JP2003334824A - 樹脂成形品 - Google Patents

樹脂成形品

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JP2003334824A
JP2003334824A JP2002148977A JP2002148977A JP2003334824A JP 2003334824 A JP2003334824 A JP 2003334824A JP 2002148977 A JP2002148977 A JP 2002148977A JP 2002148977 A JP2002148977 A JP 2002148977A JP 2003334824 A JP2003334824 A JP 2003334824A
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JP
Japan
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resin
shield ring
molded product
cylindrical
porous metal
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JP2002148977A
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English (en)
Inventor
Shinichi Iwamoto
真一 岩本
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Takaoka Toko Co Ltd
Original Assignee
Toko Electric Corp
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Publication date
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  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】充電部と接地部との対向電極となる金属製のイ
ンサートに対し、低コスト化をはかりながら、絶縁樹脂
とインサートとの界面の剥離を防止して、経年的に安定
した絶縁特性能を保持する絶縁スペーサ等樹脂成形品を
提供する。 【解決手段】中心導体1、シールドリング3、アース管
4、および、連結線5が樹脂本体2によりモールド成形
される絶縁スペーサ10において、シールドリング3を
多孔質金属により形成し、モールド成形時に絶縁樹脂が
シールドリング3の孔に含浸して剥離等が生じないよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インサートを備え
る樹脂成形品に関する。
【0002】
【従来の技術】樹脂成形品は、各種分野で多用されてい
る。この従来技術の樹脂成形品の一例として、典型的な
樹脂成形品である絶縁スペーサについて図を参照しつつ
説明する。図5は樹脂成形品の絶縁スペーサの平面図、
図6は同じく絶縁スペーサの横断面図、図7は従来技術
のシールドリングの平面図、図8は同じく横断面図であ
る。従来技術の絶縁スペーサ10は、図5,図6に示す
ように、中心導体1、樹脂本体2、シールドリング3、
アース管4、および、連結線5を備えている。
【0003】中心導体1は、銅又は銅合金製の円柱や円
筒形状の部材である。この従来技術では、図5,図6で
示すように円柱形状を採用している。樹脂本体2は、例
えば、絶縁樹脂であるエポキシ樹脂等がモールド成型さ
れたものであって、下側には樹脂本体2の一部として特
にフランジ部2aが形成されている。シールドリング3
は、銅、アルミニウム、等の線材又はパイプの端部を溶
接して形成され、図7で示すように環状コイルとし、図
8で示すように中空となるように形成されている。
【0004】アース管4は、金属製円筒部であり、図
5,図6で示すフランジ部2aに形成された複数の取付
孔部のうち、対角に位置する4箇所の取付孔部に設けら
れる。連結線5は、シールドリング3の外周面とアース
管4とに溶接等により固着されて連結される。
【0005】続いて、この絶縁スペーサ10の製造方法
について説明する。金型(図示せず)の内部に、中心導
体1と、シールドリング3と、アース管4と、連結管5
とをインサートとして配置する。そして、熱硬化性樹脂
を充填注型し、熱硬化によりインサートと樹脂本体2と
を一体に構成している。中心導体1、シールドリング
3、アース管4、および、連結線5は、この樹脂本体2
に埋設された状態で形成されることとなる。従来技術は
このようなものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、先に説明し
