JP4918301B2 - 電力用スイッチギアの製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、ガス絶縁や固体絶縁などからなる電力用スイッチギアの絶縁すべき箇所に絶縁層を形成する方法に関するものである。

従来、変電所等において、電力の安定供給のために、従来から六フッ化硫黄ガス（ＳＦ_６）の優れた絶縁特性を利用したガス絶縁スイッチギア（以下、Ｃ−ＧＩＳともいう）が使用されている。また、前記六フッ化硫黄ガスは１９９７年１２月に開催された地球温暖化防止京都会議（ＣＯＰ３）で排出量削減対象ガスに指定されたため、六フッ化硫黄ガスに変わる絶縁媒体として空気、窒素ガス及び炭酸ガス等のガスを用いたスイッチギアやガスを使用せず、真空遮断器や真空断路器をエポキシ樹脂で一体モールド絶縁した固体絶縁スイッチギア（以下、ＳＩＳともいう）なども開発され、使用されるようになってきている。

これらのスイッチギアとしては、例えばＣ−ＧＩＳとしては、特許文献１にはガス絶縁管路母線が記載されている。この母線としては、設置金属容器内に一本の高圧導体を収納して構成した単層管路母線と、三本の高圧導体を収納して構成した三相管路母線が挙げられるが、どちらも六フッ化硫黄ガス等の絶縁ガスを金属製容器内に封入し、その内部に絶縁スペーサを介して高電圧導体が設けられている。その際、絶縁スペーサの高電圧シールド表面には、アルマイト処理による酸化被膜やエポキシ塗料被膜等の絶縁被膜が施されている。

しかしながら、前述の母線はその構造上、金属と誘電体との界面を確実に絶縁する必要があるが、金属及び誘電体ともにその表面には凹凸があるため、各々が部分接触を起こすことにより放電が発生し、その結果、放電により電子が放出され、その電子がガス分子に付着しマイナスイオンを発生させる。このマイナスイオンは最終的には絶縁スペーサ表面に蓄積し、その蓄積電荷のために本来の電界分布は変歪し、思わぬ低い電圧でも絶縁スペーサがフラッシュオーバするなどの問題があった。この課題を解決するために、例えば特許文献２では、面の面粗さが所定の大きさに形成された導体を絶縁ガスが封入された金属製容器内に配置し、導体を絶縁スペーサで支持して高電圧を印加するガス絶縁母線において、導体の表面にエポキシ樹脂で面粗さ以上の膜厚になるように誘電体被覆層を形成している。しかしながら、このものは、導体の表面の凹凸を緩和するために、まず補填層を面粗さが数μｍになるような膜厚で設け、その上にエポキシ樹脂の誘電体被覆層を設ける２段被覆がなされており、生産性やコスト面で未だ満足できるものではなかった。
特開昭６２−１６３５０６号公報 特開２００１−２２４１２０号公報

そこで、本発明は、導体表面に絶縁層を設けた電力用スイッチギアの製造方法であって、無駄なく、効率的に絶縁層を形成することができる電力用スイッチギアの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、所定の粒子径を有する粉体塗料を用いることにより、導体表面等の絶縁すべき箇所に確実な絶縁層を形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は以下の電力用スイッチギアの製造方法を提供するものである。

［１］ 電力用スイッチギアの導体表面に、個数平均粒径が２０μｍ以上の粉体塗料を用いて厚さ４００μｍ以上の絶縁層を形成することを特徴とする電力用スイッチギアの製造方法。

［２］ 前記絶縁層の厚さ（ｘ）、塗装回数（ｔ）と前記粉体塗料の個数平均粒径（ａ）との関係が、「２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａ」であることを特徴とする［１］に記載の電力用スイッチギアの製造方法。

［３］ 前記粉体塗料を構成する粒子の７０％以上が１０〜１００μｍの粒径であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の電力用スイッチギアの製造方法。

［４］ 前記電力用スイッチギアがガス絶縁スイッチギアであることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の電力用スイッチギアの製造方法。

