JPH08214438A

JPH08214438A - 絶縁スペーサとその製作方法

Info

Publication number: JPH08214438A
Application number: JP1566295A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Fujita; 雅彦藤田; Satoru Shiga; 悟志賀
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】樹脂の硬化収縮があっても確実に静電シールド
を密封容器に電気的に接続して接地することができるよ
うにする。【構成】金属フランジ３４Ｂを一部とする金型内に静電
シールド４とこの静電シールド４に電気的に接続され樹
脂部３１Ｂの外形面に一部が露出する接続金具５２をそ
れぞれの位置を固定して設けた上で、金型の中に液状の
熱硬化樹脂を注入し、樹脂が加熱硬化した後、金属フラ
ンジ３４Ｂと接続金具５２とを接続ボルト５１によって
電気的に接続する。接続ボルト５１は、金属フランジ３
４Ｂにボルトで固定された接続板５４を貫通して接続金
具５２の樹脂部３１Ｂからの露出部に設けた雌ねじ穴に
挿入して締めつける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般にＧＩＳと呼ば
れているガス絶縁開閉装置又はＧＩＣと呼ばれる管路気
中ケーブルなどの、内部に設けられる高圧導体を支持す
るとともに絶縁強度を確保するために用いられる絶縁ス
ペーサとその製作方法、特にその内部に埋め込まれる静
電シールドの接地構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＧＩＳやＧＩＣは密封容器の中に高圧導
体が配置された構造で、化学式がＳＦ ₆で表され一般に
「えすえふしっくす」と呼ばれる絶縁ガスが封入された
ものである。高圧導体を密封容器の所定の位置に固定す
るための絶縁スペーサと呼ばれ絶縁構造物が使用され
る。

【０００３】図３は従来の絶縁スペーサの一例を示す断
面図である。この図において、絶縁スペーサ３は対称軸
１００に対して軸対称の構造になっていて、おおよそ底
の深いお皿状である。中央部には高圧導体３２が設けら
れている。高圧導体３２には図示しない高圧リードが取
り付けられて高圧リードが絶縁スペーサ３を電気的に貫
通する構成になっている。ＧＩＳやＧＩＣに使用される
絶縁スペーサにはこの他の種々の形状、構造のものがあ
り、円盤状のもの、軸対称の凹凸を設けたもの、あるい
は３本の高圧導体が貫通するものなどもある。

【０００４】絶縁スペーサ３の外周部３３は上の密封容
器１の連結フランジ部１１と下の密封容器１０の連結フ
ランジ部１２とに挟まれてフランジボルト２１，２３に
よって締めつけられて密封容器１，１０及び絶縁スペー
サ３が機械的に一体に固定される。フランジボルト２
１，２３は外周部３３に所定の等配数と位置に埋め込ま
れたインサートと呼ばれる金具の雌ねじに締め込まれ
る。このインサート２２が設けられているのは、熱硬化
樹脂にねじ山を設けても締付力を負担できるほどのねじ
山の強度が得られないからである。

【０００５】外周部３３の少し内径側の位置に静電シー
ルド４が設けられている。この静電シールド４は上下の
連結フランジ部１１，１２の内径側の角部や外周部３３
と連結フランジ部１１，１２との接触部端で発生し易い
部分放電の発生とそれによる絶縁強度の低下を防止する
ためのもので、静電シールド４の内径側表面に電界を集
中させて代わりに他の部分の電界集中を緩和させて全体
として絶縁強度を向上させるものである。静電シールド
４は樹脂の内部に埋め込まれているのでその表面の許容
電界強度は絶縁ガス中に比べてはるかに高いことから前
述のように静電シールド４を設けることによる絶縁強度
の向上が図れるのである。

【０００６】絶縁スペーサ３の外周部３３の連結フラン
ジ部１１，１２に接触する表面は機械加工によって寸法
精度を高くし表面粗さを細かくして連結フランジ部１
１，１２との密着性をよくし樹脂内に局部的な応力集中
が生じないように配慮されている。図４は図３とは異な
る構成の従来の絶縁スペーサを示す断面図である。この
図の図３との違いは、絶縁スペーサ３Ａの外周部に金属
フランジ３４を設けた点である。図３のインサート２２
の代わりに金属フランジ３４に雌ねじを設けることがで
きるので、密封容器１，１０と絶縁スペーサ３Ａとの一
体化はより強固のものになる。

