JPH034406A

JPH034406A - 屋外用樹脂モールド電気機器

Info

Publication number: JPH034406A
Application number: JP13737589A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kagawa; 加川　芳弘; Michihiko Koyama; 充彦小山; Mitsuru Oyamada; 小山田　満
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、屋外で使用される真空開閉器２変圧器等の電
気機器に関するものである。

（従来の技術）注型絶縁は、電気絶縁機能と構造物としての機能を合せ
持ち、複雑な形状の製品がボイドレスで得られることか
ら、高電圧機響の分野に幅広く使用されている。また、
最近の電気機器は、大容量化及びコンパクト化等による
トータルコストの低減、設置スペースの縮小が望まれ、
使用される各種部品も付加価値の大きいものが要求され
ている。

例えば、柱上真空開閉器は、セラミックスで容器が形成
された真空バルブを金属容器に装着し。

口出し部に磁器碍子を取付けた構造のものが実用に供さ
れている。

第３図は、その概略構成を示したものである。

即ち、　１１は真空バルブ、　１２は真空バルブ１１の
開閉機構部、１３は電柱等への支持部を有する金属容器
、１４は磁器碍子であり、電線は、この磁器碍子１４に
設けられた端子１５に接続される。

また、通常の柱上変圧器は、第３図にその概略構成を示
すように、鉄心２１に巻付けたコイル２２を放熱板等を
設けた金属容器２３に装着し、口出し部に磁器碍子２４
を取付け、絶縁油２５を入れた構造のものが実用に供さ
れている。

これらから分るように、現在、実用に供されている柱上
真空開閉器や柱上変圧器は、そわらの要部である真空バ
ルブと開閉機構部、あるいは、鉄心とコイルよりもかな
り外形寸法が大きく、かつ重くなっている。その理由は
、それらの要部だけで屋外に設置した場合、電気絶縁に
有害な汚損物の付着等により、端子間の電圧に耐えられ
ずフラッジオーバし、あるいは、コイルが吸湿により発
熱し、絶縁破壊を招くからである。

そこで、端子間の沿面距離を十分に確保し、かつコイル
の吸湿を防止して機器の小形軽量化を図るために、前記
の要部だけを樹脂モールドすることが検討されている。

これまでの柱上真空開閉器の真空バルブモールドの構造
の一例を第５図で、また、柱上変圧器のコイルモールド
の構造の一例を第６図を参照して説明する。なお、第５
図において、３１は内側絶縁被膜層、３２は外側絶縁膜
層を示し、第６図において、４１は内側絶縁被膜層、４
２は外側絶縁被膜層を示す。

屋外用電気機器は、塩層が堆積したり、雨水や紫外線に
さらされる。このように１Ｍ外用電気機器の表面が汚損
され、湿潤された状態になると、多数の沿面放電が発生
する。この微少放電によって外側絶縁被膜層３２．４２
にトラック（炭化導電路）を形成し、沿面絶縁が破壊さ
れてしまう。

このため、外側絶縁被膜層３２．４２には、耐候性およ
び耐トラツキング性注型材料として環状脂肪族型エポキ
シ樹脂に水和アルミニウムを充填した材料が用いられて
いる。

しかしながら、同注型材料においては、硬化物が脆く、
耐クラツク性、機械特性に劣る。特に注型材料にクラッ
クを生ずると、沿面の絶縁耐力及び防湿が確保できず最
終的には、絶縁破壊等の重大事故を招く。

このため、従来は、内側絶縁被膜層３１．４１にポリウ
レタン樹脂、可どう性エポキシ樹脂等のゴム状弾性体を
用いることにより、応力緩和層を形成し、外側絶縁被膜
層３２．４２のクランク防止を図っている。

