JP2002135959A - 電気機器のケーブル終端接続構造 - Google Patents
電気機器のケーブル終端接続構造Info
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Landscapes
- Patch Boards (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力機器と電力ケーブルの接続部に用いられ
るケーブル終端接続構造において、耐電圧特性の向上と
小型軽量化という相反する特性を両立させ、優れた性能
を得ることを課題とする。 【解決手段】 ブッシング外面の電界印可部分が弧状の
縦断面形状を有することを特徴とするケーブル終端接続
構造とする。また、アース電極がブッシングの外面近傍
に位置することを特徴とする。これにより、ブッシング
表面及びストレスコーンとブッシングの沿面での特性を
向上させることで高い耐電圧特性を得ることができる。
るケーブル終端接続構造において、耐電圧特性の向上と
小型軽量化という相反する特性を両立させ、優れた性能
を得ることを課題とする。 【解決手段】 ブッシング外面の電界印可部分が弧状の
縦断面形状を有することを特徴とするケーブル終端接続
構造とする。また、アース電極がブッシングの外面近傍
に位置することを特徴とする。これにより、ブッシング
表面及びストレスコーンとブッシングの沿面での特性を
向上させることで高い耐電圧特性を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器と電力ケ
ーブルの接続部に用いられる、ガス中終端接続部や油中
終端接続部に関するものである。
ーブルの接続部に用いられる、ガス中終端接続部や油中
終端接続部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧＩＳ等の電力機器に用いられるガス中
終端接続箱や、油中終端接続箱においては、ＣＶケーブ
ルなどのゴム、プラスチック絶縁ケーブル等を機器に接
続するための、ケーブル終端接続構造が設けられてい
る。従来のガス中終端接続箱の一例を図２に示す。この
例にはＣＶケーブル用スリップオン式ガス中終端接続箱
の構造を示している。ＧＩＳ等のガス絶縁電力機器の外
壁２にはガス中終端接続箱１が取り付けられる。外壁２
内部のガス中終端接続箱１の周囲にはＳＦ6（六フッ化
硫黄）ガス等の絶縁ガスが充填されている。ガス中終端
接続箱１は次に述べるような構造を有している。エポキ
シ樹脂等の絶縁体からなるブッシング３は、機器の外壁
２の内部に気密に取り付けられている。ブッシング３は
上の方がやや細い、テーパーを有する概略円筒状をなし
ており、下方からケーブル４が差し入れられ接続され
る。ブッシング内部の上部には高圧電極５が設けられて
おり、上記ケーブル４の導体が接触子６を介して電気的
に接続される。高圧電極５の上端は導体引出棒７とさ
れ、ブッシング３の上部から露出して、図示しない遮断
機等のガス絶縁電力機器に電気接続される。ケーブル４
の絶縁体とブッシング３との間には、ストレスコーン８
が嵌挿され、押圧機構によって押圧されて十分な絶縁特
性が得られるようになっている。またストレスコーン８
の外周を取り囲むようにアース電極９がブッシング内部
に設けられている。これらの構造はガス中終端接続箱の
構造として公知のものである。
終端接続箱や、油中終端接続箱においては、ＣＶケーブ
ルなどのゴム、プラスチック絶縁ケーブル等を機器に接
続するための、ケーブル終端接続構造が設けられてい
る。従来のガス中終端接続箱の一例を図２に示す。この
例にはＣＶケーブル用スリップオン式ガス中終端接続箱
の構造を示している。ＧＩＳ等のガス絶縁電力機器の外
壁２にはガス中終端接続箱１が取り付けられる。外壁２
内部のガス中終端接続箱１の周囲にはＳＦ6（六フッ化
硫黄）ガス等の絶縁ガスが充填されている。ガス中終端
接続箱１は次に述べるような構造を有している。エポキ
シ樹脂等の絶縁体からなるブッシング３は、機器の外壁
２の内部に気密に取り付けられている。ブッシング３は
上の方がやや細い、テーパーを有する概略円筒状をなし
ており、下方からケーブル４が差し入れられ接続され
る。ブッシング内部の上部には高圧電極５が設けられて
おり、上記ケーブル４の導体が接触子６を介して電気的
に接続される。高圧電極５の上端は導体引出棒７とさ
れ、ブッシング３の上部から露出して、図示しない遮断
機等のガス絶縁電力機器に電気接続される。ケーブル４
の絶縁体とブッシング３との間には、ストレスコーン８
が嵌挿され、押圧機構によって押圧されて十分な絶縁特
性が得られるようになっている。またストレスコーン８
の外周を取り囲むようにアース電極９がブッシング内部
に設けられている。これらの構造はガス中終端接続箱の
構造として公知のものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなケーブル終
端接続箱は、高圧、超高圧の電力機器に用いられるもの
であるため、優れた耐圧特性を有する必要がある。ま
た、これらケーブル終端接続箱はガス絶縁電力機器の内
部に納められるものであるため、できるだけ外形寸法が
小さく、かつ軽量であることが求められる。ケーブル終
