JPS62131431A - 耐流体性を有する電気装置用エンドキヤツプ組立体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐流体性を有する電気装置用エンドキャップ
組立体であって、絶縁チューブ用のエンドキャップと、
該エンドキャップの管状孔内に固定的に配置される溝を
備えた円筒状のインサート体とを含むエンドキャップ組
立体に係る。

従来の技術 耐流体性を有する電気装置は種々の用途に於て広範囲に
使用されている。例えばオイル中に浸漬可能な電流制限
ヒユーズ装置は、配電変圧器の如き高電圧の一次回路構
成要素を保護すべく、放出ヒユーズ装置との組合せにて
使用されている。電流制限ヒユーズ装置は一次回路に比
較的高い電流が流れた場合に溶断して回路を遮断するよ
う構成された要素を有しており、他方放出ヒユーズ装置
は低電流の過負荷電流より回路を保護する。

放出ヒユーズ装置や開閉装置は電気絶縁性を有する変圧
器用オイル中に浸漬されることが多く、従ってオイル排
出用キャニスタのたための空間を節約し、またキャニス
タの使用を省略するためには、導線と直列に接続された
電流制限ヒユーズ装置ｕを変圧器等のためのオイルにて
充填されたタンク内に配置することが好ましい。従って
ヒユーズ装置はその設置段階やその後の使用過程に於て
ヒユーズ装置本体に作用する応力に拘らず、ヒユーズ装
置が使用される期間全体に亙りその内部へオイルが侵入
することがないよう完全にシールされなければならない
。

一つの公知の型式の電流制限ヒユーズ装置は、溶融可能
な要素を保護されるべき回路へ電気的に接続するための
ねじ孔を含むエンドキャップ組立体を有している。設置
工程に於ては、回路のリード線に接続された端子ラグに
ボルトが挿通され、次いで該ボルトがエンドキャップ組
立体に設けられたねし孔にねじ込まれ、緩みの虞れを低
減するに十分な程度にまで締付けられる。何故ならば高
電圧回路の接続部に緩みが生じると有害な激しいアーク
が発生することがあるからである。電気工はかかるボル
トの緩みが生じないようエンドキャップ組立体に対し比
較的大きいトルクを及ぼすことがある。従ってかかる応
力によりヒユーズ装置のシールが破壊され、これにより
シールの耐オイルシール性が知らず知らずのうちに損ね
られることがある。

更にヒユーズ装置の製造過程に於ては、後の試験中にガ
スが漏洩指示手段として作用するよう、ヒユーズ装置の
絶縁チューブをシールする前に絶縁チューブ内に或る量
のガスを注入することが好ましい。従って有効な漏洩試
験を行うためには、ガスを注入した後に迅速にヒユーズ
装置を組立ててこれをシールすることが重要である。

電流制限ヒユーズ装置の一つとして、管状孔を郭定する
外方へ延在する筒状の壁を備えたエンドキャップを有す
るエンドキャップ組立体が設けられたものが従来より知
られている。またエンドキャップ組立体は周溝及び該周
溝に近接して設けられた肩部を釘する円筒状のインサー
ト体を含んでおり、肩部はインサート体が管状孔内に部
分的に配置される際にエンドキャップの管状孔を郭定す
る壁の外端部と係合し得るようになっている。或る量の
はんたがインサート体及び管状孔を郭定する壁に接着す
る。しかしかかる構造によってはヒユーズ装置の設置中
に於けるトルクに対し或る限られた抵抗しか得られない
。

現場での使用期間全体に亙り流体の侵入に抵抗しなけれ
ばならない電気装置の他の一つの例は避雷器である。避
雷器はそれが屋外環境に設置される場合には、雨水の侵
入を阻止し、これによりその内部の電気的サブ組立体を
保護するよう構成されなければならない。或いは電気絶
縁オイル中に浸漬される避雷器には、オイルの侵入を実
質的にμＩｔ　＋Ｌする手段か設けられなければならな
い。

