JPS58131610A - Electric bushing and method of producing same - Google Patents
Electric bushing and method of producing sameInfo
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- JPS58131610A JPS58131610A JP57165916A JP16591682A JPS58131610A JP S58131610 A JPS58131610 A JP S58131610A JP 57165916 A JP57165916 A JP 57165916A JP 16591682 A JP16591682 A JP 16591682A JP S58131610 A JPS58131610 A JP S58131610A
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- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
- H01B17/28—Capacitor type
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は電気ブッシングとその製造方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an electric bushing and a method of manufacturing the same.
電気ブッシングは、スイッチギアや変圧器のような電気
装置内において、電力線から高電圧電力を安全に導くの
に利用されている。上記のような電気設備の金属ハウジ
ングは電気的に接地され、一般にハウジングの開口を通
って、電気設備中に導入されている高電圧電力線から絶
縁されなければならない。電気ブッシングは、最小限、
高電圧電力用の導体や絶縁手段と電気設備内でのブッシ
ングのマウント手段とを備えている。Electrical bushings are used in electrical equipment such as switchgear and transformers to safely conduct high voltage power from power lines. The metal housing of such electrical equipment must be electrically grounded and insulated from high voltage power lines that are introduced into the electrical equipment, typically through openings in the housing. Electrical bushings are minimal,
It includes conductors and insulation means for high voltage power and means for mounting the bushing within the electrical installation.
電気ブッシングは、しばしば、電気導体を備えており、
その導体は、その導体より予め決められた間隙だけ短い
金属シリンダーによって囲まれている。導体と最も内側
のシリンダー間の間隙や、シリンダー相互の間隙は絶縁
材料によって埋められている。この絶縁材料としては、
フェノール飽和紙、成型エポキシもしくはポリエステル
か樹脂シ、真空中での絶縁材料の鋳造を必要とする。Electrical bushings often include electrical conductors,
The conductor is surrounded by a metal cylinder that is shorter than the conductor by a predetermined gap. The gaps between the conductor and the innermost cylinder, as well as the gaps between the cylinders, are filled with insulating material. This insulating material is
Phenol-saturated paper, molded epoxy or polyester or resin, requires casting of insulating material in vacuum.
また、別の電気ブッシングは、導体と、該導体を囲む第
１絶縁層と、その絶縁体を囲む接地板や電界ストレス緩
和材料と、電気ブッシングが使用されている電気設備や
装置にブッシングをマウントするためのフランジ、およ
び外側の絶縁層からなっている。電界ストレス緩和材料
は、接地板から予め定められた距離だけ広げることがで
きる。Another electrical bushing includes a conductor, a first insulating layer surrounding the conductor, a grounding plate or electric field stress mitigation material surrounding the insulator, and mounting the bushing on the electrical equipment or equipment in which the electrical bushing is used. It consists of a flange, and an outer insulation layer. The electric field stress relief material can extend a predetermined distance from the ground plane.
第１絶縁層はたとえば、硬化したエポキシ樹脂もしくは
、それに類するものである。このタイプの典型的なブッ
シングは米国特許第３，６４６，２５１号でフレイドリ
ツヒによって公表されている。絶縁層や、絶縁体と電界
ストレス緩和材料の間の内表面や、絶縁体と導体間の内
表面が無ボイドであることは重要な点である。エポキシ
樹脂系が用いられる場合、ボイドが生じるのを防ぐため
に鋳造する際脱気して、真空中で成型し、圧力下で硬化
させることが、一般に要求される。したがって、この手
段では、製造時に使用不可能な不良品が許容数を越える
ので、大規模な製造を行なうことは困難である。The first insulating layer is, for example, a cured epoxy resin or the like. A typical bushing of this type is disclosed by Freidrich in US Pat. No. 3,646,251. It is important that the insulating layer, the inner surface between the insulator and the electric field stress mitigation material, and the inner surface between the insulator and the conductor be void-free. When epoxy resin systems are used, they are generally required to be degassed during casting, molded in vacuum, and cured under pressure to prevent voiding. Therefore, with this method, the number of defective products that cannot be used during production exceeds the allowable number, making it difficult to carry out large-scale production.
この発明の一態様によれば、電気ブッシングは（ａ）電
気導体と、
（ｂ）電気導体の中間の長さに亘って、該電気導体に重
畳されており、かつ導体の端部は突出するようになって
いる、無ボイド絶縁材料を含む第１絶縁層と、
（Ｃ）上述の第１絶縁層の少なくとも中間の長さ以上に
重ねられた電界ストレス緩和層と、（ｄ）上述の電界ス
トレス緩和層と電気的に接続したフランジと、
（ｅ）絶縁層であって、この絶縁層によって、７ランジ
と導体とがしっかりと機械的に接続されておシ、フラン
ジおよび延在している導体の端部に接着した外側の堅い
絶縁層。According to one aspect of the invention, an electrical bushing includes (a) an electrical conductor; (b) superimposed on the electrical conductor over an intermediate length of the electrical conductor, and an end of the electrical conductor protrudes; (C) an electric field stress relaxation layer stacked over at least an intermediate length of the first insulating layer, and (d) an electric field a flange electrically connected to the stress relief layer; (e) an insulating layer, the insulating layer providing a firm mechanical connection between the flange and the conductor; A hard outer insulating layer glued to the end of a conductor.
