(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に中空部を有し、該中空部を外部に開口させる開口部を備えた碍子本体と、前記碍子本体の開口部の内側を通して前記中空部内に挿入された部分と前記碍子本体の開口部から外部に導出された部分とを有する導体と、前記中空部内に充填された接着剤により前記中空部の内面と前記導体と間に形成された接着剤層とを備え、前記接着剤層は、前記碍子本体の開口部の内側で前記導体を取り囲む環状の端面を有している碍子において、
前記碍子が設けられた回路にサージが侵入した際に前記碍子本体と導体との間に生じる電位差を低くして前記碍子本体と導体との間でアークが飛ぶのを防ぐべく、前記接着剤層の端面全体を覆う導電層が前記碍子本体の開口部及び前記導体の双方に接するように設けられて、該導電層により前記碍子本体の開口部と前記導体との間が電気的に接続され、
前記導電層は、前記接着剤層の端面全体を覆うと共に、前記碍子本体の開口部の少なくとも前記接着剤層寄りの部分及び前記導体の前記接着剤層寄りの部分をそれぞれ全周に亘って覆うように塗布された導電塗料からなっていることを特徴とする碍子。
【請求項２】
前記導体は、前記碍子本体と軸線を共有した棒状又は管状の導体である請求項１に記載の碍子。
【請求項３】
前記導体は、前記碍子本体と軸線を共有したナットである請求項１に記載の碍子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、碍子本体と、該碍子本体にセメントなどの接着剤を介して固定された導体とを備えた碍子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力回路においては、電線とその支持部との間を絶縁したり、充電部が外部に露呈されるのを防いだりするために碍子が用いられている。碍子は、その用途に応じて種々の構造を採り得るが、一般には、内部に中空部を有し、該中空部を外部に開口させる開口部を備えた碍子本体と、碍子本体の開口部の内側を通して中空部内に挿入された部分と碍子本体の開口部から外部に導出された部分とを有する導体と、碍子本体の中空部内に充填されたセメント等の接着剤により該中空部の内面と導体と間に形成された接着剤層とを備えており、接着剤層は、碍子本体の開口部の内側で導体を取り囲む環状の端面を有している。
【０００３】
図５は、一例として、変圧器などの電気機器の端子に電線を接続するために用いるつまみ碍子１を示している。図示のつまみ碍子１は、磁器や絶縁樹脂により形成されて内部に中空部２ａを有し、該中空部２ａを外部に開口させる開口部２ｂを備えた碍子本体２と、碍子本体２の開口部２ｂの内側を通して中空部２ａ内に一部が挿入され、他の部分が碍子本体２の開口部２ｂから外部に導出された導体３と、導体３を碍子本体２に固定するために碍子本体の中空部２ａ内に形成された接着剤層４とからなっている。図示の碍子１は、変圧器などの電気機器に設けられた端子金具に電線を接続するために、該端子金具に接続される。図示の例では、導体３として、雌ネジ部３ａを有するナットが用いられ、導体３の雌ネジ部３ａが、変圧器等の端子金具に設けられた雄ネジ部に螺合される。この種のつまみ碍子は、例えば特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１３９８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、碍子本体２に設けられた中空部２ａ内に導体３を挿入して、中空部２ａ内に形成された接着剤層４により導体３を碍子本体２に固定した碍子１においては、碍子１が設けられた回路に雷サージ等の高電圧サージが侵入したときに、導体３と、その近傍の接地電位部との間に発生したアークが接着剤層４の端面４ａに沿って飛ぶことがある。このとき、碍子本体２の開口部２ｂと導体３との間の電位差が大きいと、非常に大きなエネルギを有するアークが接着剤層４の端面４ａに沿って飛ぶことになるため、アーク熱により接着剤層４が破壊されることがあり、接着剤層４の破壊により導体３と碍子本体２との機械的な結合強度が低下するおそれがあった。導体３と碍子本体２との機械的な結合強度が低下すると、最悪の場合には、碍子本体２が落下するため、何らかの対策を講じておくことが好ましい。
【０００６】