端接続箱が大きい場合には、ガス絶縁機器のガスを密封
する容器全体を大きくする必要があり、装置全体が大型
化し、また容器内部の終端接続箱周囲に無駄な空間がで
きてしまうためである。一方、ケーブル終端接続箱をよ
り高い電圧に適用する場合には、必要な耐電圧特性を得
るために必然的にその外形寸法が大きくなる。したがっ
て本願発明では、このようなケーブル終端接続箱の耐電
圧特性の向上と小型軽量化という相反する特性を両立さ
せ、優れた性能を得ることを課題とする。
端接続箱は、高圧、超高圧の電力機器に用いられるもの
であるため、優れた耐圧特性を有する必要がある。ま
た、これらケーブル終端接続箱はガス絶縁電力機器の内
部に納められるものであるため、できるだけ外形寸法が
小さく、かつ軽量であることが求められる。ケーブル終
端接続箱が大きい場合には、ガス絶縁機器のガスを密封
する容器全体を大きくする必要があり、装置全体が大型
化し、また容器内部の終端接続箱周囲に無駄な空間がで
きてしまうためである。一方、ケーブル終端接続箱をよ
り高い電圧に適用する場合には、必要な耐電圧特性を得
るために必然的にその外形寸法が大きくなる。したがっ
て本願発明では、このようなケーブル終端接続箱の耐電
圧特性の向上と小型軽量化という相反する特性を両立さ
せ、優れた性能を得ることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の手段は、電力機器
にケーブルを接続するために設けられるケーブル終端接
続構造であって、前記電力機器の外壁に密閉して取り付
けられ機器外部より挿入される前記ケーブルの端部を受
容する絶縁体製のブッシングを備えるものにおいて、前
記ブッシング外面の電界印可部分が弧状の縦断面形状を
有することを特徴とするケーブル終端接続構造とするこ
とである（請求項１）。
にケーブルを接続するために設けられるケーブル終端接
続構造であって、前記電力機器の外壁に密閉して取り付
けられ機器外部より挿入される前記ケーブルの端部を受
容する絶縁体製のブッシングを備えるものにおいて、前
記ブッシング外面の電界印可部分が弧状の縦断面形状を
有することを特徴とするケーブル終端接続構造とするこ
とである（請求項１）。
【０００５】ＳＦ6ガスを用いたガス絶縁電力機器にお
ける問題点として、導体を支持する絶縁物に直流電圧が
印加されると絶縁特性が著しく不安定となる現象があげ
られる。この現象は特に直流機器において問題となる
が、交流機器においても充電部を開路する際に、残留電
荷のために機器の一部に直流電圧が印加された状態とな
る場合がある。また、ケーブルに接続されたガス絶縁電
力機器では、ケーブルの現地直流耐圧試験の際に直流電
圧が印加されることとなる。
ける問題点として、導体を支持する絶縁物に直流電圧が
印加されると絶縁特性が著しく不安定となる現象があげ
られる。この現象は特に直流機器において問題となる
が、交流機器においても充電部を開路する際に、残留電
荷のために機器の一部に直流電圧が印加された状態とな
る場合がある。また、ケーブルに接続されたガス絶縁電
力機器では、ケーブルの現地直流耐圧試験の際に直流電
圧が印加されることとなる。
【０００６】直流電圧が印加された場合に絶縁特性が不
安定となる理由については、いくつかの原因が考えら
れ、定量的にも十分明らかとはされていないが、重要な
メカニズムの一つとして、絶縁物表面に堆積する帯電電
荷の作用が検討されている。ガス絶縁電力機器に直流電
圧が印加された場合、絶縁ガス中の発生電荷や荷電され
たダスト粒子は、電界中で力を受けて電気力線に沿った
方向に移動する。これらは、絶縁物の表面にまで移動し
て絶縁物を帯電させる。ＳＦ6ガスのフラッシュオーバ
ー電圧特性は最大電界依存性を有することから、これら
帯電電荷の作る電界に、装置への外部からの印加電界が
加算するように作用する場合に、フラッシュオーバーが
生じ易くなることとなる。直流機器においては電圧極性
の反転時、交流機器においては帯電電荷の電界に加算す
る方向にサージ電圧が印加されるときなどにこのような
状態となり、絶縁特性が不安定となると考えられる。こ
のような現象については、文献「ガス絶縁スペーサの帯
電機構と絶縁特性」（電学論Ｂ、１０８巻７号、昭６
３）において検討がなされている。
安定となる理由については、いくつかの原因が考えら
れ、定量的にも十分明らかとはされていないが、重要な
メカニズムの一つとして、絶縁物表面に堆積する帯電電
荷の作用が検討されている。ガス絶縁電力機器に直流電
圧が印加された場合、絶縁ガス中の発生電荷や荷電され
たダスト粒子は、電界中で力を受けて電気力線に沿った
方向に移動する。これらは、絶縁物の表面にまで移動し
て絶縁物を帯電させる。ＳＦ6ガスのフラッシュオーバ
ー電圧特性は最大電界依存性を有することから、これら
帯電電荷の作る電界に、装置への外部からの印加電界が
加算するように作用する場合に、フラッシュオーバーが
生じ易くなることとなる。直流機器においては電圧極性
の反転時、交流機器においては帯電電荷の電界に加算す
る方向にサージ電圧が印加されるときなどにこのような
状態となり、絶縁特性が不安定となると考えられる。こ
のような現象については、文献「ガス絶縁スペーサの帯