た絶縁スペーサに限らず、一般的に、金属製のインサー
トが埋設された樹脂成形品においては、金属と樹脂との
線膨張率の相違から、樹脂の硬化収縮現象、または、経
年的な冷熱温度変化の繰り返し、等により樹脂と金属と
の界面に剥離が生じ、特に、充電部と接地部との対向電
極間に剥離が存在すると、剥離部分から部分放電が発生
し、遂には樹脂層の絶縁破壊に至ってしまう。
【0007】このような事態の発生を防止するため、例
えば、従来技術の絶縁スペーサ10では、中心導体1の
外周面は、直径寸法や単純形状から比較的容易にクッシ
ョン処理など手当を施して、中心導体1と樹脂本体2と
の界面剥離を防止している。また、金属製のシールドリ
ング3は、図7および図8で示すように、スパイラル状
であって断面に中空部を有するように形成されているた
め、クッション性を備えて金属と絶縁樹脂との膨張・収
縮差を吸収するようにしている。
【0008】しかしながら、金属製のシールドリング3
は、たとえスパイラル状であっても、ミクロ的にみれば
線材の隣接する間隔が大きく、絶縁樹脂中に単線が存在
するかの如く、十分に金属と絶縁樹脂との膨張・収縮差
を吸収しきれず、更に、急激で大きい温度変化巾によっ
ては、依然として金属と絶縁樹脂との界面に剥離を生じ
る虞を有していた。
【0009】また、部品点数の少ない絶縁スペーサ10
等の樹脂成形品は、金属製のシールドリング3がスパイ
ラル形状であることに起因して、複雑な製作作業、また
は、極めて厄介な取扱作業を要し、コスト高の要因にも
なっていた。
【0010】そこで、本発明は、上記のような問題点を
解決するためになされたものであり、その目的は、充電
部と接地部との対向電極となる金属製のインサートに対
し、低コストをはかりながら、絶縁樹脂と金属との界面
に剥離を防止して、経年的に安定した絶縁特性能を保持
するような絶縁スペーサ等の樹脂成形品を提供するもの
である。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明に係る樹脂成形品によれば、インサ
ートを金型内に配設し、絶縁樹脂をモールド成形して一
体に構成する樹脂成形品であって、インサートが多孔質
金属で形成されていることを特徴とする。
【0012】また、請求項2の発明に係る樹脂成形品に
よれば、請求項1記載の樹脂成形品において、中心軸上
に配置された円柱状又は円筒状の中心導体と、多孔質金
属により円環状又は筒状に形成され、中心導体と同心配
置されたシールド部材と、を備えることを特徴とする。
【0013】また、請求項3の発明に係る樹脂成形品に
よれば、請求項1記載の樹脂成形品において、中心軸上
に配置された円柱状又は円筒状の中心導体と、多孔質金
属により円環状又は円筒状に形成され、中心導体と同心
配置されたシールド部材と、中心導体およびシールド部
材がエポキシ樹脂で一体に被覆され、略中空円錐状に形
成された樹脂本体と、樹脂本体の下部外周に中心軸と垂
直方向に形成されたフランジ部と、フランジ部に形成さ
れた複数の取付孔部のうち、少なくとも1以上の取付孔
部に設けられた導電性円筒部と、を備えることを特徴と
する。
【0014】また、請求項4の発明に係る樹脂成形品に
よれば、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の樹脂
成形品において、前記シールド部材は断面円形状又は断
面半円形状であることを特徴とする。
【0015】
【作用】中心導体と対向するインサートを多孔質金属で
形成し、エポキシ樹脂等の絶縁樹脂で一体被覆する樹脂
成形品としたため、絶縁樹脂は孔に含浸した状態で硬化
し、インサートは絶縁樹脂に密着して固定され、剥離等
が生じるおそれを低減する。
【0016】
【発明の実施の形態】続いて、本発明の樹脂成形品の実
施形態を、図5〜図8を用いて説明した前述の絶縁スペ
ーサを例に、図を参照しつつ説明する。図1はシールド
リングの外観形状図、図2は同じく断面形状図である。
なお、図5,図6で示した従来技術と同じ構成を使用す
る場合は同一の符号を使用する。本実施形態の絶縁スペ
ーサ10は、図5,図6に示すように、中心導体1、絶
縁樹脂本体2、シールドリング3、アース管4、およ
び、連結線5を備えている点は従来技術と同様である。
【0017】中心導体1は、銅又は銅合金製の円柱や円
筒形状の部材である。本実施形態では、図6で示すよう
に、円柱形状を採用している。樹脂本体2は、例えば、
熱硬化樹脂を硬化させて形成するものであり、熱硬化樹
脂として例えばエポキシ樹脂等が用いられる。この樹脂
本体2の下側にはフランジ部2aも形成されている。こ
のフランジ部2aは樹脂本体2の一部であり、説明を明
瞭にするため、特に名称を付したものである。なお、樹
脂本体2という場合はフランジ部2aも含むものとして
以下説明する。
