JPH05342922A - 機器直結形ケーブル接続部 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機器本体からケーブル接続部への熱影響を小
さく押える。 【構成】 電気機器の内部回路に電気接続される連結部
分６０を中空部５１ｃとし、その中空部５１ｃ内の接続
導体５２を屈曲させた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器などの電気機器に
取付けられる機器直結形ケーブル接続部の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市部への電力需要の増大に対応
して都市部に電力機器を設置することが多くなってき
た。とりわけビルや地下街に設置される場合は、不燃
性、安全性、環境調和性等と共に、電気設備の小形化が
最優先の課題である。

【０００３】従って、例えば不燃性かつ絶縁性に優れた
ＳＦ６ガスを封入して縮小化を図ったガス絶縁変圧器と
ガス絶縁開閉器とをガス絶縁母線で相互に接続する構成
を採用する場合が多くなってきている。しかしながら、
一般的には変圧器と開閉器とは分離して輸送し、現地で
組立てる場合が多いので、このような構成においては、
現地においてガス絶縁母線の分解、組立てが必要になる
上、この部分に絶縁ガスを封入する面倒なガス処理が必
要になる。

【０００４】そこで、予め各機器に機器直結形ケーブル
接続部を取付けておき、架橋ポリエチレン絶縁ビニルシ
ースケーブル（ＣＶケーブル）を用いて機器間の接続を
行なうことが多くなってきている。

【０００５】このような機器直結形ケーブル接続部の一
例を図４に示す。図４は該接続部の断面図である。本図
において、ブッシング１は、例えばエポキシ樹脂からな
り、横方向に略Ｌ字状に突出する突出部１Ａが形成され
ている。ブッシング１内には接続導体２が埋設されてい
る。接続導体２の下部には、ブッシング１より突出して
円盤状の連結部２Ａが形成されている。接続導体２の上
部には大径部３が形成され、この大径部３には上下方向
に沿って導体挿入穴３ａが設けられている。また接続導
体２の大径部３には、ブッシング１の突出部１Ａ内にＬ
字状に突出する他の大径部４が形成され、この大径部４
には他の導体挿入穴４ａが設けられている。

【０００６】ブッシング１の突出部１Ａには、ケーブル
接続部分５が形成されている。この接続部分５には機器
接続用のＣＶケーブル６が接続されており、このＣＶケ
ーブル６の端末ではシース層が除去され、遮蔽層６ａ、
外部半導電層６ｂ、絶縁層６ｃ及びケーブル導体６ｄが
露出している。ケーブル導体６ｄは、接続導体２の大径
部における導体挿入穴４ａに挿入され、導体挿入穴４ａ
には、ケーブル導体６ｄ上のくさび部材７が、締付金具
８を介して押し込まれている。すなわち、締付金具８
は、導体挿入穴４ａの内周面に設けたねじ溝に螺入さ
れ、これにより、くさび部材７を導体挿入穴４ａに押し
込んでいる。従って、ケーブル導体６ｄは接続導体２の
大径部４と電気接続されることになる。

【０００７】ＣＶケーブル６の絶縁層６ｃ及び外部半導
電層６ｄ上には、モールドストレスコーン９が嵌合され
ている。このストレスコーン９は、押し金具１０により
押圧されて、ブッシング１の突出部１Ａのテーパ穴１Ｂ
に押し付けられている。押し金具１０には複数のシャフ
ト１１の一端が螺入、固定され、シャフト１１は、締付
用スプリング１２を介して座金１３に移動可能に挿入さ
れている。座金１３は、ケーブル保護金具１４の内周側
段部に係止している。従って、締付用スプリング１２の
弾性力により押し金具１０が押圧されるので、上記した
ように、ストレスコーン９がテーパ穴１Ｂに押し付けら
れる。ケーブル保護金具１４のフランジ部１４ａは、ブ
ッシング１の突出し部１Ａ端面に埋込ナット１５及びこ
のナットに螺入されるボルト１６を介して固定されてい
る、尚、ケーブル保護金具１４の小径部側には、ＣＶケ
ーブル６のシース層にまたがって防水テープ１７が巻き
付けられている。