電機構と絶縁特性」（電学論Ｂ、１０８巻７号、昭６
３）において検討がなされている。
【０００７】そこで本願発明においては、ケーブル終端
接続構造の絶縁体ブッシングの外面の電界印加部分を弧
状の縦断面形状を有する形状とする。言い換えれば、絶
縁体ブッシングのガス中の沿面が電気力線になるべく沿
うような形とし、電気力線となるべく交わらず、またそ
の交わる角度が小さくなる形状とする。このような形状
をとることで、絶縁体ブッシング表面へ荷電したダスト
粒子等が到達して堆積する割合を減少させ、上述のメカ
ニズムによる絶縁特性の低下を防止する。
接続構造の絶縁体ブッシングの外面の電界印加部分を弧
状の縦断面形状を有する形状とする。言い換えれば、絶
縁体ブッシングのガス中の沿面が電気力線になるべく沿
うような形とし、電気力線となるべく交わらず、またそ
の交わる角度が小さくなる形状とする。このような形状
をとることで、絶縁体ブッシング表面へ荷電したダスト
粒子等が到達して堆積する割合を減少させ、上述のメカ
ニズムによる絶縁特性の低下を防止する。
【０００８】第２の手段は、電力機器にケーブルを接続
するために設けられるケーブル終端接続構造であって、
前記電力機器の外壁に密閉して取り付けられ機器外部よ
り挿入される前記ケーブルの端部を受容する絶縁体製の
ブッシングと、前記ブッシング中に設けられ前記ケーブ
ルの導体と電気接続される高圧電極と、前記ケーブルと
前記ブッシングの間に嵌挿されるストレスコーンと、前
記ブッシングに設けられ前記ストレスコーンの外周に位
置するアース電極とを備えるものにおいて、前記アース
電極が前記ブッシングの外周面近傍に位置することを特
徴とするケーブル終端接続構造とすることである（請求
項２）。
するために設けられるケーブル終端接続構造であって、
前記電力機器の外壁に密閉して取り付けられ機器外部よ
り挿入される前記ケーブルの端部を受容する絶縁体製の
ブッシングと、前記ブッシング中に設けられ前記ケーブ
ルの導体と電気接続される高圧電極と、前記ケーブルと
前記ブッシングの間に嵌挿されるストレスコーンと、前
記ブッシングに設けられ前記ストレスコーンの外周に位
置するアース電極とを備えるものにおいて、前記アース
電極が前記ブッシングの外周面近傍に位置することを特
徴とするケーブル終端接続構造とすることである（請求
項２）。
【０００９】このようなアース電極の配置をとること
で、ストレスコーンとブッシングの接する界面方向に沿
った電界分布が界面全域で均等となり、耐電圧特性を向
上することができる。この様子については後述する。
で、ストレスコーンとブッシングの接する界面方向に沿
った電界分布が界面全域で均等となり、耐電圧特性を向
上することができる。この様子については後述する。
【００１０】上記第１及び第２の手段は組み合わせて適
用することも可能である（請求項３）。
用することも可能である（請求項３）。
【００１１】また、前記アース電極は、前記ブッシング
の根本付近に小径部を形成し、その段差部分にＵ字状に
湾曲する環状凹部を形成するとともに、この凹部の湾曲
面から小径部にかけて導電層を形成してなることを特徴
とすることができる（請求項４）。
の根本付近に小径部を形成し、その段差部分にＵ字状に
湾曲する環状凹部を形成するとともに、この凹部の湾曲
面から小径部にかけて導電層を形成してなることを特徴
とすることができる（請求項４）。
【００１２】さらに、前記ストレスコーンは絶縁部と導
電部とからなり、その導電部の先端は、ケーブル挿入方
向に対して、前記アース電極の先端よりも後ろ側かつ前
記アース電極の後端よりも先側に位置するようにするこ
とが望ましい（請求項５）。
電部とからなり、その導電部の先端は、ケーブル挿入方
向に対して、前記アース電極の先端よりも後ろ側かつ前
記アース電極の後端よりも先側に位置するようにするこ
とが望ましい（請求項５）。
【００１３】
【発明の実施の形態】本願発明のガス中終端接続箱の実
施例を図１に示す。図中、図２に示した従来例に対応す
る部分には図２におけると同一の番号を付している。
施例を図１に示す。図中、図２に示した従来例に対応す
る部分には図２におけると同一の番号を付している。
【００１４】従来例と同様に、ＧＩＳ等のガス絶縁電力
機器の外壁２にはガス中終端接続箱１が取り付けられ
る。外壁２内部のガス中終端接続箱１の周囲にはＳＦ6
ガス等の絶縁ガスが充填されている。ガス中終端接続箱
１は次に述べるような構造を有している。
機器の外壁２にはガス中終端接続箱１が取り付けられ
る。外壁２内部のガス中終端接続箱１の周囲にはＳＦ6
ガス等の絶縁ガスが充填されている。ガス中終端接続箱
１は次に述べるような構造を有している。
【００１５】エポキシ樹脂からなるブッシング３は、機
器の外壁２にＯリングを介して気密に取り付けられる。
このブッシング３の受容口には下方からケーブル４が差
し入れられ接続される。ケーブル４はその端末において
端末処理がなされ、絶縁体がはぎ取られて導体１３が露
出され、また外部遮蔽層の接地がとられた状態となって
いる。上記ブッシング３内部の上部には高圧電極５が設
けられており、上記ケーブル４の上記導体１３がスリー
ブ１４、接触子６を介して電気的に接続される。上記高
圧電極５の上端は導体引出棒７とされ、上記ブッシング
