(57)【要約】【課題】放電に曝されて劣化した突出部分の交換を容易にする。【解決手段】絶縁鍔部１２０は、溝部１１１と嵌合し、絶縁軸部１１０に着脱可能に固定される。溝部１１１は、水平方向に延在する下面１１１ａ、および、下面１１１ａと対向し、絶縁軸部１１０の外周側に行くにしたがって下面１１１ａからの鉛直方向の距離が長くなるように傾斜した上面１１１ｃを含む。２つの鍔部材の各々は、周方向の両端部に傾斜面を有する。絶縁鍔部１２０が絶縁軸部１１０に固定されている状態において、２つの鍔部材のうちの一方の傾斜面と、２つの鍔部材のうちの他方の傾斜面とが、互いに重ね合わされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に溝部が設けられた絶縁軸部と、
前記溝部と嵌合し、前記絶縁軸部に着脱可能に固定される環状の絶縁鍔部とを備え、
前記溝部は、水平方向に延在する下面、および、前記下面と対向し、前記絶縁軸部の外周側に行くにしたがって前記下面からの鉛直方向の距離が長くなるように傾斜した上面を含み、
前記絶縁鍔部は、半環状の２つの鍔部材が互いに組み合わされて構成され、
前記２つの鍔部材の各々は、周方向の両端部に傾斜面を有し、
前記絶縁鍔部が前記絶縁軸部に固定されている状態において、前記２つの鍔部材のうちの一方の前記傾斜面と、前記２つの鍔部材のうちの他方の前記傾斜面とが、互いに重ね合わされている、絶縁構造体。
【請求項２】
前記絶縁鍔部が前記絶縁軸部に固定されている状態において、前記絶縁鍔部の上面が、前記絶縁鍔部の外周側に行くにしたがって上昇するように傾斜している、請求項１に記載の絶縁構造体。
【請求項３】
前記絶縁鍔部の上面に、周方向に延在する少なくとも１つの溝が形成されている、請求項１または請求項２に記載の絶縁構造体。
【請求項４】
前記溝は、前記周方向から見た断面において、前記絶縁鍔部の外周側に向かって前記絶縁鍔部の内部に入り込む形状を有する、請求項３に記載の絶縁構造体。
【請求項５】
前記溝は、前記絶縁鍔部の径方向に互いに間隔をあけて複数形成されている、請求項３または請求項４に記載の絶縁構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁ロッドの構造を開示した先行文献として、特開２０１５−２３０７８７号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された絶縁ロッドは、円柱状の絶縁部材と、絶縁部材の一方の端部に一部が埋設された第１の導電部材と、絶縁部材の他方の端部に一部が埋設された第２の導電部材とを備えている。絶縁部材は、外周部から径方向に突出した複数の突出部を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２３０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
突出部は、放電に繰り返し曝されるため、突出部が劣化して突出部の交換が必要となることがある。突出部が絶縁ロッド本体と一体で形成されている場合には、絶縁ロッド全体を交換しなければならなくなり、複雑な交換作業が必要となる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、放電に曝されて劣化した突出部分を容易に交換できる絶縁構造体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】
【０００６】