本発明の目的は、碍子本体と、碍子本体の中空部内に一部が挿入された導体とを有して、導体の碍子本体内に挿入された部分が、碍子本体の中空部内に形成された接着剤層により碍子本体に対して固定された構造を有する碍子において、接着剤層が高エネルギアークにより破壊されて碍子本体と導体との機械的な結合強度が低下するのを防ぐことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部に中空部を有し、該中空部を外部に開口させる開口部を備えた碍子本体と、碍子本体の開口部の内側を通して前記中空部内に挿入された部分と碍子本体の開口部から外部に導出された部分とを有する導体と、碍子本体の中空部内に充填された接着剤により前記中空部の内面と前記導体と間に形成された接着剤層とを備えて、接着剤層が、碍子本体の開口部の内側で導体を取り囲む環状の端面を有している碍子を対象とする。
【０００８】
本発明においては、前記の目的を達成するために、接着剤層の端面全体を覆う導電層が、碍子本体の開口部及び導体の双方に接するように設けられて、該導電層により碍子本体の開口部と導体との間が電気的に接続される。
【０００９】
上記のように構成すると、碍子が設けられた回路に高電圧サージが侵入したときに、碍子本体と導体との間に生じる電位差を低く抑えることができるため、接着剤層の端面に沿って高エネルギのアークが飛ぶのを防ぐことができ、アークにより接着剤層が破壊されるのを防ぐことができる。
【００１０】
本発明において、碍子本体の形状及び碍子本体に固定される導体の形状は任意である。碍子本体に固定される導体は、棒状や管状に形成されたものでもよく、ナットであってもよい。
【００１１】
本発明は、碍子本体及び導体が如何なる形態をとる場合にも、碍子がサージに曝された際に碍子本体と導体との間に生じる電位差を低下させることができるため、導体を碍子本体に固定している接着剤層の端面に沿って高エネルギのアークが飛んで、接着剤層が破壊されるのを防ぐことができる。
【００１２】
上記導電層は、接着剤層の端面全体を覆うと共に、碍子本体の開口部の少なくとも接着剤層寄りの部分及び導体の接着剤層寄りの部分をそれぞれ全周に亘って覆うように塗布された導電塗料により形成することができる。
【００１３】
上記のように導電塗料により導電層を形成すると、碍子本体に導体を固定した後、碍子本体の開口部の少なくとも内周寄りの部分と接着剤層の端面全体と導体の接着剤層寄りの部分の外周とを覆うように導電塗料を塗布するだけで導電層を形成することができるため、導電層を低コストで形成して、碍子本体と導体との結合強度の低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、接着剤層の端面全体を覆う導電層を、碍子本体の開口部及び導体の双方に接するように設けて、該導電層により碍子本体の開口部と導体との間を電気的に接続するようにしたので、碍子がサージに曝された際に、碍子本体と導体との間に生じる電位差を低く抑えて、接着剤層の端面に沿って高エネルギのアークが飛ぶのを防ぐことができ、アークにより接着剤層が破壊されて碍子本体と導体との結合強度が低下するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る碍子を、その一部を断面して示した正面図である。
【図２】図２は、図１に示された碍子を変圧器等の電気機器に適用した例を示した要部の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る碍子を、その半部を断面して示した正面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態に係る碍子を、その半部を断面して示した正面図である。
【図５】図５は、従来の碍子の一例を、その一部を断面して示した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図１及び図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は、図５に示されたものと同様の構造を有するつまみ碍子１に本発明を適用した実施形態を示したものである。図１に示された碍子１は、図５に示された従来のつまみ碍子と同様に、磁器や絶縁樹脂により形成されて、内部に中空部２ａを有し、該中空部を外部に開口させる開口部２ｂを備えた碍子本体２と、碍子本体２の中空部２ａ内に一部が挿入された導体３と，導体３を碍子本体２に固定するために碍子本体２の中空部内に形成された接着剤層４とを備えている。
【００１７】
