(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力ケーブル端末をプラグイン式で接続可能な、機器側ブッシングと機器側導体とを有するケーブルヘッドを備えた電力用機器に課電するためのプラグインブッシングであって、
棒状の内部導体と、
前記内部導体の外周面に、前記内部導体の両端が露出するようにエポキシ樹脂で形成されるエポキシブッシングと、
前記エポキシブッシングの気中側の外周面に挿嵌される、ゴム製のコンデンサコーンからなる第１の絶縁補強部と、
前記エポキシブッシングの終端接続側の外周面に挿嵌され、前記機器側ブッシングの受容口に挿入される第２の絶縁補強部と、
前記第２の絶縁補強部を前記ケーブルヘッドに対して押圧する圧縮装置と、を備え、
前記第１の絶縁補強部は、絶縁性ゴム材料で形成される絶縁部と、導電性ゴム材料で構成され、複数の筒状の電極で形成される電界緩和部と、を有し、
前記第２の絶縁補強部は、絶縁ゴム部と、ベルマウス状に形成される導電部と、を有するゴム製のストレスコーンからなり、
前記エポキシブッシングの外周面には導電層が形成され、
前記電界緩和部は、隣接する前記電極が接触しないで長手方向に一部オーバーラップするように前記絶縁部中に埋設され、
前記複数の筒状の電極は、先端側から中央部に配置される、電極立ち上がり部を含む外径が最も大きい筒状の電極と、中央部から後端側に配置される、後端側に向かって順次縮径する複数の円筒状の電極と、を有し、
前記第１の絶縁補強部は、前記外径が最も大きい筒状の電極の先端側が前記導電層の気中側端部に接触するように、前記導電層の外周に配置され、
前記第２の絶縁補強部は、前記導電部が前記導電層の終端接続側端部に接触するように、前記導電層の外周に配置されていることを特徴とするプラグインブッシング。
【請求項２】
前記エポキシブッシングの終端接続側と気中側の間には、終端接続側及び気中側よりも外径が大きいフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラグインブッシング。
【請求項３】
前記圧縮装置は、
先端側が前記導電部の外周面に沿ってラッパ状に形成される押し金具と、
前記押し金具の後端部に形成されるスプリング収容部に装着されるスプリングと、
前記スプリングの後端部を支持する突出部を有する押し金具フランジと、を備えることを特徴とする請求項２に記載のプラグインブッシング。
【請求項４】
前記フランジ部の後端面には固定金具が係止され、
前記固定金具の先端面は、前記押し金具フランジの後端面に当接されていることを特徴とする請求項３に記載のプラグインブッシング。
【請求項５】
前記内部導体の終端接続側の先端には、前記内部導体と前記ケーブルヘッドを電気的に接続させる導体プラグが接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のプラグインブッシング。
【請求項６】
請求項１から５に記載のプラグインブッシングを前記ケーブルヘッドに取り付けて、前記電力用機器に課電することを特徴とする電力用機器の耐電圧試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ：Gas Insulated Switch）や変圧器等の電力用機器に課電するためのプラグインブッシング及びこれを用いた耐電圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、受変電設備に用いられる電力用機器として、六フッ化硫黄（ＳＦ6）等の絶縁ガスを封入した接地容器内に、遮断器、断路器、母線電線路、避雷器等を収容したガス絶縁開閉装置や、巻線及び鉄心等を収容したケース内に絶縁媒体としての六フッ化イオウ（ＳＦ6）ガス等の絶縁ガスまたは油を封入した変圧器が知られている。ガス絶縁開閉装置や変圧器等の電力用機器を現地に設置する際には、耐電圧試験が行われ、使用に耐える絶縁耐力を保持しているか確認される。
【０００３】
従来、ガス絶縁開閉装置や変圧器等の電力用機器の耐電圧試験は、例えば気中絶縁構造を有する試験用ブッシングを、一端側がガス絶縁された機器内、他端側が気中となるように取り付け、気中側から課電することにより行われている（例えば特許文献１の第１図）。
また、プラグイン式の電力ケーブル端末を電力用機器に接続して行う電力用機器の耐電圧試験は、例えば試験用リードケーブルの一端側に設けられた終端コネクタを機器に接続し、他端側に設けられた気中終端接続部から課電することにより行われている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−４７９０７号公報
