JPH07235232A - 絶縁性支持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁性能及び機械的強度が向上した絶縁性支
持部材を提供すること。 【構成】 ロービングガラスクロスを積層してロービン
グガラスクロス積層体を形成し、このロービングガラス
積層体のロービングガラスクロスの積層方向両側端面上
に位置するロービングガラスクロスに、ガラス単繊維を
撚りを加えてクロス状したガラスクロスを積層してガラ
スクロス積層体を形成し、このガラスクロス積層体に熱
硬化性樹脂を含浸させた後熱硬化させて成ることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は絶縁性部材に係り、特に
機械的特性が要求される絶縁性支持部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、電気機器で使用する電気絶縁
構造材料は、電気絶縁性の高分子材料を電気絶縁性の無
機物で強化した材料である。特に電力機器で使用する支
持棒や操作ロッド等の絶縁ロッドは、優れた電気絶縁
性、耐熱性、機械特性及び長期間にわたる信頼性が要求
される。このため、絶縁ロッドの材料には、ガラスクロ
スを積層したものに、ボイドや樹脂ワレ等の欠陥の発生
を防ぎながら熱硬化性樹脂を含浸、熱硬化して作製した
積層板を使用することが広く行われている。また、絶縁
ロッドに使用する積層板では、すべて同じ織り方のガラ
スクロスを用いることが従来行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、電力機
器は高電圧化、大容量化及び小型化が指向されているた
め、機器単位体積あたりのエネルギー処理量が増大し、
機器運転時の各部位の温度が従来よりも高くなる。従っ
て、各部位で使用されている材料は、従来よりも高い温
度で従来並みの特性が必要となり、また、機器の部位に
よっては、小型化のため、従来加わるのと同じ力をより
小さい面積で受ける必要が生じる。従って、上記のよう
な条件下で使用される材料は、従来材料よりも機械的強
度も必要であり、現行の材料をそのまま適用すること
で、小型化をはかることは困難である。

【０００４】このような要求に対応するため、絶縁ロッ
ド材料である繊維強化樹脂の機械的強度を高める方法と
して、ロービングガラスクロスの使用が考えられる。ロ
ービングガラスとは、ガラス繊維を一方向に引き揃えて
得られた束を編んでクロス状にしたものである。クロス
の厚さが１〜２mmと他のガラスクロスと比べて厚く、従
って、所定の厚さまでクロスを積層する場合、ロービン
グクロスを使用すると積層する枚数が少なくて済み、作
業者による製品のばらつきが少ないという利点がある。

【０００５】しかし、ロービングクロスを使用した繊維
強化樹脂は、加工性に問題が生じることがある。例え
ば、積層板の表面を切削した場合、前記で述べたよう
に、ロービングクロスは一枚一枚のクロスが厚く、他の
薄手のクロスを使用した場合よりも、同じ厚さの積層板
を得るために必要なクロス枚数が少なくなる。従って、
表面の切削加工により損傷を受けるクロスの強化樹脂に
占める割合が、他のクロスを使用した場合よりも多くな
り、機械的特性などの低下原因になりやすい。また、ロ
ービングクロスはガラス繊維を引き揃えているだけであ
り、撚りをかけていないため、クロスを構成している繊
維が散逸しやすい。従って、このクロスを使用した積層
板は、加工表面からガラス繊維が欠落し、加工表面状態
が低下するとともに、所定の加工精度が得られないこと
がある。

【０００６】以上のような問題点があるため、高度な品
質を必要とする絶縁ロッドにロービングクロスを使用し
た繊維強化樹脂を使用することは困難であった。本発明
は、このような従来技術の課題を解決するためになされ
たもので、従来よりも絶縁性能及び機械的強度が向上し
た絶縁性支持部材を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロービングガ
ラスクロスを積層してロービングガラスクロス積層体を
形成し、このロービングガラス積層体のロービングガラ
スクロスの積層方向両側端面上に位置するロービングガ
ラスクロスに、ガラス単繊維を撚りを加えてクロス状し
たガラスクロスを積層してガラスクロス積層体を形成
し、このガラスクロス積層体に熱硬化性樹脂を含浸させ
た後熱硬化させて成ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記のように、ロービングガラスクロスを積層
し、更にロービングガラスクロスを積層した両面にロー
ビングガラスクロスとガラス繊維の織り方の異なる撚り
を加えたガラスクロスを積層し、このガラスクロス積層
体に熱硬化性樹脂を含浸して熱硬化させることにより、
機械的強度が高くなるとともに高温での特性も向上させ
ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例の構成を図面を用い
て説明する。図１は本発明の一実施例に係わる絶縁ロッ
ドを示す断面図である。本実施例によれば、絶縁ロッド
１は、ロービングガラスクロス２を積層し、更にロービ
ングガラスクロス２を積層した両面にロービングガラス
クロスとガラス繊維の織り方の異なる撚りを加えたガラ
スクロス３を積層し、このガラスクロス積層体に熱硬化
性樹脂４を含浸して熱硬化した構成となっている。

【００１０】上記の構成において、ロービングガラスク
ロス２とは、ガラス繊維を集めて束ねて所定の本数、番
手にひきそろえた後、クロス状にしたものである。一般
的に市販されているロービングクロスの織り方は平織り
である。

【００１１】ロービングガラスクロスは単繊維を束ねた
だけで撚りがかかっていないためクロスにうねりがな
く、機械的応力が直接的に繊維にかかる。一方、従来絶
縁ロッドに使用しているような撚りをかけた後、クロス
状にしたガラスクロスは、クロスにうねりが生じ、前記
の場合よりも機械的特性が低くなる。従って、ロービン
グガラスクロスを使用することで、撚りをかけてから織
ったガラスクロスを使用した場合よりも、機械的特性が
向上できる。

