JPH0628902Y2 - 絶縁スペ−サ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はガス絶縁開閉装置などのガス絶縁電気機器にお
いて、導体の支持とガス区分とを図るために用いられる
絶縁スペーサに関するものである。

［従来の技術］ ガス絶縁開閉装置等のガス絶縁電気機器において、機器
を構成する要素を収納した複数の容器を相互に接続する
場合には、容器相互間に絶縁スペーサが配設され、この
絶縁スペーサにより容器相互間のガス区分と、機器の構
成要素相互間を接続する導体の支持とが図られる。また
ガス絶縁電気機器の容器に設けられた開口部を通して導
体を導出する場合には該開口部を閉じるように絶縁スペ
ーサが取付けられて、該絶縁スペーサにより導体の支持
と容器内外のガス区分とが図られる。

第４図は従来から用いられている絶縁スペーサ１の要部
をその両側に配置される容器２，３とともに示したもの
で、絶縁スペーサ１は、エポキシ樹脂等の絶縁材料から
なるスペーサ本体１００と、このスペーサ本体１００に
設けられた円錐状の導体支持部１０１を貫通させて設け
られた貫通導体１０２と、スペーサ本体１００の周辺フ
ランジ部１０３に設けられた埋込金具１０４と、埋込金
具１０４に設けられた貫通ネジ孔１０５に螺合されたス
タッドボルト１０６と、フランジ部１０３の両端のフラ
ンジ面１０３ａ，１０３ａに設けられたＯリング嵌合溝
１０７，１０７とからなっている。導体支持部１０１は
必要な相数分設けられ、各貫通導体１０２は各導体支持
部１０１に鋳込まれている。

絶縁スペーサ１のフランジ部１０３の両端のフランジ面
１０３ａ，１０３ａにはそれぞれガス絶縁電気機器の構
成要素を収納した容器２及び３のフランジ２０１及び３
０１が当接され、これらフランジ２０１及び３０１にそ
れぞれ設けられたバカ孔２０２及び３０２に、絶縁スペ
ーサの埋込金具１０４の貫通ネジ孔１０５に螺合された
スタッドボルト１０６が螺合される。そして容器２及び
３のフランジ２０１及び３０１から突出したスタッドボ
ルトの両端部にナット４及び５が螺合され、これらのナ
ットの締付けにより容器２，３のフランジ２０１及び３
０１がフランジ部１０３を介して締結される。Ｏリング
螺合溝１０７にはＯリング６が嵌合され、このＯリング
により容器のフランジ２０１，３０１と絶縁スペーサの
フランジ部１０３との接合部の気密が保持される。各導
体支持部１０１に支持された貫通導体１０２には容器２
及び３内にそれぞれ配置された機器につながる導体がボ
ルト等により接続される。

［考案が解決しようとする課題］ 従来の絶縁スペーサ１においては、埋込金具１０４がス
ペーサ本体１００のフランジ部１０３の厚味方向の全体
に亘って延びるように設けられ、貫通ネジ孔１０５はこ
の埋込金具１０４の全長に亘って設けられていた。その
ためフランジ部１０３に容器のフランジ２０１及び３０
１を締結した状態では、フランジ部１０３の両端フラン
ジ面１０３ａ，１０３ａ付近の樹脂が埋込金具１０４及
びスタッドボルト１０６により強く拘束された状態にお
いて自由に膨張収納できないため、絶縁スペーサの温度
が上昇または下降したときに、フランジ部１０３に応力
が集中する部分が生じて、この部分にクラックが生じる
おそれがあった。即ち、温度上昇時には、第５図（ａ）
に示したように、埋込金具１０４よりスペーサ本体のフ
ランジ部１０３の方が大きく膨張するが、埋込金具１０
４の周辺部の樹脂は該埋込金具１０４により拘束されて
いるため、自由に膨張することができず、フランジ部１
０３の外周部側Ａ部に集中的に面圧Ｐが作用してこのＡ
部に面圧の集中が生じる。また絶縁スペーサの温度が低
下した時には、第５図（ｂ）に示したように埋込金具１
０４の収縮よりペーサ本体のフランジ部１０３側の収縮
の方が大きいため、フランジ部１０３と容器のフランジ
２０１，３０１との当り面は埋込金具１０４の周辺Ｂ部
に集中し、このＢ部に過大な面圧Ｐが集中的に作用して
応力の集中が生じる。特にこの状態では、フランジ部１
０３がＢ部のみで容器のフランジ２０１，３０１により
拘束されて中心方向に収縮力が作用するためＢ部での応
力集中はきわめて大きくなる。

