ブッシング及びブッシングの接続部
【課題】ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うこと。
【解決手段】ブッシング１００は、内部導体１１０と、内部導体１１０の外周を覆う硬質の絶縁体１２０とを有し、硬質の絶縁体１２０と機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０との接合面に配設された弾性絶縁スペーサ３０を貫通して、内部導体１１０が機器側ブッシング２００の内部導体２１０に接続される。硬質の絶縁体１２０内には、接合面の近傍に配置され、且つ、内部導体１１０を囲む環状の電界緩和用金具１３０が埋設されている。
【解決手段】ブッシング１００は、内部導体１１０と、内部導体１１０の外周を覆う硬質の絶縁体１２０とを有し、硬質の絶縁体１２０と機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０との接合面に配設された弾性絶縁スペーサ３０を貫通して、内部導体１１０が機器側ブッシング２００の内部導体２１０に接続される。硬質の絶縁体１２０内には、接合面の近傍に配置され、且つ、内部導体１１０を囲む環状の電界緩和用金具１３０が埋設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力機器のブッシング（相手側ブッシング）に弾性絶縁スペーサを介して接続するブッシング及びブッシングの接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）のような密閉型の高電圧機器と、ケーブル線路とを接続する部分には、ケーブル線路を構成する電力ケーブルの端末を受けいれるブッシングが設けられている。
【０００３】
ＧＩＳは、発電所や変電所に設置される遮断器や断路器、及びこれらをつないでいる電路等を収容した密閉金属製容器内に、絶縁性能・消弧性能に優れ無害で不活性な六フッ化硫黄(ＳＦ６)ガスを充填することにより構成されている。
【０００４】
近年、開閉装置として、ＳＦ６ガスに変えてエポキシ等の固体絶縁で構成した固体絶縁開閉装置（Solid Insulated Switchgear：ＳＩＳ）が知られている。
【０００５】
ＳＩＳは、遮断器や断路器、及び電路等を、外表面に接地層を備えるエポキシモールド等の固体絶縁によって絶縁することにより構成されている。
【０００６】
このＳＩＳでは、遮断器や断路器及び電路等に接続される内部導体をエポキシ等の硬質の絶縁体で被覆してなる機器側ブッシングを備える。
【０００７】
図１は、従来の開閉装置におけるブッシング同士の接続構造を示す部分断面図である。ここでは、機器側ブッシングに、母線を接続するための母線側ブッシングを接続した接続構造を示す。
【０００８】
図１に示す接続構造では、機器側ブッシング１０は、内部導体１１を覆うエポキシ等の硬質の絶縁体１２に漏斗状の受容口１２ａと本体部１２ｂとを有する。一方、母線側ブッシング２０は、母線に接続するための内部導体２１を覆うエポキシ等の硬質の絶縁体２２に、機器側ブッシング１０の受容口１２ａに装着される円錐状の挿入部２２ａを有する。ブッシング１０、２０の外周には導電塗料による遮蔽層が設けられている。
【０００９】
これら機器側ブッシング１０と母線側ブッシング２０とは、工場において、受容口１２ａと挿入部２２ａとの間に絶縁ゴムなどの弾性を有する絶縁成型品（以下、「弾性絶縁スペーサ」という）３０を介在させて、受容口１２ａに挿入部２２ａを挿入し、一体に組み合わせる。この弾性絶縁スペーサ３０は、機器側ブッシング１０の受容口１２ａとの界面と母線側ブッシング２０の挿入部２２ａとの界面の絶縁特性を維持する（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
この接続構造では、内部導体２１の周囲に配置される弾性絶縁スペーサ３０の外縁部と、機器側ブッシング１０或いは母線側ブッシング２０の硬質の絶縁体（ここではエポキシ）と、外部の空気とが接するトリプルジャンクション（三重接合点）Ｐが形成される。
【００１１】
このように機器側ブッシング１０と母線側ブッシング２０の接続部分においてトリプルジャンクションが形成されると、トリプルジャンクションに電界が入り込むことによって、部分放電を発生させる可能性がある。部分放電の発生は、ブッシング１０、２０の接続部分自体の絶縁破壊を招く虞がある。このため、従来の母線側ブッシング２０では、内部導体２１を覆う硬質の絶縁体２２において挿入部２２ａを構成する部位の外径を本体部２２ｂの外径よりも大きくすることによってくびれ部２２ｃが形成されている。
【００１２】
図２は、図１に示すブッシング同士の接続部分の等電位線を示す図であり、くびれ部２０ｃを有する母線側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分の等電位線を示している。なお、図２は、ブッシング同士の接続部分の半断面を模式的に示しており、内部導体１１、２１の軸心を軸心Ｓで示すとともに、等電位線Ｅを用いて、ブッシング１０と２０同士が接続された状態で課電時に発生する電界分布を示している。
【００１３】
図２に示すように、くびれ部を有する母線側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分は、ケーブル側ブッシング２０にくびれ部２２ｃを設けることによって、範囲ａで示すように、電気的な弱点部となるトリプルジャンクションＰに電界が入り込むことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、図１及び図２においては、機器側ブッシング１０に母線側ブッシング２０を接続する場合について説明したが、機器側ブッシング１０にケーブル線路を接続する際にもブッシングを用いて機器側ブッシング１０に接続される。
【００１６】
この構成では、電力ケーブルに接続するための内部導体をエポキシ等の硬質の絶縁体で被覆してなるブッシング（以下、「ケーブル側ブッシング」と称する）を機器側ブッシング１０に接続することによって、電力ケーブルの線路と機器側ブッシング１０とが接続される。
【００１７】
図１及び図２の母線側ブッシング２０の場合、ブッシングの小型化、材料費の削減の観点から、本体部２２ｂの外径は、ブッシング同士の接続部の外径よりもくびれ部２２ｃを介して小さくすることにより、必要最小限の絶縁厚としている。
【００１８】
これに対し、ケーブル側ブッシングを機器側ブッシング１０に接続する場合には、ストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）、あるいは、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）のいずれかの周知の接続方法によって電力ケーブルの端末をケーブル側ブッシングに接続する必要がある。これにより、ケーブル側ブッシングには、内部にストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置が配置されたり、ケーブル導体が配置されたりするため、ケーブル側ブッシング自体の外径は大きくせざるを得ない。
【００１９】
すなわち、機器側ブッシング１０にケーブル側ブッシングを接続する場合、図２の母線側ブッシング２０のように、ケーブル側ブッシングにくびれ部２２ｃを設けることができない。図３は、このように、くびれ部の無い構成のケーブル側ブッシング２５を機器側ブッシング１０に接続した場合の等電位線を示す図である。なお、図３は、ブッシング同士の接続部分の半断面を模式的に示しており、内部導体１１、２１の軸心を軸心Ｓで示している。また、図３では、等電位線Ｅを用いて、ブッシング１０と２５同士が接続された状態で課電時に発生する電界分布を示している。
【００２０】