図示の碍子本体２は、つまみ部を構成する円柱状の頭部２０１と、頭部２０１の軸線方向の一端側に設けられた首下部２０２と、頭部２０１と首下部２０２との間の境界部から径方向の外側に突出した鍔部２０３とを一体に有している。碍子本体２の内部には、断面が輪郭形状が円形を呈する中空部２ａが、碍子本体２と中心軸線を共有した状態で設けられている。中空部２ａは、碍子本体２の首下部２０２の内側に形成されて一端が首下部２０２の開口部２ａを通して外部に開口した大径部２a1と、碍子本体の頭部２０１の軸心部を貫通した状態で設けられて一端が大径部２a1内に開口させられ、他端が頭部２０１の端面に開口させられた小径部２a2とを有していて、大径部２a1の小径部２a2側の端部には、導体３を位置決めするための凹部２a3が形成されている。本実施形態では、碍子本体２の中空部の大径部２a1の外部への開口部が、碍子本体２の開口部２ｂとなっており、この開口部２ｂの内側を通して碍子本体の中空部内に導体３が導入される。
【００１８】
碍子本体に固定される導体３は、碍子本体２の中空部の大径部２a1の内径よりも小さい外径を有する円筒状の本体部３Ａの軸線方向の一端（図１に示された状態では下端）寄りの内周に雌ネジ部３ａを形成したナットからなっていて、本体部３Ａの雌ネジ部３ａが形成された部分よりも軸線方向の他端（図１に示された状態では上端）寄りの部分３０１を碍子本体２の中空部の大径部２a1内に位置させ、かつ本体部３Ａの雌ネジ部３ａが形成された部分３０２を碍子本体２から外部に導出した状態で配置されている。
【００１９】
導体（ナット）３は、その軸線方向の他端を、碍子本体２の中空部の大径部２a1の端部に形成された凹部２a3に嵌合させることにより、碍子本体２と中心軸線を共有するように位置決めされ、碍子本体２の中空部の大径部２a1の内周と導体３との間に形成された隙間内にセメント等の接着剤を充填することにより形成された接着剤層４により碍子本体２に固定されている。接着剤層４は、碍子本体２の開口部２ｂの内側で導体３を取り囲む環状の端面４ａを有している。
【００２０】
導体３の軸線方向の他端には、ナット３ａと中心軸線を共有したテーパ孔３ｂが形成されている。後述するように、ナット３ａは、このつまみ碍子１を、変圧器等の図示しない電気機器に取り付ける際に、該電気機器側に設けられた端子金具に形成された雄ネジ部に螺合される。またテーパ孔３ｂは、電気機器側に設けられた端子金具の先端に形成されたテーパ部を受け入れて該テーパ部を締め付けるために用いられる。
【００２１】
以上の構成は、図３に示された従来のつまみ碍子の構成と同様であるが、本実施形態においては、接着剤層４の端面４ａ全体を覆う導電層５が碍子本体２の開口部２ｂ及び導体３の双方に接するように設けられて、この導電層５により碍子本体２の開口部２ｂと導体３との間が電気的に接続されている。導電層５は、導体３の接着剤層４から外部に導出された部分の接着剤層４寄りの部分の外周に直接接触するように設けられていて、導電層５により、碍子本体２の開口部２ｂと、導体３との間が電気的に接続されている。
【００２２】
導電層５は、碍子本体２の開口部２ｂの少なくとも接着剤層４寄りの部分と、接着剤層４の端面４ａの全体と、導体３の接着剤層４から外部に導出された部分の接着剤層４寄りの部分の外周とを覆うように導電塗料（導電性を有する塗料）を塗布することにより形成されている。
【００２３】
上記のように導電層５を設けて、碍子本体２の開口部２ｂと導体３との間を電気的に接続しておくと、碍子１が設けられた回路に高電圧サージが侵入したときに、碍子本体２と導体３との間に生じる電位差を低く抑えることができるため、接着剤層４の端面４ａに沿って高エネルギのアークが飛ぶのを防ぐことができ、高エネルギーのアークにより接着剤層４が破壊されるのを防ぐことができる。従って、碍子が高電圧サージに曝されることにより、碍子本体２と導体３との機械的な結合強度が低下するのを防ぐことができ、碍子本体２が導体３から脱落して落下する等の事故が生じるのを防ぐことができる。
【００２４】
つまみ碍子１は、例えば、柱上変圧器から外部に引き出される電線を変圧器本体に設けられた端子金具に接続するために用いられる。図２を参照すると、図１に示された碍子１を柱上変圧器に適用した例が示されている。図２において、１０は電柱（図示せず。）に取り付けられた変圧器で、この変圧器は、変圧器タンク１１内に変圧器本体（図示せず。）を絶縁油９と共に収容した構成を有している。変圧器タンク１１の側壁１１ａの上端寄りの部分にはブッシング取付部１１a1が形成され、ブッシング取付部１１a1にブッシング端子１２が取り付けられている。
【００２５】
