KR880001309B1

KR880001309B1 - 부싱(Bushing)

Info

Publication number: KR880001309B1
Application number: KR1019830004884A
Authority: KR
Inventors: 미쓰히로 기시다
Original assignee: 미쓰비시전기 주식회사; 카다야마 히도하지로
Priority date: 1982-11-17
Filing date: 1983-10-15
Publication date: 1988-07-22
Also published as: US4528421A; EP0109836B1; DE3381372D1; KR840006546A; JPS5991614A; EP0109836A2; EP0109836A3

Abstract

내용 없음.

Description

부싱(Bushing)

제1도는 종래의 부싱의 정면도.

제2도는 제1도의 전개분포도.

제3도 및 제4도는 각각 본 발명의 일실시예의 정면도.

제5도는 제4도의 동작설명도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예의 정면도.

제7도는 제6도의 동작 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 중심도체 2 : 상부단자

3 : 애관 6 : 용기

9 : 전극 9a : 절연층

10 : 제2전극 10a : 절연층

본 발명은 전계의 집중을 완화시킬 수 있는 부싱에 관한것이다. 제1도는 종래의 것을 표시한 것인데, 이 도면에 있어서 1은 중심도체, 2는 중심도체(1)와 접속된 상부단자, 3은 애관인데, 그 중공부에 중심도체(1)가 삽입되어있다.

3a는 애관(3)의 일단에 고착된 고정금구, 3b는 애관(3)의 타단에 고착된 고정금구로서 이 고정금구(3b)를 통하여 상부단자(2)와 애관(3)의 타단이 긴밀하게 접속되어 있다. 4는 고정금구(3a)가 설치되어있는 플랜지, 5는 플랜지(4)의 내경부에 설치된 고정금구(3a)상단부의 전계집중을 완화시키는 전극인데, 소정의 간격을 두고 중심도체(1)를 위요한 원통형으로 구성되어있고, 애관(3)의 일단에서 타단을 향하여 소정의 길이를 유지하고 있다.

6은 흡입부가 있는 용기로서, 흡입부에 플랜지(4)가 설치되어있고, 이로인해서 애관(3)의 일단이 길밀하게 용기(6)와 접속되어있고 전극(5)의 일단은 용기(6)와 접속되어 있다. 7은 애관(3)과 용기(6)의 내부에 소정의 압력으로서 봉입된 절연성 가스이다.

이와 같이 구성된 부싱에 있어서, 중십도체(1)에 전압이 인가되면, 제2도의 파선과 같이 동전위면(8)의 분포로 되고, 전극(5)의 상단부(A)와 애관(3)하부의 고정금구(3a)의 상단부(B)전개집중이 생긴다.

여기서, (A)부의 주위는 절연내력이 높은 고압력의 절연가스(7)로 되어 코로나가 발생하는 전계강도는 높지만 (B)부에 있어서는 주위가 대기중(大氣中)이므로 코로나가 발생하는 전계강도는 낮다. 전극(5)의 높이를 낮게하면(A)부의 전계강도는 낮게되고(B)부의 전계강도는 높아진다.

일반적으로 부싱의 전기적설계는 중심도체(1)와 플랜지(4)사이에 가해지는 최고의 전압을 기준으로, (B)부의 전계강도를 대기의 파괴전압 이하가 되도록 전극(5)의 높이를 결정하고 전극(5)의 상단(A)부의 전계강도는 주위의 절연매체의 파괴전압이하로 설정한다.

따라서, 조립되는 부싱의 섬락전압은 고정금구(3a)의 상단(B)의 전계강도의 크기로 결정하는 것이며 이 부분의 전계강도는 전극(5)의 상단이 고정금구(3a)의 상단보다 높아질수록(B)의 전계강도는 낮아지며 외부의 섬락전압은 상승한다.

그러나, 전극(5)의 상단(A)부의 전계강도는 고정금구(3a)의 상단(B)부에서 멀어짐에따라 높아지며 극단으로 멀어지면(A)부에서의 코로나 발생이(B)부의 코로나 발생의 전압보다 낮아지는 한계가 있으며, 이 한계를 넘으면 부심내부의 전극(5)의 상단과 중심도체(1)의 사이에서 섬락하게된다.

이러한 이유에서 부싱의 설계는 전극(5)의 높이를 고정금구(3a)의 상단(B)부에서의 파괴가 빠르도록 낮게 설계할 필요가 있고 부싱전체의 내전압성능을 높게하려면 애관의 전장을 길게할 필요가 있다.

이때문에 부싱의 높이는 전계조정이 잘되는 콘덴서부싱의 경우에 비하여 높아지며, 제조비가 고가로 되는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 결점을 제거하기 위해 안출된것으로서 일단이 용기와 접속되고 중심도체를 소정의 간격으로 위요한 전극의 표면에 절연부재로 절연층을 형성하고 이 전극의 타단에 표면이 절연부재로 구성된 절연층을 갖고있으며, 중심도체를 소정의 간격으로 위요한 제2전극을 삽입한 부싱을 제공하는데 있다.

이들 도면에 의하여 설명한다.

제3도에 있어서(1)-(4), (6), (7)은 종래의 것과 같으므로 설명을 생략한다.

9는 전극으로서, 중심도체(1)를 소정의 간격을 두고 위요하고 있으며 소정의 직경을 가진 원통상인데 축방향이 소정의 길이로 구성되고 일단이 플랜지(4)와 접속되어있다. 9a는 전극(9)의 표면을 소정의 절연부재로 피복하여 구성된 내전압성능이 높은 플래스틱필름을 테이프상으로 절단하고, 이를 전극(9)에 귄회시켜 소정의 절연두께로 구성되어있다.

