JPH05267069A - ブッシング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、大形化することなく、また碍管の強
度上の安全性を考慮しながら導体の温度上昇を効果的に
下げて、冷却効率を大幅に向上させることの可能なブッ
シングを提供することにある。 【構成】本発明は、碍管と、この碍管内に端子用フラン
ジと絶縁スペーサにより上下を支持された中空導体と碍
管上部に設置された冷却器と、前記中空導体と碍管内に
ガス等を充填して自然冷却を行なうブッシングにおい
て、中空導体の内部と冷却器を連絡させて第１の密閉空
間とし、さらに碍管と中空導体と端子用フランジと絶縁
スペーサで囲まれた部分を第２の密閉空間とし、両密閉
空間内に性質を異なる媒体を充填しているので、中空導
体内面の熱伝達率を大幅に向上させるとともに、碍管内
面に加わるガスの圧力を低く抑えることが出来るので、
碍管の強度上の安全性を考慮しながら導体の温度上昇を
効果的に下げ、冷却効率を大幅に向上させることが可能
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガス等により自然冷却を
行なうブッシングに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ブッシングは図４に示すように構
成されている。すなわち、碍管１の上下にそれぞれ端子
用フランジ２と絶縁絶縁スペーサ３を設け、この端子用
フランジ２と絶縁スペーサ３によって中空導体４を碍管
１の中に支持している。さらに碍管１の上部には冷却器
５が配設されており、通常は碍管１と絶縁スペーサ３と
冷却器５で囲まれる一つの密閉空間を構成している。こ
こで、絶縁スペーサ３の下部は、変圧器あるいはガス遮
断器などのブッシングポケット６に接続することになる
が、ここでは省略している。

【０００３】このようなブッシング等の機器内では導体
の電気抵抗による発熱があり、中空導体４の内面および
外面から充填されているガス等に自然対流により熱が伝
わり、温度の上がったガス等は上部の冷却器５、あるい
は碍管１を通して外界に熱を放出していることになる。
この場合、ガス等の流れは矢印で示すように中空導体４
の内面近傍および外面近傍で上昇し、冷却器５の内面近
傍および碍管１の内面近傍で下降するので、端子用フラ
ンジ２および中空導体４の下部に開けられた孔７を通っ
てブッシングの中を循環することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のブッシングにおいて、冷却器および碍管の内面近傍
で発生する下降流は、導体の外面近傍で発生する上昇流
と相反する向きであるため、碍管上部の比較的狭い空間
のところでは特に流れにくい構造になっている。このた
め、全体のガスの循環はあまり効果的に行なわれておら
ず、従って冷却効果も十分ではないと言える。

【０００５】一般に、導体温度を下げる対策として、導
体の径を大きくするかあるいはフィン等を設置して放熱
のための表面積を増加させること、導体の断面積を増や
して電気抵抗を下げ発熱量を抑えること、導体表面ある
いは碍管表面などの熱伝達率を大きくすることなどが考
えられるが、これに伴ってブッシングが大形化してしま
うこと、絶縁性能の面よりフィン等は設置出来ないこ
と、導体の肉厚を増やしても電流の表皮効果のため電気
抵抗はあまり下がらず効果は少ないことなどの欠点があ
る。

【０００６】また、熱伝達率を大きくするためには、ガ
ス圧力を高くするとか、あるいは絶縁油などの液体を用
いることが考えられるが、前者は碍管内面に加わる圧力
が大きくなるため地震や輸送の場合に破損の危険がある
こと、後者はブッシングの重量が重くなり、特に最近と
りざたされているＵＨＶ送電に対応したブッシングでは
碍管の長さが約１２ｍ、重さが約１０トンと推定されて
おり、さらに油等の重量が加わると強度的に非常に問題
になることなどの欠点がある。

【０００７】本発明は上記欠点を取り除くためになされ
たもので、その目的は大形化することなく、また碍管の
強度上の安全性を考慮しながら、導体の温度上昇を効果
的に下げて、冷却効率を大幅に向上させることの可能な
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】本発明は上記目的を達成
するために、碍管と、前記碍管内に端子用フランジと絶
縁スペーサにより上下を支持された中空導体と前記碍管
上部に設置された冷却器と、前記中空導体と前記碍管内
にガス等を充填して自然冷却を行なうブッシングにおい
て、前記中空導体の内部と前記冷却器を連絡させて第１
の密閉空間とし、さらに前記碍管と前記中空導体と前記
端子用フランジと前記絶縁スペーサで囲まれた部分を第
２の密閉空間とし、両密閉空間内に充填される媒体の性
質を異なるものとしたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明のブッシングによると、中空導体内面の
熱伝達率を大幅に向上させるとともに、碍管内面に加わ
るガスの圧力を低く抑えることが出来るので、碍管の強
度上の安全性を考慮しながら導体の温度上昇を効果的に
下げ、冷却効率を大幅に向上させることが可能になる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の断面図であり、図４と同
一部分は同一符号を付して説明する。同図に示すよう
に、本実施例のガスブッシングは、碍管１の上下に端子
用フランジ２ａと絶縁スペーサ３が接続されており、こ
の端子用フランジ２ａと絶縁スペーサ３によって支持さ
れた中空導体４ａが、碍管１の中に収納されている。ま
た、碍管１の上部には冷却器５が配設されており、さら
に絶縁スペーサ３の下部は変圧器あるいはガス遮断器な
どのブッシングポケット６に接続されているが、本実施
例とは特に関連しないので、ここでは省略している。