【特許文献２】特開平７−２７０４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の第１図に記載の手法では、課電する気中側のスペースは小さくて済むものの、試験用ブッシングの取り付けや分解に際し、ガス絶縁開閉装置の内部空間が大気に開放されてしまうため、その都度絶縁ガスを再封入する必要がある。そのため、多大な労力や作業時間を要することとなり、作業効率が悪い。変圧器の場合も同様である。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の手法によれば、電力用機器にプラグイン式で試験用リードケーブルを接続できるので、絶縁ガスの再封入処理を行わなくて済むという利点がある。しかしながら、電力用機器の耐電圧試験の際に、試験用リードケーブルを配置し、比較的大型の終端接続部を設置するため、広いスペースを確保する必要がある。試験用リードケーブルに設けられる気中終端接続部を、熱収縮チューブを利用した簡易タイプのものに代えることも行われているが、この場合もやはり試験用リードケーブルの曲げ半径を考慮して、その分のスペースを確保する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ガス絶縁開閉装置や変圧器等の電力用機器に対して課電する際の省スペース化、及び作業効率の向上を図ることができるプラグインブッシング及び耐電圧試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るプラグインブッシングは、電力ケーブル端末をプラグイン式で接続可能な、機器側ブッシングと機器側導体とを有するケーブルヘッドを備えた電力用機器に課電するためのプラグインブッシングであって、
棒状の内部導体と、
前記内部導体の外周面に、前記内部導体の両端が露出するようにエポキシ樹脂で形成されるエポキシブッシングと、
前記エポキシブッシングの気中側の外周面に挿嵌される、ゴム製のコンデンサコーンからなる第１の絶縁補強部と、
前記エポキシブッシングの終端接続側の外周面に挿嵌され、前記機器側ブッシングの受容口に挿入される第２の絶縁補強部と、
前記第２の絶縁補強部を前記ケーブルヘッドに対して押圧する圧縮装置と、を備え、
前記第１の絶縁補強部は、絶縁性ゴム材料で形成される絶縁部と、導電性ゴム材料で構成され、複数の筒状の電極で形成される電界緩和部と、を有し、
前記第２の絶縁補強部は、絶縁ゴム部と、ベルマウス状に形成される導電部と、を有するゴム製のストレスコーンからなり、
前記エポキシブッシングの外周面には導電層が形成され、
前記電界緩和部は、隣接する前記電極が接触しないで長手方向に一部オーバーラップするように前記絶縁部中に埋設され、
前記複数の筒状の電極は、先端側から中央部に配置される、電極立ち上がり部を含む外径が最も大きい筒状の電極と、中央部から後端側に配置される、後端側に向かって順次縮径する複数の円筒状の電極と、を有し、
前記第１の絶縁補強部は、前記外径が最も大きい筒状の電極の先端側が前記導電層の気中側端部に接触するように、前記導電層の外周に配置され、
前記第２の絶縁補強部は、前記導電部が前記導電層の終端接続側端部に接触するように、前記導電層の外周に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
ここで、プラグインブッシングにおいて、後述するフランジ部を境に、電力用機器のケーブルヘッドに装着する側を「終端接続側」といい、電圧を印加する側を「気中側」という。
【００１０】
本発明に係る耐電圧試験方法は、上記プラグインブッシングを前記ケーブルヘッドに取り付けて、前記電力用機器に課電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るプラグインブッシングによれば、ガス絶縁開閉装置や変圧器等の電力用機器に課電する際、課電用に電力ケーブルを用いる必要はないので、省スペース化が図られる。また、ガス絶縁開閉装置等の絶縁ガスが封入された電力用機器にプラグイン式で接続できるので、取付作業が極めて容易であり、絶縁ガスの再封入処理も不要となる。したがって、本発明に係るプラグインブッシングによれば、ガス絶縁開閉装置等の電力用機器に対して課電する際の省スペース化、及び作業効率の向上を図ることができる。
また、本発明に係る耐電圧試験方法によれば、電力用機器に課電するためのプラグインブッシングの取付・解体作業が改善されるので、格段に作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に係るプラグインブッシングを接続可能な電力用機器を示す図である。
【図２】電力用機器に取り付けられたケーブルヘッドの拡大図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプラグインブッシングを示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係るプラグインブッシングの終端接続側の拡大図である。
【図５】第１の実施の形態のプラグインブッシングとケーブルヘッドの接続状態を示す図である。
【図６】第１の実施の形態のプラグインブッシングとケーブルヘッドの接続部の拡大図である。
【図７】第２の実施の形態に係るプラグインブッシングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態に係るプラグインブッシングを接続可能な電力用機器を示す図であり、図２は電力用機器に取り付けられたケーブルヘッドの拡大図である。
【００１４】
図１に示すように、電力用機器１００は、例えばＳＦ6等の絶縁ガスを封入した接地容器１０１内に、遮断器３１、断路器３２、母線電線路３３等の充電部３を収容したガス絶縁開閉装置である。電力用機器１００は、充電部３を収容する機器収容部１００Ａと、充電部３に課電するための電力ケーブル（図示略）を接続するエレファント部１００Ｂを備える。