【０００８】ブッシング１の上部には、補助ケーブル接
続部分１８が設けられている。この補助ケーブル接続部
分１８は、上方で開口して接続導体２の大径部３におけ
る導体挿入穴３ａに連通するテーパ穴１９を有してい
る。このテーパ穴１９には大径部３の上端面に当接され
ている筒状のストッパ２０と、このストッパ２０の上方
に位置する絶縁栓２１とが嵌入されている。絶縁栓２１
はＥＰ（エチレンプロピレン）ゴムなどより形成され、
上部に金具２２が埋設されている。この金具には複数の
シャフト２３の下端が螺入され、シャフト２３の上部
は、押圧スプリング２４を介して座金２５に貫挿されて
いる。座金２５は保護キャップ２６の内周側段部に係止
している。従って、絶縁栓２１は、押圧スプリング２４
の弾性力によりテーパ穴１９に押し込まれている。保護
キャップ２６のフランジ部は、ブッシング１の上端に、
押込ナット２７及びこのナットに螺入されるボルト２８
を介して固定されている。

【０００９】このような構成のケーブル接続部４０は、
図５に示すように、ガス絶縁変圧器あるいはガス絶縁開
閉器のような電気機器４１に直接取付けられる。すなわ
ち、図４に示すように、ブッシング１の下部の小径部１
Ｃを、電気機器４１のケース４１ａに設けた貫通穴に貫
挿すると共に、ブッシング１の下部の段部１Ｄに、固定
用金具２９を、埋込ナット３０及びこのナットに螺入さ
れるボルト３１を介して、Ｏリングにより気密に固定
し、さらに固定用金具２９を、ケース４１ａ上面にＯリ
ングを介して気密に当接させて、押え金具３２，固定ボ
ルト３３によりケース４１ａに固定する。また、接続導
体２の下部の連結部２Ａは、電気機器４１の内部回路
と、図示しない接続バーなどを介して電気接続される。
尚、ブッシング１の周面には半導電性の塗料が塗布され
ている。

【００１０】さて、このような接続部であれば、各機器
を分離して輸送し、現地で接続する場合においても、ガ
ス処理の必要がなく、また、予めケーブル両端末の処理
をしておくことにより、現地作業を大幅に軽減でき、か
つ信頼性を高めることができる。さらに、機器の課電試
験などを行なう場合には、補助ケーブル接続部分１８よ
り絶縁栓２１を取外し、課電用ケーブル４２をこの接続
部分１８に接続することによって、課電装置４４から気
中終端部４３を介して機器４１の内部回路に試験電圧を
印加することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な構成の場合、機器に直結されるケーブル６は、機器の
発熱による影響を受けやすくなる。従って、変圧器など
の発熱量の大きい機器に取付ける場合は、架橋ポリエチ
レンから成る絶縁層６ｃの温度が、その許容温度９０℃
以下になるように、内部の冷媒温度（ガス絶縁の場合は
ガス温度）を下げた設計をする必要がある。一方、前述
のように、機器の小形化に対する要求は益々高まる傾向
にあり、耐熱グレードを上げて小形化を図る際に、上記
の制約がネックとなる場合が増えてきている。すなわ
ち、ケーブル接続部を温度の低い機器下部から引出す、
あるいは、ケーブル接続部を別室として内部温度を部分
的に下げる、などの配慮が必要になり、結果として機器
の小形化あるいは他機器との取合いの合理化を阻害する
ものとなっている。

【００１２】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、課電用ケーブルなどを接続できる構造の
小形のケーブル接続部でありながら、機器本体からの熱
影響を小さく押えることのできる機器直結形ケーブル接
続部を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の機器直結形ケー
ブル接続部では、上記目的を達成するために、電気機器
のケースに固定されるブッシングと、このブッシング内
に設けられて一端が電気機器の内部回路に電気接続され
る連結部分及び他端が外部ケーブルに接続できるケーブ
ル接続部分とを備えた接続導体から構成されるものにお
いて、電気機器の内部回路に電気接続される連結部分を
中空部とし、その中空部内の接続導体を屈曲させた構成
としたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】このような構成によれば、機器本体からの熱
は、接続導体を伝導してくるが、接続導体が屈曲して全
長が長くなっているため、上方では温度が低減される。
また、中空部の肉厚ｔは必要最小厚さと薄く、その上内
部に熱伝導率の小さい絶縁ガスを封入しているので、更
に熱伝導は低減されるので、耐熱性の低い架橋ポリエチ
レンから成るケーブル絶縁層への熱影響は大幅に軽減さ
れる。また、中空部を高真空として場合は、更に絶縁
性，断熱性とも向上するのでより、熱影響を軽減でき
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例に基づき、図面を参
照して説明する。

