JPH01250764A - 高電圧設備で使用するための絶縁部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、合成材料からなる絶縁本体と、該絶縁本体に
それぞれ少なくとも１つの一体的に形成されて、高圧側
の被支持作用部材及び設備の接地されたフレーム部材と
接続するための金属金具とを備え、高電圧の設定または
測定のための分圧器の分野で用いられる高電圧設備で使
用するための絶縁部材に関する。

従来技術 高電圧設備内で作業を行うためには、高電圧設備を無電
圧状態に切換え且つ接地しなければならない。露出した
開閉設備または部分的に包入された開閉設備においては
、電圧状態は、多くの場合、生きている部分（能動部分
）と手動で接触される可動の電圧試験装置で確定される
。

このような計器は既に長い間使用されておって、高い安
全基準に達してはいるが、容器入りの空気絶縁された開
閉設備での使用には問題がなし・訳ではなく、また完全
に包入されガス絶縁された開閉設備の場合にはこのよう
な計器の使用は不可能である。この理由から、ここ数年
、容量性分圧器の原理に基づく静的な電圧表示装置が使
用されている。この場合、多くの事例にお〜・て、存在
する絶縁部分、例えば、ケーブル差込みコネクタの支持
碍子或は絶縁空間が１つの分圧容量として用いられると
共に付加的なコンデンサが別の分圧容量として用いられ
、該コンデンサの端子から表示または測定電圧を取出し
ている。

このような装置で発生可能なリーク電流は僅か１０乃至
５０μＡに過ぎず、非常に小さくて、付加的な増幅器を
用いずには、所要の電力の表示または測定を確実に行う
ことはできない。直接的な光学的表示は、コンデンサが
前置接続されている故障の生じ易いグローランプを用い
てしか達成することができない。

西独特許願公開公報（ＤＥ−ＯＳ）第３３２９７４８号
明細書に記載の高電圧用支持碍子は、円筒状コンデンサ
を形成する付加的な金属部材（１，３，４，７）を用い
分圧容量として形成されている。測定容量としては、有
利な実施態様として、表示機器の駆動に必要な電子回路
と共に支持碍子外部に設けられているケーブル区間が用
いられる。支持碍子を円筒状コンデンサとして実現する
ことによシ、多少とも大きく且つ正確に定義された高電
圧容量を設定することができる。しかしながら、発生し
得るリーク電流は未だ、増幅器の使用なしで、慣用の測
定及び表示位置を駆動するには充分ではない。このよう
な碍子構造には、支持碍子の機械的及び電気的特性が悪
影響を受けるという欠点を有している。そのため、特に
、大きな通弧の危険が生じ、従って低圧側で過電圧保護
装置が必要となる。円筒体状のコンデンサの引出された
電極は、沿面は漏れ電流特性を劣化し、空気中における
大きな電場の強さが原因で、絶縁体もしくは碍子表面に
おける部分放電開始電圧を低下させる。

また大表面の金属電極を用いると容易に亀裂が生じ、そ
の結果、最早や修復することができない部分放電が内部
に生ずる。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、高電圧設備の絶縁部材を、該絶縁部材
により、付加的な増幅器を介在接続することなく動作状
態に応じた電圧表示まだは電圧測定のための分圧器を構
成することができるように設計することにある。この場
合、既に存在する絶縁部材は総ての細部においてその寸
法、従って機械的特性並びに絶縁能力に関連する特性を
維持すべきものとする。

課題を解決するための手段 上の課題を解決するために１合成材料に導電性の填材を
添加して絶縁本体のオーム抵抗を減少し、該絶縁本体を
、オーム性分圧器の構成要素として使用可能にすること
が提案される。

この場合、本発明によれば、導電性の添加物の含量は、
付加的な電子的制御回路を介在接続することなく測定及
び表示装置を駆動することができるように、分圧器釦充
分に大きな電流が流れるような量に選ばれる。この場合
、電流の大きさは、絶縁部材における損失熱によっての
み制限される。