かくして製造過程に於て単純に且迅速に組立てることが
でき、しかも設置過程に於てエンドキャップに比較的高
いトルクが作用してもその完全性を維持する非常に何効
な耐流体性シールを与える電気装置用エンドキャップ組
立体を提供することは当技術分野に於て望ましい進歩で
ある。

発明の概要 本発明は、絶縁チューブ用エンドキャップと肩部を備え
た実質的に円筒状のインサート体との組合せを有し、イ
ンサート体がその肩部より隔置され且小径の本体部に形
成された周溝を冑する新規なエンドキャップ組立体を提
供することにより、当技術分野に重大な進歩をもたらす
ものである。

本体部がエンドキャップの補形をなす管状孔内に配置さ
れると、後に説明する目的で、管状孔を郭定する壁が周
溝の両側にて直接本体部に対向した状態に位置決めされ
る。

組立工程に於ては、本体部に形成された周溝に或る二の
はんだが配置され、次いで本体部がエンドキャップの管
状孔内に配置される。次いで管状孔を郭定する壁はマグ
ネフォーミングにより加圧されてインサート体の本体部
に係合せしめられ、これによりインサート体とエンドキ
ャップとの間の相対運動に対する制限された摩擦抵抗を
与える保持手段として作爪するようになる。最後にはん
だが溶融するまではんだ、インサート体、及びエンドキ
ャップが加熱される。

組立てられた後に於けるエンドキャップ組立体は、エン
ドキャップとインサート体とがはんだにより接合され、
また管状孔を郭定する壁がマグネフォーミングによりイ
ンサート体の本体部に対し補形的に嵌合していることに
より、設置過程に於けるトルクに対する非常に優れた耐
性を有することが解った。また管状孔を郭定する壁が周
溝の両側に配置されることにより、はんだが軸線に沿う
両方向へ毛細管作用によって吸引され、これにより一対
の非常に優れた耐トルク性をｑする機械的接続部及び二
つの流体シール領域が形成される。

インサート体が管状孔内に配置される直前に、絶縁チュ
ーブ内へ或る量のヘリウムガスが噴射されることが好ま
しい。しかる後行われる管状孔内にインサート体を配置
Ｎすること、マグネフォーミング及び本体部のはんた付
けは多量のヘリウムガスが失われることなく迅速に行わ
れ得る。その場合ヘリウムガスの漏洩を検出し、これに
よりシールに欠陥のある組立体を検出するために質量分
析計が使用されてよい。

ヒユーズ装置内の内部サブ組立体に接続された導電性タ
ブがエンドキャップの一部にろう付けされる。この場合
ろう付けはエンドキャップの管状孔へ本体部を挿入する
前に管状孔を経てエンドキャップ内へろう付け装置を挿
入することにより行われてよい。しかる後インサート体
が管状孔内に配置され、はんだが溶融するようエンドキ
ャップ及びインサート体が加熱される。この場合エンド
キャップ及びインサート体の加熱はタブとエンドキャッ
プとの間のろう付け部分の完全性に悪影響を及ぼすこと
なく行われｊする。組立てられた後に於けるエンドキャ
ップ組立体は、インサート体とエンドキャップとがはん
だ付けにより互いに接続されており、また管状孔を郭定
する壁がマグネフォーミングによってインサート体の本
体部に補形的に嵌合しているので、設置時のトルクに対
する優れた耐性を資する。

以下に添付の図を参照し、つつ、本発明を実施例につい
て詳細に説明する。

実施例 第１図に於て、オイル中に浸漬可能な高電圧用電流制限
ヒユーズ装置１０は、実質的に円筒状のヒユーズ絶縁チ
ューブ１４の一端に固定されたエンドキャップ組立体１
２を含んでいる。エンドキャップ組立体１２は絶縁チュ
ーブ１４と係合可能なエンドキャップ１６を含んでおり
、またボルト（図示せず）及びヒユーズ装置１０により
保護されるべき電気回路の一部を構成する端子ラグ（図
示せず）と接続されるねじ孔２０を有している。

