(57)【要約】【課題】ヒートラン試験後に商用周波耐電圧試験を行っても、絶縁不良となることのない油浸紙コンデンサブッシングを提供すること。【解決手段】頭部空間内に窒素ガスを封入した油浸紙コンデンサブッシングにおいて、頭部空間１０内に弾性材料からなるベロー１１を設けて窒素封入空間１２と絶縁油流入空間１３とを区画し、ヒートラン試験中における絶縁油中への窒素ガスの溶け込みを防止した。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
頭部空間内に窒素ガスを封入した油浸紙コンデンサブッシングであって、
頭部空間内に弾性材料からなるベローを設けて窒素封入空間と絶縁油流入空間とを区画し、ヒートラン試験中における絶縁油中への窒素ガスの溶け込みを防止したことを特徴とする油浸紙コンデンサブッシング。
【請求項２】
ベローを備えた頭部空間を、気中端子に設けたキャップの内部に形成したことを特徴とする請求項１記載の油浸紙コンデンサブッシング。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、大電流用の油浸紙コンデンサブッシングの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力用変圧器への電力供給口及び電力取出口には、従来から油浸紙コンデンサブッシングが主に使用されている（特許文献１）。発電所などに使用されている昇圧用変圧器（ステップアップ変圧器）の１次側（発電機側）は低電圧・大電流であるため、使用されるブッシングは中心導体の全長が短く、直径が太い大電流用油浸紙コンデンサブッシングが使用されている。なお、油浸紙コンデンサブッシングの頭部には絶縁油の熱膨脹を吸収するための膨張室が形成されており、その内部には窒素ガスが封入されているのが一般的である。
【０００３】
変圧器メーカーはこのような大電流用油浸紙コンデンサブッシングを変圧器に組み込んだうえ、型式試験など顧客要求に応じてヒートラン試験を行なう。このヒートラン試験は大電流を通電して実施するのでジュール熱によりブッシングの中心導体が発熱し、それとともにブッシング内部の絶縁油が高温に加熱されて膨張する。その結果、ブッシング頭部の膨張室内に充填されている窒素ガス圧力も徐々に高まり、温度上昇前の絶縁油への窒素ガス溶け込み量が更に促進される。
【０００４】
ヒートラン試験の終了後、放熱により徐々に絶縁油の温度が低下して行くが、それに連れて絶縁油中の窒素ガスの溶解度が低下して行くため、絶縁油中は窒素過飽和の状態となる。ブッシングの形やサイズによって異なるが、ヒートラン試験の終了後、実用上では起こる可能性が無い速度で冷却が行なわれると窒素過飽和量は徐々に大きくなり、その後放置すれば平衡状態に戻る。このため単にヒートラン試験を行なうだけや実際のフィールドにおいて問題は無い。
【０００５】
しかし、この窒素過飽和の状態において実運用上では有り得ない商用周波耐圧試験等を行なうと、その高電界ストレスによりそれまで絶縁油中に溶け込んでいた窒素が細かな気泡となり、中心導体やその外周に巻かれたコンデンサコア近傍に多数浮遊する。その結果、気泡内部の放電が発生し、絶縁油の絶縁性能が低下する場合がある。
【０００６】
そこで出願人は膨張室内への封入窒素圧力を高めることにより、泡化電位傾度の向上や泡内放電電位傾度の向上等を試みてきた。またヒートラン試験順序の変更やヒートラン試験時には窒素溶け込みが進まない様封止栓を外して試験を行なうなど工夫をしてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７２９２８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本考案の目的は上記した従来の試験テクニックに頼らざるを得ない問題点を解決し、ヒートラン試験後に商用周波耐電圧試験を行っても、絶縁低下とならない油浸紙コンデンサブッシングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためになされた本考案は、頭部空間内に窒素ガスを封入した油浸紙コンデンサブッシングであって、頭部空間内に弾性材料からなるベローを設けて窒素封入空間と絶縁油流入空間とを区画し、ヒートラン試験中における絶縁油中への窒素ガスの溶け込みを防止したことを特徴とするものである。
【００１０】
なお請求項２のように、ベローを備えた頭部空間を、気中端子に設けたキャップの内部に形成した構造とすることが好ましい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の油浸紙コンデンサブッシングは、弾性材料からなるベローによって頭部空間内を窒素封入空間と絶縁油流入空間とを区画した構造であるので、ヒートラン試験中に絶縁油が熱膨脹し、窒素ガスの圧力が高まった状態となっても、絶縁油中への窒素ガスの溶け込みが生じない。このため従来のような窒素過飽和状態となることがなく、ヒートラン試験後の窒素過飽和状態において商用周波耐電圧を行っても、絶縁低下が起こることはない。しかも、弾性材料からなるベローは自由に変形できるので、従来と同様に絶縁油の熱膨脹を吸収することができる。
