り合う金属接続子と接続し
、脚部側の付加電極はアースすることができる。脚部側
の付加電極に固有の電気的接続部を設けると有利である
。

この脚部側の付加電極は、接続されている測定装置また
は表示装置の近傍または入力側において接地することが
できるので、絶縁支持体の設置場所における電位の上昇
、例えば絶縁支持体の設置場所あるいはその近傍におけ
る漏電あるいは強電流によるスパークによって、測定装
置または表示装置のアース電位に対する差電圧が発生し
た場合にも、電圧検出によって申し分ない測定値が得ら
れる。その際、測定結果の誤りを回避するために、脚部
側の端面は、アースされた支持部材に対して絶縁されて
いる。さらに脚部側の付加電極は、脚部側の端面が金属
化されている場合に保護ラッカー、接着剤あるいは腐食
のために不確な値を有することのある、アース電位に対
する確定した比も与える。また、測定装置または表示装
置のアース地点と絶縁部材の取り付は個所との間の電圧
差による影響は作用されない。分圧器における電圧を評
価するために、電極の電気的接続部に、抵抗、コンデン
サおよび、片方の側がアースされた別の抵抗からなる直
列回路が用いられる。この直列回路は測定および／また
は弐示装置の一部を構成し、その際、コンデンサに並列
にブレーク接点部材が設けられ、さらに前記別の抵抗に
並列にメーク接点部材および電気的測定装置および／ま
たは表示装置からなる直列回路が設けられている。

両方の回路には共通の操作エレメントが設けられている
。接点部材が操作されない場合には測定装置および表示
装置は作動されていないため、ＬＣＤ素子を備えること
ができる。この素子の耐用年数は連続使用の場合、開閉
装置の耐用年数よりも短いが、有利に時折投入接続され
るだけであるので、非常に耐用年数が長くなる。これに
よってこの測定装置または表示装置は過電圧から保護さ
れる。また、コンデンサを挿入することＫより、測定過
程において測定装置または表示装置へ直流電圧が達しな
いようにすることもできる。それと同時に前記直列回路
を介してかつここに接続されている測定レセプタクルに
より、簡単な測定装置を用いて、分圧器の脚部の抵抗に
おけるないし測定回路における監視電圧あるいは抵抗値
の測定を行うこともできる。

その際、絶縁部材と測定装置および表示装置との間の全
部の接続線路における重要な検査も同時に行われる。

実施例の説明本発明の実施例を以下の記載で詳細に説明する。

支持絶縁体１１は、制限された導電性を有する絶縁体２
０を備えている。この制限された導電性は、絶縁体２０
を形成するプラスチックに対する導電性の添加物によっ
て生じる。実質的にはシリンダ状で、その外とう面が波
形である絶縁体２０に頭部接続子１２が設けられており
、この接続子は高電圧が加わっている母線４と電気的に
および機械的に接続されている（第１図）。ソケット５
として用いられる絶縁体２０の脚部には、中央部分に脚
部接続子１３が設けられており、この接続子１３を用い
てかつネ・ノ２２を介して、高電圧装置のアースされた
底面ないし取付台部材１７に対して、相対する端面２３
を備えた支持絶縁体を機械的に結合可能である。この場
合、端面２３にはくぼみ２４が形成されており、このく
ぼみ２４の底部から前記脚部接続子１３が絶縁体２０の
内部へ延在する。

ソケット５の領域において、絶縁体２０の横断面の内側
に、絶縁体２ｏの中へ一体化された電極２５が存在して
いる。この電極は格子として形成することができ、絶縁
体２０の横断面の大部分にわたって延在している。有利
にはこの電極２５は端面２３と平行に延在し、隣り合う
脚部接続子１３の上部領域に位置する。前述の原特許Ｐ
３８０４３８１．５の独立形式の請求項の記載によシ絶
縁材に導電性の添加物を付加することによって設定され
た絶縁体２０の非常に僅かな導電性のために、それ自体
は絶縁部材として機能する支持絶縁体１１は所定のオー
ム抵抗値を示する。その際、金属接続子１２．１３の間
の部分抵抗Ｒ１および、脚部接続子１３と、金属被膜１
８、金属プレート１６、あるいは取付台部材１７を介し
て接触している隣り合う端面２３との間の抵抗Ｒ２が形
成されている。この場合、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗値の
比が分圧比を定める、そのため抵抗Ｒ２に加わる作動時
の電圧を定める。この場合、電極２５は脚部接続子１３
と導電接続されている。この電極２５は、所定の幾何学
的位置によりそれに相応に定められる、抵抗値による分
圧比を生せしめる。