本発明の本質的な利点は、支持碍子、碍管またはケーブ
ル差込みコネクタのような総ての絶縁部材が、その機械
的及び電気的要件によって規定される構造形態を維持す
ることができ、然もその内部において一体成形された金
属部材も同様に不変のままに留どまることができるとい
う点に見られる。これにより、合成材料に対して導電性
の填材を付加しない絶縁部材の構造に関して開発試験及
びモデル試験で求められた総ての特性も維持される。こ
のことは、特に、機械的な非破壊特性並びにまた、電気
通弧及び沿面漏れ電流耐性について言える。従って、分
圧器の低圧側には、内部通弧が発生し得ないので、過電
圧保護装置を設ける必要はない。更に加えて、絶縁部材
の幾何学形態の不変性により、本発明の絶縁部材の製造
に当たっては、導電性の填材が添加されない部材用に設
計されている成形設備の使用が可能となる。

本発明による絶縁部材を含む分圧器は、更に周波数に依
存することなく動作し、制限を伴うことなく直流電源に
も使用することができる。

導電性填材として特に適しているのは、新規な方法で導
電性の層で被覆された（ヨーロッパ特許第０１３１５４
４号明細書参照）石英粉末及び酸化アルミニウムのよう
な通例の無機材料である。上記の方法によれば、填材の
表面に、炭素及び金属からなる導電性の層を形成するこ
とができる。この場合、金属としてはＮｉ及びＣｕが挙
げられる。このようにして製造された鋳造可能な合成材
料は、１０３Ω口の大きさ台の最小比抵抗を有する。こ
れに対し、導電性に変性されていない樹脂は、１０１５
Ωαもしくはそれ以上の最小比抵抗を有する。

導電性の合成材料の製造に当たり、添加物として、純粋
な炭素として煤の形態にあるものも適している。

合成樹脂からなる導電性の成形可能な材料は、ヨーロッ
パ特許（ＥＰ−ＰＳ）第０１３１０６７号明細書に記載
されているように、合成樹脂の層内に縦方向に埋設され
ている金属繊維束からなるタブレットとして形成するこ
ともできる。この工作材料を用いて、金属繊維により成
る程度の導電性が与えられる成形部材を製造することが
できる。

本発明による絶縁部材はまた、導電性の填材と非導電性
の填材との混合により合成材料から製造することも可能
である。このようにすれば、電気的特性及び機械的特性
を互いに依存せずに制御することができる。

本発明の別の有利な実施態様は特許請求の範囲第２項以
下に記述しである。

実施例 以下、図面を参照し本発明の好適な実施例に関し説明す
る。

第１図には、高電圧側の金具２と接地電位側の金具３と
の間で、合成材料に導電性の填材を添加することによっ
て抵抗Ｒ１が設定された絶縁部材１が略示しである。金
具２は、電圧Ｕ１が印加されている母線生に接続されて
おり、一方、接地側の基底面６にはソケット部５が設け
られている。金具３には、絶縁部材１が固定的に螺着さ
れており、この接続部は接地基底面６に対して絶縁しな
ければならない。金具３には、接地された測定抵抗器Ｒ
２が接続されており、該測定抵抗器Ｒ２の端子７及び８
において、測定電圧Ｕ２を、増幅器の介在接続を必要と
することなく、直接、表示計器Ａまだは測定計器Ｍを用
いて取出すことができる。測定領域を設定する目的で、
抵抗器Ｒ２に対して並列にポテンショメータＲ３を設け
ることができる。

抵抗器Ｒ２並びに計器ＡもしくはＭの内部抵抗は、抵抗
Ｒ１に対して無視し得る程に小さいので、リーク電流１
１は抵抗器Ｒ１のみにニリ次式に従い決定される。

１゛″Ｒ１ リーク電流１１により絶縁部材１に発生される熱は、大
部分、母線牛及び基底面６のような隣接の金属部材を介
して放散されるので、残りの熱による絶縁部材１の温度
の上昇は僅かである。

