(57)【要約】【課題】モールドされた電気機器の相互を接続する接続部の絶縁特性を向上させる。【解決手段】一方の絶縁層７で覆われた一方のモールドされた真空バルブ６のような電気機器８と、一方の絶縁層７の外周表面に設けられた一方の接地層２０と、一方のモールドされた電気機器８に接続される他方の絶縁層１５で覆われた他方のモールドされた接続導体１４のような電気機器１６と、他方の絶縁層１５の外周表面に設けられた他方の接地層２０と、一方の接地層２０端部と他方の接地層２０端部間の外周に装着された弾性体からなる端部リング３０とを備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の絶縁層で覆われた一方のモールドされた電気機器と、
前記一方の絶縁層の外周表面に設けられた一方の接地層と、
前記一方のモールドされた電気機器に接続される他方の絶縁層で覆われた他方のモールドされた電気機器と、
前記他方の絶縁層の外周表面に設けられた他方の接地層と、
前記一方の接地層端部と前記他方の接地層端部間の外周に装着された弾性体からなる端部リングと
を備えたことを特徴とする固体絶縁スイッチギヤ。
【請求項２】
前記端部リングは、金属製の細線を楕円状に巻いたものであることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
【請求項３】
前記端部リングは、帯状の半導電性ゴムであることを特徴とする請求項１に記載の固体絶縁スイッチギヤ。
【請求項４】
主回路端を露出させて絶縁層で覆われた電気機器と、
前記絶縁層の外周表面に設けられた接地層と、
前記電気機器の主回路端に接続された試験用導体と、
前記試験用導体と対向する前記接地層端部に装着された弾性体からなる端部リングと
を備えたことを特徴とする固体絶縁スイッチギヤの試験方法。
【請求項５】
前記試験用導体に前記電気機器の運転電圧よりも高い電圧を印加し、前記絶縁層内部の絶縁特性を測定することを特徴とする請求項４に記載の固体絶縁スイッチギヤの試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空バルブや導体などの電気機器をエポキシ樹脂でモールドした固体絶縁スイッチギヤおよびその試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空バルブや導体などの電気機器をエポキシ樹脂でモールドしてその絶縁層表面に接地層を設け、これらの電気機器を組み合わせて電源系統を構成する固体絶縁スイッチギヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の固体絶縁スイッチギヤは、図５に示すように、箱体１内の背面側にケーブルヘッド２が設けられ、その一方に貫通形変流器３を貫通した電力ケーブル４が接続されている。ケーブルヘッド２の他方には、箱体１の中央部に配設された接離自在の一対の接点５を有する遮断用真空バルブ６を絶縁材料でモールドして絶縁層７を形成した円柱状の遮断部８が上部接続導体９を介して接続されている。
【０００４】
箱体１の正面側には、遮断用真空バルブ６よりも接点間距離の長い接離自在の一対の接点１０を有する断路用真空バルブ１１を絶縁材料でモールドして絶縁層１２を形成した円柱状の断路部１３が設けられている。断路部１３と遮断部８は並列配置され、これらの間は、板状の下部接続導体１４を絶縁材料でモールドして絶縁層１５を形成した楕円状の可動側接続部１６で接続されている。絶縁層７、１２、１５端は、遮断部８と断路部１３側が凸状の円錐状、可動側接続部１６側の両端が凹状の円錐状となっており、図示しない可撓性絶縁物が挿入されて界面接続されている。
【０００５】
絶縁層１５の図示下部側には、開口部１７が形成されており、真空バルブ６、１１の可動側に連結された絶縁操作ロッド１８が設けられ、操作機構１９に連結されている。また、絶縁層７、１２、１５の外周表面には、導電性塗料を塗布した接地層２０が設けられている。断路部１３の固定側には、隣接する盤との接続が行われる母線２１が接続されている。なお、正面側には、操作機構１９などを制御する制御部２２が設けられている。
【０００６】
ここで、例えば遮断部８と可動側接続部１６との接続部において、図６に示すように、互いの接地層２０が当接せず隙間Ｇが形成されることがある。これは、遮断部８側の凸状と可動側接続部１６側の凹状との僅かな形状の差異や、これらの間に挿入される可撓性絶縁物の厚さなどによって起き得るものである。
【０００７】
このような状態になると、それぞれの接地層２０端部で電界集中が起こり、部分放電を発生することがある。部分放電が発生すると、絶縁層７、１５が絶縁劣化を起こす。
【特許文献１】特開２００５−２５１４１３号公報  （第３〜４ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来の固体絶縁スイッチギヤにおいては、次のような問題がある。遮断部８と可動側接続部１６との接続部において、互いの接地層２０に隙間Ｇが形成されると、絶縁劣化を起こすことがある。なお、他のモールドされた電気機器の接続部においても同様のことが起き得る。このため、モールドされた電気機器の接続部において、互いの接地層２０に隙間Ｇが形成されても、電界集中を起こさず、絶縁特性を向上させるものが望まれていた。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、モールドされた電気機器の相互を接続する接続部の絶縁特性を向上し得る固体絶縁スイッチギヤおよびその試験方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の固体絶縁スイッチギヤは、一方の絶縁層で覆われた一方のモールドされた電気機器と、前記一方の絶縁層の外周表面に設けられた一方の接地層と、前記一方のモールドされた電気機器に接続される他方の絶縁層で覆われた他方のモールドされた電気機器と、前記他方の絶縁層の外周表面に設けられた他方の接地層と、前記一方の接地層端部と前記他方の接地層端部間の外周に装着された弾性体からなる端部リングとを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モールドされた電気機器の絶縁層の外周表面に設けられた接地層の端部に端部リングを設けているので、接地層端部の電界を緩和することができ、絶縁特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
