(57)【要約】【課題】電気機器側に遮蔽処理などを施すことなく電力ケーブルを遮蔽状態で電気機器に接続できる機器直結端末を提供する。【解決手段】電気機器に電力ケーブルを接続するための機器直結端末は、電気機器１のブッシング１１に嵌合する部分に設けられた絶縁層２３と、絶縁層を覆うように形成された外部半導電層２４とを備え、絶縁層は、外部半導電層の電気機器側の先端部Ａから電気機器までの間の所定部位において空気中に露出する部分が形成されている。【選択図】図１
2011015511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器に電力ケーブルを接続するための機器直結端末であって、
前記電気機器のブッシングに嵌合する部分に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層を覆うように形成された外部半導電層とを備え、
前記絶縁層は、前記外部半導電層の前記電気機器側の先端部から前記電気機器までの間の所定部位において空気中に露出する部分が形成されていることを特徴とする機器直結端末。
【請求項２】
前記外部半導電層の前記電気機器側の先端部は、丸みを帯びた形状を有することを特徴とする請求項１記載の機器直結端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に電力ケーブルを接続するための機器直結端末に関し、特に、電気機器に接続される部分の電界集中を緩和する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気機器に電力ケーブルを接続するための機器直結端末が知られている。図７は、機器直結端末２を用いてモールド変圧器１と電力ケーブル３とを接続した状態を示す図である。モールド変圧器１は、電気機器に相当し、巻き線がエポキシ樹脂でモールドされた構造を有し、その表面には、遮蔽層（接地層）は形成されていない。
【０００３】
機器直結端末２は、内部半導電層２２、絶縁層２３および外部半導電層２４といった３層構造になるようにゴムモールド成型されて構成されている。内部半導電層２２は、電力ケーブル３の導体線に接続された圧縮端子２１の周囲を覆うように設けられている。
【０００４】
この内部半導電層２２の外側には、例えばＥＰゴム（エチレン・プロピレンゴム）またはシリコンゴムなどから成る絶縁層２３が形成されている。外部半導体層２４は、絶縁層２３を覆うように形成されており、機器直結端末２の外形を構成している。
【０００５】
この機器直結端末２は、モールド変圧器１に設けられた、例えば碍子などのブッシング１１に嵌合されることにより、モールド変圧器１に接続される。図８は、ブッシング１１と機器直結端末２との接続部分（図７の丸印で囲った部分）を拡大して示す図である。
【０００６】
なお、図８においては、機器直結端末２の大きさの把握を容易にするために、寸法例が記入されている。ブッシング１１は、絶縁層から成るブッシング（絶縁層）１１ａと導体から成るブッシング（導体）１１ｂとから構成され、ブッシング（導体）１１ｂは、電力ケーブル３の導体線の先端部に接続されている。
【０００７】
なお、モールド変圧器に関連する技術として、特許文献１は、モールド変圧器の鉄心のクランプに、モールド絶縁した計器用変流器などの２個の電力測定機器を取り付け、モールドコイルの一次側および二次側を、２個の電力測定器にそれぞれ接続して外部に引き出した受配電用モールド変圧器を開示している。
【０００８】
また、機器直結端末に関連する技術として、特許文献２は、ケーブル導体が接続された端子を端末本体に挿入しテープ巻きしたのち、端末本体を機器ブッシングに嵌合させ導体接続を行っても、端子と機器ブッシングの中心位置がずれることがない機器直結型端末を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１１２０７３号公報
【特許文献２】特開平９−３０８０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来の技術では、次のような問題がある。すなわち、従来のモールド変圧器は、上述したように、巻き線がエポキシ樹脂でモールドされた構造を有し、その表面には遮蔽層（接地層）が形成されていない。このため、高電圧が印加される電力ケーブル３の接続部には、碍子などのブッシング１１が用いられているが、充電部が露出することから、周辺に十分な離隔距離を確保することが必要である。
【００１１】
また、モールド変圧器１に、遮蔽層を有する電力ケーブル３を接続する場合、屋内用の終端接続部を使用して、ブッシング１１から電気的に十分な絶縁距離を確保した位置で電界処理を行う必要があるので、変圧器システムが全体として大型化するという問題がある。
【００１２】
また、機器直結端末２の表面の大半が絶縁体で遮蔽層がないため、表面に電圧が誘起された状態となり、周辺の離隔距離を十分に確保しないと、作業者に危険が及ぶなどの問題がある。
【００１３】
この問題を解決するために、表面が接地層で被覆された機器直結端末２をモールド変圧器１に接続した場合、図３（ｂ）の電界解析の結果に示すように、機器直結端末２とモールド変圧器１と境界部分に電界集中部が形成されて、部分放電が発生するという問題がある。
【００１４】
本発明の課題は、電気機器側に遮蔽処理などを施すことなく電力ケーブルを遮蔽状態で電気機器に接続できる機器直結端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、電気機器に電力ケーブルを接続するための機器直結端末であって、電気機器のブッシングに嵌合する部分に設けられた絶縁層と、絶縁層を覆うように形成された外部半導電層とを備え、絶縁層は、外部半導電層の電気機器側の先端部から電気機器までの間の所定部位において空気中に露出する部分が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、前記外部半導電層の前記電気機器側の先端部は、丸みを帯びた形状を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外部半導電層の電気機器側の先端部から電気機器までの間の所定部位において空気中に露出する絶縁層の部分が形成されているので、この部分での電界の集中が緩和される。その結果、放電の発生が抑止されるので、電気機器側に遮蔽処理などを施すことなく電力ケーブルを遮蔽状態で電気機器に接続できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１に係る機器直結端末を用いてモールド変圧器と電力ケーブルが接続された状態を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る機器直結端末とブッシングの接続部分を拡大して示す図である。