３の上部から露出して、図示しない遮断機等のガス絶縁
電力機器に電気接続される。また上記高圧電極５の下端
部はストレスコーン８の上端付近にかかるような形状と
されており、ストレスコーン８の上端付近を電気的に遮
蔽している。ケーブル４の絶縁体とブッシング３の受容
口との間には、上記ストレスコーン８が嵌挿される。ス
トレスコーン８は絶縁ゴム部８ａと導電ゴム部８ｂとか
らなり、押しパイプ１０、スプリング１１、フランジ１
２からなる押圧機構によってブッシング３の受容口内部
に押圧されて十分な絶縁特性が得られるようになってい
る。
器の外壁２にＯリングを介して気密に取り付けられる。
このブッシング３の受容口には下方からケーブル４が差
し入れられ接続される。ケーブル４はその端末において
端末処理がなされ、絶縁体がはぎ取られて導体１３が露
出され、また外部遮蔽層の接地がとられた状態となって
いる。上記ブッシング３内部の上部には高圧電極５が設
けられており、上記ケーブル４の上記導体１３がスリー
ブ１４、接触子６を介して電気的に接続される。上記高
圧電極５の上端は導体引出棒７とされ、上記ブッシング
３の上部から露出して、図示しない遮断機等のガス絶縁
電力機器に電気接続される。また上記高圧電極５の下端
部はストレスコーン８の上端付近にかかるような形状と
されており、ストレスコーン８の上端付近を電気的に遮
蔽している。ケーブル４の絶縁体とブッシング３の受容
口との間には、上記ストレスコーン８が嵌挿される。ス
トレスコーン８は絶縁ゴム部８ａと導電ゴム部８ｂとか
らなり、押しパイプ１０、スプリング１１、フランジ１
２からなる押圧機構によってブッシング３の受容口内部
に押圧されて十分な絶縁特性が得られるようになってい
る。
【００１６】ここで、本実施例のブッシング３は、その
中央付近、アース電極９の部分から高圧電極５の下端５
ａにかかる部分までの電界印加部分３ａの外表面が弧状
の縦断面形状を有するようにされている。すなわち、電
界印加部分３ａの外表面はドーム状に外側に張り出して
おり、その上部において高圧電極５の下端５ａの上側に
回り込むような形となっている。また、ブッシング３の
電界印加部分３ａより上に連なる部分はその直径が電界
印加部分３ａより細くされており、高圧電極５を覆う概
略円筒状とされている。
中央付近、アース電極９の部分から高圧電極５の下端５
ａにかかる部分までの電界印加部分３ａの外表面が弧状
の縦断面形状を有するようにされている。すなわち、電
界印加部分３ａの外表面はドーム状に外側に張り出して
おり、その上部において高圧電極５の下端５ａの上側に
回り込むような形となっている。また、ブッシング３の
電界印加部分３ａより上に連なる部分はその直径が電界
印加部分３ａより細くされており、高圧電極５を覆う概
略円筒状とされている。
【００１７】また、本実施例においては、アース電極９
はブッシング３の外面近傍に位置するように設けられて
いる。すなわち、ブッシング３が外壁２に取り付けられ
たその根本付近、ストレスコーン８の導電ゴム部８ｂの
上端と機器の外壁２との間に位置する部分に小径部９ａ
を形成し、その段差部から図中上向きにＵ字状に湾曲す
る環状凹部を形成する。この環状凹部からフランジ部９
ｂにかけてのブッシング３表面に導電塗料を塗布するこ
とでアース電極９とされ、フランジ部９ｂの部分で機器
の外壁２に電気的接触し、また機械的にも固定される。
はブッシング３の外面近傍に位置するように設けられて
いる。すなわち、ブッシング３が外壁２に取り付けられ
たその根本付近、ストレスコーン８の導電ゴム部８ｂの
上端と機器の外壁２との間に位置する部分に小径部９ａ
を形成し、その段差部から図中上向きにＵ字状に湾曲す
る環状凹部を形成する。この環状凹部からフランジ部９
ｂにかけてのブッシング３表面に導電塗料を塗布するこ
とでアース電極９とされ、フランジ部９ｂの部分で機器
の外壁２に電気的接触し、また機械的にも固定される。
【００１８】本願発明のガス中終端箱における課電時の
等電位面の分布を図３に、また比較のために従来のガス
中終端箱における等電位面の分布を図４に示す。図３、
図４ともに、高圧部分を太線Ａで、アース電位部分を太
線Ｂで表しており、Ａ、Ｂの間の等電位面を１０％間隔
にて細線で示している。また図１、２と対応する部分に
は同一の番号を付している。
等電位面の分布を図３に、また比較のために従来のガス
中終端箱における等電位面の分布を図４に示す。図３、
図４ともに、高圧部分を太線Ａで、アース電位部分を太
線Ｂで表しており、Ａ、Ｂの間の等電位面を１０％間隔
にて細線で示している。また図１、２と対応する部分に
は同一の番号を付している。
【００１９】図３の本願発明においては、ブッシング３
の相対的に高い電界が印加する部分の外表面、すなわち
高圧電極５の下端５ａからアース電極９にかかる部分の
外表面が弧状の断面形状を有している。この付近での電
気力線の形状は、高圧電極下端５ａとアース電極９をつ
なぐ弧状の力線となるので、ブッシング３の外表面は丁
度この電気力線の形状に、おおよそ沿うような形にな
る。なお、電気力線の向きは等電位面と直行する方向で
ある。図中に矢印で、ブッシング３の外表面における電
気力線の向きを示している。本願発明においては矢印と
ブッシング３の外表面とのなす角度θが、図４に示す従