【0018】シールドリング3は、本発明を構成するシ
ールド部材の一具体例であり、銅、アルミニウム、等の
線材又はパイプの端部を溶接して円環状に形成されてい
る。このシールドリング3は、詳しくは図1で示すよう
に円環状であり、さらに、図2で示すように断面が円形
状である。
【0019】アース管4は、本発明を構成する金属製円
筒部の一具体例であり、図5,図6で示すフランジ部2
aに形成した複数の取付孔部のうち、対角に位置する4
箇所の取付孔部に設けられる。連結線5は、シールドリ
ング3の外周面とアース管4とに溶接等により固着され
て電気的・機械的に連結される。
【0020】本実施形態では、シールドリング3の材料
として多孔質金属を採用している点に特徴がある。この
ような多孔質金属によるシールドリング3の製作の概要
について図3を用いて説明する。図3は多孔質金属を材
料とするシールドリング3の製作工程を説明する説明図
である。
【0021】まず、微細粒子としたCuやNi等のそれ
ぞれ単体又は混合した金属粉末と、有機高分子剤(例え
ば、液状フェノール樹脂とする分散媒、その他、希釈剤
と増粘剤)とを加えてスラリー液を生成する。
【0022】続いて、発砲ウレタン等を材料とし、シー
ルドリング3と略同一形状、つまり円環状に形成された
網目状発泡樹脂にこのスラリー液を含浸させ、その後に
乾燥させる。最後に、所定の温度、時間の水素雰囲気中
で焼成することにより、網目状発泡樹脂分を熱分解消失
させ、金属粉末を焼結作用により相互に結合させて網目
状構造を有する多孔質金属のシールドリング3を製作す
る。
【0023】なお、多孔質金属製のシールドリング3
は、断面円形状を有する円環状のシールドリングに限る
ものではなく、例えば、内周側が断面半円形状を有する
円環状のシールドリング、または、断面長円形状を有す
る円筒状のシールドリングなど、網目状発泡樹脂の形
状,大きさを調整して製作することで、各種の形状を選
択することができる。このような形状は、絶縁スペーサ
10の中心導体1と、絶縁スペーサ10が取り付けられ
る隔壁(図示せず)との相対位置による電解緩和条件に
応じて、任意の形状に製作することができる。
【0024】続いて、このような絶縁スペーサ10の製
造方法について図を参照しつつ説明する。図4は絶縁ス
ペーサ10の製作工程を説明する説明図である。まず、
インサート手配(工程1)を行う。インサートとして、
中心導体1、シールドリング3およびアース管4を手配
する。このインサート手配(工程1)と同時に、金型組
立(工程2)を行う。
【0025】続いてインサートを金型内に配置する型込
(工程3)を行う。金型(図示せず)の内部に、中心導
体1と、中心導体1と同軸状に位置するシールドリング
3と、対角に位置する4箇所に設けたアース管4と、連
結管5とをインサートとして配置する。ここで、シール
ドリング3は、金型のガイドピン(図示せず)に係止さ
れることにより、金型内部のフランジ形成部分の中空位
置に固定保持されている。
【0026】多孔質金属で形成される中実環状のシール
ドリング3は、容易に金属と溶接やロー付けできるの
で、シールドリング3の外周面と、フランジ部2bに設
けるアース管4と、を連結線5を介して固着することに
より、エポキシ樹脂充填前における金型内(図示せず)
でフランジ部のほぼ中空厚み位置に固定保持するように
している。
【0027】そして、樹脂注型(工定4)を行い、金型
内で1次硬化(工程5)を行った後に金型離型(工程
6)、2次硬化(工程7)を行い、樹脂形状を安定化さ
せる。そして、仕上(工程8)を行ってエポキシ樹脂で
略中空円錐状に一体被覆した絶縁スペーサ10が完成す
る。この絶縁スペーサ10は、試験用フレームに取付け
られて、耐電圧試験や部分放電試験からなる絶縁試験
(工程9)を経て出荷される。
【0028】以上、本実施形態の樹脂成形品の一具体例
である絶縁スペーサについて説明した。このように多孔
質金属によるインサートを一体に形成した絶縁スペーサ
は以下のような利点がある。多孔質金属は、無数の大小
の空孔を有する三次元網目状構造を備えており、多孔質
金属内部の表面積が大きいうえに、多孔質金属自体もク
ッション性を有している。エポキシ樹脂が充填される
と、多孔質金属で形成される中実環状のシールドリング
は、大きな空孔にエポキシ樹脂が含浸することにより、
多孔質金属とエポキシ樹脂との界面結合を補強する(俗
にいうひっかかりのよさ)ことになり、一方で小さな空
孔、特に多孔質金属の小さな空孔にエポキシ樹脂が含浸
しないため、中空部を留めてクッション性を有すること
となる。
【0029】その結果、円環状のシールドリングとエポ
キシ樹脂とを密着させるとともに、温度変化などによる
それぞれの膨張・収縮差を吸収するようにして、シール
ドリングとエポキシ樹脂との界面に剥離を防止してい
る。多孔質金属で形成されるシールドリングは、エポキ