【００１２】上記の構成において、ロービングガラスク
ロスと異なるガラスクロス３とは、ガラス単繊維を集め
て束、撚りをかけクロス状にしたものである。このタイ
プのクロスは、ロービングクロスより機械的強度が低い
が、撚りをかけているため、ガラス繊維が散逸しにく
い。

【００１３】上記の構成において、クロス２，３のガラ
ス繊維は樹脂とのなじみが良好な繊維表面を持ち、クロ
ス化が容易なガラス繊維であれば良い。一般的には、電
気電子用の複合材料では、電気特性の優れたＥガラス繊
維を使用することが多い。

【００１４】上記の構成において、熱硬化性樹脂４は含
浸時の粘度がボイドなどができない程度低く、ガラス繊
維への接着性が良好な樹脂であればよく、ガス絶縁遮断
器のような高電圧用機器に使用するガラス繊維強化樹脂
では、エポキシ樹脂やその変成物を使用するのが一般的
である。

【００１５】図１のようなガラスクロスの積層構造を持
つ積層板について、所定の厚さに整えるため表面を切削
加工した場合、ガラスクロス３に樹脂が含浸された部分
のみが切削される。このガラスクロス３は、前述したよ
うにガラス繊維の散逸などが発生せず、ロービングガラ
スクロスのみを使用した場合と異なり、良好な表面の仕
上りや寸法精度を得ることができる。更に、ガラスクロ
ス３に樹脂が含浸された部分が機械加工されることによ
り、ロービングガラスクロスを保護するようになる。ま
た、ガラスクロス３は、ロービングガラスクロス２より
も厚さが薄いため、絶縁ロッド全体に占めるガラスクロ
ス３の割合は低くでき、切削加工によりロッドに与える
損傷の程度を低く抑えることができ、機械加工による強
度低下を防ぐことが可能である。

【００１６】次に図２は、本発明の効果を説明するため
に、ガラスクロスの構成のことなるガラス繊維強化樹脂
物を加工して得られた板の曲げ強さの温度特性を示す図
である。

【００１７】図２において、Ａはロービングガラスクロ
ス２を積層し、更にロービングガラスクロス２を積層し
た両面にロービングガラスクロスとガラス繊維の織り方
の異なる撚りを加えたガラスクロス３を積層し、このガ
ラスクロス積層体に熱硬化性樹脂４を含浸して熱硬化
し、機械加工して得たロッドの場合（本発明）、Ｂは従
来のロッドで広く使用している平織のクロスを積層し、
樹脂を含浸、硬化し、機械加工して得たロッドの場合
（ガラス繊維の含浸率はＡと同じ。比較例１）である。
図２からわかるように、本発明のロッドは、従来型のロ
ッドよりも機械的特性に優れている。

【００１８】図３，４は本発明に係わるＳＦ6 ガスを消
弧媒質とするガス絶縁遮断器の一例を示す断面図であ
る。ＳＦ6 ガスを消弧媒質とするガス絶縁遮断器におい
て、前述の本発明の絶縁ロッドを操作ロッド５として使
用している。操作ロッド５は、遮断、投入時に接点を操
作するためのものである。操作ロッドは作動時に大きな
力が加わるが、この時の衝撃に耐えるだけの強度と、衝
撃により振動が発生しないような弾性率を有する材料
で、絶縁ロッドを構成する必要がある。一方、抵抗体支
持ロッド６は円盤上の抵抗体７を支持するためのもので
ある。抵抗体は抵抗体投入時に熱が発生する。従って、
抵抗体支持ロッドは、この雰囲気下で抵抗体を支持する
のに十分な強度が必要である。近年のガス絶縁遮断器の
小型化、高性能化による使用時の温度の上昇、負荷の上
昇にともない、操作ロッドや抵抗体支持棒は機械的特性
の向上が必要である。図２に示すように、前述のロッド
は、機械的特性及びその温度特性が高く、このロッドを
使用することにより、小型化、高性能化がはかられたガ
ス絶縁機器を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上にのべたように、本発明によれば、
機械的特性が高く、かつ、加工性のよい絶縁性支持部材
が得られるという優れた効果がある。更に、この絶縁性
支持部材を用いることにより、小型化、高性能化を期待
しうるガス絶縁機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の絶縁性支持部材の断面図。

【図２】本発明に係る絶縁性支持部材の特性例解図。

【図３】ガス絶縁しゃ断器の操作ロッドの例解図。

【図４】本発明に係る絶縁性支持部材を用いた抵抗体支
持ロッドの例解図。

【符号の説明】

１…絶縁ロッド ２…ロービングガラスクロス ３…ロービングガラスクロスとガラス繊維の織り方の異
なるガラスクロス ４…熱硬化性樹脂 ５…操作ロッド ６…抵抗体支持ロッド ７…抵抗体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロービングガラスクロスを積層してロー
   ビングガラスクロス積層体を形成し、このロービングガ
   ラス積層体のロービングガラスクロスの積層方向両側端
   面上に位置するロービングガラスクロスに、ガラス単繊
   維を撚りを加えてクロス状したガラスクロスを積層して
   ガラスクロス積層体を形成し、このガラスクロス積層体
   に熱硬化性樹脂を含浸させた後熱硬化させて成ることを
   特徴とする絶縁性支持部材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の絶縁性支持部材を可動操
   作ロッドに用いたガス絶縁機器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の絶縁性支持部材を抵抗体
   支持ロッドとして用いたガス絶縁しゃ断器。