(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する溝は、前記接続導体近傍の溝が最も浅く形成され、前記導体中心に向かうに従って個々の溝が段階的に深く形成されていることを特徴とするブッシング。
【請求項２】
中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する個々の溝は、その溝底面が溝底面端方向にて傾斜形状に形成されてなることを特徴とするブッシング。
【請求項３】
前記溝底面は、中央部が最も浅く、両端部に向かうに従って深くなることを特徴とする請求項２に記載のブッシング。
【請求項４】
中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する溝は、前記接続導体近傍の溝が最も浅く形成され、前記導体中心に向かうに従って個々の溝が段階的に深く形成されており、かつ個々の溝はその溝底面が溝底両端方向にて傾斜形状に形成されてなることを特徴とするブッシング。
【請求項５】
前記導体は、機械的強度特性に優れたアルミニウム合金を用いることを特徴とする請求項４に記載のブッシング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油中端子に冷却用のフィンを備えたブッシングに関するもので、特に、ブッシングの通電による油中端子部の発熱を押さえ、冷却効果を向上せしめる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のブッシングの構成を図３を用いて説明する。
ブッシング１は、変圧器等の電気機器の口出し部等に使用され、外部から送られてくる電流を中心導体３を経由した後、４のような接続導体を介して、電気機器の、図示せぬ本体へ通電している。ここで、ブッシング１は中心導体３に、接続導体４を接続するための座として、油中端子５を有している。この油中端子５は、ブッシングの種類によって、いくつかの構成があるが、ここでは、中実の丸棒等の素材からつくられる油中端子について説明する。中実丸棒導体の材料としては、抵抗率の小さな銅が好ましいが、電気機器に据え付けるためには質量が重過ぎることから導電用アルミニウム材が一般に使用される。また、通電電流は導体の断面積にほぼ比例するので、こうした中実材を素材にした導体は、高い定格電流のブッシングに適用される。ただし、電流は表皮効果により導体の内側では流れづらく、主に外側を流れる特性があるため、導体周縁にて電流の集中が起こりやすく、その集中した部分を中心に高い温度が発生し電気抵抗値が上昇する。そのため、大電流を流すときは、導体の径を単純に大きくすればよいというものでは無く、導体外部に熱が拡散できるように通電部の表面積を増やす方が効果的である。つまり、導電材の表面積は大きければ大きい程熱拡散が図られ電気抵抗値も一定に保たれるため、ブッシングの品質が向上するということである。特に、図４に示すように油中端子５ａと電気機器を接続する接続導体４との接続部近傍では、油中端子５ａを流れている電流６が接続導体４へ移行しようと集中してくるため温度が大幅に上昇することが考えられる。
【０００３】
そこで、図４に示すように油中端子５ａに溝を形成しスリット状の冷却フィン７ａを設けることで表面積の増大を図るといった構成を採用することにより、熱を拡散せしめている。このような場合、冷却フィンは、図４に示す如く接続部のきわまで目いっぱい溝を掘り、冷却用に表面積の確保を第一の主眼に置き、表面積を目一杯取れるように一律の高い位置まで冷却フィン７ａの溝を形成した構造となっていた。
【０００４】
また、かかる冷却フィン７ａを設けた場合におけるブッシングを下側から見た構成図を、図５に示す。なお、本図において電流の表皮効果を考慮すれば、油中端子５ａの外周縁部分に溝が形成されていると、通電が妨げられるとも思われるが、上述したように、電流が接続導体４近傍に集中してくるため、接続導体４自体に溝が形成されていない限り、かかる問題は生じない。
また、従来の冷却フィンの溝底面は、加工の容易さから図６のような水平高さ一定の面に加工した形状となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示すような油中端子５ａの冷却フィン７ａの溝を一律の高い位置に設ける構成では、油中端子５ａと接続導体４の接続部のきわまで、通電性を考慮することなく加工されていたので、冷却フィン７ａが移行してくる電流６の通電経路を狭くしてしまい、十分な通電経路を確保できないといった問題があった。それでなくても電流は表皮効果のため、表層しか流れない性質を有するため電流集中が引き起こされやすいのに、更に油中端子５ａと接続導体４の接続部の電流が集中した部分では、温度の急上昇が引き起こされ、ブッシングの品質を著しく下げてしまう可能性があった。そこで考えられるのは、油中端子５ａの冷却フィン７ａの数を減らして通電経路を確保する方法であるが、冷却フィン７ａの減少に伴い、油中端子５ａの表面積が減少してしまうため、そのままでは冷却フィン７ａによる冷却効果が低下してしまう恐れがある。
【０００６】