先ず、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤを図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部に設ける端部リングを示す図、図３は、本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの試験方法を示す断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、固体絶縁スイッチギヤの構成は、従来と同様であるのでその説明を省略する。また、モールドされた電気機器の接続部を遮断部と可動側接続部とを用いて説明する。
【００１４】
図１に示すように、接離自在の一対の接点５を有する遮断用真空バルブ６を絶縁材料でモールドして絶縁層７を形成した円柱状の遮断部８の一方端には、上部接続導体９が接続されている。遮断部８の他方端には、板状の下部接続導体１４を絶縁材料でモールドして絶縁層１５を形成した楕円状の可動側接続部１６が接続されている。可動側接続部１６には、開口部１７が設けられ、真空バルブ６の可動側に連結された図示しない絶縁操作ロッドが設けられ、接点５の開閉が行われるようになっている。
【００１５】
遮断部８と可動側接続部１６間は、遮断部８側の絶縁層７が凸状の円錐状、可動側接続部１６側の絶縁層１５が凹状の円錐状となっており、図示しない可撓性絶縁物が挿入され、界面接続されている。また、絶縁層７、１５の外周表面には、導電性塗料を塗布した接地層２０がそれぞれ設けられている。
【００１６】
そして、互いの接地層２０間の外周には、図２に示すような金属製の細線を軸方向に平坦面を持つ楕円状に巻いた弾性体の端部リング３０が接触し装着されている。即ち、断面形状がレーストラック状となっており、直線部が接地層２０の端部に位置している。端部リング３０の内径は、絶縁層７、１５の外径よりも小さく、装着時には内径方向に締付け力が発生し、固定できるようになっている。
【００１７】
これにより、遮断部８と可動側接続部１６の互いの接地層２０に隙間が形成されていても、この隙間が端部リング３０で覆われて互いの接地層２０が同電位となるので、端部の電界が緩和され、部分放電の発生を防ぐことができ、絶縁特性を向上させることができる。特に、固体絶縁スイッチギヤを組立てた後や現地に据付けた後においては、運転電圧よりも高い電圧を印加する耐電圧試験を行うので、端部リング３０による電界緩和の効果が大きく出る。なお、運転時において、接地層２０端部に加わる電界が低下し、部分放電の発生が停止しても端部リング３０を装着していても構わない。
【００１８】
一方、製造された遮断部８単体の耐電圧試験を行う場合には、図３に示すように、接地層２０端部に端部リング３０を設けることで、試験用導体３１と接地層２０端部間の電位分布を改善することができる。ここで、可動側接続部１６は、絶縁特性の良好なものを用いるものとする。
【００１９】
これにより、試験用導体３１と接地層２０端部間の絶縁特性を向上させることができ、絶縁層７内部の部分放電特性や耐電圧特性などの絶縁特性を効率よく測定することができる。なお、端部リング３０の平坦面が接地層２０端部に当接するようにすれば、安定して固定ができる。また、端部リング３０は、着脱自在となっているので、電気試験が終了すれば取り外すことができ、モールドされた電気機器の組立作業に支障をきたすものではない。
【００２０】
上記実施例１の固体絶縁スイッチギヤによれば、モールドされた電気機器の絶縁層７、１５表面に設けられた接地層２０の端部に端部リング３０を設けているので、接地層２０端部の電界を緩和することができ、絶縁特性を向上させることができる。また、モールドされた電気機器の電気試験において、絶縁層７内部の絶縁特性を効率よく測定することができる。
【００２１】
なお、上記実施例１では、モールドされた電気機器を遮断部と可動側接続部とを用いて説明したが、母線や上部接続導体などの他のモールドされた電気機器においても、一方と他方の接地層端部間に端部リング３０を設けることで、接地層端部の電界緩和を図ることができ、絶縁特性を向上させることができる。また、このようなモールドされた電気機器単体の電気試験においても、試験用導体３１と対向する接地層端部に端部リング３０を設けることで、絶縁層内部の絶縁特性を効率よく測定することができる。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤを図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部の構成を示す断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、端部リングの構成である。図４において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図４に示すように、遮断部８の電気試験において、接地層２０端部には、半導電性ゴムのような弾性体からなる帯状で環状の端部リング３２が設けられている。端部リング３２の内径は、絶縁層７の外径よりも小さく、装着時には内径方向に締付け力が発生し、固定できるようになっている。
【００２４】
これにより、電界が高くなる接地層２０端部では、端部リング３２が図示点線のように内径方向に収縮し、電界緩和を図ることができる。また、試験用導体３１と対向する端部リング３２の端部では、金属と異なり電界集中を起こし難いので、絶縁特性を低下させることがない。即ち、半導電性ゴムの抵抗特性から、端部リング３２自体と接地層２０端部の電界緩和を図ることができる。なお、この端部リング３２は、実施例１と同様に着脱自在であり、接地層２０端部の電界が低いときは取り外すことができる。
【００２５】
上記実施例２の固体絶縁スイッチギヤによれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部に設ける端部リングを示す図。
【図３】本発明の実施例１に係る固体絶縁スイッチギヤの試験方法を示す断面図。
【図４】本発明の実施例２に係る固体絶縁スイッチギヤの接続部の構成を示す断面図。
【図５】固体絶縁スイッチギヤの構成を示す側面図。
【図６】従来の固体絶縁スイッチギヤの接続部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１  箱体
２  ケーブルヘッド
３  貫通形変流器
４  電力ケーブル
５、１０  接点
６、１１  真空バルブ
７、１２、１５  絶縁層
８  遮断部
９、１４  接続導体
１３  断路部
１６  可動側接続部
１７  開口部
１８  絶縁操作ロッド
１９  操作機構
２０  接地層
２１  母線
２２  制御部
３０、３２  端部リング
３１  試験用導体
【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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