JPH0740263Y2 - 絶縁スペーサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は電気機器、設備等において電位の異なる２つ
の電極等の部材間に配置されてその間の絶縁寸法を保つ
絶縁スペーサに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の絶縁スペーサを示す断面図であり、
（１），（２）は電位の異なる２つの部材であるそれぞ
れ高圧電極と低圧電極、（３）は両電極（１），（２）
間に配置されてその間の閃絡を防止する板状の絶縁バリ
ヤ、（４）は固体絶縁物で作られた四角柱状の単位スペ
ーサで、高低圧電極（１），（２）間に３つ配置されて
両者間の絶縁寸法を保つと共に、単位スペーサ（４）相
互間に絶縁バリヤ（３）を挾持してその位置を保つてい
る。

ところで、電気機器（図示せず）等に実際に使用されて
いる単位スペーサ（４）や絶縁バリヤ（３）には寸法の
ばらつきや表面の凹凸がある。そのため、第４図のよう
に両電極（１），（２）間の単位スペーサ（４）が配置
されている所が完全に固体絶縁物で埋められるとは限ら
ず、例えば第５図に示すようにギヤツプ（５）が生じる
ことがある。このギヤツプ（５）はガス（空気、六弗化
イオウなど）や絶縁油（共に図示せず）など周囲にある
絶縁媒体で充たされる。このギヤツプ（５）中の絶縁媒
体の比誘電率をε_１、絶縁バリヤ（３）と単位スペーサ
（４）の比誘電率を同じとしてこれをε_２とし、両電極
（１），（２）間で、ギヤツプ（５）の長さをd₁、固体
絶縁部分の寸法をd₂、両電極（１），（２）間の電位差
をＶとすると、ギヤツプ（５）中の電界強度E_gは となる。一方、両電極（１），（２）間の平均電界強度
E_oは である。一般に、固体絶縁物（絶縁媒体が含浸されたも
のを含む）は絶縁媒体より比誘電率が大きい場合が多
く、一例としてε_１＝1,ε_２＝３のときを考える。d₁／
d₂を変化させて（ｉ），（ii）式よりE_g／E_oを求め、こ
れを電界集中率として示すと第６図のグラフのようにな
る。ギヤツプ（５）の長さd₁が小さいとき、電界集中率
は最大３に、即ち、ギヤツプ（５）中の電界強度E_gは平
均電界強度E_oの３倍に達する。このようにギヤツプ
（５）の所が絶縁上、非常に過酷な状態にさらされ、E_g
がそこの絶縁媒体の絶縁耐力を越すと部分放電が生じた
りするので、ギヤツプ（５）中の電界強度E_gを十分考慮
して電気機器などの設計を行う。なお、上記ではε_２／
ε_１＝３として説明したが、この比率が更に大きいとき
は電界集中率E_g／E_oも更に大きくなるので、上記絶縁媒
体と固体絶縁物の組合せ選定には注意を払う。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の絶縁スペーサは以上のように構成されているの
で、ギヤツプが生じてそこに大きな電界集中が起こる虞
れがあり、そのため、絶縁スペーサなどを構成する固体
絶縁物やその周囲を充たす絶縁媒体の材料の選定に制限
を受け、場合によつては電極など部材間の距離を広げて
平均電界強度を下げる等の対策が必要であるなどの問題
点があつた。

この考案は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、大きな電界集中が生じない絶縁スペーサを得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る絶縁スペーサは、単位スペーサを中空部
とこれを囲む外周部とから成る中空形状にすると共に、
電位の異なる２つの部材間で複数個の単位スペーサの外
周部がジグザク配列になるように配置したものである。

〔作用〕

この考案における絶縁スペーサは中空部が存在し、か
つ、外周部が一直線上に整列していないので、電極など
の部材間で大部分が固体絶縁で埋められ、残りの僅かな
部分に短かいギヤツプが存在するというようなことは起
こらず、従つて、大きな電界集中は生じない。

〔考案の実施例〕

第１図はこの考案の一実施例による絶縁スペーサを示す
断面図であり、（１）〜（３）は第４図の場合と同様の
高低圧電極と絶縁バリヤ、（6A），（6B）は繊維質、セ
ラミツク、樹脂などの固体絶縁物で作られた単位スペー
サで、中空部（７）とこれを囲む外周部（８）から成る
中空形状、即ち四角筒状になつて中空部（７）は周囲の
絶縁媒体、例えばガスまたは絶縁油（共に図示せず）が
充たされており、第４図の場合と同様に高低圧電極
（１），（２）間に３つ配置されて両者間の絶縁寸法を
保つと共に単位スペーサ（6A）、（6B）相互間に絶縁バ
リヤ（３）を挾持している。単位スペーサ（6A）の幅W₁
は（6B）の幅W₂よりも小さく、従つて、中空部（７）の
幅も小さい。３つの単位スペーサ（6A），（6B）は、そ
れらの外周部（８）が図において上下方向にジグザグ配
列になるよう配置されている。

いま、高圧電極（１）の任意の一点から、図において下
方へ一直線に通して見ると、固体絶縁物のみで埋まつて
いる所はなく、必ずガスまたは絶縁油などの絶縁媒体の
所が存在する。従つて、上記一直線上のいずれかの点に
短いギヤツプ（図示せず）が新たに生じてもそこに大き
な電界集中は起こらない。例えば、一点鎖線Ａ上で考え
ると高低圧電極（１），（２）間距離の1/3近くが中空
部（７）であるので、第６図でd₁／d₂＝0.5とすると電
界集中率は約1.8となる。つまり、中空部（７）が存在
しているのでd₁／d₂が小さくなつて例えば０近くになる
ようなことは起こり得ず、そのため、電界集中率は従来
に比べて緩和される。なお、図とは逆に真中の単位スペ
ーサ（6B）を他の単位スペーサ（6A）よりも小さくして
も同様の効果がある。

第２図はこの考案の他の実施例による絶縁スペーサの断
面図で幅の異る３種類の単位スペーサ（6A），（6B），
（6C）を用いた場合を示す。この場合は第１図に比べて
電界集中率を更に小さくできる。

第３図はこの考案の更に他の実施例による絶縁スペーサ
の断面図で、一種類の単位スペーサ（6A）を用いた場合
を示す。単位スペーサ（6A）を交互に、図において左右
にずらして配置したので、第１図と同様の効果が生じ
る。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、単位スペーサを中空形
状にして、その外周部がジグザグ配列になるように配置
したので、電極などの部材間で大部分が固体絶縁で埋め
られて残りの僅かな部分に短かいギヤツプが存在すると
いうようなことは起こらず、従つて、大きな電界集中が
生じない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による絶縁スペーサの断面
図、第２図、第３図はそれぞれこの考案の他の実施例に
よる絶縁スペーサの断面図、第４図、第５図は従来の絶
縁スペーサの断面図、第６図は電界集中率を示すグラフ
である。 図において、（１）は高圧電極、（２）は低圧電極、
（6A）〜（6C）は単位スペーサ、（７）は中空部、
（８）は外周部である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固体絶縁物で作られた複数個の単位スペー
   サから成り、電位の異なる２つの部材間に配置されてそ
   の間の絶縁寸法を保つものにおいて、単位スペーサを中
   空部とこれを囲む外周部とから成る中空形状にすると共
   に、上記複数個の単位スペーサの外周部がジグザグ配列
   になるようにしたことを特徴とする絶縁スペーサ。