［５］ 前記絶縁層を、前記ガス絶縁スイッチギアを構成する、導体を絶縁ガスが封入された容器の内部に配設したガス絶縁母線の、前記導体の表面に形成することを特徴とする［４］に記載の電力用スイッチギアの製造方法。

［６］ 前記電力用スイッチギアが固体絶縁スイッチギアである［１］〜［３］のいずれかに記載の電力用スイッチギアの製造方法。

［７］ 前記固体絶縁スイッチギアの真空遮断器及び真空断路器の少なくとも一方を含む主回路導体の表面に絶縁層を形成することを特徴とする［６］に記載の電力用スイッチギアの製造方法。

本発明は、電力用スイッチギアに絶縁層を形成するために用いる粉体塗料の個数平均粒径を２０μｍ以上とすることにより、塗装面の凹凸緩和などの処理をする必要がないため、無駄なく効率的にピンホールや塗膜欠陥等による絶縁障害が発生しない絶縁層を少ない塗装回数で得ることができる。

以下、本発明の電力用スイッチギアの製造方法を実施するための最良の形態について具体的に説明するが、本発明は以下の形態に限定されるものではない。

〔粉体塗料〕
電力用スイッチギアに絶縁層を形成するために用いられる粉体塗料は、その塗料から得られる塗膜が絶縁性を有する材料から構成され、しかも個数平均粒径を２０μｍ以上に調整されたものである。粉体塗料の個数平均粒径を２０μｍ以上とすることにより、流動浸漬法の場合２〜５回程度、摩擦帯式電静スプレー法の場合は２〜５回程度の塗装回数で５００μｍ以上絶縁層を得ることができる。特に個数平均粒径を４０〜１００μｍの範囲とすることにより、１０００μｍ〜１５００μｍ程度の絶縁層を前述した回数以内に形成できるので好ましい。個数平均粒径（μｍ）は、レーザー回折式の粒度分布測定装置により測定した値である。

また、粉体塗料は、前記した個数平均粒径の範囲とするのが好ましいが、塗装効率（塗布回数と溶融効果回数）の面から、粉体塗料から得られる絶縁層の厚さ（ｘ）、塗装回数（ｔ）と粉体塗料の個数平均粒径（ａ）との関係が、「２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａ」となるように個数平均粒径を調整するのが好ましい。さらに、前記粉体塗料は、その粉体塗料を構成する粒子の７０％以上が１０〜１００μｍの粒径となるように調整するのが好ましい。粒径をこの範囲とすることにより、所望の厚さの絶縁層を効率的に形成できるだけでなく、絶縁信頼性の高い絶縁層を形成することができるので好ましい。５００μｍ以上の絶縁層形成性及び絶縁信頼性の面から好ましくは、１０〜１００μｍの粒径の割合が８０％以上である。この様な粒径の調整は、得ようとする粒径となるように、分級を行うことにより調整することができる。

本発明で用いる粉体塗料は前記個数平均粒径等を満足し、得られる塗膜が絶縁性を有するものであれば特に制限はないが、塗装性及び絶縁性の面から、エポキシ樹脂組成物からなる粉体塗料が用いられる。エポキシ樹脂組成物としては、エポキシ樹脂、硬化剤及び所望により用いられる硬化促進剤、充填剤、顔料、タレ防止剤、レベリング剤などの成分から構成されるものである。

〔エポキシ樹脂〕
エポキシ樹脂組成物に用いられるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型もしくはＡＤ型エポキシ樹脂、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等の脂肪族系エポキシ樹脂、脂肪族若しくは芳香族カルボン酸とエピクロルヒドリンとから得られるエポキシ樹脂、脂肪族若しくは芳香族アミンとエピクロルヒドリンとから得られるエポキシ樹脂、複素環エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、エポキシ変性樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらのものは単独もしくは２種以上を組み合わせて用いてもよい。