来の例より小さくなる。図中Ｃで示した高圧側から２０
％の電位の位置での上記角度θを比較すると、図４の従
来例ではθ＝７５度であるのに対し、図３の本願発明で
はθ＝４５度となっている。
の相対的に高い電界が印加する部分の外表面、すなわち
高圧電極５の下端５ａからアース電極９にかかる部分の
外表面が弧状の断面形状を有している。この付近での電
気力線の形状は、高圧電極下端５ａとアース電極９をつ
なぐ弧状の力線となるので、ブッシング３の外表面は丁
度この電気力線の形状に、おおよそ沿うような形にな
る。なお、電気力線の向きは等電位面と直行する方向で
ある。図中に矢印で、ブッシング３の外表面における電
気力線の向きを示している。本願発明においては矢印と
ブッシング３の外表面とのなす角度θが、図４に示す従
来の例より小さくなる。図中Ｃで示した高圧側から２０
％の電位の位置での上記角度θを比較すると、図４の従
来例ではθ＝７５度であるのに対し、図３の本願発明で
はθ＝４５度となっている。
【００２０】このように、ブッシング外表面を上記形状
とすることで、電界の印加される部分のブッシング表面
が電気力線に沿った形となり、ブッシング表面へ荷電ダ
スト粒子が到達する確率が減少する。また、ブッシング
表面と電気力線とのなす角度が小さいため電気力線はブ
ッシング表面に沿ったベクトル分力をもつこととなる。
したがってブッシング表面へ到達した荷電ダスト粒子は
そのまま堆積してしまわずに、ブッシング表面に沿って
移動し、印加電界の弱い部分まで押しやられると考えら
れる。
とすることで、電界の印加される部分のブッシング表面
が電気力線に沿った形となり、ブッシング表面へ荷電ダ
スト粒子が到達する確率が減少する。また、ブッシング
表面と電気力線とのなす角度が小さいため電気力線はブ
ッシング表面に沿ったベクトル分力をもつこととなる。
したがってブッシング表面へ到達した荷電ダスト粒子は
そのまま堆積してしまわずに、ブッシング表面に沿って
移動し、印加電界の弱い部分まで押しやられると考えら
れる。
【００２１】また、図４の従来例においては、ストレス
コーン８の導電ゴム部８ｂとアース電極９の位置が接近
していることから、この付近がアース電位側の凸部とな
り電界が集中する傾向がある。ストレスコーン８とブッ
シング３との接触面に沿った電位分布はアース電位側に
行くほど密になり、図４において、アース電位付近の等
電位面の間隔ｄ１は、中央付近での間隔ｄ２よりも小さ
くなっている。ストレスコーンとブッシングとの間の界
面での絶縁破壊を防止することはブッシング設計上重要
であり、この部分に電界が集中する傾向は望ましくな
い。
コーン８の導電ゴム部８ｂとアース電極９の位置が接近
していることから、この付近がアース電位側の凸部とな
り電界が集中する傾向がある。ストレスコーン８とブッ
シング３との接触面に沿った電位分布はアース電位側に
行くほど密になり、図４において、アース電位付近の等
電位面の間隔ｄ１は、中央付近での間隔ｄ２よりも小さ
くなっている。ストレスコーンとブッシングとの間の界
面での絶縁破壊を防止することはブッシング設計上重要
であり、この部分に電界が集中する傾向は望ましくな
い。
【００２２】一方、図３の本願発明においてはアース電
極９をブッシング３の外面近傍に位置させている。これ
によりアース電位側の凸部が２カ所に分散され、導電ゴ
ム部８ｂとアース電極９の付近に電界が集中する傾向を
緩和することができる。図３においても、アース電位付
近の等電位面の間隔ｄ１は、中央付近での間隔ｄ２と同
等よりやや広いものとなっている。ストレスコーン８と
ブッシング３との接触面における沿面の絶縁破壊を防止
するには、沿面のなるべく広い範囲に渡って等電位面が
均一に分布することが望ましいが、本願発明の構成をと
ればアース電位付近に電界が集中することを防止し、よ
り望ましい電位分布とすることができる。
極９をブッシング３の外面近傍に位置させている。これ
によりアース電位側の凸部が２カ所に分散され、導電ゴ
ム部８ｂとアース電極９の付近に電界が集中する傾向を
緩和することができる。図３においても、アース電位付
近の等電位面の間隔ｄ１は、中央付近での間隔ｄ２と同
等よりやや広いものとなっている。ストレスコーン８と
ブッシング３との接触面における沿面の絶縁破壊を防止
するには、沿面のなるべく広い範囲に渡って等電位面が
均一に分布することが望ましいが、本願発明の構成をと
ればアース電位付近に電界が集中することを防止し、よ
り望ましい電位分布とすることができる。
【００２３】また、本願発明においてはアース電位側の
凸部が２カ所に分散されることとなるので、その相互の
位置関係も重要となる。そこで図３において示されるよ
うに、ストレスコーン８の導電ゴム部８ｂの先端の高さ
（図中Ｚ）がアース電極９の先端の高さ（図中Ｘ）と、
アース電極９の後端の高さ（図中Ｙ）の間にあるように
している。つまり、導電ゴム部８ｂの先端がアース電極
９の先端よりも、やや図中下側となるような配置として
いる。このような配置とすることで、導電ゴム部８ｂの
先端とアース電極９の先端の両方が望ましい電位分布の
形成に寄与することとなる。
凸部が２カ所に分散されることとなるので、その相互の
位置関係も重要となる。そこで図３において示されるよ
