JPH0919014A

JPH0919014A - 樹脂成形絶縁導体

Info

Publication number: JPH0919014A
Application number: JP7163566A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nakanishi; 勝中西; Tetsuo Yoshida; 哲雄吉田; Masaru Miyagawa; 勝宮川; Nobuo Masaki; 信男正木; Michihiko Koyama; 充彦小山
Original assignee: Toshiba Corp; Nitto Denko Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Nitto Denko Corp
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1995-06-29
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】絶縁層の絶縁特性を長期に亘って維持するとと
もに、金属閉鎖形スイッチギヤの外形の増加も防ぐ。【構成】絶縁層１の両端と中心導体10との接合部１ｄの
内側に対して、環状のコイル６を挿入し、中心導体10に
ろう付けで仮止めした状態で絶縁層１を成形する。コイ
ル６の代りに、導電性で環状の電界緩和ゴムを使っても
よい。コイル６や電界緩和ゴムは、成形で発生する絶縁
層１の両端の接合部の応力も緩和する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂成形絶縁導体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の樹脂成形絶縁導体が組み
込まれたガス絶縁金属閉鎖形スイッチギヤの一例を示す
右側面図である。図６において、外周を気密に囲まれた
金属閉鎖箱31の図示左側には、この金属閉鎖箱31を前後
に仕切る隔壁32が縦設され、この隔壁32の左側に遮断器
室31ａを形成し、隔壁32の右側に母線室31ｂを形成して
いる。

【０００３】このうち、遮断器室31ａには高圧真空遮断
器33が収納され、この高圧真空遮断器33の操作機構部33
ｂは、遮断器室31ａの床面に固定されている。隔壁32の
中央部には、図７の拡大断面詳細図で後述する樹脂成形
絶縁導体としてのスペーサ39が上下に気密に貫設されて
いる。これらのスペーサ39の左側に突き出た端子は、高
圧真空遮断器33の遮断部33ａの後方に突き出た導体にそ
れぞれ接続されている。

【０００４】母線室31ｂの天井部の内面側には、断路器
34Ａが取り付けられ、この断路器34Ａの左側の端子は、
略Ｌ字形に形成された導体８Ａで上側のスペーサ39の後
端に接続されている。

【０００５】同様に、金属閉鎖箱31の底部の中央には、
断路器34Ａと同一品の断路器34Ｂが対称的に取り付けら
れ、この断路器34Ａの左側の端子は、Ｌ字形に形成され
た導体８Ａで下側のスペーサ39の後端に接続されてい
る。

【０００６】金属閉鎖箱31の後端上部には、三相分の碍
子36が取付金物42の左側面に固定されている。これらの
碍子36の左端には、紙面直交方向に配設された丸棒状の
導体35が固定され、これらの導体35は、前述した断路器
34Ａの後部端子に導体38Ｂで接続されている。

【０００７】金属閉鎖箱31の後部の床面には、ケーブル
ヘッド37が縦設され、このケーブルヘッド37の上端は、
導体38Ｃで断路器34Ｂの後部端子に接続されている。ケ
ーブルヘッド37の下側には、金属閉鎖箱体31が設置され
た床面に形成されたピット41から立ち上げられた高圧架
橋ポリエチレンケーブル40が示されている。

【０００８】このように構成されたガス絶縁金属閉鎖形
スイッチギヤにおいては、各導体35は、この金属閉鎖箱
31に隣設された図示しない金属閉鎖箱の内部の導体に対
して、この金属閉鎖箱31の側板に気密に貫設された図示
しないスペーサを介して接続される。

【０００９】図７は、図６で示したスペーサ39の拡大詳
細半断面図である。図７において、銅材の丸棒から製作
された中心導体10の外周には、エポキシ樹脂の注型成形
によって略円柱状の絶縁層１が形成されている。

【００１０】この絶縁層１の中央部には、フランジ部１
ａが環状に突設され、このフランジ部１ａの右側には、
断面略Ｌ字形の溝部１ｂが環状に形成され、フランジ部
１ａの左側には、幅の広い溝部１ｃが形成されている。

【００１１】フランジ部１ａの外面と各溝部１ｂ，１ｃ
の表面には、破線で示す導電材の接地層が形成されてい
る。フランジ部１ａの左側面には、埋金６が図示しない
側面図では90°間隔に埋設され、これらの埋金６にはめ
ねじ穴があらかじめ加工されている。

