JPH0963380A - 導体冷却構造を備えたブッシング - Google Patents
導体冷却構造を備えたブッシングInfo
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- JPH0963380A JPH0963380A JP22010595A JP22010595A JPH0963380A JP H0963380 A JPH0963380 A JP H0963380A JP 22010595 A JP22010595 A JP 22010595A JP 22010595 A JP22010595 A JP 22010595A JP H0963380 A JPH0963380 A JP H0963380A
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- central
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 14
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Landscapes
- Insulators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】中心導体の放熱性を向上させ、中心導体のサイ
ズを大きくすることなく通電容量を大幅に増加させるこ
とができる導体冷却構造を備えたブッシングを提供す
る。 【解決手段】 請求項１の発明は、コンデンサコア１の
中心孔２の内部に中空の中心導体３を挿入し、中心導体
３の内部及び中心孔２の内部に冷却媒体９を充填して自
然対流により循環させる。請求項３の発明は、絶縁ガス
が封入された碍管の内部に、二重管状の中心導体を挿入
するとともに、この中心導体の内部に絶縁ガスとは隔離
された状態で液体冷却媒体を封入する。
ズを大きくすることなく通電容量を大幅に増加させるこ
とができる導体冷却構造を備えたブッシングを提供す
る。 【解決手段】 請求項１の発明は、コンデンサコア１の
中心孔２の内部に中空の中心導体３を挿入し、中心導体
３の内部及び中心孔２の内部に冷却媒体９を充填して自
然対流により循環させる。請求項３の発明は、絶縁ガス
が封入された碍管の内部に、二重管状の中心導体を挿入
するとともに、この中心導体の内部に絶縁ガスとは隔離
された状態で液体冷却媒体を封入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器に用いら
れる導体冷却構造を備えたブッシングに関するものであ
る。
れる導体冷却構造を備えたブッシングに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の直巻きタイプの乾式ブッシング
は、図４に示すように中心導体21の表面に絶縁紙を巻き
上げ、多層の電界調整用電極箔を挿入したのち乾燥し、
樹脂を含浸、硬化させてコンデンサコア22を形成したも
のである。このようなブッシングでは、中心導体21の冷
却はコンデンサコア22の表面の放熱と、中心導体21の軸
方向の熱伝達によるが、電気絶縁物は熱絶縁物でもある
ために、冷却性能には限界がある。このため、図３に鎖
線で示すように中心導体21の長さ方向の中心付近に熱が
こもり、温度上昇の最高点が生じて通電容量を限定す
る。従って、大電流の通電を行なうためには中心導体21
を大サイズとしなければならなかった。
は、図４に示すように中心導体21の表面に絶縁紙を巻き
上げ、多層の電界調整用電極箔を挿入したのち乾燥し、
樹脂を含浸、硬化させてコンデンサコア22を形成したも
のである。このようなブッシングでは、中心導体21の冷
却はコンデンサコア22の表面の放熱と、中心導体21の軸
方向の熱伝達によるが、電気絶縁物は熱絶縁物でもある
ために、冷却性能には限界がある。このため、図３に鎖
線で示すように中心導体21の長さ方向の中心付近に熱が
こもり、温度上昇の最高点が生じて通電容量を限定す
る。従って、大電流の通電を行なうためには中心導体21
を大サイズとしなければならなかった。
【０００３】また、図５に示すようなマンドレルタイプ
の乾式ブッシングも知られている。このマンドレルタイ
プの乾式ブッシングは、マンドレルに絶縁物を巻付けて
コンデンサコア22を形成し、マンドレルを取り外した後
に中心導体21を挿入したものである。ところがこのタイ
プの乾式ブッシングは、中心導体21とコンデンサコア22
の内面との間にギャップが存在するために、図４の直巻
きタイプの乾式ブッシングよりも更に熱移動が制約さ
れ、通電容量が小さくなるという問題があった。
の乾式ブッシングも知られている。このマンドレルタイ