上記のように従来の絶縁スペーサでは、温度変化によ
り、埋込金具の両端部付近Ｂ部に応力の集中が生じ、こ
のＢ部付近が絶縁スペーサの強度の弱点になるという問
題があった。

本考案の目的は、大きな応力の集中が生じる部分をなく
して強度の向上を図った絶縁スペーサを提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、絶縁材料からなるスペーサ本体のフランジ部
に貫通ネジ孔を有する埋込金具を設けて、この埋込金具
の貫通ネジ孔に螺合したスタッドボルトによりフランジ
部を容器のフランジに接続固定する絶縁スペーサを改良
したもので、本考案においては、埋込金具の長さが、貫
通ネジ孔の内径以上で且つフランジブの厚味より１０mm
以上短く設定され、該埋込金具はその両端を前記フラン
ジ部の両端フランジ面より５mm以上内側に位置させた状
態で設けられている。本考案においてはまた、埋め込み
金具の両端とフランジ部の両端のフランジ面との間にそ
れぞれフランジ面側に開口したくぼみが形成され、該く
ぼみの内径が埋め込み金具の外径以上に設定される。

［作用］ 上記のように構成すると埋込金具の両端面がフランジ部
のフランジ面より離れた位置に位置することになるた
め、埋込金具の両端とフランジ面との間の部分の樹脂が
自由に膨張収縮し得る状態になり、この部分の樹脂がク
ッション的役割を果して特定の部分に面圧や応力が集中
するのを防止する。

また上記のように埋め込み金具の両端とフランジ部の両
端のフランジ面との間にそれぞれフランジ面側に開口し
たくぼみを形成して、該くぼみの内径を埋め込み金具の
外径以上に設定すると、埋め込み金具の両端附近の樹脂
に応力の集中が生じるのを防ぐことができる。

したがってフランジ部の外周側部分に面圧が集中したり
埋込金具の両端付近の樹脂に応力の集中が生じたりして
フランジ部にクラックが発生するといったおそれをなく
すことができ、絶縁スペーサの信頼性を向上させること
ができる。

また上記のように埋込金具の長さを貫通ネジ孔の内径以
上に設定すると、スタッドボルトにより、フランジ部の
両側に容器のフランジを接続した際に、スタッドボルト
を通して埋込金具に作用する力に十分に耐えさせること
ができる。

フランジ部を構成する樹脂の特定部分にクラックを生じ
させるような応力の集中を生じさせないようにするため
に埋込金具の両端とフランジ面との間に確保する必要が
ある距離が少なくとも５mmであることは実験により確認
されている。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示したもので、同図におい
て第４図に示した従来例の各部と同等の部分には同一の
符号を付しており、１は絶縁スペーサ、２及び３はそれ
ぞれ絶縁スペーサ１を介してガス区分された状態で接続
されるガス絶縁電気機器の容器である。絶縁スペーサ１
は樹脂からなるスペーサ本体１００と、スペーサ本体１
００の導体支持部１０１に鋳込まれて支持された貫通導
体１０２と、スペーサ本体１００のフランジ部１０３に
設けられた埋込金具１０４と、この埋込金具の全長に亘
って貫通ネジ孔１０５に螺合されたスタッドボルト１０
６とを備えている。容器２及び３のフランジ２０１及び
３０１はフランジ部１０３の両端のフランジ面１０３
ａ，１０３ａに当接され、容器のフランジ２０１及び３
０１に設けられた孔２０２及び３０２にスタッドボルト
１０６が挿通されている。スタッドボルト１０６の両端
にはナット４及び５が螺合され、これらナットの締付け
により容器２及び３のフランジ２０１及び３０１がフラ
ンジ部１０３に接続固定されている。フランジ部１０３
に設けられたＯリング嵌合溝１０７にはＯリング６が嵌
合され、該Ｏリングにより、容器のフランジとスペーサ
本体のフランジ部との接続部の気密保持が図られてい
る。