〔硬化剤〕
エポキシ樹脂組成物に用いられる硬化剤としては、エポキシ樹脂組成物に従来から用いられている硬化剤、例えば酸無水物、イミダゾール類、フェノール系化合物、アミド類等が挙げられる。これらの硬化剤としては、例えば、酸無水物、アミン類、イミダゾール、ジヒドロジン類、ルイス酸、ブレンステッド酸塩類、ポリメルカプトン類、イソシアネート類、ブロックイソシアネート類、フェノール樹脂等が挙げられる。中でもフェノール樹脂が好ましい。このフェノール樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、４，４’−ビフェニルフェノール、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリレン−ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、トリスヒドロキシフェニルメタン、ピロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類、１，１−ジ−４−ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類、フェノール化ポリブタジエン等のポリフェノール化合物、フェノール、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂等のノボラック樹脂等があげられ、中でもイミダゾール類が保存安定性と反応性とのバランスに優れるので好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤との配合割合は質量比で１００：０．５〜１００：７の範囲である。この範囲よりエポキシ樹脂の割合が多いと、例えば、２００℃、３０分加熱しても粉体塗料が十分に硬化せず、絶縁層としての塗膜の特性が悪くなることがあり、この範囲よりエポキシ樹脂の割合が少ないと、保存安定性が低下するうえ、硬化が速くなり過ぎるため、絶縁層表面の平滑性が低下することがある。

〔その他の成分〕
エポキシ樹脂組成物には、必要に応じて、他の添加物を加えることができる。添加剤としては、例えばトリフェニルホスフィン等のリン系化合物、例えば、トリエチルアミン、テトラエタノールアミン、１，８−ジアザ−ビシクロ〔５．４．０〕−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、１，１，３，３−テトラメチルグアニジン、２−エチル−４−メチルイミダゾール、Ｎ−メチルピペラジン等の第３級アミン系化合物、各種イミダゾール類、各種イミダゾール類と多価カルボン酸との塩類、アミド類、ジアザ化合物及びそれらとフェノール類、前記多価カルボン酸類、又はフォスフィン酸類との塩類、ホスフィン類、フェノール類等からなる硬化促進剤が挙げられる。前記各種イミダゾール類としては、例えば２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジ アミノ−６（２’−ウンデシルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−エチル，４−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸の２：３付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−３，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−ヒドロキシメチル−５−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニル−３，５−ジシアノエトキシメチルイミダゾール等があげられる。

また、上記の各種イミダゾール類と多価カルボン酸との塩類における多価カルボン酸としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の脂肪族多価カルボン酸があげられる。前記アミド類としては、例えばジシアンジアミドがあげられる。ジアザ化合物としては、例えば１，８−ジアザ−ビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７があげられる。ホスフィン類としては、例えばトリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等があげられる。フェノール類としては、２，４，６−トリスアミノメチルフェノール等が挙げられる。

これらの硬化促進剤として好ましいものとしては、例えば各種イミダゾール類、各種イミダゾール類と多価カルボン酸との塩類、ホスフィン類があげられる。好ましいイミダゾール類としては、例えば２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−ウンデシルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−エチル，４−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６（２’−メチルイミダゾール（１’））エチル−ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のイミダゾリルエチル−ｓ−トリアジン類、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸の２：３付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物等のアルキルもしくはアリルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。また、各種イミダゾール類と多価カルボン酸との塩類における好ましいイミダゾール類としては、例えば２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。また、好ましい多価カルボン酸としては、例えばテレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸があげられる。ホスフィン類としては、例えばトリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等があげられる。

更に好ましい硬化促進剤としては、例えば２−ウンデシルイミダゾールのテレフタル酸塩、トリメリット酸塩又はピロメリット酸塩、２−ヘプタデシルイミダゾールのテレフタル酸塩、トリメリット酸塩又はピロメリット酸塩、２−フェニル−４−メチルイミダゾールのテレフタル酸塩、トリメリット酸塩又はピロメリット酸塩、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾールのテレフタル酸塩、トリメリット酸塩又はピロメリット酸塩、及びトリフェニルホスフィンがあげられる。