【００１２】このように構成されたスペーサ39は、図６
に示した金属閉鎖箱31の隔壁32に溶接された取付板２に
ボルト３を介して固定されている。取付板２の図７にお
いて右側面には、環状のＯリング４があらかじめ挿入さ
れて、取付板２の左右に形成された遮断器室31ａと母線
室31ｂとの気密を維持している。

【００１３】このように構成されたスペーサ39において
は、中心導体10と取付板２との間に印加される高電圧に
よるフランジ部１ａの周りの電界は、曲面を含む各溝部
１ｂ，１ｃに形成された接地層５によって緩和され、長
期に亘る絶縁層１の特性の低下を防いでいる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
構成されたスペーサ39においては、絶縁層１の両端と中
心導体10との接合部１ｄは、中心導体10及び絶縁層１と
空気又は絶縁ガスとの結合部となるいわゆるトリプルジ
ャンクションを形成するので、電界強度が高くなる。

【００１５】さらに、絶縁樹脂の注型時においては、温
度が低下し流動性が低下した絶縁樹脂と中心導体10との
接合部となるので、絶縁樹脂の接合力が低いだけでな
く、最後に硬化する中心部の樹脂の収縮によって、接合
部がずれ、僅かな隙間が形成されるおそれがある。する
と、この隙間の形成による電圧強度の上昇によって、こ
の隙間で微少なコロナ放電が発生するおそれがある。

【００１６】そのため、絶縁層１の外径や軸方向の長さ
を増やして、結合部の電界強度を低下させる方法も考え
られるが、すると、スペーサ39の外形が大きくなるの
で、このスペーサ39を採用したガス絶縁金属閉鎖形スイ
ッチギヤの外形も増え、例えば、都市のビルに設置され
る受電設置には採用できない。

【００１７】したがって、図８で示すように中心導体の
形状を変えたスペーサ39Ａとして、前述した接合部１ｄ
の電界強度を緩和する方法も考えられる。すなわち、図
８に示すスペーサ39Ａにおいては、中心導体10Ａには、
両端部を除いて、大径部10ｆが形成され、この大径部10
ｆの両端を小径とする段付部を形成することで、接合部
１ｄの電界強度を緩和する方法である。

【００１８】ところが、このように構成されたスペーサ
39Ａにおいても、絶縁層１Ａの収縮時において、段付部
に過大な応力が発生し、微少なクラックが発生するおそ
れがある。

【００１９】そこで、本発明の目的は、絶縁層の絶縁特
性を長期に亘って維持し、金属閉鎖形スイッチギヤの外
形の増加を防ぐことのできる樹脂成形絶縁導体を得るこ
とである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、高電圧が印加
される中心導体の外周にこの中心導体をこの中心導体と
異る電位の固定部に固定する絶縁層が形成された樹脂成
形絶縁導体において、絶縁層の両端と中心導体との接合
部の内側に導電性リングを埋設したことを特徴とする。

【００２１】なお、導電性リングは、コイルで形成して
もよく、導電ゴムで形成してもよく、この導電ゴムの断
面形状を円形としても、半円形としても、また、先端が
絶縁層の両端側に突き出たＬ字形としてもよい。さら
に、絶縁層の両端の内周に導電性リングと連通する凹部
を形成してもよい。

【００２２】

【作用】気体と絶縁層と中心導体のトリプルジャンクシ
ョンで電界強度が最高となる結合部の電界は、この結合
部の内側に埋設され中心導体と同電位となる導電性リン
グによって緩和され、成形時の収縮で発生する結合部の
残留応力も結合部の内側に埋設された導電性リングによ
って緩和される。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の樹脂成形絶縁導体の一実施例
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の樹脂成形
絶縁導体の第１の実施例を示す半断面図で、従来の技術
で示した図７及び図８に対応する図である。

【００２４】図１において、従来の技術で示した図７及
び図８と異るところは、絶縁層の両端と中心導体10との
トリプルジャンクションによる結合部１ｄの電界を緩和
するために、この結合部１ｄの内側に対して、導電性リ
ングとしてのコイル６を挿着したことで、他は図７と同
一である。したがって、他は図７と同一符号を付して重
複した説明を省略する。