エレファント部１００Ｂにはケーブルヘッド２が設けられ、このケーブルヘッド２に対応する終端処理が施された電力ケーブル端末をプラグイン式で接続できるようになっている。電力用機器１００の通常運転時は、ケーブルヘッド２に電力ケーブル端末が接続された状態で使用される。
【００１５】
図２に示すように、ケーブルヘッド２は、機器側ブッシング２１、機器側導体２２等を備える。
機器側ブッシング２１は、例えばエポキシ樹脂等の硬質の絶縁体で構成された中空状の成形体である。機器側ブッシング２１は、本実施の形態では、円筒状の頭部２１ａ、釣鐘状の胴部２１ｂ、表面に導電塗料が塗布され、先端側にベルマウス状の凹部を有する遮蔽部２１ｃ、径方向外側に突出するフランジ状の機器固定部２１ｄ、及び絶縁筒部２１ｅを有する。なお、機器側ブッシング２１の形状はこれに限定されない。
【００１６】
機器固定部２１ｄは、接地容器１０１の開口１０１ａに係止されるように、開口１０１ａの口径よりも大きく形成される。また、遮蔽部２１ｃから機器固定部２１ｄのボルト挿入側にかけての外表面には導電塗料が塗布され、導電層（図示略）が形成される。この導電層と接地容器１０１が当接することにより、遮蔽部２１ｃの外表面が接地電位となる。
絶縁筒部２１ｅは、機器固定部２１ｄの後端側に連設される。絶縁筒部２１ｅの外周面には導電層が設けられていないため、絶縁筒部２１ｅによって、電力用機器の接地容器１０１側の接地とケーブルヘッド２に接続されるプラグインブッシング１側の接地は縁切りされる。
【００１７】
機器側ブッシング２１は、開口１０１ａを介して接地容器１０１の内部に挿入される。接地容器１０１又は機器固定部２１ｄの当接面には、環状の凹溝（図示略）を形成し、この凹溝にＯリングやパッキン等のシール部材（図示略）が配置される。この状態で、機器固定部２１ｄを接地容器１０１に複数のボルトで締め付けることにより、機器側ブッシング２１は接地容器１０１に気密に固定される。すなわち、接地容器１０１に封入されている絶縁ガスが、開口１０１ａから外部に漏れ出さない構造となっている。
【００１８】
機器側導体２２は、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金等の通電に適した金属製の部材である。機器側導体２２は、モールド成形により機器側ブッシング２１と一体的に形成される。
機器側導体２２は、機器側ブッシング２１の頂部２１ｇから突出する導体引出部２２ａ、機器側ブッシング２１の頭部２１ａの内周面に埋設された円筒部２２ｂ、導体引出部２２ａと円筒部２２ｂを連結する首部２２ｃ、首部２２ｃから機器側ブッシング２１の受容口２１ｆに向けて突出する係止部２２ｄを有する。
【００１９】
導体引出部２２ａは、接地容器１０１内で機器側の高電圧導体（図示略）を介して充電部３に電気的に接続される。
係止部２２ｄには、導電性のリング状接触子２３（いわゆるチューリップコンタクト）の一端側が係止される。このリング状接触子２３の他端側には、電力ケーブルに接続された導体接続端子（図示略）が係止されるか又はプラグインブッシング１の後述の導体プラグ１６が挿入される。機器側導体２２は、リング状接触子２３を介してプラグインブッシング１と電気的に接続されることとなる。
【００２０】
このように、電力用機器１００は、電力ケーブルをプラグイン式で接続可能なケーブルヘッド２を備えている。また、ケーブルヘッド２は、プラグインブッシング１の終端接続側を挿入可能な機器側ブッシング２１と、導体プラグ１６と電気的に接続される機器側導体２２と、一端が機器側導体２２に接続され、他端が導体プラグ１６に接続されるリング状接触子２３とを備えている。
【００２１】
電力用機器１００を現地に設置する際には、耐電圧試験が行われ、使用に耐える絶縁耐力を保持しているか確認される。この耐電圧試験を行う際に、本実施の形態に係るプラグインブッシング１が用いられる。
なお、エレファント部１００Ｂは、天地が逆転できるように回動可能に構成される。すなわち、通常時は電力ケーブルとの接続状態の安定性が確保されるように下方にケーブルヘッド２が位置する状態とされ（図１参照）、耐電圧試験時には作業性が向上するように上方にケーブルヘッド２が位置する状態とされる（図５参照）。
【００２２】
図３は本実施の形態に係るプラグインブッシング１を示す図で、図４はプラグインブッシング１の終端接続側の拡大図である。このプラグインブッシング１は、電力ケーブルをプラグイン式で接続可能なケーブルヘッド２を備えた電力用機器１００（図１参照）の耐電圧試験を行う際に、電力用機器１００のケーブルヘッド２に装着して課電するためのものである。
【００２３】
説明の便宜上、プラグインブッシング１において、フランジ部１２２を境に、電力用機器１００のケーブルヘッド２に装着する側を「終端接続側」と称し、電圧を印加する側を「気中側」と称する。また、以下の説明において、ケーブルヘッド２に挿入する側（図３では下方）を「先端側」、反対側（図３では上方）を「後端側」と称することもある。
【００２４】
図３に示すように、プラグインブッシング１は、内部導体１１、エポキシブッシング１２、第１の絶縁補強部１３、第２の絶縁補強部１４、圧縮装置１５、導体プラグ１６等を備える。
【００２５】
