(57)【要約】【課題】絶縁材料のクラックや剥離が生じることがなく、優れた絶縁強度を発揮する被覆電極を備えた負荷時タップ切換器を提供する。【解決手段】固定接点９は支柱１１に貫通して取り付けられ、支柱１１の両側より固定接点９をナット１４により締め付けることで、支柱１１と固定接点９を固定している。ナット１４の電界緩和用に、ナット１４を囲むようなシールド電極１２が取り付けられている。固定接点の支柱１１を貫通して取り付けられた固定接点９の端部は、ボルト１５とナット１４により、タップリード８が締め付けられている。このタップリード８が接続される部分に取り付けられるボルト１５とナット１４を覆うように、シールド電極１６が取り付けられている。シールド電極１２，１６は、その電極本体の表面にフッ素樹脂の絶縁被覆１３が設けられている。【選択図】図２
2013065763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の絶縁油中で用いる被覆電極において、
電極本体の表面をフッ素樹脂でコーティングしたことを特徴とする被覆電極。
【請求項２】
変圧器タップ巻線から引き出される複数のタップに接続して、このタップを選択するタップ選択器と変圧器負荷時に電流を遮断する切換開閉器から成る負荷時タップ切換器において、
前記タップ選択器が絶縁油中に浸漬され、このタップ選択器の接点部分に設ける被覆電極として、電極本体の表面にフッ素樹脂をコーティングした被覆電極を用いたことを特徴とする負荷時タップ切換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、油入り変圧器など油中で使用する被覆電極、及びこの被覆電極を使用した負荷時タップ切換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器油の絶縁耐力などの調査には、平板電極を２個組み合わせた裸電極の他に油入り変圧器で使用する絶縁材料などで電極表面を被覆した被覆電極が用いられている。この被覆電極は、電極表面の絶縁材料により電解の緩和機能を有することから、シールド電極、あるいは単にシールドと呼ばれる。この被覆電極に使用する被覆絶縁材料には、例えばプレスボードやクラフト紙などをモールドしたものが用いられている。
【０００３】
ところが、これらの絶縁材料は、吸湿材料であり、試験前に乾燥処理を施す必要がある。プレスボードやクラフト紙などでモールドした被覆電極を乾燥させると、金属である電極とプレスボードやクラフト紙の熱伝導率の違いなどにより、電極と被覆材料間で剥離が生じる。そして、電極と被覆材料間で剥離が生じると、その部分に微小な油ギャップができ、その箇所で部分放電が発生し、正確な耐電圧特性を求めることが困難であった。
【０００４】
さらに、従来の被覆電極は、試験前に乾燥処理を施すため試験の準備時間が長くなる、保管時に吸湿を避ける注意が必要である、という問題もあった。
【０００５】
同様な問題は、この種の電極を有する油入機器に使用される被覆電極おいても発生する。例えば、油入変圧器に併設される負荷時タップ切換器の固定接点には、シールド機能を有する被覆電極が使用されている。しかし、従来の被覆電極では、前述した問題に加えて、負荷時タップ切換器では、電極の形状が複雑で被覆を電極に密着して形成することが難い上に、使用時に発生する電極の熱膨張などにより電極とモールドされた絶縁材料との間でクラックや剥離が生じ、絶縁上の欠陥となっていた。
【０００６】
以上のように、従来の負荷時タップ切換器の被覆電極は、クラック部分や剥離部分で部分放電が生じるなど、裸電極に比べて絶縁強度が低下することもあった。そのため、負荷時タップ切換器の固定接点としては、裸電極が用いられているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１９３６４１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１７１５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施形態の目的は、絶縁材料と電極本体との密着性に優れ、変圧器油の絶縁耐力などの調査に使用する場合でも乾燥処理が不要で、しかも絶縁性に優れた被覆電極を提供することにある。本実施形態の他の目的は、絶縁材料のクラックや剥離が生じることがなく、優れた絶縁強度を発揮する被覆電極を備えた負荷時タップ切換器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本実施形態の被覆電極は、電極本体の表面に、絶縁材料として、フッ素樹脂をコーティングしたことを特徴とする。また、電極本体の表面にフッ素樹脂をコーティングした被覆電極を、固定接点部分に配設した負荷時タップ切換器も、本発明の一実施の形態である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の負荷時タップ切換器の全体構成を示す断面図。
【図２】図１の実施形態における固定接点部分を拡大して示す断面図。
【図３】本実施形態の被覆電極の絶縁耐力を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
１．第１実施形態
負荷時タップ切換器は、負荷をつないだままの状態で変圧器の巻線に設けられたタップを切換え、負荷に応じた電圧上昇および下降分の電圧を補償し、供給電圧を一定に抑えるためのもので、変圧器内部に設置されている。図１は、本実施形態の負荷時タップ切換器の全体構成を示す断面図である。
【００１２】
本実施形態の負荷時タップ切換器は、変圧器内部と隔離した絶縁筒１内に収納されている切換開閉器２と、変圧器本体と同じ油中に設けられているタップ選択器３から構成されている。切換開閉器２内には遮断部４が配設されており、電流遮断が行われる。切換開閉器の底部５に前記タップ選択器３が結合されている。負荷時タップ切換器は、その頭部が変圧器カバー７に固定され、全体が変圧器内部につりさげられて設置されている。
