JP4263081B2 - モールド電気機器の接地層形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチギヤに用いられるエポキシ樹脂でモールドされた電気機器の絶縁層
の外装接地を短時間で形成し得るモールド電気機器の接地層形成方法に関する。

従来、スイッチギヤの主回路を構成する主回路母線、真空バルブを用いた開閉器、変成器のような電気機器においては、これら電気機器が汚損湿潤の影響を受けて絶縁耐力の低下を招くため、エポキシ樹脂のような絶縁材料によりモールドして絶縁外皮を形成し、その絶縁外皮の外装に接地層を形成しているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この接地層の形成においては、絶縁外皮の表面に、モールド時の金型に塗布された離型剤、例えばジメチルシリコーンのようなシリコーン系離型剤（ナガセケムテック社製、ＱＺ−１３）が転写されて付着し、接地層を形成する塗料がはじかれ塗布され難かった。このため、従来、絶縁外皮に付着した離型剤は、サンドブラスト処理などで除去されることが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

この離型剤を除去して接地層が形成された電気機器を、モールド主回路母線について説明する。

図４に示すように、中心導体１の周りには、中心導体１の両端接触部を残してエポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドされた絶縁層２が形成されている。絶縁層２の両端部には、中心導体１の長手方向と直交する方向に略四角体に突出したフランジ部３ａ、３ｂが形成されている。また、絶縁層２の両端は、一方が窪んだ円錐状の界面接続部４ａ、他方が突出した円錐状の界面接続部４ｂとなっており、図示しない可撓性絶縁物を介して、それぞれ他のモールドされた電気機器と接続されるようになっている。また、絶縁層２には、界面接続部４ａ、４ｂを除いた表面部分が微小な凸凹面２ａに形成されており、その表面にエポキシ樹脂系カーボン塗料を塗布した接地層５が設けられている。

この接地層５の形成は、図５に示すように、先ず、絶縁層５の表面を清掃後（ｓｔ１）、両端の界面接続部４ａ、４ｂと中心導体１の両端接触部とをマスキングをする（ｓｔ２）。そして、絶縁層２表面に珪砂、鉄粉などを高気圧で吹き付けるサンドブラスト処理を行い（ｓｔ３）、表面に微小な凸凹面２ａを設ける。次いで、マスキングを取り除いて、サンドブラスト処理時の珪砂、鉄粉などをアセトンで洗浄して取り除く（ｓｔ４）。

その後、再び、両端の界面接続部４ａ、４ｂと中心導体１の両端接触部とにマスキングをする（ｓｔ５）。そして、エポキシ樹脂系カーボン塗料を、例えばスプレー塗装で塗布し（ｓｔ６）、乾燥炉に入炉して加熱硬化させる（ｓｔ７）。加熱硬化後には、（ｓｔ５）でのマスキングを取り除く。

これにより、絶縁層２の表面の離型剤が除去されるとともに、微小な凸凹面２ａによるアンカー効果で絶縁層２表面と接地層５との密着性が向上する。
特開２００１−２８６０１８号公報 （第４ページ、図３） 特開平９−６３３８４号公報 （第３ページ、図１）

上記の従来のモールド電気機器の接地層形成方法においては、次のような問題がある。

サンドブラスト処理（ｓｔ３）では、高気圧で珪砂、鉄粉などを絶縁層２表面に満遍なく吹き付け、その表面全体に微小な凸凹面２ａが設けられる。しかしながら、この吹き付けに斑が生じると、絶縁層２表面に離型剤が残り、それに伴ってエポキシ樹脂系カーボン塗料がはじかれて接地層５にも斑が生じる。また、吹き付けが長時間に亙り一定個所に集中してしまうと、絶縁層２表面が抉れて絶縁厚さが所定値よりも薄くなってしまう。これら接地層５の塗布斑や絶縁厚さの不揃いによって、接地層５と中心導体１のような主回路との間で形成される電界分布が不均一になり、絶縁耐力が低下する。