内部導体１１は、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金等の通電に適した金属製の棒状部材である。内部導体１１の先端（終端接続側）には導体プラグ１６が接続され、後端（気中側）には電圧を印加するためのリード線が接続される。
【００２６】
エポキシブッシング１２は、エポキシ樹脂で構成され、両端から内部導体１１が露出するように、モールド成形により内部導体１１の外周面に形成される。エポキシブッシング１２の終端接続側と気中側の間には、終端接続側及び気中側よりも外径が大きいフランジ部１２２が形成される。エポキシブッシング１２の気中側の外周面に第１の絶縁補強部１３が形成され、終端接続側の外周面に第２の絶縁補強部１４が形成される。
また、エポキシブッシング１２において、第１の絶縁補強部１３の先端部１３ａから第２の絶縁補強部１４の後端部１４ａにわたる外周面には、例えば導電塗料を塗布することにより導電層１２１が形成される。なお、図３及び図４では、説明の便宜上、導電層１２１を表す破線を、エポキシブッシング１２の外周線より内側に記載している。導電層１２１を接地電位とすることにより、エポキシブッシング１２の遮蔽層が形成される。
【００２７】
この導電層１２１の気中側の端部は、第１の絶縁補強部１３の電極１３２の先端側と接触し、緩やかな傾斜を有する電極立ち上り部１３２ａを形成する。この傾斜により、導電層１２１の気中側の端部に集中する電界が緩和される。また、導電層１２１の終端接続側の端部は、第２の絶縁補強部１４の導電部１４２と接触し、緩やかな傾斜を有する立ち上がり部を形成する。この傾斜により、導電層１２１の終端接続側の端部に集中する電界が緩和される。
なお、本実施の形態では、第１の絶縁補強部１３の先端部１３ａから第２の絶縁補強部１４の後端部１４ａにわたる外周面に導電層１２１を形成しているが、必要に応じて、導電層１２１を中間で切り離し、終端接続側の接地層と気中側の接地層を電気的に切り離すための縁切り部を設けてもよい。
【００２８】
第１の絶縁補強部１３は、全体として紡錘状に形成されたコンデンサコーンであり、エポキシブッシング１２の気中側に挿嵌される。第１の絶縁補強部１３は、絶縁部１３１と、複数の筒状の電極１３２を備える。具体的には、電極１３２の先端側から中央部は、電極立ち上がり部１３２ａを含む外径が最も大きい筒状の電極で構成され、中央部から後端側は、後端側に向かって、順次縮径する複数の円筒状の電極で構成される。絶縁部１３１は、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）、シリコーンゴム等の絶縁性ゴム材料で構成される。電極１３２は、絶縁性ゴム材料にカーボンブラック等を混入して導電性を付与した導電性ゴム材料で構成される。この電極１３２が、第１の絶縁補強部１３の電界緩和部となる。
【００２９】
電極１３２は、隣接する電極が接触しないで長手方向に一部オーバーラップするように、絶縁部１３１中に埋設される。また、電極１３２の先端側（外径が最も大きい筒状の電極の先端側）は、エポキシブッシング１２に形成された導電層１２１の気中側端部に接触するように導電層１２１の外周に配置される。これにより、電極１３２のうち、外径が最も大きい筒状の電極が接地電位となり、残りの複数の円筒状の電極が電圧分担し、コンデンサとして機能する。第１の絶縁補強部１３（コンデンサコーン）によって、気中側における電界の局部的な集中が緩和される。
なお、エポキシブッシング１２と、コンデンサを形成する円筒状の電極との相対位置や、電極の枚数は本実施の形態に限定されず、適宜変更することができる。
【００３０】
第２の絶縁補強部１４は、全体として紡錘状に形成された、エチレンプロピレンゴム（ＥＰゴム）、シリコーンゴム等から成るゴム製のストレスコーンであり、エポキシブッシング１２の終端接続側に挿嵌される。第２の絶縁補強部１４は、絶縁性ゴム材料で構成される先端側の絶縁ゴム部１４１と、後端側の導電部１４２を備える。ここでは、導電部１４２は導電性ゴム材料で構成され、モールド成形により絶縁ゴム部１４１と一体的に形成される。なお、導電部１４２は導電性ゴム材料で形成する必要はなく、例えば、絶縁性ゴム材料の表面に導電性塗料を塗布することで導電部１４２を形成してもよい。
絶縁ゴム部１４１と導電部１４２は、一体的に形成される。また、導電部１４２は、ベルマウス状に形成され、エポキシブッシング１２に形成された導電層１２１に接続される。第２の絶縁補強部１４によって、終端接続側における電界の局部的な集中が緩和される。
第２の絶縁補強部１４の絶縁ゴム部１４１の外周は、装着されるケーブルヘッド２の受容口２１ｆに対応する形状となっており、圧縮装置１５によりケーブルヘッド２の受容口２１ｆに押圧される。
【００３１】
圧縮装置１５は、押し金具１５１、スプリング１５２、及び押し金具フランジ１５３等を備える。圧縮装置１５は、固定金具４１によってエポキシブッシング１２に固定される。
押し金具１５１の先端側の開口１５１ａは、第２の絶縁補強部１４の後端側の外周面（導電部１４２の外周面）に沿ってラッパ状に形成される。押し金具１５１の後端部１５１ｂには、スプリング収容部１５１ｃが円周方向に沿って複数形成される。これらのスプリング収容部１５１ｃに、それぞれコイル状のスプリング１５２が装着される。
【００３２】