またその他の添加剤としては、天然ワックス類、合成ワックス類および長鎖脂肪族酸の金属塩類等の可塑剤、酸アミド類、エステル類、パラフィン類などの離型剤、ニトリルゴム、ブタジエンゴム等の応力緩和剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、酸化錫、水酸化錫、酸化モリブデン、硼酸亜鉛、メタ硼酸バリウム、赤燐、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム等の無機難燃剤、テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモ無水フタル酸、ヘキサブロモベンゼン、ブロム化フェノールノボラック等の臭素系難燃剤、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等のカップリング剤、溶融シリカ、結晶性シリカ、低α線シリカ、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスバルーン、タルク、アルミナ、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、マグネシア、窒化ケイ素、窒化ホウ素、フェライト、希土コバルト、金、銀、ニッケル、銅、鉛、鉄粉、酸化鉄、砂鉄等の金属粉、黒鉛、カーボン、弁柄、黄鉛等の無機質フィラーまたは導電性粒子等、染料や顔料等の着色剤、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイト繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などの無機系繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、セルロース繊維、炭素繊維などの有機系繊維、酸化安定剤、光安定剤、耐湿性向上剤、チキソトロピー付与剤、希釈剤、消泡剤、他の各種の樹脂、粘着付与剤、帯電防止剤、滑剤、紫外線吸収剤等が挙げられる。中でもシラン系カップリング剤は、エポキシ樹脂とフィラーとの密着性の面で用いるのが好ましい。また、難燃性や耐フロー性を付与する場合には水酸化アルミニウム等を用いるのが好ましい。

所望により用いられる硬化促進剤の配合割合は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、通常０．０１〜５質量部、好ましくは０．０５〜３質量部、更に好ましくは０．１〜２質量部の範囲が好ましい。また、充填剤としては、シリカやアルミナは絶縁性の面で有利である。充填剤の配合割合は分体塗料中１０〜６０質量％の範囲が好ましい。また、充填剤の個数平均粒径は０．０１〜３０μｍのものを用いるのが塗膜形成性の面で好ましい。また、充填剤も前記粉体塗料と同様、その粒度を調整することにより、絶縁性の面で有利になるので好ましい。その際、粒度調整は粉体塗料の個数平均粒径の１／２以下にするのが好ましい。

前記所望により用いられるその他の成分は各々単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせ用いてもよい。さらに、硬化促進剤や充填剤、難燃剤等各主成分は得ようとする絶縁層の物性に合わせて組み合わせて用いることができる。

〔電力用スイッチギアの製造方法、電力用スイッチギア〕
本発明の電力用スイッチギアの製造方法について図面を用いて説明する。図１は電力用スイッチギアの一の実施形態を模式的に示す断面図である。本実施形態の電力用スイッチギア１は、母線２、断路器３、遮断器４、ケーブル接続部６、及び変流器７を備えたもので、母線２、断路器３、遮断器４、及び変流器７が導体により連結されて形成されている。そして、絶縁層は、母線２、断路器３、遮断器４、及びケーブル接続部６に設けられている。絶縁層の形成箇所は、これに限定されず、他の部材にも配設してもよい。絶縁層を形成する部材は、導体であってもよいし、導体でなくてもよい。また、本実施の形態の電力用スイッチギアの製造方法において、上記、母線２、断路器３、遮断器４、ケーブル接続部６、変流器７等の製造方法、及びこれらを用いて電力用スイッチギアを作製する方法は、特に限定されるものではなく、電力用スイッチギアの製造方法として公知の製造方法を使用することができる。また、本実施の形態の電力用スイッチギアの構成要素は、上記母線２、断路器３等に限定されず、他の公知の構成要素を有してもよい。

本実施形態の電力用スイッチギアの製造方法は、電力用スイッチギア１を構成する上記母線２等の導体等の絶縁すべき部材表面に、個数平均粒径が２０μｍ以上の粉体塗料を用いて絶縁層を形成する方法である。これにより、電力用スイッチギアを製造することができる。絶縁層の厚さ（ｘ）、塗装回数（ｔ）と粉体塗料の個数平均分子量（ａ）との関係、及び、粉体塗料の粒度については、上述した「粉体塗料」の説明の記載の通りである。また、本実施形態の電力用スイッチギアの製造方法によって製造する電力用スイッチギアは、以下に示すガス絶縁スイッチギアであってもよいし、固体絶縁スイッチギアであってもよい。

