JPS5838747Y2 - 絶縁スペ−サ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は絶縁スペーサに係り、特に母線装置に使用する
に好適な絶縁スペーサの形状に関するものである。

従来の母線装置に用いられる絶縁スペーサは、同軸円筒
電極配置での電位分布下で使用されるため母線中央に位
置する高電圧導体近傍に電界集中部を生じ、絶縁スペー
サを含まない部分では閃絡などの事故が起きない構造と
した場合も、著しく絶縁特性が低下する絶縁スペーサ沿
面部で事故が生ずる可能性がある。

このためスペーサ沿面の形状を複雑なものとし、沿面距
離を長くするか、母線管内にガスまたは油を充填し、ガ
スまたは油の誘電率が絶縁スペーサを形成する固体絶縁
物の誘電率より小さいことを利用して導体近傍の電界を
緩和するか、または導体径を均一なものとせず、いわゆ
るシールドを挿入し、導体近傍沿面の電界を緩和する等
の方法がとられていた。

然しなから、沿面形状を複雑にすれば注形技術上絶縁ス
ペーサの製作が困難となり、また誘電率の差を利用する
場合は誘電率の大きなスペーサ絶縁物の厚さを機械的に
十分な厚さとすれば、誘電率の逆比で分担電圧が決まる
ため、ガスまたは油にスペーサを含まない母線管より著
しく大きな電圧が分担され、それに面した沿面部は著し
く高い電界となり、絶縁破壊の危険が大きくなる。

このため十分な機械的強度を有し且つ絶縁性能も良好な
絶縁スペーサを得ることは困難である。

シールドを挿入した絶縁スペーサは、シールドの形状が
複雑となるために注形技術上困難となり、シールド表面
に単層または複数層の樹脂注形時応力緩和材が必要で、
製作上困難となる。

第１図は従来技術による絶縁スペーサの一例である。

この絶縁スペーサは、母線管３と中心導体１間における
沿面の電位分布を考慮して円錐形に突出形成した絶縁物
コーン２と、母線管のフランジ間に挟持固定する環状絶
縁つば部とから形成されている。

中心導体１と絶縁物コーン２およびシーズ３で構成され
ている。

同図中の破線は等電位線を示す。

等電位線は絶縁物コーン２の凹部に集中しており、この
部分の沿面電界は著しく高くなる。

第２図は従来技術による他の絶縁スペーサの例である。

中心導体１１とこれに電気的に接続されたシールド１２
、絶縁物コーン１３およびこれとシールド１２間の応力
緩和層１４、および゛シース１５で構成されている。

図中の破線は等電位線を示す。

等電位線は絶縁物コーン１３沿面上で一様に分布してい
る。

即ち、電気的には優れた絶縁性能を有するが、シールド
１２の形状が複雑であるため応力緩和層１４が必要とな
る。

このため製作上に困難な問題を生ずる。

以上述べたように、電気的に優れた絶縁スペーサは注形
が困難となり、注形が容易な絶縁スペーサは電気絶縁性
能を劣るなどの欠点がある。

また塵埃などの影響に対して第１図に示した絶縁スペー
サは電界の高い絶縁スペーサ１３の四部に塵埃が集中す
ることになり絶縁性能の低下が著しい。

本考案は上記した従来技術の欠点をなくシ、良好な電気
絶縁性能を有し、製作が容易で、且つ塵埃の影響を受け
ない絶縁スペーサを提供するにある。

本考案になる絶縁スペーサは、エポキシ樹脂等の樹脂材
料とシリカ粉またはアルミナ粉等の充填剤の混合物で注
形される絶縁物コーンと金属物の中心導体および中心導
体から垂直な面を有して張出された導体突起、即ち導体
シールドの一体品で、スペーサ凹面側が導体シールドに
垂直な面を有して構成され、絶縁物コーンと中心導体間
に空隙を有するものである。

これにより絶縁物コーン表面の電位分布を均一化し、ま
た中心導体近傍の電界を著しく低下し、塵埃などがスペ
ーサ凹面部を上にして使用する場合はこの電界の低い空
隙内に堆積し、またスペーサ凸面部を上にして使用する
場合は電界の低いシース側に堆積するため、従来の絶縁
スペーサに比べ著しく塵埃などの影響を受は難くなる。

絶縁物コーンはこの導体突起からシースまでの沿面を滑
らかな形状とすることにより沿面上で均一な電位分布が
得られる。

導体突起はスペーサ凹面部で導体と垂直な面を有する必
要があるが、スペーサ形状は滑らかであるため注形上問
題となる点はない。

また接着面に応力緩和層などを加える必要はなく製作上
も容易である。

第３図は本発明の一実施例を示す。

中心導体２１、絶縁物コーン２２およびシース２３によ
って構成される。

スペーサ凹面側の中心導体２１と絶縁物コーン２２との
接着は、中心導体突起部２４における中心導体の軸方向
に対し垂直な面２４ ａであり、絶縁物コーン２２は中
心導体２１からシース２３まで滑らかな沿面を構成して
いる。