押し金具フランジ１５３の後端部内側には、スプリング１５２の後端部を支持する突出部１５３ａが形成される。押し金具フランジ１５３の後端部外側には、ボルト４３を締め付けるための複数のねじ孔１５３ｂが同一円周上に形成される。また、押し金具フランジ１５３の先端部には、ボルト４２を挿通させるための複数の挿通孔１５３ｃが同一円周上に形成される。
なお、ボルト４２とボルト４３の円周上の位置は、干渉しないようにずらした位置とされる。また、固定金具４１の固定部４１ａのボルト４２に対応する位置には、ボルト４２をケーブルヘッド２に取り付けられるように切り欠き部（図示略）が設けられる。
【００３３】
固定金具４１は、エポキシブッシング１２のフランジ部１２２の外周に位置する金具円筒部４１ｂと、金具円筒部４１ｂの先端側から径方向外側に張り出して形成され、押し金具フランジ１５３の後端面に当接して固定される固定部４１ａと、金具円筒部４１ｂの後端側から径方向内側に突出して形成され、エポキシブッシング１２のフランジ部１２２の後端面（気中側）に係止される引留部４１ｃとを備える。固定金具４１の固定部４１ａの、押し金具フランジ１５３に形成されたねじ孔１５３ｂと対応する位置には、挿通孔４１ｄが形成される。
固定金具４１の引留部４１ｃをエポキシブッシング１２のフランジ部１２２の後端面１２２ａ（気中側）に係止させ、この状態で固定部４１ａの先端面を押し金具フランジ１５３の後端面に当接させる。そして、ボルト４３を挿通孔４１ｄに挿通させ、押し金具フランジ１５３のねじ孔１５３ｂに締め付けることで、固定金具４１が押し金具フランジ１５３に固定される。圧縮装置１５は、スプリング１５２を支持した状態でエポキシブッシング１２に固定されることとなる。
【００３４】
また、ケーブルヘッド２の絶縁筒部２１ｅの後端面の、押し金具フランジ１５３に形成された挿通孔と対応する位置には、埋込金具４４が配設される。押し金具フランジ１５３の挿通孔１５３ｃにボルト４２を挿通させ、このボルト４２を埋込金具４４に締め付けることで、プラグインブッシング１がケーブルヘッド２に装着される。このとき、圧縮装置１５によって、第２の絶縁補強部１４がケーブルヘッド２側に押圧され、第２の絶縁補強部１４は、弾性変形してケーブルヘッド２の内面に密着することとなる。
【００３５】
導体プラグ１６は、内部導体１１と同様に、通電に適した金属材料で構成され、内部導体１１の先端に接続される。導体プラグ１６は、プラグインブッシング１のケーブルヘッド２への装着作業を容易にするとともに、内部導体１１の先端が損傷しないように保護する。
導体プラグ１６は、機器側導体２２に接続される先端側の小径部１６ａと、内部導体１１に接続される後端側の大径部１６ｂが連設された、断面視「Ｙ」字状の部材である。
【００３６】
大径部１６ｂの後端面中央には内部導体１１の先端を挿入するための導体挿入孔１６ｃが形成される。また、導体挿入孔１６ｃの内周面にはばね状接触子（図示略）が配設される凹溝１６ｄが形成される。ばね状接触子としては、多点接触方式のコンタクトであるマルチラムバンド（図示略）が配設される。
【００３７】
導体プラグ１６の大径部１６ｂの後端部周面には、径方向に貫通するねじ孔１６ｅが、円周方向に沿って複数箇所（例えば３箇所）に形成される。導体プラグ１６の導体挿入孔１６ｃに内部導体１１の先端を挿入し、ねじ孔１６ｅに固定ねじ（図示略）を挿入して締め付けることにより、導体プラグ１６は内部導体１１にねじ止めされ、電気的にも接続される。導体プラグ１６と内部導体１１の間にはマルチラムバンド（図示略）が介在するので、両者は良好に導通する。
【００３８】
ここで、固定ねじが、機器側導体２２の後端部のシールドに近い部分にあると、シールド内に入り込む電界により、固定ねじが突起となり、部分放電発生の原因になり得るため、好ましくない。そこで、ねじ孔１６ｅに取り付けられる固定ねじ（図示略）が、ケーブルヘッド２の機器側導体２２の後端部のシールド（円弧状部分）より深い位置（受容口２１ｆのより先端側の位置）となるように、ねじ孔１６ｅを形成するのが望ましい。これにより、機器側導体２２のシールド内に入り込む電界の影響を受けにくくなる。
【００３９】
なお、ばね状接触子としては、マルチラムバンドに代えてバルシールを適用してもよい。この場合は、凹溝１６ｄはバルシールを配設するのに適した形状となる。
また、ばね状接触子は、導体挿入孔１６ｃの内周面（凹溝１６ｄ）に設けているが、内部導体１１の先端の外周に設けてもよい。ただし、エポキシブッシング１２のモールド成形を考慮すると、ばね状接触子は、本実施の形態のように、導体挿入孔１６ｃの内周面に形成された凹溝１６ｄに設ける方が好ましい。
【００４０】
導体プラグ１６とエポキシブッシング１２の間、すなわちエポキシブッシング１２の先端面には環状の絶縁性ストッパー１９が配設される。絶縁性ストッパー１９の先端面は、導体プラグ１６の後端面に当接する。また、絶縁性ストッパー１９の後端面の外周は、ここでは、エポキシブッシング１２の先端部外周を覆うように後端側に突出している。この絶縁性ストッパー１９により、プラグインブッシング１をケーブルヘッド２に装着した際に、圧縮装置１５により押圧される第２の絶縁補強部１４（ストレスコーン）が先端側に伸び出すことを防止している。また、プラグインブッシング１をケーブルヘッド２に挿入する際に、絶縁性ストッパー１９がケーブルヘッド２の内面に摺接することとなるため、ケーブルヘッド２の内面が傷つくのを防止できる。
【００４１】