第２図に於て、エンドキャップ１６は中央に配置され実
質的に円筒状なす管状孔２４を郭定する壁２２を有して
いる。またエンドキャップ１６は壁２２より半径方向外
方へ延在し且傾斜された中央部２６と、絶縁チューブ１
４の端部に係合する断面Ｕ形のリム２８とを有している
。リム２８内にはシール装置３０が配置されており、該
シール装置は絶縁チューブ１４の一部に係合し、これに
より絶縁チューブ１４の端部に近接した領域ヘオイルが
侵入することを阻止する。

第４図に於て、実質的に円筒状のインサート体１８はエ
ンドキャップ１６の管状孔２４内に配置される小径の本
体部３２を何している。またインサート体１８は管状孔
２４を郭定する壁２２の外縁と係合する肩部３４を本体
部３２に近接位置に存している。本体部３２には周溝３
６が設けられており、該周溝は壁２２に近接して配置さ
れている。

またエンドキャップ組立体１２は周溝３６内に配置され
た或る量のはんだ３８を含んでおり、該はんだは第６図
に最もよく示されている如く、エンドキャップ１６の壁
２２の一部及び本体部３２に接着する。壁２２は本体部
３２と補形的に締り嵌め接触するようマグネフォーミン
グされることが好ましい。

第２図、第４図、及び第５図に示されている如く、ヒユ
ーズ装置１０は一端に端子ブラケット４２を有する内部
支持組立体４０を含んでいる。内部支持組立体４０の周
りには一対の溶融可能な要素４４が巻付けられており、
平行な螺旋状にてブラケット４２に対し固定されている
。これらの内部支持組立体及び溶融可能な要素は内部サ
ブ組立体を構成している。ブラケット４２のタブ４６が
外方へ延在しており、エンドキャップ１６の壁２２の一
部にろう付けされている。更に絶縁チューブ１４内には
、支持組立体４０の横方向の運動を阻止し、また比較的
大きい過負荷により要素４４が溶断された場合に電流を
遮断するための手段を与えるべく或る量の砂４８が充填
されている。

電流制限ヒユーズ装置１０のためのエンドキャップ組立
体１２を形成する方法に於ては、溶融可能な要素４４を
支持する支持組立体４０が絶縁チューブ１４内に配置さ
れ、次いでエンドキャップ１６がシール装置３０と共に
チューブ１４に固定される。次いで第２図に示されてい
る如く、タブ４６が管状孔２４を郭定する壁２２の内面
にろう付けされる。

次いで第３図に示されている如く、はんだ３８がインサ
ート体１８に形成された周溝３６の周りに巻付けられる
。次いでインサート体１８の本体部３２の外面に適当な
量の７ラツクスが配置される。しかる後インサート体１
８がその肩部３４が壁２２の外縁に係合する位置まで管
状孔２４内へ挿入される。かくして肩部３４はエンドキ
ャップ１６に対しインサート体１８を整合させるための
手段として作用する。更に肩部３４は管状孔２４内への
インサート体１８の挿入量を制限するストッパとして作
用する。

本発明による特に好ましい方法に於ては、管状孔２４内
にインサート体１８を配置する前に、ヒユーズ装置１０
の内部より空気が排出され、約１気圧の圧力にまでヒユ
ーズ装置の内部に或る量のヘリウムガスが導入される。

次いでヒユーズ装置１０の内部よりヘリウムガスが実質
的に流出する前に、インサート体１８が管状孔２４内に
素早く配置される。この場合チューブ１４内のヘリウム
ガスは周囲の大気圧よりも実質的に高い圧力に加圧され
ないので、ヘリウムガスの流出は管状孔２４を経て比較
的ゆっくりと拡散することによってのみ生じる。

次の組立工程に於ては、第５図に示されている如く、壁
２２の周溝３６に近接した部分が凹状をなし、これによ
りはんだ３８に係合するよう、壁２２がマグネフォーミ
ングにより成形される。この場合マグネフォーミングに
より壁２２に電磁力かｌテえられ、これにより壁２２が
感知し得る程のしわを生じることなく内方へ横方向に縮
径される。

