JP2698528B2 - ノンセラミック碍子のハウジングに用いられる電気絶縁物 - Google Patents

ノンセラミック碍子のハウジングに用いられる電気絶縁物

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はノンセラミック碍子のハ
ウジングに用いられる電気絶縁物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノンセラミックス碍子の需要がま
すます高まってきている。一般に、ノンセラミックス碍
子は、エポキシ樹脂などを含浸させた繊維強化合成樹脂
（ＦＲＰ）製の棒状の絶縁支持体の外周部にＥＰＤＭゴ
ム等の電気絶縁物のハウジングが設けられた構造になっ
ている。
【０００３】従来、ハウジング用の電気絶縁物のゴム材
料には補強材および増量材として、シリカ，アルミナ，
チタニア，炭酸カルシウム，水酸化マグネシウム，水酸
化アルミニウム等が添加されている。その中でも、水酸
化マグネシウムや水酸化アルミニウム等の水和化合物
は、碍子の耐トラッキング性を向上させることができる
ため有用である。特に、水酸化アルミニウムは、結晶水
を放出する温度が約２００°Ｃと低いため、ハウジング
用の電気絶縁物のゴム材料の添加材としては最適であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、絶縁支持体
の外周部にハウジングを形成するには、インジェクショ
ン成形、トランスファ成形、圧縮成形等の方法が用いら
れている。いずれの方法でも、２分割した金型の内部に
未硬化の樹脂または未加硫のゴムを充填し、金型の内部
でこれらの電気絶縁物を硬化させることによって成形す
る。
【０００５】図３および図４は、金型内の絶縁支持体と
ハウジングとを模式的に示した断面図である。図３に示
すように、２分割した金型１１ａ，１１ｂの中心に絶縁
支持体１２を収容する。そして、絶縁支持体１２の周囲
に、電気絶縁物を加圧注入装置（図示略）で充填する。
このとき、各金型１１ａ，１１ｂはしっかりと合わせて
おき、各金型１１ａ，１１ｂに外部から圧力と熱をかけ
る。各金型１１ａ，１１ｂに外部から圧力をかけるの
は、充填された電気絶縁物１３の圧力や熱膨張によって
各金型１１ａ，１１ｂが離れないようにするためであ
る。また、各金型１１ａ，１１ｂを加熱するのは、電気
絶縁物１３を適宜な加硫温度にして加硫が促進されるよ
うにするためである。
【０００６】ところが、各金型１１ａ，１１ｂに外部か
ら圧力をかけていても、電気絶縁物１３が熱膨張する
と、その熱膨張力の方が外部からの圧力より高くなる。
すると、図４に示すように、金型１１ａ，１１ｂの合わ
せ面の部分を押し広げて、未硬化の電気絶縁物の一部１
４が金型１１ａ，１１ｂの隙間からはみ出すことにな
る。金型１１ａ，１１ｂからはみ出した電気絶縁物の一
部１４は金型１１ａ，１１ｂの外で硬化する。そのた
め、離型後の成形品では、はみ出した電気絶縁物の量だ
け電気絶縁物１３が不足し、金型１１ａ，１１ｂの合わ
せ目の近傍に充填不足による割れ１５が生じる。
【０００７】それを防止するためには、外部から各金型
１１ａ，１１ｂにかける圧力を高くすればよい。しかし
ながら、近年、生産性を上げるために、電気絶縁物１３
の加硫温度を高めて速く硬化させることが検討されてい
る。電気絶縁物１３の加硫温度を高めると熱膨張率も大
きくなるため、外部から各金型１１ａ，１１ｂにかける
圧力をさらに高くしなければならない。その結果、各金
型１１ａ，１１ｂを外部から加圧する加圧装置が大がか
りなものになり、製造コストが増大するという問題があ
った。
【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、ノンセラミック碍子の
ハウジングに用いられる電気絶縁物において、製造コス
トの増大や生産性の低下を招くことなく、成形時の割れ
を防ぐことが可能な電気絶縁物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、請求項１記載の発明は、碍子を構成する絶
縁支持体の外周に電気絶縁物よりなるハウジングを、金
型内で高温高圧加硫を行う成形法により一体成形した構
造を持つノンセラミック碍子の電気絶縁物において、電
気絶縁物の線膨張率が１．５×１０-4°Ｃ-1以下になる
ように熱膨張率調整材を添加したことをその要旨とす
る。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の電
気絶縁物において、電気絶縁物の体積１００のうち体積
比３５以上５０以下を占めるように熱膨張率調整材を添
加することをその要旨とする。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の電気絶縁物であるＥＰＤＭゴムにおいて、
ＥＰＤＭベースポリマーの重量比１００に対して、熱膨
張率調整材としての水酸化アルミニウムを重量比２００
以上４００以下添加することをその要旨とする。
【００１２】
【作用】従って、本発明によれば、電気絶縁物の線膨張
率が１．５°Ｃ-1以下と小さくなるため、成形時に熱膨