とを備えている。It is equipped with
一方、この発明では、電気ブッシングの製造方法は、
（ａ）無ボイドの電気絶縁材料によって構成される第１
絶縁層を、その層を越えて延在している電気導体の端部
を残して、電気導体の中間レベル以上に設ける、
（ｂ）上記絶縁層の少なくとも中間の長さ°以上に電界
ストレス緩和材料の層を設ける、
（Ｃ）上記′の電界ストレス緩和層に７ランジを電気的
に接続する、
（ψフランジと導体の間が、機械的にしっかりと接続さ
れるように、７ランジおよび導体の端部の広がりに、外
側の堅い絶縁層を接着する、という段階を備えている。On the other hand, in the present invention, the method for manufacturing an electric bushing includes: (a) a first bushing made of a void-free electric insulating material;
an insulating layer is provided above the intermediate level of the electrical conductor, leaving the ends of the electrical conductor extending beyond the layer; (b) providing electric field stress relief over at least the intermediate length of said insulating layer; (C) Electrically connect the 7 langes to the electric field stress relieving layer of ' above. This step involves gluing an outer rigid insulating layer to the expanse of the end.
この発明は、導電体の上に、エポキシ樹脂もしくは類す
る樹脂の無ボイド層を形成する必要なしに、無ボイドの
絶縁体を利用した電気ブッシングとその製造方法を提供
する。さらに、電気装置に対するブッシングの電気的接
続と機械的接続は切り離なされている。The present invention provides an electrical bushing and method of manufacturing the same that utilizes a void-free insulator without the need to form a void-free layer of epoxy or similar resin over the conductor. Furthermore, the electrical and mechanical connections of the bushing to the electrical device are decoupled.
この発明による電気ブッシングは、１５’、 ３５．６
ｇｘｖＯタイプで、６ｇｘｖ以上の高い電圧に適用する
ことができる。ブッシングの導電体は、中実でも中空で
も、電流を通すことのできる金属シリンダーでよい。導
体はできれば銅、もしくはアルミニウム、銀メッキの銅
等、他の導電率の高い金属が望しい。The electric bushing according to this invention is 15', 35.6
It is a gxvO type and can be applied to high voltages of 6gxv or higher. The electrical conductor of the bushing may be a solid or hollow metal cylinder capable of conducting electrical current. The conductor should preferably be copper or other highly conductive metals such as aluminum or silver-plated copper.
導電体はスイッチギア、変圧器等に応用される。Electric conductors are applied to switchgear, transformers, etc.
ブッシングの使用は、上記のような電気装置の接地され
た金属ケーシングを通して高圧電力線を導入することを
可能にする。ブッシングの導電体は、入力線やブッシン
グが用いられている電気装置の電気回路に、接続される
ようにする適当な端末手段を備えている。たとえば、上
記導体は電力線をとりつけられるような平な端子板が、
導体の一端に備え付けられており、導体の他端は、電気
装置内の嵌合ソケットにさし込まれるプラグ形状をして
いる。電力供給や設備の電気回路に導体を接続して用い
る手段は、限定的なものではなく、どのような入手でき
る手段でも用いることができる。The use of bushings makes it possible to introduce high-voltage power lines through the grounded metal casing of electrical equipment as described above. The electrical conductors of the bushing are provided with suitable termination means for connection to the input line or electrical circuit of the electrical device in which the bushing is used. For example, the above conductor has a flat terminal board to which a power line can be attached.
It is attached to one end of a conductor, and the other end of the conductor is in the form of a plug that is inserted into a mating socket within an electrical device. The means used to connect the conductor to the power supply or the electric circuit of the equipment is not limited, and any available means can be used.
第１絶縁層はＪ絶縁されていない端部を残すようにして
、いいかえれば、第１絶縁層に被われない部分を残して
、導電体の中央部で、中間の長さだけ被うように設けら
れる。The first insulating layer is designed to cover only the middle length at the center of the conductor, leaving an uninsulated end, or in other words, leaving a portion not covered by the first insulating layer. provided.
第１絶縁層は弾力性があるかあるいは非弾性のものでよ
く、無ボイドの熱可塑性であシ、好ましくは重合材料の
層を備えてもよい。「ことでは１無ボイド′とは、空隙
が相対的になく、基本的には、０．００フインチ（０，
０１８ｃＩＩＩ）より大きイ空隙が含まれず、好ましく
は、ｏ、ｏｏｓインチ（０゜０１：１１１）以上の大き
さの空隙を含まない材寥１を意味している。第１層の材
料は、少なくとも２００力を持つ必要がある。この材料
が重合体の場合、例エバ、ポリエチレン、エチレンプロ
ピレン共重合体、もしくはエチレンかプロピレン〒ジェ
−ンタ・ζ、ポＩす）マご、′＝、 ポリアクリレー
ト、シリコン重合体、およびエポキシ樹脂などが用いら
れる。これらの重合体は一般に、安定剤や酸化防止剤、
抗トラッキング剤因子等を′含むこともできる。高電圧
絶縁材料に用いられる典型的な構成物質としてはペネツ
クの米国特許第４，００１，１２８号、カマツクの米国
特許第４，１００，０８９号、ペネツクの米国特許ｇｒ
、４．ｘ ｓ ９，３９２号オｘヒ、カマツク等の米国
特許第４，２１９，６０７号があり、また、ペネツクの
英国特許第１，３３７．９５１号、１，３３７゜９５２
号がある。The first insulating layer may be elastic or inelastic and may comprise a layer of void-free thermoplastic, preferably polymeric material. ``In other words, 1 void-free'' means that there are relatively no voids, basically 0.00 inches (0,
It means a material 1 that does not contain voids larger than 0.018cIII), and preferably does not contain voids larger than 0.01:111 inches. The first layer material must have a force of at least 200. If this material is a polymer, e.g., polyethylene, ethylene propylene copolymer, or ethylene or propylene, polyacrylate, silicone polymer, and epoxy resin. etc. are used. These polymers generally contain stabilizers, antioxidants,
Anti-tracking agents and the like may also be included. Typical constituent materials used in high voltage insulating materials include Penetsk U.S. Pat. No. 4,001,128; Kamatsuk U.S. Pat.
,4. x s 9,392, U.S. Pat.
There is a number.