本実施形態の電力用スイッチギア１を構成する遮断器４は、図２に示すように、セラミックや金属等の筒体１２の中に銅などの導体１０，１１を設置し、導体１０，１１と筒体１２とを銀蝋等の封止剤８により封止している。筒体１２の中は、真空としてもよいし、空気、炭酸ガス、六フッ化硫黄ガス等のガスを封入してもよい。筒体１２内が真空のものを真空遮断器といい、ガスが封入されているものをガス絶縁器という。これにより送電トラブルやメンテナンスなど電力を遮断するために発生する放電（スパーク）を導体１０と導体１１の間で発生させることにより短時間で確実に絶縁することができる。ここで、図２は、本実施形態の電力用スイッチギア１を構成する遮断器４を模式的に示す断面図である。

遮断器４は、全体を絶縁する必要があるが、本実施形態の電力用スイッチギアの製造方法では、遮断器４全体（ここでは、筒体１２、蓋体９、封止剤８）を上述した粉体塗料で塗装することにより厚さ５００μｍ以上、好ましくは１０００〜１５００μｍ程度の絶縁層を形成する。絶縁層の形成方法としては、遮断器４等の長さや母線等の長さが１ｍ以下であれば、流動浸漬法、電静スプレー法のいずれでも塗装可能であるが、長さが１ｍを超える場合、生産性の面から電静スプレー法で塗装するのが好ましい。また、導体１０，１１の一部または全部表面にも絶縁層を設けることが好ましい。この絶縁層の形成も前述と同様、本発明の粉体塗料を用いて塗装する。また、母線２、断路器３、変流器７、及びケーブル接続器６に絶縁層を形成する方法も、上記遮断器４の蓋体９等に絶縁層を形成する方法と同様とすることが好ましい。

次に図３にガス絶縁母線の一実施形態を示す。本実施形態のガス絶縁母線は、上記電力用スイッチギアに用いられるものであり、絶縁ガスが封入された金属製やセラミック製等の容器内に設けられる銅等からなる導体が設置されている。そして絶縁層がその導体の表面に形成されたものである。さらに具体的には、空気や炭酸ガス、六フッ化硫黄ガス等のガスが封入された容器１５内に高電圧が印加される導体１４を設け、この導体１４を絶縁スペーサ１９で支持している。この絶縁スペーサ１９の両端に電解緩和シールド１８ａ，１８ｂを設けている。このシールドの表面に前記粉体塗料を流動浸漬法や摩擦帯式電静スプレー法等の各種塗装方法により塗装することにより絶縁層１６、１７を形成する。このようにすることにより表面形状に関係なく、所望の厚さと高い絶縁性を有する絶縁層を得ることができる。

電力用スイッチギアの一実施形態は、ガス絶縁スイッチギアであってもよいし、固体絶縁スイッチギアであってもよい。ガス絶縁スイッチギアは、絶縁体として、上述した、絶縁ガスを用いた電力用スイッチギアである。また、固体絶縁スイッチギアは、絶縁体として絶縁性を有する樹脂を用いた電力用スイッチギアである。電力用スイッチギアの一実施形態では、前述した遮断器や母線のほか、断路器やケーブル接続部の絶縁すべき箇所に前記粉体塗料を塗装することにより絶縁層を形成することができる。この場合、遮断器及び／又は断路器、さらには遮断器及び／又は断路器を含む主回路導体までを粉体塗料の塗膜により一体化させることもできるし、金属などの容器に収納後、その容器を粉体塗料を塗装することにより絶縁層を形成させることもできる。ここで、主回路導体とは、母線とケーブル接続器との間に設けられる導体であって、遮断器や断路器をその構成に有するものをいう。本実施形態の電力用スイッチギアが固体絶縁スイッチギアである場合には、真空遮断器及び／又は真空断路器を含む主回路導体全体の表面に絶縁層を形成することが好ましい。本発明の電力用スイッチギアの製造方法を用いた場合、５００ｍ以上という厚い絶縁層を形成できるにもかかわらず、複雑な形状に対しても均一な塗膜を得ることができるので好ましい。

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。電力用スイッチギアを構成する遮断器（図２参照）の部分について、各種の絶縁層を形成し、本発明の実施例、比較例として比較検討した。

