JPH0242017Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は絶縁ガスとともに充電部を収納したガ
ス絶縁母線等のガス絶縁開閉装置の例えば母線導
体等を接続支持するガス絶縁開閉装置用絶縁スペ
ーサに関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

一般に、ガス絶縁開閉装置のしや断器，断路器
等の機器をガス区分し導体や開閉部を支持するた
めに、両機器間には絶縁スペーサが設けられてい
る。従来のガス絶縁開閉装置用絶縁スペーサを第
１図を参照して説明する。絶縁スペーサ１は高圧
電極部１ａが中心部に位置されるように絶縁部１
ｂと一体注形して構成される。この絶縁スペーサ
１は、二つの容器２ａ，２ｂのフランジ間に配置
されている。これらの容器２ａ，２ｂ内には夫々
例えばSF₆等の絶縁ガスが充填されていて、絶縁
スペーサ１によりガス区分されている。高圧電極
部１ａには固定電極３ａ，３ｂを固着し、この固
定電極３ｂには高圧導体４を接続している。即
ち、固定電極３ａは高圧電極部１ａ、固定電極３
ｂ及び高圧導体４に電気的に相互に接続されてい
るが、容器１，２とは、絶縁部１ｂを介して取付
けられているため、電気的に絶縁されている。と
ころで、このような絶縁スペーサ１は一般に高圧
電極部１ａと絶縁部１ｂとをエポキシ樹脂で一体
注形し所定温度で加熱硬化して製作される。しか
し、絶縁スペーサ１の注形後の冷却段階におい
て、高圧電極部１ａと絶縁部１ｂとの間の接触面
１ｃに界面剥離現象が発生する恐れがある。この
界面剥離は特に高圧電極部１ａと絶縁部１ｂの線
膨張係数の相違（約1.5〜２倍）によるものであ
る。また、界面剥離の存在は、例えば曲げ等の機
械的外力により界面剥離が進展し、絶縁スペーサ
１の強度を低下させる恐れがある。そこで、化学
処理により高圧電極部１ａと絶縁部１ｂとの接触
面１ｃにおける接着性を高めて界面剥離及び界面
剥離の進展を抑える方法等が試みられているが、
信頼性の点で未だ問題がある。

〔考案の目的〕

本考案は上記欠点を除去し、熱応力等により高
圧電極部と絶縁部との間に発生する剥離応力を低
減して、長期信頼性の高いガス絶縁開閉装置用絶
縁スペーサを提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

上記目的を達成するために、本考案において
は、高圧電極部の露出する少なくとも一方の面の
外周近傍に位置する特定部位に溝を設けて、熱応
力等により高圧電極部と絶縁部との接触面に発生
する剥離応力を緩和することで、絶縁スペーサ全
体としての機械的強度を高めるようにしている。

〔考案の実施例〕

本考案の一実施例を第２図を参照して説明す
る。絶縁スペーサ５は、絶縁部５ｂの中心部に高
圧電極部５ａを一体注形して構成する。この高圧
電極部５ａは直径がＤである円板状の導電体であ
り、接触面５ｃを介して絶縁部５ｂに固定してい
る。この接触面５ｃ部の厚さはＨである。高圧電
極部５ａの図示上下両通電面即ち露出面には断面
が矩形である環状の溝５ｄを接触面５ｃから高圧
電極部５ａの中心方向へＷだけ離れた位置に夫々
設けている。この溝５ｄは接触面５ｃからの距離
Ｗが高圧電極部５ａの直径Ｄの１／20〜１／10の
範囲に位置するようにしている。また、溝５ｄは
高圧電極部５ａの板厚方向にｔなる深さを持つよ
うにする。尚、深さｔは厚さＨの10乃至20％の深
さとし、高圧電極部５ａの機械的強度を損わない
ようにしている。

今、製造工程時における樹脂硬化時の温度低下
に伴う絶縁スペーサ５に発生する熱応力による影
響を考えてみる。このとき、接触面５ｃの端部で
は高圧電極部５ａと絶縁部５ｂと線膨張係数の相
違により大きな引張り力即ち剥離応力が発生す
る。