【００１１】端子用フランジ２ａには中空導体４ａが貫
通する孔のみ開けられており、ガスの流れる孔は開けて
いない。また、中空導体４ａの下部にもガスの流れる孔
は開けておらず、従って本実施例のブッシングは、中空
導体４ａと冷却器５で構成される第１の密閉空間８と、
碍管１と端子用フランジ２ａと絶縁スペーサ３及び中空
導体４ａで構成される第２の密閉空間９に完全に分れる
ことになる。さらに第１の密閉空間８には冷却特性の良
い媒体を充填し、第２の密閉空間９には絶縁特性の良い
媒体を充填する。最も簡単な例としてはＳＦ₆ ガスを媒
体として、第１の密閉空間８には高い圧力で充填し第２
の密閉空間９には碍管に強度的に影響を与えない程度の
圧力で充填する。

【００１２】このように構成されたブッシングにおい
て、中空導体４ａと冷却器５で構成される第１の密閉空
間８内ではガスの圧力Ｐ１が高いために熱伝達率が良
く、また、ガスの流れも中空導体４ａの中央付近を下が
ることが出来るために、循環効率が従来例と比べて悪く
なることはない。従って、中空導体４ａ内面から冷却器
５までの冷却効率が向上することになる。また碍管１と
端子用フランジ２ａと絶縁スペーサ３と中空導体４ａで
構成される第２の密閉空間９内ではガスの圧力Ｐ２が比
較的低いために、碍管１に加わる圧力を小さくすること
が出来、地震等による碍管の破損の危険性を小さくする
ことが可能になる。

【００１３】上述したように本実施例によると、中空導
体４ａ内面の熱伝達率を大幅に向上させるとともに、碍
管１内面に加わるガスの圧力を低く抑えることが出来る
ので、碍管１の強度上の安全性を考慮しながら導体の温
度上昇を効果的に下げ、冷却効率を向上させることが可
能になる。

【００１４】図２は本発明の他の実施例の断面図であ
る。なお、上記実施例と同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。同図において、第１の密閉空間８
内に、所定の圧力において沸点がおよそ７０℃以下の液
体冷媒１０を適量だけ混入したものである。このような
液体冷媒としてはアセトン，アンモニア，フレオン，エ
チルアルコール，メチルアルコール等が挙げられる。本
実施例によると、導体の温度が沸点近くになると液体冷
媒１０は蒸発して上昇し、冷却器５内で冷却されて凝縮
し、中空導体４ａの内面を上部より流れ落ちながら導体
を冷却することになる。一般に、ガスによる熱伝達率は
およそ２０［Ｗ／ｍ２℃］であるのに対し、上述のよう
な蒸発冷却の熱伝達率はおよそ１５００［Ｗ／ｍ２℃］
以上と言われており、冷却効率を大幅に向上させること
が可能になる。

【００１５】図３は本発明のさらに他の実施例の断面図
である。なお、上記実施例と同一部分には同一符号を付
してその説明は省略する。同図において、第１の密閉空
間８内に、所定の圧力において沸点がおよそ７０℃以上
の液体冷媒１１を、その上部液面が冷却器内に存在する
程度の量を注入したものである。このような液体冷媒と
してフロリナート，絶縁油，水等がある。このように構
成した場合、液体の熱伝達率はおよそ１００［Ｗ／ｍ２
℃］であり、かつ熱容量はガスの場合の約２００倍もあ
るため、やはり冷却効率を大幅に向上させることが可能
になる。また第２の密閉空間９には、ゲル状あるいは気
泡状などの固形状絶縁物１２が注入してあり、このよう
に構成すると、絶縁性能は例えばＳＦ₆ ガスよりも良く
なり、かつ碍管に加わる圧力も小さく抑えることが可能
になる。また、硬質ポリウレタン発泡体などの強度の大
きい発泡剤を注入すれば、減衰率が増加し、耐震性能が
向上することにもつながる。

【００１６】上述したように、本実施例によると、ブッ
シングの導体温度を効率良く低下させることが可能にな
り、かつ碍管内面に加わるガスの圧力を低く抑えること
が出来るので、碍管の強度上の安全性を考慮しながら、
導体の冷却効率の優れたブッシングを得ることが出来
る。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、碍
管内を第１密閉空間と第２密閉空間に形成し、両密閉空
間内に充填される媒体の性質を異なるものとしたので、
碍管の強度上の安全性を考慮しながら導体の冷却効率の
優れた信頼性の高い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】本発明の一実施例の断面図。

【図２】本発明の他の実施例の断面図。

【図３】本発明のさらに他の実施例の断面図。

【図４】従来のブッシングの断面図。

【符号の説明】

１…碍管、２，２ａ…端子用フランジ、３…絶縁スペー
サ、４，４ａ…中空導体、５…冷却器、６…ブッシング
ポケット、７…孔、８…第１の密閉空間、９…第２の密
閉空間、１０，１１…液体冷媒、１２…固形状絶縁物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 碍管と、前記碍管内に端子用フランジと
   絶縁スペーサにより上下を支持された中空導体と、前記
   碍管上部に設置された冷却器と、前記中空導体と前記碍
   管内にガス等を充填して自然冷却を行なうブッシングに
   おいて、前記中空導体の内部と前記冷却器を連絡させて
   第１の密閉空間とし、さらに前記碍管と前記中空導体と
   前記端子用フランジと前記絶縁スペーサで囲まれた部分
   を第２の密閉空間とし、前記両密閉空間内に充填される
   媒体の性質を異なるものとしたことを特徴とするブッシ
   ング。