【００１６】図１は、本発明による機器直結形ケーブル
接続部の断面図である。本図において、電気機器の内部
回路に電気接続される連結部分以外の構造については、
既に図４及び図５で説明した通りであるから省略し、以
下、電気機器の内部回路との連結部分の構造について、
特に相違する部分を主に説明する。ブッシング５１の下
部には、従来の様に電気機器の内部回路との連結部分６
０が設けられている。

【００１７】この連結部分６０は、ブッシング５１の略
Ｌ字状に下方に突出した部分を機器からの熱影響を最小
にするために必要最小限の厚さｔとした中空部５１Ｃと
し、内部には絶縁ガス５１Ｄが封入されている。また中
空部５１Ｃの内部には電気機器の内部回路に電気接続す
るための接続導体５２が屈曲して配設され、その下端部
には円盤状連結部５２Ａが形成されている。さらに連結
部分６０の外側周囲には機器ケース４１ａに取付けるた
めの取付フランジ６２が配設されている。

【００１８】このような構成のケーブル接続部５０の機
器への取付けは機器ケース４１ａに取付フランジ６２を
介して固定ボルト６３により固定される。また、使用状
態は前出の図５に示したと同様である。

【００１９】さて、このような接続部であれば、変圧器
などの発熱量の大きい機器に取付けた場合において、機
器内部の冷媒温度（ガス絶縁の場合はガス温度）が高い
場合でも、機器本体から接続導体５２を伝わってくる熱
は屈曲した長い導体を伝わってくるため上部の方では温
度が低減され接続ケーブル部分（架端ポリエチレンから
成る絶縁層６Ｃ部が最も厳しい）の温度をその許容温度
９０℃以下になるようにコントロールすることが可能に
なる。ここで、機器本体からの伝熱経路としては、接続
導体５２以外にブッシング５１なども挙げられるが、ブ
ッシング５１はエポキシ樹脂などのように、接続導体５
２（通常、銅などの高熱伝導材料からなる）に比べては
るかに熱伝導率の小さい材料で構成されるので、その影
響は小さいといえる。

【００２０】また、中空部５１Ｃの肉厚は、必要最小厚
さと薄く、その上内部に熱伝導率の小さい絶縁ガス５１
Ｄが封入されているために、さらに外部からの熱伝導は
低減され、その影響は小さくなる。例えば周囲温度４０
℃、機器内部のガス温度１１０℃において、２００Ａ程
度の通電をした場合の、従来構成ケーブル接続部の内部
温度分布（解析例）を図３に示す。この図を見ると、接
続ケーブルの架橋ポリエチレンから成る絶縁層６Ｃ部
に、その許容温度９０℃を越える部分が生じていること
が分かる。

【００２１】一方、同上の条件における、本実施例のケ
ーブル接続部の内部温度分布（解析例）を図２に示す。
この図から明らかなように、接続ケーブルの絶縁層６Ｃ
部の温度は約１０℃低減できており、さらに大きな通電
能力を引き出したり、あるいは機器内部温度を上げたり
することが可能となる。

【００２２】また接続導体５２を屈曲させているため
に、中空部を下方へ長く伸ばすことなく、屈曲の度合い
によって接続導体５２の延長を長くすることが可能であ
り、それによりコンパクトで容易に所望の温度に下げる
ことができる。

【００２３】その上、屈曲した接続導体５２を従来のよ
うにレジンで固めるとその密着性などが問題となり、欠
陥が生じ易いが、本実施例では中空にしているため欠陥
を生じる恐れがない。更に中空部５１Ｃには絶縁ガス５
１Ｄを封入しているため、絶縁性が高く、所望の絶縁特
性を容易に得ることができる。