張して割れるのを防ぐことができる。また、単に熱膨張
率調整材を添加するだけであるため、製造コストの増大
や生産性の低下を招くことはない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１お
よび図２に従って説明する。前記問題点を解決するため
には、電気絶縁物の熱膨張率を低く抑えればよい。そこ
で、本発明者は、電気絶縁物に熱膨張率調整材を添加す
ることに着目した。
【００１４】図１は、熱膨張率調整材として水酸化アル
ミニウムを添加した場合における電気絶縁物の成形性を
示す実験データである。この実験で用いた電気絶縁物は
以下の配合によるＥＰＤＭゴムとした。ＥＰＤＭゴムの
配合は、ＥＰＤＭベースポリマーの重量比１００に対し
て、加硫剤（例えばジクミルペルオキシド）を６．５、
加硫助剤（例えば酸化亜鉛）を５、軟化剤（例えばパラ
フィンオイル）を２．５、分散剤（例えばステアリン
酸）を１、着色剤（例えば酸化チタン）を１０、とし
た。そして、水酸化アルミニウムの添加量だけを１５０
〜２７５の範囲で変化させた試料１〜６を製造した。図
２に、各試料１〜６（ＥＰＤＭ１〜ＥＰＤＭ６）の線膨
張率と水酸化アルミニウムの添加量との関係を示す。図
２に示すように、水酸化アルミニウムの添加量が増すに
連れてＥＰＤＭゴムの線膨張率は低下する。
【００１５】そして、各試料１〜６毎に、それぞれ５回
のハウジングを成形する成形実験を行った。ここで、成
形に用いた金型は図３および図４で説明した従来のもの
と同様であり、圧縮成形によって成形した。
【００１６】その結果、試料１（水酸化アルミニウムの
添加量１５０）では、５回の成形実験の全てにおいてＥ
ＰＤＭゴムに割れが生じた。また、試料２（水酸化アル
ミニウムの添加量１７５）では、５回の成形実験のうち
２回だけＥＰＤＭゴムに割れが生じた。しかし、試料３
〜６（水酸化アルミニウムの添加量２００〜２７５）で
は、５回の成形実験の全てにおいてＥＰＤＭゴムに割れ
等の異常は生じなかった。
【００１７】この結果から、ＥＰＤＭゴムのベースポリ
マーの重量比１００に対する水酸化アルミニウムの添加
量を２００以上にすれば、成形時におけるハウジングの
割れを防ぐことができると考えられる。また、図２か
ら、電気絶縁物の線膨張率を１．５×１０-4°Ｃ-1以下
にすれば、成形時におけるハウジングの割れを防ぐこと
ができると考えられる。
【００１８】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、以下のようにして実施してもよい。 １）圧縮成形だけでなく、インジェクション成形やトラ
ンスファ成形などの、２分割した金型中で電気絶縁物を
高温高圧成形する成形法全てに適用する。
【００１９】２）上記実施例では、電気絶縁物としてＥ
ＰＤＭゴム、熱膨張調整材として水酸化アルミニウムを
用いたが、同様の方法で成形される他の電気絶縁物に適
用する。
【００２０】３）熱膨張調整材としての水酸化アルミニ
ウムを、シリカ，アルミナ，チタニア，炭酸カルシウ
ム，水酸化マグネシウム等に置き換え、電気絶縁物の線
膨張率が１．５×１０-4°Ｃ-1以下になるようにする。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ノ
ンセラミック碍子のハウジングに用いられる電気絶縁物
において、製造コストの増大や生産性の低下を招くこと
なく、成形時の割れを防ぐことができる優れた効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】水酸化アルミニウムの含有率の異なるＥＰＤＭ
ゴムの成形性を示す図表である。
【図２】水酸化アルミニウムの含有率の異なるＥＰＤＭ
ゴムの線膨張率の変化を示すグラフである。
【図３】金型内の絶縁支持体とＥＰＤＭゴムによるハウ
ジングとを模式的に示した断面図である。
【図４】成形時に生じる金型からの電気絶縁物のはみ出
しと、はみ出しによる割れとを模式的に示した断面図で
ある。
【符号の説明】
１２…絶縁支持体、１３…電気絶縁物

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 碍子を構成する絶縁支持体の外周に電気
    絶縁物よりなるハウジングを、金型内で高温高圧加硫を
    行う成形法により一体成形した構造を持つノンセラミッ
    ク碍子の電気絶縁物において、電気絶縁物の線膨張率が
    １．５×１０ -4°Ｃ-1以下になるように熱膨張率調整材
    を添加したことを特徴とする電気絶縁物。
  2. 【請求項２】 電気絶縁物の体積１００のうち体積比３
    ５以上５０以下を占めるように熱膨張率調整材を添加す
    ることを特徴とする請求項１記載の電気絶縁物。
  3. 【請求項３】 ＥＰＤＭゴムにおいて、ＥＰＤＭベース
    ポリマーの重量比１００に対して、熱膨張率調整材とし
    ての水酸化アルミニウムを重量比２００以上４００以下
    添加することを特徴とする請求項１または請求項２記載
    の電気絶縁物。
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