KR910007666B1

KR910007666B1 - 현수애자

Info

Publication number: KR910007666B1
Application number: KR1019880000983A
Authority: KR
Inventors: 쓰또무 모리야; 히로시 노자끼
Original assignee: 닛뽄가이시 가부시끼가이샤; 오하라 시게또
Priority date: 1987-02-04
Filing date: 1988-02-03
Publication date: 1991-09-30
Also published as: JPH0799653B2; BR8800431A; GB2203295B; GB2203295A; CN1011447B; JPS63193414A; CN88100505A; GB8802332D0; US4803311A; CA1293543C; IN167168B; KR880010440A

Abstract

내용 없음.

Description

현수애자

제1도는 절연성분인 자기헤드부에서 핀 호울의 상부 모서리 부분의 개요도로서, 원통형 표면부에서 모서리 부분의 하부까지 모래가 견고하게 피복되어 있다.

제2도는 애자의 전기적 내전압과, 그리고 모래가 피복된 부분의 정상에서 원통형 표면부와 둥근 모서리 표면간의 경계 T까지의 거리 Δt사이의 관계를 나타낸 그래프.

제3도는 애자의 기계적 강도와 상기 정의된 거리 Δt사이의 관계를 나타낸 그래프.

제4도는 본 발명에 따른 현수애자의 부분 단면도.

제5도는 종래의 현수애자의 부분 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연성분 la : 세드

1b : 하방 리드 1c : 자기의 헤드부

1d : 핀 호울 2, 2a : 시멘트

3 : 금속캡 3a : 소켓

4 : 금속핀 5 : 모래

6 : 코르크 S1 : 원통형 표면부

S2 : 둥근 모서리 표면 S3 : 정상곡면

T : 원통형 표면부(S1)와 둥근 모서리 표면(S2)간의 경계

Δt : 모래가 피복된 부분의 정상에서 원통형 표면부(S1)와 둥근 모서리 표면(S2)간의 경계 T까지의 거리.

본 발명은 송전선탑의 아암에 의해 지지되는 애자 스트링(insulator string)에 사용되는 현수애자에 관한 것이다. 특히 본 발명은 애자의 절연성분과 그것의 금속핀간의 조인트를 향상시킴으로써 애자의 전기-기계적 특성을 향상시킨 현수애자에 관한 것이다.

제4도 및 제5도를 참조하면, 현수애자의 절연성분(1)은 세드(shed)(1a) 및 자기 헤드부(1c)를 가지며, 금속캡(3)은 시멘트(2)로 자기 헤드부(1c)의 정상에 견고하게 고정된다. 정상이 밀폐되고 아래쪽으로 열린 형태로 핀호울(1d)이 자기 헤드부(1c)에 형성된다. 핀 호울(1d)의 내표면은 원통형 표면부(S1), 정상곡면(S3) 및 원통형 표면부(S1)의 상부 끝에서 정상곡면(S3)의 가장자리까지 매끄러운 연결을 형성하는 둥근모서리 표면(S2)을 갖는다. 제4도의 단면에서, 둥근 모서리 표면(S2)은 원의 약 1/4을 나타내고 있다. 제5도의 종래의 애자의 경우에서, 모래(5)가 핀 호울(1d)의 내측 전체 표면위에 단단히 피복되어 있어 금속핀(4)은 자기 헤드부(1c)의 호울(1d)에 시멘트(2a)로 견고하게 결합될 수 있다.

핀 호울(1d)의 내측 전체 표면에 걸쳐 모래(5)를 피복함으로써, 절연성분인 자기 헤드부(1c)와 금속핀(4)간의 결합이 매우 강하게 된다. 그러나 이러한 종래의 현수애자는 둥근 모서리 표면(S2)에서 모래(5)가 불안정한 전계 집속을 형성하려는 경향이 있고, 이로써 애자의 전기적 강도에 대한 신뢰도가 심하게 침해받아 품질저하를 초래한다. 만약 핀 호울(1d)의 내표면에 피복되는 모래(5)를 크게 감소시키면, 전기적 강도의 불안정성은 제거될 수 있으나 기계적 응력이 모래(5)가 피복된 부분의 상부 끝부분에 집중되는 경향이 있고, 이러한 기계적 응력 집중은 심한 기계적 강도의 감소를 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전기적 특성 및 기계적 특성이 모두 뛰어난 현수애자를 제공함으로써 종래 기술의 전술한 결점을 해결하는 것이다.

본 발명자들은 현수애자의 수행특성에 대한 모래 피복 면적의 효과에 대하여 이론적, 실험적 연구를 계속 수행하여 왔다. 본 발명은 이러한 연구의 소산이다.