うに、ストレスコーン８の導電ゴム部８ｂの先端の高さ
（図中Ｚ）がアース電極９の先端の高さ（図中Ｘ）と、
アース電極９の後端の高さ（図中Ｙ）の間にあるように
している。つまり、導電ゴム部８ｂの先端がアース電極
９の先端よりも、やや図中下側となるような配置として
いる。このような配置とすることで、導電ゴム部８ｂの
先端とアース電極９の先端の両方が望ましい電位分布の
形成に寄与することとなる。
【００２４】仮に導電ゴム部８ｂの先端が、アース電極
９の先端よりも図中上側に位置する場合には、その付近
に電界が集中する傾向となり、ストレスコーン８とブッ
シング３との接触面に沿う位置での等電位面の間隔が狭
くなることとなる。また、ストレスコーンの裏側にも電
界が回り込むこととなり、本来その付近に電界がかかる
ことによる不都合を防止するために設けられたアース電
極９が、その機能を果たさないこととなる。一方、スト
レスコーン８ｂの先端がアース電極９の後端よりさらに
下側にある場合にはアース電極９の裏側にも電界が回り
込んでしまい、また、ストレスコーンが相対的に下方に
位置することとなるためガス中終端接続箱が下方向に長
く大形化してしまう。なお、本実施例の様にアース電極
が外部の外壁等と電気的に接続されているときは、その
外壁等の部分もアース電極に準じた働きをすることとな
る。
９の先端よりも図中上側に位置する場合には、その付近
に電界が集中する傾向となり、ストレスコーン８とブッ
シング３との接触面に沿う位置での等電位面の間隔が狭
くなることとなる。また、ストレスコーンの裏側にも電
界が回り込むこととなり、本来その付近に電界がかかる
ことによる不都合を防止するために設けられたアース電
極９が、その機能を果たさないこととなる。一方、スト
レスコーン８ｂの先端がアース電極９の後端よりさらに
下側にある場合にはアース電極９の裏側にも電界が回り
込んでしまい、また、ストレスコーンが相対的に下方に
位置することとなるためガス中終端接続箱が下方向に長
く大形化してしまう。なお、本実施例の様にアース電極
が外部の外壁等と電気的に接続されているときは、その
外壁等の部分もアース電極に準じた働きをすることとな
る。
【００２５】試験の結果、本願発明の上記実施例では、
１５万Ｖ級の線路に適用できる耐圧特性が得られてい
る。参考として、本願発明によるケーブル終端構造と、
同等の耐圧値を有する従来のケーブル終端構造の外形寸
法を図５において対比する。図中（ａ）は本願発明品、
（ｂ）は従来のものである。図５からわかるように、本
願発明によればケーブル終端構造の外形寸法を大幅に小
さくすることができ、従来品と比較した場合には、各部
設計の最適化とも相まって、５０％近い寸法の小型化が
達成されている。また、本願発明においてはブッシング
３上部の電界印加部分３ａより上に位置する部分はその
直径が電界印加部分３ａより細くされ、高圧電極５を覆
う概略円筒状とされている。従ってブッシング３の肉厚
が薄くされており、ブッシングの軽量化とエポキシ絶縁
材料の使用量の低減が図られている。
１５万Ｖ級の線路に適用できる耐圧特性が得られてい
る。参考として、本願発明によるケーブル終端構造と、
同等の耐圧値を有する従来のケーブル終端構造の外形寸
法を図５において対比する。図中（ａ）は本願発明品、
（ｂ）は従来のものである。図５からわかるように、本
願発明によればケーブル終端構造の外形寸法を大幅に小
さくすることができ、従来品と比較した場合には、各部
設計の最適化とも相まって、５０％近い寸法の小型化が
達成されている。また、本願発明においてはブッシング
３上部の電界印加部分３ａより上に位置する部分はその
直径が電界印加部分３ａより細くされ、高圧電極５を覆
う概略円筒状とされている。従ってブッシング３の肉厚
が薄くされており、ブッシングの軽量化とエポキシ絶縁
材料の使用量の低減が図られている。
【００２６】なお、本願発明は上記実施例の形態にとら
われるものではない。上記実施例では、ブッシングの電
界印加部分の外表面を弧状の縦断面形状とすることで、
ブッシングの電界印加部分の外表面と電気力線とのなす
角度が４５度を超えない様にしている。この弧状の断面
形状はより曲率を小さくして丸みの強いものとすること
ができ、これによりブッシング外表面と電気力線とのな
す角度をさらに鋭角とし、本発明の効果を増すことがで
きる。また上記においては、実施例としてガス中ケーブ
ル終端接続構造をあげているが、本願発明は油中ケーブ
ル終端構造にも適用可能である。油中においてもガス中
と同様の現象が生じることから、本願発明はその効果を
有するものである。
われるものではない。上記実施例では、ブッシングの電
界印加部分の外表面を弧状の縦断面形状とすることで、
ブッシングの電界印加部分の外表面と電気力線とのなす
角度が４５度を超えない様にしている。この弧状の断面
形状はより曲率を小さくして丸みの強いものとすること
ができ、これによりブッシング外表面と電気力線とのな
す角度をさらに鋭角とし、本発明の効果を増すことがで
きる。また上記においては、実施例としてガス中ケーブ
ル終端接続構造をあげているが、本願発明は油中ケーブ
ル終端構造にも適用可能である。油中においてもガス中
と同様の現象が生じることから、本願発明はその効果を