図３に示すくびれ部の無いケーブル側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分では、図２に示す構造と異なり、トリプルジャンクションＰ近傍の範囲ｂに電界が入り込むことにより、課電時に部分放電が生じ、ひいては接続部の絶縁破壊を招く虞があった。
【００２１】
このように電力ケーブルの接続部を構成するためのブッシングで、くびれ部を設けることができないケーブル側ブッシング、あるいは、設けることができたとしてもトリプルジャンクション近傍Ｐに電界が入り込んでしまう構造のケーブル側ブッシングにおいては、電界の入り込みを防止するため、硬質の絶縁体の絶縁厚を大きくすることが考えられる。
【００２２】
しかしながら、ケーブル側ブッシングにおいて硬質の絶縁体の絶縁厚を大きくすることは、近年の機器の小型化、材料費等のコスト削減の観点から、ブッシング自体が大型化するため、現実的な対策ではない。また、電力ケーブルの接続部を構成するブッシング、すなわちケーブル側ブッシングでない場合であっても、くびれ部を設けることができない制約がある場合には、同様の課題が生じる。
【００２３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができるブッシング及びブッシングの接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明のブッシングは、弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続するブッシングであって、一端が前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続される内部導体と、前記内部導体の外周を覆い一端に前記相手側ブッシングと接合する際の挿入部として前記弾性絶縁スペーサに密着するための端面を備えた硬質の絶縁体と、前記内部導体と同心状に配置され、且つ、前記硬質の絶縁体内において、前記端面の近傍に埋設される電界緩和用の環状金具と、前記硬質の絶縁体の外面に塗布される導電塗料による遮蔽層とを備える構成を採る。
【００２５】
本発明のブッシングの接続部は、上記構成のブッシングが弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続されるブッシングの接続部であって、前記ブッシングの挿入部は、端面で密着する前記弾性絶縁スペーサを介して前記相手側ブッシングに接合され、前記ブッシングの内部導体は、前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続されている構成を採る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の機器側ブッシングと母線側ブッシングとの接続構造を示す部分断面図
【図２】図１に示すブッシング同士の接続部分の等電位線を示す図
【図３】くびれ部の無い構成のケーブル側ブッシングを機器側ブッシングに接続した場合の等電位線を示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係るブッシングの要部構成を説明するためのブッシング同士の接続部分を示す部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態に係るブッシングが相手側ブッシングに接続される前の状態を示す部分断面図
【図６】本発明の一実施の形態に係るブッシングの挿入部の正面図
【図７】電界緩和用の環状金具を有する固定金具を示す図
【図８】図４に示すブッシング同士の接続部分において課電した際の等電位線を示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係るブッシングを用いたブッシング同士の接続構造の変形を示す模式図
【図１０】本発明の一実施の形態に係るブッシングを用いたブッシング同士の接続構造の変形を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施の形態に係るブッシングの要部構成を説明するためのブッシング同士の接続部分を示す部分断面図である。
【００３０】
図４に示すように、固体絶縁開閉装置（Solid Insulated Switchgear：ＳＩＳ）等の電力機器（図示省略）に設けられた機器側ブッシング２００に、シリコーンゴム等の弾性絶縁スペーサ３０を介して他端に電力ケーブルの端末を接続するための周知の接続部（図示省略）を有するブッシング１００が接続されている。
【００３１】
周知の接続部とは、前述の通り、絶縁ゴムと半導電ゴムからなるストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）、あるいは、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）のいずれかの周知の接続方法を行うための接続部である。なお、インナーコーンタイプは、例えば、特開２００３−３０４６３２号公報（ブッシングは絶縁筒に相当）、特開平１１−３０８７５１号公報（ブッシングはエポキシユニット部に相当、ストレスコーンはゴムモールド部に相当）に開示されている。また、アウターコーンタイプは、例えば、特開２００７−１７４８１０号公報（ブッシングはエポキシ座に相当）、特開２００５−３５４８８０号公報（ブッシングは套管部に相当、ゴムユニットは絶縁補強ブロックに相当）に開示されている。
【００３２】
図５は、本発明の一実施の形態に係るブッシングが相手側ブッシング（機器側ブッシング）に接続される前の状態を示す部分断面図である。
【００３３】
図４及び図５に示すように、相手側ブッシングである機器側ブッシング２００は、機器内の電路に接続された内部導体２１０と、内部導体２１０を被覆する硬質の絶縁体２２０とを有する。
【００３４】
硬質の絶縁体２２０は、絶縁性を有し、機械的強度の高い材料、例えば、エポキシで内部導体２１０の外周にモールド成形することで硬質のものとして形成されている。
【００３５】
硬質の絶縁体２２０は、一端部で開口する漏斗状の受容口２２１を有し、この受容口２２１には、環状の弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００の一端部である円錐状の挿入部１２１が挿入される。
【００３６】
硬質の絶縁体２２０における受容口２２１の小径部側には、内部導体２１０の凹部２１１が配置され、凹部２１１内に接続子２１５が配設されている。接続子２１５は、受容口２２１にブッシング１００の挿入部１２１が挿入された際に、弾性絶縁スペーサ３０を貫通するブッシング１００の内部導体１１０の先端部１１０ａに嵌合して、内部導体２１０に内部導体１１０を電気的に接続する（図４参照）。ここでは、接続子２１５は、内部導体２１０における凹部２１１の内周面に嵌め込まれたマルチラムバンド（ばね状導電部材）であり、凹部２１１に嵌合する内部導体１１０の先端部１１０ａの外面に弾性的に接触することによって、内部導体１１０に電気的に接続される。なお、接続子２１５は、コイルスプリングでもよい。
【００３７】
また、接続子２１５は、ここでは、機器側ブッシング２００側に設けた構成としたが、内部導体１１０側に設けて、内部導体１１０を内部導体２１０に電気的に接続する構成としても良い。具体的には、マルチラムバンドを、内部導体１１０の先端部１１０ａの外周に嵌め込み（図示省略）、受容口２２１にブッシング１００の挿入部１２１を挿入した際に、内部導体２１０の凹部２１１の内周面に接触する構成とする。この場合、内部導体２１０側に凹部２１１は設けられていない。なお、硬質の絶縁体２２０の外面には、銀ペイント等の導電塗料を塗布することによって遮蔽層が形成されている。この遮蔽層は接地電位となる。
【００３８】
硬質の絶縁体２２０の受容口２２１には、弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００の挿入部１２１が挿入されている。
【００３９】