【図３】本発明の実施例１に係る機器直結端末の電界解析の結果を、従来の機器直結端末の電界解析の結果と比較して示す図である。
【図４】本発明の実施例１に係る機器直結端末の絶縁層の長さと気中部電界との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る機器直結端末の変形例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施例２に係る機器直結端末のその他の変形例を説明するための図である。
【図７】従来の機器直結端末を用いてモールド変圧器と電力ケーブルとを接続した状態を示す図である。
【図８】従来の機器直結端末とブッシングの接続部分を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態の機器直結端末を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る機器直結端末２を用いて、モールド変圧器１と電力ケーブル３とを接続した状態を示す図である。
【００２１】
以下においては、背景技術の欄で説明した従来の構成要素と同一部分には、背景技術の欄で使用した符号を付して説明を省略する。実施例１に係る機器直結端末は、従来の機器直結端末の外部半導電層２４の形状が変更されて構成されている。
【００２２】
図２は、ブッシング１１と機器直結端末２との接続部分（図１の丸印で囲った部分）を拡大して示す図である。図２において、内部半導電層２２は、ブッシング（導体）１１ｂの先端部およびブッシング（絶縁層）１１ａの先端部とに接している。
【００２３】
このブッシング（絶縁層）１１ａと内部半導電層２２とを覆うように絶縁層２３ａが形成されており、この絶縁層ａを覆うように外部半導電層２４ａが形成されている。外部半導電層２４ａの先端部Ａは、モールド変圧器１の外面から所定距離だけ離隔するように形成されている。
【００２４】
外部半導電層２４ａの先端部Ａからモールド変圧器１（より詳しくは、ブッシング（絶縁層）１１ａ）までの間の所定部位Ｂ（例えば、１９．５ｍｍ）は、絶縁層２３ａが空気層に露出するように、一体成型によって作製されている。外部半導電層２４ａは、接地層を構成している。
【００２５】
この構造により、図３（ｂ）に示す従来の電界解析の結果では、機器直結端末２の先端の気中部に電界が集中して、最大電界は５６．５％／ｍｍと非常に大きな値になっているのに対し、図３（ａ）に示す実施例１に係る機器直結端末２では、最大電界は６．９％／ｍｍとなり、大幅に電界集中が緩和されている。
【００２６】
これにより、外部半導電層２４ａの先端部Ａにおける放電が抑止されるので、電力ケーブル３を遮蔽状態でモールド変圧器１に接続することができる。
【００２７】
このように、本発明の実施例１に係る機器直結端末によれば、従来、モールド変圧器を設置できなかった狭い空間にも設置が可能となり、省スペース化を実現できる。また、外部半導電層２４ａは、接地層を構成しているので、作業者の安全性の向上が可能であり、感電等を防止することができる。
【００２８】
また、電力ケーブル用の機器直結端末を、特殊な処理を行うことなく従来の施工方法と同様の組み立て作業で、モールド変圧器に取り付けることができる。さらに、エポキシブッシングなどの接続部側に電界緩和構造を有していた構造物の電界緩和層を省略することができる。
【００２９】
実施例１に係る図２に示す機器直結端末の絶縁層２３ａの長さＬと気中部電界との関係を図４に示す。長さＬが０ｍｍのとき電界は５６．５％／ｍｍであり、長さＬが１０ｍｍのとき電界は１２．５％／ｍｍであり、長さＬが１５ｍｍのとき電界は８．７７％／ｍｍであり、長さＬが２０ｍｍのとき電界は６．９％／ｍｍであり、長さＬが２５ｍｍのとき電界は５．１９％／ｍｍである。
【００３０】
なお、図５に示すように、外部半導電層２４ｂの先端部Ａの角部は、丸みを帯びた形状（所謂Ｒを有する形状）を有するように構成することができる。これにより、電界ストレスが緩和され、さらに、部分放電の抑止効果を向上させることができる。
【００３１】
また、図６（ａ）〜図６（ｃ）に外部半導電層及び絶縁層のその他の変形例を示す。図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す外部半導電層２４ｃは先端部が半円形状に構成されているので、電界ストレスの緩和効果が大となる。
【００３２】
また、図６（ａ）に示す絶縁層２３ｂは突起部を有するとともに外部半導電層２４ｃの先端部を覆うように構成されているので、さらに、電界ストレスの緩和効果が大となる。
【００３３】
また、図６（ｃ）に示す絶縁層２３ｄは外部半導電層２４ｃを広い範囲で覆うように構成されているので、さらに、電界ストレスの緩和効果が大となる。
【００３４】
また、機器直結端末２は、その外表面の５０％以上が半導電ゴムなどの接地層で覆われた２層（内部半導電層を除去する）または３層に一体成形して構成することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、遮蔽層を有しない機器と、接地された電力ケーブルを接続する場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  モールド変圧器
２  機器直結端末
３  電力ケーブル
１１  ブッシング
２１  圧縮端子
２２  内部半導電層
２３，２３ａ〜２３ｄ  絶縁層
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ  外部半導電層
【図１】
2011015511.tif 000003
【図２】
2011015511.tif 000004
【図３】
2011015511.tif 000005
【図４】
2011015511.tif 000006
【図５】
2011015511.tif 000007
【図６】
2011015511.tif 000008
【図７】
2011015511.tif 000009
【図８】
2011015511.tif 000010