JPS5924482B2

JPS5924482B2 - ブツシング

Info

Publication number: JPS5924482B2
Application number: JP13621776A
Authority: JP
Inventors: 新一毛受; 浩邦青柳; 功鎌田
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1976-11-15
Publication date: 1984-06-09
Also published as: JPS5361092A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高電圧機器に使用される破壊電圧を向上しうる
よう瘉こ改良したブッシング裔こ関するものである。

ブッシングは固体絶縁方式のものを代表として多くの種
類がある。

この中で、一番単純でコストも安いブッシングとして高
電圧導体の外側に接地シールド電極を施し、その導体と
電極との中間に電界制御用シールド電極を介在させない
構成のものがある。この場合、高電圧導体と接地シール
ド電極の絶縁物は、液体、気体のいずれでもよいが、ガ
ス絶縁開閉装置に使用するような場合には当然気体が介
在することになる。第１図に従来形のブッシングの一実
施例を示す。

がい管１内曇こ挿通した高電圧中心導体２は、がい管１
下部に於て絶縁支持物６により保持されている。尚、中
心導体２の上部は支持金具で支持される。がい管１内の
絶縁媒体３は気体（一般にＳＦ６ガス）である。尚ガス
ブッシングに限定しなければ絶縁液体でも良い。がい管
１の下端部内側であつて高電圧中心導体２の外側に円筒
状接地シールド４を設ける。がい管１の下端部外側に設
けた接地側気中シールド５と高電圧側気中シールドＴに
よりがい管１のフランジ部８、気中シールド５の表面お
よびがい管１の沿面の電界緩和を図り、耐電圧を向上さ
せている。第１図のブッシングは、ガス絶縁開閉装置の
夕・ンク引こ直接取付けられる構造のものであるが、
絶縁支持物６を使用する代りに、下部にがい管を設け、
この下部がい管で高電圧中心導体２を保持しても良い。

このような構造のブツシングの絶縁強度は、がい管１の
内部絶縁媒体（ＳＦ６ガス）と外部絶縁（空気中）によ
つて決まる。内部の絶縁破壊は、高電圧中心導体２上又
は、接地シールド電極４の端部の局所電位傾度が両電極
間の絶縁物の破壊電位傾度を越えると破壊に達する。

一方、外部の絶縁破壊は、高電圧中心導体２と接地シー
ルド電極４の間に電界制御用シールド電極がないため、
がい管フランジ８、気中接地シールド５の各表面および
がい管１の沿面の破壊電位傾度を越えるとフラツシオー
バを生じる。

この構造のブツシングは、一般的に内部よりも、外部絶
縁破壊を生じやすい。

このため、ブツシングの耐電圧は外部絶縁によつて決定
すると言つても過言ではない。電圧階級が高くなればな
る程、このような傾向が強くなる。実際、ブツシング泊
身の絶縁協調を考えた場合、耐電圧に十分耐えることは
勿論であるが、内部フラツシオーバさせるよりも、外部
フラツシオーバさせた方が良いであろう。しかしながら
、ブツシングの標準がい管は、油浸紙形絶縁構造のブツ
シング用として製作されているためおのずからそれらの
構成に基づいてがい管寸法が決められており、胴径もそ
れより決められている。

そのため、第１図の構造のブツシングは、おのずから電
圧階級に限度があり、５００ＫＶクラスまでであろう。
５００ＫＶクラスのものでも標準がい管を指定されれば
、雷インパルス耐電圧として２５００ＫＶが恨度であろ
う。

このようにブツシングの絶縁性能は、気中の接地シール
ドの表面電位傾度並びに接地側に近い碍管表面の電位傾
度で制限されてきた。従つて標準形のがい管を使用して
耐電圧特性の向上を図るためには等電位線を高圧側に寄
せることによりがい管表面の電位傾度を下げることは可
能であるが、この等電位線を高圧側に寄せる手段として
、がい管内部の円筒状接地シールド４を高圧側に寄せる
ことにより、気中側のがい管表面電位傾度は緩和される
が、がい管内部の沿面電位傾度並びに円筒状接地シール
ド４端部の局所電位傾度が増大する。従つて内外の絶縁
協調のバランスが悪くなる。従つて、本発明の目的は、
標準がい管を使用しての耐電圧を向上させることができ
るブツシングを得ることにある。即ち、第２図に本発明
のブツシングの一実施例を示す。

