JPH0628903Y2 - 被締結埋込み金具付き電気絶縁構造物 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ガス絶縁電気機器に用いられている絶縁スペ
ーサのような、被締結埋め込み金具付き電気絶縁構造物
に関するものである。

［従来の技術］ 電気機器において絶縁構造物を所定の取付け部に固定す
る場合、該絶縁構造物内に被締結埋め込み金具を鋳込み
により埋め込んでおき、該埋め込み金具に設けたネジ孔
に螺入したボルトを締付けることにより該構造物を所定
の取付け部に接続することが行われている。一般にこの
種の構造物は、所定の取付け部の取付け面に当接される
対のフランジ面を両側に有する電気絶縁構造物本体と、
軸芯部を貫通するネジ孔を有し前記構造物本体内に埋め
込まれた被締結埋込み金具とを備え、構造物本体のフラ
ンジ面が取付け部の取付け面に当接された状態で被締結
埋込み金のネジ孔にその両端側側からボルトが螺入され
て該ボルトの締付けにより取付け部に接続される構造に
なっている。

第４図は、本考案が対象とする電気絶縁構造物の一例と
して、ガス絶縁開閉装置に用いれる絶縁スペーサを該絶
縁スペーサに結合される部材とともに示した分解斜視図
で、同図において１は絶縁スペーサ、２及び３は該絶縁
スペーサ１を介して相互に接続される金属容器である。
絶縁スペーサ１の本体（構造物本体）１Ａはエポキシ樹
脂等の絶縁材料からなっていて、フランジ部１０１と、
円錘台状の導体支持部１０２とを一体に有している。図
示の例では本体１Ａに円錘台状の部分が４個設けられ、
これらの内３個の円錘台状部分が導体支持部として用い
られて、各導体支持部１０２を貫通させて貫通導体１０
３が支持されている。本体１Ａのフランジ部１０１には
被締結埋め込み金具１０４が埋め込まれ、該埋め込み金
具１０４の軸芯部には該金具の両端に開口するネジ孔１
０５が形成されている。

上記絶縁スペーサ１のフランジ部１０１はその両面に対
のフランジ面１０１ａ、１０１ｂを有し、両フランジ面
には、金属容器２及び３にそれぞれ設けられたフランジ
（絶縁スペーサの取付け部）２０１及び３０１の取付け
面２０１ａ及び３０１ａが当接される。金属容器２及び
３のフランジには埋め込み金具１０４のネジ孔に整合す
るボルト挿通孔２０２及び３０２が設けられ、これらの
ボルト挿通孔を通して埋め込み金具１０４のネジ孔にボ
ルトが螺入されて、該ボルトにより絶縁スペーサ１が容
器２及び３に接続される。金属容器内には例えば導体４
が収納され、該導体が絶縁スペーサ１の貫通導体１０３
に接続されて支持される。

従来の絶縁スペーサにおいては、第５図に示すように、
埋め込み金具１０４がフランジ部１０１の厚み方向の略
全体に亘る長さを有していて、その全長に亘ってフラン
ジ部１０１内に鋳込まれて埋設され、ネジ孔１０５は該
金具の全長に亘って設けられていた。

第６図は従来の絶縁スペーサ１のフランジ部１０１と金
属容器２のフランジ部２０１との接続部を示した断面図
で、ボルト５は金属容器２のフランジ部２０１に設けら
れたボルト挿通孔２０２を通して埋め込み金具１０４の
ネジ孔１０５に螺入されている。絶縁スペーサ１と他方
の金属容器３との結合部の構造も同様である。

［考案が解決しようとする課題］ 上記の例に見られるように、従来の電気絶縁構造物で
は、埋め込み金具１０４がその全長に亘って構造物本体
（上記の例ではスペーサ本体１Ａ）内に埋設されていた
ため、ボルト５により埋込み金具１０４を締結した際
に、埋込み金具１０４の端部周辺の領域の内、フランジ
部１０１の外周側の領域Ａ（第７図参照）で該フランジ
部１０１が相手側のフランジ２０１により強く押付けら
れて拘束される。この状態で絶縁スペーサが加熱または
冷却されると、電気絶縁材料と相手側フランジの材料と
の熱膨張係数の相違により、第６図の右側に付記した応
力分布に見られるように、Ａ部で最大の応力Ｐmax′が
生じ、絶縁スペーサのフランジ部１０１に第７図に示す
ような亀裂６が生じるおそれがあった。

本考案の目的は、亀裂が発生するおそれを無くした被締
結埋込み金具付き電気絶縁構造物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、所定の取付け部の取付け面に対面する対のフ
ランジ面を両側に有する電気絶縁構造物本体と、軸芯部
を貫通するネジ孔を有し前記構造物本体内に埋め込まれ
た被締結埋込み金具とを備えて、該被締結埋込み金具の
ネジ孔にその両端側からボルトが螺入されて取付け部に
結合される被締結埋め込み金具付き電気絶縁構造物にお
いて、構造物本体に亀裂が生じるおそれを無くしたもの
である。