プの乾式ブッシングは、マンドレルに絶縁物を巻付けて
コンデンサコア22を形成し、マンドレルを取り外した後
に中心導体21を挿入したものである。ところがこのタイ
プの乾式ブッシングは、中心導体21とコンデンサコア22
の内面との間にギャップが存在するために、図４の直巻
きタイプの乾式ブッシングよりも更に熱移動が制約さ
れ、通電容量が小さくなるという問題があった。
【０００４】更に図６に示すように、コンデンサコアの
ないガスブッシングも知られている。このガスブッシン
グは、絶縁ガスが封入された碍管30の内部に中心導体31
を設置するとともに、碍管30の上部に放熱部32を設け、
碍管30内の絶縁ガスが中心導体31の内部を対流する構造
となっている。このガスブッシングにおいては、中心導
体31の冷却は導体の外表面からの放射冷却や絶縁ガスの
対流によるものである。しかし絶縁ガスは比熱及び比重
が小さいため十分な冷却が困難であり、大電流の通電を
行なうためには前記した乾式ブッシングと同様に、中心
導体31を大サイズとしなければならなかった。
ないガスブッシングも知られている。このガスブッシン
グは、絶縁ガスが封入された碍管30の内部に中心導体31
を設置するとともに、碍管30の上部に放熱部32を設け、
碍管30内の絶縁ガスが中心導体31の内部を対流する構造
となっている。このガスブッシングにおいては、中心導
体31の冷却は導体の外表面からの放射冷却や絶縁ガスの
対流によるものである。しかし絶縁ガスは比熱及び比重
が小さいため十分な冷却が困難であり、大電流の通電を
行なうためには前記した乾式ブッシングと同様に、中心
導体31を大サイズとしなければならなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の乾式ブッシング及びガスブッシングの問題点を解決
し、通電により中心導体に生じたジュール熱の放熱性を
向上させ、通電容量の増加を図ることができる導体冷却
構造を備えたブッシングを提供するためになされたもの
である。
の乾式ブッシング及びガスブッシングの問題点を解決
し、通電により中心導体に生じたジュール熱の放熱性を
向上させ、通電容量の増加を図ることができる導体冷却
構造を備えたブッシングを提供するためになされたもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた請求項１の発明は、乾式ブッシングのコン
デンサコアの中心孔の内部に、この中心孔の内径よりも
細い外径を有する中空の中心導体を挿入するとともに、
この中心導体の上下の端部付近にコンデンサコアの中心
孔との連通孔を設け、中心導体の内部及びコンデンサコ
アの中心孔の内部に冷却媒体を充填したことを特徴とす
るものである。なお、冷却媒体を液体冷却媒体とするこ
とが好ましい。また同一の課題を解決するためになされ
た請求項３の発明は、絶縁ガスが封入された碍管の内部
に、二重管状の中心導体を挿入するとともに、この中心
導体の内部に絶縁ガスとは隔離された状態で液体冷却媒
体を封入したことを特徴とするものである。
めになされた請求項１の発明は、乾式ブッシングのコン
デンサコアの中心孔の内部に、この中心孔の内径よりも
細い外径を有する中空の中心導体を挿入するとともに、
この中心導体の上下の端部付近にコンデンサコアの中心
孔との連通孔を設け、中心導体の内部及びコンデンサコ
アの中心孔の内部に冷却媒体を充填したことを特徴とす
るものである。なお、冷却媒体を液体冷却媒体とするこ
とが好ましい。また同一の課題を解決するためになされ
た請求項３の発明は、絶縁ガスが封入された碍管の内部
に、二重管状の中心導体を挿入するとともに、この中心
導体の内部に絶縁ガスとは隔離された状態で液体冷却媒
体を封入したことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下にこれらの発明の好ましい実
施の形態を説明する。図１は請求項１の発明のブッシン
グを示すもので、１は多層の電界調整用電極箔が挿入さ
れたコンデンサコア、２はこのコンデンサコア１の中心
孔、３は中心孔２の内部に挿入された中心導体である。
図示のように、中心導体３はコンデンサコア１の中心孔
２の内径よりも細い外径を有する中空のもので、下端は
端子座４によりコンデンサコア１の下端部に固定され、
また上端はコンデンサコア１の上端の膨脹室５に達して
いる。従来と同様に、中心導体３の上端はスプリング６
により上方に引き上げられており、センタークランプ構
造のブッシングを構成している。
施の形態を説明する。図１は請求項１の発明のブッシン
グを示すもので、１は多層の電界調整用電極箔が挿入さ
れたコンデンサコア、２はこのコンデンサコア１の中心