第１絶縁層の厚さは、ブッシングに加わる電圧や、特定
の材料、たとえば用いられる重合物質の誘電体特性に依
存する。一般には、その厚さは約０．１ｃＩ１１から約
５．０１の範囲で、好ましくは約０．５１から約２．０
１の範囲内にある。The thickness of the first insulating layer depends on the voltage applied to the bushing and the dielectric properties of the particular material, such as the polymeric material used. Generally, the thickness ranges from about 0.1 cI11 to about 5.01 cm, preferably from about 0.51 to about 2.0 cI11
It is within the range of 1.
第１絶縁層は既存の技術によって供給される。The first insulating layer is provided by existing technology.
一つの方法は、寸法的に復元可能な特に熱収縮性の、導
体を被う重合材料の管状物を置き、その後、導体と親密
に接触するように管を収縮させるために加熱する。熱収
縮性の重合体管状物およびそれを製造する方法は、例え
ば、タックの米国特許第３，０８６，２４２号で知られ
ている。加熱せず回復する寸法的に復元可能な物質は、
また、エバンス等の米国特許第４，１３５，５５３号と
して公知である。One method is to place a dimensionally recoverable, particularly heat-shrinkable, tubing of polymeric material over the conductor and then heat it to shrink the tube into intimate contact with the conductor. Heat-shrinkable polymeric tubing and methods for making the same are known, for example, from Tuck, US Pat. No. 3,086,242. Dimensionally recoverable materials that recover without heating are
It is also known as U.S. Pat. No. 4,135,553 to Evans et al.
絶縁層と導体の間の界面のボイドは、導体と絶縁体の間
に配置された電界が放電やついにはブッシングの破損を
起こす結果となるので、界面は、無ボイドでなければな
らない。金属導体と絶縁層の表面の欠陥によって、導体
と第１絶縁層の間に無ボイド界面を設けることが困難で
ある。この問題を除去するために、絶縁層表面に、中間
導体層を付着する方法が用いられる。該導体層は絶縁層
の表面を導電性にして、この誘電層と導体の間のボイド
は、ファラディの法則によって、有害な電界を招かない
。上記導体層には、金属層、カーボンブラック層、黒鉛
層、もしくは、絶縁層の内側に他の導電性の金属を被覆
した層などが適している。この導体層は、金属の真空付
着やたとえば絶縁体の内表面に塗料を吹き付けるなど、
導電性塗料で塗布する方法によって得られ、また、たと
えばアルミホイル等の金属層が、絶縁層が付けられる前
に導体を被うように加えることもできる。このホイルは
絶縁層に無ボイド界面で接着されている。The interface must be void-free, since voids at the interface between the insulating layer and the conductor can result in electric fields placed between the conductor and the insulator causing electrical discharges and eventually failure of the bushing. Defects on the surface of the metal conductor and the insulating layer make it difficult to provide a void-free interface between the conductor and the first insulating layer. In order to eliminate this problem, a method is used in which an intermediate conductor layer is deposited on the surface of the insulating layer. The conductive layer makes the surface of the insulating layer electrically conductive, and voids between the dielectric layer and the conductor do not introduce harmful electric fields according to Faraday's law. A metal layer, a carbon black layer, a graphite layer, or a layer in which the inside of an insulating layer is coated with another conductive metal is suitable for the conductor layer. This conductive layer can be formed by vacuum deposition of metal or by spraying paint onto the inner surface of the insulator, for example.
It is obtained by coating with a conductive paint; it is also possible for a metal layer, for example aluminum foil, to be added over the conductor before the insulating layer is applied. This foil is bonded to the insulating layer with a void-free interface.
電界ストレス緩和層は第１絶縁層を被って設けられてお
り、上記絶縁層と同じ、全長の、広がりをもつことがで
きるが、一般に、この電界ストレス緩和を横ぎって第１
絶縁層の端部が伸びるようになるよう、第１絶縁層の中
央部で中間の長さを被うように広がっている。電界スト
レス緩和層は、導電体と接地の間に、電界を起こさせる
電位を低減する。この場合の接地は、電気装置金属ハウ
ジングがブッシングと電気的に接続しているポイントで
ある。下記にさらに詳細に述べるように、電気的に接続
されている。電界ストレス緩和層は、電界ストレス緩和
層の各端部で生じる電界が最小となるのに十分な間隔で
、アースされている点から広がっているべきである。The electric field stress relief layer is provided over the first insulating layer, and can have the same overall length and extent as the insulating layer, but generally the first layer extends across the electric field stress relief layer.
It widens to cover an intermediate length at the center of the first insulating layer so that the ends of the insulating layer are elongated. The electric field stress mitigation layer reduces the potential that causes an electric field between the conductor and ground. Ground in this case is the point at which the electrical device metal housing is electrically connected to the bushing. electrically connected as described in further detail below. The electric field stress relief layer should extend from the grounded point at a distance sufficient to minimize the electric field developed at each end of the electric field stress relief layer.
使用されている電界ストレス゛緩和材料は公知であり、
典型的な材料としては、重合体、好ましくは熱可塑性で
、内容物に導電性粒子を散在させた材料が用いられる。The electric field stress mitigation material used is well known.
Typical materials include polymers, preferably thermoplastics, whose contents are interspersed with conductive particles.
導電性粒子には例えば、カーボンブラック、黒鉛、シリ
コンカーバイド粒子等が用いられ、粒子を含む材料は、
塗料の形状あるいは、物体の形を形成しうる固体の重合
物質であり、例として、ペネツクの米国特許第３，９５
０，６０４号があげられる。For example, carbon black, graphite, silicon carbide particles, etc. are used as the conductive particles, and the materials containing the particles are:
A solid polymeric material that can form the shape of a paint or the shape of an object, such as Penetsk U.S. Pat. No. 3,95
No. 0,604 is mentioned.