본 발명에 따른 현수애자의 바람직한 실시예에서 자기 헤드부 및 세드로 된 절연성분, 자기 헤드부 정상의 금속캡, 및 시멘트가 사용된다. 자기 헤드부의 하부 끝에 금속핀을 시멘트로 결합하기 위해서, 하방 개구부를 갖는 핀 호울을 절연성분의 자기 헤드부에 형성시킨다. 핀 호울은 하방 개구부에 인접한 원통형 표면부, 개구부와 마주한 정상곡면 및 원통형 표면부와 정상곡면간에 매끄러운 경계를 형성하는 둥근 모서리 표면을 갖는다. 금속핀을 고정시키기 위해 시멘트로 결합되는 핀 호울의 내표면 위에 이면의 하부끝에서 원통형 표면부와 둥근 모서리 표면간의 연결점 아래쪽으로 3mm를 넘지 않고 위쪽으로 3mm를 넘지 않는 높이까지의 범위에 걸쳐 모래를 피복시킨다.

본 발명에 따라 핀 호울(1d)의 내표면 위에 전술한 것처럼 모래를 침전시킴으로써, 둥근 모서리 표면(S2)에 전계집속 경향이 크게 감소되는 동시에 충분히 큰 기계적 강도를 얻을 수 있다. 이로써 현수애자의 신뢰도는 향상된다.

첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명은 쉽게 이해된다.

본 발명에 따른 현수애자의 구현예를 제1도에서 제4도까지의 도면을 참조로 하여 설명한다.

제4도의 현수애자의 절연성분(1)은 자기 헤드부(1c)로부터 방사상으로 확장되는 세드(1a)를 갖는 통합체이며, 다수의 환상 하방-리브가 자기 헤드부(1c)의 중심으로, 동심원상으로 세드(1a) 내표면상에 형성되어 있다. 금속캡(3)이 시멘트(2)로 자기 헤드부(1c)의 밀폐된 정상부분에 고정되어 자기 헤드부(1c)의 외표면을 덮는다. 소켓(3a)은 금속캡(3)의 정상부분에 형성되어 있고, 도면에서 이점쇄선으로 표시한 것처럼 바로 위의 다른 현수애자의 금속핀(4)의 하단부가 소켓(3a)에 삽입되어, 두 개의 애자를 연결할 수 있다. 각 금속핀(4)의 상단부는 현수애자의 절연성분(1)인 자기 헤드부(1c)의 내부에 시멘트(2a)로 견고하게 고정되어 있다. 각 금속핀(4)의 하단부는 전술한 방법과 동일하게 바로 아래에 있는 다른 현수애자의 금속캡(3)의 소켓(3a)에 삽입된다.

자기 헤드부(1c)의 내부 공간은 핀(4)을 고정하기 위한 핀 호울(1d)이다. 본 발명에 따라 모래(5)가 단지 핀 호울(1d)의 내표면의 일부에 견고하게 피복되지만, 모래(5)로 피복되는 부분이 충분히 커서 자기 헤드부(1c)와 금속핀(4)간의 기계적 연결을 강하게 해야한다. 코르크(6)가 금속핀(4)의 정상표면에 배치되어 금속핀(4)의 열팽창 및 수축을 흡수한다. 제1도 및 제4도에 도시된 것처럼, 핀 호울(1d)은 반경이 D인 원통형 표면부(S1)와, 곡률반경이 Y이고 원통형 표면부(S1)의 상단부의 연속적인 둥근 모서리 표면(S2)과 그리고 가장 자리가 둥근 모서리 표면(S2)의 상단부와 매끄럽게 연결된 정상곡면(S3)을 갖는다. 본 구현예에서 둥근 모서리 표면(S2)의 단면은 원의 약 1/4을 나타내고 있으며, 정상곡면(S3)은 반경이 R인 구의 일부이다. 반경 R은 둥근 모서리 부분(S2)의 곡률반경(Y)보다 더 크다.

제1도의 실시예에서 모래(5)가 침전된 부분의 상단부는 원통형 표면부(S1)와 둥근 모서리 표면부(S2)간의 경계 T위쪽으로 거리 Δt까지 확장된다. 본 발명에서 Δt는 이후에 설명하는 이유 때문에 전술한 경계 T에 대해 ±3mm의 범위에 있어야 한다.

제1도의 실시예에 있어서, 정상곡면(S3)의 곡률중심(O₁)과 둥근 모서리 표면(S2)의 곡률중심(O₂)간의 거리는 (R-Y)이며, 곡률중심 O₁과 O₂간의 수평거리는 (D-Y)이다. 따라서 곡률중심 O₁과 O₂간의 수직거리는 M은

에 의해서 구할 수 있다. 따라서 정상곡면(S3)의 정점과 원통형 표면부의 상단부(T)간의 수직거리(H)(전술한 중심 O₁을 통과하는 중심축을 따라)는

에 의해서 구할 수 있다.

