JPH083969B2 - センタークランプブッシング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中心導体の引張り力により各部材をクラン
プさせたセンタークランプブッシングの改良に関するも
のである。

（従来の技術） ブッシングは磁器製の外郭部の内部に中心導体を取付
けたものであるが、その運転時の気温変化やジュール損
により温度変化を生じ、これに伴い外郭部と中心導体と
の温度差及び材質の差により熱膨脹差を生じることが避
けられない。そこでこれを吸収するために、中心導体
（１）と頭部金具（２）との間にばね定数が十分に低い
ばね（５）を設けた構造が一般に採用されており、これ
には次のようなタイプが知られている。

例えば第21図、第22図に示すように、中心導体（１）
の上端をブッシングの頭部金具（２）から外部へ突き出
させたタイプのものがある。この場合には熱膨脹により
頭部金具（２）に対する中心導体（１）の相対的な座標
変化が生ずるため、簡単なガスケットによる軸シール構
造では長期信頼性に乏しい。そこで金属ベローズ（３）
が膨脹室（６）と中心導体（１）との間に取り付けられ
るが、密封構造が極めて複雑化する欠点がある。

また第23図のように中心導体（１）の上端を可撓導体
（４）を介して頭部金具（２）と接続したタイプのもの
もある。この場合には上記した軸シールの問題は解決さ
れるが、膨脹室（６）の頂部に可撓導体（４）の一端を
取付ける必要があるので、シール構造が複雑化するとと
もに組立てが容易でない欠点がある。更に第22図、第23
図のいずれのタイプの場合にも、膨脹室（６）の蓋
（７）をボルト締めや溶接等により固定、密封する必要
があるが、ボルト締めの場合にはガスケット（８）のク
リープによりシール性が低下するおそれがあり、溶接の
場合は絶縁材料の熱劣化を避けるために組立てが煩雑と
なるとともに、湿気を嫌う絶縁物を長期間外気に曝すこ
ととなり好ましくない。

また第24図のようにばね（５）を用いず、中心導体
（１）自体のばね性のみによりセンタークランプ力を加
えるタイプもある。この場合にはガスケット（８）にセ
ンタークランプ力が加わることと、シール部が移動しな
いことから信頼性が高い利点があるうえ、蓋（７）をボ
ルト締めや溶接等により固定、密封する必要もない。し
かし中心導体（１）のばね定数は前記したばね（５）の
ばね定数の数十倍も大きいので、次のような多くの欠点
がある。

即ち、組立て時の締めつけ力の僅かな変動によるセン
タークランプ力のばらつきが大きいこと、ガスケット
（８）等のわずかなクリープによってもセンタークラン
プ力が大きく低下すること、第25図に示すように、常温
で高いセンタークランプ力を加えておいても、運転中の
温度上昇によりセンタークランプ力が大幅に低下し、曲
げ破壊荷重（油が漏れるときの曲げ荷重）も大幅に低下
すること（アルミニウム導体、銅導体を使用したブッシ
ングでは曲げ破壊荷重は常温時の50％以下に低下し
た）、温度変化によるセンタークランプ力の変動が大き
く中心導体（１）が疲労し易いこと、センタークランプ
力の低下によりシール性も低下すること等々の欠点があ
る。

更に第26図に示すように、熱膨脹差を緩和するため、
熱膨脹係数の異なる複数本のパイプ（９）、（10）を同
心に配置し、センタークランプ荷重がこれらに直列に作
用するようにして等価的な熱膨脹係数を低下させるタイ
プがある。なお、このタイプのブッシング自体は例えば
米国特許第3973077号等により当業者間に広く知られて
いるものである。しかし、ばね定数を十分に低くするこ
とはできないこと、中心導体（１）の内部構造が複雑化
し、塵埃が内部に入っても清掃が困難で品質管理上の問
題があること、パイプ（９）、（10）の内部の絶縁油は
対流できないので放熱性が悪く、またブッシングの全体
が太く重くなること等の欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来の欠点を解決して、センター
クランプ力の変動が小さく、また組み立てが容易でシー
ル性もよく、内部の冷却性に優れて大きい通電性能を得
ることができるセンタークランプブッシングを提供する
ために完成されたものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本発明は、中心
導体の引張力により各部材間のガスケットに圧縮力を作
用させて各部材をクランプしたセンタークランプブッシ
ングにおいて、中心導体を軸方向に二つに分割したう
え、分割された中心導体Ａ、Ｂを互いに引きつけあう方
向にばね力を作用させる弾性体により弾性接続するとと
もに、一方の中心導体Ｂを締め付けナットにより膨張室
の蓋に固定し、センタークランプ力で蓋を膨張室に圧着
させたことを特徴とするものである。