【０００７】図４が図３と異なるもう一つの点は図３で
外周部３３に設けられている静電シールド４が設けられ
ていないという点である。周知のように樹脂部３１を形
成する熱硬化性樹脂はエポキシ樹脂に石英粉などの充填
材を所定量混入させたものである。このような熱硬化性
樹脂は周知のように、液状のものを金型に注入し加熱し
て硬化させるときに容積が少し小さくなって収縮すると
いう特性を持っている。したがって、金属などの実質的
に収縮することのない部品と一体化するときには種々の
工夫が必要となる。例えば、図３の静電シールド４は金
属管をリング状に曲げたものではなく、屈曲性のあるも
のが使用される。例えば、実公昭５０−３１５５公報に
示されるように、丸線を螺旋状に成形したものあるいは
波状金属管をリング状に成形したものなどがある。ま
た、素線の径が比較的大きな金網をリング状に成形した
ものも使用されることがある。

【０００８】図４のように金属フランジ３４が設けられ
ている絶縁スペーサ３Ａに静電シールド４が設けられな
い理由は、静電シールド４そのものは前述のような構成
によって、樹脂の硬化時の収縮によって樹脂内に局部応
力が発生しないような構成とすることができるが、静電
シールド４と密封容器１，１０とともに接地電極である
金属フランジ３４とを電気的に接続するのが困難なため
である。すなわち、樹脂部３１Ａの硬化収縮によって金
属フランジ３４の内径面と樹脂部３１Ａの外形面との間
に図示しない隙間でできてしまうため、静電シールド４
を金属フランジ３４に電気的に接続する構成の実施が困
難であるということによる。その代わりに図４では具体
的に図示していないが、連結フランジ部１１，１２の内
径側の角部の曲率を大きくしてこの部分の電界集中を緩
和するとともに、外周部３３Ａをこの角部から離して空
間が生ずるようにするなどの工夫が施される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、図４の
ように金属フランジ３４を設けることによって絶縁スペ
ーサ３Ａは密封容器１，１０と強固に一体化されるが、
一方で樹脂の硬化収縮のために図３のような静電シール
ド４を問題なく接地することができないために、金属フ
ランジ３４と静電シールド４とを併用することができな
いという問題がある。

【００１０】この発明の目的は、このような問題を解決
して金属フランジを設けた絶縁スペーサにおいて、樹脂
の硬化収縮があっても確実に静電シールドを金属フラン
ジを介して密封容器に電気的に接続して接地することの
できる絶縁スペーサとその製作方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明によれば、円筒状の密封容器の連結フランジ
に挟まれて固定され、密封容器内に高圧導体を支持し外
周部に金属フランジとその内径側に熱硬化樹脂からなる
樹脂部を備え、金属フランジが密封容器の連結フランジ
に挟まれてボルト締めされることによって密封容器に一
体に固定される絶縁スペーサにおいて、金属フランジの
近くの樹脂部に静電シールドリングが埋め込まれて設け
られ、樹脂部の外形面に金属部を露出して接続金具が樹
脂部に埋め込まれて設けられ、この接続金具と静電シー
ルドとが電気的に接続され、金属フランジと接続金具の
樹脂部からの露出部とが電気的に接続されてなるものと
する。また、接続金具がねじ穴を持ちこのねじ穴に接続
ボルトが挿入され、この接続ボルトが金属フランジと電
気的に接続されてなるものとする。また、金属フランジ
に固定ボルトで固定された接続板が設けられ、この接続
板に接続ボルトが貫通してなるものとする。また、接続
金具と金属フランジとが可とう性の導体で接続されてな
るものとする。また、円筒状の密封容器の連結フランジ
に挟まれて固定され、密封容器内に高圧導体を支持し外
周部に金属フランジとその内径側に熱硬化樹脂からなる
樹脂を備え、金属フランジが密封容器の連結フランジに
挟まれてボルト締めされることによって密封容器に一体
に固定される絶縁スペーサの製作方法において、金属フ
ランジを一部とする金型内に、静電シールドとこの静電
シールドに電気的に接続され樹脂部の外形面に一部を露
出する接続金具とを位置を固定して設け、金型の中に液
状の樹脂を注入し、樹脂が加熱硬化した後、金属フラン
ジと接続金具の露出部とを電気的に接続するものとす
る。

