JPS6034324B2 - ガス絶縁された高電圧ケ−ブル用の間隔保持体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、接地電位にある外側の波付管及び該管内の
中心部に配置されてて、電流が通流する電気導体から構
成されるガス絶縁された高電圧ケーブル用間隔保持体に
関する。

外側の套管と、該管の内部に間隔保持体によって前者か
ら電気的に隔離されて電流を導く２〜３メートルもしく
は数メートルの個々の部分長から構成された内部導体と
を有して成るガス絶縁された高電圧ケーブル導体は既に
知られている。

内部導体を離間保持する為に、この種の装置においては
、円板形状の間隔保持体が使用され、この円板保持体は
、上記のように短い長さの個々の導体にその端から挿入
されて定位暦に定着され、その上に外側套管が上から挿
通されるようになっている。しかしながら各ケーブル部
分長に対して数百個もの円板状の間隔保持体を設けねば
ならないような大きなケーブル長の場合には、上記のよ
うな方法は、製作東度に著しい影響を及ぼすことなく簡
単な仕方で実施するのは困難である。しかしてこのこと
は、上記のように間隔保持体を内部導体上に挿適する方
法ばかりではなく、間隔保持体を鋳造又は射出成形によ
って直接内部導体に設けると云う法についても当て隣る
。内部導体およびその外側に配設される波付きの外部導
体から成る任意長さの高電圧用の高周波ケーブルの場合
には、導体の周辺に対称的に配置される３個の同形状の
支持絶縁体から構成され、そして閉結していない弾性の
ワイヤリングで一緒に結合保持される間隔保持体が既に
使用されている。

第１３図に示されているように、この種の間隔保持体は
、包套過程中、即ち、一つの細長い帯を管に成形してそ
の長緑で溶接することにより外側導体を造る過程中、側
方から導体に押当てられてばね力を加えられ固定保持さ
れる。高電圧には不適当な金属保持体ならびに各々の支
持絶縁体の形状を相応に変えても、このような間隔保持
体は、ガス絶縁された高電圧ケーブルに対しては次のよ
うな欠点、即ち、絶縁破壊が生じた場合アークがあちこ
ちと移動し、その結果発生する分解生成物が絶縁破壊箇
所からかなり離れた所まで拡散して了うと云う欠点を有
している。よって本発明の課題は、実際上無端のケーブ
ル長さの場合にも製作速度に影響を及ぼすことなく取り
付けることができ且つ又絶縁破壊の場合に生ずる分解生
成物の移動を極く僅かな範囲に制限する間隔保持体を提
供することにある。

本発明のこの課題は、前記間隔保持体が前記導体周上に
」つの完全な板として結合できる二つの個々の部分から
成り、前記個々の部分の結合箇所に形成される割れ目が
少なくとも前記導体の周近僕においては導体の表面に対
して垂直に配置されるように構成されていることにより
解決される。

本発明のこの間隔保持体は、外側の套管成形中に側方か
ら連続的に次々と内部導体に菱込んでその位置に捕捉し
ておき、しかる後に外側の套管を閉じて波を付けること
を可能にする。さらに又、本発明の間隔保持円板の構成
によれば、絶縁破壊が原因で管空間内に存在するもしく
は発生する分解生成物の移動を阻止する。保持体円板の
個々の要素は、それ等を結合して円板にするのと同時に
内部導体への取付けが行なわれるように結合し合わされ
る。例えば結合される個々の部分の表面に形成された溝
およびばねを用いることによって行なわれる内部導体へ
の間隔保持体の取付固定は、該保持体の鞄線方向におけ
る運動を阻止する。これは申し分のない製作にとってゆ
るがせにできない事柄でもある。鞠方向における間隔保
持体の導体上への固定は別法として、間隔保持体ならび
に導体の互いに向い合う表面の１つに１つ又は２つ以上
の溝を設け他の表面には対応数のリブを設けて該溝とリ
ブとを係合させることにより達成することもできる。

この場合、導体上の少なくとも間隔保持体の領域内に押
込まれた波付管を設けて、該管の波谷部内に間隔保持体
の相応に形成されたリブが係合するようにするのが特に
有利である。完全な円板に結合し合すことができる間隔
保持体の個々の部分は、導体に対して、充分な摩擦力が
達成されるような力で押し付けられる。

