JPH0877853A - 絶縁操作ロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁棒の表面および界面ならびに内部での部
分放電の発生を防止して電気特性を向上させ、絶縁劣化
を防止するとともに、密閉容器外での使用にも耐え得る
耐吸湿性を有する軽量且つ高強度な絶縁操作ロッドを得
る。 【構成】 中空円筒形状の軽量な繊維強化プラスチック
からなる絶縁棒１Ａと、絶縁棒の内外周を覆い吸湿およ
び帯電を防止する耐候性および電気特性に優れた液状ゴ
ム注型材料１１と、絶縁棒の両端に取り付けられて電界
集中を防止するための電界緩和形状を有する接続金具
９、１０と、絶縁棒および接続金具を容易に結合するネ
ジ結合部１ａ、１ｂ、９ａ、１０ｂとを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば高電圧機器
内の可動接触子を動作させて電流遮断を行う絶縁操作ロ
ッドに関し、特に繊維強化プラスチックからなる絶縁部
の吸湿特性および沿面放電特性等を改善した絶縁操作ロ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高電圧機器において、固定接触
子および固定接触子に対して接離する可動接触子は、消
弧性ガス（ＳＦ₆等の不活性ガス）が封入された密閉容
器内に設けられている。また、密閉容器内で絶縁支持機
能を有し可動接触子を開閉駆動する絶縁操作ロッドは、
電流遮断時に両接触子間のアークによって加熱された消
弧性ガスが排出される空間に配置されており、絶縁劣化
を防止する必要がある。

【０００３】図５はたとえば実公平５−４８３４７号公
報に記載された密閉容器内接触子に用いられる従来の絶
縁操作ロッドを示す断面図である。図において、１は積
層された複数のガラス布、２は各ガラス布１の間に介在
されて各ガラス布１を一体に固着するエポキシ樹脂であ
り、これらのガラス布１およびエポキシ樹脂２は、繊維
強化プラスチックの絶縁部を構成している。

【０００４】３および４はガラス布１およびエポキシ樹
脂２からなる繊維強化プラスチックの両端にそれぞれ接
続された円筒状の金具、５は一方の金具４を外周から保
持する段付きリング、６は段付きリング５の外周に設け
られた耐熱性絶縁材料、７は金具４の一端に突設された
連結棒、８は段付きリング５と耐熱性絶縁材料６とを接
合させる接着部である。絶縁部１および２ならびに金具
４を含む絶縁操作ロッドは、連結棒７を介して機器本体
（図示せず）に接続されている。

【０００５】図５のように構成された絶縁操作ロッド
は、絶縁操作ロッドとは別体の筒状の耐熱性絶縁材料６
によって覆われており、耐熱性絶縁材料６は、一端の接
着部８および段付きリング５を介して絶縁操作ロッドに
接着されている。これにより、段付きリング５を含む強
度部材と耐熱性絶縁材料６を含む耐熱部材とにそれぞれ
適切な絶縁材料を用いて機能分担を行い、絶縁操作ロッ
ドに要求される機械的および電気的性能を低コストで満
足させている。

【０００６】このように、繊維強化プラスチック絶縁部
（ガラス布１およびエポキシ樹脂２）を含む絶縁操作ロ
ッドは、機械的強度および耐熱性に優れているが、繊維
強化プラスチック絶縁部が中身の充填された円筒形状で
あるため重量が大きく、軽量化を実現することができな
い。しかも、密閉容器外で使用する場合には、耐熱性絶
縁材料６等の外側表面部の吸湿性が高いため、電気特性
の低下が発生し易い。

【０００７】さらに、外部表面の耐熱性が上がったとし
ても、熱ガス等による冷熱サイクルがかかったり機械的
衝撃により、耐熱絶縁材料６と端部の段付きリング５の
界面に剥離やクラックが生じて部分放電が発生するおそ
れがある。また、トリプルジャンクション部（絶縁物、
金属および気体の３者が共存する部位）に電界集中が起
こり沿面閃絡が発生するおそれもある。また、繊維強化
プラスチック自身が静電気を帯び易いため、製造過程で
ゴミの付着や異物の混入が発生し易く、高電圧時の電気
特性の低下が起きるおそれがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の絶縁操作ロッド
は以上のように、繊維強化プラスチック絶縁部１および
２の重量が大きいうえ、密閉容器外で使用する場合には
耐熱性絶縁材料６等の外側表面部の吸湿により電気特性
の低下が発生するという問題点があった。