（発明が解決しようとする課題）しかじかから、ポリウレタン樹脂、可どう性エポキシ樹
脂は、耐熱性に乏しいため、高温下における接着力等の
特性低下が著しく、高温下でインパルスのような衝撃電
圧が加わった場合、真空バルブ１１と内側絶縁被膜層３
１の境界面で閃絡しやすい、また、長期間加熱された場
合、熱劣化により、内側絶縁被膜層３１．４１は、真空
バルブ１１、コイル２２との剥離や外側絶縁被膜層３２
．４２と剥離が生じやすいばかりでなく、脆くなり、最
悪の場合クラックに発展することもある。

さらに、これ以外の欠点として、ポリウレタン樹脂や可
どう性エポキシ樹脂を内側絶縁被膜層３１゜４１に用い
た場合、室温から高温域ではゴム状を呈し、応力緩和層
としての役割を十分に発揮するが。

０℃以下の低温域では、第７図に示すように引張弾性率
が急激に増加する。そのため、応力緩和層には、ゴム状
の性質はなく、脆くなり、外側絶縁被膜層３２．４２よ
りも早くクラックが発生することがある。

そこで、本発明の目的は、高温下でも絶縁特性及び接着
性が低化せず、しかも優れた耐クラツク性を有する屋外
用樹脂モールド電気機器を提供することにある。

〔発明の構成〕

（ｍ１題を解決するための手段）本発明は、電気機器本体に、ビスフェノール型エポキシ
樹脂と硬化剤から成る配合物に平均繊維径５趨、平均繊
維長５０−のガラス繊維を３０〜５０％、平均粒径５−
以下の粒子系充填材を２５〜３５％含む混合物から成る
第１の絶縁被膜層と、この第１の絶縁被膜層の表面に、
樹脂と硬化剤から成るく合物に、充填材として水和アル
ミニウムを５５〜７５％含む環状脂肪族型エポキシ樹脂
混和物から成る第２の絶縁被膜層を形成したものである
。

（作　用）内側絶縁被膜層に、機械的強度、耐クラツク性の優れた
ビスフェノール型エポキシ樹脂を用い、外側絶縁被膜層
に、耐トラツキング性が優れた環状脂肪族型エポキシ樹
脂を用いる。

内側絶縁被膜層をモールドで形成しただけの電気機器は
、クラックを生じにくいが、耐トラツキング性、耐候性
が不十分である。一方、外側絶縁被膜層をモールドで形
成した機器は、脆いため、長期信頼性が問題となる前に
割れてしまう。

しかしながら、上記のように内側絶縁被膜層を、二段モ
ールドして形成した電気機器は、両組縁被膜層が相互に
相手側の欠点を補い、かつ自身の長所を発揮するので、
屋外用として優れた特性が得られる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

柱上真空開閉器の場合は、その要部を、第１図に示すよ
うに、まず真空バルブ１１と操作機構部１２を内側絶縁
被膜層５１によって被覆し、次にこの表面を外側絶縁被
膜層５２によって被覆する。

ここで、内側絶縁被膜層５１は、次に組成の一例を示す
注型材料により形成される。

ビスフェノール型エポキシ樹脂　　１００重量部酸無水
物系硬化剤　　　　　　　　８５重量部ガラス繊維　　
　　　　　　　　　２５０重量部シリス粉　　　　　　
　　　　　　１９０重量部硬化促進剤　　　　　　　　
　　　０．５重量部なお、ガラス繊維には、平均径５−
２平均長さ５０、、シリス粉には、平均粒径５．ｃｍの
ものを充填することにより、耐クラツク性と機械的特性
が大幅に改善される。

また、上記した外側絶縁被膜層５２は１次に組成の一例
を示す注型材料により形成される。

環状脂肪族型エポキシ樹脂　　　　１００重量部酸無水
物系硬化剤　　　　　　　　１００重量部永和アルミニ
ウム　　　　　　　　４００重量部硬化促進剤　　　　
　　　　　　　　２重量部なお、水和アルミニウムを約
６０％以上充填することにより、耐トラツキング性が優
れたものとなる。