孔、３は中心孔２の内部に挿入された中心導体である。
図示のように、中心導体３はコンデンサコア１の中心孔
２の内径よりも細い外径を有する中空のもので、下端は
端子座４によりコンデンサコア１の下端部に固定され、
また上端はコンデンサコア１の上端の膨脹室５に達して
いる。従来と同様に、中心導体３の上端はスプリング６
により上方に引き上げられており、センタークランプ構
造のブッシングを構成している。
【０００８】この中心導体３の上下の端部付近には、コ
ンデンサコア１の中心孔２との連通孔７、８が設けられ
ている。そして中心導体３の内部及びコンデンサコア１
の中心孔２の内部には、冷却媒体９が充填されている。
冷却媒体９としては絶縁ガスや絶縁油が使用できるが、
乾式ブッシングの難燃性を生かすため、低粘度のシリコ
ーン油、フロロカーボン等の難燃性または不燃性の液体
冷却媒体を使用することが好ましい。
ンデンサコア１の中心孔２との連通孔７、８が設けられ
ている。そして中心導体３の内部及びコンデンサコア１
の中心孔２の内部には、冷却媒体９が充填されている。
冷却媒体９としては絶縁ガスや絶縁油が使用できるが、
乾式ブッシングの難燃性を生かすため、低粘度のシリコ
ーン油、フロロカーボン等の難燃性または不燃性の液体
冷却媒体を使用することが好ましい。
【０００９】図１に矢印で示したように、冷却媒体９は
中心導体３で発生するジュール熱により加熱されて中心
導体３の内部を上昇し、上部の連通孔７からコンデンサ
コア１の中心孔２に入り、中心導体３の外周を降下した
のち下部の連通孔８から再び中心導体３の内部に入る自
然対流を生じる。これにより中心導体３の軸方向への熱
移動が速やかに行なわれ、中央部分の熱のこもりを防止
して中心導体３の温度を平均化する。
中心導体３で発生するジュール熱により加熱されて中心
導体３の内部を上昇し、上部の連通孔７からコンデンサ
コア１の中心孔２に入り、中心導体３の外周を降下した
のち下部の連通孔８から再び中心導体３の内部に入る自
然対流を生じる。これにより中心導体３の軸方向への熱
移動が速やかに行なわれ、中央部分の熱のこもりを防止
して中心導体３の温度を平均化する。
【００１０】このような自然対流を円滑に生じさせるた
め、コンデンサコア１の中心孔２と中心導体３の外周と
の間に形成される環状流路の断面積および連通孔７、８
の断面積は、いずれも中心導体３の内部断面積を上回る
ことが好ましい。また図示のような垂直取付け使用のブ
ッシングでは、上部の連通孔７の下端は膨脹室５の冷却
媒体９の液面下にあり、かつ通液面積が中心導体３の内
部断面積を上回ることが好ましい。
め、コンデンサコア１の中心孔２と中心導体３の外周と
の間に形成される環状流路の断面積および連通孔７、８
の断面積は、いずれも中心導体３の内部断面積を上回る
ことが好ましい。また図示のような垂直取付け使用のブ
ッシングでは、上部の連通孔７の下端は膨脹室５の冷却
媒体９の液面下にあり、かつ通液面積が中心導体３の内
部断面積を上回ることが好ましい。
【００１１】このように構成された本発明のブッシング
においては、前記したようにジュール熱が冷却媒体９の
自然対流によって速やかに移動され、冷却媒体９がコン
デンサコア１の内面や膨脹室５の内表面に直接接触して
放熱する。このため、図３に実線で示すように中心導体
３の局部的な温度上昇が抑制され、通電容量が局部的な
温度上昇によって制約されることがなくなるから、同一
サイズの中心導体３を用いても通電容量を従来品よりも
大幅に増加させることができる。
においては、前記したようにジュール熱が冷却媒体９の
自然対流によって速やかに移動され、冷却媒体９がコン
デンサコア１の内面や膨脹室５の内表面に直接接触して
放熱する。このため、図３に実線で示すように中心導体
３の局部的な温度上昇が抑制され、通電容量が局部的な
温度上昇によって制約されることがなくなるから、同一
サイズの中心導体３を用いても通電容量を従来品よりも
大幅に増加させることができる。
【００１２】また、これによって冷却媒体９及びコンデ
ンサコア１の平均温度が上昇し、周囲温度との温度差が
大きくなるので、コンデンサコア１の外面や膨脹室５の
外表面の熱放散係数が増加する。ちなみに、単位表面積
当りの放熱量と熱放散係数は次式により求められる。
ンサコア１の平均温度が上昇し、周囲温度との温度差が
大きくなるので、コンデンサコア１の外面や膨脹室５の
外表面の熱放散係数が増加する。ちなみに、単位表面積
当りの放熱量と熱放散係数は次式により求められる。
【式１】Ｐ＝E(T1−T2) Ｅ＝Er＋Ec Er＝K1[(T1/100)4−(T2/100)4]/(T1−T2) Ec＝K2(T1 −T2) K3 ここで、Ｐ：放熱量、T1：ブッシング外郭温度、T2：周