【０００９】また、熱ガス等による冷熱サイクルや機械
的衝撃により、耐熱絶縁材料６と端部の段付きリング５
との界面に剥離やクラックが生じて部分放電が発生した
り、トリプルジャンクション部に電界集中が起こって沿
面閃絡が発生するという問題点があった。

【００１０】さらに、繊維強化プラスチック自身が静電
気を帯び易いため、製造過程でゴミの付着や異物の混入
が発生して、高電圧時の電気特性の低下が起きるという
問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、絶縁物表面および界面ならびに
内部での部分放電の発生を防止し、密閉容器外での使用
にも耐え得る耐吸湿性を有する軽量且つ高強度な絶縁操
作ロッドを得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る絶縁操作ロッドは、高電圧機器に用いられる絶縁操作
ロッドであって、中空円筒形状の繊維強化プラスチック
からなる絶縁棒と、絶縁棒の内周側および外周側に被覆
された液状ゴム注型材料と、絶縁棒の両端に取り付けら
れて電界緩和形状を有する接続金具と、絶縁棒および接
続金具を結合するネジ結合部とを備えたものである。

【００１３】また、この発明の請求項２に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１において、接続金具の少なくとも一
方に、絶縁棒の内部と連通したガス抜き穴を設けたもの
である。

【００１４】また、この発明の請求項３に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１または請求項２において、液状ゴム
注型材料の断面形状をヒダ形状としたものである。

【００１５】また、この発明の請求項４に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１から請求項３までのいずれかにおい
て、液状ゴム注型材料は、末端水酸基水素添加ポリブタ
ジエンを主成分とする液状コンパウンドと変性イソシア
ネート硬化剤とを配合処理して形成されたものである。

【００１６】また、この発明の請求項５に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１から請求項４までのいずれかにおい
て、絶縁棒と接続金具との外側および内側結合面にシー
ルドリングを設置したものである。

【００１７】また、この発明の請求項６に係る絶縁操作
ロッドは、請求項５において、シールドリングは、ゴム
弾性を有する導電性Ｏリングからなるものである。

【００１８】また、この発明の請求項７に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１から請求項６までのいずれかにおい
て、絶縁棒と接続金具とのネジ結合部は、接着剤により
接着処理されたものである。

【００１９】また、この発明の請求項８に係る絶縁操作
ロッドは、請求項１から請求項７までのいずれかにおい
て、絶縁棒の両端の内周部と外周部における接続金具と
のネジ結合部の一部に導電層を形成し、接続金具および
導電層にアース用端子部を設け、アース用端子部を接続
金具の外部に突出させたものである。

【００２０】また、この発明の請求項９に係る絶縁操作
ロッドは、請求項８において、導電層のネジ結合部は、
導電性接着剤により接着処理されたものである。

【００２１】また、この発明の請求項１０に係る絶縁操
作ロッドは、請求項８または請求項９において、導電層
を導電ゴム塗料で形成したものである。

【００２２】

【作用】この発明の請求項１においては、絶縁棒を中空
円筒形状の繊維強化プラスチックにより形成して軽量化
を実現し、絶縁棒の内周側および外周側の沿面に液状ゴ
ム注型材料を被覆して耐放電特性や耐吸湿性および電気
特性を向上させ、絶縁棒の両端に取り付けられた接続金
具を電界緩和（シールド）形状として電界集中を防止
し、絶縁棒および接続金具と気体との３つトリプルジャ
ンクション部分の電界を緩和させ、絶縁棒および接続金
具をネジ結合部により容易に結合する。

【００２３】また、この発明の請求項２においては、少
なくとも一方の内側接続金具にガス抜き穴を設け、ガス
抜き穴を介して、絶縁操作ロッド内部を真空状態にした
り、絶縁操作ロッド内部に不活性ガスを充填することに
より、絶縁操作ロッド内部の電気特性を向上させる。