弾性絶縁スペーサ３０は、硬質の絶縁体２２０よりも弾性率の大きい円錐筒状をなし、ここでは、シリコーンゴム等のゴム状弾性体により形成されている。弾性絶縁スペーサ３０は、その表裏面を、受容口２２１の内周面及び挿入部１２１の嵌合面（後述する端面１２１ａ）の双方に密着させた状態で、ブッシング１００、２００の間に設けられ、各ブッシング１００、２００との間の界面の耐電圧特性を向上させている。
【００４０】
本発明のブッシング１００は、内部導体１１０と、内部導体１１０の外周を被覆する硬質の絶縁体１２０と、電界緩和用の環状金具１３０と、を有する。
【００４１】
内部導体１１０は、一端に機器側ブッシング２００の内部導体２１０と接続するための先端部１１０ａを有し、他端に電力ケーブルを接続するための接続部（図示省略）を有する。ここでは、先端部１１０ａは硬質の絶縁体１２０から突出した構造（凸構造）となっており、機器側ブッシング２００の内部導体２１０の凹部に接続するように形成されているが、凹凸を逆に構成してもよい。すなわち、機器側ブッシング２００の内部導体２１０側を凸構造とし、本発明のブッシング１００の内部導体１１０側を凹構造としてもよい。
【００４２】
硬質の絶縁体１２０は、機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０と同様に、絶縁性を有し、機械的強度の高い材料、例えば、エポキシで内部導体１１０の外周にモールド成形することにより形成されている。
【００４３】
また、硬質の絶縁体１２０の外面には、銀ペイント等の導電塗料を塗布することによって遮蔽層が形成されている。この遮蔽層は接地電位となる。硬質の絶縁体１２０では、内部導体１１０を突出させた一端部が、機器側ブッシング２００の受容口２２１の形状に対応した形状の端面１２１ａを備える挿入部１２１として形成されている。なお、挿入部１２１の端面１２１ａは、受容口２２１の内面とともに、硬質の絶縁体１２０と接続相手である機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０との接合面を構成している。
【００４４】
すなわち、硬質の絶縁体１２０は、一端には弾性絶縁スペーサ３０に密着して機器側ブッシング２００と接合するための端面１２１ａを有する挿入部１２１を備え、他端には電力ケーブルの端末を接続するための周知の接続部（図示省略）を備える。具体的には、絶縁ゴムと半導電ゴムからなるストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）による電力ケーブルの接続部の場合には、本発明のブッシング１００の他端は、内部導体１１０には電力ケーブルの導体を接続するための導体挿入孔（図示省略）を有し、硬質の絶縁体１２０にはケーブル端末の受容口（図示省略）を有する構造となる。また、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）による電力ケーブルの接続部の場合には、本発明のブッシング１００の他端は、硬質の絶縁体１２０は、それ自身の外周に例えば常温収縮ゴムユニットを装着するための、界面がテーパ形状の突出部（図示省略）を有する。ここで、常温収縮ゴムユニットはシリコーンゴム等からなり、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、両端部の半導電ゴムからなるストレスコーン部を有する周知の構造であるため、図示を省略する。これらインナーコーンタイプ（プレハブ型接続部ともいう）、アウターコーンタイプいずれも当業者にとって周知の技術であるため、図示を省略する。
【００４５】
図４及び図５に示すように、硬質の絶縁体１２０内には、挿入部１２１の端面１２１ａの近傍に配置され、且つ、内部導体１１０を囲む電界緩和用の環状金具１３０が埋設されている。
【００４６】
環状金具１３０は導電性を有し、ここでは、中実の金属製の部材によりリング状に形成され、ブッシング１００と機器側ブッシング２００との間に介在する弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には、トリプルジャンクションが形成される外周端３１）の電界を緩和する位置に配置されている。ここでは、環状金具１３０は、硬質の絶縁体１２０内において挿入部１２１の端面（接合面）１２１ａの外縁側近傍に配置されている。
【００４７】
図６は、ブッシング１００の挿入部１２１の正面図であり、図７は、電界緩和用の環状金具１３０を有する固定金具１４０を示す図である。
【００４８】
図６及び図７に示すように、弾性絶縁スペーサ３０を介して機器側ブッシング２００の受容口２２１（図４参照）に挿入されたブッシング１００の挿入部１２１を機器側ブッシング２００の受容口２２１に固定し、且つ導電性を有する固定金具１４０が、後述するブッシングフランジ部内に一体的に設けられている。
【００４９】
図６及び図７に示すように固定金具１４０は、環状金具１３０の外周から所定間隔を開けて放射方向に、且つ、水平に突出する導電性を有する金属製のアーム１４１と、アーム１４１の先端に取り付けられた導電性を有する金属製の固定用筒状部１４２と、を有する。固定金具１４０は鋳物等で一体的に形成しても良く、少なくとも表面が導通していれば良い。
【００５０】
固定用筒状部１４２は、図６に示すようにブッシング１００の挿入部１２１の下端（図４では下側）において外周方向に小さく張り出し、平面視矩形状をなすブッシングフランジ部１２４の四隅近傍の内部に配置されている。ここでは、ブッシングフランジ部１２４は、平面視矩形状をなしているが、平面視円形状（すなわちブッシングフランジ部としては円柱形状）でも良い。
【００５１】
固定用筒状部１４２は、ブッシング１００、２００同士を接続する図示しないボルトを挿通して、当該ボルトに螺合するナットとともに、ブッシングフランジ部１２４と、機器側ブッシング２００の図示しないフランジ部とを挟むように固定する。
【００５２】
ブッシングフランジ部１２４の外周には、銀ペイント等の導電塗料が塗布されている。具体的に、導電塗料は、硬質の絶縁体１２０の外面に塗布された遮蔽層からブッシングフランジ部１２４の下面（図４では下側、すなわちケーブル端末側）全体、ブッシングフランジ部１２４の外周側面全体、ブッシングフランジ部１２４の上面（図４では上側で図６に記載の面、すなわち機器側ブッシング２００と当接する側の面）の一部に跨って塗布されている。ここで、図６のブッシングフランジ部１２４の上面においては、固定用筒状部１４２に接触するように四隅の一部だけが塗布され、導通層１２６を形成している。すなわち、導通層１２６はブッシング１００の遮蔽層の一部である。
【００５３】
なお、導通層１２６は、ブッシング１００、２００同士の接続時において、機器側ブッシング２００の図示しないフランジ部の外面に形成された遮蔽層に接触する。これにより、ブッシング１００の遮蔽層、固定金具１４０は、機器側ブッシング２００の遮蔽層とともに接地電位となる。
【００５４】
このように、ブッシング１００では、内部導体１１０の外周を覆う硬質の絶縁体１２０と、機器側ブッシングの硬質の絶縁体２２０との接合面（受容口２２１の内面と挿入部１２１の端面１２１ａに相当）に配設された弾性絶縁スペーサ３０を貫通して、内部導体１１０、２１０同士が接続される。環状金具１３０は、ブッシング１００の接合面（挿入部１２１の端面１２１ａ）の近傍において硬質の絶縁体１２０にて一体的に設けられたブッシングフランジ部１２４内に配置され、且つ、内部導体１１０と同心状に埋設されている。
【００５５】
本発明のブッシング１００は、金型に内部導体１１０および固定金具１４０をセットした状態で、エポキシ等の硬質の絶縁体１２０を注型することで一体的にモールド成形されている。さらに、ブッシング１００では、従来のブッシングと異なり、硬質の絶縁体１２０にくびれ部が設けられておらず、硬質の絶縁体１２０は、挿入部１２１近傍においても、ブッシングフランジ部１２４を除いて本体部分と同じ外径に形成されている。
【００５６】