囲温度、Ｅ：全熱放散係数、Er：放射による熱放散係
数、Ec：対流による熱放散係数、K1、K2、K3：定数を示
す。
囲温度、Ｅ：全熱放散係数、Er：放射による熱放散係
数、Ec：対流による熱放散係数、K1、K2、K3：定数を示
す。
【００１３】次に図２は請求項３の発明のガスブッシン
グを示すものであり、11は内部にＳＦ6 等の絶縁ガスが
封入された碍管、12はこの碍管11の中心に設置された中
心導体である。中心導体12の内部には整流パイプ13が挿
入され、二重管状の中心導体を構成している。そしてこ
の中心導体12の内部に、碍管11内の絶縁ガスとは隔離さ
れた状態で液体冷却媒体14が封入されている。
グを示すものであり、11は内部にＳＦ6 等の絶縁ガスが
封入された碍管、12はこの碍管11の中心に設置された中
心導体である。中心導体12の内部には整流パイプ13が挿
入され、二重管状の中心導体を構成している。そしてこ
の中心導体12の内部に、碍管11内の絶縁ガスとは隔離さ
れた状態で液体冷却媒体14が封入されている。
【００１４】図示のように、整流パイプ13の上端は碍管
11の上部の放熱部15の内部で外向きに拡がっており、整
流パイプ13の外側を上昇した液体冷却媒体14が放熱部15
の外周面に接触したうえ、整流パイプ13の内部に入るよ
うに工夫されている。なお、整流パイプ13の下端は中心
導体12の下端の導体接続部16よりも離れており、液体冷
却媒体14の循環が円滑に行なわれるようになっている。
この液体冷却媒体14としては絶縁油を使用してもよい
が、ガスブッシングの不燃性を生かすためにフロロカー
ボン等の難燃性または不燃性液体を使用することが好ま
しい。
11の上部の放熱部15の内部で外向きに拡がっており、整
流パイプ13の外側を上昇した液体冷却媒体14が放熱部15
の外周面に接触したうえ、整流パイプ13の内部に入るよ
うに工夫されている。なお、整流パイプ13の下端は中心
導体12の下端の導体接続部16よりも離れており、液体冷
却媒体14の循環が円滑に行なわれるようになっている。
この液体冷却媒体14としては絶縁油を使用してもよい
が、ガスブッシングの不燃性を生かすためにフロロカー
ボン等の難燃性または不燃性液体を使用することが好ま
しい。
【００１５】前記したように、従来のガスブッシングに
おける中心導体31の冷却は、主として中心導体31の外表
面からの放射冷却や絶縁ガスの対流により行なわれてい
たのであるが、ガスの比熱と比重は小さいために十分な
冷却が困難であった。しかし、請求項３の発明のブッシ
ングはＳＦ6 等の絶縁ガスに比較して熱容量が約200 倍
で、熱伝達率が７〜８倍の液体冷却媒体14が中心導体12
の内部を対流することにより、中心導体12で発生するジ
ュール熱を速やかに頭部の放熱部15に移送することがで
きる。特に液体冷却媒体14としてフロロカーボンを使用
すれば、中心導体12の温度が上昇すると100 ℃で気化し
て気化熱を奪い、放熱部15で液化することにより熱を放
出するため、熱の移送効率を高めることができる。
おける中心導体31の冷却は、主として中心導体31の外表
面からの放射冷却や絶縁ガスの対流により行なわれてい
たのであるが、ガスの比熱と比重は小さいために十分な
冷却が困難であった。しかし、請求項３の発明のブッシ
ングはＳＦ6 等の絶縁ガスに比較して熱容量が約200 倍
で、熱伝達率が７〜８倍の液体冷却媒体14が中心導体12
の内部を対流することにより、中心導体12で発生するジ
ュール熱を速やかに頭部の放熱部15に移送することがで
きる。特に液体冷却媒体14としてフロロカーボンを使用
すれば、中心導体12の温度が上昇すると100 ℃で気化し
て気化熱を奪い、放熱部15で液化することにより熱を放
出するため、熱の移送効率を高めることができる。
【００１６】従って本発明によればガスブッシングの中
心導体12に熱のこもる部分がなくなるため、液体冷却媒
体の平均温度を高くとることも可能となり、放熱部15に
おける放熱量が増加する。これらの事象が相乗的に効果
を発揮し、本発明のブッシングは小サイズの中心導体12
でありながら大電流の通電が可能となる利点がある。
心導体12に熱のこもる部分がなくなるため、液体冷却媒
体の平均温度を高くとることも可能となり、放熱部15に
おける放熱量が増加する。これらの事象が相乗的に効果
を発揮し、本発明のブッシングは小サイズの中心導体12
でありながら大電流の通電が可能となる利点がある。
【００１７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の導体冷
却構造を備えたブッシングは、通電により中心導体に生
じたジュール熱の放熱性を向上させ、中心導体のサイズ