【００２５】すなわち、図１においては、中心導体10の
外周には、銅材の線材から、図２の拡大斜視図で示すよ
うにコイル状に形成された電界緩和コイル６が挿着さ
れ、この電界緩和コイル６は、中心導体10に軽くろう付
されている。

【００２６】この電界緩和コイル６は、例えば、定格電
圧が66kVのスイッチギヤに組み込まれて、中心導体10の
外径が60mmの場合においては、直径が 0.5mmの銅線を外
径が５mmで素線間を線径とし、コイル状に巻き付けたも
のを環状にした後、中心導体10に挿入し、複数箇所をろ
う付で軽く固定する。

【００２７】このような電界緩和コイル６が挿着された
スペーサにおいては、絶縁層１の両端に形成された中心
導体10との結合部１ｄの電界は、この内側の絶縁層と中
心導体10との間に挿着された電界緩和コイル６によって
緩和され、たとえ、絶縁層１と中心導体10との間に微少
な空隙が結合部１ｄに形成された場合においても、この
空隙の電界強度の上昇を抑え、この電界強度の上昇に伴
うコロナ放電を防ぐことができる。

【００２８】なお、上記実施例では、電界緩和コイル６
の材料として銅線の場合で説明したが、金属材料であれ
ば、例えばステンレス鋼線としてもよく、線径や外径も
大きくしてもよく、例えば、線径も１mmとしコイル外径
も10mm程度に増やしてもよい。これらの値は、中心導体
の直径や絶縁層の厚み（すなわち、定格電流や定格電
圧）などによって変えればよい。

【００２９】次に、図３は、本発明の樹脂成形絶縁導体
の第２の実施例を示す半断面図で、図１に対応する図で
ある。図３において、図１と異るところは、図１及び図
２で示した電界緩和コイル６の代わりに、導電性のゴム
で製作されたＯリング状の電界緩和ゴム７が中心導体10
の両側に挿着されていることである。

【００３０】この電界緩和ゴム７は、内径が中心導体10
の外径と比べて僅かに小さく製作され、中心導体10に挿
入された後、接着剤で接合され、注型時に絶縁樹脂の注
型用金型に挿入される。

【００３１】このように構成された樹脂成形絶縁導体に
おいては、電界緩和ゴム７によって、結合部１ｄの電界
が緩和されるだけでなく、絶縁樹脂の注型時において、
この絶縁樹脂が収縮しても、ゴム材で製作された電界緩
和ゴム７によって絶縁樹脂の残留応力のおそれを解消す
ることができるので、長期に亘って、初期の絶縁特性を
維持することができる。

【００３２】次に、図４（ａ）は、本発明の樹脂成形絶
縁導体の第３の実施例を示す部分半断面図で、図１及び
図３に対応する図である。図４（ａ）において、図３と
異るところは、図３で示した電界緩和ゴム７の代りに、
断面が略半円状の電界緩和ゴム７Ｂが挿入され、中心導
体10に接合されている。

【００３３】この場合には、図３で示した樹脂成形絶縁
導体と比べて、電界緩和ゴム７Ｂと中心導体10との接合
面を広く形成することができるので、接合力を上げるこ
とができ、注型時における移動のおそれを更に解消する
ことができる。

【００３４】また図４（ｂ）は、本発明の樹脂成形絶縁
導体の第４の実施例を示す部分半断面図で、図１，図３
及び図４に対応する図である。図４（ｂ）においては、
電界緩和リングとして、断面が略Ｌ字状で図２と同様に
環状のゴム材の電界緩和ゴム７Ｃを挿着したことで、他
は、図１，図３及び図４（ａ）と同様である。

【００３５】この場合には、電界緩和ゴム７Ｃの外周の
軸方向の凸部を結合部１ｄの方向に向けて挿着すること
で、結合部１ｄの電界を緩和することができるので、図
１，図３及び図４（ａ）で示した樹脂成形絶縁導体と比
べて結合部１ｄの電界を更に緩和することができる利点
がある。

