JP2000512074A - 自己圧縮性サージ避雷器モジュール及びその製造方法 - Google Patents
自己圧縮性サージ避雷器モジュール及びその製造方法Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.外表面を有する軸方向のアレイとして積層された複数の電気的要素と、 前記軸方向アレイの前記外表面を覆って前記外表面に接合されて設けられ、前 記アレイに軸方向の力を付与して前記アレイ内の各前記要素を互いに電気的に接 触した状態に維持する絶縁コーティングとをそなえ、 前記コーティングが前記電気的要素の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有 するサージ避雷器用サブアセンブリ。 2.前記コーティングがマトリクスと補強材料とをそなえ、高電圧と高温度の 下で該マトリクスと該補強材料とが実質的に安定している請求項1に記載のサブ アセンブリ。 3.前記マトリクスが少なくとも一種の熱硬化性樹脂を含んでいる請求項2に 記載のサブアセンブリ。 4.前記マトリクスが少なくとも二種の熱硬化性樹脂を含み、これらの樹脂が 相互に適合可能である請求項2に記載のサブアセンブリ。 5.前記熱硬化性樹脂が、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂 からなる群から選ばれ、サージ避雷器に使用された場合の前記サブアセンブリの 予想最高故障モード温度より高い硬化温度を有する請求項3に記載のサブアセン ブリ。 6.前記補強材料がガラス及びセラミックからなる群から選ばれ、前記補強材 料が前記コーティングの熱膨張係数を調整しうる請求項2に記載のサブアセンブ リ。 7.前記補強材料の全体又は一部が、前記アレイの全長にわたって延在する連 続した細かく分割された繊維束の形状のガラス繊維で ある請求項6に記載のサブアセンブリ。 8.マトリクスの少なくとも一つの層が前記繊維と前記アレイとの間に設けら れ、該マトリクスが前記繊維を前記アレイに接合している請求項7に記載のサブ アセンブリ。 9.前記繊維が樹脂を含浸し、少なくとも二つの平行な群として配列され、各 群は連続するテープ状の束の形状をしている請求項8に記載のサブアセンブリ。 10.前記繊維の全体又は一部が、前記アレイの周囲に螺旋状に設けられた連続 繊維束であり、前記アレイの長さ方向に延在している請求項8に記載のサブアセ ンブリ。 11.前記繊維が前記マトリクスと均一に混合されている請求項6に記載のサブ アセンブリ。 12.前記コーティングが繊維の存在していない領域を有し、該領域は前記アレ イの長さに沿って間隔を空けて配列されている請求項6に記載のサブアセンブリ 。 13.前記繊維の一部が前記アレイの長さ方向に延在する一つ以上の直線状の群 として配列され、前記繊維の別の一部が前記アレイの長さ方向に螺旋状に延在す る一つ以上の群として配列され、前記螺旋状群は前記アレイの各端において少な くとも四重の捲線を形成して係止され、各前記螺旋状群は前記直線状の群を覆っ て設けられ、前記直線状の群と前記螺旋状群との間には適宜なマトリクスの層が 設けられている請求項6に記載のサブアセンブリ。 14.前記直線状の繊維群と前記螺旋状繊維群とが、繊維の存在しない領域が前 記アレイの長さに沿って間隔を空けて形成されるように設けられている請求項13 に記載のサブアセンブリ。 15.前記テープがB段階樹脂を含んでいる請求項9に記載のサブアセンブリ。 16.前記マトリクスがセラミックである請求項2に記載のサブアセンブリ。 17.前記マトリクスがガラスである請求項2に記載のサブアセンブリ。 18.前記マトリクスがシリコーンゴムである請求項2に記載のサブアセンブリ 。 19.更に、通気手段をそなえている請求項6に記載のサブアセンブリ。 20.前記通気手段が、前記コーティング内の強度の弱い領域をそなえている請 求項19に記載のサブアセンブリ。 21.前記電気的要素が、少なくとも一対のMOVと、隣接するMOVの各対の間に設 けられた導電性ウェハとをそなえ、該ウェハはギザギザが付けられた上下表面を 有する請求項1項記載のサブアセンブリ。 22.前記電気的要素が、更に少なくとも一つの火花ギャップアセンブリをそな えている請求項21に記載のサブアセンブリ。 23.少なくとも一対のMOVをそなえ、軸方向のアレイとして積層され外表面を 有する複数の電気的要素と、 絶縁コーティングとをそなえ、 該絶縁コーティングは、 ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂及びこれらの適合可能な組 み合わせからなる群から選ばれ、前記外表面に接合された熱硬化性樹脂を含む第 1のマトリクス層と、 前記第1のマトリクス層と同じ群から選ばれ、前記第1のマトリクス層に接合 された熱硬化性樹脂を含む第2のマトリクス層と、 前記アレイの長さに沿って延在する間隔を空けて配置されたテープのストリッ プをそなえ、各ストリップがB段階ポリエステル樹脂 を含浸して平行なアレイ状に配列された複数の繊維で構成されていると共に、前 記第2のマトリクス層中に埋設されている第1の繊維層と、 前記第1のマトリクス層と同じ群から選ばれた熱硬化性樹脂を含む第3のマト リクス層と、 B段階ポリエステル樹脂を含浸して第2のテープのストリップに平行なアレイ 状に配列された複数の繊維で構成され、前記第2のストリップは前記第1のスト リップよりも幅が狭く前記外表面の周りに螺旋状に配置され、前記アレイの長さ 方向に延在して前記アレイの各端で係止されている第2の繊維層であって、該第 2の繊維層と前記第3のマトリクス層とは前記第2のマトリクス層中に少なくと も一部が埋設されている第2の繊維層と、 前記第2のマトリクス層と実質的に同じ熱硬化性樹脂組成物からなる第4のマ トリクス層とで構成され、 前記コーティングは前記アレイの前記外表面に接合され、前記電気的要素の熱 膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有し、それによって、正常作動温度において 前記アレイに対して軸方向と半径方向の力が印加され、前記要素同士の電気的接 触と軸方向の整列とが維持されるように構成されている、サージ避雷器用サブア センブリ。 