導体プラグ１６において、小径部１６ａとの連設部位となる大径部１６ｂの先端面には段差部が設けられ、当該段差部（肩部）には第１の絶縁体１８が配設される。ここでは、導体プラグ１６の大径部１６ｂの先端面の段差部の外周と、第１の絶縁体１８の内周とでねじ嵌合されている。第１の絶縁体１８は、例えば超高分子量ポリエチレンであるソマライト（商品名）で構成される。
プラグインブッシング１をケーブルヘッド２に装着する際、導体プラグ１６の大径部１６ｂが機器側ブッシング２１の内周面に摺接しながら挿入される。このとき、大径部１６ｂの肩部が機器側ブッシング２１の内周面に接触すると、機器側ブッシング２１の内周面を損傷させる虞がある。ここでは、大径部１６ｂの肩部に第１の絶縁体１８を設けているので、導体プラグ１６の挿入に伴い機器側ブッシング２１の内周面が損傷するのを効果的に防止できる。
【００４２】
導体プラグ１６において、小径部１６ａの先端には第２の絶縁体１７が配設される。ここでは、導体プラグ１６の先端面に設けられたねじ部と、第２の絶縁体１７の後端面に設けられたねじ孔とでねじ嵌合されている。第２の絶縁体１７は、例えば超高分子量ポリエチレンであるソマライト（商品名）で構成される。
プラグインブッシング１をケーブルヘッド２に装着する際、導体プラグ１６の小径部１６ａがリング状接触子２３（チューリップコンタクト）の後端部に接触することで、電気的に接続される。
【００４３】
通常、ケーブルヘッド２に電力ケーブル端末を装着する場合、電力ケーブル端末側の導体接続端子には、リング状接触子２３による引留構造を設けるために係止部２２ｄ同様に径方向外周に突出した係止構造が設けられ、導体接続端子の先端面と機器側導体２２の係止部２２ｄは接触しない構造とされる。一方、本実施の形態においては、プラグインブッシング１の導体プラグ１６（小径部１６ａ）には、リング状接触子２３（チューリップコンタクト）に引き留めるための係止構造を設けておらず、プラグインブッシング１をケーブルヘッド２に装着する際、機器側導体２２（係止部２２ｄ）にプラグインブッシング１の先端（第２の絶縁体１７）が突き当たることで、プラグインブッシング１の挿入が完了したことを確認する。そのため、機器側導体２２に導体プラグ１６が直接突き当たる構造にすると、機器側導体２２が損傷する虞がある。ここでは、機器側導体２２と導体プラグ１６の先端との間に第２の絶縁体１７が介在するので、プラグインブッシング１のケーブルヘッド２への挿入に伴い機器側導体２２が損傷するのを効果的に防止できる。
【００４４】
また、機器側導体２２に導体プラグ１６が直接突き当たる構造にすると、課電されたときに導体プラグ１６から機器側導体２２に直接、又はリング状接触子２３を介して電流が流れる（分流が生じる）。そして、この状態で短絡事故等により大電流が流れると、通電部が高温になり、機器側導体２２及び導体プラグ１６が溶融する虞がある。ここでは、導体プラグ１６と機器側導体２２との間に第２の絶縁体１７が介在することで、導体プラグ１６と機器側導体２２は直接導通せず、リング状接触子２３を介して導通する。すなわち、分流が生じないので、短絡事故等が起きても機器側導体２２及び導体プラグ１６が溶融に至ることはない。
【００４５】
図５はケーブルヘッドとプラグインブッシングの接続状態を示す図で、図６はケーブルヘッドとプラグインブッシングの接続部の拡大図である。
図５に示すように、電力用機器１００の耐電圧試験時には、ケーブルヘッド２が上方に位置するように（ケーブルヘッド２の先端側が下方を向くように）、エレファント部１００Ｂが回動される。そして、電力用機器１００のケーブルヘッド２に、プラグインブッシング１が装着される。
【００４６】
具体的には、図６に示すように、電力用機器１００のケーブルヘッド２に、機器側ブッシング２１の受容口２１ｆからプラグインブッシング１が挿入される。プラグインブッシング１は、第２の絶縁体１７が機器側導体２２の係止部２２ｄの端面に突き当たる位置まで挿入される。この状態で、リング状接触子２３（チューリップコンタクト）の後端部（図６では上側）内周面が導体プラグ１６の先端部（ここでは小径部１６ａの先端部）外周に接触する。
そして、機器側ブッシング２１の後端面（絶縁筒部２１ｅ）に埋設された埋込金具４４に、押し金具フランジ１５３をボルト４２により固定する。このとき、プラグインブッシング１に予め挿嵌しておいた圧縮装置１５により、第２の絶縁補強部１４は先端側（図６では下側）に押圧され、弾性変形してケーブルヘッド２の内面に密着する。
このように、プラグインブッシング１のケーブルヘッド２への装着作業は極めて簡単である。
【００４７】
ケーブルヘッド２にプラグインブッシング１を装着した状態において、機器側ブッシング２１の頭部２１ａに対応する受容口２１ｆには、導体プラグ１６が位置する。言い換えれば、機器側導体２２の円筒部２２ｂの内周に導体プラグ１６が位置する。機器側ブッシング２１の胴部２１ｂから遮蔽部２１ｃにわたる部位に対応する受容口２１ｆには、第２の絶縁補強部１４が位置する。機器側ブッシング２１の機器固定部２１ｄから絶縁筒部２１ｅにわたる部位に対応する受容口２１ｆには、圧縮装置１５が位置する。
【００４８】
圧縮装置１５により、第２の絶縁補強部１４が機器側ブッシング２１に向けて押圧され、第２の絶縁補強部１４と機器側ブッシング２１との界面に所定の面圧が付与されるため、終端接続側における絶縁性能が確保される。