また、図６にあるような冷却フィンを水平に加工した溝構造では、変圧器タンク内を循環する油液８が冷却フィン７ａの溝壁面に沿って溝の底面まで流れてくるが、油流の逃げ道が無いため、溝底面付近で油流８が停滞してしまい、油中端子５ａから熱を受け取り高温になった油が、いつまでも油中端子近傍から離れない。これにより、油流による冷却効果があまり期待できないといった問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の様な従来技術の問題を解決されるために提案されたもので、その目的はブッシングの油中端子の冷却フィンの構造に簡単な改良を施すことにより、油中端子部近傍の発熱を防止し、冷却効率の向上が可能なブッシングを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、本発明では請求項１に記載の発明として、中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する溝は、前記接続導体近傍の溝が最も浅く形成され、前記導体中心に向かうに従って個々の溝が段階的に深く形成されていることを特徴とするブッシングを提供する。
【０００９】
かかる構成を採用することで、電流の流れを妨げることなく、冷却効率を向上させることができる。
また、本発明では請求項２に記載の発明として、中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する個々の溝は、その溝底面が溝底面端方向にて傾斜形状に形成されてなることを特徴とするブッシングを提供する。
【００１０】
かかる構成を採用することで、冷却フィン内で高温となった油が上昇してくる際に、滞留することなく冷却フィンの外部へ流れ得る。
また、本発明では請求項３に記載の発明として、前記溝底面は、中央部が最も浅く、両端部に向かうに従って深くなることを特徴とする請求項２に記載のブッシングを提供する。
【００１１】
かかる構成を採用することで、冷却フィン内で高温となった油の、油流方向を制御することが可能となる。
また、本発明では請求項４に記載の発明として、中実素材からなる導体と、これに締結されるとともにこの導体を電気機器本体に接続するための接続導体と、前記導体に下方から複数の溝を形成することにより構成される冷却フィンと、を備えたブッシングにおいて、前記冷却フィンを構成する溝は、前記接続導体近傍の溝が最も浅く形成され、前記導体中心に向かうに従って個々の溝が段階的に深く形成されており、かつ個々の溝はその溝底面が溝底両端方向にて傾斜形状に形成されてなることを特徴とするブッシングを提供する。
【００１２】
かかる構成を採用することで、前述した作用と相まって、冷却効率の一層の向上が可能となる。
また、本発明では請求項５に記載の発明として、前記導体は、機械的強度特性に優れたアルミニウム合金を用いることを特徴とする請求項４に記載のブッシングを提供する。
かかる構成を採用することで、冷却効率を大きく損なうことなく機械的強さの向上をも図ることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるブッシングの実施の形態を図面を用いて説明する。なお、従来の構成と同一部分については同一符号を付し説明は省略する。
図１に示す第１の実施形態は、ブッシングの油中端子５ｂの冷却フィン７ｂを段階状に設けたものである。すなわち、構成される溝の深さを段階的に変化させたものである。電流の主流６は、図１に示すように油中端子５ｂから接続導体４へ流れ込んでおり、冷却フィン７ｂの構造は、この流れに沿った部分を残し、主流から外れた部分を使って冷却フィンの溝を形成している。かかる構成を採用することにより、油中端子５ｂの表面積は従来の油中端子の表面積とそれ程差異がないため、冷却性能も従来品と同等の性能が期待出来、ひいては電気抵抗値の異常上昇を防止し得る。しかも、通電経路が十分取られているので電流集中による温度上昇を確実に緩和することが出来る。
【００１４】
図２に示される第２の実施形態は、従来水平に加工されていた冷却フィンの溝底面を中心部から両端部に向かって傾斜をつけたもので、このように構成することにより、油流８に周辺部への一定の流れを導くことが可能となる。このため、油中端子５ｂから熱を受け取り高温になった油が、浮力により上昇することで油中端子５ｂの外部へ流れて行き、変わって温度の低い油が循環されて、油中端子５ｂの冷却フィン７ｂの溝部に流れ込んでくるようになる。このように、油流が潤滑に行われるため、油中端子の温度上昇が低減される。
【００１５】
更に、上述した実施形態を採用することに付随して、ブッシングの中心導体に機械的強度をもたせた構造用アルミニウム材（例えばアルミニウム合金）を用いることもできる。従って、冷却フィンの振動に対する強度が向上するため、冷却フィンの厚さを薄くして、フィンの枚数を増加させることができる。構造用アルミニウム材は、機械強度に優れるものの、電気伝導性に劣る性質を有するが、上述した実施形態を採用すれば、多少の電気伝導性の悪さは、カバーできるからである。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、油中端子の冷却効果を保持したまま、通電特性を改良することで油中端子部の発熱を防止し、冷却効果を更に増すことが可能なブッシングを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施形態のブッシングの油中端子の構造図。
【図２】本発明による第２の実施形態の油中端子の冷却フィン溝底面の構造図。
【図３】従来のブッシング全体の構造図。
【図４】従来のブッシングの油中端子の構造図。
【図５】ブッシングを下から見た場合における油中端子に構成された冷却フィンを示す図。
【図６】従来の油中端子の冷却フィン溝底面構造図。
【符号の説明】
１…ブッシング、３…中心導体、４…接続導体、７ａ，７ｂ…冷却フィン。
【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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