電界ストレス緩和材料は、既存の技術で第１絶縁層に加
えられる。電界ストレス緩和材料が、たとえば、エポキ
シ樹脂の如き液体の硬化樹脂系の中にシリコンカーバイ
ド粒子を混合した材料のような塗料である場合、吹き付
け、はけ塗等の方法で＠１絶縁層の表面に被覆される。The electric field stress relieving material is applied to the first insulating layer using existing techniques. If the electric field stress relieving material is a paint such as a material in which silicon carbide particles are mixed into a liquid hardened resin system such as an epoxy resin, the surface of the insulating layer @1 is coated by spraying, brushing, etc. coated with.
一方、電界ストレス緩和材料は、たとえば米国特許第３
，９５０，６０４号に示されるような熱収縮性の管状物
のような寸法的に復元可能な形式とすることができる。On the other hand, electric field stress relieving materials are disclosed in, for example, U.S. Pat.
, 950,604, may be in a dimensionally recoverable form, such as a heat-shrinkable tubing as shown in US Pat.
電界ストレス緩和層は、第１絶縁層を被うように熱収縮
性の管状物を置き、管状物が第１絶縁層と密着するよう
収縮させるように加熱する方法で得られる。The electric field stress relaxation layer can be obtained by placing a heat-shrinkable tubular material over the first insulating layer and heating the tubular material so as to contract the tubular material into close contact with the first insulating layer.
第１絶縁層に電界ストレス緩和層を加える別の方法とし
て、絶縁層と電界ストレス緩和層を、この２・つの材料
が積層を形成するように共通押出による方法がある。こ
れらの材料にてなる共通押出しされた管は、上述した米
国特許３，０８６，２４２号や４，１３５，５５３号の
ような公知の方法を用いた熱収縮性のような寸法的復元
性をもたせることもできる。材料の共通押出しは、材料
間の界面を無ボイドにする。ボイドの除去は、結局、ブ
ッシングの破損を招く局部放電を防ぐために重要なこと
である。Another method of adding an electric field stress relief layer to the first insulating layer is to co-extrude the insulation layer and the electric field stress relief layer so that the two materials form a laminate. Commonly extruded tubes of these materials can be made dimensionally resilient, such as heat shrinkable, using known methods such as those of U.S. Pat. You can also let it stand. Co-extrusion of the materials makes the interface between the materials void-free. Removal of voids is important to prevent localized discharges that ultimately lead to failure of the bushing.
フランジは電気的に接地されており、装置の金属ハウジ
ングと導電体間における放電を防止しているブッシング
の電界ストレス緩和層Ｋ、電気的に接続されている。一
般に、接続はブッシングの中央部でなされている。ブッ
シングの金属フランジを導体を囲む絶縁層に接続する従
来の方法は、一般的に、ブッシングの中央とフランジが
直接機械的に、か２電気的に接続するよう製造されてい
た。この方法では、ブッシングにおいて不利であると解
かつている電気的最大応力が存在するのと同じ場所に、
機械的応力が生じる。この発明のブッシングでは、装置
に対するブッシングの電気的接続と機械的接続を分離し
た。フランジは金属であることが好ましいが、必らずし
も全て金属である必要はなく、たとえば金属要素を含む
プラスチックであってもよい。金属要素はプラスチック
の中に埋め込まれているかもしくは、電気装置の壁に固
定するプラスチックフランジを通って挿入した金属ボル
トである。この明細書においては、金属フランジは、す
べての金属フランジ、金属要素を内部にもしくは貫通し
て有している非金属７ランジをも含むものと理解された
い。電界ストレス緩和層とその下に設けた第１絶縁層と
に加わる機械的応力が最小となることを保証して、電界
スト〈
レス緩和層に加わる力がホウ（るように、導体を設置す
ることにより、金属７ランジとの間で電気的な接続が行
なわれる。たとえば、後にさらに詳しく述べるように、
電界ストレス緩和層は、電界ストレス緩和層と金属７ラ
ンジや非金属の金属要素をもつ７ランジの間を接続する
ワイヤもしくは金属線を持つ導電性の表面層を備えてい
る。The flange is electrically grounded and electrically connected to the electrical field stress relief layer K of the bushing, which prevents electrical discharge between the metal housing of the device and the electrical conductor. Generally, the connection is made in the center of the bushing. Traditional methods of connecting a metal flange of a bushing to an insulating layer surrounding a conductor have generally produced a direct mechanical or electrical connection between the center of the bushing and the flange. In this method, the bushing is placed at the same location where the electrical maximum stress, which is known to be unfavorable, is present.
Mechanical stress occurs. The bushing of this invention separates the electrical and mechanical connections of the bushing to the device. The flange is preferably metallic, but need not be entirely metallic, for example it may be plastic with metallic elements. The metal elements are embedded in the plastic or are metal bolts inserted through plastic flanges that fasten to the wall of the electrical device. In this specification, metal flanges are to be understood to include all metal flanges, as well as non-metallic flanges which have metal elements inside or through them. The conductor is installed so that the mechanical stress applied to the electric field stress relaxation layer and the first insulating layer provided thereunder is minimized, and the force applied to the electric field stress relaxation layer is reduced. This provides an electrical connection to the metal 7 flange.For example, as will be discussed in more detail below,
The electric field stress relief layer includes a conductive surface layer having wires or metal lines connecting between the electric field stress relief layer and the metal 7 langes or 7 langes with non-metallic metal elements.