この作用は、接触し合う表面を平滑にしないことによっ
て更に強められる。又、例えば１つの表面を押出成形さ
れた合成材料又はェラストマ層により弾性があるように
形成し、他方、もう片方の表面に溝、リブ等を設けても
良い。さらに又、間隔保持体の上述の固定手段を任意の
仕方で粗合せて用い得ることは云う迄もない。１つの完
全な円板として結合可能な間隔保持体の個々の要素を保
持する為に、簡単な機械的補助要素を用いることができ
る。

しかしながら又、個々の要素を例えばくさび結合型式の
クランプ連結で結合保持するのが特に有利であると判明
した。このようなくさび結合を用いれば、内部導体の寸
法の公差を、くさびの締め込み程度の調整によって補償
し、如何なる場合にも内部導体上での間隔保持体のしっ
かりとした保持を確保することが可能である。個々の要
素の結合は又、接合又は接着又は溶接によって行なうこ
ともでき、そして例えば超音波を用いての溶接による結
合が特に有利であることが判明した。

この場合、被結合要素の互いに向い合う表面にリブを設
け、該リブにより各個々の要素のより確実な結合を得る
ようにするのが有利であろう。別の結合として、帯もし
くはバンド又はワイヤを使用し、それ等の端を公知の仕
方、例えばクランプもしくはリベットで連結することも
考えられる。

さらに又、一定の予備緊張により所定の押圧力を発生す
るばねリング又はばねバンドのような別の結合もしくは
連結要素を使用しても良いし、又、スプリット軸受に用
いられているような緊張リングを使用しても良い。内部
導体に間隔保持体をより確実に座長させるために、その
個々の要素の互いに向い合う面間に、４・ミな割れ目を
設け、以て内部導体に面する間隔保持体の面が実際に該
内部導体にぴったりと対接した後に始めて溶接を行なう
ことを可能にするように構成することもできる。

複数の個々の要素から間隔保持体を構成する際、個々の
要素間の継ぎ目に生じる割れ目が発生することを避ける
ことができず、従ってこの割れ目はケーブルの電場にお
いて、不等様な電気力線分布を生じるので、本発明によ
り、この割れ目を導体の近傍において該導体の表面に対
して垂直に走る様に構成すると、例えばこの割れ目が導
体の表面に対して斜めに走る様に構成した場合に比べ、
絶縁体付近の電気的負荷が軽減される。

本発明の実施において、竜場の強い領域、即ち導体に面
する間隔保持体の面に半導電性または導電性の挿入物を
設け、そして２つの個々の部分から成る間隔保持体の場
合には、該挿入物が内部導体を腎臓形状に包囲し、しか
も割れ目の領域においては丸くされた縁を有するように
配列形成することにより、割れ目の個所において間隔保
持体に生じ得る電気的応力もしくは負荷を更に減少せし
め得る。しかしながら又、間隔保持体の導体に面しない
方の側面、即ち、例えば広幅にされた頭部表面に導電性
の層を設け、間隔保持体に生じ得る電気的応力の発生を
更に阻止するようにすることができるし、又、有利でも
ある。このようにして、囲綾外側波付管と間隔保持体と
の間の空間内における放電を避けることが可能である。
導電層としては、例えば導電性の塗料を用いたり、間隔
保持体に金属メッキを施したり或いは又接着性の金属部
材を用いたりすることができる。さらに又、導電層は、
ェラストマー又は高弾性の合成材料から造り、その弾性
により用いられる間隔保持体および管ならびに導体の寸
法上の不正確さを補償して、隙間の形成をできるだけ抑
えることが可能である。間隔保持体自身の材料としては
高い機械的強さおよび耐熱性を有し、更に或る程度の弾
性を有するもの、例えばポリカーボネート、ポリフェニ
レン・オキサィドおよびポリスルフオンが考えられる。
修理作業、例えば或る長さのケーブル部分を新しいもの
と交換し、絶縁ガスを充填する場合には、貫通したガス
達通を確保することが要求される。

しかしてこれは、套管として波付管を使用する場合には
、例えば螺旋状に走る波を付形して、その導体に面する
波の谷部が連続するように配列することによって有利に
達成される。さらに又間隔保持体自身に貫通孔を設ける
のも有利な実施形態である。

ガスの通流を保証し、そして汚染粒子、分野生成物等々
のケーブル方向における移動を阻止する為には、前記貫
通孔にフィル夕、例えば小メッシュの格子、絹、織布、
紙又は特に合成材料製のフリーズを設けるのが合目的々
である。ガス通流を可能にする為に間隔保持体の外周面
に溝を設けることもできる。以上に述べたような、間隔
を置いて配設された間隔保持体を有するガス絶縁された
高電圧ケーブルにおいては、間隔保持体周面上に套管を
巻回成形し次いで波形を付ける場合に問題が生ずる。