（実施例１）
図２に示す構造の遮断器に、粉体塗料を用いて絶縁層を形成した。遮断器としては筒体１２はセラミックからなり、蓋体９及び導体１０，１１は共に銅が用いられている。また、筒体１２、蓋体９及び導体１０，１１は銀蝋による封止されている。さらに筒体内は真空である。絶縁層形成用の粉体塗料は、エポキシ樹脂（平均分子量２９００、平均エポキシ当量２０００、融点１３０℃のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）１００質量部、硬化剤（２−メチルイミダゾール）１．５質量部、充填剤として炭酸カルシウム（個数平均粒径５μｍ）２５質量部、シリカ（個数平均粒径１０μｍ）２５質量部をミキサーで粉砕、混合した後、２軸押出機を用いて溶融混合後、この混練物を冷却、圧延、固化した後、粉砕し個数平均粒径６０μｍのものを用いた。このようにして得られた粉体塗料を筒体１２、蓋体９及び導体１０，１１の温度が２００℃となるように予熱し、流動浸漬法により塗装し、さらに２００℃×１０分の条件下で後硬化させたところ、３回の塗装で５７０μｍの絶縁層が得られた。この場合、絶縁層の厚さ（ｘ＝５７０）と、粉体塗料の個数平均粒径（ａ＝６０μｍ）との関係は３．２（絶縁層の厚さ（ｘ＝５７０μｍ）を、塗装回数（ｔ＝３回）で除した値を、更に個数平均粒径（ａ＝６０μｍ）で除した値）であり、２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａを満足するものであった。以下に示す、絶縁性試験の結果は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上であり、絶縁性は高いものであった。筒体１２と蓋体９及び導体１０，１１とは使用する材料が異なるため熱膨張率もことなるため、通常は塗装品質、特に塗膜の追従性、絶縁性が低下するが、本件では塗膜の追従性、絶縁性は低下することはなかった。

尚、遮断器を構成する筒体内は必ずしも真空である必要はなく、絶縁性を有するガス、例えば六フッ化硫黄ガスや空気、炭酸ガスなどを封入してあっても同様の結果を得ることができる。さらに、遮断器はより絶縁性を向上させる目的で、遮断器をセラミックや金属等の容器に収容し、遮断器と容器の壁との間に前記の絶縁性を有するガスを封入する構成としても同様の結果を得ることができる。その際、容器の外側表面にも前記遮断器と同様、絶縁層を設けることもできる。

〔絶縁性試験〕
テストピース：６０×６０×３．１ｍｍのＳＰＣＣ−ＳＤ鋼板に流動浸漬法により塗装した。
塗装条件：テストピースを温度が２００℃となるように予熱し、流動浸漬法により塗装し、さらに２００℃×１０分の条件化で後硬化させた。
測定方法：絶縁破壊試験装置（日立化成社製、型番ＨＡＴ−３００−５０Ｒ）を用いて、ＪＩＳ Ｃ ２１６１に準拠し、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上であるかどうかを確認した。１０ｋＶ以上であれば絶縁性が良好であることとした。

（実施例２）
実施例１において、使用する粉体塗料の個数平均粒径を２０μｍとした以外は全て実施例１と同様に絶縁層を形成したところ、３回の塗装で４００μｍの絶縁層が得られた。この場合、絶縁層の厚さと、粉体塗料の個数平均粒径との関係は６．６（実施例１の場合と同様の計算による値）であり、２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａを満足するものであった。上記、絶縁性試験の結果は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上であり、絶縁性は高いものであった。

（実施例３）
実施例１において、使用する粉体塗料の個数平均粒径を８０μｍとした以外は全て実施例１と同様にして絶縁層を形成したところ、３回の塗装で５００μｍの絶縁層が得られた。この時の上記絶縁性試験による絶縁性は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上であり、絶縁性の高いものであった。また、絶縁層の厚さと、粉体塗料の個数平均粒径との関係（実施例１の場合と同様の計算による値）は２．１であり、２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａを満足するものであった。

