JPH09289049A - 機器直結型端末 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要な絶縁性能を確保しつつ、機器直結型端
末のコンパクト化を図ること。 【解決手段】 端末本体１は、機器ブッシング２および
絶縁栓５との嵌合面を有する弾性部材で形成された絶縁
筒８を備えている。そして絶縁筒８を機器ブッシング２
に嵌合させるとともに絶縁栓５を上記絶縁筒８に嵌合さ
せ、絶縁筒８および絶縁栓５を機器ブッシング２の軸方
向に押し付けることにより、絶縁筒８と機器ブッシング
２および絶縁栓５との間の界面圧力を確保する。上記絶
縁筒８の外周には環状リング７を設けられており、これ
により、絶縁筒８および絶縁栓５を機器ブッシング２の
軸方向に押し付けたとき、上記絶縁筒８が拡径するのを
抑止し上記界面圧力を所望の値以上に保ち、必要とされ
る絶縁性能を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】配電系統は、通常、機器、ケ
ーブル、付属品から構成されており、ケーブルを機器に
接続する際には接続部分の電気的・機械的性能確保のた
め、付属品、すなわち機器直結端末が必要となる。本発
明は上記したケーブルを機器に接続するための機器直結
型端末に関し、特に本発明は必要な絶縁性能を確保しつ
つ、コンパクト化を可能とした機器直結型端末に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】機器直結型終端部は、一般にエポキシ等
で成形された導体を中心に持つ機器ブッシングに、ケー
ブル導体または端子をＥＰゴムやシリコンゴムの成形品
を嵌合し、ゴム弾性による界面圧力で防水および絶縁性
能を維持するものが多い。この場合、エポキシ等で形成
された機器ブッシングの外径を上記ゴム成形品の外径よ
り僅かに大きくしておくことにより、嵌合時に生ずる嵌
合径差により界面圧力を確保している。端末の形状とし
ては、直型、Ｌ型、およびＴ型があり、端末本体は、内
部半導電層、絶縁層、外部半導電層の３層からなり、ケ
ーブルしゃへい層側はストレスコーンを形成し充電部を
密閉する構造となっている。導体の接続構造としては、
羽子板端子締付け型、チューリップ型、および多点接触
子型が使用される。

【０００３】また、中低圧における一般的な絶縁層の電
気的接続形態として、以下の３種類がある。 平行嵌合形状による嵌め合い＋径差 テーパ嵌合形状による嵌め合い＋径差 テーパ嵌合形状による嵌め合い＋軸方向からのスプリ
ング圧 上記の方式を除き、，の方式が最も一般的であ
り、ゴムの弾性率を利用して、必要な界面面圧を確保
し、絶縁性能および防水性能を維持、確保している。そ
して、機器直結型終端部では、機器ブッシングと端末本
体の絶縁鯛との接続に、この接続が行われる。

【０００４】図６は上記の方式による従来の機器直結
Ｔ型端末の一例を示す図である。同図において、１００
は端末本体、１０１はケーブル、１０２はケーブルの導
体サイズに応じて使用されるアダプタ、１０３は端子、
１０４は絶縁栓、１０５は保護キャップ、１０６は機器
ブッシングである。また、端末本体１００において、１
１１は外部半導電層、１１２はＥＰゴムやシリコンゴム
で形成された絶縁層、１１３は内部半導電層であり、端
末本体１００は上記機器ブッシング１０６および絶縁栓
１０４との嵌合面を有する絶縁筒１０７と、ケーブル導
体が接続された端子１０３を挿入する端子挿入部１０８
から構成されている。