また、プラグインブッシング１の気中側は、エポキシブッシング１２自体の絶縁耐力と、第１の絶縁補強部１３のコンデンサによる電圧分担で絶縁される。
このように、プラグインブッシング１は、終端接続側、気中側において十分な絶縁性能を有するので、耐電圧試験等、電力用機器１００に課電する際に極めて有用である。
【００４９】
このように、プラグインブッシング１は、棒状の内部導体１１と、内部導体１１の外周面に、内部導体１１の両端が露出するように形成されるエポキシブッシング１２と、エポキシブッシング１２の気中側の外周面に形成される第１の絶縁補強部１３と、エポキシブッシング１２の終端接続側の外周面に形成される第２の絶縁補強部１４と、第２の絶縁補強部１４をケーブルヘッド２に対して押圧する圧縮装置１５と、内部導体１１の終端接続側の先端に接続され、内部導体１１と機器側導体２２（ケーブルヘッド２）を電気的に接続させる導体プラグ１６と、を備えている。また、第１の絶縁補強部１３の電極１３２（電界緩和部）と第２の絶縁補強部１４の導電部１４２は、それぞれエポキシブッシング１２の外周面に形成される導電層１２１と電気的に接続されている。
【００５０】
プラグインブッシング１によれば、ガス絶縁開閉装置や変圧器等の電力用機器１００に課電する際、電圧を印加する気中側に終端接続部を設けた電力ケーブルを用いる必要はないので、省スペース化が図られる。また、ガス絶縁開閉装置やガス絶縁変圧器等の絶縁ガスが封入された電力用機器１００にプラグイン式で接続できるので、取付作業が極めて容易であり、絶縁ガスの再封入処理も不要となる。また、解体作業も容易となる。特に、本実施の形態のように、プラグインブッシング１側にリング状接触子２３に係止する構造を設けない場合は、プラグインブッシング１の先端（第２の絶縁体１７）が機器側導体２２（係止部２２ｄ）の端面に突き当てることで挿入されたことを確認するので、取付作業はより容易になり、プラグインブッシング１をリング状接触子２３に係止しない構造のため、極めて容易に解体作業が可能となる。したがって、ガス絶縁開閉装置等の電力用機器１００に対して課電する際の省スペース化、及び作業効率の向上を図ることができる。
また、プラグインブッシング１を用いた耐電圧試験方法によれば、電力用機器１００に課電するためのプラグインブッシング１の取付・解体作業が前述のように改善されるので、作業効率が格段に向上し、極めて簡単に電力用機器１００の耐電圧試験を実施することができる。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、図７に基づいて、本発明のプラグインブッシングの第２の実施の形態について詳細に説明する。なお、同図において、図３、図４及び図６と共通する部分には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
説明の便宜上、プラグインブッシング５において、フランジ部５２２を境に、電力用機器１００のケーブルヘッド２に装着する側を「終端接続側」と称し、電圧を印加する側を「気中側」と称する。また、以下の説明において、ケーブルヘッド２に挿入する側（図７では下方）を「先端側」、反対側（図７では上方）を「後端側」と称することもある。
【００５２】
図７に示すように、プラグインブッシング５は、内部導体１１、エポキシブッシング５２、第１の絶縁補強部５３、第２の絶縁補強部１４、圧縮装置１５、導体プラグ１６等を備える。
エポキシブッシング５２は、エポキシ樹脂で構成され、両端から内部導体１１が露出するように、内部導体１１、エポキシブッシング５２及び遮蔽金具５３２はモールド成形により一体的に形成される。エポキシブッシング５２の終端接続側と気中側の間には、終端接続側及び気中側よりも外径が大きいフランジ部５２２が形成される。また、遮蔽金具５３２は、フランジ部５２２の外周面に位置し、後端側（気中側）はエポキシブッシング５２に埋設される。エポキシブッシング５２の気中側の外周面に第１の絶縁補強部５３がモールドにより一体的に形成され、終端接続側の外周面に第２の絶縁補強部１４が形成される。
【００５３】
また、エポキシブッシング５２において、第１の絶縁補強部５３の先端部５３ａ（遮蔽金具５３２の先端面）から第２の絶縁補強部１４の後端部１４ａにわたる外周面には、例えば導電塗料を塗布することにより導電層５２１が形成される。なお、図７では、説明の便宜上、導電層５２１を表す破線を、エポキシブッシング５２の外周線より内側に記載している。導電層５２１を接地電位とすることにより、エポキシブッシング５２の遮蔽層が形成される。
【００５４】
この導電層５２１の気中側の端部は、第１の絶縁補強部５３の遮蔽金具５３２の先端面と接触する。遮蔽金具５３２の後端側（筒状部５３２ａ）には電界緩和構造が形成されるため、導電層５２１の気中側の端部における電界集中が緩和される。また、導電層５２１の終端接続側の端部は、第２の絶縁補強部１４の導電部１４２と接触し、緩やかな傾斜を有する立ち上がり部を形成する。この傾斜により、導電層１２１の終端接続側の端部に集中する電界が緩和される。
【００５５】