シ樹脂成形品に充電部との対向電極として埋設されて
も、剥離を防ぎ部分放電発生を抑制できる。
【0030】この絶縁スペーサ10は、多孔質金属製の
シールドリング3をエポキシ樹脂である樹脂本体2に埋
設したため、エポキシ樹脂の硬化温度、硬化時間、硬化
設備、その他の硬化条件に特別な手当等を施す必要もな
く製作できる。なお、これら利点は絶縁スペーサ10の
みでなく、インサートに多孔質金属を用いる樹脂成形品
が有する利点である。
【0031】さらに、本発明では、絶縁樹脂はエポキシ
樹脂に限定されるものでもなく、また、絶縁スペーサに
使用するシールドリングの他、各種複雑な形状の電極に
適応可能であり、更にまた、絶縁樹脂を充填して成形さ
れる固体絶縁物と一体構成し、インサートを、端子、導
体、或いはリング状鉄心に巻装されたコイル、等選定す
ることにより、碍子、ブッシング、スペーサ、全モール
ド変成器、等各種用途の電気機器に適用できることは言
うまでもない。
【0032】
【発明の効果】以上の如く本発明により、充電部と接地
部との対向電極となる金属製のインサートに対し、絶縁
樹脂と金属製のインサートとの界面に剥離を防止して、
経年的に安定した絶縁特性能を保持する樹脂成形品を得
ることができる。併せて、複雑な形状を有する金属製の
インサートが埋設された樹脂成形品では、金属製のイン
サートの製作作業や取扱作業を容易にし、比較的コスト
を抑制して製作することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シールドリングの外観形状図である。
【図2】シールドリングの断面形状図である。
【図3】多孔質金属を材料とするシールドリングの製作
工程を説明する説明図である。
【図4】絶縁スペーサの製作工程を説明する説明図であ
る。
【図5】樹脂成形品の絶縁スペーサの平面図である。
【図6】樹脂成形品の絶縁スペーサの横断面図である。
【図7】従来技術のシールドリングの平面図である。
【図8】従来技術のシールドリングの横断面図である。
【符号の説明】
10 絶縁スペーサ 1 中心導体 2 樹脂本体 2a フランジ部 3 シールドリング 4 アース管 5 連結線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 63:00 B29K 705:00 705:00 H02B 13/06 S Fターム(参考) 4F204 AA36 AD03 AD17 AG03 AG08 AG13 AG21 AG22 AG24 AH33 EA03 EA04 EB01 EB12 EF05 EF27 EK17 EW05 EW39 5G017 FF06 5G333 AA09 AB08 BA01 CA01 CB20 CC02 DA04 DB02 EB09 5G365 DF00 DG04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インサートを金型内に配設し、絶縁樹脂を
    モールド成形して一体に構成する樹脂成形品であって、 インサートが多孔質金属で形成されていることを特徴と
    する樹脂成形品。
  2. 【請求項2】請求項1記載の樹脂成形品において、 中心軸上に配置された円柱状又は円筒状の中心導体と、 多孔質金属により円環状又は円筒状に形成され、中心導
    体と同心配置されたシールド部材と、 を備えることを特徴とする樹脂成形品。
  3. 【請求項3】請求項1記載の樹脂成形品において、 中心軸上に配置された円柱状又は円筒状の中心導体と、 多孔質金属により円環状又は円筒状に形成され、中心導
    体と同心配置されたシールド部材と、 中心導体およびシールド部材がエポキシ樹脂で一体に被
    覆され、略中空円錐状に形成された樹脂本体と、 樹脂本体の下部外周に中心軸と垂直方向に形成されたフ
    ランジ部と、 フランジ部に形成された複数の取付孔部のうち、少なく
    とも1以上の取付孔部に設けられた導電性円筒部と、 を備えることを特徴とする樹脂成形品。
  4. 【請求項4】請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の
    樹脂成形品において、 前記シールド部材は断面円形状又は断面半円形状である
    ことを特徴とする樹脂成形品。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103456431A (zh) * 2013-01-24 2013-12-18 河南平高电气股份有限公司 一种盆式绝缘子以及使用该绝缘子的高压开关
CN118538487A (zh) * 2024-06-19 2024-08-23 江苏安靠智电股份有限公司 一种带高压屏蔽的gil支柱绝缘子

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