【０００５】同図に示したＴ型端末の組み立ては、例え
ば次にように行われる。 (1) ケーブル１０１に端子１０３を圧縮接続し、端末本
体１の端子挿入部１０８に挿入する。 (2) 端末本体１００の絶縁筒１０７を機器ブッシング１
０６に嵌合し、端子１０３と機器側の導体をボルト締め
する。 (3) 絶縁栓１０４を絶縁筒１０７に嵌合しねじ込む。 上記構造のＴ型端末においては、ネジ締め付けにより、
テーパ状に形成された端末本体１００の絶縁筒１０７お
よび絶縁栓１０４を、機器ブッシング１０６の軸方向に
押し付け、絶縁筒１０７を拡径させ、絶縁筒１０７のゴ
ムの弾性により界面Ａ，Ｂの圧力を確保している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ケーブルを機器に接続
する機器直結型端末は、当然のことながら自然環境下で
長期間使用できること、並びに、現地での接続作業に支
障の無い構造であることが要求される。これに加え近年
では、従来にも増してコンパクト化、多機能化が求めら
れている。特に近年、配電設備の遮断機等を含む盤にＳ
Ｆ6 ガスが封入されコンパクト化が図られており、これ
に伴い、機器に直結する端末も一層コンパクト化が要求
されるようになってきている。

【０００７】機器直結端末は、前記図６に示したよう
に、一般にエポキシ等で成形された機器ブッシングにＥ
Ｐゴム等の成形品を嵌合し、ゴムの弾性による界面圧力
で防水および絶縁性能を確保している。従って、嵌合径
差が大きいと界面圧力が増加し、沿面破壊ストレスを高
くすることができる。しかしながら、嵌合径差を大きく
して界面圧力を増加させる方法では、外側端末本体の膨
張計数が大きく効いてくるため、端末本体のＥＰゴム等
で形成された絶縁筒の肉厚を下げられないという問題が
でてくる。また、嵌合径差を大きくすると部品挿入の作
業性は悪化する。なお、一般に嵌合界面の縮小化を図る
手法としては、前記の「テーパ嵌合形状による嵌め合
い＋軸方向からのスプリング圧」があるが、上記の手
法は、軸方向から圧力を加えるためのバネ等を組み込む
必要があり、その分だけ軸方向に対する長さが大きくな
りコンパクト化の要求に答えることができない。

【０００８】また、上記した嵌合径差に基づき絶縁性能
を確保するには、電圧階級に応じた所定長さ以上の絶縁
界面長が必要である。例えば、６．６ｋＶ端末の絶縁界
面長は機器側で５０〜７０ｍｍ必要となる。すなわち、
所望の絶縁性能を確保するためには、端末の電圧階級に
応じた「嵌合長さ」と「絶縁体の界面圧力」が要求され
る。このため、端末をコンパクト化していくと、必要な
「嵌合長さ」と「絶縁体の界面圧力」を確保することが
できなくなる。

【０００９】ちなみに、ガス絶縁機器に接続されるコン
パクト化した６．６ｋＶ端末を設計したところ、上記界
面長が必要とされる長さの半分しかとれなかった。ま
た、端末本体のＥＰゴム等で形成された絶縁筒の厚み
が、必要とされる厚みの半分以下しかとれず、仮に従来
と同じ嵌合径差を確保したとしても絶縁筒の薄さのため
ゴムの界面圧力が低下し、沿面耐圧がますます低下して
しまうことが判明した。

【００１０】本発明は、上記した従来技術の問題点を考
慮してなされたものであって、必要な絶縁性能を確保し
つつ、機器直結型端末のコンパクト化を図り、ガス絶縁
機器等のコンパクト化された機器にも容易に適用するこ
とができる機器直結型端末を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】以上のように、端末をコ
ンパクト化していくと、必要な「嵌合長さ」と「絶縁体
の界面圧力」が取れず、端末の絶縁性能が低下してい
く。そこで、本発明者が種々検討した結果、端末本体の
絶縁筒の周囲にバネとして作用する環状のリングを取り
付ければ、上記絶縁筒の厚みを薄くしても界面圧力を確
保でき、必要な絶縁性能を確保できることが分かった。
すなわち、前記図６に示したテーパ嵌合形状により界面
圧力を確保するＴ型端末においては、機器ブッシング先
端の（端末の奥）で径差が大きく、機器ブッシングの根
元（端末先端）で径差が小さくなるようになっている。