（作用） このように構成された本発明のセンタークランプブッ
シングは、弾性体の作用により中心導体の等価的なばね
定数を低くすることができるから、熱膨脹によるセンタ
ークランプ力の変動を小さくすることができる。この結
果、シールの安定性とブッシングの機械的強度を維持で
き、また構造を簡素化でき組立てが容易となる。また本
発明のセンタークランプブッシングにおいてはばねの位
置に制約がなく、中心導体の上端部等を絶縁油中に浸漬
して冷却し、通電性能を向上させることができる。更に
また、一方の中心導体Ｂを締め付けナットにより膨張室
の蓋に固定し、センタークランプ力で蓋を膨張室に圧着
させるため、膨脹室の蓋をボルト締めや溶接等により固
定する必要がなく、中心導体のセンタークランプ力によ
り確実に固定することができる。

また請求項２に記載のセンタークランプブッシング
は、中心導体を中心パイプに置き換えるとともに上端を
絶縁油中に浸漬し、またその下端付近に孔又は切欠（1
6）を設けたもので、上記したと同様の作用効果を得る
ことができるのみならず、通電時の発熱により加熱され
た絶縁油をパイプの煙突効果を利用して自然対流により
循環させることにより、十分な冷却を行わせることがで
き、通電容量を大幅に増加させることができる。

（実施例） 以下に本発明を図示の実施例により更に詳細に説明す
る。

第１図において、（６）はブッシング頭部の膨脹室で
あり、その内部の中心導体（１）はＡ、Ｂの二つの部分
に軸方向に分割されている。これらの二つに分割された
中心導体（１）の各部分は、ばね等の弾性体（11）及び
可撓導体（13）の集合体により弾性接続されている。そ
して上側の中心導体（１）は締め付けナット（12）によ
り膨脹室（６）の蓋（７）に固定されている。

この集合体は第２図に示すように、中心導体（１）の
Ａ、Ｂの二つの部分間を互いに引きつけあうように結ぶ
引っ張りばねと可撓導体（13）からなるものである。そ
して上記のように一方の中心導体Ｂを締め付けナット
（12）により膨張室（６）の蓋（７）に固定してあるた
め、センタークランプ力で蓋（７）は膨張室（６）に圧
着されている。なお第３図のように集合体と中心導体
（１）との接続部にはナット（14）を使用して組立て作
業を容易化することもできる。

第４図と第５図は弾性体（11）として引っ張りばねよ
りも性能の安定した圧縮ばねを利用し、ボックス状の荷
重伝達部材（15）の内部に可撓導体（13）とともに収納
した例を示している。しかしこの実施例でも弾性体（1
1）のばね力は中心導体Ａ、Ｂの二つの部分間を互いに
引きつけあるように作用している。荷重伝達部材（15）
は必ずしもボックス状である必要はなく、第６図や第８
図のようにフランジとロッドからなるものとしてもよ
い。

第10図は下側の中心導体（１）のＡの部分をパイプ状
としたものである。中心導体（１）のＡの部分の上端を
絶縁油中に浸漬するとともに、その下端付近には絶縁油
を流通させるための孔又は切欠（16）を設けておき、中
心導体（１）中で加熱された絶縁油を矢印のようにパイ
プの煙突効果を利用して自然対流により循環させ、十分
な冷却を行わせることができる。これにより通電性能の
上昇と、ブッシングの細径化、軽量化を図ることができ
る。

第11図は本発明における膨脹室（６）の部分を拡大し
た示したものであり、可撓導体（13）を絶縁油中に浸漬
して通電性能を向上させるとともに、中心導体（１）の
Ｂの部分を締め付けナット（12）により膨脹室（６）の
蓋（７）に固定し、センタークランプ力により蓋（７）
を膨脹室（６）に密着させた状態を示している。これに
より前述したように、構造の簡素化と組立ての容易化を
はかることができる。しかし膨脹室（６）と蓋（７）の
構造は第11図に限定されるものではなく、第12図〜第14
図のような種々のバリエーションが可能である。

第15図〜第17図は、内部にリード線（17）が挿通され
る中心パイプ（18）により各部材をクランプしたリード
線引上げ式のセンタークランプブッシングの実施例を示
すものである。この発明においては、前記した中心導体
（１）の代わりに中心パイプ（18）が使用され、また可
撓導体（13）の代わりに可撓パイプ（19）が使用される
が、その作用効果はこれまでに説明したものと同様であ
る。なお第15図では弾性体（11）として引張りばねが使
用され、第16図と第17図では弾性体（11）として圧縮ば
ねが使用されている。また（20）は環状のシール部材で
ある。