即ち、所要のたわみ性を得る目的で間隔保持体を囲縞す
る套管に、管直径にしたがって高さを異ならせることが
必要とされる波を設ける場合には、半径方向に押入され
た波谷部が間隔保持体に対して押圧されて、その結果生
ずる力によって損傷が避けられないと云う問題が生ずる
のである。よって、本願の発明は、又、上のような難点
を克服し、そして波の深さに無関係に間隔保持体の套管
内への良好な固定を可能にすることを議題とするもので
ある。

しかして、上記の課題は、先に述べたようなガス絶縁さ
れた高電圧ケーブルにおいて、套管に面する間隔保持体
の表面および套管の内面との間に高い歪形性を有する特
別の支持要素を配設することによって達成される。

高い歪形性を有するこのような支持要素を用いることに
よって、套管内の間隔保持体の状態もしくは位置が確実
に維持されるばかりでなく、波付け過程に際して形成さ
れる波谷部により間隔保持体が最早や損傷されなくなる
。と云うのは、套管の半径方向の波付けの際に作用する
圧力は高い半径方向の波付けの際に作用する圧力は高い
歪形性の支持要素によって吸収されて了うからである。
本発明の上記思想の実施形態においては、これ等支持要
素をゴム弾性を有する材料から製作することができる。

例えば、ネオプレンのような合成ゴムや天然ゴム或いは
又、ウレタンを基材とした合成材料から造ることができ
る。重要なことは、使用される材料が充分な弾性を有し
ておって、波付け過程中、有害な力を吸収すると同時に
、機械的性質が安定していて作用圧力により支持要素自
体が破壊しないことである。本発明の実施においては又
、上記支持要素を横断面が円形の棒から製作し、これ等
支持要素棒が、套管に面する間隔保持体の表面に形成さ
れた対応形状の溝に係合するように配列するのが好まし
い。

これ等榛は、間隔保持体の外周にその全長に亙つて軸線
方向に延在させることができる。しかしながら、この棒
を間隔保持体の外周の全長の一部に被置してもよい。ゴ
ム製又は合成材料製の支持要素が、間隔保持体の外周か
ら過度に突出したり脱落したりすることをなくすために
、間隔保持体の外周に設けた車由線方向の溝に支持要素
を繁締する切込みを設け、支持要素を溝内に取付けたと
きに支持要素を切込みにより溝内に固定するようにする
こともできる。以下、添付図面を参照し本発明の具体例
について説明する。

園績している外側の套管内でガス絶縁された高電圧ケー
ブルの内部導体を離間保持するために、第１図から明ら
かなように、２つの個々の要素１および２から成る円板
が用いられる。

これ等個々の要素もしくは半円形要素１および２は、高
圧ケーブルの導体３にその側方から取付けることができ
る。これ等２つの個々の要素を結合して保持するために
例えばベルトもしくは帯４を用いることができる。この
構造は、第２図に示すような断面を有しており、図から
明らかなうに、離間保持円板は、電気現象上の理由から
先細のウェブと広幅の頭部および足部を有している。帯
４又は同じ目的に用いられるワイヤその他の類似物の使
用によって電場が乱れることにより起り易くなった放電
を避ける為に、第３図に示すように、帯４の下側に、例
えばラッカ又は導電性の合成材料から成る導電層５が設
けられている。

本発明による間隔保持体の別の実施形態は、第４図にし
めされており、この実施形態においては、２つの個々の
要素１および２を結合保持するのに、中心に配置された
帯の代わりに、中心に配置された帯の代わり１こ、該間
隔保持体の頭部に形成された溝内に在る２本のワイヤ６
が用いられており、そしてこの実施形態においてもこれ
等ワイヤは、上述のような理由から導電性の被覆層７内
に配置するのが有利である。第５図は本発明の特に好ま
しい実施形態を示すもので、この実施形態においては、
２つの個々の要素もしくは間隔保持半分体８および９が
導体の囲りに開閉可能に設けられている。