フランジと導体の間の機械的接続は、第１絶縁層を越え
て延在している導体の端にフランジを接続している外側
の固い絶縁体層により行なわれている。この絶縁体は、
ブッシングが取り付けられて使用されている間受ける力
に耐え得る材料で構成される。このような力は、たとえ
ば導体生フランジの間の軸方向の圧縮力は、およそ４０
００ポンド（１８，０ＯＯＮ）である。外側の絶縁体層
に使用される材料は、例えば、硬化型エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、ファイバー補強したエポキシ樹脂やポ
リエステル樹脂、特に、グラスファイバー補強のエポキ
シとポリエステル等がある。硬化エポキシ樹脂は環式脂
肪族エポキシ樹脂である。The mechanical connection between the flange and the conductor is made by an outer rigid insulating layer connecting the flange to the end of the conductor extending beyond the first insulating layer. This insulator is
Constructed of a material capable of withstanding the forces to which the bushing is subjected while installed and in use. Such forces, for example, the axial compressive force between conductor green flanges, are approximately 40
00 pounds (18,00ON). The materials used for the outer insulating layer include, for example, curable epoxy resins, polyester resins, fiber-reinforced epoxies and polyester resins, especially glass fiber-reinforced epoxies and polyesters. The cured epoxy resin is a cycloaliphatic epoxy resin.
使用される材料は実質上非トラツキングであシ、アルミ
ナトリハイドレイトが樹脂に加えられているような公知
の非トラツキング添加物であるべきである。トラッキン
グ材料が用いられる場合には、非トラツキング層がその
材料上に被覆される。The materials used should be substantially non-tracking and should be known non-tracking additives such as alumina trihydrate added to the resin. If a tracking material is used, a non-tracking layer is coated over the material.
いくつかの実施例では外側の絶縁体は、小さな間隙によ
って電界ストレス緩和層の表面と分割され得る。もし間
隙が存するならば、この間隙は、好ましくはエアーギャ
ップであるが、シリコンやサルファヘキサフルオライド
などのフレキシブル材料などで充填してもよい。外側の
絶縁体は、間隙内での放電を防ぐために好ましくは第１
絶縁体層の端部に対して密閉されている。外側の絶縁体
はブッシング内への湿気の侵入、および外側の絶縁体と
導体間の機械的な接続のために導体に対して密閉されて
いる。In some embodiments, the outer insulator may be separated from the surface of the field stress relief layer by a small gap. If a gap exists, this gap is preferably an air gap, but may be filled with a flexible material such as silicone or sulfur hexafluoride. The outer insulator is preferably the first insulator to prevent electrical discharge within the gap.
Sealed against the ends of the insulator layer. The outer insulator is sealed against the conductor for moisture ingress into the bushing and mechanical connection between the outer insulator and the conductor.
電界ストレス緩和層は、その上方に付加的絶縁層が置か
れているが、外側の絶縁体に触れないようにしてあり、
電気的特性を改善している。The electric field stress relief layer has an additional insulating layer placed above it, but does not touch the outer insulator.
Improved electrical characteristics.
外側の絶縁層は、ブッシングの内部構成要素を包んで成
型される。この場合、成型材料、たとえば、樹脂が、密
閉のために導体や第１絶縁層の端部の外側に付着するよ
うにしているということが重要である。この場合、電界
ストレス緩和層と外側絶縁体間に、空隙を設ける必要が
あるならば、電界ストレス緩和層を被って加えられるモ
ールド分離媒体を使用することによって空隙が作られる
。An outer insulating layer is molded over the inner components of the bushing. In this case, it is important that the molding material, for example a resin, adheres to the outside of the conductor and the ends of the first insulating layer for sealing purposes. In this case, if a gap is needed between the field stress relief layer and the outer insulator, the gap is created by using a mold separation medium applied over the field stress relief layer.
の
外側の絶縁体層は特定の１つ戸もしくは複数の導体に対
して密閉するとともに、外側絶縁体層と同種の材料にて
なるプラグを所定位置に成型するという方法によって第
１絶縁層を密閉している。The outer insulating layer seals against the particular conductor or conductors, and the first insulating layer is sealed by molding in place a plug made of the same material as the outer insulating layer. are doing.
外側絶縁層がセグメントとして作られる場合、セグメン
トはブッシングの構成物を包んで配置され、単一の絶縁
層を形成するため互いにシールされる。１つの具体例に
おいては、絶縁体層はファイバー補強プラスチックの管
であシ、絶縁体管の両端で金属エンドキャップを使用し
て導体に固定される。金属エンドキャップは導体と絶縁
管との間で密嵌するように嵌め込まれる。If the outer insulation layer is made as segments, the segments are placed around the bushing arrangement and sealed together to form a single insulation layer. In one embodiment, the insulator layer is a fiber-reinforced plastic tube that is secured to the conductor using metal end caps at each end of the insulator tube. The metal end cap is fitted tightly between the conductor and the insulating tube.
以下にこの発明による電気ブッシングとその怪！１造方
法の一実施例を添付図面とともに説明する。Below is the electric bushing according to this invention and its mysterious features! An embodiment of the manufacturing method will be described with reference to the accompanying drawings.
第１図はブッシングの側面図であり、第２図は第１図で
示しているブッシングの７ランジと電界ストレス緩和層
との間の電気的な接続部、およびフランジと導 体との
間の機械的な装着部を拡大した側面図である。Figure 1 is a side view of the bushing, and Figure 2 shows the electrical connection between the 7 flanges of the bushing shown in Figure 1 and the electric field stress relaxation layer, and the connection between the flange and the conductor. FIG. 3 is an enlarged side view of a mechanical attachment part.