ブッシング端子１２は、先端部１３ａ及び後端部１３ｂにそれぞれ開口部を有する碍管１３と、碍管１３内に設けられた端子金具１４とを備えている。碍管１３は、その先端部１３ａを斜め下方に向け、後端部１３ｂ寄りの部分を変圧器タンク１１のブッシング取付部１１a1に設けられた貫通孔を通してタンク１１内に挿入した状態で設けられて、取付具１５により変圧器タンク１１に固定されている。端子金具１４は、碍管１３の先端部１３ａ寄りの部分の内側に、その軸線を碍管１３の軸線に一致させた状態で配置されて、碍管１３内を軸線方向に仕切るように設けられた隔壁部１３ｃを貫通させたネジ部材１５により、隔壁部１３ｃに固定されている。
【００２６】
碍管１４の隔壁部１３ｃよりも後端寄りの部分の内側に接続導体１６が配置され、この接続導体１６の一端が、端子金具１４を碍管に固定しているネジ部材１５に接続されている。接続導体１６の他端は、図示しない変圧器本体の一次側又は二次側の端子に接続され、変圧器本体の一次側又は二次側の端子が接続導体１６を通して端子金具１４に接続されている。
【００２７】
端子金具１４の先端寄りの部分には電線接続部１４ａが設けられ、この電線接続部１４ａの軸心部に、変圧器本体の端子に接続される電線１５の芯線を受け入れる中空部が形成されている。端子金具１４の電線接続部１４ａの基部の外周には、つまみ碍子１の導体（ナット）３に設けられた雌ネジ部３ａが螺合される雄ネジ部１４a1が形成され、電線接続部１４ａの先端部には、つまみ碍子１の導体３の雌ネジ部３ａを雄ネジ部１４a1に螺合させた際に、導体３のテーパ孔３ｂに挿入されるテーパ部１４a2が形成されている。電線接続部１４ａは、その軸線方向に沿って設けられた複数のすり割りにより複数の部分に分割され、つまみ碍子１の雌ネジ部３ａを、電線接続部１４ａの雄ネジ部１４a1に螺合させて締め付けた際に、電線接続部１４ａの先端のテーパ部１４a2がつまみ碍子１のテーパ孔３ｂ内に挿入されて、電線接続部１４ａの先端の径が縮小されるようになっている。
【００２８】
ブッシング端子１４の端子金具１４に電線１５を接続する際には、電線１５をつまみ碍子１の軸心部に設けられた中空部２ａ内に挿入して、電線１５の芯線をつまみ碍子１の導体３の内側に導出しておく。次いで、つまみ碍子１の導体３の内側に配置されている電線１５の芯線をブッシング端子１３の電線接続部１４ａの内側に挿入し、つまみ碍子１の導体３の雌ネジ部３ａを電線接続部１４ａの雄ネジ部１４a1に螺合させて締め付けることにより、電線接続部１４ａの径を縮小させて、電線接続部１４ａの内側に電線１５の芯線を固定する。
【００２９】
図示の例では、ブッシング端子１２の近傍に、変圧器タンク１１に溶接されたＵ字形の金具２０が配置され、電線１５を通して高電圧サージが侵入した際に、つまみ碍子１の導体３と金具２０との間でアークを生じさせることにより、サージが変圧器内に侵入するのを防ぐようになっている。
【００３０】
上記の実施形態では、本発明をつまみ碍子に適用したが、本発明を適用できる碍子はつまみ碍子に限られるものではなく、磁器や絶縁樹脂からなる碍子本体に設けられた中空部内に適宜の形状を有する導体の一部が挿入されて、碍子本体の中空部内に形成された接着剤層により導体が碍子本体に固定された構造を有する碍子に広く本発明を適用することができる。
【００３１】
例えば、図３に示したように、碍子本体２′に設けられた中空部２ａ′内に棒状の導体３′の一部を挿入して、中空部２ａ′内に接着剤を充填することにより形成された接着剤層４′により導体３′を碍子本体２′に固定するピン碍子１′においても、接着剤層４′の端面４ａ′全体を覆う導電層５′を、碍子本体２′の開口部２ｂ′の接着剤層４′寄りの部分及び導体３′の双方に接するように設けて、該導電層５′により碍子本体２′の開口部２ｂ′と導体３′との間を電気的に接続することにより、接着剤層４′の端面４ａ′に沿って高エネルギアークが飛ぶのを防いで、接着剤層４′が破壊されるのを防ぐことができる。
【００３２】
同様に、図４に示したように、碍子本体２"の中空部内に導体３"の一部を挿入して、碍子本体の中空部内に形成した接着剤層４"により導体３"を碍子本体２"に固定する懸垂碍子１"においても、接着剤層４"の端面全体を覆う導電層５"を、碍子本体２"の開口部及び導体３の双方に接するように設けることにより本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１   つまみ碍子
１′ ピン碍子
１"  懸垂碍子
２，２′，２"  碍子本体
２ａ，２ａ′碍子本体の中空部
２ｂ，２ｂ′碍子本体の開口部
３  導体
３ａ  雌ネジ部
４  接着剤層
４ａ  接着剤層の端面
５，５′，５"  導電層
【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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