第１の絶縁補強部５３は、エポキシブッシング５２の気中側の外周面にモールドにより一体的に形成され、プラグインブッシング５の気中側でポリマー套管を形成する。ここでは、第１の絶縁補強部５３は、ポリマー被覆体５３１と、遮蔽金具５３２を備える。ポリマー被覆体５３１は、シリコーンゴム等の高分子絶縁材料で構成される。遮蔽金具５３２は、絶縁性ゴム材料にカーボンブラック等を混入して導電性を付与した導電性ゴム材料で構成される。この遮蔽金具５３２が、第１の絶縁補強部５３の電界緩和部となる。
【００５６】
ポリマー被覆体５３１は、エポキシブッシング５２の気中側の外周面に設けられ、その外周には、複数個の襞部がポリマー被覆体５３１の長手方向に沿って離間して形成されている。
【００５７】
遮蔽金具５３２は、エポキシブッシング５２の気中側の先端側に内部導体１１と同心状に埋設された筒状部５３２ａと、筒状部５３２ａの先端側に連設され、後端面がポリマー被覆体５３１の先端部と当接する中間部５３２ｂと、中間部５３２ｂの先端側に連設され、エポキシブッシング５２のフランジ部５２２の外周面に配設される金具フランジ部５３２ｃを備える。
遮蔽金具５３２の後端部（筒状部５３２ａの後端部）は断面円弧形状のため、遮蔽金具５３２は電界緩和構造を有し、エポキシブッシング５２の気中側の電界を緩和する。
【００５８】
圧縮装置１５は、押し金具１５１、スプリング１５２、及び押し金具フランジ１５３等を備える。圧縮装置１５は、遮蔽金具５３２によってエポキシブッシング５２に固定される。
【００５９】
押し金具フランジ１５３の後端部内側には、スプリング１５２の後端部を支持する突出部１５３ａが形成される。押し金具フランジ１５３の後端部外側には、ボルト４５を締め付けるための複数のねじ孔１５３ｂが同一円周上に形成される。また、押し金具フランジ１５３の先端部には、ボルト４２を挿通させるための複数の挿通孔１５３ｃが同一円周上に形成される。
なお、ボルト４２とボルト４５の円周上の位置は、干渉しないようにずらした位置とされる。また、遮蔽金具５３２の金具フランジ部５３２ｃのボルト４２に対応する位置には、ボルト４２をケーブルヘッド２に取り付けられるように切り欠き部（図示略）が設けられる。遮蔽金具５３２の金具フランジ部５３２ｃの先端面にはボルト４５を挿通させるための複数の挿通孔が同一円周上に形成される。
【００６０】
ボルト４５を遮蔽金具５３２の金具フランジ部５３２ｃの挿通孔に挿通させ、押し金具フランジ１５３のねじ孔１５３ｂに締め付けることで、押し金具フランジ１５３が遮蔽金具５３２に固定される。圧縮装置１５は、スプリング１５２を支持した状態でエポキシブッシング５２に固定されることとなる。
【００６１】
プラグインブッシング５の終端接続側のその他の構成、及び、ケーブルヘッド２への装着方法については、第１の実施の形態のプラグインブッシング１と同じため、説明を省略する。
第２の実施の形態のプラグインブッシング５と第１の実施の形態のプラグインブッシング１の終端接続側の構造は同じため、第２の実施の形態のプラグインブッシング５の気中側の構造に伴う効果及び耐電圧試験方法としての効果は、第１の実施の形態のプラグインブッシング１と同じである。プラグインブッシング５の気中側はモールドにより一体成形しているので、プラグインブッシング１の気中側の絶縁性能に比べてより安定した気中側の電気特性が得られる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、プラグインブッシング１、５は、耐電圧試験時だけでなく、電力用機器１００に常時課電するブッシングとして適用することもできる。この場合、プラグインブッシング１、５の後端（気中側）には、架空線、引込線等が接続される。プラグインブッシング１の場合は、特に、屋内に設置される電力用機器１００への課電に用いる場合に、紫外線によりゴム製の第１の絶縁補強部１３が劣化することもないので好適である。また、プラグインブッシング５の場合は、気中側でポリマー套管を形成しているので、プラグインブッシング１に比べて、常時課電するブッシングとして好適である。
【００６３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６４】
１，５  プラグインブッシング
２  ケーブルヘッド
３  充電部
１１  内部導体
１２，５２  エポキシブッシング
１３，５３  第１の絶縁補強部
１４  第２の絶縁補強部
１５  圧縮装置
１６  導体プラグ
１７  第２の絶縁体
１８  第１の絶縁体
１９  絶縁性ストッパー
２１  機器側ブッシング
２２  機器側導体
２３  リング状接触子
４１  固定金具
４２  ボルト
４３  ボルト
４４  埋込金具
４５  ボルト
１００  電力用機器
１００Ａ  機器収容部
１００Ｂ  エレファント部
１０１  接地容器
１２１，５２１  導電層
１２２，５２２  フランジ部
１３１  絶縁部
１３２  電極
１４１  絶縁ゴム部
１４２  導電部
１５１  押し金具
１５２  スプリング
１５３  押し金具フランジ
５３１  ポリマー被覆体
５３２  遮蔽金具
【図１】
0005555365.tif 000002
【図２】
0005555365.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005555365.tif 000005
【図５】
0005555365.tif 000006
【図６】
0005555365.tif 000007
【図７】
0005555365.tif 000008