この目的で、２つの個々の要素８及び９は弾性のウェブ
１１を介して互いに連結されておりそして例えばラッチ
錠もしくはスナップ錠なる形態の鎖錠部材１２が設けら
れ、この鎖錠部村は、２つの個々の要素８および９を導
体１０の周囲に包囲閉遣した後には、前記要素が開くこ
とを阻止し、以て間隔保持体を導体１０上の定位置に確
実に保持する。この実施形態においても不可避な割れ目
は、導体表面に対して垂直に走行する。第６図には２つ
の個々の要素もしくは半分体８および９から構成された
円板が示されており、この円板には、特に雷場の強い領
域、即ち導体近傍の領域において、電気的応力もしくは
負荷を軽減すする目的で例えば金属もしくは導電性にさ
れた合成材料から成る導電層１３が設けられる。

この層１３は、個々の要素８，９を閉結する際に形成さ
れる割れ目の近傍において曲り部分を有しこの付近の亀
場の電気力線分布を改善している。閉結された円板から
構成される間隔保持体に貫通口を設け、以て例えば絶縁
ガススの通流を許容するようにするのが合目的々である
場合がいましぱある。第７図はこのような事例のための
実施形態を示すもので、この実施形態においては、導体
１０を囲総して配置された円板半分体８および９が、そ
れ等両部分の間に貫通孔１４を形成している。汚染又は
塵挨粒子がこれ等開孔を通り長いケーブル区間に沿って
移送される危険を阻止するために、本発明の別の実施形
態においては、例えば織布のようなふるいもしくはフィ
ルタ部材１５を設けるのが特に有利であることが判った
。第８図には、内部導体１７に間隔保持体１７に間隔保
持体１６を確実に取り付けるための特に有利な具体例が
示されている。

この例では、内部導体１７の表面に溝１８が設けられ、
そしてこの溝１８に、隆起部１９が俵合している。この
場合、内部導体又は、例えば内部導体を包囲する導体殻
を波付管なる形態に構成し、波の谷部が同時に間隔保持
体を受ける働きをするようにするのも好ましいであろう
。間隔保持体の個々の要素の連結には任意適宜な手段が
考えられ得る。

しかしながら、第９図に略示するような連結クランプを
用いるのが特に有利であることが判明した。円板を形成
する円板半分体２２および２３の幅広の頭部２０および
２１には、割れ目の領域において縦藤方向に沿い分割さ
れたくさび２４が形成されており、これ等くさびはクラ
ンプ２５によって包囲捕捉されている。クランプ２５を
矢印の方向に働かすことによって、２つの円板半分体２
２および２３は一層強く狭着される、間隔保持体のこの
図示の連結部と反対の側に、同じもしくは類似の連結を
設けることができる。しかしながら又、例えば上述のよ
うな弾性ウェブを用いて連結を行うのも好ましい。この
実施形態によれば、保持体の２つの個々の部分相互間の
良好な連結ならびに又内部導体への間隔保持体の固定保
持が確実に達成される。又、このことは、導体の直径と
間隔保持体の閉口の直径とが互いに一致しない場合、例
えば導体の直径が一様ではなかったり規格値から変動し
ている場合でも当て依る。第９図から明らかなように、
套管（図示せず）に面する広幅の頭部２１および２０の
面には、ケーブルの軸万向に沿って延びそして両緑から
交番的に出て頭部の周辺中心を越えるまで延びている溝
２６が形成されている。

これ等の溝はそれ自体完全には密閉されない間隔保持体
を通して或る程度のガス流通を可能にする為に設けられ
るものである。加えるに、ケーブルの間隔保持体間でア
−クが発生し、その間のガスの圧力が高くなって溝２６
を通じて隣接する空間に分解生成物がガスと共に流出す
る際には、溝２６が狭少であるので、絞り効果を生じ「
従って溝２６から隣接した空間にガスが流出する際には
小さな渦流を生じ、その範囲に分解生成物物を止めるこ
とができるので、アークにより発生する分解生成物はケ
ーブルの極〈短い領域に止めることができ、従ってケー
ブル全域に亙る分解生成物の拡散を防ぐことができる。
しかしながら、それにも拘らず、間隔保持体間に在る個
々のケーブル区間への蓮通ガス連結は保証されるのであ
る。第１０図は、本発明による間隔保持体の別の実施形
態を示すもので、参照数字１および２は上例の場合と同
様該保持体をを構成する個々の要素を指し、これ等個々
の要素はその頭部５の端部にその周辺方向に沿いほぼ中
心を境に対称的に分割して形成された歯列６によって相
互に咳合結合させることができるようになっている。

１つの管又は編み合わされた個々の単ワイヤから構成す
ることができるガス絶縁された高電圧ケーブルの内部導
体１は、波付管２の内部に間隔保持体３によって保持さ
れている。