第２図には、頂部金具１２と引込んだ位置にある下部金
具１３とを備えた単純な回転対称形の支持碍子１１が示
しである。電圧Ｕ１の印加により発生するリーク電流１
１の場は、頂部金具１２の鋭端部１４に非常に集中する
（第２図の右半分参照）。電流１１の増加並びに碍子断
面における均等な分布は、本発明の別の特徴に従い、碍
子１１の頂部側に一体成形された板１５を設けることに
より実現することができる。第２図の左半分には、この
上うＫした場合に発生する電流場が、同図の右半分と比
較して示しである。

碍子１１の側部側にも板１６が一体成形により設けるこ
とができる。このようＫすれば、高電圧設備の支持碍子
１１から接地されたフレーム部材１７への熱の導出が改
善される。

本発明の思想を実施するために支持碍子と関連して上に
述べた手段は、他の絶縁構造要素、例えば碍管等々にお
いても有意味に適用することができる。

本発明の思想によれば、第３図に示すように、碍子に、
分圧器の２つの分圧抵抗器を設けることもできる。分圧
抵抗器Ｒ１は、第１図の場合と同様に、金具２と３との
間でリーク電流■１が流れる絶縁本体の部分によって形
成されるが、金具３と接地基底面６との間に設けられる
絶縁本体の部分が他方の分圧抵抗器Ｒ２としての働きを
なす。

なお、第３図において、第１図と同じ参照数字は同じ要
素を表す。

第３図に示した構成においては、ソケット５と接地基底
面との間に明確な遷移部を設けねばならない。これは、
例えば第２図に示した支持碍子の実施例におけるように
、ソケット５に板を成形するかまだは支持碍子１１の載
置面に例えばメタライゼイシヨン１８の形態で導電性の
の層を被着することにより実現することができる。また
、頂部側にも、板１５に代えて、上記のようなメタライ
ゼイシヨン層１８を被着することができる。

設備の２つの異なった電位が加えられる端面を有する上
述の有利な実施例は、例えば、碍管酸るいはケーブル差
込みコネクタのような他の成形された絶縁部材にも適用
し得ることは言うまでもない。