第１図と同一部品に同符号を記した第２図に示したよう
に、絶縁ガスを封人し、中心導体２を内部に挿通配置し
た単一がい管１内部に固定される円筒状接地シールド電
極４に、円筒状電界制御用シールド電極１０が絶縁物１
１を介して固定保持されている。シールド電極４，１０
は中心導体２から外方に行くに従つてその長さが短くな
つている。そして電界制御用シールド電極１０は、中間
電位のシールドとなる。即ち図示実施例では電界制御用
シールド電極は１つであるが、中心導体２の周囲に同心
に複数個配置してもよい。第３図にシールド電極の詳細
を示す。接地シールド電極４と電界制御用シールド電極
１０の夫々端部は電位傾度が高くならないように、４ａ
，１０ａのリング電極が施されている。そして接地シー
ルド電極４は両端附近から外方に向つて屈曲した平坦部
を設けてある。また、リング電極の代りに、シールド電
極端部をまるめてもよい。両電極４と１０は中心導体２
に同心に配置され、且つ接地シールド電極４はその両端
が、電界制御用シールド電極１０の長平方向中間部に位
置するように配置している。接地シールド電極４への電
界制御用シールド電極１０の機械的取付けは、次のよう
に行なわれる。

即ち接地シールド電極４の両端部の平坦部と、接地シー
ルド電極４の前記夫々の平坦部と対向するように電界制
御用シールド電極両端附近に夫々外方に突出して設けた
腕４ｂ間に接地シールド電極４の軸方向にのひるように
設けた夫々の絶縁物１１を介して取付けられる。接地シ
ールド電極４はケース９に取付金具４ｃを介して固定さ
れるため、必然的に、電界制御用シールド電極１０も固
定されることになる。このような方法によれば、絶縁物
１１の絶縁距離を大きく採れる。シールド電極１０を固
定し保持する絶縁物１１の沿面絶縁および内部絶縁強度
を考えた場合、絶縁物１１の絶縁距離をできるたけ大き
くする必要がある。また、この構造のブツシングで、電
界制御用シールド電極１０の電位のとり方およびブツシ
ングの耐圧強度から、第２図に示すように、接地シール
ド電極４よりも電界制御用シールド電極１０の方が長く
なり、接地シールド電極４の端部の丸みの曲率よりも電
界制御用シールド電極１０の端部の丸みの曲率の方が大
きくなる。そして、接地シールド電極４と電界制御用シ
ールド電極１０の互の同心配置された軸方向中間部のギ
ヤツプ長よりも、電界制御用シールド電極１０の端部リ
ング゛電極１０ａの丸みの曲率の方が大きくなつて、接
地シールド電極４内に電界制御用シールド電極１０を挿
入できなくなることがある。このような場合、接地シー
ル喧極４と電界制御用シールド電極１０を絶縁物１１で
固定するのには第４図に示したように電界制御用シール
ド電極１０の、接地シールド電極４との同心配置部から
突出する個所に於て少なくとも２分割し、電界制御用シ
ールド電極１０の少なくとも一方（図では下部を示す）
の端部リング電極１０ａの丸み部分を取外し可能にし、
電界制御用シールド電極１０を接地シールド電極４内に
位置させた後に端部リング電極１０ａ部を電界制御用シ
ールド電極１０に接続固定し、次いで絶縁物１１を取付
けることにより両シールド電極４と１０を機械的に一体
化すれはよい。本発明は、上記実施例のみに限定される
ものでなく、以下の構成を採用することもできる。即ち
第５図に示すように、接地シールド電極４と電界匍脚用
シールド電極１０との固定用の絶縁物１１を斜めに取付
けるようにするため接地シールド電極４の両端を斜め外
方に屈曲させるとともに電界匍脚用シールド電極１０の
取付用の腕４ｂを電極４の両端と平行するように取付け
、この対向面間に絶縁物１１を夫々配置すればよい。こ
れにより電界の乱れを少なくすることができる。上記構
成に於て電界制御用シールド電極１０の電位は中心導体
２とシールド電極１０の間の静電容量と、シールド電極
１０と接地シールド電極４間の静電容量の比によつて決
定される。従つて両シールド電極４と１０の重なり量に
よつて変化するものと考えて良い。本発明による中間電
位のシールドである電界制御用シールド電極を設けるこ
とにより、等電位線が高圧側に寄せらへ且つ電界制御用
シールド電極と接地シールド電極の電位差が固定されて
いるためがい管表面の電位を低く押えることが可能にな
る。