【００１２】このため、絶縁筒をブッシングに挿入する
とまずブッシング先端が絶縁筒の奥に当たる。上記環状
のリングを取り付けない場合には、この位置からさらに
絶縁筒を押し込むと、ブッシングが絶縁筒を径差の分だ
け拡径しながら全体が嵌合する。そして、上記絶縁筒が
ブッシングにより押し広げられた分だけブッシングの表
面と端末本体の絶縁筒内面との間に面圧がかかる。この
面圧は、端末本体の絶縁筒の弾性のみによるものであり
従来型端末の面圧値と略同等である。このため、必要な
絶縁性能を確保するためには、所定の界面長が必要とな
り、例えば、前記した６．６ｋＶ端末においては、５０
〜７０ｍｍ必要となる。一方、端末本体の絶縁筒の周囲
にバネとして作用する環状のリングを取り付ければ、端
末本体絶縁筒の内面と機器ブッシングの表面間の面圧を
上記環状リングの弾性により確保することができ、界面
長を短くし、また、端末本体の絶縁筒を薄くしても、必
要な絶縁性能を確保できるようになる。

【００１３】本発明は、上記考え方に基づき次のように
して前記課題を解決する。 （１）弾性部材からなる絶縁体で形成され、機器ブッシ
ングとの嵌合面を有する絶縁筒と、ケーブル導体に接続
された端子を挿入する端子挿入部を具備した端末本体を
備え、上記絶縁筒の上記嵌合面を機器ブッシングに嵌合
させ、上記端子を端子挿入部に挿入して機器ブッシング
の導体と接続し、絶縁筒を機器ブッシングの軸方向に押
し付けて上記絶縁筒の弾性により上記絶縁筒と機器ブッ
シングの絶縁体との間の界面圧力を確保する機器直結型
端末において、上記絶縁筒の外周に、絶縁筒の拡径を抑
止する環状もしくはスリット入り環状リングを設ける。 （２）弾性部材からなる絶縁体で形成され、機器ブッシ
ングおよび絶縁栓との嵌合面を有する絶縁筒と、ケーブ
ル導体に接続された端子を挿入する端子挿入部を具備
し、上記機器ブッシングの挿入方向と上記端子の挿入方
向とが互いに直交する方向に配置された端末本体を備
え、上記絶縁筒を機器ブッシングに嵌合させ、上記端子
を端子挿入部に挿入して機器ブッシングの導体と接続す
るとともに、上記絶縁栓を上記絶縁筒の嵌合面に嵌合さ
せ、絶縁筒および絶縁栓を機器ブッシングの軸方向に押
し付けて上記絶縁層の弾性により、上記端末本体の絶縁
層と機器ブッシングの絶縁体および上記絶縁栓との間の
界面圧力を確保する機器直結型端末において、上記絶縁
筒の外周に、上記絶縁体の拡径を抑止する環状もしくは
スリット入り環状リングを設ける。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の１実施例の機器直
結Ｔ型端末の構成を示す図、図２は本実施例の組み立て
方法を示す図であり、同図は６．６ｋＶの機器直結Ｔ型
端末の一例を示している。図１において、１は端末本
体、２はエポキシ樹脂等で形成された機器側のブッシン
グ、３はケーブル、４はケーブル３の導体３ａが圧着さ
れた端子、５はエポキシ樹脂等で形成された絶縁栓であ
る。端末本体１は、内部半導電層１ａと、例えばＥＰゴ
ム、シリコンゴム等の弾性材で形成された絶縁層１ｂ
と、外部半導電層１ｃからなり、機器ブッシング２と絶
縁栓５との嵌合面を有する絶縁筒８と、ケーブル導体３
ａが接続された端子４を挿入する端子挿入部９から構成
されている。また、絶縁筒８の外部半導電層１ｃの外側
には、本発明に係わる環状リング７が設けられている。
環状リング７の幅は、肉厚が薄い部分をなるべく長くカ
バーするのが望ましく、界面長の１／２以上が望まれ
る。

【００１５】端末本体１のケーブルしゃへい層側はスト
レスコーンを形成しており、ケーブル挿入後、半導電性
テープ３ｂ、絶縁テープ３ｃによりテーピング処理す
る。また、ケーブル３のしゃへい層から接地線３ｄが引
き出される。端子４は、ワッシャ６ａを介して頂部にネ
ジ穴を持つネジ穴付ボルト６により機器ブッシング２の
導体２ａに接続される。また、絶縁栓５には、上記ボル
ト６の頂部に設けられたネジ穴に係合するボルト５ｂが
埋め込まれている。そして、上記ボルト５ｂをボルト６
の頂部に設けられたネジ穴にねじ込み絶縁栓５を取り付
ける。