【００１２】

【作用】この発明の構成において、金属フランジを一部
とする金型内に静電シールドとこの静電シールドに電気
的に接続され樹脂部の外形面に一部が露出する接続金具
をそれぞれの位置を固定して設けた上で、金型の中に液
状の熱硬化樹脂を注入し、樹脂が加熱硬化して静電シー
ルドと接続金具とが樹脂内に埋め込まれた状態になった
後、金属フランジと接続金具の露出部とを電気的に接続
すると、静電シールドと接続金具とは樹脂の硬化収縮に
伴ってその位置を変えるので樹脂内に局部応力の集中が
生じたり接続金具と静電シールドとの電気的接続に支障
を来すことはない。接続金具の露出部と金属フランジと
の電気的接続は、接続金具の樹脂部の外形面からの露出
部と金属フランジとを撚銅線のような可とう性のある導
体で金型にこれらを固定したときに接続してもよく、ま
た、樹脂部が加熱硬化してから接続してもよい。後者の
場合には、既に硬化収縮が完了した後なので可とう性導
体で接続することにこだわる必要はない。

【００１３】また、接続金具にねじ穴を設けこのねじ穴
に接続ボルトを挿入し、この接続ボルトを金属フランジ
と電気的に接続することによって、接続金具が金属フラ
ンジに内径面の位置にあるために作業性が悪い場合でも
接続ボルトの頭が金属フランジの外形面近く又は突出し
た位置にすることができるので、金属フランジとの電気
的な接続作業が容易となる。また、金属フランジ外径面
に固定ボルトで固定された接続板を設け、接続ボルトを
この接続板に貫通させて接続金具にその先端をねじ込む
ようにすると、可動部分が一切ない接続構成となる。

【００１４】

【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施例を示す要部断面図で図４の左半
分に相当する。図１の右半分は図４のそれと同じであ
る。また、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、これらの
図の図４と同じ部材には同じ符号を、類似の部材には添
字Ｂを追加するか添字Ａを添字Ｂに変えるかして重複す
る説明を省く。これらの図において、絶縁スペーサ３Ｂ
には金属フランジ３４Ｂが設けられており、しかも樹脂
部３１Ｂの外周部３３Ｂに静電シールド４も設けられて
いる。静電シールド４は接続リード４１を介して接続金
具５２に電気的に接続されている。これらはいずれも液
状の加熱硬化樹脂が金型に注入される前に金型内にセッ
トされる。したがって、樹脂が加熱硬化した後は硬化樹
脂とともに機械的に一体のものになる。接続金具５２と
静電シールド４との間の寸法は静電シールド４の対称軸
１００からの半径に比べて十分小さいので、硬化の際の
収縮によってこれらの部品によって樹脂内に問題となる
局部応力が生ずることはない。

【００１５】樹脂部３１Ｂが硬化して形成された後は、
金属フランジ３４Ｂと外周部３３Ｂの外形面との間に図
示しない隙間ができるが、この時点では金属フランジ３
４Ｂと接続金具５２とは機械的、電気的に接続されてい
ないので、隙間ができることによる支障は何ら生じな
い。接続金具５２が設けられている位置には金属フラン
ジ３４Ｂに貫通孔が設けられていて、この貫通孔の底に
接続金具５２の露出部が顔を出している。絶縁スペーサ
３Ｂを金型から取り出した後、金属フランジ３４Ｂの前
述の貫通孔に円筒状の間隔片５３を挿入し、接続板５４
をその上に被せて２本の固定ボルト５５で金属フランジ
３４Ｂに固定する。そして、接続ボルト５１を間隔片５
３の穴を通して接続金具５２の雌ねじの穴に挿入し締め
つける。間隔片５３が設けられているので、接続ボルト
５１は接続金具５２に必要以上の引っ張り出す力が働く
ことはない。また、間隔片５３は接続ボルト５１ととも
に、接続板５４を介して接続金具５２と金属フランジ３
４Ｂとを電気的に接続する働きもある。

【００１６】このような静電シールド４と金属フランジ
３４Ｂとを電気的に接続する構成全ての部品がボルト締
めによって強固に固定されているので、装置の運転中の
電磁力などによる振動があっても故障を誘発するような
恐れのない信頼性の高い構成になっている。なお、ボル
ト５１，５５に対応するワッシャや回り止めなどは図示
してはいないが当然のこととして適宜使用される。

【００１７】図１、図２の接続の構成は前述のような特
長があるが、もっと簡単な構成として、接続金具５２と
金属フランジ３４Ｂとを撚銅線で接続する構成を採用す
ることができる。この場合、例えば、接続金具のボルト
穴を利用して撚銅線の一端を接続固定し、他端はボルト
５５の１本にこのボルト５５を利用して接続固定する。
この場合、硬化時の収縮による寸法変化は可とう性の高
い撚銅線が吸収するので、撚銅線の接続は金型をセット
したときであっても差し支えない。しかし、実際には加
熱硬化後に撚銅線を使用した接続作業を行うのが実際的
であろう。