脚部接続子１３は、くぼみ２４を介して端面２３に対し
て逆方向へずらされているので、抵抗Ｒ２はこの接続子
１３によっても電気的に橋絡されない。

電極２５が脚部接続子１３と導電接続されているため、
この金属接続子１３を抵抗Ｒ２にかかる電圧を取り出す
ための電気的接続部として使用することができる。その
Ｗ１合、ネジ２２を絶縁レセプタクル２６により、アー
スされている取付台部材１７に対して電気的に絶縁する
必要がある（第３図）。脚部接続子１３が固有の電気的
接続端子を備えていないかぎり、ネジ２２は電気的接続
部２７と接続することができる。

しかしそれと同時に、電極２５を脚部接続子１３と直接
導電接続するのではなく、それに別個の電気的接続部を
設けることもできる。その場合は脚部接続子１３をアー
スすることができる。また、脚部接続子を端面２３と同
一平面まで移動させることができ、そのためにネジ２２
の機械的な締結モーメントを絶縁体２０で受は止める必
要がなくなる。この場合、抵抗Ｒ２に降下する部分電圧
は、絶縁体２０に埋め込まれた電極２５からだけ取り出
される（第２Ｃ図）。

さらに絶縁体２０において、脚部側の端面２３の近傍に
、および必要であれば絶縁体２０の頭部側の端面２８に
平行Ｋ、各１つの付加電極２９ないし４３が設けられて
おり、これらは各端面に平行に延在しており、場合によ
っては端面２３．２８に配属された金属プレート１５゜
１６ないし金属被膜１８の代わりとなる（第２ａ、第２
ｂ図）。これらの付加電極２９ないし４３は、同時に絶
縁体２０の断面に一様に電流分布がある場合には、抵抗
Ｒ１の値を小さくできる。その際、頭部側の付加電極４
３は頭部接続子１２と、また、脚部側の付加電極２′９
はアースされた部材とそれぞれ接続することができる。

この目的で脚部側の付加電極２９は固有の電気的接続部
３０を備えており、この接続部３０はソケット５におい
て端面２３の方向に延在する開口部３１を通って接続さ
れている（第３図）。この開口部３１から外側に向かう
導管を引き出すことができ、その導管の中を接続導線３
３を案内することができる（第２図ａ）。付加電極２９
はその際、空間的には電極２５と端面２３の間に位置す
る。そのため測定電圧が取り出される抵抗Ｒ２は、これ
ら両方の電極２５及び２９の間に形成される。脚部側の
付加電極２９が支持絶縁体１１の領域内で直接アースさ
れず、そこから離れて配置された測定装置および／また
は表示装置３４に導かれる場合には、端面２３とアース
されている支持体部材１７との間に絶縁層３５を挿入す
ると有利である。この絶縁層３５は、例えば接地した場
合に、起こり得る支持体部材の電位の上昇が、測定ある
いは表示に対して影響を及ぼさないようにするべきもの
である。

測定装置及び表示装置３４は接続部２７及び３３を介し
て抵抗Ｒ２と接続されている。その際、接続部２７．２
８に検査端子フないし８が、外部の測定装置との接続の
ために配続されている。測定装置及び表示装置３４の内
部において、電極２５の電気的接続部２７に、抵抗３６
、コンデンサ３７、および片側がアでスされているさら
に別の抵抗３８からなる直列回路が接続されており、そ
の際、アースされた導線はここでは付加電極２９の接続
線３３と同一である。コンデンサ３７に並列にブレーク
接点部材３９が設けられており、さらに前記別の抵抗３
８に並列に、メーク接点部材４０とならびにＬＣＤ素子
として形成されている電気的な測定装置および／または
表示装置４１とからなる直列回路が設けられている。そ
の際、接点部材３９．４０には共通の操作エレメント４
２が配続されている（第４図）。

母線生に高電圧が印加されると、アース電位に対するこ
の電圧は、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値の比に応じて分圧さ
れる。抵抗Ｒ２に加わる測定電圧は、操作エレメント４
２によってブレーク接点部材３９が開かれメーク接点部
材４２が閉じられるように切り替えられると、装置４１
において表示される；しかしその際、測定回路に含まれ
るコンデンサ３７によって交流電圧だけが検出される。

場合によって発生した直流電圧は、測定装置／およびま
たは表示装置に電流を流させることなく、コンデンサ３
７を充電する。コンデンサ３７はそのほかの場合は、測
定線路２７において許容できない直流電圧が発生するの
を回避するために短絡されている。そのほかに、検査端
子７．８において外部の測定装置を用いて装置４１の表
示を検査することができ、操作キー４２を押した場合に
は、抵抗Ｒ２を測定することができ、あるいは回路全体
の断線を検査することもできる。

なお本発明の有利な構成を以下に要約する。

本発明の脚部接続子１３は、アースされている支持体部
材１７に対向する絶縁体の端面２３に配置されており、
その際前記“接続子１３は、くほみ２４内に前記脚部側
の端面２３に対して逆向きに設置されている。