図８は、図４に示すブッシング同士の接続部分において課電した際の等電位線図である。なお、図８は、ブッシング１００、２００同士の接続部分の半断面を模式的に示した図であり、等電位線Ｅを用いて電界分布を示し、Ｓは内部導体１１０、２１０の軸心を示す。
【００５７】
図８に示すように、環状金具１３０を備える本発明のブッシング１００を用いたブッシング１００、２００同士の接続構造（図４参照）では、図３に示すくびれ部の無い接続構造と比較して、環状金具１３０によって電界分布が変化している。
【００５８】
すなわち、図８に示すように、環状金具１３０によって、範囲ｃで示すように、弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には外周端３１、３２）と、ブッシング１００或いは機器側ブッシング２００と、外部の空気との接合点であるトリプルジャンクション（外周端３１、３２に相当）に電界が入り込むことを防止している。
【００５９】
したがって、ブッシング１００によれば、弾性絶縁スペーサ３０を介して相手側ブッシングである機器側ブッシング２００に接続されても、環状金具１３０によって、接続部分において好適な電界緩和を行うことができる。
【００６０】
よって、相手側ブッシング（本実施の形態では機器側ブッシング２００）に弾性絶縁スペーサ３０を介して接続するブッシング１００において、ブッシング１００の他端（相手側ブッシングと反対側）に電力ケーブルの端末を接続する接続部が設けられた場合のように、くびれ部を設けることができない制約がある場合でも、ブッシング同士の接続界面において好適な電界緩和を行うことができる。
【００６１】
なお、図８に示すように、ブッシング１００を接続する機器側ブッシング２００では、受容口２２１が形成された部位の外径を本体部分の外径よりも大きくしてくびれ部２１７が形成される構成としたが、これに限らない。
【００６２】
例えば、図９に示す機器側ブッシング２００Ａのように、受容口２２１が形成された部位の外径を本体部分の外径と同径にした硬質の絶縁体２２０Ａを有する構成にして、ブッシング２００Ａの外径を、ブッシング２００Ａに接続されるブッシング１００の外径と略面一となるようにしてもよい。この構成によれば、上述した本実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、図４に示すように機器側ブッシング２００に受容口２２１を形成し、ブッシング１００に挿入部を形成して、両ブッシング１００、２００を嵌合させる構成としたが、ブッシング１００に漏斗状の受容口を形成し、機器側ブッシング２００に、円錐状の挿入部を形成して、弾性絶縁スペーサ３０を介して両ブッシング１００、２００を接続する構成、すなわちブッシング嵌合部の凹凸を逆にする構成としてもよい。
【００６４】
また、ブッシング１００に設けた環状金具１３０を、ブッシング１００を接続する相手側ブッシング（ここでは機器側ブッシング２００）側に設けた構成としてもよい。
【００６５】
図１０では、機器側ブッシング２００Ｂに弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００が接続されている。この機器側ブッシング２００Ｂにおいて、内部導体２１０をエポキシでモールドした硬質の絶縁体２２０Ｂ内に、環状金具１３０と同様に構成される電界緩和用の環状金具１３０Ｂが埋設されている。環状金具１３０Ｂは、硬質の絶縁体２２０Ｂの接合面である受容口２２１の内面の近傍に、且つ、内部導体２１０と同心状に機器側ブッシング２００Ｂの図示しないフランジ部内に配置されている。
【００６６】
この構成によれば、環状金具１３０、１３０Ｂによって、弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には外周端３１、３２）と、ブッシング１００或いは機器側ブッシング２００Ｂと、外部の空気との接合点であるトリプルジャンクション近傍に電界が入ることを防止できる。このように本発明のブッシングを接続する相手側ブッシングに電界緩和用の環状金具を設けても良い。
【００６７】
なお、本実施の形態の機器側ブッシング２００は、ＳＩＳに設けられたものを想定して説明しているが、ブッシング２００を備える電力機器であればどのような機器でもよく、ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）であってもよい。更に、弾性絶縁スペーサはブッシングとは別部品で構成した実施例について説明したが、嵌合する片側のブッシングに嵌合するまでに接着やモールド等により予め一体的に設けていてもよい。
【００６８】
本実施の形態の弾性絶縁スペーサ３０は接合するブッシングの外径と同一のものについて説明しているが、ブッシング同士の嵌合後に弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部が環状金具１３０の内周端よりも外側にあれば、弾性絶縁スペーサ３０の外径は、接合するブッシングの外径より小さくても良い。また、弾性絶縁スペーサを介して（密着させて）嵌合するブッシングの接合面の形状は円錐筒状であれば本実施の形態の形状（一定のテーパ形状）に限定されない。更に、本発明のブッシングの遮蔽層は必要に応じて縁切り部（導電塗料を塗布しない部分）を設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係るブッシング及びブッシングの接続部は、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができる効果を有し、電力機器のブッシングに接続されるブッシングとして有用である。
【符号の説明】
【００７０】
３０ 弾性絶縁スペーサ
３１、３２ 外周端
１００ ブッシング
１１０、２１０ 内部導体
１２０、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ 硬質の絶縁体
１２１ 挿入部
１２４ ブッシングフランジ部
１２６ 導通層
１３０、１３０Ｂ 環状金具
１４０ 固定金具
１４２ 固定用筒状部
２００、２００Ａ、２００Ｂ 機器側ブッシング
２１１ 凹部
２１５ 接続子
２２１ 受容口
１１０ａ 先端部
１２１ａ 端面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力機器のブッシング（相手側ブッシング）に弾性絶縁スペーサを介して接続するブッシング及びブッシングの接続部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来において、ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）のような密閉型の高電圧機器と、ケーブル線路とを接続する部分には、ケーブル線路を構成する電力ケーブルの端末を受けいれるブッシングが設けられている。
【０００３】
ＧＩＳは、発電所や変電所に設置される遮断器や断路器、及びこれらをつないでいる電路等を収容した密閉金属製容器内に、絶縁性能・消弧性能に優れ無害で不活性な六フッ化硫黄(ＳＦ６)ガスを充填することにより構成されている。
【０００４】
近年、開閉装置として、ＳＦ６ガスに変えてエポキシ等の固体絶縁で構成した固体絶縁開閉装置（Solid Insulated Switchgear：ＳＩＳ）が知られている。
【０００５】
ＳＩＳは、遮断器や断路器、及び電路等を、外表面に接地層を備えるエポキシモールド等の固体絶縁によって絶縁することにより構成されている。
【０００６】
このＳＩＳでは、遮断器や断路器及び電路等に接続される内部導体をエポキシ等の硬質の絶縁体で被覆してなる機器側ブッシングを備える。
【０００７】
図１は、従来の開閉装置におけるブッシング同士の接続構造を示す部分断面図である。ここでは、機器側ブッシングに、母線を接続するための母線側ブッシングを接続した接続構造を示す。
【０００８】