第１図では、金属７ランジ？は外面の絶縁層４に、はめ
込まれている。絶縁層は導電体６の端部８と１０で、導
電体６に密閉されている。第１の絶縁層１２は、端部８
と１０との間で導体６の長さの部分を被っている。該第
１絶縁層１２は、約ａ ｏ ｏ ｖ ／ｍｉ ｌ （１
１８ＫＶ／ｆｆ１）の絶縁耐力をもつ重合体物質の無ボ
イド層である。絶縁層１２の内表面は、例えばアルミニ
ウム、銀、黒鉛（図示しない）の蒸着された導体層をも
っている。電界ストレス緩和材料の層１４は第１絶縁層
１２を被っている。フランジ２は金属で、電界ストレス
緩和材料の２つのスリーブ１８と２０の下を横ぎる導体
層１６を通る電界ストレス緩和材料（第２図でさらに詳
しく示すように）に電気的に接続されている。In Figure 1, 7 metal lunges? is fitted into the insulating layer 4 on the outer surface. The insulating layer is sealed to the conductor 6 at its ends 8 and 10. The first insulating layer 12 has an end portion 8
and 10, covering the length of the conductor 6. The first insulating layer 12 has a thickness of about a o ov /mil (1
It is a void-free layer of polymeric material with a dielectric strength of 18 KV/ff1). The inner surface of the insulating layer 12 has a vapor-deposited conductor layer of, for example, aluminum, silver, or graphite (not shown). A layer of electric field stress relief material 14 overlies first insulating layer 12 . The flange 2 is metallic and electrically connected to the field stress relief material (as shown in more detail in FIG. 2) through a conductor layer 16 that passes beneath the two sleeves 18 and 20 of field stress relief material. .
第１図に示すブッシングは、管１２を越えて延在してい
る導体の端部８と１０を残して、導電体６を被う、熱収
縮性の管やスリーブの型式で重合絶縁材料１２を配置す
ることによって製造することができる。スリーブの内表
面は付着されたアルミニウムや銀および黒鉛の接着性導
体層で被われている。熱収縮性材料のスリーブは、導電
体に接続して収縮するように加熱される。一方、熱収縮
性ノ管やスリーブの型式の電界ストレス緩和材料１４は
、熱回復性の絶縁層１２を被うように配置され、この絶
縁層に接続して収縮するよう加熱される。この電界スト
レス緩和材料の管は、第１図に示されるように、絶縁層
１２よシ幾分短く、絶縁層１２の端部２２と２４が電界
ストレス緩和材料の層を越えて延在している。The bushing, shown in FIG. It can be manufactured by arranging. The inner surface of the sleeve is covered with an adhesive conductive layer of deposited aluminum, silver and graphite. A sleeve of heat-shrinkable material is heated so that it connects to the electrical conductor and contracts. On the other hand, a heat-shrinkable tube or sleeve-type electrical field stress relief material 14 is placed over the heat-recoverable insulating layer 12 and heated so as to connect to and contract with the insulating layer. The tube of field stress relief material is somewhat shorter than the insulation layer 12, as shown in FIG. 1, with ends 22 and 24 of the insulation layer 12 extending beyond the layer of field stress relief material. There is.
絶縁層１２と電界ストレス緩和層１４の間の界面は無ボ
イドであるべきであって、絶縁層１２と電界ストレス緩
和層１４は、この場合無ボイドの界面が作シ出されるよ
う一緒に押し出される。この実施例では、これらは熱収
縮性の管やスリーブは別々のものとして構成している。The interface between the insulation layer 12 and the field stress relief layer 14 should be void-free, and the insulation layer 12 and the field stress relief layer 14 are then extruded together so that a void-free interface is created. . In this embodiment, these are constructed as separate heat-shrinkable tubes and sleeves.
熱回復性の管の間に無ボイド界面を設けるために、電界
ストレス緩和層１４が加えられる前に、グリース層たと
えばシリコングリース層を熱回復性の絶縁層１２に加え
ることが望ましい。In order to provide a void-free interface between the thermally recoverable tubes, it is desirable to apply a grease layer, such as a silicone grease layer, to the thermally recoverable insulating layer 12 before the electric field stress relief layer 14 is applied.
金属７ランジ２は第２図に詳しく示すように電界ストレ
ス緩和層１４に電気的に接続されている。The metal 7 flange 2 is electrically connected to the electric field stress relief layer 14, as shown in detail in FIG.
電界ストレス緩和層と金属フランジの接続部は型とシは
すし剤で被覆されている。非トラツキング性のエポキシ
樹脂を有する外面の絶縁層４は適宜位置に成型されてお
シ、この層４は無ボイドである必要はない。エポキシ樹
脂は、゛金属フランジ２、導体の端部８および１０．そ
して第１絶縁層１２の端部２２と２４に付着している。The connection portion between the electric field stress relaxation layer and the metal flange is coated with a molding agent. An outer insulating layer 4 comprising a non-tracking epoxy resin is molded in place, and this layer 4 need not be void-free. The epoxy resin is applied to the metal flange 2, the ends 8 and 10 of the conductor. It is attached to the ends 22 and 24 of the first insulating layer 12.
この樹脂は、固結の際に水分の進入防止のために導体８
と１０を密封し、７ランジ２と導体の間のフレキシブル
でない機械的な接続をするために７ランジ２をはめこみ
第１絶縁層２２と２４を密封するように固まっている。This resin is applied to the conductor 8 to prevent moisture from entering during consolidation.
and 10, and is hardened to seal the first insulating layers 22 and 24 with the 7 flange 2 fitted to provide a non-flexible mechanical connection between the 7 flange 2 and the conductor.