【００２４】尚、各機器を分離して輸送し、現地で接続
する場合においても、ガス処理の必要がなく、また、予
めケーブル両端末の処理をしておくことにより、現地作
業を大幅に軽減でき、かつ信頼性を高めることができる
上、機器の課電試験などを行なう場合にも、補助ケーブ
ル接続部分１８より絶縁栓２１を取外し、課電用ケーブ
ルをこの接続部分１８に接続することによって、課電装
置から気中終端部を介して機器の内部回路に試験電圧を
印加することができるのは従来と同様である。以上はブ
ッシングをエポキシ樹脂製を使用し、連絡部分６０の中
空部５１ｃの内部に絶縁ガス５１Ｄを封入して構成した
場合について述べたが、他の実施例とブッシングを気密
性に優れたアルミナ系のセラミックを使用して連結部分
６０の中空部５１ｃを真空にして構成した場合は、絶縁
性が更によくなり熱伝導も少なくなって上記実施例と同
等以上の効果を得ることができる。またガス絶縁機器以
外の電気機器についても、同様の作用効果を得ることが
できることは言うまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、課電
用ケーブルなどを接続できる構造の小形のケーブル接続
部でありながら、機器に直結されるケーブルへの機器本
体からの熱影響を小さく抑えることができるので、例え
ば耐熱グレードを上げて小形化を図る際にも、ケーブル
接続部を別室として内部温度を部分的に下げるなどの配
慮が不要になり、結果として機器の小形化あるいは他機
器との取り合いの合理化が図れる優れた機器直結形ケー
ブル接続部を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による機器直結形ケーブル接続部の一例
を示す断面図

【図２】本発明による機器直結形ケーブル接続部の温度
分布例を示す図

【図３】従来の機器直結形ケーブル接続部の温度分布例
を示す図

【図４】従来の機器直結形ケーブル接続部の一例を示す
断面図

【図５】機器直結ケーブル接続部の使用状態を示す概略
図

【符号の説明】

１はブッシング、１ＡはＬ字状突出部、１Ｂはテーパ
穴、１Ｃは小径部、１Ｄは段部、２は接続導体、２Ａは
円盤状連結部、３は大径部、３ａは導体挿入穴、４は他
の大径部、４ａは他の導体挿入穴、５はケーブル接続部
分、６は機器接続用ＣＶケーブル、６ａは遮蔽層、６ｂ
は外部半導電層、６ｃは絶縁層、６ｄはケーブル導体、
７はくさび部材、８は締付金具、９はモールドストレス
コーン、１０は押し金具、１１はシャフト、１２は締付
用スプリング、１３は座金、１４はケーブル保護金具、
１４ａはフラング部、１５は埋込ナット、１６はボル
ト、１７は防水テープ、１８は補助ケーブル接続部分、
１９はテーパ穴、２０は筒状ストッパ、２１は絶縁栓、
２２は金具、２３はシャフト、２４は押圧スプリング、
２５は座金、２６は保護キャップ、２７は埋込ナット、
２８はボルト、２９は固定用金具、３０は埋込ナット、
３１はボルト、３２は押え金具、３３は固定ボルト、４
０はケーブル接続部、４１は電気機器、４１ａはケー
ス、４２は課電用ケーブル、４３は気中終端部、４４は
課電装置、５０はケーブル接続部、５１はブッシング、
５１Ｃは中空部、５１Ｄは絶縁ガスまたは真空、５２は
接続導体、５２Ａは円盤状連結部、６０は連結部分、６
２は取付フラング、６３は固定ボルトを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器のケースに固定されるブッシン
   グと、このブッシング内に設けられて一端が電気機器の
   内部回路に電気接続される連結部分及び他端が外部ケー
   ブルに接続できるケーブル接続部分とを備えた接続導体
   から構成される機器直結形ケーブル接続部において、前
   記電気機器の内部回路に電気接続される連結部分で電気
   機器ケース貫通部近傍を中空部とし、その中空部内の接
   続導体を屈曲させて構成したことを特徴とする機器直結
   形ケーブル接続部。