又がい管表面に対しての注水時の耐電圧特性を考えると
、がい管表面の電位分布が水滴落下の影響を受けて変化
するが、内部の電界制御用シ′−ルド電極により電位分
布が固定されるメリツトがある。

又内部に中間電位シールドを配置することにより、碍管
外部の気中接地シールドは通常のガスブツシングに設け
られる如く太径のシールドリングにする必要はない。

中間電位の電界制御用シールド電極を支持する方法とし
て例えば特開昭４９−１１３１９４号公報に記載された
ように、がい管の径方向に即ち中心導体と直交する方向
に支持物を分散配置することも考えられる。

しかしこの構成による支持構造の場合には、支持物が絶
縁物であるときには沿面距離の確保が困難である。所定
の沿面距離を確保するためにはがい管の内径を太くしな
ければならず、更に支持物のがい管内面への具体的固着
構造が非常に難かしい。支持物が落下しないように強固
に固着するためには、その固着構造採用のために多くの
スペースが必要となり、ますますがい管の内径を太くし
なければならない。一方上記公報記載の構成によれば、
接地シールド電極と電界制御用シールド電極は機械的に
独立したものであり、夫々別個の支持物により碍管内面
に支持固定させている。従つて特に電界制御用シールド
電極の固定は、単位がい管を積重ねて多段積とした構成
のがい管でなければ採用できない構造である。これに対
し本発明は絶縁物を、接地シールド電極の両端部平坦部
上に、このシールドのほぼ軸方向に延ひるように夫々配
置し、この絶縁物の夫々他端に電界制御用シールド電極
を支持固定させるようにしたもので、接地シールド電極
と電界制御用シールド電極は絶縁物を介して一本化され
ており、従つて中心導体と絶縁物とは互の軸方向が略平
行するように配置されるので十分な沿面距離の確保が可
能で、がい管内径を太くする必要もなく、組立ても容易
である。以上説明したように本発明によれは電界制御用
シールド電極を支持する構成としてがい管内に収納固定
した円筒状接地シールド電極の軸方向両端部に設けた平
坦部に、中心導体の軸方向とほぼ同方向にのぴるように
夫々配置した絶縁物を介して電界制御用シールド電極を
支持させた単純構造としたことによりがい管の内径を太
くすることなく沿面絶縁距離を長く採れるため、ガス中
の絶縁の安定性が計かれる。又電界制御用シールド電極
が設置されるため気中側の接地シールドも小型のもので
良くなりコストダウンが計かれる。また電界制御用シー
ルド電極は接地シールド電極の両端部附近２個所で固定
されるため両電極の綻を確実に行なうことができ、電界
制御用シールド電極の電位を確実に固定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形のブツシングの一例を示す正面断面図、
第２図は本発明の一実施例を示す正面断面図、第３図及
び４図は本発明の実施例を示す要部の正面断面図、第５
図は本発明の他の実施例を示す要部の正面断面図である
。１・・・・・・がい管、２・・・・・・高電圧中心導体
、３・・・・・・絶縁媒体、４・・・・・・接地シール
ド電極、５・・・・・・接地側気中シールド、６・・・
・・・絶縁支持物、７・・・・・・高電圧側気中シール
ド、８・・・・・・がい管フランジ部、９・・・・・・
タンク、１０・・・・・・電界制御用シールド電極、１
１・・・・・・絶縁物。

Claims

【特許請求の範囲】１単一のがい管と、このがい管内に挿通した中心導体
と、前記がい管内で且つ中心導体の周囲に同心的に設け
た電界制御用シールド電極と、この電界制御用シールド
電極と前記がい管内面との間に配置され、且つがい管の
外部に設けた接地側気中シールドと電気的に接続される
前記電界制御用シールド電極より短く且つ電界制御用シ
ールドと電極同心に配置された接地シールド電極とから
成り、前記電界制御用シールド電極を、接地シールド電
極の両端部に形成した平坦部に一端を夫々固着され、他
端を前記電界制御用シールド電極の中間部に外方に突出
し且つ前記接地シールド電極の夫々平坦部と対向するよ
うに設けた夫々の取付用腕に固着した中心導体の軸方向
とほぼ同じ方向にのびる絶縁物により支持してなるブッ
シング。２電界制御用シールド電極の端部のリング電極部附近
が取外し可能である特許請求の範囲第１項記載のブッシ
ング。３電界制御用シールド電極は中心導体の周囲に同心的
に複数個配置されている特許請求の範囲第１項記載のブ
ッシング。