이와 같이 구성된 제3도의 것은 전극(9)의 의 표면에 설치된 절연층(9a)의 유전율은 플래스틱의 경우 절연성가스(7)의 1대하여 3-3.3 정도이고, 전극표면의 전계는 유전율에 반비례적으로 작아지므로 전극(9)의 표면의 전계강도는 1/3 정도로 작아지며 절연층(9a)의 표면에서는 곡율이 크기때문에 전계강도는 더욱 낮아진다. 이로인하여 전극(9)의 상단표면에 있어서의 전계강도의 한계는 절연층(9a)의 절연내력까지 높일수있다.

또한 제4도에 표시한것과 같이 전극(9)의 타단에 외경이 전극(9)의 외경보다 작은 소정의 경으로서, 일단의 소정의 길리부분이 타단보다 작은 경으로 구성된 전극(10)의 표면에 소정의 절연층(10a)을 형성한것을 삽입한 구성으로하면, 전극(10)의전위는 제5도에 표시한 것과 같이 중심도체(1)와 전극(10)과의 사이의 정전용량(C₁)과, 전극(9)와 전극(10)간의 정전용량(C₂)에 의하여 분압된 전위로되고, 그 관계는 전체에 인가되는 전압을 E라 하면 전극(10)의 접지된 전극(9)에 대한 전위 e₁은 다음과 같이되어

전계집중이 각 전극(9)(10)에 분담된다.

따라서, 전극(10)을 여러개로 구성하고 각 일단을 타단에 삽입하여 연접한것을 전극(9)의 타단에 삽입하면, 전계집중을 분담하는 계수가 전극수에 비례하여 증가하므로 1개소에서 분담하는 전위가 낮아져 전극의 상단위치를 더욱 높일수가 있다.

이로인하여, 고정금구(3a)상단의 전계강도는 낮아져 애관(3)의 표면의 전계분포는 보다 균일해진다.

제6도 및 제7도는 다른 실시예를 표시한것인데, 플랜지(4)를 통하여 용기(6)와 접속된 전극(11)을, 일단이 소정의 경이고 타단은 일단보다 일정한 값만큼 크게 확개된 통상으로 구성하고, 전극(11)의 표면을 소정의 절연부재로 피복한 절연층(10a)으로 형성하며 이전극(11)의 타단에 전극(11)의 경보다 작은경으로 구성되고 표면에 절연부재로 구성한 절연층(11a)을 가진 전극(12)을 삽입하고, 또 다시 전극(12)보다 작은경으로 구성된 전극(13)을 전극(12)에 삽입함으로써 부싱전체에 가해지는 전압이 E(V)일경우에, 전극(12)에 가해지는 전위(e₁₂)는

전위(13)에 가해지는전위(e₁₃)는

로 된다.

전극(11)(12)(13)의 형상을 도시한 것과 같이 타단이 일단보다 확개된 형상으로하면, 각 전극(11)(12)(13)의 상단이 중심도체(1)보다 먼 위치로 되고 전계의 집중 또는 양단이 동일경으로 구성된 직원통형의 전극의 경우보다도 낮아지며, 절연강도는 더욱 향상된다. 또 전극이 일단에서 타단으로 확개되어 있으면, 전극의 수를 증가하여도 그 크기의 선정에 따라서 동일형상의 것을 용이하게 적층할 수 있다는 잇점도 있다.

그리고, 상기 실시예에서는 전극의 절연층을 구성하는 절연부재는, 플래스틱필름을 사용한 경우에 관하여 설명하였으나, 주형(注形)에 의하여 전극을 피복하는 에폭시수지나 절연지를 말아서 에폭시수지를 함침경화 시켜도 상기 실시예와 동일한 효과를 얻을수 있다. 또한 애관내부에 봉입되는 유체는 절연성가스에 한정되지 않고 절연유나 공기의 경우에서도 동일하다.

본 발명에 의하면, 일단이 용기와 접속되고 중심도체를 소정의 간격으로 위요한 전극의 표면에 절연부재로 절연층을 구성하며 이 전극의 타단에, 표면에 절연부재로 구성된 절연층을 가진 중심도체를 소정의 간격으로 위요한 제2전극의 일단을 삽입한 구성으로 함으로써 부싱의 전계집중을 완화시키며 이로인해서 절연성능이 향상된다.

Claims

절연가스가 봉입된 애관을 중심도체가 관통하고, 상기 애관의 일단에 고착된 플래지를 접지하도록하며, 상기 중심도체와 소정의 간격을 두어 상기 중심도체를 위요하고 절연부재로 피복된 전극을 상기 플랜지와 전기적으로 접속한 것을 특징으로한 부싱.
절연가스가 봉입된 애관을 중심도체가 관통하고, 상기 애관의 일단에 고착된 플랜지를 접지하도록하며 상기 중심도체와 소정의 간격을 두어 상기 중심도체를 위요하고 절연부재로 피복한 제1전극을 상기 플랜지와 전기적으로 접속하며, 상기 중심도체를 위요하여 상기 제1전극 내측에 배치되고 상기 절연부재로 피복된 제2전극을 상기 애관의 타단측에 제1전극보다 돌출되도록 한것을 특징으로한 부싱.
제2항에 있어서, 제2전극을 피복한 절연부재는 제1전극을 피복한 절연부재와 접촉되도록 구성한것을 특징으로한 부싱.
제2항 또는 제3항에 있어서, 제1의 전극 및 제2전극은 애관의일단측에서 애관의 타단측으로 향하여 각각 확개되도록 구성시킨것을 특징으로한 부싱.