図１に示す接続構造では、機器側ブッシング１０は、内部導体１１を覆うエポキシ等の硬質の絶縁体１２に漏斗状の受容口１２ａと本体部１２ｂとを有する。一方、母線側ブッシング２０は、母線に接続するための内部導体２１を覆うエポキシ等の硬質の絶縁体２２に、機器側ブッシング１０の受容口１２ａに装着される円錐状の挿入部２２ａを有する。ブッシング１０、２０の外周には導電塗料による遮蔽層が設けられている。
【０００９】
これら機器側ブッシング１０と母線側ブッシング２０とは、工場において、受容口１２ａと挿入部２２ａとの間に絶縁ゴムなどの弾性を有する絶縁成型品（以下、「弾性絶縁スペーサ」という）３０を介在させて、受容口１２ａに挿入部２２ａを挿入し、一体に組み合わせる。この弾性絶縁スペーサ３０は、機器側ブッシング１０の受容口１２ａとの界面と母線側ブッシング２０の挿入部２２ａとの界面の絶縁特性を維持する（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
この接続構造では、内部導体２１の周囲に配置される弾性絶縁スペーサ３０の外縁部と、機器側ブッシング１０或いは母線側ブッシング２０の硬質の絶縁体（ここではエポキシ）と、外部の空気とが接するトリプルジャンクション（三重接合点）Ｐが形成される。
【００１１】
このように機器側ブッシング１０と母線側ブッシング２０の接続部分においてトリプルジャンクションが形成されると、トリプルジャンクションに電界が入り込むことによって、部分放電を発生させる可能性がある。部分放電の発生は、ブッシング１０、２０の接続部分自体の絶縁破壊を招く虞がある。このため、従来の母線側ブッシング２０では、内部導体２１を覆う硬質の絶縁体２２において挿入部２２ａを構成する部位の外径を本体部２２ｂの外径よりも大きくすることによってくびれ部２２ｃが形成されている。
【００１２】
図２は、図１に示すブッシング同士の接続部分の等電位線を示す図であり、くびれ部２０ｃを有する母線側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分の等電位線を示している。なお、図２は、ブッシング同士の接続部分の半断面を模式的に示しており、内部導体１１、２１の軸心を軸心Ｓで示すとともに、等電位線Ｅを用いて、ブッシング１０と２０同士が接続された状態で課電時に発生する電界分布を示している。
【００１３】
図２に示すように、くびれ部を有する母線側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分は、ケーブル側ブッシング２０にくびれ部２２ｃを設けることによって、範囲ａで示すように、電気的な弱点部となるトリプルジャンクションＰに電界が入り込むことを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、図１及び図２においては、機器側ブッシング１０に母線側ブッシング２０を接続する場合について説明したが、機器側ブッシング１０にケーブル線路を接続する際にもブッシングを用いて機器側ブッシング１０に接続される。
【００１６】
この構成では、電力ケーブルに接続するための内部導体をエポキシ等の硬質の絶縁体で被覆してなるブッシング（以下、「ケーブル側ブッシング」と称する）を機器側ブッシング１０に接続することによって、電力ケーブルの線路と機器側ブッシング１０とが接続される。
【００１７】
図１及び図２の母線側ブッシング２０の場合、ブッシングの小型化、材料費の削減の観点から、本体部２２ｂの外径は、ブッシング同士の接続部の外径よりもくびれ部２２ｃを介して小さくすることにより、必要最小限の絶縁厚としている。
【００１８】
これに対し、ケーブル側ブッシングを機器側ブッシング１０に接続する場合には、ストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）、あるいは、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）のいずれかの周知の接続方法によって電力ケーブルの端末をケーブル側ブッシングに接続する必要がある。これにより、ケーブル側ブッシングには、内部にストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置が配置されたり、ケーブル導体が配置されたりするため、ケーブル側ブッシング自体の外径は大きくせざるを得ない。
【００１９】
すなわち、機器側ブッシング１０にケーブル側ブッシングを接続する場合、図２の母線側ブッシング２０のように、ケーブル側ブッシングにくびれ部２２ｃを設けることができない。図３は、このように、くびれ部の無い構成のケーブル側ブッシング２５を機器側ブッシング１０に接続した場合の等電位線を示す図である。なお、図３は、ブッシング同士の接続部分の半断面を模式的に示しており、内部導体１１、２１の軸心を軸心Ｓで示している。また、図３では、等電位線Ｅを用いて、ブッシング１０と２５同士が接続された状態で課電時に発生する電界分布を示している。
【００２０】
図３に示すくびれ部の無いケーブル側ブッシングを用いたブッシング同士の接続部分では、図２に示す構造と異なり、トリプルジャンクションＰ近傍の範囲ｂに電界が入り込むことにより、課電時に部分放電が生じ、ひいては接続部の絶縁破壊を招く虞があった。
【００２１】
このように電力ケーブルの接続部を構成するためのブッシングで、くびれ部を設けることができないケーブル側ブッシング、あるいは、設けることができたとしてもトリプルジャンクション近傍Ｐに電界が入り込んでしまう構造のケーブル側ブッシングにおいては、電界の入り込みを防止するため、硬質の絶縁体の絶縁厚を大きくすることが考えられる。
【００２２】
しかしながら、ケーブル側ブッシングにおいて硬質の絶縁体の絶縁厚を大きくすることは、近年の機器の小型化、材料費等のコスト削減の観点から、ブッシング自体が大型化するため、現実的な対策ではない。また、電力ケーブルの接続部を構成するブッシング、すなわちケーブル側ブッシングでない場合であっても、くびれ部を設けることができない制約がある場合には、同様の課題が生じる。
【００２３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができるブッシング及びブッシングの接続部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明のブッシングは、弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続するブッシングであって、一端が前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続される内部導体と、前記内部導体の外周を覆い一端に前記相手側ブッシングと接合する際の挿入部として前記弾性絶縁スペーサに密着するための端面を備えた硬質の絶縁体と、前記内部導体と同心状に配置され、且つ、前記硬質の絶縁体内において、前記端面の近傍に埋設される電界緩和用の環状金具と、前記硬質の絶縁体の外面に塗布される導電塗料による遮蔽層とを備える構成を採る。
【００２５】
本発明のブッシングの接続部は、上記構成のブッシングが弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続されるブッシングの接続部であって、前記ブッシングの挿入部は、端面で密着する前記弾性絶縁スペーサを介して前記相手側ブッシングに接合され、前記ブッシングの内部導体は、前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続されている構成を採る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の機器側ブッシングと母線側ブッシングとの接続構造を示す部分断面図
【図２】図１に示すブッシング同士の接続部分の等電位線を示す図
【図３】くびれ部の無い構成のケーブル側ブッシングを機器側ブッシングに接続した場合の等電位線を示す図