本発明に基づく絶縁構造体は、絶縁軸部と絶縁鍔部とを備える。絶縁軸部は、外周に溝部が設けられている。絶縁鍔部は、環状の形状を有する。絶縁鍔部は、上記溝部と嵌合し、絶縁軸部に着脱可能に固定される。溝部は、水平方向に延在する下面、および、上記下面と対向し、絶縁軸部の外周側に行くにしたがって上記下面からの鉛直方向の距離が長くなるように傾斜した上面を含む。絶縁鍔部は、半環状の２つの鍔部材が互いに組み合わされて構成されている。２つの鍔部材の各々は、周方向の両端部に傾斜面を有する。絶縁鍔部が絶縁軸部に固定されている状態において、２つの鍔部材のうちの一方の傾斜面と、２つの鍔部材のうちの他方の傾斜面とが、互いに重ね合わされている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、放電に曝されて劣化した突出部分を容易に交換できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体の外観を示す正面図である。
【図２】図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体が備える絶縁鍔部の外観を示す平面図である。
【図４】図３の絶縁鍔部を矢印ＩＶ方向から見た正面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施の形態に係る絶縁構造体について図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体の外観を示す正面図である。図２は、図１のＩＩ部を拡大して示す断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体が備える絶縁鍔部の外観を示す平面図である。図４は、図３の絶縁鍔部を矢印ＩＶ方向から見た正面図である。
【００１１】
図１〜図４に示すように、絶縁構造体１００は、絶縁軸部１１０と絶縁鍔部１２０とを備える。絶縁軸部１１０は、互いの間にたとえば４００ｋＶ以上５００ｋＶ以下の高い電位差が生じている第１導体部１と第２導体部２との間に、配置されている。本実施の形態においては、絶縁構造体１００は、絶縁油に浸漬されている。
【００１２】
絶縁軸部１１０は、円筒状の外形を有している。本実施の形態においては、絶縁軸部１１０は、ガラス繊維を含むエポキシ樹脂からなる複数の円筒が同軸状に積層されて、一体に成形されている。ただし、絶縁軸部１１０の構造は上記に限られず、円柱状または角柱状の外形を有していてもよい。また、絶縁軸部１１０は、他の電気絶縁性を有する材料で構成されていてもよい。
【００１３】
絶縁軸部１１０は、外周に溝部１１１が設けられている。溝部１１１は、絶縁軸部１１０の軸方向に対して直交する方向に延在し、絶縁軸部１１０の外周の全周に亘って設けられている。本実施の形態においては、絶縁軸部１１０の軸方向に互いに間隔をあけて複数の溝部１１１が設けられている。
【００１４】
溝部１１１は、水平方向に延在する下面１１１ａ、および、下面１１１ａと対向し、絶縁軸部１１０の外周側に行くにしたがって下面１１１ａからの鉛直方向の距離が長くなるように傾斜した上面１１１ｃを含む。溝部１１１は、下面１１１ａと上面１１１ｃとを繋ぐ底面１１１ｂをさらに含む。溝部１１１の底面１１１ｂの鉛直方向の幅は、Ｔ３である。絶縁軸部１１０の最外周における溝部１１１の鉛直方向の幅は、Ｔ２である。Ｔ２＞Ｔ３の関係を満たす。
【００１５】
絶縁鍔部１２０は、環状の形状を有する。本実施の形態においては、絶縁鍔部１２０は、円環状の形状を有する。ただし、絶縁鍔部１２０の形状は、円環状に限られず、角環状であってもよい。
【００１６】
絶縁鍔部１２０は、下面１２０ａ、上面１２０ｂおよび内周面１２１ａを有する。本実施の形態においては、下面１２０ａおよび上面１２０ｂは、互いに平行な平坦面である。絶縁鍔部１２０の厚さは、Ｔ１である。Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３の関係を満たす。