【００２４】また、この発明の請求項３においては、液
状ゴム注型材料の断面形状をヒダ形状として、絶縁棒の
沿面長さを実質的に長くすることにより、絶縁棒の沿面
の放電特性を向上させる。

【００２５】また、この発明の請求項４においては、液
状ゴム注型材料を、末端水酸基水素添加ポリブタジエン
を主成分とする液状コンパウンドと変性イソシアネート
硬化剤とを配合処理して形成し、容易に形成可能にす
る。

【００２６】また、この発明の請求項５においては、絶
縁棒と接続金具との外側および内側結合面にシールドリ
ングを設置し、絶縁操作ロッドの密着固定の信頼性を向
上させる。

【００２７】また、この発明の請求項６においては、シ
ールドリングをゴム弾性を有する導電性Ｏリングで形成
し、熱的および機械的衝撃による絶縁棒と接続金具との
接合部分の界面剥離やクラック発生による部分放電が発
生しても、部分放電近傍の電界を同電位にして部分放電
を抑制する。

【００２８】また、この発明の請求項７においては、絶
縁棒と接続金具とのネジ結合部を接着処理し、結合部の
信頼性を向上させる。

【００２９】また、この発明の請求項８においては、絶
縁棒の両端と接続金具とのネジ結合部の一部に導電層を
形成し、接続金具および導電層にアース用端子部を設け
て外部に突出させ、絶縁棒の表面に発生する静電気を導
電層を介してアースすることにより、静電気を容易に除
去する。

【００３０】また、この発明の請求項９においては、導
電層のネジ結合部を、導電性接着剤により接着処理し、
結合部の信頼性を向上させる。

【００３１】また、この発明の請求項１０においては、
導電層を導電ゴム塗料で形成し、結合部の信頼性を向上
させる。

【００３２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明の実施例１を示す断面図である。
図において、１Ａは強度部材となる円筒状の絶縁棒であ
り、たとえばガラス繊維に熱硬化性の樹脂を含浸させて
中空円筒形状に成形した繊維強化プラスチックで構成さ
れている。絶縁棒１Ａの両端部の内側には雌ネジ部１ａ
が形成され、雌ネジ部１ａの外周部には雄ネジ部１ｂが
形成されている。

【００３３】９は絶縁棒１Ａの一端に接続された第一の
接続金具であり、外周面に絶縁棒１Ａの雌ネジ部１ａと
螺合する雄ネジ部９ａが形成され、先端部に半球状のシ
ールド形状部９ｂが形成され、内部にガス抜き穴９ｃが
設けられている。ガス抜き穴９ｃは、絶縁棒１Ａの内側
と外側との間のガス流路を構成している。

【００３４】１０は第一の接続金具９の外周に設けられ
た第二の接続金具であり、外周端部に半球状のシールド
形状部１０ａが形成され、内周部に雄ネジ部１ｂと螺合
する雌ネジ部１０ｂが形成されている。

【００３５】なお、絶縁操作ロッドの両端に取り付けら
れる各接続金具９および１０の形状は電界緩和形状をな
している。また、各ネジ結合部１ａおよび９ａ、１ｂお
よび１０ｂ等は、たとえば全て常温硬化型の接着剤また
は導電接着剤で処理されている。

【００３６】１１は絶縁棒１Ａの外周部および内周部を
被覆する任意形状に注型可能な液状ゴム注型材料であ
り、絶縁棒１Ａの両端部の電界緩和形状を有する第一お
よび第二の接続金具９および１０との接続部分を残して
設けられている。液状ゴム注型材料１１は、末端水酸基
水素添加ポリブタジエンを主成分とする液状ゴムコンパ
ウンドと変性イソシアネート硬化剤とを配合処理して形
成されている。