【００１６】絶縁栓５の頂部には、検電用の端子が取り
付けられる導体５ａが埋め込まれている。導体５ａには
検電キャップ５ｅが着脱可能に取り付けられており、検
電キャップ５ｅは導電性ゴム等で形成された接地部材５
ｃを介して端末本体１の外部半導電層１ｃに取り付けら
れている。そして、上記導体５ａと上記ボルト５ｂと一
体に形成された導体５ｄとの間で静電容量を形成してお
り、検電キャップ５ｅを取り外すと、課電時、上記導体
５ａに電圧が発生する。

【００１７】上記機器直結Ｔ型端末は図２に示すように
組み立てられる。ケーブル導体３ａを端子４に圧縮接続
して端末本体１に挿入し、ケーブル３と端末本体１の端
部を半導電性テープ３ｂ、絶縁テープ３ｃによりテーピ
ング処理をしたのち、端末本体１の絶縁筒８を機器ブッ
シング２に嵌合し、端子４をネジ穴付きボルト６により
機器ブッシング２の導体２ａにボルト締めする。端末本
体１の絶縁筒８の外周には環状リング７が取り付けられ
ているので、上記のように、ボルト６を締め付けたと
き、端末本体１の絶縁筒８の径は拡大せず、上記環状リ
ング７の弾性により、機器ブッシング２の表面と上記端
末本体１の絶縁筒８の内面間の界面圧力が確保される。

【００１８】ついで、絶縁栓５を絶縁筒８に嵌合し、絶
縁栓５に埋め込まれたボルト５ｂを、上記ボルト６の頂
部に設けられたネジ穴に係合させ、絶縁栓５全体を回し
て上記ボルト５ｂをボルト６の頂部に設けられたネジ穴
にねじ込み絶縁栓５を取り付ける。端末本体１の絶縁筒
８の外周には環状リング７が取り付けられているので、
上記のように、絶縁栓５全体を回してボルト５ｂをボル
ト６の頂部に設けられたネジ穴にねじ込んだとき、端末
本体１の絶縁筒８の径は拡大せず、上記環状リング７の
弾性により、絶縁栓５の表面と上記端末本体１の絶縁筒
８の内面間の界面圧力が確保される。

【００１９】図３は、本実施例の端末において、図４
（ａ）に示すように環状リング７を設けずに絶縁筒８と
機器ブッシング２を嵌合させたときに生ずる界面圧力
と、図４（ｂ）に示すように、環状リング７を設けて絶
縁筒８と機器ブッシング２を嵌合させたときに生ずる界
面圧力を示す図である。図３の横軸は、機器ブッシング
との接触部の先端からの距離、縦軸は絶縁筒８の内面と
機器ブッシング２の表面間の面圧を示している。環状リ
ング７を設けない場合には、図３に示すように接触部先
端からの距離が大きくなるにしたがい面圧は低下する。
このため、必要とする絶縁性能を確保するには、絶縁筒
８と機器ブッシング２、絶縁栓５との嵌合面〔図４
（ａ）参照〕の嵌合長さを、前記したように５０〜７０
ｍｍにする必要がある。これに対し、上記環状リング７
を設けた場合には、図３に示すように、特に上記絶縁筒
８の厚さが薄くなる部分の面圧を著しく向上させること
ができる。このため、絶縁筒８と機器ブッシング２、絶
縁栓５との嵌合長さを、環状リングを設けない場合に必
要とされる５０〜７０ｍｍより大きく短縮することがで
きる。本実施例のＴ型端末を組み立て絶縁性能を調べた
ところ、次の表１に示す結果が得られた。

