Vertical anti-tracking skirt

【発明の詳細な説明】 垂直耐トラッキング用スカート発明の背景発明の分野 本発明は、高圧断続器のための封入体(encapsulation)に関する。 関連技術の説明 高圧断続器は、この断続器と操作棒とを支持するための内部チャンバを含むエポキシまたは磁器構造体つまり封入体の上端部に取りつけられる。 構造体は、「トラッキング」すなわち、表面汚染凝縮および表面上の蓄積の結果として高電位から構造体の壁の表面に沿ってアース電位にあるフレームへ電荷がクリープすることを妨げるように設計されていなくてはならない。 さらに、構造体は、断続器とベースとの間の電荷の直接ストライク（strike）を防ぐように設計されなければならない。 一般にクリープを防ぐために必要な表面の長さは、 ストライクを防ぐのに必要とされる長さよりも長い。 従って、支持構造体は、標準的には必要以上に高さが高い。 さらに、エポキシ封入体のベースは、支持体の下端部でフレームまたは構造物にボルト留めされている。 標準的には、エポキシ封入体の注型に先立ってモールドの中にネジ付きナットが挿入される。 仕上った注型品は、封入体をフレームにボルト留めするのに用いることのできる複数のナットを含んでいる。 しかしながら、時として、単数または複数のナットが省かれたりまたは不正確な角度で挿入されていることがあり、最終製品の強度が危うくなる。 その上、時として、不均等な荷重がインサートナットをひき抜くこともあり、これによっても構造体の強度は弱くなる。 目的および要約 本発明の目的は、ストライクを克服するのに必要な高さ以上に高い構造体を作り上げることなくトラッキングを回避することのできる設計を用いることにより、先行技術の上述の欠点を克服することにある。 本発明のさらなる目的は、先行技術のものよりも製造が単純であってしかも強度が増すような設計を提供することにある。 断続器のための封入体は、断続器のための空間をその第１の端部に含みこの断続器空間から封入体の第２の端部まで延びる内部壁を含む内部キャビティを含む本体と、封入体をとりつけるためその第２の端部にある手段とを含んでなり、前記内部壁には回旋部(convolution）が含まれている。 内部壁には、重なり合う形で配置された複数の同心スカートが含まれている。 図面の簡単な説明 図１は、本発明による断続器封入体の図、 図２は、図１の封入体の一部分の機械的応力分析を表す図、 図３は、図１の封入体の内側の電圧分布を表す図、 図４は、図１の封入体の内側の電界分布を表す図、 図５は、図１の封入体内で使用されるインサートアセンブリの側面図、 図６は、図５のインサートアセンブリの平面図、 図７は、図５のインサートアセンブリのまわりの電圧分布を表す図、 図８は、図５のインサートアセンブリのまわりの電界を表す図、および 図９は、本発明の変形実施例の横断面を表す図である。 好ましい実施例の詳細な説明 図１に注目すると、断続器１２のための封入体つまり支持体１０が例示されている。 この封入体１０は、内部チャンバ１４を含んでおり、このチャンバの中を操作棒（図示せず）が通過して断続器１２を、封入体１０より下のフレーム１６ の中の駆動機構（図示せず）に接続している。 封入体１０は、断続器１２の駆動中に発生する応力に耐える能力をもつエポキシまたはその他の適切なあらゆる材料で注型可能である。 好ましい実施例においては、封入体を形成するために脂環式の予備充てんされた熱硬化性二成分エポキシ樹脂が使用される。 断続器１２とフレーム１６との間の距離が不充分である場合、電荷が断続器１ ２からフレーム１６へと飛越えるストライキング（striking）として知られる現象が発生する可能性がある。 従って、断続器１２とフレーム１６との間の距離は、断続器１２が使用されつつある条件および電圧に応じて、予め定められた距離すなわちストライク距離よりも大きく保たれなくてはならない。 さらに、内部チャンバ１４の内部壁１８または表面に沿って、電荷がクリープする可能性がある。 従って、内部壁１８の長さは、クリープを防ぐため一定の距離より長く保たれるべきである。 標準的には、クリープを防ぐために必要な距離はストライク距離よりも長い。 従ってクリープを防ぐため、先行技術の構造体は、ストライクを防ぐのに必要である高さよりも高く設計されていた。 