また、電極２５は隣接する絶縁体の端面２３に平行に延
在している。

さらに、脚部側の端面２３と、隣接するアースされた支
持体部材１７との間に電気的絶縁層３５が設けられ、脚
部側の端面２３におけるみぞ３１内には接続部３０が設
けられる。その際、前記のみぞ３１は、外側へ延在する
導管３２に沿って、絶縁体２０の宍面に向かって開口し
ている。

なお、直列回路３６．３７．３８の終端には試験端子７
．８を接続するようにした。

さらに、絶縁体２０の脚部側および／または頭部側の端
面２３．２８の領域には金属板１５゜１６または金属被
膜１８が設けられている。

発明の効果本発明によって、例えば支持絶縁体として構成される高
電圧を測定するための分圧器の絶縁部材において、制限
された導電性を有する絶縁体内部に挿入する電極と絶縁
体端部との間隔を任意に変化させることにより、分圧比
を所定の値に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図には、支持絶縁体として構成され、制限された導
電性を有し、さらに電極が埋め込まれている絶縁部材が
示されている。第２ａ図には、付加電極のために補正された支持絶縁体
の脚部が示されている。第２ｂ図には、付加的な電極のために補正された支持絶
縁体の頭部が示されている。第２Ｃ図には、脚部接続子を脚部側の端面と同一平面上
に移動した場合の脚部の構成が示されている。第３図には支持体部材と接続されている支持絶縁体、さ
らに第４図には支持絶縁体と接続される測定装置及び表
示装置がそれぞれ示されている。４・・・母線、１１・・・支持絶縁体、１２・・・頭部
接続子、１３・・・脚部接続子、１５．１６・・・金続
板、１７・・・支持体部材、１８・・・金属被膜、２０
・・・絶縁体、２２・・・ねじ、２３．２８・・・端面
、２４・・・くぼみ、２５・・・電極、２６・・・絶縁
ソケット、２部７・・・接続？、２９．４３・・・付加電極、３０・・
・接続部、３１・・・みぞ、３２・・・導管、３３・・
・接続線路、３５・・・絶縁層、Ｒ１，Ｒ２・・・抵抗
。

Claims

【特許請求の範囲】１、プラスチックから成る絶縁体を用いて高電圧を検出
または測定する高電圧装置のための、オーム抵抗分圧器
の形式の絶縁部材であつて、前記絶縁体に、オーム抵抗
を低減させるための導電性の充填物質が添加されており
、さらに該絶縁体は前記分圧器の構成要素でありさらに
該絶縁体は頭部においておよび脚部において、高電圧側
で支持すべき能動部材と頭部とを接続するための、およ
び高電圧装置のアースされた支持部材と脚部とを機械的
に支持するための鋳込まれた金属接続子を有している絶
縁部材において、脚部接続子（１３）の領域において絶縁体（２０）内に
電極（２５）が挿入されており、該電極（２５）はアー
スされた部材（１７）から絶縁されている電気的接続部
（２７）と接続されており、さらに該電極（２５）は、絶縁体（２０）の横断面の主
要部にわたり延在するようにしたことを特徴とする絶縁
部材。２、電極（２５）は脚部接続子（１３）と接続されてお
り、該接続子（１３）をアースされた部材（１７）から
分離するようにし、さらに該電極（１３）と電気的接続
部（２７）とが接続されている、請求項１記載の絶縁部
材。３、電極（２５）を絶縁体の内部に埋め込まれた格子体
として構成した、請求項１または２記載の絶縁部材。４、脚部電極（１３）をアースし、該脚部電極から電極
（２５）を分離し、さらに分離された接続部（２７）と
該脚部電極とが接続されている、請求項１または３記載
の絶縁部材。５、電極（２５）と絶縁体の脚部側の端面（２３）との
間に、固有の電気的接続部（３０）を有する付加電極（
２９）が設けられている、請求項１から４までのいずれ
か１項記載の絶縁部材。６、抵抗（３６）、コンデンサ（３７）および片側がア
ースされたもう１つの抵抗（３８）からなる、測定装置
及び／または表示装置の直列回路が、電極（２６）の電
気的接続部（２７）と接続されており、その際、前記コ
ンデンサ（３７）と並列にブレーク接点体（３９）が設
けられ、さらに前記抵抗（３８）と並列に、メーク接点
体（４０）と電気的測定装置および／または表示装置（
４１）からなる直列回路が設けられており、さらに前記
接点体（３９、４０）に共通の操作エレメント（４２）
が接続されている、請求項１から５のいずれか１項記載
の絶縁部材。７、接続線路（３３）を介して付加電極（２９）と測定
装置および／または表示装置（３４）のアースされた部
分とが導電接続されている、請求項５または６記載の絶
縁部材。８、頭部側の端面（２８）に平行に、付加電極（４３）
が絶縁体（２０）に埋め込まれている、請求項１から７
のいずれか１項記載の絶縁部材。