発明の効果 本発明により、高電圧設備の絶縁部材をして、該絶縁部
材により、付加的な増幅器を介在接続することなく動作
状態に応じた電圧表示または電圧測定のための分圧器を
構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電圧測定回路を備えた本発明による絶縁部材
の概略図、第２図は、本発明の別の実施例による支持碍
子の概略図、そして第３図は、第１図とは異なった測定
回路を備えた絶縁部材の概略図である。 １・・・絶縁部材、２・・・高電圧側の金具、３・・・
接地電位の金具、養・・・母線、５・・・ソケット、６
・・・基底面、７．８・・・端子、１１・・・支持碍子
、１２頂部金具、１３・・・側部金具、１４・・・鋭端
部、１５・・・板、１６・・・板、１７・・・フレーム
部材、１８・・・メタライゼイシヨン層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、合成材料からなる絶縁本体と、該絶縁本体にそれぞ
   れ少なくとも１つの一体的に形成されて、高圧側の被支
   持作用部材及び設備の接地されたフレーム部材と接続す
   るための金属金具とを備え、高電圧の設定または測定の
   ための分圧器の分野で用いられる高電圧設備で使用する
   ための絶縁部材において、前記絶縁本体のオーム抵抗を
   減少するために合成材料に導電性の填材を添加し、該絶
   縁本体をオーム性分圧器の構成要素として使用可能にす
   ることを特徴とする絶縁部材。 ２、絶縁本体を、絶縁樹脂と導電性の填材並びに必要に
   応じ別の填材との鋳造可能な混合物から形成し、前記導
   電性填材の含量ないし割合でオーム抵抗の大きさを決定
   する特許請求の範囲第１項記載の絶縁部材。 ３、絶縁本体を、熱可塑性プラスチックまたは硬質プラ
   スチックと導電性の填材及び必要に応じ別の填材との射
   出またはプレス成形可能な混合物から形成し、前記導電
   性填材の含量でオーム抵抗の大きさを決定する特許請求
   の範囲第１項記載の絶縁部材。 ４、導電性の填材としてＮｉ／ＣまたはＣｕ／Ｃで被覆
   された石英粉末が用いられる特許請求の範囲第２項また
   は第３項記載の絶縁部材。 ５、導電性の填材として、Ｎｉ／Ｃが被覆されたアルミ
   ニウム酸化物が用いられる特許請求の範囲第２項または
   第３項記載の絶縁部材。 ６、導電性の填材として例えばＣｕまたはＡｌのような
   導体材料が粉末または粒状形態で用いられる特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の絶縁部材。 ７、合成材料に、合成樹脂からなる層内に長手方向に位
   置する束ねられた金属繊維をタブレット形態で添加した
   特許請求の範囲第２項または第３項記載の絶縁部材。 ８、導電性填材として煤を用いる特許請求の範囲第２項
   または第３項記載の絶縁部材。 ９、導電性填材として、導体材料、例えばＣｕまたはＡ
   ｌが小径の球状物の形態で用いられる特許請求の範囲第
   ２項または第３項記載の絶縁部材。 １０、金属金具（２、３、１２、１３）として、それ自
   体公知の仕方で、ねじを備えた管、板等々が一体成形さ
   れている特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれかに
   記載の絶縁部材。 １１、例えば支持碍子（１１）の場合、頂部金具（１２
   ）に、該頂部の側面（１１）を完全にまたは部分的に覆
   う金属板（１５）を形成するかまたは前記頂部金具（１
   ２）に接触する導電性の層（１８）を例えばメタライゼ
   イシヨンにより被着した特許請求の範囲第１項乃至第１
   ０項のいずれかに記載の絶縁部材。 １２、接地側の終端面（１、１１）に、金属板（１６）
   を成形するかまたは導電性の層（１８）を、例えばメタ
   ライゼイシヨンにより被着した特許請求の範囲第１項乃
   至第１１項のいずれかに記載の絶縁部材。 １３、絶縁部材（１）の高圧側の金具（２）と接地電位
   の金具（３）との間もしくは支持碍子（１１）の頂部金
   具（１２）と下部金具（１３）との間に電圧（Ｕ＿１）
   を印加した場合に、絶縁本体のリーク電流（Ｉ＿１）が
   流れる部分が第１の分圧抵抗器（Ｒ＿１）を形成し、前
   記電圧の表示または測定を、接地電位の金具（３）もし
   くは下部金具（１３）と接地電位が印加される設備部分
   、例えば基底面（６）またはフレーム部材（１７）との
   間の分圧抵抗器（Ｒ＿２）に生ずる測定電圧（Ｕ＿２）
   を取出すことにより行う特許請求の範囲第１項乃至第１
   ２項のいずれかに記載の絶縁部材。 １４、第２の分圧抵抗器（Ｒ＿２）として、タップ電圧
   （Ｕ＿２）に対して並列に別個に取付けられた抵抗器（
   ９）が設けられている特許請求の範囲第１３項記載の絶
   縁部材。 １５、測定範囲を調整するために、測定電圧（Ｕ＿２）
   のタップに並列にポテンショメータ（Ｒ＿３）をもうけ
   た特許請求の範囲第１３項または第１４項記載の絶縁部
   材。 １６、リーク電流（Ｉ＿１）の一部分を、直接接続され
   た適当な電圧表示機器及び／または電圧測定機器に供給
   する特許請求の範囲第１３項乃至第１５項のいずれかに
   記載の絶縁部材。 １７、表示及び検出装置として、ＬＣＤディスプレイを
   使用する特許請求の範囲第１３項乃至第１６項のいずれ
   かに記載の絶縁部材。