上記のように、本考案の絶縁スペーサは基本的には従来
の絶縁スペーサと同一の構成要素からなるが、本考案の
おいては、埋込金具１０４の長さｌが、Ｄ≦ｌ≦（Ｌ−
１０）［単位：mm］に設定されている。ここでＤは埋込
金具１０４に設けられている貫通ネジ孔１０６の内径で
あり、Ｌはフランジ部１０３の厚味である。ここで埋込
金具１０４の長さｌを貫通ネジ孔１０５の内径Ｄ以上に
設定するのは、フランジ部１０３の両側に容器のフラン
ジ２０１及び３０１を接続した際にスタッドボルト１０
６及びネジ孔１０５のネジ部を通して埋込金具１０４に
作用する力に耐えさせるためである。また埋込金具１０
４の長さｌを（Ｌ−１０）［mm］以下に設定するのは、
該埋込金具１０４の両端をフランジ部１０３のフランジ
面１０３ａより５mm以上内側に位置させるためである。
即ち本考案においては、埋込金具１０４の両端とフラン
ジ部１０３のフランジ面との間の距離ｌ′を５mm以上に
設定し、埋込金具１０４の両端とフランジ部１０３の両
端のフランジ面１０３ａ，１０３ａとの間に両フランジ
面に開口する凹状のくぼみ１０８，１０８を形成する。
各くぼみ１０８の内径Ｄ１は埋込金具１０４の外径にほ
ぼ等しく設定するが、または図示のように埋込金具１０
４の外径よりわずかに大きく設定するのが好ましい。尚
くぼみ１０８の断面形状は円形でもよく、また楕円形で
もよい。

上記実施例の絶縁スペーサ１においては、容器のフラン
ジ２０１及び３０１の面圧を受けて拘束されるフランジ
部の両端フランジ面１０３ａ，１０３ａの外周Ａ部と、
埋込金具１０４の周辺Ｂ部との間の距離が長くなってい
るため、これらＡ部とＢ部との間の部分が自由に膨張収
縮することができる。したがって温度上昇により絶縁ス
ペーサのフランジ部が膨張したとき、及び温度の低下に
よりフランジ部が収縮したときに、Ａ部とＢ部との間の
部分がクッションの役割を果し、Ａ部に面圧が集中した
りするのを防止する。Ａ部での面圧の集中及びＢ部での
応力集中を、クラックの発生のおそれをなくする程度に
抑制するためには、埋込金具１０４の両端とフランジ面
１０３ａとの間の距離ｌ′を５mm以上とればよいことが
実験により確認されている。

第５図（ａ）及び（ｂ）によって説明したように、従来
の絶縁スペーサにおいては温度の変化によってフランジ
面１０３ａと容器のフランジとの接触状態が変化し、フ
ランジ面１０３ａの面圧分布が温度により変化するた
め、特定の部分に面圧が集中して強度が不安定になり易
い。これに対し、本考案のように構成すれば、フランジ
面１０３ａの面圧分布の温度による変化がほとんどな
く、面圧の集中が起り難いため、強度が安定した絶縁ス
ペーサを得ることができる。