このように、サンドブラスト処理（ｓｔ３）は、細心の注意を払って絶縁層２表面の全体に、一定時間且つ一定の吹き付け圧力で珪砂、鉄粉などを吹き付けなくてはならず、作業が困難であるとともに、多大の時間を要していた。

このため、サンドブラスト処理（ｓｔ３）を行わなくても、接地層５を強固に接着できることが望まれていた。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、接地層を短時間で強固に接着し得
るモールド電気機器の接地層形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のモールド電気機器の接地層形成方法は、金型にシ
リコーン系離型剤が塗布され、前記金型で主回路端を露出させて絶縁材料をモールドし、
絶縁層が形成された電気機器を準備する工程と、前記絶縁層の外装に前記シリコーン系離
型剤と相溶性のあるペインタブル性シリコーンを塗布する工程と、この絶縁層の外装にエ
ポキシ樹脂系導電性塗料を塗布して接地層を形成する工程とからなり、前記ペインタブル
性シリコーンを塗布後、アセトンで洗浄し、前記エポキシ樹脂系導電性塗料を塗布したこ
とを特徴とする。

本発明によれば、モールド時に金型に塗布され、絶縁層表面に付着した離型剤と相溶性
のあるペインタブル性シリコーンを絶縁層表面に塗布した後、アセトン洗浄し、エポキシ
樹脂系導電性塗料を塗布して接地層を形成しているので、はじきなど塗布斑を生じること
がなく、短時間で強固に接着させた接地層を形成することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

先ず、本発明の実施例１に係るモールド電気機器の接地層形成方法を図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係るモールド主回路母線を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る接地層形成の工程図である。なお、スイッチギヤの主回路を構成するモールド電気機器を、モールド主回路母線を例にとり説明する。また、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。

図１に示すように、中心導体１の周りには、中心導体１の両端接触部を残してエポキシ樹脂のような絶縁材料でモールドされた円柱状の絶縁層２が形成されている。絶縁層２の両端部には、中心導体１の長手方向と直交する方向に略四角体に突出したフランジ部３ａ、３ｂが形成されている。また、絶縁層２の両端は、一方が窪んだ円錐状の界面接続部４ａ、他方が突出した円錐状の界面接続部４ｂに形成されている。

そして、フランジ部３ａ、３ｂに設けた貫通孔にボルトを貫通させ、図示しない可撓性絶縁物を介して、それぞれ他のモールドされた電気機器と接続されるようになっている。また、絶縁層２の表面は、モールドされたままの平滑面２ｂとなっており、その表面には、界面接続部４ａ、４ｂを除いた部分に、カーボン、銀、ニッケル、チタンのような導電性粉末を混合したエポキシ樹脂系導電性塗料を塗布した接地層５が設けられている。なお、導電性粉末にカーボンを用いれば安価となる。

ここで、界面接続部４ａ、４ｂを除いた絶縁層２表面がモールド主回路母線の外装となり、この部分に接地層５を設けることにより、外装接地されたモールド主回路母線となる。

この接地層５の形成は、図２に示すように、先ず、絶縁層２の表面をウエスで清掃後（ｓｔ１）、両端の界面接続部４ａ、４ｂと中心導体１の両端接触部とに粘着テープでマスキングをする（ｓｔ５）。そして、アルキル変性シリコーン、高級脂肪酸シリコーンのようなペインタブル性シリコーンを、例えばウエスに染み込ませて絶縁層２表面に満遍なく塗布する（ｓｔ１０）。このペインタブル性シリコーンは、主回路母線をモールドするときに金型に塗布された例えば、ジメチルシリコーンのようなシリコーン系離型剤（ナガセケムテック社製、ＱＺ−１３）と相溶性があるものである。

そして、ペインタブル性シリコーンが塗布された状態を保って、エポキシ樹脂系導電性塗料を、例えばスプレー塗装で塗布し（ｓｔ６）、温度１１０℃に設定した乾燥炉に３０分間入炉して加熱硬化させる（ｓｔ７）。加熱硬化後には、マスキングを取り除く。