（発明の効果） 本発明は以上に述べた通り、弾性体の作用により中心
導体の等価的なばね定数を低くでき、熱膨脹によるセン
タークランプ力の変動を小さくすることができるから、
蓋と膨張室との間をはじめ、各部材間のシールの安定性
を得ることができる。

これを具体的なデータにより説明すると、第18図に示
すようなクリープ特性を持つ厚さ6mmのガスケット10枚
を本発明のブッシングに組込み、平均面圧が1kgf/mm²、
2kgf/mm²、3kgf/mm²の３種類となるように締め付けを行
い、５年間の曝露期間に相当する時間加熱した後に解体
してガスケットの厚さの変化を調べた。その結果は第19
図の通りであって、いずれの面圧を加えたものもガスケ
ットのクリープ量は無視できる程度に小さかった。更に
第20図は曝露期間とガスケットの１枚当たりの平均クリ
ープ量との関係を示すグラフであり、本発明のブッシン
グにおいてはガスケットのクリープによるシール性の低
下が生ずるおそれのないことが分かる。

また請求項２の発明においては、少なくとも下側の中
心導体をパイプ状とし、その上端を絶縁油中に浸漬する
とともにその下端付近に孔又は切欠を設け、加熱された
絶縁油をその内部で自然対流により循環させることによ
り冷却し、通電性能を向上させることができる。これを
具体的なデータにより示すと、同一サイズ、同一材質の
中心導体を使用した本発明のブッシングと従来のブッシ
ング（いずれも500KV級）について通電による温度上昇
試験を行ったところ、従来のブッシングは2000Aを通電
したときに中心導体に34.5℃の温度上昇があったが、本
発明のブッシングは4000Aを通電したときに20.6℃、600
0Aを通電したときに36.6℃の温度上昇を生じたのみであ
った。従って、本発明のブッシングは中心導体が従来と
同一である場合には、約３倍の通電能力を持つこととな
る。なお、規格JEC-183「ブッシング」では、通電時の
中心導体の温度上昇は65℃以下と規定されている。

以上に説明したとおり、本発明はセンタークランプ力
の変動が小さくシール性に優れ、また組み立てが容易な
うえに冷却性に優れて大きい通電性能を持つものである
から、従来のこの種のセンタークランプブッシングの問
題点を解決したものとして、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部を示す部分断面図、第２
図〜第９図は弾性体及び可撓導体の集合体の各種変形例
を示すもので、第２図〜第６図は断面図、第７図は第６
図の平面図、第８図は断面図、第９図は第８図の平面
図、第10図は中心導体にパイプを使用した実施例を示す
断面図、第11図は膨脹室部分の断面図、第12図〜第14図
はその変形例を示す断面図、第15図〜第17図はリード線
引上げ式のセンタークランプブッシングにおける弾性体
及び可撓導体の集合体の各種変形例を示す断面図、第18
図は性能テストに使用したガスケットのクリープ特性を
示すグラフ、第19図は解体後のガスケットのクリープ量
を示すグラフ、第20図は曝露期間とガスケットのクリー
プ量との関係を示すグラフである。 また第21図は従来のセンタークランプブッシングを示す
部分断面図、第22図はその要部の拡大断面図、第23図と
第24図は従来の他のタイプのセンタークランプブッシン
グの要部の拡大断面図、第25図は従来例におけるセンタ
ークランプ力の変化を示すグラフ、第26図は従来の更に
他のタイプのセンタークランプブッシングの断面図であ
る。 （１）：中心導体、（６）：膨脹室、（７）：蓋、（1
1）：弾性体、（13）：可撓導体、（18）：中心パイ
プ、（12）：締め付けナット、（16）：孔または切欠

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中心導体（１）の引張力により各部材間の
   ガスケット（８）に圧縮力を作用させて各部材をクラン
   プしたセンタークランプブッシングにおいて、中心導体
   （１）を軸方向に二つに分割したうえ、分割された中心
   導体Ａ、Ｂを互いに引きつけあう方向にばね力を作用さ
   せる弾性体（11）により弾性接続するとともに、一方の
   中心導体Ｂを締め付けナット（12）により膨張室（６）
   の蓋（７）に固定し、センタークランプ力で蓋（７）を
   膨張室（６）に圧着させたことを特徴とするセンターク
   ランプブッシング。
2. 【請求項２】少なくとも下方の中心導体Ａをパイプ状と
   し、その上端を絶縁油中に浸漬するとともにその下端付
   近に孔又は切欠（16）を設けておき、加熱された絶縁油
   をパイプの煙突効果を利用して自然対流により循環させ
   ることを特徴とする請求項１記載のセンタークランプブ
   ッシング。