【００３６】さらに、図５は、本発明の樹脂成形絶縁導
体の第５の実施例を示す部分半断面図で、図１，図３，
図４（ａ），（ｂ）に対応する図である。図５に示す樹
脂成形絶縁導体においては、絶縁層11の両端と中心導体
10との接合部に対して、半径方向の幅が約1.5mm の凹部
８を全周に亘って環状に形成したことで、他は、図４
（ａ）とほぼ同一である。但し、電界緩和ゴム７Ｄの外
形は、図４（ａ）で示した電界緩和ゴム７Ｂと比べて僅
かに大きくなっている。

【００３７】この場合には、注型成形時において、電界
緩和ゴム７Ｂの軸方向への移動を注型用金型で阻止する
ことができるので、品質を一定とすることができる利点
がある。

【００３８】なお、上記実施例では、樹脂成形絶縁導体
として、金属閉鎖形スイッチギヤの箱体の内部の遮断器
室と母線室との間の隔壁に貫設したスペーサの例で説明
したが、箱体の天井部や側面に貫設されるＴ形絶縁ブッ
シングやＬ形絶縁ブッシングにも同様に適用することが
できる。

【００３９】

【発明の効果】以上、本発明によれば、高電圧が印加さ
れる中心導体の外周にこの中心導体をこの中心導体と異
る電位の固定部に固定する絶縁層が形成された樹脂成形
絶縁導体において、絶縁層の両端と中心導体との接合部
の内側に導電性リングを埋設することで、気体と絶縁層
と中心導体のトリプルジャンクションで電界強度が最高
となる結合部の電界は、この結合部の内側に埋設され中
心導体と同電位となる導電性リングによって緩和すると
ともに、成形時の収縮で発生する結合部の残留応力も結
合部の内側に埋設された導電性リングによって緩和した
ので、絶縁層の絶縁特性を長期に亘って維持し、金属閉
鎖形スイッチギヤの外形の増加を防ぐことのできる樹脂
成形絶縁導体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂成形絶縁導体の第１の実施例を示
す半断面図。

【図２】図１の要部を示す部分拡大斜視図。

【図３】本発明の樹脂成形絶縁導体の第２の実施例を示
す半断面図。

【図４】（ａ）は、本発明の樹脂成形絶縁導体の第３の
実施例を示す部分半断面図。（ｂ）は、本発明の樹脂成
形絶縁導体の第４の実施例を示す部分半断面図。

【図５】本発明の樹脂成形絶縁導体の第５の実施例を示
す部分半断面図。

【図６】従来の樹脂成形絶縁導体が組み込まれたガス絶
縁金属閉鎖形スイッチギヤの一例を示す右側面図。

【図７】従来の樹脂成形絶縁導体の一例を示す半断面
図。

【図８】従来の樹脂成形絶縁導体の図７と異る一例を示
す半断面図。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ…絶縁層、１ａ…フランジ部、１ｂ，１
ｃ…溝部、１ｄ…接合部、２…取付板、３…ボルト、４
…Ｏリング、５…接地層、６…コイル、７Ａ，７Ｂ，７
Ｃ，７Ｄ…電界緩和ゴム、８…凹部。

フロントページの続き (72)発明者宮川勝東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者正木信男東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内 (72)発明者小山充彦東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧が印加される中心導体の外周にこ
の中心導体をこの中心導体と異る電位の固定部に固定す
る絶縁層が形成された樹脂成形絶縁導体において、前記
絶縁層の両端と前記中心導体との接合部の内側に導電性
リングを埋設したことを特徴とする樹脂成形絶縁導体。
【請求項２】前記導電性リングをコイルで形成したこ
とを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形絶縁導体。
【請求項３】前記導電性リングを導電ゴムで形成した
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂成形絶縁導体。
【請求項４】前記導電ゴムの断面形状を円形としたこ
とを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形絶縁導体。
【請求項５】前記導電ゴムの断面形状を半円形とした
ことを特徴とする請求項３に記載の樹脂成形絶縁導体。
【請求項６】前記導電ゴムの断面形状を先端が前記絶
縁層の両端側に突き出たＬ字形としたことを特徴とする
請求項３に記載の樹脂成形絶縁導体。
【請求項７】前記絶縁層の両端の内周に前記導電性リ
ングと連通する凹部を形成したことを特徴とする請求項
１乃至請求項６のいずれかに記載の樹脂成形絶縁導体。