JPS63228912A - ガス絶縁送電線及びその製造方法 - 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】 本発明は、外側シース内に同心的に配置された内部導体
を有し、ガス状絶縁媒体が内部導体と外側シースとの間
に介在した送電線に関し、特に、固形の絶縁体が内部導
体を外側シースに対して支持し、しかも粒子トラップを
外側シースに対して支持している構造に関する。

一般的に、ガス絶縁式送電線の内部導体は軸方向に間隔
を置いて設けた支持絶縁体を有する。典型的な支持絶縁
体は内部導体、又は内部導体の差込まれる金属スリーブ
のまわりに円周方向に注型され、またこの支持絶縁体は
「３ボスト構成」と呼ばれ、外側シースに向って延びる
３つの等間隔のポスト又は脚部を有する。通常、内部導
体の一端に設けられる一つの絶縁体は外側シースに剛性
的に取付けられる。他の絶縁体のポストの外端部は、熱
による内部導体と外側シースとの間の相対的な軸方向運
動を可能にするために外側シースに剛性的には取付けら
れないようにすることが好ましい。また、組立てられた
絶縁体と外側シースとの間の接触領域に粒子トラップを
設けることが必要である。

米国再発行特許第３１，９４９号明細書において、軸方
向運動を容易にするために支持絶縁体の３つの脚部のう
ち下側の２つに設けられた開口部の中に車輪組立体を配
置した構造が図示説明されていることは公知である。導
体の挿入を可能にする絶縁接触ボタンカバーが第３の脚
部の中に配置されているが、この接触ボタンカバーは耐
摩耗性が低い。挿入したときにボタンカバーは外れて粒
子トラップのリングと外側シースとを電気的に接触させ
る。この構造では絶縁体の脚部の中に注型金属インサー
トを設けなければならず、これらのインサートは構造を
複雑にしそのコストを増大させるので望ましくない、初
期の構成ではポリテトラフルオロエチレン製のパッドが
絶縁体の脚部の端に使用された。かかるパッドはシース
に当接した状態で摺動するめの湾曲外面を備えるように
高精度で機械加工されたが、絶縁体内のボルトと嵌合す
る内側凹部を有した。一般に、従来の構造、例えば上記
米国特許の構造では数個の構成部品が必要になるので個
数を減らしてコストを下げ且つ構造を簡単にすることが
望ましい。さらに、信頼性のある性能を確保しながら比
較的ゆるい公差で容易に組立てることのできる構造にす
ることが望ましい。

本発明によれば、ガス絶縁送電線であって１円筒形外側
シースと、外側シース内に配置された内部導体と、内部
導体を外側シースから電気的に絶縁する絶縁用ガスと、
内部導体を外側シース内で絶縁可能に支持する支持手段
と、を有し、支持手段が内部導体に取付けられた内側部
分及び外側部分を備えた中実の絶縁体から成り、さらに
、中実の絶縁体の外側部分と嵌合し、絶縁体よりも比誘
電率の低い絶縁材料の支承ブロックを有し、支承ブロー
、りが外側シースと摺動関係を有し、さらに、外側シー
スと同軸に円周方向に配置され且つ絶縁体から離れた位
置で支承ブロックに取付けられた金属粒子トランプを有
することを特徴とする送電線。

従来、中実の絶縁体が内部導体（又はスリーブ）上へ注
型されることにより内部導体にしっかりと取付けられて
いるが、絶縁体と外側シースとを組み合わせ構成は、注
型金属インサートを必要としないことにより簡単ではあ
るけれども、緩んでゆくという固有の危険性又は超過荷
重により絶縁物のクランキングを惹き起こすという固有
の危険性を伴った。別法としては、３ボスト構成又はそ
の他の成る幾何学的構成である絶縁体と絶縁支承ブロッ
クを単に嵌め合わせた。例えば、絶縁支承ブロックの開
口部に好ましくは単にゆるく嵌まり込む簡単な尖ってい
ない末端部を絶縁体に設けることがある。支承ブロック
は円筒形シースに適合するためには特別の成形を要しな
いが、所望ならばかかる成形を行っても良い。支承ブロ
ックは好ましくは、高分子量ポリエチレンのような比較
的低い摩擦性及び＃摩耗性の材料で作られる。かかる支
承ブロックは絶縁体の各脚部又はポストに適切に使用さ
れる。