【図４】本発明の一実施の形態に係るブッシングの要部構成を説明するためのブッシング同士の接続部分を示す部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態に係るブッシングが相手側ブッシングに接続される前の状態を示す部分断面図
【図６】本発明の一実施の形態に係るブッシングの挿入部の正面図
【図７】電界緩和用の環状金具を有する固定金具を示す図
【図８】図４に示すブッシング同士の接続部分において課電した際の等電位線を示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係るブッシングを用いたブッシング同士の接続構造の変形を示す模式図
【図１０】本発明の一実施の形態に係るブッシングを用いたブッシング同士の接続構造の変形を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施の形態に係るブッシングの要部構成を説明するためのブッシング同士の接続部分を示す部分断面図である。
【００３０】
図４に示すように、固体絶縁開閉装置（Solid Insulated Switchgear：ＳＩＳ）等の電力機器（図示省略）に設けられた機器側ブッシング２００に、シリコーンゴム等の弾性絶縁スペーサ３０を介して他端に電力ケーブルの端末を接続するための周知の接続部（図示省略）を有するブッシング１００が接続されている。
【００３１】
周知の接続部とは、前述の通り、絶縁ゴムと半導電ゴムからなるストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）、あるいは、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）のいずれかの周知の接続方法を行うための接続部である。なお、インナーコーンタイプは、例えば、特開２００３−３０４６３２号公報（ブッシングは絶縁筒に相当）、特開平１１−３０８７５１号公報（ブッシングはエポキシユニット部に相当、ストレスコーンはゴムモールド部に相当）に開示されている。また、アウターコーンタイプは、例えば、特開２００７−１７４８１０号公報（ブッシングはエポキシ座に相当）、特開２００５−３５４８８０号公報（ブッシングは套管部に相当、ゴムユニットは絶縁補強ブロックに相当）に開示されている。
【００３２】
図５は、本発明の一実施の形態に係るブッシングが相手側ブッシング（機器側ブッシング）に接続される前の状態を示す部分断面図である。
【００３３】
図４及び図５に示すように、相手側ブッシングである機器側ブッシング２００は、機器内の電路に接続された内部導体２１０と、内部導体２１０を被覆する硬質の絶縁体２２０とを有する。
【００３４】
硬質の絶縁体２２０は、絶縁性を有し、機械的強度の高い材料、例えば、エポキシで内部導体２１０の外周にモールド成形することで硬質のものとして形成されている。
【００３５】
硬質の絶縁体２２０は、一端部で開口する漏斗状の受容口２２１を有し、この受容口２２１には、環状の弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００の一端部である円錐状の挿入部１２１が挿入される。
【００３６】
硬質の絶縁体２２０における受容口２２１の小径部側には、内部導体２１０の凹部２１１が配置され、凹部２１１内に接続子２１５が配設されている。接続子２１５は、受容口２２１にブッシング１００の挿入部１２１が挿入された際に、弾性絶縁スペーサ３０を貫通するブッシング１００の内部導体１１０の先端部１１０ａに嵌合して、内部導体２１０に内部導体１１０を電気的に接続する（図４参照）。ここでは、接続子２１５は、内部導体２１０における凹部２１１の内周面に嵌め込まれたマルチラムバンド（ばね状導電部材）であり、凹部２１１に嵌合する内部導体１１０の先端部１１０ａの外面に弾性的に接触することによって、内部導体１１０に電気的に接続される。なお、接続子２１５は、コイルスプリングでもよい。
【００３７】
また、接続子２１５は、ここでは、機器側ブッシング２００側に設けた構成としたが、内部導体１１０側に設けて、内部導体１１０を内部導体２１０に電気的に接続する構成としても良い。具体的には、マルチラムバンドを、内部導体１１０の先端部１１０ａの外周に嵌め込み（図示省略）、受容口２２１にブッシング１００の挿入部１２１を挿入した際に、内部導体２１０の凹部２１１の内周面に接触する構成とする。この場合、内部導体２１０側に凹部２１１は設けられていない。なお、硬質の絶縁体２２０の外面には、銀ペイント等の導電塗料を塗布することによって遮蔽層が形成されている。この遮蔽層は接地電位となる。
【００３８】
硬質の絶縁体２２０の受容口２２１には、弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００の挿入部１２１が挿入されている。
【００３９】
弾性絶縁スペーサ３０は、硬質の絶縁体２２０よりも弾性率の大きい円錐筒状をなし、ここでは、シリコーンゴム等のゴム状弾性体により形成されている。弾性絶縁スペーサ３０は、その表裏面を、受容口２２１の内周面及び挿入部１２１の嵌合面（後述する端面１２１ａ）の双方に密着させた状態で、ブッシング１００、２００の間に設けられ、各ブッシング１００、２００との間の界面の耐電圧特性を向上させている。
【００４０】
本発明のブッシング１００は、内部導体１１０と、内部導体１１０の外周を被覆する硬質の絶縁体１２０と、電界緩和用の環状金具１３０と、を有する。
【００４１】
内部導体１１０は、一端に機器側ブッシング２００の内部導体２１０と接続するための先端部１１０ａを有し、他端に電力ケーブルを接続するための接続部（図示省略）を有する。ここでは、先端部１１０ａは硬質の絶縁体１２０から突出した構造（凸構造）となっており、機器側ブッシング２００の内部導体２１０の凹部に接続するように形成されているが、凹凸を逆に構成してもよい。すなわち、機器側ブッシング２００の内部導体２１０側を凸構造とし、本発明のブッシング１００の内部導体１１０側を凹構造としてもよい。
【００４２】
硬質の絶縁体１２０は、機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０と同様に、絶縁性を有し、機械的強度の高い材料、例えば、エポキシで内部導体１１０の外周にモールド成形することにより形成されている。
【００４３】
また、硬質の絶縁体１２０の外面には、銀ペイント等の導電塗料を塗布することによって遮蔽層が形成されている。この遮蔽層は接地電位となる。硬質の絶縁体１２０では、内部導体１１０を突出させた一端部が、機器側ブッシング２００の受容口２２１の形状に対応した形状の端面１２１ａを備える挿入部１２１として形成されている。なお、挿入部１２１の端面１２１ａは、受容口２２１の内面とともに、硬質の絶縁体１２０と接続相手である機器側ブッシング２００の硬質の絶縁体２２０との接合面を構成している。
【００４４】
すなわち、硬質の絶縁体１２０は、一端には弾性絶縁スペーサ３０に密着して機器側ブッシング２００と接合するための端面１２１ａを有する挿入部１２１を備え、他端には電力ケーブルの端末を接続するための周知の接続部（図示省略）を備える。具体的には、絶縁ゴムと半導電ゴムからなるストレスコーンおよびストレスコーン押圧装置等による接続方法（インナーコーンタイプ）による電力ケーブルの接続部の場合には、本発明のブッシング１００の他端は、内部導体１１０には電力ケーブルの導体を接続するための導体挿入孔（図示省略）を有し、硬質の絶縁体１２０にはケーブル端末の受容口（図示省略）を有する構造となる。また、シリコーンゴム等からなるゴムユニット等をブッシングの外周に取り付けることによる接続方法（アウターコーンタイプ）による電力ケーブルの接続部の場合には、本発明のブッシング１００の他端は、硬質の絶縁体１２０は、それ自身の外周に例えば常温収縮ゴムユニットを装着するための、界面がテーパ形状の突出部（図示省略）を有する。ここで、常温収縮ゴムユニットはシリコーンゴム等からなり、内部半導電層、絶縁層、外部半導電層、両端部の半導電ゴムからなるストレスコーン部を有する周知の構造であるため、図示を省略する。これらインナーコーンタイプ（プレハブ型接続部ともいう）、アウターコーンタイプいずれも当業者にとって周知の技術であるため、図示を省略する。