かくしてマグネフォーミングにより緩みが効果的に排除
されるので、インサート体１８及び壁２２の形成に際し
てはかなりの製造上の公差が採用されてよい。更にマグ
ネフォーミング工程は、インサート体１８が静ＩＬ状態
に止どまり、ヒユーズ装置１０の内部よりヘリウムガス
が流出することを実質的に阻止するよう、インサート体
１８とエンドキャップ１６との間の相対運動に対する制
限された摩擦抵抗を与えるべく、迅速に行われ得る。

次いで第６図に示されている如く、はんだ３８の融点に
なるまでインサート体１８、エンドキャップ１６、及び
はんだ３８が加熱される。はんだ３８は溶融すると周溝
３６を実質的に充填し、また毛細管作用により軸線に沿
う両方向に吸引され、本体部３２の他の領域及びこれに
近接する壁２２に接着する。この場合最良の結果は壁２
２の外面に係合し得る一対の互いに隔置されたヨーク形
め電極を使用する抵抗加熱装置を用いてはんだ付けを行
うことにより得られる。

周溝３６は壁２２の二つの部分の間にて横方向に延在し
ているので、壁２２は周溝の両側にて符号５０及び５２
により示された二つの領域（第６図参照）に於て本体部
３２と接触することができる。かくして組立工程に於て
は、はんだ３８が互いに反対の両方向へ吸引され、これ
により耐オイル性を確保するためのシールが形成され、
また領域５０及び５２の両方に於て機械的接続が行われ
る。かかる構造によれば、はんだ３８が十分に吸引され
ず、そのため領域５０又は５２の何れかに於てはんだ３
８の間断のない囲繞バンドが形成されなくても、オイル
の侵入やインサート体の突然の緩みが実質的に防止され
る。

当業者には理解され得る如く、エンドキャップ１６との
組合せにてインサート体１８を使用することにより、ま
ずタブ４６をエンドキャップ１６にろう付けし得るよう
、ヒユーズ装置１０の内部に近接することかできる。ま
たその後インサート体１８を壁２２にはんだ付けするこ
とによってはろう付け接合部に態影響は及ぼされない。

何故ならば、ろう付け部は一般に６００下（３１６℃）
以」−の温度にて形成されるのに対し、はんだ付け］工
程は４００下（２０４℃）の温度にて行われるからであ
る。

か（して本発明のエンドキャップ組立体１２によれば、
保護されるべき高電圧回路にヒユーズ装置１０を設置す
る過程に於て生じる実質的な量の捩り応力に耐え得る強
力な耐漏洩性を有する接続部がインサート体１８とエン
ドキャップ１６との間に形成される。従って端子ラグに
接続されねじ孔２０にねじ込まれるボルトは、エンドキ
ャップ１６とインサート体１８との間の接続部に緩みが
生じることかないよう、従ってオイルシールが破壊され
ることがないよう、強く締付けられてよい。