さらに、支承ブロックは支持絶縁体の比誘電率と比べて
低い比誘電率を有する。粒子トラップリングは、外側シ
ース内での内部導体と絶縁体の組立ての生じる粒子がト
ラップに閉じ込められるように構成されている。粒子ト
ラップリング及びシースは粒子トラップから外方に延び
たばねアームで電気的に接続され、このばねアームはそ
の一端に外側シースに当接して走行する接触要素を有す
る。支承ブロックはそれ自体、粒子トラップを支持する
が、爆発銀のような留め真似外にはトラップ及びばねア
ームを互いに固定する要素を必要としない。

さらに有利な点は、支承ブロックへの粒子トラップの取
付けを支持絶縁体から間隔を置いた位置で行なうことが
できるということにある。というのは、かかる取付けの
ために支承ブロックを十分軸方向に延長させることがで
きるからである。

これは支承ブロックが高い比誘電率の支持絶縁体と導電
性粒子トラップ及び外側シースとの間の移行を容易にす
ることを意味しており、したがって本構造はゆるい公差
であっても絶縁破壊を引き起こしにくい。

かくして１本発明は従来構造と比べて満足のゆく又は良
好な性能特性を有すると共に部品コスト及び組立て時間
をかなり節約することができると考えられる。

今、本発明の実施例を例示として添付図面を参照して説
明する。

第１図は、注型により導電性スリーブ１２上に形成され
た３ボスト形状のガス絶縁式送電線用支持絶縁体１０を
示している。絶縁体１ｏを送電線の中央導体上に直接注
型しても良い。絶縁体１゜についてその他の形状、例え
ば円板形状を利用しても良い。各ポスト又は脚部１０ａ
は、金属の注型インサー゛トがなく且つ厳密な公差又は
特定の成形を必要とする凹部又はその他の特徴がない端
部又は末端部１０ｂを有している。その代わりとして、
末端部ｆｏｂは各々、全体として平らな外面を備えてい
るので尖っておらず、この実施例では絶縁体１０の残部
と一体成形された円形ディスクである。

第２図〜第４図の組立図では、各脚部１０ａの末端部１
０ｂはそれぞれの支承ブロック２ｏの中央開口部１４ａ
の中に嵌まり込んでいる。支承ブロック２０について後
で詳細に説明する。末端部１０ｂは開口部１４ａゆるく
嵌め込むだけで充分である。

絶縁体１０を支持絶縁体の材料として従前使用されてい
るような注型樹脂材料で作るのが良い。

単なる例示として、支持絶縁体１０はエポキシ樹脂を含
有したシリカ充填材を約７０重量％含むのが良い。絶縁
体１０は典型的には約４〜５の比誘電率を有する。本発
明の教示に従い絶縁体についてその他の組成を選択して
もよいことは明らかである。

第２図〜第３図の組立図は絶縁体１０を通って延びてい
る中央導体１４及びガス充填空間１８を包囲した外側金
属シース又はシールド１６を示している。支持絶縁体１
０は、導体１４を外側シース１６内で粒子トラップ２２
と一緒に摺動出来るため組立を容易にすると共に導体１
４を絶縁して支持するようになっている。

各支承ブロック２０は単純であり側部が真直ぐな形状を
有していれば良い。換言すると、その正確な形状は比較
的重要ではない。しかしながら、ブロック２０を第２図
に示すようにシース１６の曲率と一致して幾分湾曲させ
るのが好ましい。ブロック２０に長さ方向に部分的にの
こ引きにより切れ口２１を入れると、ブロック２０をシ
ース１６の形状に一致させのを助けるに充分な可撓性が
ブロック２０に付与される。

この実施例では、支承ブロック２０は絶縁材料、特にＵ
ＨＭＷ（超高分子量）ポリエチレンのような成形プラス
チック材料から成る。使用できるその他の材料としては
ナイロン及びテフロン又はポリテトラフルオロエチレン
があるが、低摩擦性と耐摩耗性を良好に併せもつものと
してＵＨＭＷポリエチレンが好ましい。