【００１２】
また、本考案の油浸紙コンデンサブッシングは、窒素ガスの封入位置がベロー上部の窒素封入空間に固定されるので、ブッシングを従来不可能であった傾斜取り付け、水平取り付けが可能となる副次効果を得ることもできる。
【００１３】
また請求項２のようにベローを備えた頭部空間を、気中端子に設けたキャップの内部に形成した構造としておけば、気中端子を交換するだけで導体サイズなど従来型のブッシングとの互換性を確保することができるうえ、大電流特性を低下させるおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に係る油浸紙コンデンサブッシングの全体図である。
【図２】本考案に係る油浸紙コンデンサブッシングの要部説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下に本考案の好ましい実施形態を示す。この実施形態の油浸紙コンデンサブッシングは、昇圧用変圧器の低圧側に用いられる低圧大電流型のものである。
【００１６】
本考案の油浸紙コンデンサブッシングは、図１に示すように、気中側碍管１と油中側碍管２とブッシング頭部の気中端子３と下部の油中端子４と支持金具５とから構成され、従来のブッシングと同様に、センタークランプ用のスプリング６によって中心導体７に張力が加えられ、気中側碍管１、油中側碍管２、支持金具５等を密着させるセンタークランプ構造となっている。中心導体７の周囲には、電位傾度を緩和するためのコンデンサコア８を設けておくことが好ましい。またブッシングの内部には、従来と同様に絶縁油１５が充填されている。
【００１７】
中心導体７はアルミニウムや銅等の導電性に優れた金属から構成され、その上部には外部接続用の気中端子３が形成されている。気中端子３は上面が開口した正方形状のものであり、その４辺が接続端子となっている。この気中端子３の中心部に、無底円筒状のキャップ９が取付けられている。
【００１８】
図２に示すように、キャップ９はシールを備えた気密構造体であり、その内側には頭部空間１０が形成されている。このキャップ９の内側にはゴムその他の弾性材料からなるベロー１１が取付けられており、頭部空間１０をベロー１１によって、上方の窒素封入空間１２と下側の絶縁油流入空間１３とに区画している。
【００１９】
なお１４は中心導体７の上端部に形成された油道であり、その上端は絶縁油流入空間１３に連通し、その下端は気中側碍管１の内側の絶縁油１５に連通している。ベロー１１は絶縁油が低温の状態では下側に大きくくぼんだ形状であるが、絶縁油の温度が上昇して膨張してきたときには油道１４を通って絶縁油が絶縁油流入空間１３に流入するため、窒素封入空間１２の窒素ガス圧に抗して図示のように上方に変形する。なお１６は気中端子３に形成された絶縁油注入口であり、注入後は封止されている。
【００２０】
本考案の油浸紙コンデンサブッシングは、このように、弾性材料からなるベロー１１によって頭部空間１０内を窒素封入空間１２と絶縁油流入空間１３とに区画した構造を有しているため、ヒートラン試験中に絶縁油１５が熱膨脹し、窒素ガスの圧力が高まった状態となっても、絶縁油１５中への窒素ガスの溶け込みが生じない。このため絶縁油１５が従来のような窒素過飽和状態となることがなく、ヒートラン試験後に商用周波耐電圧試験を行っても、絶縁不良となることはない。しかも、弾性材料からなるベロー１１は自由に変形できるので、従来と同様に絶縁油１５の熱膨脹を吸収することができる。
【００２１】
また、本考案の油浸紙コンデンサブッシングでは、窒素ガスの封入位置がベロー１１の上部の窒素封入空間１２に固定されるので、ブッシングを従来不可能であった傾斜取り付け、水平取り付けが可能となる副次効果を得ることもできる。
【００２２】
また、以上に説明した実施形態のように、気中端子３の内部にキャップ９を設け、その内側にベロー１１を備えた頭部空間１０を形成した構造としておけば、気中端子３を交換するだけで従来型のブッシングとの互換性を確保することができるうえ、大電流特性を低下させるおそれもない利点がある。
【符号の説明】
【００２３】
１  気中側碍管
２  油中側碍管
３  気中端子
４  油中端子
５  支持金具
６  スプリング
７  中心導体
８  コンデンサコア
９  キャップ
１０  空間
１１  ベロー
１２  窒素封入空間
１３  絶縁油流入空間
１４  油道
１５  絶縁油
１６  絶縁油注入口
【図１】
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【図２】
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