본 발명자들은 다른 디멘션으로 다양한 크기의 현수애자의 시험편을 준비했고, 그것의 전기적·기계적 특성을 측정했다. 결과로서, 본 발명자들은 다음 표 1에서의 관계가 현수애자의 전기적·기계적 특성의 신뢰도를 위해 요구된다는 것을 발견했다. 표 1에서 쓰인 기호는 다음과 같다. 즉, Δt : 모래(5)가 피복된 부분의 정상에서 원통형 표면부(S1)와 둥근 모서리 표면(S2)간의 경계 T까지의 거리. Y/D : 둥근 모서리 표면(S2)의 곡률반경(Y)과 원통형 표면부(S1)의 반경 D간의 비. 애자크기 : 톤으로 전기-기계적 파괴정격하중값에 의해 나타낸 현수애자의 크기

[표 1]

표 1에서 알 수 있듯이, Y/D비가 0.35∼0.42의 범위로 떨어진다. 특히 Y/D비가 0.3이하이면, 과잉전계집속이 발생할 수 있다. 반면, 만약 Y/D비가 0.45이상이면 금속핀(4)을 위치시키는데 있어 특별한 주의를 요하며 현수애자의 크기가 너무 커지는 경향이 있다.

제2도는 12톤 M E강도의 현수애자에 있어서, 다양한 디멘션의 전기적 내전압 테스트의 결과이다. 도면에서 알 수 있듯이, 만약 모래(5)로 피복된 부분의 정상에서 원통형표면부(S1)와 둥근 모서리 표면(S2)간의 경계 T까지의 거리 Δt가 +3mm를 초과한다면, 내전압은 빠르게 강하므로서 상기 거리 Δt는 3mm이하이어야 한다.

제3도는 제2도에서와 유사한 조건하에서 수행한 인장강도 테스트의 결과를 나타낸다. 제3도에서 알 수 있듯이, 만약 모래(5)가 피복된 부분의 정상에서 원통형 표면부(S1)와 둥근 모서리 표면(S2)간의 경계 T까지의 거리 Δt가 -3mm를 초과한다면, 또는 모래(5)의 정상이 3mm가 넘게 경계 T의 아래쪽에 있다면, 기계적 강도는 빠르게 강하하므로 상기 거리 Δt는 -3mm이상, 즉 거리 Δt의 절대값이 3mm이하이어야 한다.

앞서 자세히 설명한 것처럼, 본 발명에 따른 현수애자에 있어서, 자기 헤드부에 있는 핀 호울의 둥근 모서리 표면에서의 과잉전계집속이 크게 감소하는 동시에 금속핀과 자기 헤드부와의 강한 기계적 결합이 핀호울의 내표면에 피복되는 충분한 양의 모래에 의해서 보장된다. 이로써 탁월한 전기적 특성 및 기계적 특성이 동시에 만족된다.

본 발명이 어떤 특정한 정도(degree)로 설명되었을지라도, 본 명세서는 단지 일예를 통해서 만들어졌고, 차후의 특허청구의 범위에서와 같은 본 발명의 영역을 이탈함이 없이 구성상의 다수의 변화 그리고 부분들의 조합 및 배열을 재분류할 수 있다.

Claims

현수애자에 있어서, 자기 헤드부가 밀폐된 정상 및 하방 개구부로 된 내부 핀 호울을 갖고, 상기 핀 호울은 하방 개구부에 인접하는 원통형 표면부와, 하방 개구부에 마주하는 정상곡면, 그리고 원통형 표면부와 정상곡면간에 매끄러운 경계를 형성하는 둥근 모서리 표면을 포함하는 내표면을 갖는데, 상기 원통형 표면부의 반경을 D, 상기 둥근 모서리 표면부의 곡률반경을 Y라 할 때 Y/D의 비가 0.3∼0.45의 범위에 있는, 자기 헤드부 및 자기 헤드부로부터 방사상으로 확장되는 세드부를 포함하는 자기 절연 성분과, 상기 자기 헤드부의 외표면에 시멘트로 결합되는 금속캡과, 그리고 핀 호울의 내표면이 원통형 표면부와 둥근 모서리 표면부간의 접속점의 ±3mm이내의 레벨로 하방 개구부에 인접한 시멘트로 된 부분의 하부로부터 확장한 범위에 걸쳐 그위에 견고하게 피복된 모래를 갖는 시멘트로 된 부분을 포함하는, 자기 헤드부의 상기 핀호울내에 시멘트로 결합된 금속핀을 포함함을 특징으로 하는 현수애자.