【００１７】
絶縁鍔部１２０は、半環状の２つの鍔部材１２１が互いに組み合わされて構成されている。２つの鍔部材１２１の各々は、周方向の両端部に傾斜面１２１ｔを有する。２つの鍔部材１２１の各々の傾斜面１２１ｔの周方向の長さは、たとえば、５０ｍｍ以上７０ｍｍ以下である。
【００１８】
本実施の形態においては、鍔部材１２１は、プレスボードで構成されている。ただし、鍔部材１２１の材料は、プレスボードに限られず、他の電気絶縁性を有する材料であってもよい。
【００１９】
絶縁鍔部１２０は、絶縁軸部１１０の溝部１１１と嵌合し、絶縁軸部１１０に着脱可能に固定される。絶縁鍔部１２０が絶縁軸部１１０に固定されている状態において、２つの鍔部材１２１のうちの一方の傾斜面１２１ｔと、２つの鍔部材１２１のうちの他方の傾斜面１２１ｔとが、互いに重ね合わされている。
【００２０】
具体的には、２つの鍔部材１２１によって絶縁軸部１１０を間に挟むように、２つの鍔部材１２１を溝部１１１内に挿入しつつ、２つの鍔部材１２１のうちの一方の傾斜面１２１ｔと、２つの鍔部材１２１のうちの他方の傾斜面１２１ｔとを、互いに重ね合わせる。
【００２１】
この状態において、絶縁鍔部１２０の下面１２０ａは、溝部１１１の下面１１１ａと当接しており、絶縁鍔部１２０の上面１２０ｂは、溝部１１１の上面１１１ｃと当接しており、一方の鍔部材１２１の傾斜面１２１ｔは、他方の鍔部材１２１の傾斜面１２１ｔと当接している。その結果、２つの鍔部材１２１が連結されて構成された円環状の絶縁鍔部１２０が、溝部１１１内に嵌入されて固定される。
【００２２】
図５は、本発明の実施の形態１に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。たとえば、図１に示す電界集中部３にて放電が発生した場合、放電の初期段階はストリーマ放電であり、図５の矢印Ｘ１で示すように絶縁軸部１１０の表面に沿って放電が進展する。
【００２３】
絶縁鍔部１２０に到達した放電は、図５の矢印Ｘ２で示すように絶縁鍔部１２０の上面１２０ｂに沿って、絶縁鍔部１２０の外周側に向けて進展する。このとき、放電の進展方向が電界方向に対して９０°ずれるため、放電の進展が抑制される。
【００２４】
本実施の形態に係る絶縁構造体１００においては、２つの鍔部材１２１を互いに組み合わせつつ絶縁軸部１１０の溝部１１１に挿入することにより、絶縁鍔部１２０を絶縁軸部１１０に固定しているため、絶縁鍔部１２０を絶縁軸部１１０に対して容易に着脱することができる。よって、絶縁鍔部１２０が放電に曝されて劣化した場合には、絶縁鍔部１２０を容易に交換することができる。
【００２５】
また、溝部１１１が、絶縁軸部１１０の外周側に行くにしたがって下面１１１ａからの鉛直方向の距離が長くなるように傾斜した上面１１１ｃを含み、絶縁軸部１１０の最外周における溝部１１１の鉛直方向の幅がＴ２であり、溝部１１１の底面１１１ｂの鉛直方向の幅がＴ３であり、絶縁鍔部１２０の厚さＴ１に対して、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３の関係を満たすことにより、絶縁鍔部１２０を溝部１１１内に安定して密着させることができる。
【００２６】
その結果、絶縁軸部１１０の表面に沿って進展する放電の進展方向を、絶縁鍔部１２０によって確実に絶縁鍔部１２０の外周側に向かうように変更させることができる。これにより、放電の進展を安定して抑制することができる。
【００２７】
さらに、接着剤を用いることなく２つの鍔部材１２１を互いに組み合わせているため、接着剤の内部に形成された気泡内において部分放電が発生することを防止することができる。その結果、絶縁構造体１００の絶縁特性を向上することができる。
【００２８】
実施の形態２.