有するものである。
【００２７】
【発明の効果】上述のように本願発明によれば、電力機
器と電力ケーブルの接続部に用いられるケーブル終端接
続構造において、ブッシング表面及びストレスコーンと
ブッシングの沿面での特性を向上させることで高い耐電
圧特性を得ることができる。また従来と同等の耐電圧特
性を得る場合には、ケーブル終端接続構造を小型軽量化
することが可能となるものである。
器と電力ケーブルの接続部に用いられるケーブル終端接
続構造において、ブッシング表面及びストレスコーンと
ブッシングの沿面での特性を向上させることで高い耐電
圧特性を得ることができる。また従来と同等の耐電圧特
性を得る場合には、ケーブル終端接続構造を小型軽量化
することが可能となるものである。
【図１】本願発明のケーブル終端接続構造の概要を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】従来のケーブル終端接続構造の概要を示す説明
図である。
図である。
【図３】本願発明のケーブル終端接続構造における課電
時の等電位面の分布を示す図である。
時の等電位面の分布を示す図である。
【図４】従来のケーブル終端接続構造における課電時の
等電位面の分布を示す図である。
等電位面の分布を示す図である。
【図５】本願発明によるケーブル終端構造と従来のケー
ブル終端構造を対比する説明図である。
ブル終端構造を対比する説明図である。
１ ガス中接続箱 ２ 外壁 ３ ブッシング ４ ケーブル ５ 高圧電極 ８ ストレスコーン ９ アース電極
Claims (5)
- 【請求項１】電力機器にケーブルを接続するために設け
られるケーブル終端接続構造であって、前記電力機器の
外壁に密閉して取り付けられ機器外部より挿入される前
記ケーブルの端部を受容する絶縁体製のブッシングを備
えるものにおいて、前記ブッシング外面の電界印可部分
が弧状の縦断面形状を有することを特徴とするケーブル
終端接続構造。 - 【請求項２】電力機器にケーブルを接続するために設け
られるケーブル終端接続構造であって、前記電力機器の
外壁に密閉して取り付けられ機器外部より挿入される前
記ケーブルの端部を受容する絶縁体製のブッシングと、
前記ブッシング中に設けられ前記ケーブルの導体と電気
接続される高圧電極と、前記ケーブルと前記ブッシング
の間に嵌挿されるストレスコーンと、前記ブッシングに
設けられ前記ストレスコーンの外周に位置するアース電
極とを備えるものにおいて、前記アース電極が前記ブッ
シングの外周面近傍に位置することを特徴とするケーブ
ル終端接続構造。 - 【請求項３】電力機器にケーブルを接続するために設け
られるケーブル終端接続構造であって、前記電力機器の
外壁に密閉して取り付けられ機器外部より挿入される前
記ケーブルの端部を受容する絶縁体製のブッシングと、
前記ブッシング中に設けられ前記ケーブルの導体と電気
接続される高圧電極と、前記ケーブルと前記ブッシング
の間に嵌挿されるストレスコーンと、前記ブッシングに
設けられ前記ストレスコーンの外周に位置するアース電
極とを備えるものにおいて、前記アース電極が前記ブッ
シングの外周面近傍に位置し、前記ブッシング外面の電
界印可部分が弧状の縦断面形状を有することを特徴とす
るケーブル終端接続構造。 - 【請求項４】前記アース電極は、前記ブッシングの根本
付近に小径部を形成し、その段差部分にＵ字状に湾曲す
る環状凹部を形成するとともに、この凹部の湾曲面から
小径部にかけて導電層を形成してなることを特徴とする
請求項２乃至３のいずれかに記載のケーブル終端接続構
造。 - 【請求項５】前記ストレスコーンは絶縁部と導電部とか
らなり、その導電部の先端は、ケーブル挿入方向に対し
て、前記アース電極の先端よりも後ろ側かつ前記アース
電極の後端よりも先側に位置することを特徴とする請求
項２乃至４のいずれかに記載のケーブル終端接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328064A JP3897972B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 電気機器のケーブル終端接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000328064A JP3897972B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 電気機器のケーブル終端接続構造 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006210147A Division JP4234158B2 (ja) | 2006-08-01 | 2006-08-01 | ケーブル終端接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002135959A true JP2002135959A (ja) | 2002-05-10 |
| JP3897972B2 JP3897972B2 (ja) | 2007-03-28 |
Family