【００１８】

【発明の効果】この発明は前述のように、樹脂部の外形
面に一部が露出する接続金具を設け、この接続金具と樹
脂内に埋め込んだ静電シールドとを同じく樹脂内に埋め
込んだ接続リードで電気的に接続する構成を採用するこ
とによって、静電シールドと接続金具とは樹脂の硬化収
縮に伴ってその位置を変えるので樹脂内に局部応力の集
中が生じたり接続金具と静電シールドとの電気的接続に
支障を来すことはない。接続金具の露出部を利用すれば
金属フランジとの電気的接続は容易である。したがっ
て、樹脂部の局部応力の集中が生ずることのない静電シ
ールドの接続構造になるという効果が得られる。この接
続を行う時点は、樹脂部の加熱硬化の前であっても後で
あってもよいが、前の場合には、撚銅線のような可とう
性の良い導体で接続することで加熱収縮による寸法変化
に対処することができる。また、樹脂部が加熱硬化した
後で接続する場合には、既に硬化収縮が完了した後なの
で可とう性導体で接続することにこだわる必要はなく、
ボルト締めなどによって確実な接続構造を採用すること
ができる。その構造として、接続金具の露出部にねじ穴
を設け、このねじ穴に接続ボルトを挿入し、この接続ボ
ルトを金属フランジと電気的に接続する構造にすると、
接続金具そのものは金属フランジの内径面の位置にある
ために作業性が悪いが、接続ボルトの頭を金属フランジ
の外形面近く又は突出した位置になるように設定するこ
とができるので、金属フランジとの電気的な接続作業が
容易となるという効果が得られる。また、金属フランジ
に固定ボルトで固定して接続板を設け、この接続板に接
続ボルトを貫通させた上で接続金具にその先端をねじ込
むようにすると、撚銅線のように可動部品がないことか
らより信頼性の高い接続構造になるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す要部断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】従来の絶縁スペーサの一例を示す断面図

【図４】図３とは異なる構成の従来の絶縁スペーサを示
す断面図

【符号の説明】

１，１０…密封容器、１１，１２…連結フランジ、
３，３Ａ，３Ｂ…絶縁スペーサ、３１，３１Ａ，３１
Ｂ…樹脂部、３２…高圧導体、３３，３３Ａ，３３
Ｂ…外周部、３４，３４Ａ，３４Ｂ…金属フランジ、
４…静電シールド、４１…接続リード、５１…接
続ボルト、５２…接続金具、５３…間隔片、５４
…接続板、５５…固定ボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の密封容器の連結フランジに挟まれ
て固定され、密封容器内に高圧導体を支持し外周部に金
属フランジとその内径側に熱硬化樹脂からなる樹脂部を
備え、金属フランジが密封容器の連結フランジに挟まれ
てボルト締めされることによって密封容器に一体に固定
される絶縁スペーサにおいて、金属フランジの近くの樹
脂部に静電シールドリングが埋め込まれて設けられ、樹
脂部の外形面に金属部を露出して接続金具が樹脂部に埋
め込まれて設けられ、この接続金具と静電シールドとが
電気的に接続され、金属フランジと接続金具の樹脂部か
らの露出部とが電気的に接続されてなることを特徴とす
る絶縁スペーサ。
【請求項２】接続金具がねじ穴を持ちこのねじ穴に接続
ボルトが挿入され、この接続ボルトが金属フランジと電
気的に接続されてなることを特徴とする請求項１記載の
絶縁スペーサ。
【請求項３】金属フランジに固定ボルトで固定された接
続板が設けられ、この接続板に接続ボルトが貫通してな
ることを特徴とする請求項２記載の絶縁スペーサ。
【請求項４】接続金具と金属フランジとが可とう性の導
体で接続されてなることを特徴とする絶縁スペーサ。
【請求項５】円筒状の密封容器の連結フランジに挟まれ
て固定され、密封容器内に高圧導体を支持し外周部に金
属フランジとその内径側に熱硬化樹脂からなる樹脂を備
え、金属フランジが密封容器の連結フランジに挟まれて
ボルト締めされることによって密封容器に一体に固定さ
れる絶縁スペーサの製作方法において、金属フランジを
一部とする金型内に、静電シールドとこの静電シールド
に電気的に接続され樹脂部の外形面に一部を露出する接
続金具とを位置を固定して設け、金型の中に液状の樹脂
を注入し、樹脂が加熱硬化した後、金属フランジと接続
金具の露出部とを電気的に接続することを特徴とする絶
縁スペーサの製作方法。