史にエンドキャップ１６とインサート体１８との間のオ
イルシールは使用中に一般に生じる熱サイクルによって
は影響を受けない。

図には示されていないが、本発明のエンドキャップ組立
体１２は雨水や電気絶縁オイルの如き流体に曝される避
雷器に使用されるにも適したものである。ヒユーズ装置
の場合と同様、エンドキャップ組立体１２はそれが避雷
器に使用される場合にも設置過程に於て生じる過酷な捩
り応力に耐えるに十分な強度を有する導電性を備えた接
続部を与える。またエンドキャップ組立体１２は避雷器
の内部へ流体が侵入することを阻止し、これにより避雷
器の有効寿命が低減されることを防止する。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って構成されたエンドキャップ組１
χ体を釘する電流制限ヒユーズ装置Ｒを示す部分斜視図
である。 第２図は第１図に示されたヒユーズ装置を示す拡大部分
縦断面図であり、支持組立体及び溶融可能な要素がヒユ
ーズ装置内に配置されており、インサート体がエンドキ
ャップの管状孔内に配置される前にタブがエンドキャッ
プにろう付けされた状態を示している。 第３図は第１図に示されたエンドキャップ組立体のイン
サート体を示す側面図である。 第４図はろう付け工程後に管状孔内にインサート体を配
置することが完了した状態を示す第２図と同様の拡大部
分縦断面図である。 第５図はエンドキャップの管状孔を郭定する壁がインサ
ート体に密に係合するようマグネフォーミングされた状
態を示す第４図と同様の拡大部分縦断面図である。 第６図は第５図に示されたエンドキャップ及びインサー
ト体を示す拡大部分縦断面図であり、はんたの融点にな
るまでインサート体及びエンドキャップが加熱された状
態を示している。 １０・・・ヒユーズ装置、１２・・・エンドキャップ組
立体、１４・・・絶縁チューブ、１６・・・エンドキャ
ップ、１８・・・インサート体、２０・・・ねじ孔、２
２・・・壁、２４・・・管状孔、２６・・・中央部、２
８・・・リム。 ３０・・・シール装置、３２・・・本体部、３４・・・
肩部。 ３６・・・周溝、３８・・・はんだ、４０・・・内部支
持組立体、４２・・・端子ブラケット、４４・・・溶融
可能な要素、４６・・・タブ、４８・・・砂 特　　許　　出　　願　　人　　エマーツン　・エレク
　ト　リ　ツク・カンパニー 代　　　　　理　　　　　人　　弁理士　　　明　　石
　　昌　　毅７に４ 〕 ジ！旬、ｆ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐流体性を有する電気装置用エンドキャップ組立
   体にして、 絶縁チューブと係合可能であり、管状孔を郭定するはん
   だ付け可能な壁を有するエンドキャップと、 前記エンドキャップの前記管状孔内に配置されるはんだ
   付け可能な本体部を有するインサート体と、 前記管状孔を郭定する前記壁は組立時に於ける前記エン
   ドキャップに対する前記インサート体の相対運動を制限
   する機械的干渉が得られるよう、前記本体部と補形的に
   係合接触するよう形成されていることと、 前記本体部は前記管状孔を郭定する前記壁に近接する周
   溝を有し、前記壁は前記周溝の両側に配置されているこ
   とと、 前記周溝内に配置され前記壁の少なくとも一部及び前記
   本体部に接着して前記エンドキャップに対する前記イン
   サート体の相対運動を阻止する或る量のはんだと、 を含むエンドキャップ組立体。
2. （２）耐流体性を有する電気装置用エンドキャップ組立
   体を製造する方法にして、 はんだ付け可能なインサート体の周溝に或る量のはんだ
   を配置する過程と、 前記はんだがはんだ付け可能なエンドキャップの管状孔
   を郭定する壁に近接するよう、前記エンドキャップの前
   記管状孔内に少なくとも部分的に前記インサート体を配
   置する過程と、 前記管状孔を郭定する前記壁の一部を加圧して前記イン
   サート体に係合させ、前記インサート体と前記エンドキ
   ャップとの間の相対運動を制限する機械的干渉を与える
   過程と、 前記はんだが溶融するまで前記はんだ、前記インサート
   体、及び前記エンドキャップを加熱する過程と、 を含む方法。
3. （３）耐流体性を有する電気装置を組立てる方法にして
   、 絶縁チューブの一端にはんだ付け可能なエンドキャップ
   を連結する過程と、 前記チューブ内に配置された溶融可能な要素の一端を前
   記エンドキャップに接続する過程と、はんだ付け可能な
   インサート体の周溝に或る量のはんだを配置する過程と
   、 前記はんだが前記エンドキャップの管状孔を郭定する壁
   に近接するよう、前記エンドキャップの前記管状孔内に
   少なくとも部分的に前記インサート体を配置する過程と
   、 前記管状孔を郭定する前記壁の一部を加圧して前記イン
   サート体と係合させ、前記インサート体と前記エンドキ
   ャップとの間の相対運動に対する限られた摩擦抵抗を与
   える過程と、 前記はんだが溶融するまで前記はんだ、前記インサート
   体、及び前記エンドキャップを加熱する過程と、 を含む方法。