ID=18804977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000328064A Expired - Lifetime JP3897972B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 電気機器のケーブル終端接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897972B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102274A1 (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Japan Ae Power Systems Corporation | アレスタ |
| WO2009001520A1 (ja) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Swcc Showa Cable Systems Co., Ltd. | ポリマー套管およびこれを用いたケーブル終端接続部 |
| WO2009144876A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | ケーブル終端接続部 |
| KR101188882B1 (ko) | 2012-06-08 | 2012-10-09 | 주식회사 타우이엔지 | 송전 배전 변전 전력구 케이블 접속부 단자 부식 방지 장치 |
| JP2014068514A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | ケーブル接続部 |
| JP2015089202A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | 電気機器接続装置及び当該装置を使用した縮小形受配電設備 |
-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000328064A patent/JP3897972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007102274A1 (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-13 | Japan Ae Power Systems Corporation | アレスタ |
| TWI419428B (zh) * | 2006-03-08 | 2013-12-11 | Fuji Electric Co Ltd | lightning arrester |
| EP1993177A4 (en) * | 2006-03-08 | 2016-01-20 | Fuji Electric Co Ltd | LIMITER |
| WO2009001520A1 (ja) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Swcc Showa Cable Systems Co., Ltd. | ポリマー套管およびこれを用いたケーブル終端接続部 |
| KR101195207B1 (ko) * | 2007-06-22 | 2012-10-29 | 쇼와 전선 케이블 시스템 주식회사 | 폴리머 투관 및 이를 이용한 케이블 종단 접속부 |
| US8319101B2 (en) | 2007-06-22 | 2012-11-27 | Swcc Showa Cable Systems Co., Ltd. | Polymer bushing and cable termination using the same |
| TWI415352B (zh) * | 2007-06-22 | 2013-11-11 | Swcc Showa Cable Sys Co Ltd | 聚合物套管及使用該聚合物套管的纜線末端連接部 |
| WO2009144876A1 (ja) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | 昭和電線ケーブルシステム株式会社 | ケーブル終端接続部 |
| KR101188882B1 (ko) | 2012-06-08 | 2012-10-09 | 주식회사 타우이엔지 | 송전 배전 변전 전력구 케이블 접속부 단자 부식 방지 장치 |
| JP2014068514A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-17 | Swcc Showa Cable Systems Co Ltd | ケーブル接続部 |
| JP2015089202A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | 三菱電機株式会社 | 電気機器接続装置及び当該装置を使用した縮小形受配電設備 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3897972B2 (ja) | 2007-03-28 |
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