【００３７】図１のように、強度部材としての絶縁棒１
Ａの内周部および外周部に液状ゴム注型材料１１を被覆
することにより、絶縁棒１Ａの内周側および外周側表面
の沿面閃絡を防止することができる。また、第一および
第二の接続金具９および１０は、絶縁棒１Ａおよび気体
と接するトリプルジャンクション部分において電界緩和
形状をしているため、沿面放電特性が向上する。

【００３８】また、ガス抜き穴９ｃ内を真空に引くこと
により、絶縁棒１Ａ内の不純物ガスや浮遊物を除去する
ことができ、電気特性を向上させることができる。さら
に、液状ゴム注型材料１１を、末端水酸基水素添加ポリ
ブタジエンを主成分とする液状コンパウンドと変性イソ
シアネート硬化剤とを配合処理して形成したので、容易
に形成することができる。

【００３９】実施例２．なお、上記実施例１では、表面
が直線形状の液状ゴム注型材料１１を用いたが、表面を
ヒダ形状として実質的に沿面長を長くしてもよい。図２
はヒダ形状の液状ゴム注型材料１１Ａを用いたこの発明
の実施例２を示す断面図であり、１１Ａは液状ゴム注型
材料１１に対応しており、１Ａ、１ａ、１ｂ、９、９ａ
〜９ｃ、１０、１０ａおよび１０ｂは前述と同様のもの
である。この場合、液状ゴム注型材料１１Ａの形状をヒ
ダ形状にした点を除けば、図１（実施例１）と同様であ
る。

【００４０】図２のように、ヒダ形状の液状ゴム注型材
料１１Ａを用いることにより、絶縁操作ロッドを構成す
る絶縁棒１Ａの内周と外周の沿面長が実質的に長くなる
ため、沿面放電特性はさらに向上する。

【００４１】実施例３．また、上記実施例２では、各ネ
ジ結合部１ａおよび９ａ、１ｂおよび１０ｂ等を単に接
着剤処理したが、導電性Ｏリングを介してさらに確実に
接合してもよい。図３は導電性Ｏリングを用いたこの発
明の実施例３を示す断面図であり、１Ａ、１ａ、１ｂ、
９、９ａ〜９ｃ、１０、１０ａ、１０ｂおよび１１Ａは
前述と同様のものである。

【００４２】９ｄは第一の接続金具９の雄ネジ部９ａの
先端部に設けられたＯリング溝であり、絶縁棒１Ａの内
側の雌ネジ部１ａと螺合する内側端部に設けられてい
る。１０ｃは第二の接続金具１０の雌ネジ部１０ｂの先
端部に設けられたＯリング溝であり、絶縁棒１Ａの外側
の雄ネジ部１ｂに螺合する部分の外周部に設けられてい
る。

【００４３】１３はＯリング溝９ｄに設置されたゴム弾
性を有する導電性Ｏリング、１４はＯリング溝１０ｃに
設置された導電性Ｏリングである。図３のように、各ネ
ジ結合部に導電性Ｏリング１３および１４を介在させる
ことにより、ネジ結合部の接着界面での剥離やクラック
が発生して部分放電が発生しても、導電性Ｏリング１３
および１４が部分放電箇所の電界を同電位にするので、
部分放電が抑制される。

【００４４】しかも、導電性Ｏリング１３および１４
は、ゴム弾性を有しているため、シールドリングとして
も作用し、界面に対する接着も圧着力だけで接地するこ
とができ、他の特別な接地方法が不要となり、さらにコ
ストダウンが実現する。

【００４５】実施例４．図４はこの発明の実施例４を示
す断面図であり、１Ａ、９、９ａ〜９ｄ、１０、１０
ａ、１０ｃ、１３、１４および１１Ａは前述と同様のも
のである。１６は第一および第二の接続金具９および１
０から両側端に突出されたアース用端子部、１７は絶縁
棒１Ａの両端部のネジ結合部に接合されてアース用端子
部１６に導通された導電層である。

【００４６】図４の構成は、第二の接続金具１０にアー
ス用端子部１６を設けたことと、絶縁棒１Ａの両端の内
周と外周部に導電層１７を設けた点を除けば、図３（実
施例３）と同様である。なお、導電層１７としては、た
とえば体積抵抗率が１０Ω・ｃｍ以下の塩化ブチルを基
材とした低温加硫形導電性ゴム塗料や、常温硬化型エポ
キシ系の導電性接着剤が用いられる。