そのため本考案においては、埋め込み金具の両端面が構
造物本体のフランジ面付近に位置するように設けられ、
該埋め込み金具の両端付近は上記対のフランジ面に開口
するようにして構造物本体に形成された空洞部内に配置
されている。空洞部内には、摩擦係数が小さい材料から
なるリングが挿入されていて、本考案に係わる構造物が
取付け部に接続された状態で該リングが取付け部の取付
け面に当接させられる。

［作用］ 上記のように構成すると、構造物本体のフランジ面付近
では埋込み金具と電気絶縁材料とが結合されないため、
構造物本体と取付け部との接続部付近の応力分布は大幅
に緩和される。この場合、空洞部の底部付近で最大の応
力が生じるが、この最大応力は従来の構造を採用した場
合に構造物本体のフランジ面付近に生じる最大応力に比
べてはるかに小さい。また上記のように空洞内に摩擦係
数が小さい材料からなるリングを挿入して、該リングを
取付け面に当接させるようにすると、フランジ面と取付
け面との間で相対的なすべりを生じさせることができる
ため、構造物本体を拘束する力を弱めて冷却または過熱
により構造物本体内に生じる応力をいっそう小さくする
ことができる。従って上記のように構成すると構造物本
体に亀裂が生じるのを防ぐことができ、電気絶縁構造物
の信頼性を高めることができる。

［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図及び第２図は電気絶縁構造物の一例として、ガス
絶縁開閉装置やガス絶縁母線等に用いる絶縁スペーサに
本考案を適用した実施例の要部を示したもので、同図に
おいて、絶縁スペーサ１の全体的な構成は第４図に示し
たものと同様であり、絶縁スペーサ１の本体１Ａはフラ
ンジ部１０１と導体支持部１０２とを一体に有してい
る。フランジ部１０１の両側には対のフランジ面１０１
ａ及び１０１ｂが設けられ、これらのフランジ面が相手
側フランジ２０１及び３０１の取付け面２０１ａ及び３
０１ａに当接される。尚実際にはフランジ部１０１と相
手側フランジとの間にガスシール用のパッキンが配設さ
れるが、第１図においては該パッキンの図示を省略して
ある。

本実施例では該埋込み金具１０４がフランジ部１０１の
厚み方向の略全長に亘っているが、該フランジ部１０１
の厚み寸法より僅かに短く形成され、埋込み金具１０４
の両端面１０４ａ、１０４ｂがフランジ部１０１のフラ
ンジ面１０１ａ及び１０１ｂより僅かに内側に退避した
位置に位置している。そして埋込み金具１０４の両端部
の所定の長さの部分が、フランジ面１０１ａ，１０１ｂ
に開口させて絶縁スペーサの本体のフランジ部１０１に
設けられた空洞部１１０，１１０内に配置され、該埋込
み金具１０４の両端部が絶縁材料により拘束されないよ
うになっている。

絶縁スペーサ１のフランジ部１０１の両フランジ面１０
１ａ，１０１ｂにはそれぞれ金属容器２及び３のフラン
ジ２０１，３０１が当接され、フランジ２０１及び３０
１に設けられた孔２０２，３０２を通して埋込み金具１
０４のネジ孔１０５にボルト５が螺入されて、該ボルト
により絶縁スペーサ１が金属容器２及び３に接続されて
いる。

本実施例ではまた、第２図に詳細に示したように、ポリ
テトラフルオルエチレン（商品名テフロン）等の摩擦係
数が小さい材料からなるリング７が各空洞部１１０内に
挿入され、該リング７が相手側フランジ２０１，３０１
に当接させられている。本実施例ではリング７を相手側
フランジに接触させた状態に保持するため、各空洞部１
１０の開口部付近を拡大径部１１０ａとして該拡大径部
１１０ａをリングが嵌入し得る大きさに形成し、拡大径
部１１０ａより奥の部分を小径部１１０ｂとして、該小
径部１１０ｂはリングの嵌入を不可能にする程度に狭く
形成してある。

上記のように構成すると、フランジ部１０１のフランジ
面付近で埋込み金具１０４と絶縁スペーサを構成する電
気絶縁材料とが結合されていないため、絶縁スペーサ本
体１Ａのフランジ部１０１と相手側フランジ（取付け
部）２０１，３０１との接続部付近の応力分布は大幅に
緩和される。この場合、第１図の右端に示した応力分布
図に見られるように、空洞部１１０の底部付近で最大応
力Ｐmaxが生じるが、この最大応力は従来の構造を採用
した場合に構造物本体のフランジ面付近に生じる最大応
力Ｐmax′（第６図参照）に比べてはるかに小さい。

また上記のように空洞部内に摩擦係数が小さい材料から
なるリングを挿入して、該リングを相手側フランジのフ
ランジ面に当接させると、絶縁スペーサのフランジ部１
０１と相手側フランジ２０１，３０１との間で相対的な
すべりを生じさせることができるため、絶縁スペーサの
フランジを拘束する力を弱めて冷却または加熱により絶
縁スペーサ内に生じる応力をいっそう小さくすることが
でき、絶縁スペーサのフランジ部に亀裂が生じるおそれ
を無くすことができる。