以下、本発明の実施の形態２に係る絶縁構造体について図を参照して説明する。本発明の実施の形態２に係る絶縁構造体は、絶縁鍔部の形状のみ実施の形態１に係る絶縁構造体１００と異なるため、実施の形態１に係る絶縁構造体１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００２９】
図６は、本発明の実施の形態２に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。図６に示すように、本発明の実施の形態２に係る絶縁構造体２００が備える絶縁鍔部２２０は、下面２２０ａおよび上面２２０ｂを有する。下面２２０ａは、平坦面である。上面２２０ｂは、絶縁鍔部２２０の外周側に行くにしたがって上昇するように傾斜している。すなわち、絶縁鍔部２２０は、絶縁鍔部２２０の外周側に行くにしたがって厚くなっている。
【００３０】
よって、絶縁鍔部２２０が絶縁軸部１１０に固定されている状態において、絶縁鍔部２２０の上面２２０ｂが、絶縁鍔部２２０の外周側に行くにしたがって上昇するように傾斜している。
【００３１】
図６の矢印Ｘ１で示すように絶縁軸部１１０の表面に沿って進展して絶縁鍔部２２０に到達した放電は、図６の矢印Ｘ３で示すように絶縁鍔部２２０の上面２２０ｂに沿って、絶縁鍔部２２０の外周側に向けて進展する。放電は、絶縁鍔部２２０の外周側に進展する際に、電位ポテンシャルを遡ることになるため、進展が抑制される。よって、実施の形態１に係る絶縁構造体１００に比較して、実施の形態２に係る絶縁構造体２００は、より高い絶縁特性を有する。
【００３２】
実施の形態３.
以下、本発明の実施の形態３に係る絶縁構造体について図を参照して説明する。本発明の実施の形態３に係る絶縁構造体は、絶縁鍔部の形状のみ実施の形態１に係る絶縁構造体１００と異なるため、実施の形態１に係る絶縁構造体１００と同様である構成については説明を繰り返さない。
【００３３】
図７は、本発明の実施の形態３に係る絶縁構造体を放電が進展している状態を示す模式図である。図７に示すように、本発明の実施の形態３に係る絶縁構造体３００が備える絶縁鍔部３２０は、下面３２０ａおよび上面３２０ｂを有する。下面３２０ａは、平坦面である。
【００３４】
絶縁鍔部３２０の上面３２０ｂに、周方向に延在する少なくとも１つの溝３２０ｓが形成されている。本実施の形態においては、溝３２０ｓは、絶縁鍔部３２０の径方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。溝３２０ｓは、周方向から見た断面において、絶縁鍔部３２０の外周側に向かって絶縁鍔部３２０の内部に入り込む形状を有する。ただし、溝３２０ｓの断面形状は、上記に限られず、後述するように放電が絶縁鍔部３２０の外周側に向けて進展する際に、放電の進展距離を延長可能な形状であればよい。
【００３５】
図７の矢印Ｘ１で示すように絶縁軸部１１０の表面に沿って進展して絶縁鍔部３２０に到達した放電は、図７の矢印Ｘ４で示すように絶縁鍔部３２０の上面３２０ｂに沿って、絶縁鍔部３２０の外周側に向けて進展し、溝３２０ｓ内に入り込む。溝３２０ｓ内に入り込んだ放電は、溝３２０ｓに沿って周方向に進展し、さらに、絶縁鍔部３２０の外周側に向けて進展する。このように、絶縁鍔部３２０の最外周に到達するまでの放電の進展距離が延長されることになるため、実施の形態１に係る絶縁構造体１００に比較して、実施の形態３に係る絶縁構造体３００は、より高い絶縁特性を有する。
【００３６】
なお、実施の形態２の絶縁鍔部２２０と同様に、絶縁鍔部３２０は、絶縁鍔部３２０の外周側に行くにしたがって厚くなっていてもよい。この場合、放電は、絶縁鍔部３２０の外周側に進展する際に、電位ポテンシャルを遡ることになるため、進展が抑制される。よって、絶縁構造体３００の絶縁特性をさらに向上することができる。
【００３７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、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。
【符号の説明】
【００３８】
１  第１導体部、２  第２導体部、３  電界集中部、１００，２００，３００  絶縁構造体、１１０  絶縁軸部、１１１  溝部、１１１ａ，１２０ａ，２２０ａ，３２０ａ  下面、１１１ｂ  底面、１１１ｃ，１２０ｂ，２２０ｂ，３２０ｂ  上面、１２０，２２０，３２０  絶縁鍔部、１２１  鍔部材、１２１ａ  内周面、１２１ｔ  傾斜面、３２０ｓ  溝。 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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