ブロック２０は絶縁体１０の比誘電率に対して低い比誘
電率を有する。かかる送電システムに合わせて作られた
エポキシ樹脂絶縁体は比誘電率が約４又は５のエポキシ
樹脂材料で作られているが、ＵＨＭＷポリエチレンのよ
うな組成の支承プロー７りの比誘電率は約３である。重
要なことは、絶縁体１０．ブロック２０及び絶縁ガス１
８が触れ合う匍域（この領域は「トリプル・ポイント」
と呼ばれることがあり、このトリプル−ポイントで絶縁
破壊が始まることが多い。）は、あたかも絶縁体１０が
任意の金属要素、例えば注型インサートと直接界面接触
する場合のように、絶縁破壊を受けないということであ
る。別の言い方をすれば、この構造により、比較的高い
比誘電率の絶縁体１０かも低い比誘電率のブロック２０
まで、次に金属粒子トラップ２２及びシース１６までの
電気的な移行かは例えば上記特許のような先行技術によ
って得られるトランジションよりも一層ゆるやかである
。

支承ブロック２０は絶縁体１０の長さよりも長さ方向に
わずか数インチ長ければ十分である。これにより、絶縁
体１０から数インチ離れた粒子トラップ２２の取付は場
所が確保され、この改良により絶縁破壊性が低くなる。

トラップ２２をブロック２０に固定するものとして爆発
鋲のような留め具２４が適している。

粒子トラップ２２と外側シース１６を電気的に結合する
必要性は、板ばね２６をトラップ２２にリベット留めし
、適当な接点材料の接点２６ａをばねの孔に押し込んで
シース１６の内面と接触させることにより簡単に満たさ
れる。板ばねをトラップに支承ブロックで又は支承ブロ
ックから離れたトラップの周囲のどこかでリベ−／　）
留めしても良く、１個所でリベント留めされることが必
要なだけである。一定の場所にある絶縁体１０について
は板ばねを外側エンクロージャに出接させてこれに溶接
するのが良い。

組立てを、以下の簡単な手順に従って行なう。

（ａ’）　　中央導体１４をその長さ方向に沿って間隔
を置いた位置で多くの支持絶縁体１０（図示の形状では
一例に過ぎない）と結合する。

（ｂ）　　絶縁体の端部１０ｂを収容するための開［１
部を備えたｉｆ撓外性金属シート材料巻いて円筒形の粒
子トラップ２２を形成する。

（ｃ）　　支持絶縁体の各末端部１０ｂを支承ブロック
２０内に嵌め込む。

（ｄ）　　粒子トラップ２２を支持ブロック２０のうち
１つ又はそれ以上のものにリベット留めする（例えば１
粒子トラップ２２を形成している金属シート材料の２つ
の端部を単一のブロック２０にリベ−／　ト留めするの
が良い。

（ｅ）　　内部導体の軸方向移動を可能にするように意
図された絶縁体上の各粒子トラップに板ばね２６をにリ
ベット留めする。

（ｆ）　　内部導体１４と、絶縁体１０、粒子トラップ
２２及び支承ブロック２０との組立体を、支持ブロック
だけが外部金属シース１６に接触した状態でこの金属シ
ース１６内にすベリ込ませる。本発明による絶縁体の外
端部の構成は、注型金属片又はその他の造形金属片を必
要とするよりも非常に簡単であり、このようにした場合
には構造部材の絶縁破壊性を低くすることができるので
性能が著しく向上することが分かる。本発明のこの利点
は本明細書で開示したように支承ブロックに嵌まり込む
ように形作られた絶縁体に対する電気的な試験で確めら
れ、絶縁破壊性が低下していたことが確認された。

本発明は開示した一般的な教示に従ってその他の形態を
とることができる。

本発明を実施することのできるその他の態様のうち、変
形例の１つとして全体が第５図及び第６図に示されたも
のを使用する。第５図は基本的には第４図と逆の態様を
示している。すなわち、支承ブロック３１は絶縁体のボ
スト３２の凹部又は空所３２ａに嵌まる突出部３１ａを
有している。