上記の実施例において、リング７として弾力性を有する
材料（弾性係数が小さい材料）を用いると、該リングに
より防水を図ることができる。

また空洞部内に摩擦係数が小さいリングまたは弾力性を
有するリングを挿入する場合、該リングとして第３図に
示すように空洞部１１０内を充填するような断面が非円
形のリング８を用いることもできる。

上記の実施例では、埋込み金具１０４の両端面１０４
ａ，１０４ｂが絶縁スペーサのフランジ部１０１のフラ
ンジ面１０１ａ及び１０１ｂより僅かに内側に退避した
位置に配置されているが、埋込み金具の両端面１０４
ａ，１０４ｂをフランジ部１０１のフランジ面１０１
ａ，１０１ｂと同一面上に配置するように埋込み金具の
長さを設定することもできる。

また相手側フランジの埋込み金具１０４に相応する位置
に凹部が形成されている場合には、埋込み金具１０４の
両端面１０４ａ，１０４ｂをフランジ部１０１のフラン
ジ面１０１ａ，１０１ｂより僅かに外側に突出した位置
に配置するように該埋込み金具の長さを設定することも
できる。

尚絶縁スペーサの本体のフランジ面付近が埋込み金具と
結合されないようにするため、埋込み金具１０４の長さ
を短くして、絶縁スペーサのフランジ部１０１の厚み方
向の中央部寄りの部分のみに埋込み金具を配設すること
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、埋込み金具１０４の長さが短くなるため、該埋込み
金具に設けるネジ孔の長さが短くなり、該ネジ孔に両端
側からボルトを螺入することは困難になる。従って金属
容器２及び３をそれぞれ別個のボルトにより絶縁スペー
サに接続する場合には、埋込み金具１０４を絶縁スペー
サのフランジ部の厚み方向の略全長に亘るように設ける
必要があり、この場合絶縁スペーサに亀裂が発生するの
を防止するためには上記本考案のような構成にすること
が必要である。

［考案の効果］ 以上のように、本考案においては、電気絶縁構造物本体
内に埋め込まれる埋込み金具の両端部付近を該構造物本
体に設けた空洞部内に配置することにより、構造物本体
のフランジ面付近で埋込み金具と電気絶縁材料とが結合
されないようにしたため、構造物本体と取付け部との接
続部付近の応力分布を大幅に緩和することができる。ま
た摩擦係数が小さい材料からなるリングを空洞部内に挿
入して取付け部に接続された際に該リングを取付け面に
当接させることにより、フランジ面と取付け面との間に
相対的なすべりを生じさせるようにしたため、構造物内
に生じる応力をいっそう小さくすることができる。

従って本考案によれば、冷却時及び加熱時に構造物本体
に生じる応力の低減を図って構造物本体に亀裂が生じる
のを防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を絶縁スペーサに適用した実施例の要部
を示した断面図、第２図は第１図の実施例の締結部附近
の判部断面図、第３図は本考案の他の実施例の要部を示
す断面図、第４図は本考案が対象とする電気絶縁構造物
の一例としての絶縁スペーサを該絶縁スペーサに結合さ
れる部材とともに示した分解斜視図、第５図は従来の絶
縁スペーサの埋込み金具部分付近を拡大して示した断面
図、第６図は従来の絶縁スペーサの接続部構造を示す断
面図、第７図は従来の絶縁スペーサの埋込み金具付近の
平面図である。 １……絶縁スペーサ、１Ａ……絶縁スペーサの本体、１
０１……フランジ部、１０１ａ，１０１ｂ……フランジ
面、１０２……導体支持部、１０４……被締結埋込み金
具、１０４ａ，１０４ｂ……埋込み金具の端面、１０５
……ネジ孔、１１０……空洞部、２，３……絶縁スペー
サに接続される金属容器、２０１，３０１……フラン
ジ，２０１ａ，３０１ａ……絶縁スペーサが取付けられ
る取付け面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の取付け部の取付け面に対面する対の
   フランジ面を両側に有する電気絶縁構造物本体と、軸芯
   部を貫通するネジ孔を有し前記構造物本体内に埋め込ま
   れた被締結埋込み金具とを備え、前記構造物本体のフラ
   ンジ面が前記取付け面に対面させられた状態で前記被締
   結埋込み金具のネジ孔にその両端側からボルトが螺入さ
   れて該ボルトの締付けにより前記取付け部に接続される
   被締結埋め込み金具付き電気絶縁構造物において、 前記埋め込み金具はその両端面が前記構造物本体のフラ
   ンジ面付近に位置するように設けられ、 前記埋め込み金具の両端部付近は前記対のフランジ面に
   開口するようにして前記構造物本体に形成された空洞部
   内に配置され、 前記空洞部内には摩擦係数が小さい材料からなるリング
   が挿入されて、前記取付け部に接続された際に該リング
   が取付け面に当接させられることを特徴とする被締結埋
   め込み金具付き電気絶縁構造物。