【００１３】
一方、タップ選択器３内には、固定接点９と可動接点１０が設けられている。固定接点９には、変圧器タップ巻線より引き出されたタップリード８が接続されている。可動接点１０は、それを固定接点９に投入することで、所定のタップを選択するものである。固定接点９は、絶縁物により作られた固定接点支柱１１に固定されている。
【００１４】
本実施形態では、前記のような構成を有する負荷時タップ切換器の固定接点部分に被覆電極を設けたことを特徴とする。図２は、この被覆電極の構成を示す断面図である。前記固定接点９は支柱１１に貫通して取り付けられている。この場合、支柱１１の両側より固定接点９をナット１４により締め付けることで、支柱１１と固定接点９を固定している。そのナット１４の電界緩和用に、ナット１４を囲むようなシールド電極１２が取り付けられている。
【００１５】
固定接点の支柱１１を貫通して取り付けられた固定接点９の端部は、ボルト１５とナット１４により、タップリード８が締め付けられて接続されている。このタップリード８が接続される部分に取り付けられるボルト１５とナット１４を覆うように、シールド電極１６が取り付けられている。タップリード８の取り付け側と反対側の固定接点９は、可動接点１０と接触させ通電を行う必要性から裸電極で構成される。
【００１６】
以上のように構成された固定接点９の周辺に設けられたシールド電極１２，１６には、その電極本体の表面に絶縁被覆１３が設けられている。この絶縁皮膜１３として、本実施形態では、フッ素樹脂が使用されている。
【００１７】
このような構成を有する本実施形態の負荷時タップ切換器においては、次のような作用効果が発揮される。
【００１８】
（１）絶縁被覆１３として使用したフッ素樹脂は、耐薬品性、耐溶剤性、耐蝕性、耐熱性及び耐油性に優れている。そのため、負荷時タップ切換器の絶縁油中に設置しても、被覆絶縁材料であるフッ素樹脂が溶け出すようなことがなく、信頼性の高いシールド電極として用いることができる。
【００１９】
（２）フッ素樹脂は、体積抵抗値が１０１６Ωｃｍ〜１０１８Ωｃｍで絶縁性が良好であり、シールド効果に優れている。また、コーティングしたフッ素樹脂と電極本体との間での剥離が生じることなく、信頼性の高い被覆電極として用いることができる。
【００２０】
（３）固定接点９部分の電解を緩和して、その絶縁距離を短縮できるので、絶縁的にも信頼性が高く、小型化した負荷時タップ切換器を提供することができる。
【００２１】
２．第２実施形態
本実施形態は、前記第１実施形態において固定接点部分に使用されたフッ素樹脂をコ-ティングした被覆電極を、変圧器油の絶縁耐力などの調査に用いることを特徴とする。この場合、電極本体の形状は、円盤状、長円形状など試験目的や試験装置の構成に応じて適宜採択できる。また、フッ素樹脂コーティングの肉厚、電極本体のどの部分にどのような形状でコーティングするかも、試験目的などに合わせて適宜採択できる。
【００２２】
第３図は、以上のように構成された本実施形態の被覆電極と絶縁材料を被覆しない裸電極を用いて実施した変圧器油の交流電圧による絶縁耐圧を示すグラフである。図の縦軸は、ギャップ長３ｍｍの裸電極の破壊電圧を１．０と基準化している。
【００２３】
第３図に見られるように、本実施形態の被覆電極を用いた場合の破壊電圧は、裸電極に比べて、平均で１．２倍高くなっている。このことは、第１実施形態において固定接点部９にフッソ樹脂を絶縁コーティングした被覆電極を用いることによって、固定接点間の絶縁強度が１．２倍高くなることを示す。その結果、裸電極を使用した場合に比較して固定接点間の絶縁距離を短縮できるので、絶縁的にも信頼性が高く、小型化された負荷時タップ切換器を得ることができる。
【００２４】
更に、このような構成を有する本実施形態の被覆電極を変圧器油の絶縁耐力試験に使用した場合、次のような作用効果も発揮される。
【００２５】
（１）フッ素樹脂は、撥水性がある一方で吸水性を有しないため、被覆絶縁材料が吸湿する恐れがなく、従来必要であった乾燥処理工程が必要でなくなり、試験の準備時間が短縮される。
【００２６】
（２）フッ素樹脂は耐薬品性、耐溶剤性、耐蝕性に優れており、油中に放置しても被覆絶縁材料であるフッ素樹脂が溶け出すようなことがなく、信頼性の高い被覆電極本体として用いることができる。
【００２７】
（３）フッ素樹脂は、体積抵抗値が１０１６Ωｃｍ〜１０１８Ωｃｍで絶縁性が良好であり、絶縁物を被覆したシールドとして用いることができる。また、コーティングしたフッ素樹脂と電極本体との間での剥離が生じることなく、信頼性の高い被覆電極として用いることができ、正確な耐電圧特性を求めることができる。
【００２８】
３．他の実施形態
上記の各実施形態は、本明細書において一例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図するものではない。すなわち、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことが可能である。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００２９】
例えば、第２実施形態の被覆電極を試験装置以外の油入電気機器、例えば変圧器のシールド電極として使用することも可能である。また、被覆電極の形状は、図１のようなカバー型やリング状に限定されるものではなく、他の形状であっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１…絶縁筒
２…切換開閉器
３…タップ選択器
４…遮断部
５…底部
７…カバー
８…タップリード
９…固定接点
１０…可動接点
１１…固定接点支柱
１２，１６…シールド電極
１３…絶縁被覆
１４…ナット
１５…ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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