【００４５】
図４及び図５に示すように、硬質の絶縁体１２０内には、挿入部１２１の端面１２１ａの近傍に配置され、且つ、内部導体１１０を囲む電界緩和用の環状金具１３０が埋設されている。
【００４６】
環状金具１３０は導電性を有し、ここでは、中実の金属製の部材によりリング状に形成され、ブッシング１００と機器側ブッシング２００との間に介在する弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には、トリプルジャンクションが形成される外周端３１）の電界を緩和する位置に配置されている。ここでは、環状金具１３０は、硬質の絶縁体１２０内において挿入部１２１の端面（接合面）１２１ａの外縁側近傍に配置されている。
【００４７】
図６は、ブッシング１００の挿入部１２１の正面図であり、図７は、電界緩和用の環状金具１３０を有する固定金具１４０を示す図である。
【００４８】
図６及び図７に示すように、弾性絶縁スペーサ３０を介して機器側ブッシング２００の受容口２２１（図４参照）に挿入されたブッシング１００の挿入部１２１を機器側ブッシング２００の受容口２２１に固定し、且つ導電性を有する固定金具１４０が、後述するブッシングフランジ部内に一体的に設けられている。
【００４９】
図６及び図７に示すように固定金具１４０は、環状金具１３０の外周から所定間隔を開けて放射方向に、且つ、水平に突出する導電性を有する金属製のアーム１４１と、アーム１４１の先端に取り付けられた導電性を有する金属製の固定用筒状部１４２と、を有する。固定金具１４０は鋳物等で一体的に形成しても良く、少なくとも表面が導通していれば良い。
【００５０】
固定用筒状部１４２は、図６に示すようにブッシング１００の挿入部１２１の下端（図４では下側）において外周方向に小さく張り出し、平面視矩形状をなすブッシングフランジ部１２４の四隅近傍の内部に配置されている。ここでは、ブッシングフランジ部１２４は、平面視矩形状をなしているが、平面視円形状（すなわちブッシングフランジ部としては円柱形状）でも良い。
【００５１】
固定用筒状部１４２は、ブッシング１００、２００同士を接続する図示しないボルトを挿通して、当該ボルトに螺合するナットとともに、ブッシングフランジ部１２４と、機器側ブッシング２００の図示しないフランジ部とを挟むように固定する。
【００５２】
ブッシングフランジ部１２４の外周には、銀ペイント等の導電塗料が塗布されている。具体的に、導電塗料は、硬質の絶縁体１２０の外面に塗布された遮蔽層からブッシングフランジ部１２４の下面（図４では下側、すなわちケーブル端末側）全体、ブッシングフランジ部１２４の外周側面全体、ブッシングフランジ部１２４の上面（図４では上側で図６に記載の面、すなわち機器側ブッシング２００と当接する側の面）の一部に跨って塗布されている。ここで、図６のブッシングフランジ部１２４の上面においては、固定用筒状部１４２に接触するように四隅の一部だけが塗布され、導通層１２６を形成している。すなわち、導通層１２６はブッシング１００の遮蔽層の一部である。
【００５３】
なお、導通層１２６は、ブッシング１００、２００同士の接続時において、機器側ブッシング２００の図示しないフランジ部の外面に形成された遮蔽層に接触する。これにより、ブッシング１００の遮蔽層、固定金具１４０は、機器側ブッシング２００の遮蔽層とともに接地電位となる。
【００５４】
このように、ブッシング１００では、内部導体１１０の外周を覆う硬質の絶縁体１２０と、機器側ブッシングの硬質の絶縁体２２０との接合面（受容口２２１の内面と挿入部１２１の端面１２１ａに相当）に配設された弾性絶縁スペーサ３０を貫通して、内部導体１１０、２１０同士が接続される。環状金具１３０は、ブッシング１００の接合面（挿入部１２１の端面１２１ａ）の近傍において硬質の絶縁体１２０にて一体的に設けられたブッシングフランジ部１２４内に配置され、且つ、内部導体１１０と同心状に埋設されている。
【００５５】
本発明のブッシング１００は、金型に内部導体１１０および固定金具１４０をセットした状態で、エポキシ等の硬質の絶縁体１２０を注型することで一体的にモールド成形されている。さらに、ブッシング１００では、従来のブッシングと異なり、硬質の絶縁体１２０にくびれ部が設けられておらず、硬質の絶縁体１２０は、挿入部１２１近傍においても、ブッシングフランジ部１２４を除いて本体部分と同じ外径に形成されている。
【００５６】
図８は、図４に示すブッシング同士の接続部分において課電した際の等電位線図である。なお、図８は、ブッシング１００、２００同士の接続部分の半断面を模式的に示した図であり、等電位線Ｅを用いて電界分布を示し、Ｓは内部導体１１０、２１０の軸心を示す。
【００５７】
図８に示すように、環状金具１３０を備える本発明のブッシング１００を用いたブッシング１００、２００同士の接続構造（図４参照）では、図３に示すくびれ部の無い接続構造と比較して、環状金具１３０によって電界分布が変化している。
【００５８】
すなわち、図８に示すように、環状金具１３０によって、範囲ｃで示すように、弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には外周端３１、３２）と、ブッシング１００或いは機器側ブッシング２００と、外部の空気との接合点であるトリプルジャンクション（外周端３１、３２に相当）に電界が入り込むことを防止している。
【００５９】
したがって、ブッシング１００によれば、弾性絶縁スペーサ３０を介して相手側ブッシングである機器側ブッシング２００に接続されても、環状金具１３０によって、接続部分において好適な電界緩和を行うことができる。
【００６０】
よって、相手側ブッシング（本実施の形態では機器側ブッシング２００）に弾性絶縁スペーサ３０を介して接続するブッシング１００において、ブッシング１００の他端（相手側ブッシングと反対側）に電力ケーブルの端末を接続する接続部が設けられた場合のように、くびれ部を設けることができない制約がある場合でも、ブッシング同士の接続界面において好適な電界緩和を行うことができる。
【００６１】
なお、図８に示すように、ブッシング１００を接続する機器側ブッシング２００では、受容口２２１が形成された部位の外径を本体部分の外径よりも大きくしてくびれ部２１７が形成される構成としたが、これに限らない。
【００６２】
例えば、図９に示す機器側ブッシング２００Ａのように、受容口２２１が形成された部位の外径を本体部分の外径と同径にした硬質の絶縁体２２０Ａを有する構成にして、ブッシング２００Ａの外径を、ブッシング２００Ａに接続されるブッシング１００の外径と略面一となるようにしてもよい。この構成によれば、上述した本実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
また、図４に示すように機器側ブッシング２００に受容口２２１を形成し、ブッシング１００に挿入部を形成して、両ブッシング１００、２００を嵌合させる構成としたが、ブッシング１００に漏斗状の受容口を形成し、機器側ブッシング２００に、円錐状の挿入部を形成して、弾性絶縁スペーサ３０を介して両ブッシング１００、２００を接続する構成、すなわちブッシング嵌合部の凹凸を逆にする構成としてもよい。
【００６４】
また、ブッシング１００に設けた環状金具１３０を、ブッシング１００を接続する相手側ブッシング（ここでは機器側ブッシング２００）側に設けた構成としてもよい。
【００６５】
