JP3337904B2 - 機器直結型端末 - Google Patents
機器直結型端末Info
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- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Description
ーブル、付属品から構成されており、ケーブルを機器に
接続する際には接続部分の電気的・機械的性能確保のた
め、付属品、すなわち機器直結端末が必要となる。本発
明は上記したケーブルを機器に接続するための機器直結
型端末に関し、特に本発明は必要な絶縁性能を確保しつ
つ、コンパクト化を可能とした機器直結型端末に関する
ものである。
で成形された導体を中心とした機器ブッシングに、ケー
ブル導体または端子をEPゴムやシリコンゴムの成形品
を嵌合し、ゴム弾性による界面圧力で防水および絶縁性
能を維持するものが多い。この場合、エポキシ等で形成
された機器ブッシングの外径を上記ゴム成形品の外径よ
り僅かに大きくしておき、嵌合時に嵌合径差を生じさ
せ、界面圧力を確保している。端末の形状としては、直
型、L型、およびT型があり、端末本体は、内部半導電
層、絶縁層、外部半導電層の3層からなり、ケーブルし
ゃへい層側はストレスコーンを形成し充電部を密閉する
構造となっている。導体の接続構造としては、羽子板端
子締付け型、チューリップ型、および多点接触子型が使
用される。
す図である。同図において、100は端末本体、101
はケーブル、102はケーブルの導体サイズに応じて使
用されるアダプタ、103は端子、104は絶縁栓、1
05は保護キャップ、106は機器ブッシングである。
そして機器直結型終端部では、機器ブッシングと、端末
本体の絶縁体との接続に、この接続が行われる。また、
端末本体100において、111は外部半導電層、11
2はEPゴムやシリコンゴムで形成された絶縁層、11
3は内部半導電層であり、端末本体100は上記機器ブ
ッシング106および絶縁栓104との嵌合面を有する
絶縁筒107と、ケーブル導体が接続された端子103
を挿入する端子挿入部108から構成されている。
ば次にように行われる。 (1) ケーブル101に端子103を圧縮接続し、端末本
体100の端子挿入部108に挿入する。 (2) 端末本体100の絶縁筒107を機器ブッシング1
06に嵌合し、端子103と機器側の導体をボルト締め
する。 (3) 絶縁栓104を絶縁筒107に嵌合しねじ込む。 上記構造のT型端末においては、ネジ締め付けにより、
テーパ状に形成された端末本体100の絶縁筒107、
絶縁栓104を機器ブッシング106の軸方向に加圧
し、端末本体100の絶縁体112のゴムの弾性により
界面A,Bの圧力を確保している。
する機器直結型端末は、当然のことながら自然環境下で
長期間使用できること、並びに、現地での接続作業に支
障の無い構造であることが要求される。これに加え近年
では、従来にも増してコンパクト化、多機能化が求めら
れている。特に近年、配電設備の遮断機等を含む盤にS
F6 ガスが封入されコンパクト化が図られており、これ
に伴い、機器に直結する端末も一層コンパクト化が要求
されるようになってきている。
に、一般にエポキシ等で成形された機器ブッシングにE
Pゴム等の成形品を嵌合し、ゴムの弾性による界面圧力
で防水および絶縁性能を確保している。従って、嵌合径
差が大きいと界面圧力が増加し、沿面破壊ストレスを高
くすることができる。また、界面の絶縁破壊はその界面
上での一番電界の高い部分が放電開始電圧に達すること
により開始される。この放電の開始電圧は面圧の関数で
あり、面圧が高い程、放電開始電圧も高いと言われてい
る。そこで、機器ブッシングの軸方向に沿って、機器ブ
ッシング表面と端末本体の絶縁層の内面間の面圧を求め
たところ、図5に示すようになった。当然のことなが
ら、同図に示すように、機器ブッシング先端付近の絶縁
層の厚さが最も厚い部分が面圧も高い。このことから、
なるべく上記面圧が高い部分に等電位線を集中させるよ
うな電位分布構造とすれば、機器直結型端末をコンパク
ト化しても、所望の絶縁性能を確保することができる。
電位線を集中させることにより、必要な界面耐電圧を確
保することができ、ガス絶縁機器等のコンパクト化され
た機器にも容易に適用することができる機器直結型端末
を提供することである。
界解析を行ったところ、T型端末の首の部分をくびれさ
せることにより、電気力線をブッシング先端側(端末本
体の絶縁体の肉圧が厚い側)に持ってくることができる
ことがわかった。すなわち、端末のコンパクト化を図り
高さLを縮小した場合、電気力線は端末本体の肉圧の薄
い部分側に集まり、界面面圧から期待される以上の電界
が加わるが、上記のように「くびれ」を設けた場合、端
末の高さLを縮小しても、電気力線を電気力線を設計界
面長の全体に渡って分布させ、端末本体の肉厚の薄い部
分の電気力線の密度を比較的小さくすることができる。