【００４７】図４のように、導電層１７およびアース用
端子部１６を設けることにより、絶縁操作ロッドの製造
過程で絶縁棒１Ａの表面に帯電した静電気は、第二の接
続金具１０に設置したアース端子部１６をアースするこ
とにより容易に除去される。したがって、絶縁棒１にお
ける静電気の発生を防止して、絶縁破壊への帯電による
電気的影響を確実に抑制することができる。なお、導電
層１７としては、導電性接着剤に代えて、導電ゴム塗料
を用いることもでき、前述と同様の効果を奏することは
言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項１によれ
ば、中空円筒形状の繊維強化プラスチックからなる絶縁
棒と、絶縁棒の内周側および外周側に被覆された液状ゴ
ム注型材料と、絶縁棒の両端に取り付けられて電界緩和
形状を有する接続金具と、絶縁棒および接続金具を結合
するネジ結合部とを備え、中空円筒形状の絶縁棒により
軽量化を実現し、液状ゴム注型材料の被覆により吸湿お
よび帯電を防止して耐放電特性や耐吸湿性および電気特
性を向上させ、接続金具の電界緩和形状により電界集中
を防止してトリプルジャンクション部分の電界を緩和さ
せ、絶縁棒および接続金具をネジ結合部により容易に結
合可能にしたので、絶縁棒表面および界面ならびに内部
での部分放電の発生を防止し、密閉容器外での使用にも
耐え得る耐吸湿性を有する軽量且つ高強度な絶縁操作ロ
ッドが得られる効果がある。

【００４９】また、この発明の請求項２によれば、請求
項１において、接続金具の少なくとも一方に、絶縁棒の
内部と連通したガス抜き穴を設け、ガス抜き穴を介して
絶縁操作ロッド内部を真空状態にしたり、絶縁操作ロッ
ド内部に不活性ガスを充填するようにしたので、絶縁操
作ロッド内部の電気特性をさらに向上させた絶縁操作ロ
ッドが得られる効果がある。

【００５０】また、この発明の請求項３によれば、請求
項１または請求項２において、液状ゴム注型材料の断面
形状をヒダ形状として、絶縁棒の沿面長さを実質的に長
くするようにしたので、絶縁棒の沿面の放電特性をさら
に向上させた絶縁操作ロッドが得られる効果がある。

【００５１】また、この発明の請求項４によれば、請求
項１から請求項３までのいずれかにおいて、液状ゴム注
型材料は、末端水酸基水素添加ポリブタジエンを主成分
とする液状コンパウンドと変性イソシアネート硬化剤と
を配合処理して形成されるようにしたので、信頼性の高
い液状ゴム注型材料を容易に形成できる絶縁操作ロッド
が得られる効果がある。

【００５２】また、この発明の請求項５によれば、請求
項１から請求項４までのいずれかにおいて、絶縁棒と接
続金具との外側および内側結合面にシールドリングを設
置したので、密着固定の信頼性をさらに向上させた絶縁
操作ロッドが得られる効果がある。

【００５３】また、この発明の請求項６によれば、請求
項５において、シールドリングを、ゴム弾性を有する導
電性Ｏリングで形成したので、熱的および機械的衝撃に
よる絶縁棒と接続金具との接合部分の界面剥離やクラッ
ク発生による部分放電が発生しても、部分放電近傍の電
界を同電位にして部分放電を抑制可能な絶縁操作ロッド
が得られる効果がある。

【００５４】また、この発明の請求項７によれば、請求
項１から請求項６までのいずれかにおいて、絶縁棒と接
続金具とのネジ結合部を接着処理したので、結合部の信
頼性をさらに向上させた絶縁操作ロッドが得られる効果
がある。