本発明によると、クリープの可能性を減少させるべく内部壁１８の全体的長さを増大させるため、内部壁１８内に回旋部２０が設計されている。 回旋部２０により付加された壁の長さの増大の結果として、封入体１０を、ストライクを回避するのに必要である以上に高くすることなくクリープを避けることができる。 回旋部２０は、成形上および機械的制約が許すかぎりの幅と深さをもつことができる。 好ましい実施例では、各回旋部２０は、深さ約１．２７cm（２分の１インチ）であり、回旋部２０あたり約２．５４cm（１インチ）のクリープ距離が加わる。 回旋部２０は、注型プロセス中内部チャンバ１４の中にラム(ram)またはコアを挿入することによって注型可能である。 回旋部２０の壁２２を、内部チャンバ１４の内部壁１８に対して実質的に平行に設計することにより、ラムを容易に挿入およびひき出すことができる。 内部チャンバ１４の設計により付加される利点は、回旋部２０がある結果として、内部壁が複数の重なり合うスカート様の区分２４により形成されるということにある。 従って、内部チャンバ１４内に閉じ込められた湿気が万一凝縮し水が壁１８を下側へと流れる結果となった場合、水は各回旋部２０から落下し、かくして、トラッキングに寄与する連続的な水の流れが妨げられることになる。 ある意味では、各スカート２４は、その下にあるスカート２４が濡れるのを防ぐための傘として作用する。 好ましい実施例においては、チャンバ１４の壁１８は２つの回旋部２０を含む。 断続器１２の特定の利用分野に応じて、その他の数の回旋部２０を用いることもできる。 あるいは、壁の全体的長さの増大は、ラムを回転させてそれを注型品からゆるめて外すことによって注型の後にモールドキャビティからひき抜くことのできるネジ込み式ラムの使用によって注型中に達成できる。 内部壁１８の中に注型されるネジ１１８は、３６０°以上拡がることができ、深さは１．２７cm(1/2インチ)であってよい。 図９は、ネジ込み式ラムで形成された封入体の横断面である。 図２は、図１の封入体１０の一部分の機械的応力分析を示している。 図２に示されているように、ピークの機械的応力は、封入体の上部から延びるアームの端部に１１．３２５kg（２５ポンド）の片持ち荷重が加わったとき、約５×１０ ⁵ Ｎ／ｍ ²である。 該応力は、エポキシの強度よりもはるかに低い。 従って、回旋部２０は、封入体１０の強度を危険にさらすものではない。 図３および４は、封入体１０の電気的ストレスを示している。 特に、図３は、 チャンバ１４の電圧分布を表す。 図４は、チャンバ１４の電界（ストレス）すなわち、電位傾度の変化を示している。 封入体１０および断続器１２を支持するため、注型プロセス中、封入体１０のベース内にネジ込み式ナット２６が挿入される。 好ましくは、ナット２６は、円形パターンの形で等間隔に置かれている。 次に、フレーム１６に封入体１０を締めつけるためにボルト（図示せず）が使用される。 組立てを容易にし、完成品の強度を増大させるため、ナット２６はインサートアセンブリ２８上に予め配置される。 アセンブリ２８は好ましくは、同心的に配置された一対のリング３０、３２を含む。 図５および６を参照のこと。 ネジ込み式ナット２６はリング３０、３２に、溶接されてもよいし、あるいは固定されてもよい。 好ましい実施例においては、同心リング３０、３２の間に、８本のナット２６が４５°の等間隔で置かれている。 インサートアセンブリ２８のおおよその直径は、１１．６８４cm（４．６インチ）である。 インサートアセンブリ２８は、封入体１０を注型する前にモールドの中に挿入することができ、そのため、図２を見ればわかるように、リング３ ０、３２の近くで検出される応力値は比較的低い。 図７は、インサートアセンブリ２８と共に封入体１０が、これらと同様に高電位を含む構造体にボルト留めされているような電位を示している。 図８はリング３０、３２のまわりの電界（ストレス）を例示している。 これを見ればわかるように、リング３０、３２は、電界をその破壊値より低く平滑化するように作用する。 ここでは好ましい実施形態についてのみ特に例示し記述してきたが、上述の教示に照らし合わせて、添付のクレームの範囲内で、本発明の精神および意図された範囲から逸脱することなく本発明の数多くの修正および変更が可能であるということもわかるだろう。

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