【００２０】

【表１】

【００２１】従来構造のＴ型端末（絶縁界面長７０ｍ
ｍ）の場合には、資料１では６５ｋＶで絶縁筒貫通破壊
が発生し、資料２では７０ｋＶで上記と同様な絶縁破壊
が発生した。一方、本発明のように環状リング７を設け
たＴ型端末（絶縁界面長３８ｍｍ）の場合には、資料１
では７５ｋＶで絶縁筒貫通破壊が発生し、資料２では８
５ｋＶで上記と同様な絶縁破壊が発生した。このことか
ら、環状リングを設けた本実施例の端末においては、必
要な絶縁性能を確保することができることが確認され
た。なお、環状リング７としては、所望の界面圧力を確
保できれば、どのような形状でもよいが、例えば、図５
（ａ）に示すようにスリット無しのリングを用いること
が均一に締められ最も望ましく、圧力が高くなりすぎる
場合には、図５（ｂ）に示すようにリングにスリットを
設けたリングを用いて調整が可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、端末本体の絶縁筒を機器ブッシングに嵌合させ、絶
縁筒を機器ブッシングの軸方向に押し付け、上記絶縁筒
の弾性により上記絶縁筒と機器ブッシングの絶縁体との
間の界面圧力を確保する機器直結型端末において、端末
本体の絶縁筒の外周に、上記絶縁筒の拡径を抑止する環
状もしくはスリット入り環状リングを設けたので、必要
とされる界面圧力を確保することができる。このため、
必要な絶縁性能を確保しつつ、機器直結型端末をコンパ
クト化することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のＴ型端末の構成を示す図で
ある。

【図２】図１に示したＴ型端末の組み立て方法を示す図
である。

【図３】環状リングを設けた場合と、設けない場合の面
圧を示す図である。

【図４】環状リングを設けた場合と設けない場合の構成
を示す図である。

【図５】本発明において使用される環状リングの例を示
す図である。

【図６】従来の機器直結Ｔ型端末を示す図である。

【符号の説明】

１ 端末本体 １ａ 内部半導電層 １ｂ 絶縁層 １ｃ 外部半導電層 ２ 機器ブッシング ２ａ 導体 ３ ケーブル ３ａ ケーブル導体 ３ｂ 半導電性テープ ３ｃ 絶縁テープ ３ｄ 接地線 ４ 端子 ５ 絶縁栓 ５ａ 導体 ５ｂ ボルト ５ｃ 接地部材 ５ｄ 導体 ５ｅ 検電キャップ ６ ネジ穴付ボルト ６ａ ワッシャ ７ 環状リング ８ 絶縁筒 ９ 端子挿入部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性部材からなる絶縁体で形成され、機
   器ブッシングとの嵌合面を有する絶縁筒と、ケーブル導
   体に接続された端子を挿入する端子挿入部を具備した端
   末本体を備え、 上記絶縁筒の上記嵌合面を機器ブッシングに嵌合させ、
   上記端子を端子挿入部に挿入して機器ブッシングの導体
   と接続し、絶縁筒を機器ブッシングの軸方向に押し付け
   て上記絶縁筒の弾性により上記絶縁筒と機器ブッシング
   の絶縁体との間の界面圧力を確保する機器直結型端末に
   おいて、 上記絶縁筒の外周に、絶縁筒の拡径を抑止する環状もし
   くはスリット入り環状リングを設けたことを特徴とする
   機器直結型端末。
2. 【請求項２】 弾性部材からなる絶縁体で形成され、機
   器ブッシングおよび絶縁栓との嵌合面を有する絶縁筒
   と、ケーブル導体に接続された端子を挿入する端子挿入
   部を具備し、上記機器ブッシングの挿入方向と上記端子
   の挿入方向とが互いに直交する方向に配置された端末本
   体を備え、 上記絶縁筒を機器ブッシングに嵌合させ、上記端子を端
   子挿入部に挿入して機器ブッシングの導体と接続すると
   ともに、上記絶縁栓を上記絶縁筒の嵌合面に嵌合させ、
   絶縁筒および絶縁栓を機器ブッシングの軸方向に押し付
   けて上記絶縁層の弾性により、上記端末本体の絶縁層と
   機器ブッシングの絶縁体および上記絶縁栓との間の界面
   圧力を確保する機器直結型端末において、 上記絶縁筒の外周に、上記絶縁体の拡径を抑止する環状
   もしくはスリット入り環状リングを設けたことを特徴と
   する機器直結型端末。