本考案者は先に、第３図に示したように、埋込金具１０
４の長さをフランジ部１０３の厚味と同一にしておき、
埋込金具１０４に設けるネジ孔１０５の長さｌをＤ≦ｌ
≦Ｌ／２に設定してネジ孔１０５の両端を埋込金具１０
４の両端より内側に位置させた絶縁スペーサを提案し
た。この絶縁スペーサにおいては、ネジ孔１０５の長さ
を短くして埋込金具１０４をその一部分のみでスタッド
ボルト１０６に結合しているため、スタッドボルト及び
埋込金具側からスペーサ本体のフランジ部に作用する拘
束力が軽減されてフランジ部の外周側Ａ部での面圧の集
中が抑制される上に、埋込金具の両端付近Ｂ部での応力
の集中が抑制される。したがって第４図に示した従来の
絶縁スペーサに比べて耐クラック性能を向上させること
ができる。しかしながらこの先に提案した絶縁スペーサ
においては、埋込金具１０４がフランジ部１０３の厚味
方向の全長に亘って設けられていたため、埋込金具１０
４の両端付近で或程度樹脂が拘束されるのを避けられ
ず、埋込金具１０４の両端付近に応力の集中が生じるの
を避けられない。本考案によれば、このような応力の集
中を避けることができ、耐クラック性能をより一層向上
させることができる。

また第２図に示すように、埋込金具１０４の両端とフラ
ンジ面１０３ａ，１０３との間に形成されるくぼみ１０
８，１０８の内径を埋込金具１０４の外径より小さく設
定することも考えられる。しかしながら、このように構
成した場合には、埋込金具１０４の両端付近Ｃで樹脂に
応力が集中し易いので、埋込金具の両端角部に丸味を付
ける等、埋込金具の形状に配慮が必要であり、使用し得
る埋め込み金具の形状が制限される。また埋め込み金具
の形状に配慮しても埋め込み金具の両端附近にある程度
の応力集中が生じるのは避けられないため、第１図のよ
うに、くぼみの内径を埋め込み金具の外径以上に設定し
た場合に比べて耐クラック性能が低下する。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、埋込金具の両端をフラ
ンジ部の両端のフランジ面より５mm以上内側に位置さ
せ、かつ埋め込み金具の両端とフランジ面との間にくぼ
みを設けて該くぼみの内径を埋め込み金具の外径よりも
大きく設定したので、埋込金具の両端とフランジ面との
間に介在する樹脂部分を自由に膨張収縮させて、この樹
脂部分に十分になクッション効果をもたせることができ
る上に、フランジ面の外周側部分に面圧の集中が生じた
り、埋込金具の両端付近に過大な応力の集中が生じたり
するのを防いで耐クラック性を向上させ、信頼性を高め
ることができる。

また埋込金具の長さは貫通ネジ孔の内径以上に設定した
ので、該埋込金具の貫通ネジ孔に螺合させたスタッドボ
ルトにより、フランジ部のいずれの側に容器のフランジ
を締結しても埋込金具を締付力に十分に耐えさせること
ができる。

更に埋込金具は従来より短いものを用いればよいので重
量の軽減とコストの低減とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の要部を示した断面図、第２図
は本考案に係わる絶縁スペーサと比較する参考例の要部
を示した断面図、第３図は既提案の絶縁スペーサの要部
を示した断面図、第４図は従来の絶縁スペーサの要部を
示した断面図、第５図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来
の絶縁スペーサの高温時及び低温時の状態を説明する説
明図である。 １……絶縁スペーサ、１００……スペーサ本体、１０１
……導体支持部、１０２……貫通導体、１０３……フラ
ンジ部、１０３ａ……フランジ面、１０４……埋込金
具、１０５……貫通ネジ孔、１０６……スタッドボル
ト、１０７……Ｏリング嵌合溝、１０８……くぼみ、
２，３……容器、２０１，３０１……容器のフランジ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁材料からなるスペーサ本体のフランジ
   部に貫通ネジ孔を有する埋込金具が設けられ、前記埋込
   金具の貫通ネジ孔に螺合されたスタッドボルトにより前
   記フランジ部が容器のフランジに接続固定される絶縁ス
   ペーサにおいて、 前記埋込金具の長さは前記貫通ネジ孔の内径以上でかつ
   前記フランジ部の厚みより１０mm以上短く設定され、前
   記埋込金具はその両端を前記フランジ部の両端フランジ
   面より５mm以上内側に位置させた状態で設けられ、 前記埋め込み金具の両端とフランジ部の両端のフランジ
   面との間にそれぞれフランジ面側に開口したくぼみが形
   成されていて、該くぼみの内径が埋め込み金具の外径以
   上に設定されていることを特徴とする絶縁スペーサ。