第６図では、同様に凹部又は空所３２ａを備えた絶縁体
のボスト３２が示されている。第６図では、支承要素４
１は、粒子トラップ２０が（例えば、第３図及び第４図
の態様で）固定された比誘電率の低い材料のプレート４
２に固定されるペグ又はその均等物に過ぎない。支持要
素４１は超高分子量ポリエチレンのものであるのが良い
が、プレート４２は低い比誘電率の安価なプラスチック
シートのものであり、それによりコストを下げる。した
がって、事実上、第６図の実施例は、支承要素４１及び
プレート４２を考え合わせた場合、第５図のブロック３
１と類似した支承ブロックを構成している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用される絶縁体の一例の側面図で
ある。 第２図は、成る特定の要素を省略した状態で示す組立て
構造の横断面図である。 第３図及び第４図はそれぞれ、第２図゛の装置の部分図
、第３図のＩＴ−■線における部分図である。 第５図及び第６図はそれぞれ本発明の変形例を示す部分
図である。 １０・・・支持絶縁体　１２・・・導電性スリーブ１６
・・・外側シース　１８・・・ガス充填空間２０・・・
支承ブロック　２２・・・粒子トラップ４１・・・支承
要素 ィ４、イ契１１　シーンζ、

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガス絶縁送電線であって、円筒形外側シースと、
   前記外側シース内に配置された内部導体と、前記内部導
   体を前記外側シースから電気的に絶縁する絶縁性ガスと
   、前記内部導体を前記外側シース内で絶縁可能に支持す
   る支持手段と、を有し、前記支持手段が前記内部導体に
   取付けられた内側部分及び外側部分を備えた中実の絶縁
   体から成り、さらに、前記中実の絶縁体の前記外側部分
   と嵌合し、前記絶縁体よりも比誘電率の低い絶縁材料の
   支承ブロックを有し、前記支承ブロックが前記外側シー
   スと摺動関係にあり、さらに、前記外側シースと同軸に
   円周方向に配置され且つ前記絶縁体から離れた位置で前
   記支承ブロックに取付けられた金属粒子トラップを有す
   ることを特徴とする送電線。
2. （２）前記支承ブロックは、前記絶縁体の外側部分の末
   端が嵌め込まれる中央孔を有することを特徴とする請求
   項第（１）項記載の送電線。
3. （３）前記絶縁体は、比誘電率が約４以上の注型樹脂配
   合物のものであり、前記支承ブロックは比誘電率が約３
   以下であることを特徴とする請求項第（１）項又は第（
   ２）項記載の送電線。
4. （４）前記絶縁体の外側部分の前記末端は前記支承ブロ
   ックの前記中央孔内にゆるく嵌合されていることを特徴
   とする請求項第（２）項記載の送電線。
5. （５）金属ばねアームが前記粒子トラップに取付けられ
   、前記金属ばねアームは前記外側シースに当接する電気
   的接触ボタンを備えた末端部を有することを特徴とする
   請求項第（１）項〜第（４）項のうちいずれか１つの項
   に記載の送電線。
6. （６）前記支承ブロックは前記絶縁体の外側部分の凹部
   に嵌まり込む中央突出部を有することを特徴とする請求
   項第（１）項〜第（５）項のうちいずれか１つの項に記
   載の送電線。
7. （７）前記支承ブロックは前記絶縁体の外側部分の凹部
   に嵌まり込み前記外側シースに当接する第１の絶縁材料
   の第１の中央部分及び前記第１の部分が貫入する中央開
   口部を備えた第２の絶縁材料の第２の部分を有し、前記
   粒子トラップが前記支承ブロックの前記第２の部分に固
   定されていることを特徴とする請求項第（６）項記載の
   送電線。
8. （８）ガス絶縁式送電線を製造する方法において、中央
   導体に該中央導体から半径方向に延びる少なくとも１つ
   の支持絶縁体を設け、可撓性金属シート材料を巻くこと
   により円筒形粒子トラップを形成し、絶縁材料の支承ブ
   ロックを金属ハードウェアを使用しないで前記支持絶縁
   体の末端部に嵌合させ、前記粒子トラップを前記支持絶
   縁体から間隔をへだてた個所で前記支持ブロックに締結
   し、電気的接点を前記粒子トラップに締結し、前記支持
   絶縁体及び支承ブロックで支持された前記内部導体を外
   部金属シース内にすべり込ませることを特徴とする方法
   。