上述のように、外側の絶縁層４は、ブッシングの他の構
成部分を被った空間に注ぎ込んで鋳造するか、分割した
型に前もって鋳造し、それからブッシングの部品を組み
立てて７ランジと導体を密封するかで形成することがで
きる。As mentioned above, the outer insulation layer 4 can be poured and cast into the space overlying the other components of the bushing, or it can be precast in a split mold and then the parts of the bushing assembled to seal the 7 langes and conductors. It can be formed by
フランジ２と電界ストレス緩和層１４間の電気的な接続
を容易にするために、フランジ２と電界ストレス緩和層
１４を貫通して穴５を設ける。（図示の目的のために１
つだけ穴を示したが、必要ならば、７ランジを通る穴、
もしくは別の形状の穴を加えてもよい）電界ストレス緩
和層１４の表面の一部を被っている導体層１６は、カー
ボンブラックを含む導電ペイント層である。用いること
のできる他の導体層として、たとえば、１０ミル（０，
０２５ｃＩＩＩ）の厚さの金属板も用いられる。該導体
層は電界ストレス緩和材料でできている、より短い２つ
のスリーブ１８と２０の下を横ぎっており、電界ストレ
ス緩和層１４に接続している。In order to facilitate electrical connection between the flange 2 and the electric field stress relief layer 14, a hole 5 is provided through the flange 2 and the electric field stress relief layer 14. (For illustration purposes 1
Only one hole is shown, but if necessary, a hole through seven lunges,
(Or, holes of other shapes may be added.) The conductor layer 16 covering a part of the surface of the electric field stress relaxation layer 14 is a conductive paint layer containing carbon black. Other conductor layers that can be used include, for example, 10 mil (0,
Metal plates with a thickness of 0.025cIII) are also used. The conductor layer traverses under two shorter sleeves 18 and 20 of field stress relief material and connects to the field stress relief layer 14.
金属ワイヤ９は導体層１６のまわりに巻かれ、絶縁層４
と金属７ランジ２の中の穴５に挿入されており、プラグ
１１によって金属７ランジ２に接続されている。第２図
で示されるとおり、電界ストレス緩和層１４と絶縁層４
０間には、空隙１３が存在する。それで、ブッシングの
中央部においては、金属７ランジはブッシングの残りの
部分に電気的に接続されているが、機械的には接続され
ていない。このことが特に、電気的応力が最も高い領域
においてフランジと電界ストレス緩和層ご間の機械的応
力を最小にしている。Metal wire 9 is wound around conductor layer 16 and insulating layer 4
and is inserted into the hole 5 in the metal 7 flange 2, and is connected to the metal 7 flange 2 by a plug 11. As shown in FIG. 2, the electric field stress relaxation layer 14 and the insulating layer 4
A gap 13 exists between the two. Thus, in the center of the bushing, the metal 7 langes are electrically connected to the rest of the bushing, but not mechanically. This minimizes the mechanical stress between the flange and the field stress relief layer, particularly in areas where the electrical stress is highest.
７ランジがブッシングの導体の一端と機械的に接続して
いることが第２図で示されている。金属フランジ２は、
共に使用される電気的な装置（図示しない）に連結され
ている。金属フランジ２はレメ緩和層１４から分離され
ている。外側の絶縁層４は導体の端部８に密封されてい
る。フランジモーメントが約３０００インチ／ポンド（
４９，００ＯＮｍ）の力に耐えることができなければな
らない。It is shown in FIG. 2 that the 7 langes are mechanically connected to one end of the conductor of the bushing. The metal flange 2 is
It is connected to electrical equipment (not shown) used together. The metal flange 2 is separated from the lemme relaxation layer 14. The outer insulating layer 4 is sealed to the ends 8 of the conductor. The flange moment is approximately 3000 inches/lb (
It must be able to withstand a force of 49,00 ONm).
第１図はこの発明のブッシングの一実施例を示す側面断
面図、第２図は第１図に示したブッシングと電界ストレ
ス緩和層との間の電気的接続部および７ランジと電気導
体との間の機械的な装着部を拡大した側面断面図である
。
２・・・・・・フランジ、４・・・・・・絶縁層、６・
・・・・・導電体特許出願人 レイケム・コーポレイシ
ョン代理人弁理士青山 葆外８名
手続補正書（方式）
昭和５８年３月８日
特許庁長官殿
２、発明の名称
電気ブッシングとその製造方法
３、補正をする者
メンロパーク、コンスチチューション・ドライブ３００
番
名称 レイケム・コーポレイションFIG. 1 is a side cross-sectional view showing one embodiment of the bushing of the present invention, and FIG. 2 is an electrical connection between the bushing and the electric field stress relaxation layer shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged side cross-sectional view of a mechanical attachment portion between the two. 2...Flange, 4...Insulating layer, 6...
...Conductor patent applicant Raychem Corporation Patent attorney Aoyama Sogai 8 Procedural amendment (method) March 8, 1980 To the Commissioner of the Japan Patent Office 2 Name of the invention Electric bushing and its manufacturing method 3. Corrector Menlo Park, 300 Constitution Drive
Number name Raychem Corporation
Claims (1)
されており、かつ導体の端部は突出するようになってい
る、無ボイド絶縁材料を含む第１絶縁層と、 （Ｃ）上述の第１絶縁層の少なくとも中間の長さ以上に
重ねられた電界ストレス緩和層と、−）上述の電界スト
レス緩和層と電気的に接続したフランジと、 （ｅ）絶縁層であって、この絶縁層によって、フランジ
と導体とがしつかシと機械的に接続されており、フラン
ジおよび延在している導体の端部に接着した外側の堅い
絶縁層。 とを有する電気ブッシング。 ＜２）電界ストレス緩和層が上述の第１絶縁層と同一長
さである特許請求の範囲第１項記載のブッシング。 （３）電界ストレス緩和層が、該電界ストレス緩和層を
越えて延在する絶縁層の端部以外の、上述の第１絶縁層
の中央部を越えて延びている特許請求の範囲第１項記載
のブッシング。 （４）第１絶縁層が弾力性のある材料の層である、上記
特許請求の範囲のいずれかに記載のブッシング。 （５）第１絶縁層が熱可塑性材料の層である、上記特許
請求の範囲のいずれかに記載のブッシング。 （６）電界ストレス緩和層は、導電性の粒子が散乱して
含まれている熱可塑性重合体を有する、上記特許請求の
範囲のいずれかに記載のブッシング。 （７）外側の堅い層が硬化エポキシ樹脂を有する、」二
記特許請求の範囲のいずれかに記載のブッシング。 ［Ｆ］）エポキシ樹脂がチクロアリファティック（ｃｙ
ｃｌｏ−ａｌｉｐｈａｔｉｃ）エポキシ樹脂である上記
特許請求の範囲のいずれかに記載のブッシング。 （９）上述の外側の堅い絶縁層が実質的に非トラツキン
グ性である、上記特許請求の範囲のいずれかに記載のブ
ッシング。 αＧ上述の第１絶縁層および／または、電界ストレス緩
和層が、重合材料で寸法的回復可能な管状物を備えた、
上記特許請求の範囲Ｑいずれかに記載のブッシング。 ω上記管状物が熱収縮性の管状物である、特許請求の範