また、柱上変圧器の場合には、その要部を、第２図に示
すように、まずコイル２２を内側絶縁被膜層６１によっ
て被覆し１次にこの表面をさらに外側絶縁被膜層６２に
よって被覆する。

ここで、内側絶縁被膜層６１は、上記した柱上開閉器の
内側絶縁被膜層５１と同じ注型材料で形成し、外側絶縁
被膜層６２は、上記した柱上開閉器の外側絶縁被膜層５
２と同じ注型材料で形成される。

また、両者の硬化物の代表的な特性を第１表に示す。

第１表耐トラツキング性は、ＩＥＣＰｕｂ、５８７に準じ、試
験電圧４．５ｋＶで評価を行った。また、耐クラツク指
数の測定は、　ＩＥＣＰｕｂ、４５５−２に準じ、その
他の特性は、ＪＩＳ規格に準じて調査した。

以下、上述の構成を有する柱上真空開閉器の試験結果に
ついて説明する。

定格６．９ｋＶ、　４００Ａの真空バルブを前記構成に
より、二段モールドを行い、機器の運転温度付近である
１００℃でのインパルス特性を調査し、第２表に示す結
果を得た。また、−４５℃４時間→１３０℃４時間とい
う熱衝撃サイクル試験を１０サイクル行い、その試験前
後のインパルス特性及び目視による外観検査を行い、第
３表に示す結果を得た。

第２表第３表第４表（供試品：各３ａ第２表、第３表から、本発明を用いることにより、高温
下での絶縁特性及び苛酷な熱衝撃サイクル試験でも特性
低下が見られない。

これは、第４表に室温、８０℃１１０℃における引張剪
断接着強さを示すように、従来の内側絶縁被膜層の樹脂
は、８０℃において、特性低下が著しく。

高温下での接着力に問題があることが分る。なお。

これ等の試験は、ＪＩＳ規格に従って行い、被着体にＣ
ｕ対Ｃｕを用いた。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電気機器本体の周
囲に耐熱性、耐クラツク性に優れた第１の絶縁被膜層を
設け、熱膨脹係数の違い等から発生する熱応力によるク
ラックを防止し、高温下での接着性低下を防止し、電気
機器本体の沿面絶縁の改善を図ることができる。

また、外気に接する第２の絶縁被膜層で耐候性。

耐トラツキング性を改善する事により、両組縁被膜層の
欠点を補い、かつ自身の長所を生かした相乗効果が発揮
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図、第２図
は本発明の他の実施例の要部を示す断面図、第３図は従
来の柱上真空開閉器の一例を示す断面図、第４図は従来
の柱上変圧器の一例を示す断面図、第５図は従来の柱上
真空開閉器の要部に二段モールドにより絶縁被膜層を形
成した状態を示す断面図、第６図は従来の柱上変圧器の
要部に二段モールドにより絶縁被膜層を形成した状態を
示す断面図、第７図は従来の内側絶縁被膜層に用いる樹
脂の引張弾性率の温度特性を示す線図である。１１・・・真空バルブ　　　　　１２・・・開閉機構部
２２・・・コイル　　　　　　　５１．８１・・・内側
絶縁被膜層５２．６２・・・外側絶縁被膜層（８７３３）　　代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほ
か１名）第２図２１１５第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

　電気機器本体に、ビスフェノール型エポキシ樹脂と硬
化剤から成る配合物に平均繊維径５μｍ、平均繊維長５
０μｍのガラス繊維を３０〜５０％、平均粒径５μｍ以
下の粒子系充填材を２５〜３５％含む混合物から成る第
１の絶縁被膜層と、この第１の絶縁被膜層の表面に、樹
脂と硬化剤から成る配合物に、充填材として水和アルミ
ニウムを５５〜７５％含む環状脂肪族型エポキシ樹脂混
和物から成る第２の絶縁被膜層を形成したことを特徴と
する屋外用樹脂モールド電気機器。