らなる絶縁体で形成され、機器ブッシングおよび絶縁栓
との嵌合面を有する絶縁筒と、ケーブル導体に接続され
た端子を挿入する端子挿入部を具備し、上記機器ブッシ
ングの挿入方向と上記端子の挿入方向とが互いに直交す
る方向に配置された端末本体を備え、上記絶縁筒の上記
嵌合面を機器ブッシングに嵌合させ、上記端子を端子挿
入部に挿入して機器ブッシングの導体と接続するととも
に、上記絶縁栓を上記絶縁筒の嵌合面に嵌合させ、絶縁
筒および絶縁栓を機器ブッシングの軸方向に押し付けて
上記絶縁筒の弾性により、上記絶縁筒と機器ブッシング
の絶縁体および上記絶縁栓との間の界面圧力を確保する
機器直結型端末において、上記機器ブッシングの先端側
が高電界となるように、上記絶縁筒と端子挿入部の接続
部分近傍の端子挿入部側に、絶縁体のくびれ部を設け、
くびれ部の絶縁層の厚さを他の部分の絶縁厚さと同じに
したものである。
結T型端末の構成を示す図であり、同図は6.6kVの
機器直結T型端末の一例を示している。図1において、
1は端末本体、2はエポキシ樹脂等で形成された機器側
のブッシング、3はケーブル、4はケーブル3の導体3
aが圧着された端子、5はエポキシ樹脂等で形成された
絶縁栓である。端末本体1は、内部半導電層1aと、例
えばEPゴム、シリコンゴム等の弾性材で形成された絶
縁層1bと、外部半導電層1cからなり、機器ブッシン
グ2と絶縁栓5との嵌合面を有する絶縁筒8とケーブル
導体3aが接続された端子4を挿入する端子挿入部9か
ら構成されている。また、端末本体1の絶縁筒8と端子
挿入部9の接続部分の近傍には、同図に示すように本発
明に係わる「くびれ7」が設けられている。上記くびれ
7を設けた部分の絶縁層の厚さは他の部分と同じであ
る。
レスコーンを形成しており、ケーブル3を挿入後、半導
電性テープ3b、絶縁テープ3cによりテーピング処理
される。また、ケーブル3のしゃへい層から接地線3d
が引き出される。端子4は、ワッシャ6aを介して頂部
にネジ穴を持つネジ穴付ボルト6により機器ブッシング
2の導体2aに接続される。また、絶縁栓5には、上記
ボルト6の頂部に設けられたネジ穴に係合するボルト5
bが埋め込まれている。そして、上記ボルト5bをボル
ト6の頂部に設けられたネジ穴にねじ込み絶縁栓5を取
り付ける。
付けられる導体5aが埋め込まれている。導体5aには
検電キャップ5eが着脱可能に取り付けられており、検
電キャップ5eは導電性ゴム等で形成された接地部材5
cを介して端末本体1の外部半導電層1cに取り付けら
れている。そして、上記導体5aと上記ボルト5bと一
体に形成された導体5dとの間で静電容量を形成してお
り、検電キャップ5bを取り外すと、課電時、上記導体
5aに電圧が発生する。
てられる。ケーブル導体3aを端子4に圧縮接続して端
末本体1の端子挿入部9に挿入し、ケーブル3と端末本
体1の端部を半導電性テープ3b、絶縁テープ3cによ
りテーピング処理をしたのち、端末本体1の絶縁筒8を
機器ブッシング2に嵌合し、端子4をボルト6により機
器ブッシング2の導体2aにボルト締めする。ついで、
絶縁栓5を絶縁筒8に嵌合し、絶縁栓5に埋め込まれた
ボルト5bを、上記ボルト6の頂部に設けられたネジ穴
に係合させ、絶縁栓5全体を回して上記ボルト5bをボ
ルト6の頂部に設けられたネジ穴にねじ込み絶縁栓5を
取り付ける。
界解析の結果を示す図であり、図2(a)は前記図4に
示した端末の電界解析結果を示し、図2(b)は本発明
の実施例の端末において、くびれを設けない場合の電界
解析結果を示し、図3は本発明の実施例の端末におい
て、上記「くびれ」を設けた場合の電界解析結果を示し
ている。なお、同図において、2は機器ブッシング、8
は絶縁筒であり、Aは端末本体1の絶縁体と機器ブッシ
ング2との界面である。コンパクト化を図っていない図
4に示した従来のT型端末の場合には、端末の高さLを
充分確保することができるため、図2(a)に示すよう
に、電気力線が設計界面長の全体に渡って分布し、設計
界面長と有効界面長を略等しくすることができる。これ
に対し、図2(b)に示すように、コンパクト化を図り
端末の高さLを縮小しL’とした場合、電気力線は端末
本体1の肉圧の薄い部分側に集まり、設計界面長に対し
て有効界面長が短くなる。
場合、端末の高さLを縮小しても、図3に示すように、
電気力線を電気力線を設計界面長の全体に渡って分布さ
せ、設計界面長と有効界面長を略等しくすることがで
き、端末本体の肉厚の薄い部分の電気力線の密度を比較
的小さくすることができる。また、前記図5に示した面
圧とストレスの比(=ストレス/面圧)を求めてみる
と、上記のように「くびれ」を設けた場合には、上記
〔ストレス/面圧〕を略一定に保つことができるのに対
し、「くびれ」を設けない場合には、端末本体の肉厚の
薄い側(ブッシングの根元側)で上記〔ストレス/面
圧〕が大きくなることがわかった。すなわち、「くび
れ」を設けずに端末の高さLを縮小した場合には、界面