24.前記アレイが、更に少なくとも一つの火花ギャップアセンブリをそなえて いる請求項23に記載のサブアセンブリ。 25.前記アレイが、更に一端に通気用端子をそなえている請求項24に記載のサ ブアセンブリ。 26.前記通気用端子が貫通孔をそなえ、更に前記アレイが該貫通孔を閉鎖する ためのストッパをそなえている請求項25に記載のサブアセンブリ。 27.請求項23に記載のサブアセンブリと前記コーティングと一体 化された防水性ハウジングとをそなえ、該ハウジングは、前記サブアセンブリの 周囲に設けられたコアと、該コアに沿って軸方向に間隔を空けて配置された半径 方向の複数のフィンとをそなえている電気アセンブリ。 28.サージ避雷器用電気サブアセンブリを製造する方法であって、 複数の電気的要素を300〜500°Fの温度まで予備加熱し、 少なくとも一対のMOVとこの各MOV対の間に設けられた導電性ウェハとを含むこ れらの予備加熱された要素を固定手段に位置決めすることによって軸方向アレイ 状に配列して、外表面を有する積層体と各端部における端子ブロックとを形成し 、 前記積層体の両端に、前記要素同士の間に良好な電気的接触を与えるのに充分 な軸方向の力を印加し、 前記軸方向の力を維持し且つ前記要素を少なくとも150℃の温度に維持しなが ら、前記積層体の外表面に、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス、シリコーンゴ ムからなる群から選ばれた、相互に適合性を有する、高電圧安定性を有する少な くとも一種の誘電体材料からなる第1のマトリクス層を付与し、 前記第1のマトリクス層に第2のマトリクス層を重ね、前記第1のマトリクス 層が前記アレイの外表面に接合して前記第2のマトリクス層に混ざり及び/又は 接合するように、前記第lのマトリクス層は前記第2のマトリクス層よりも早く 硬化可能であり、前記第2のマトリクス層は一層以上のテープ層に少なくとも部 分的に埋め込み可能な比較的軟らかい外面を有し、 前記第2のマトリクス層の外面を半径方向に間隔を空けて配置された複数の樹 脂含浸テープのストリップからなる第1のテープ層で実質的に被覆し、前記テー プは複数の直線状に配列された繊維で構 成され、該繊維はガラス繊維、ナイロン、レーヨン、セラミックからなる群から 選ばれ、前記各テープのストリップは前記積層体の長さ方向に延在し、隣接する テープストリップ同士の間の前記間隔は、サージ避雷器に使用した場合にイオン 化が生じた際に前記積層体からガスを排出するのに充分な大きさを有し、前記樹 脂は高電圧安定性を有するポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂か らなる群から選ばれ、 前記繊維を樹脂含浸状態に維持し、前記第2のマトリクス層と第1のテープ層 との上に高電圧安定性を有する少なくとも一種の互いに適合性を有する誘電体材 料からなる第3のマトリクス層を付与し、前記各材料は熱硬化性樹脂、セラミッ ク、ガラス、シリコーンゴムからなる群から選ばれ、前記第3のマトリクス層は 一層以上のテープ層を少なくとも部分的に埋め込むことのできる軟らかい外面を 形成し、 前記第3のマトリクス層の上に直線状に配列された複数の繊維を有する第2の 樹脂含浸テープのストリップからなる第2のテープ層を付与し、前記繊維はガラ ス繊維、ナイロン、レーヨン、セラミックからなる群から選ばれ、B段階樹脂は 高電圧安定性を有するポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂からな る群から選ばれ、前記第2のテープのストリップは前記アレイの周囲に螺旋状に 設けられ、前記アレイの長さ方向に延在し、前記アレイの各端において少なくと も二重の捲線を形成して係止され、 前記第3のマトリクス層と前記第2のテープ層の上に、高電圧安定性を有し相 互に適合性を有する少なくとも一種の誘電体材料からなる第4のマトリクス層を 付与し、前記各材料は、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス、シリコーンゴムか らなる群から選ばれ、 前記マトリクス層と樹脂を充分な時間をかけて、サージ避雷器に 使用された場合の前記電気的要素の予想最高故障モード温度よりも高い温度で硬 化し、 サブアセンブリを冷却し、該サブアセンブリの両端から軸方向の力を除去する 各ステップを含む製造方法。 29.前記予備加熱ステップが、MOV積層体に少なくとも一つの火花ギャップア センブリと通気用端子とを設けるステップを含んでいる請求項28に記載の方法。 30.少なくとも一対のMOVと、 少なくとも一つの火花ギャップアセンブリと、 通気用端子とをそなえ、軸方向アレイ状に積層されて外表面を有する複数の電 気的要素と、 前記軸方向アレイの前記外表面の上に設けられた絶縁コーティングとをそなえ 、前記コーティングは前記アレイの前記外表面に接合されて前記アレイに軸方向 の力を印加し、前記アレイ内の前記要素相互の電気的接触を維持し、 前記コーティングは、前記電気的要素の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有 している、サージ避雷器用サブアセンブリ。
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