1. 適用されるコア規格
DL/T 640‑2019高電圧ACドロップアウトヒューズ(一次電力業界標準)
GB/T 15166.3‑2023高電圧 AC ヒューズ - パート 3: 除去ヒューズ（国家規格、絶縁性、耐電圧性、機械的特性を管理）
磁器絶縁体: GB/T 772;複合碍子: GB/T 19519 (架空線用複合碍子)
サポート規格: GB/T 775.3 (絶縁体の機械的強度試験)、DL/T 593 (外部絶縁沿面率および汚染等級)、GB/T 16927 (高電圧試験技術)
絶縁体は磁器（ハイアルミナ磁器）タイプとシリコーンゴム複合タイプに分類されます。 ～の二重の機能を果たす電気絶縁と機械的サポート、ドロップアウト ヒューズの絶縁体は、導体張力、風荷重、氷のコーティング、動作トルク、短絡電気力学的力に耐えます。
2. 電気設計要件 (コア)
2.1 定格絶縁レベル（例として 10 kV システム、最大電圧 12 kV の場合）
乾燥電源周波数耐電圧 (1 分間): 42 kV 以上。湿電周波数耐電圧: 30 kV 以上。より大きな値は分離ブレークに適用されます。
雷インパルス耐電圧（1.2/50μsピーク）：75kV以上。絶縁破壊の場合は 85 kV 以上。
35 kV 定格の製品は、GB/T 15166.3 で指定された絶縁レベルを採用する必要があります。標高 1000 m を超える場合、断熱レベルは標高補正係数に従ってアップグレードされます。
2.2 沿面距離と沿面比（汚染フラッシュオーバー防止）
外部絶縁沿面率は、汚染クラスに基づいて選択する必要があります。
軽度・中程度の汚染（クラスⅠ、Ⅱ）：25mm/kV以上
重度汚染（クラスⅢ）：31mm/kV以上
超重度汚染（クラスⅣ）：35mm/kV以上
クラスⅢ汚染下の 10 kV (12 kV システム) の場合: 沿面距離 372 mm 以上。大小交互の小屋構成を採用。小屋の傾斜角度は 15 度以上で、雨水による自浄作用を促進し、汚染の蓄積を軽減します。シェッドのプロファイルは、鋭いエッジと局所的な電界の集中を避けるために最適化されなければなりません。
2.3 材料の電気的性質
磁器成分: 細孔や亀裂のない緻密な高アルミナ磁器。体積抵抗率 10¹² Ω・cm 以上。
複合絶縁体（シリコーンゴム）：有疎水性と疎水性転移、トラッキングや電気的侵食に対する耐性。コアロッドはエポキシグラスファイバー製で、内部の絶縁強度を保証します。内部故障を引き起こす可能性のあるコアロッドへの湿気の侵入を防ぐために、インターフェースは確実に密閉されなければなりません。
3. 機械的強度の設計要件
絶縁体には、さまざまな荷重条件に応じた上部サポート絶縁体と下部ベアリング絶縁体が含まれます。
磁器がいしの曲げ破壊強度：18kN以上（一般的に採用されている業界指標）。
耐えるべき負荷：静電導体張力、風荷重、着氷荷重、動作トルク、短絡電磁力による衝撃。安全率は通常2.0～3.0に設定されます。
金具: 溶融亜鉛メッキまたは電気腐食を防ぐ耐食性のコーティングが施されています。磁器本体は、接合部での応力集中を制御しながら、金具にしっかりと接合されるものとします。締結具には緩み止め構造が装備されていなければならない。
機械的動作耐久性: ヒューズの開閉と落下動作を繰り返した後でも、絶縁体に亀裂や界面の剥離が発生しないこと。
4. 耐環境性・耐候性設計要件
動作周囲条件: 標準で -40 度 -+40 度。高地、塩水噴霧、化学汚染された地域では、外部断熱材の特別な強化が必要です。
磁器絶縁体: 滑らかで緻密な釉薬表面、耐候性、認定された熱衝撃サイクル。釉薬の欠落、ピンホール、亀裂はありません。
複合絶縁体: 紫外線劣化、オゾン、塩水噴霧に耐性があります。疎水性は長期間屋外にさらされても著しく劣化してはならない。コアロッドの破損や界面への水の浸入があってはならない。
氷コーティング設計: 外部絶縁フラッシュオーバー電圧は、氷コーティング条件下でも十分なマージンを維持する必要があります。
5. 構造設計のポイント
シェッドのプロファイル: 大小のシェッドを交互に配置して漏水経路を延長し、雨水によって形成される連続的な導電性水膜を回避します。小屋の突出寸法は、小屋間の橋渡しを防ぐために適切なサイズでなければなりません。
金具と絶縁体との接続：確実な接着・圧着により応力集中を解消。金属部品は端子部の電界集中を軽減し、コロナや電波障害を抑制するために丸みを帯びたトランジションを採用します。
取り付け構造: ヒューズチューブが 15 度 -30 度 (一般的に使用される 25 度) の傾斜で取り付けられていることを確認します。絶縁体の支持構造は、ヒューズチューブの信頼性の高い落下動作を妨げてはならない。
寸法互換性：同一モデルの絶縁体の取付面寸法を統一し、現場での交換が容易です。
6. 確認試験（型式試験及び日常試験）
タイプテスト
雷インパルス耐久試験、乾湿両用電源周波数耐久試験
曲げ破壊荷重試験
汚染試験（重度汚染地域で使用される製品の塩水噴霧/人工汚染フラッシュオーバー）
熱サイクル老化試験（磁器部品）。複合がいしの場合：老化試験、耐トラッキング試験、水拡散試験
コロナと電波障害試験
金具の腐食試験とシールの信頼性試験
定期テスト
目視検査（亀裂、釉薬の欠陥、その他の欠陥）
1台ごとに電源周波耐電圧試験を実施
寸法および沿面距離の検証
7. 一般的な設計上の考慮事項
高地用途: 絶縁体の高さを増やすだけでは不十分です。沿面距離と雷および電源周波数耐電圧は同期して補正されます。.
複合絶縁体の場合は、シール部のシール性を管理することが優先されます。コアロッドとシースの界面界面での水の浸入が複合絶縁体の主な故障モードであるためです。
磁器がいしの接合部分が弱点となります。セメントの膨張応力を不適切に制御すると、使用中に亀裂が発生する可能性があります。
絶縁体の設計は、電気的パラメータだけに焦点を当てるべきではありません。短絡電磁力、風荷重、および氷のコーティングによる機械的故障は、屋外ドロップアウト ヒューズの絶縁体によく見られる故障モードです。
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