（実施例４）
実施例１において、塗装方法として摩擦帯電式静電スプレー法を用いた以外は全て実施例１と同様にして絶縁層を形成したところ、３回の塗装で６００μｍの絶縁層が得られた。この場合、絶縁層の厚さと、粉体塗料の個数平均粒径との関係は３．３（実施例１の場合と同様の計算による値）であり、２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａを満足するものであった。上記、絶縁性試験の結果は、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ以上であり、絶縁性は高いものであった。

摩擦帯電式静電スプレー法としては、摩擦帯電式塗装装置（旭サナック社製、ＭＴＲトリボガン）を用いて粉体塗料供給エアー圧１ｋｇｆ／ｃｍ^２、スプレーガン先端から遮断器までの距離２０ｃｍ、塗装時間３０秒、の回転速度３０ｒｐｍで行なった遮断器に粉体塗料を付着させ、その後、２００℃、１０分間熱風循環炉に入れ絶縁層を形成した。

（比較例１）
実施例１において、使用する粉体塗料の個数平均粒径を１２μｍとした以外は全て実施例１と同様にして絶縁層を形成したところ、３回の塗装では３３μｍの絶縁層しか得られなかった。また、その際の前記絶縁性試験による絶縁性は絶縁破壊電圧が１０ｋＶ未満であり、実施例１のものよりも低い結果となった。

実施例１〜４の遮断器は、比較例１の遮断器に比べ、少ない塗装回数で良好な絶縁性を有する絶縁層を有するものであることがわかる。また、実施例１及び２に比べ、実施例３のものは、絶縁性に優れているものである。さらに実施例４から塗装方法によらず優れた絶縁層が形成されていることが明らかである。

以上のことから、電力用スイッチギアの絶縁する箇所に個数平均粒径２０μｍ以上の粉体塗料を用いことにより所望の厚さの絶縁層を効率的に形成できることから、前記した遮断器以外の電力用スイッチギア、例えば絶縁母線や主回路導体の製造の際にも、絶縁層を効率的に形成可能であることが考えられる。

本発明は、変電所等において、電力の安定供給のために利用することができ、電力用スイッチギアの導体等に所望の厚さの絶縁層を効率的に形成することができる。

電力用スイッチギアの一実施形態を模式的に示す断面図である。 電力用スイッチギアの一実施形態を構成する遮断器を模式的に示す断面図である。 ガス絶縁母線の一実施形態の要部を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１：電力用スイッチギア
２：母線
３：断路器
４：遮断器
６：ケーブル接続部
７：変流器
８：封止剤
９：蓋体
１０，１１，１４：導体
１２：筒体
１５：容器
１６，１７：絶縁層
１８：電解緩和シールド
１９：絶縁スペーサ

Claims (7)

1. 電力用スイッチギアの導体表面に、個数平均粒径が２０μｍ以上の粉体塗料を用いて厚さ４００μｍ以上の絶縁層を形成することを特徴とする電力用スイッチギアの製造方法。
2. 前記絶縁層の厚さ（ｘ）、塗装回数（ｔ）と前記粉体塗料の個数平均粒径（ａ）との関係が、「２ａ≦ｘ／ｔ≦７ａ」であることを特徴とする請求項１に記載の電力用スイッチギアの製造方法。
3. 前記粉体塗料を構成する粒子の７０％以上が１０〜１００μｍの粒径であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力用スイッチギアの製造方法。
4. 前記電力用スイッチギアがガス絶縁スイッチギアであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電力用スイッチギアの製造方法。
5. 前記絶縁層を、前記ガス絶縁スイッチギアを構成する、導体を絶縁ガスが封入された容器の内部に配設したガス絶縁母線の、前記導体の表面に形成することを特徴とする請求項４に記載の電力用スイッチギアの製造方法。
6. 前記電力用スイッチギアが固体絶縁スイッチギアである請求項１〜３のいずれかに記載の電力用スイッチギアの製造方法。
7. 前記固体絶縁スイッチギアの真空遮断器及び真空断路器の少なくとも一方を含む主回路導体の表面に絶縁層を形成することを特徴とする請求項６に記載の電力用スイッチギアの製造方法。

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