もし、高圧電極部５ａに溝５ｄを設けないとす
れば接触面５ｃ上の応力は直線的に変化し、接触
面５ｃの上下端で最大となる。しかし、高圧電極
部５ａの接触面５ｃ近傍即ち接触面５ｃからの距
離Ｗが高圧電極部５ａの直径Ｄの１／20〜１／10
である範囲に上下両通電面に溝５ｄを設けること
により、最大応力が発生していた接触面５ｃの上
下端の変形は容易となり、この場所での応力が減
少する。このことを第３図に示す応力分布の解析
図を用いて説明する。尚、接触面５ｃからの距離
Ｗを高圧電極部５ａの直径Ｄの１／20より小さく
すると、接触面５ｃと溝５ｄ間の高圧電極部５ａ
の肉厚が薄くなり機械的強度が損われ易い。ま
た、ＷをＤの１／10より大きくすると、接触面５
ｃの上下端の変形能を効果的に増すことができな
い。第３図は接触面５ｃ上の剥離応力の分布を示
し、横軸には剥離応力Ｓ、縦軸に接触面５ｃの高
圧電極部５ａの厚さＨ方向の位置を夫々とり、更
に原点は引張が生じない高圧電極部５ａの厚さ方
向の中点にとつている。また、破線は溝５ｄを設
ない場合の剥離応力の分布であり実線は溝５ｄを
設けた場合の剥離応力の分布である。

溝５ｄを設けない場合の剥離応力は高圧電極部
５ａの厚さ方向の変化と共に直線的に変化し、接
触面５ｃの上下端で最大剥離応力S₁となる。一
方、溝５ｄを設けた場合の剥離応力は、厚さ方向
に曲線的に変化し、接触面５ｃの上下端において
S₃となる。しかし、この場合の最大剥離応力S₂の
発生域は、接触面５ｃの上下端ではなく、溝５ｄ
の深さｔにほぼ等しい場所である。また、この場
合の最大剥離応力S₂は、溝５ｄを設けない場合の
最大剥離応力S₁に比べ減少している。

つまり、高圧電極部５ａの接触面５ｃからＷの
位置に環状溝５ｄを設けることにより、最大剥離
応力が発生していた接触面５ｃの上下端の変形が
容易となり、この部分の応力が軽減される。結果
的に溝５ｄの深さ位置での変位に対する拘束が一
番大きなものとなり、ここでの剥離応力が最大と
なる。

また、高圧電極部５ａと絶縁部５ｂとの接触面
５ｃにおける接着力が均一であるとすれば、接触
面５ｃの上下端の限界応力は接触面５ｃの他部分
の応力の半分である。第３図からわかるように、
接触面５ｃの上下端の剥離応力S₃は溝５ｄの深さ
位置に発生する最大剥離応力S₂のほぼ半分となつ
ている。このため、接触面５ｃの剥離応力は、強
度的に調和がとれている。

尚、本実施例においては、溝の形状に関して矩
形についてのみ説明したが、この他に円形、楕円
形等の種々の形状を有する溝とすることができ
る。また通電接続面の少なくとも一方の面に溝を
形成するようにしてもよい。

更に、ここでは単相絶縁スペーサについて説明
したが同様に三相一括絶縁スペーサについても適
用できる。則ち円板状絶縁部に高圧電極部を、互
の電極部が正三角形或いは二等辺直角三角形の各
頂点に位置されるように埋込んだ公知の形のもの
にも適用できる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、高圧電極
部における通電接触面の少なくとも一方の面の外
周近傍即ち絶縁部との接触面から中心方向へ距離
Ｗの範囲内に環状の溝を設けたので、熱応力等に
より高圧電極部と絶縁部との間に発生する剥離応
力の最大値を低くすることができ、耐久性に優れ
た絶縁スペーサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス絶縁開閉装置用絶縁スペー
サを示す概略断面図、第２図は本考案の一実施例
を示すガス絶縁開閉装置用絶縁スペーサの断面
図、第３図は接触面における剥離応力分布図であ
る。 ５……絶縁スペーサ、５ａ……高圧電極部、５
ｂ……絶縁部、５ｃ……接触面、５ｄ……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 円板状の高圧電極部の周囲に絶縁部を一体に注
   形して形成したガス絶縁開閉装置用絶縁スペーサ
   において、前記高圧電極部における通電接続面の
   少なくとも一方の面に環状の溝を設け、この溝は
   前記高圧電極部と絶縁部の接触面から前記高圧電
   極部の直径の１／20乃至１／10の範囲内であつて
   且つその深さを前記高圧電極部の厚さの10乃至20
   ％としたことを特徴とするガス絶縁開閉装置用絶
   縁スペーサ。