これにより、界面接続部４ａ、４ｂを除く絶縁層２の表面のシリコーン系離型剤はペインタブル性シリコーンと相溶され、エポキシ樹脂系導電性塗料をはじくことなく塗布することができる。そして、エポキシ樹脂系導電性塗料の乾燥後には、絶縁層２表面と接地層５とが強固に接着する。

上記実施例１のモールド電気機器の接地層形成方法によれば、モールド時に金型に塗布されて絶縁層２表面に付着した離型剤と相溶性のあるペインタブル性シリコーンを塗布し、この状態を保って、エポキシ樹脂系導電性塗料を塗布しているので、はじきなど塗布斑を生じることがなく、また、従来のようなサンドブラスト処理の工程が不要となり、接地層５を短時間で容易に形成することができる。

また、絶縁層２の絶縁厚さはモールドされたときの所定の厚さであり、また、その表面には斑なく接地層５を強固に接着することができるので、中心導体１のような電気機器の主回路との間で形成される電界分布を均一に保つことができる。

なお、上記実施例１では、エポキシ樹脂系導電性塗料を塗布して接地層５を形成させたが、このエポキシ樹脂系導電性塗料にアニオン系活性剤のようなレベリング剤、もしくは有機物とケイ素とのシラン化合物からなるシランカップリング剤を添加すれば、はじきなどが更に改善されて接地層５を強固に接着させることができる。

次に、本発明の実施例２に係るモールド電気機器の接地層形成方法を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る接地層形成の工程図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、ペインタブル性シリコーン処理後にアセトン洗浄をすることである。図３において、図２と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図３に示すように、先ず、絶縁層２の表面を清掃後（ｓｔ１）、マスキングをする（ｓｔ５）。そして、アルキル変性シリコーン、高級脂肪酸シリコーンのようなペインタブル性シリコーンを塗布する（ｓｔ１０）。そして、これら相溶されたものと密着性を阻害する油分とをアセトンを染み込ませたウエスで払拭、もしくはアセトン溶液中にどぶ漬けして洗浄する（ｓｔ１１）。

ここで、離型剤のみが付着した絶縁層２表面ではアセトン洗浄によりこの離型剤を除去し難かったが、ペインタブル性シリコーンで相溶することにより、これら相溶されたものはアセトンで容易に除去することができる。

その後、エポキシ樹脂系導電性塗料を塗布し（ｓｔ６）、乾燥炉に入炉して加熱硬化させる（ｓｔ７）。

上記実施例２のモールド電気機器の接地層形成方法によれば、絶縁層２表面で相溶されたものと油分とがアセトン洗浄（ｓｔ１１）により除去されるので、接地層５をより強固に接着させることができる。

本発明の実施例１に係るモールド主回路母線を示す断面図。 本発明の実施例１に係る接地層形成の工程図。 本発明の実施例２に係る接地層形成の工程図。 従来のモールド主回路母線を示す断面図。 従来の接地層形成の工程図。

符号の説明

１ 中心導体
２ 絶縁層
２ａ 凸凹面
２ｂ 平滑面
３ａ、３ｂ フランジ部
４ａ、４ｂ 界面接続部
５ 接地層

Claims (1)

1. 金型にシリコーン系離型剤が塗布され、前記金型で主回路端を露出させて絶縁材料をモ
   ールドし、絶縁層が形成された電気機器を準備する工程と、
   前記絶縁層の外装に前記シリコーン系離型剤と相溶性のあるペインタブル性シリコーンを
   塗布する工程と、
   この絶縁層の外装にエポキシ樹脂系導電性塗料を塗布して接地層を形成する工程とからな
   り、
   前記ペインタブル性シリコーンを塗布後、アセトンで洗浄し、前記エポキシ樹脂系導電性
   塗料を塗布したことを特徴とするモールド電気機器の接地層形成方法。

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