囲第１０項記載のブッシング。 （ｊ２Ｘａ）無ボイドの電気絶縁材料によって構成され
る第１絶縁層を、その層を越えて延在している電気導体
の端部を残して、電気導体の中間長さ以上に設ける、。 （ｂ）上記絶縁層の少なくとも中間の長さ以上に電界ス
トレス緩和材料の層を設ける、 （Ｃ）上述の電界ストレス緩和層にフランジを電気的に
接続する、 ＠）７ランジと導体の間が、機械的にしっかシと接続さ
れるように、フランジおよび導体の端部の広がシに、外
側の堅い絶縁層を接着する、以上の段階を有する電気ブ
ッシングの製造方法。 中止述の第１絶縁層が、重合体絶縁材料の寸法的に回復
可能な管状物を、電気導体をおおうようにうに、管状物
を回復させることによって設けられる、特許請求の範囲
第１２項記載の方法。 （６）上述の電界ストレス緩和層が重合体電界ストレス
緩和材料の寸法的に回復可能な管状物を、第１絶縁層を
おおうように配置し、それから、電気導体に密接に接続
するように管状物を回復させることによって設けられる
、特許請求の範囲第１２もしくは１３項記載の方法。 （５）上述の第１絶縁層および電界ストレス緩和層が、
互いに押し出された管状物を、上述の導体をおおうよう
に配置し、それから、電気導体と密接に０６）上記寸法
的に回復可能な管状物が、熱収縮性の管状物である、特
許請求の範囲第１３項ないし１５項記載の方法。 （５）上記外側の堅い絶縁層が、ブッシングの内容物を
おおうように硬化性樹脂を形成し、樹脂を硬化すること
によって、フランジおよび電気導体の端部に連結される
特許請求の範囲第１２項ないし１６項記載の方法。 ＯＢ）上記外側の堅い絶縁層が前もって製造され、ブッ
シングの内容物をおおって組み付けられ、７ランジおよ
び導体の延在した端部を密閉する特許請求の範囲第１２
項ないし１６項記載の方法。[Scope of Claims] (1) (a) an electric conductor; and Φ) which overlaps the electric conductor over an intermediate length thereof, and whose ends protrude. (C) an electric field stress relieving layer stacked over at least the middle length of the first insulating layer; (e) an insulating layer, the insulating layer providing a rigid mechanical connection between the flange and the conductor, the flange and the end of the extending conductor Glued outer hard insulating layer. and an electric bushing. <2) The bushing according to claim 1, wherein the electric field stress relaxation layer has the same length as the first insulating layer. (3) Claim 1, wherein the electric field stress relieving layer extends beyond the central portion of the first insulating layer, other than the end portions of the insulating layer that extend beyond the electric field stress relieving layer. Bushing as described. (4) A bushing according to any of the preceding claims, wherein the first insulating layer is a layer of resilient material. (5) A bushing according to any of the preceding claims, wherein the first insulating layer is a layer of thermoplastic material. (6) The bushing according to any of the above claims, wherein the electric field stress relaxation layer includes a thermoplastic polymer containing scattered conductive particles. (7) A bushing according to any of the second claims, wherein the outer rigid layer comprises a cured epoxy resin. [F]) Epoxy resin is cycloaliphatic (cy
A bushing according to any of the preceding claims, which is a clo-aliphatic epoxy resin. (9) A bushing according to any of the preceding claims, wherein said outer hard insulating layer is substantially non-tracking. αG, wherein the first insulating layer and/or the electric field stress relief layer comprises a dimensionally recoverable tubular body made of polymeric material;
A bushing according to any one of the above claims Q. ω The bushing according to claim 10, wherein the tubular member is a heat-shrinkable tubular member. (j2Xa) A first insulating layer comprised of a void-free electrically insulating material is provided over an intermediate length of the electrical conductor, with the ends of the electrical conductor extending beyond the layer. (b) providing a layer of electric field stress relieving material over at least the middle length of the insulating layer; (C) electrically connecting the flange to the electric field stress relieving layer; A method of manufacturing an electrical bushing having the steps of: gluing an outer rigid insulating layer to the flange and the flare of the end of the conductor so as to be mechanically and firmly connected; Claim 12, wherein the first insulating layer is provided by restoring a dimensionally recoverable tubing of polymeric insulating material over the electrical conductor. the method of. (6) disposing a dimensionally recoverable tubing of polymeric electrical field stress mitigation material such that the field stress mitigation layer described above overlays the first insulating layer; 14. A method according to claim 12 or 13, provided by restoring an object. (5) The above-mentioned first insulating layer and electric field stress relaxation layer are
06) The extruded tubing is placed over the conductor and then brought into close contact with the electrical conductor.06) The dimensionally recoverable tubing is a heat-shrinkable tubing. The method according to range items 13 to 15. (5) The outer rigid insulating layer is connected to the flange and the end of the electrical conductor by forming a curable resin over the contents of the bushing and curing the resin. The method described in items 1 to 16. OB) The outer rigid insulating layer is prefabricated and assembled over the contents of the bushing and seals the 7 langes and the extended ends of the conductors.
The method described in items 1 to 16.
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