を大きくすることなく通電容量を大幅に増加させること
ができる。
却構造を備えたブッシングは、通電により中心導体に生
じたジュール熱の放熱性を向上させ、中心導体のサイズ
を大きくすることなく通電容量を大幅に増加させること
ができる。
【図１】請求項１の発明の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図２】請求項３の発明の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図３】中心導体の長手方向の温度分布を概念的に示す
グラフである。
グラフである。
【図４】従来の直巻きタイプの乾式ブッシングを示す断
面図である。
面図である。
【図５】従来のマンドレルタイプの乾式ブッシングを示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】従来のガスブッシングを示す断面図である。
１ コンデンサコア、２ コンデンサコアの中心孔、３
中心導体、４ 端子座、５ 膨脹室、６ スプリン
グ、７ 連通孔、８ 連通孔、９冷却媒体、11 碍管、
12 中心導体、13 整流パイプ、14 液体冷却媒体、15
放熱部、16 導体接続部、21 中心導体、22 コンデン
サコア、30 碍管、31中心導体、32 放熱部
中心導体、４ 端子座、５ 膨脹室、６ スプリン
グ、７ 連通孔、８ 連通孔、９冷却媒体、11 碍管、
12 中心導体、13 整流パイプ、14 液体冷却媒体、15
放熱部、16 導体接続部、21 中心導体、22 コンデン
サコア、30 碍管、31中心導体、32 放熱部
Claims (3)
- 【請求項１】 乾式ブッシングのコンデンサコアの中心
孔の内部に、この中心孔の内径よりも細い外径を有する
中空の中心導体を挿入するとともに、この中心導体の上
下の端部付近にコンデンサコアの中心孔との連通孔を設
け、中心導体の内部及びコンデンサコアの中心孔の内部
に冷却媒体を充填したことを特徴とする導体冷却構造を
備えたブッシング。 - 【請求項２】 冷却媒体を液体冷却媒体とした請求項１
記載の導体冷却構造を備えたブッシング。 - 【請求項３】 絶縁ガスが封入された碍管の内部に、二
重管状の中心導体を挿入するとともに、この中心導体の
内部に絶縁ガスとは隔離された状態で液体冷却媒体を封
入したことを特徴とする導体冷却構造を備えたブッシン
グ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22010595A JPH0963380A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 導体冷却構造を備えたブッシング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22010595A JPH0963380A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 導体冷却構造を備えたブッシング |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963380A true JPH0963380A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16745997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22010595A Pending JPH0963380A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 導体冷却構造を備えたブッシング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100818958B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-04-04 | (주)우강산업전기 | 변압기용 부싱 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22010595A patent/JPH0963380A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100818958B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-04-04 | (주)우강산업전기 | 변압기용 부싱 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000623 |