図１０では、機器側ブッシング２００Ｂに弾性絶縁スペーサ３０を介してブッシング１００が接続されている。この機器側ブッシング２００Ｂにおいて、内部導体２１０をエポキシでモールドした硬質の絶縁体２２０Ｂ内に、環状金具１３０と同様に構成される電界緩和用の環状金具１３０Ｂが埋設されている。環状金具１３０Ｂは、硬質の絶縁体２２０Ｂの接合面である受容口２２１の内面の近傍に、且つ、内部導体２１０と同心状に機器側ブッシング２００Ｂの図示しないフランジ部内に配置されている。
【００６６】
この構成によれば、環状金具１３０、１３０Ｂによって、弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部（詳細には外周端３１、３２）と、ブッシング１００或いは機器側ブッシング２００Ｂと、外部の空気との接合点であるトリプルジャンクション近傍に電界が入ることを防止できる。このように本発明のブッシングを接続する相手側ブッシングに電界緩和用の環状金具を設けても良い。
【００６７】
なお、本実施の形態の機器側ブッシング２００は、ＳＩＳに設けられたものを想定して説明しているが、ブッシング２００を備える電力機器であればどのような機器でもよく、ガス絶縁開閉装置（Gas Insulated Switchgear：ＧＩＳ）であってもよい。更に、弾性絶縁スペーサはブッシングとは別部品で構成した実施例について説明したが、嵌合する片側のブッシングに嵌合するまでに接着やモールド等により予め一体的に設けていてもよい。
【００６８】
本実施の形態の弾性絶縁スペーサ３０は接合するブッシングの外径と同一のものについて説明しているが、ブッシング同士の嵌合後に弾性絶縁スペーサ３０の外周縁部が環状金具１３０の内周端よりも外側にあれば、弾性絶縁スペーサ３０の外径は、接合するブッシングの外径より小さくても良い。また、弾性絶縁スペーサを介して（密着させて）嵌合するブッシングの接合面の形状は円錐筒状であれば本実施の形態の形状（一定のテーパ形状）に限定されない。更に、本発明のブッシングの遮蔽層は必要に応じて縁切り部（導電塗料を塗布しない部分）を設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係るブッシング及びブッシングの接続部は、ブッシング同士の接続部分において好適な電界緩和を行うことができる効果を有し、電力機器のブッシングに接続されるブッシングとして有用である。
【符号の説明】
【００７０】
３０ 弾性絶縁スペーサ
３１、３２ 外周端
１００ ブッシング
１１０、２１０ 内部導体
１２０、２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ 硬質の絶縁体
１２１ 挿入部
１２４ ブッシングフランジ部
１２６ 導通層
１３０、１３０Ｂ 環状金具
１４０ 固定金具
１４２ 固定用筒状部
２００、２００Ａ、２００Ｂ 機器側ブッシング
２１１ 凹部
２１５ 接続子
２２１ 受容口
１１０ａ 先端部
１２１ａ 端面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続するブッシングであって、
一端が前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続される内部導体と、
前記内部導体の外周を覆い一端に前記相手側ブッシングと接合する際の挿入部として前記弾性絶縁スペーサに密着するための端面を備えた硬質の絶縁体と、
前記内部導体と同心状に配置され、且つ、前記硬質の絶縁体内において、前記端面の近傍に埋設される電界緩和用の環状金具と、
前記硬質の絶縁体の外面に塗布される導電塗料による遮蔽層と、
を備えることを特徴とするブッシング。
【請求項２】
前記挿入部の端面の近傍にはブッシングフランジ部を備えることを特徴とする請求項１記載のブッシング。
【請求項３】
前記環状金具の外周には、前記相手側ブッシングと接合用のボルトを挿通するための固定用筒状部がアームとともに一体に固定金具として形成され、
前記固定金具は前記ブッシングフランジ部内に埋設されることを特徴とする請求項２記載のブッシング。
【請求項４】
前記遮蔽層は、前記硬質の絶縁体の外面から前記ブッシングフランジ部において相手方ブッシングと当接する面で接続される前記固定用筒状部と接触する位置に跨って形成されていることを特徴とする請求項３記載のブッシング。
【請求項５】
前記内部導体の他端には電力ケーブルの導体を接続するための接続部が設けられ、
前記硬質の絶縁体の他端には前記電力ケーブルの端末を接続するための接続部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブッシング。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のブッシングが弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続されるブッシングの接続部であって、
前記ブッシングの挿入部は、端面で密着する前記弾性絶縁スペーサを介して前記相手側ブッシングに接合され、
前記ブッシングの内部導体は、前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続されていることを特徴とするブッシングの接続部。
【請求項１】
弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続するブッシングであって、
一端が前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続される内部導体と、
前記内部導体の外周を覆い一端に前記相手側ブッシングと接合する際の挿入部として前記弾性絶縁スペーサに密着するための端面を備えた硬質の絶縁体と、
前記内部導体と同心状に配置され、且つ、前記硬質の絶縁体内において、前記端面の近傍に埋設される電界緩和用の環状金具と、
前記硬質の絶縁体の外面に塗布される導電塗料による遮蔽層と、
を備えることを特徴とするブッシング。
【請求項２】
前記挿入部の端面の近傍にはブッシングフランジ部を備えることを特徴とする請求項１記載のブッシング。
【請求項３】
前記環状金具の外周には、前記相手側ブッシングと接合用のボルトを挿通するための固定用筒状部がアームとともに一体に固定金具として形成され、
前記固定金具は前記ブッシングフランジ部内に埋設されることを特徴とする請求項２記載のブッシング。
【請求項４】
前記遮蔽層は、前記硬質の絶縁体の外面から前記ブッシングフランジ部において相手方ブッシングと当接する面で接続される前記固定用筒状部と接触する位置に跨って形成されていることを特徴とする請求項３記載のブッシング。
【請求項５】
前記内部導体の他端には電力ケーブルの導体を接続するための接続部が設けられ、
前記硬質の絶縁体の他端には前記電力ケーブルの端末を接続するための接続部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のブッシング。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載のブッシングが弾性絶縁スペーサを介して相手側ブッシングに接続されるブッシングの接続部であって、
前記ブッシングの挿入部は、端面で密着する前記弾性絶縁スペーサを介して前記相手側ブッシングに接合され、
前記ブッシングの内部導体は、前記弾性絶縁スペーサを貫通して前記相手側ブッシングの内部導体に接続されていることを特徴とするブッシングの接続部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１２４０４１（Ｐ２０１１−１２４０４１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７９６７８（Ｐ２００９−２７９６７８）
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（３０６０１３１２０）昭和電線ケーブルシステム株式会社 (218)
【Ｆターム（参考）】
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