面圧から期待される以上の電界が加わっていることを示
している。本実施例のT型端末を組み立て絶縁性能を調
べたところ、表1に示すようになった。
料1では45kVで機器ブッシング2(エポキシ)と端
末本体1の絶縁筒(ゴム)の界面で絶縁破壊を起こし、
また、資料2では、55kVで上記と同様の絶縁破壊を
起こした。これに対し、「くびれ」を設けた場合には、
資料1では、75kVで端末本体1の絶縁筒が貫通破壊
を起こし、資料2では、85kVで同様な絶縁破壊を起
こした。以上の試験結果から明らかなように、「くび
れ」のある場合には、破壊値も充分高く、破壊箇所も界
面とは関係がない絶縁筒ゴムの貫通破壊であるのに対
し、「くびれ」のない場合には、機器ブッシング2のエ
ポキシと絶縁筒8のゴムとの界面で破壊しており、明ら
かに「くびれ」により面圧の高い側への電界集中させた
効果が現れている。
は、機器ブッシングの先端側の界面圧力の高い側が高電
界となるように、上記絶縁筒と端子挿入部の接続部分近
傍の端子挿入部側にくびれ部を設けたので、電気力線を
電気力線を設計界面長の全体に渡って分布させ、端末本
体の肉厚の薄い部分の電気力線の密度を比較的小さくす
ることができる。このため、必要な絶縁性能を確保しつ
つ、機器直結端末のコンパクト化を図ることが可能とな
った。
ある。
す図である。
る。
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 弾性部材からなる絶縁体で形成され、機
器ブッシングおよび絶縁栓との嵌合面を有する絶縁筒
と、ケーブル導体に接続された端子を挿入する端子挿入
部を具備し、上記機器ブッシングの挿入方向と上記端子
の挿入方向とが互いに直交する方向に配置された端末本
体を備え、 上記絶縁筒の上記嵌合面を機器ブッシングに嵌合させ、
上記端子を端子挿入部に挿入して機器ブッシングの導体
と接続するとともに、上記絶縁栓を上記絶縁筒の嵌合面
に嵌合させ、絶縁筒および絶縁栓を機器ブッシングの軸
方向に押し付けて上記絶縁筒の弾性により、上記絶縁筒
と機器ブッシングの絶縁体および上記絶縁栓との間の界
面圧力を確保する機器直結型端末において、 上記機器ブッシングの先端側が高電界となるように、上
記絶縁筒と端子挿入部の接続部分近傍の端子挿入部側
に、絶縁体のくびれ部を設け、くびれ部の絶縁層の厚さ
を他の部分の絶縁厚さと同じにしたことを特徴とする機
器直結型端末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09987796A JP3337904B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 機器直結型端末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09987796A JP3337904B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 機器直結型端末 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09289050A JPH09289050A (ja) | 1997-11-04 |
JP3337904B2 true JP3337904B2 (ja) | 2002-10-28 |
Family
ID=14259043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09987796A Expired - Lifetime JP3337904B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 機器直結型端末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3337904B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012018907A (ja) * | 2010-06-11 | 2012-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 電機部品 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP09987796A patent/JP3337904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012018907A (ja) * | 2010-06-11 | 2012-01-26 | Nissan Motor Co Ltd | 電機部品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09289050A (ja) | 1997-11-04 |
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