これ等保持体は、先に述べたように完全円板に結合し合
わすことができる少なくとも２つの個々の部分から構成
されている（第１図ないし第９図参照）。又、これ等個
々の部材は、軸線方向に垂直に結合し合わせることによ
って、導体１上の定位直に自然に取外れないようにしっ
かりと保持されている。内部導体１と套管２との間の空
間には絶縁ガス例えばＳＦ６が満たされている。このよ
うなケーブルの製作に当たっては、間隔保持体３を備え
た内部導体１の園りで適当な金属管が管に成形されて、
その長緑で溶接され最後に波形が付けられて、付設に必
要とされるたわみ性を得る。

波付け過程において半径方向に押圧される波谷部４が、
或る程度の限界内では弾性を有するがそれ自体はどちら
かと云えば硬質の材料例えばポリスルフオンから造られ
た間隔保持体３を損傷しないようにするために、間隔保
持体の套管２に面する表面と套管自体との間には、、変
形可能な材料から造られた支持要素が設けられる。この
支持要素は、波付け過程中その弾性作用によって余剰の
力を吸収し、半径方向に作用する圧力が間隔保持体を損
傷したり或いは又破壊したりしないような働きをする。
第１０図よりも拡大して示した第１２図から明らかなよ
うに、套管２に面する間隔保持体３の表面には溝６が設
けられており、この溝６には、好ましくは円形の断面を
有する支持要素が突入している。

組立の際にこれ等支持要素が脱落しないようにする為に
、溝６には支持要素を緊縦するための特別な切込み７が
形成されている。この功込み７によって、支持要素は押
入れ後に溝６内の定位置にしっかりと保持される。第１
１図に示すように、それぞれの支持要素は間隔保持体の
幅全体にわたって延長しているので、敦層には困難は生
じない。波形がリング状に平行に形成されている場合、
支持要素によって形成される間隔保持体と套管間の間隙
は、同時に絶縁ガスを通すのに使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高電圧ケーブルの内部導体の為の
間隔保持体の正面略図、第２図はその一部を断面で示す
側面図、第３図および第４図はその変形例を示す一部断
面の側面図、第５図ないし第７図は、間隔保持体の別の
種々な実施形態を示す正面図、第８図は間隔保持体と内
部導体との結合を示す部分側断面図、第９図は間隔保持
体を横成する個々の要素もしくは円板半分体を結合維持
するための手段および絶縁ガス流通用の溝を略示する間
隔保持体の部分斜視図、第１０図は更に別の間隔保持体
の実施形態を略示する斜視図、そして第１１図および第
１２図は波付套管を用いたケーブルにおいて、その製作
中に間隔保持体の損傷もしくは破壊を防ぐための手段を
備えた本発明による別のケーブル構造の部分側面図およ
び正面図、第１３図は３個の同形状の支持絶縁体で保持
された導体を示す図である。 なお、第１図ないし第４図中、参照数字１，２は間隔保
持体を構成する個々の要素、４ならびに７は該要素を結
合保持する帯およびワイヤ、３は内部導体、第５図ない
し第８図中、１０は内部導体、８および９は間隔保持体
を構成する要素、１３は電気応力を軽減する為の導電体
層、１４は絶縁ガス通流孔、１８は溝、１９はそれに接
合する突起、第１１図および第１２図中、参照数字１は
内部導体、３は間隔保持体、２は波付套管、５は可変形
性材料の支持体、４は波谷部、６，７は５を外れないよ
うに受ける為の溝を指す。第１図第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１３図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 接地電位にある外側の波付管及び該管内の中心部に
   配置されて、電流が通流する電気導体から構成されるガ
   ス絶縁された高電圧ケーブル用間隔保持体において、前
   記間隔保持体は前記導体周上に一つの完全な円板として
   結合できる二つの個々の部分から成り、前記個々の部分
   の結合箇所に形成される割れ目が少なくとも前記導体の
   周近傍においては導体の表面に対して垂直に配置される
   ように構成されていることを特徴とする間隔保持体。 ２ 前記間隔保持体を構成する個々の部分の幅広の足部
   における電気的応力もしくは負荷の軽減のために、導電
   性の材料から成る層が前記個々の部分の結合部分を除い
   た前記導体表面に沿う領域に所要のの厚みをもつて形成
   されていることを特徴とする、特許請求の範囲１に記載
   の間隔保持体。 ３ 前記波付管に接する間隔保持体の表面近傍に機械的
   に高い変形性能をもつた支持要素を配設したことを特徴
   とする、特許請求の範囲１に記載の間隔保持体。