【００５５】また、この発明の請求項８によれば、請求
項１から請求項７までのいずれかにおいて、絶縁棒の両
端の内周部と外周部における接続金具とのネジ結合部の
一部に導電層を形成し、接続金具および導電層にアース
用端子部を設け、アース用端子部を接続からの外部に突
出させ、絶縁棒の表面に発生する静電気を導電層を介し
てアースするようにしたので、静電気を容易に除去する
ことができ絶縁破壊への帯電による電気的影響を抑制し
た絶縁操作ロッドが得られる効果がある。

【００５６】また、この発明の請求項９によれば、請求
項８において、導電層のネジ結合部を導電性接着剤によ
り接着処理したので、結合部の信頼性をさらに向上させ
た絶縁操作ロッドが得られる効果がある。

【００５７】また、この発明の請求項１０によれば、請
求項８または請求項９において、導電層を導電ゴム塗料
で形成したので、結合部の信頼性を向上させた絶縁操作
ロッドが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１による絶縁操作ロッドを
示す断面図である。

【図２】 この発明の実施例２による絶縁操作ロッドを
示す断面図である。

【図３】 この発明の実施例３による絶縁操作ロッドを
示す断面図である。

【図４】 この発明の実施例４による絶縁操作ロッドを
示す断面図である。

【図５】 従来の絶縁操作ロッドを示す断面図である。

【符号の説明】 １Ａ 絶縁棒、１ａ 雌ネジ部、１ｂ 雄ネジ部、９
第一の接続金具、９ａ雄ネジ部、９ｂ シールド形状
部、９ｃ ガス抜き穴、９ｄ Ｏリング溝、１０ 第二
の接続金具、１０ａ シールド形状部、１０ｂ 雌ネジ
部、１０ｃＯリング溝、１１、１１Ａ 液状ゴム注型材
料、１３、１４ 導電性Ｏリング、１６ アース用端子
部、１７ 導電層。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧機器に用いられる絶縁操作ロッド
   において、 中空円筒形状の繊維強化プラスチックからなる絶縁棒
   と、 前記絶縁棒の内周側および外周側に被覆された液状ゴム
   注型材料と、 前記絶縁棒の両端に取り付けられて電界緩和形状を有す
   る接続金具と、 前記絶縁棒および前記接続金具を結合するネジ結合部と
   を備えたことを特徴とする絶縁操作ロッド。
2. 【請求項２】 前記接続金具の少なくとも一方に、前記
   絶縁棒の内部と連通したガス抜き穴を設けたことを特徴
   とする請求項１の絶縁操作ロッド。
3. 【請求項３】 前記液状ゴム注型材料の断面形状は、ヒ
   ダ形状であることを特徴とする請求項１または請求項２
   の絶縁操作ロッド。
4. 【請求項４】 前記液状ゴム注型材料は、末端水酸基水
   素添加ポリブタジエンを主成分とする液状コンパウンド
   と変性イソシアネート硬化剤とを配合処理して形成され
   たことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれ
   かの絶縁操作ロッド。
5. 【請求項５】 前記絶縁棒と前記接続金具との外側およ
   び内側結合面にシールドリングを設置したことを特徴と
   する請求項１から請求項４までのいずれかの絶縁操作ロ
   ッド。
6. 【請求項６】 前記シールドリングは、ゴム弾性を有す
   る導電性Ｏリングであることを特徴とする請求項５の絶
   縁操作ロッド。
7. 【請求項７】 前記絶縁棒と前記接続金具とのネジ結合
   部は、接着剤により接着処理されたことを特徴とする請
   求項１から請求項６までのいずれかの絶縁操作ロッド。
8. 【請求項８】 前記絶縁棒の両端の内周部と外周部にお
   ける前記接続金具とのネジ結合部の一部に導電層を形成
   し、前記接続金具および前記導電層にアース用端子部を
   設け、前記アース用端子部を前記接続金具の外部に突出
   させたことを特徴とする請求項１から請求項７までのい
   ずれかの絶縁操作ロッド。
9. 【請求項９】 前記導電層のネジ結合部は、導電性接着
   剤により接着処理されたことを特徴とする請求項８の絶
   縁操作ロッド。
10. 【請求項１０】 前記導電層は導電ゴム塗料であること
    を特徴とする請求項８または請求項９の絶縁操作ロッ
    ド。