同図中の破線は等電位線を示すが沿面上で均一に分布し
ており、特に導体近傍では低い電界となる。

この電位分布は、スペーサ絶縁物コーン２２の厚さおよ
び沿面の長さを増しても沿面の最大電界は上昇しない。

これは第１図の構成で得られなかったものであり、従っ
て形状設計が容易となる。

中心導体突起部２４はスペーサ凹面側に中心導体２１の
中心軸と垂直な面２４ ａがあれば、良好な電位分布特
性を示すから他の部分は注形上容易な形状とすることが
でき注形は容易である。

以上の特徴を有するが、更にスペーサ凹面側沿面と中心
導体２１の間の空隙部は電界が小さく、塵埃などが付着
した場合も絶縁特性に大きな影響を与えない。

本考案は他の実施例を第４図に示す。

中心導体３１．絶縁物コーン３２、シース３３、導電性
網３４、導体突起部３５および導体突起部溝３６で構成
される。

本実施例も前記の特徴を有しており、更に導体突起部溝
３６および導電性網３４により塵芥に対して影響度は小
さくしている。

即ち絶縁物コーン３２と導体３１との空隙に面した導体
突起部３５に溝３６を切ることにより、電界のほとんど
かからない溝部３６に母線装置組立時に生ずる塵芥を集
めることにより、他の電界の高い場所への付着を防止す
るとともに浮遊する塵芥は、電圧課電により導体３１と
シース３３間を往復運動を始めるが、この塵芥は導電性
網３４が設けられることにより、電界のほとんどかから
ない導電性網３４と導体３１間を重力により沈下し、ガ
ス空間の耐電圧特性を向上する。

第５図に類似する従来のスペーサを示す。

この場合は中心導体２１とスペーサ２２との接触部が導
体の突起部２４のみである。

しかし、同図に破線で示した電位分布から明らかなよう
に、第５図に示した構成は、本考案になるスペーサに比
して、中心導体２１の近傍の電界が約１．５倍となり、
絶縁的に困難となる。

以上述べたように、本考案による絶縁スペーサは、絶縁
物コーンの沿面の電位分布をほぼ均一にしたまま沿面長
を自由に変化させ、かつ絶縁物コーンの厚さも変化させ
た設計が可能で、スペーサ表面の汚損が著しい場合は、
沿面長を大きくすることが容易であり、大きな機械力が
加えられる場合は厚さを増すことが容易である。

これは、中心導体の突起部より突出する絶縁物コーンの
凸面側の内面を中心導体に接するようにすると共に凹面
側は突起部の途中で沿面が終わって中心導体との間に空
隙が形成されるようにしたため、凸面側と空隙との共働
によって突起部近傍の電位は引き上げられ、こうして中
心導体側の電位が低くされて絶縁物コーンの凹面の電位
分布がほぼ均一となるよう改善される。

絶縁物コーンの凹面が突起部の途中から始まらないと、
凸面側の構成によって電位を引き上げても凹面と中心導
体間の距離が近づいて電位が高くなり本考案の効果は得
られないし、逆に凸面側を中心導体から離すと突起部と
空隙の効果がなくなってしまう。

空隙の幅は注形用金型の製作精度および注形樹脂のもれ
防止用バッキング寸法によるが３ｍｍ程度以上必要であ
る。

また導体突起部の高さは空隙幅の２倍程度以上とするの
が望ましく、絶縁スペーサの形状等の要因を決定した後
、実験的に確認するのが良い。

然しなからこの条件を具備したスペーサは注形上の問題
を生ずることなく、中心導体と絶縁物コーンとの接着に
よるガス気密は十分に達成される。

また気密度をさらに向上するためには導体突起部に多数
の溝を設ける。

いわゆるローレット加工などが有効である。

また本考案によるスペーサは、導体部に注形時応力緩和
層を設ける必要がなく、著しく製作能力が向上する。

本考案は単相母線装置に用いるのみならず三相一括母線
装置に用いる三相一括型絶縁スペーサにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による絶縁スペーサの一例を示す断面
図、第２図は他の従来技術による絶縁スペーサの一例を
示す断面図、第３図は本考案になる絶縁スペーサの一実
施例を示す断面図、第４図は本考案になる絶縁スペーサ
の他の実施例を示す断面図、第５図は従来の絶縁スペー
サの他の例を示す断面図である。 ２１．３１・・・・・・中心導体、２２．３２・・・・
・・絶縁物コーン、２３．３３・・・・・・シース、２
４，３５・・・・・・導体突起、３４・・・・・・導電
性網、３６・・・・・・溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 導体に形成された導体突起にこの導体突起を被うように
   接着され、かつ一方の面を凹形にまた他方の面を凸形に
   した絶縁物コーンを設けた絶縁スペーサにおいて、この
   絶縁物コーンの凸面はほぼ一様な傾斜面に形成して上記
   導体へ密着させ、絶縁物コーンの凹面側は、導体にほぼ
   垂直な滑らかな面に形成した上記導体突起の垂直面の中
   間で絶縁物コーンの沿面を終了し、かつ導体と凹面側の
   絶縁物コーンの沿面終端との間に軸方向に平行な空隙を
   形成したことを特徴とする絶縁スペーサ。