JPS6053412B2 - 有機合成体の電気絶縁装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、有機合成体の電気絶縁装置を製造するために
改良された新規な方法に係る。

圧縮又は引張り荷重を支持したり電気部品を収容したり
する電気絶縁装置は古くからありそして良く知られてい
る。

一般に、か）る絶縁素子は中心に配置されたコア素子と
、このコア素子のまわりに配置された一体的に形成され
るか又は一体的でない１つ或いはそれ以上の絶縁素子と
を備えている。懸垂碍子の形態の代表的な公知の電気絶
縁装置の例が、本発明の出願人に譲渡された１９７咋５
月１２日出願の米国特許出願第５７６７３１号に開示さ
れている。

この米国特許出願に開示された懸垂碍子は、中心に配置
された樹脂結合されたファイバガラスと、このファイバ
ガラス罎ンドの長さに沿つ．てそのまわりに配置された
複数個の逐次に配列された磁器絶縁体即ちシェルとを備
えている。このシェルの内面とファイバガラスロッドの
外面との間のスペースにはエラストマ性の充填材が充填
され、充填材の厚みによつてその熱的特性及び機械−的
特性を考慮しなければならない。米国内の電力会社は今
や屋外の送電及び配置の目的に対して有機電気絶縁装置
を用い始めている。

有機絶縁装置の幾つかの効果は、重量が軽く、一般にコ
スト安く、そして或る場合には、磁器シェルを用いた装
置の様な無機絶縁装置に比べて強度が大きいということ
である。米国特許第３３５８０７６号、第３７３５０Ｄ
号及び第３８９８３７汚には有機電気絶縁装置の多数の
色々な形態が開示されている。上記米国特許第３７３５
０玲号及び第３８９８３７汚に開示された装置は樹脂結
合されたファイバガラスで形成された中心のコア部材と
、複数個のモジュール状シェルとを用いており、このシ
ェルはこれをコア部材に保持して密封するためにコア部
材の外径より小さな内径の中心穴を持つ様に形成される
。これらの公知米国特許は、シェルがロッド上をそれら
の最終所望位置まで滑動できる様にし且つその界面を密
封して空所の形成と、それにより生じる絶縁装置の質低
下とを防ぐ様にするため、絶縁グリースまたは接着剤を
用いることを述べている。

上記米国特許に開示された有機合成体の絶縁装置の１つ
の主たる欠点は、グリース乃至は接着剤がコア部材とシ
ェルとの間の界面の部分から分離して空所を形成し、そ
れにて電気的強度の低下した領域を形成し、電気絶縁装
置の電気的な衝撃強さを低下するという点にある。

こで本発明の目的は、合成体の電気絶縁装置の新規で且
つ改良された製造方法を提供することである。

本発明の別の目的は、有機合成体の電気絶縁装置の新規
て且つ改良された製造方法を提供することである。

本発明の別の目的は、懸垂碍子として使用するに適した
有機合成体電気絶縁装置の新規で且つ改良された懸垂碍
子を提供することである。

簡単に云えば、本発明は中心に配置されたエポキシ又は
ポリエステルファイバガラスの構造部材と、該構造部材
のまわりに配置され且つ接合された１っ或いはそれ以上
のモジュール状のエチレンプロピレンコポリマで形成さ
れた弾力性絶縁体即ちシェルとを備えた有機合成体電気
絶縁装置の改良された新規な製造方法に関するものであ
る。

このシェルは汚染された使用状態での所望の絶縁強度レ
ベルに対して所望量の漏れ電流沿面距離と適正な遮水性
とを与える様な輪部にされる。絶縁体とこれを組立てる
構造部材との界面には両者を組立てる前に乾燥状態で非
粘着性を有し且つ低い摩擦係数を示すシリコーン接着剤
が予め塗布されるが、両者が組立てられたときに構造部
材及び絶縁体の全界面に圧縮荷重を与えるため、絶縁体
はそれが接着される構造部材の外径よりも小．さい内径
を有するように成形される。

接着剤の被膜を硬化させることなく完全に乾燥させた後
、絶縁体は押拡げて構造部材上に嵌合させられてそれら
の最終的な所望位置におかれる。次いでポリマ性接着剤
をクロスリンク結合させるか又はその鎖長さを増加させ
ることによつて接着剤が硬化されて絶縁体が構造部材に
接着される。好ましい実施例に於いては接着剤が熱硬化
される。この実施例に於いては、接着された材料の物理
的及び機械的特性を変えない様にするため、接着剤を硬
化する温度が接着される材料の２次遷移温度より下でな
ければならない。この様にして、絶縁体と支持部材との
間に非常に高度な一体性の機械及び電気的性質に基く接
着が達成される。本発明の前記目的及び他の目的並びに
効果、新一規な特徴は添付図面を参照した好ましい実施
例の発明の詳細な説明より明らかとなろう。

さて、第１図及び第２図を参照すれば、本発明の原理に
よつて構成された新規で且つ改良された有機合成体の電
気絶縁装置１２を備えた新規で且つ改良された懸垂碍子
１０が示されている。

この碍子１０はこの長手方向の１端を送電塔のアームに
取り付けそして他端を高圧送電ケーブルに取り付けるこ
とによつて高圧送電ケーブルを送電塔から懸垂するのに
用いられる。碍子１０は好ましくは余りエステル樹脂結
合された、ガラス補強型のものである細長い懸垂素子即
ちロッド１４を備えている。このロッド１４の両端に装
着されているのは１対の端部取付具即ちコネクタ１６及
び１８であり、これらは参考のためここに引用した前記
米国特許出願に説明された様に、エポキシ樹脂のくさび
型ロッド取付装置２０によつてロッド１４に固定されて
いる。本発明の重要な特徴によれば、合成体の電気絶縁
装置１２は複数個の殻、スカート即ちシェル２２及び２
４を備えており、これらの各々はロッド１４の外面２８
に接した内部ボア即ち面２６と、逐次に配置されたシェ
ル２２と２４との間の界面にあるシェル嵌合面３０とを
有している。

更に、シェルのない上方の絶縁体２９及びシェルのない
下方の絶縁体３１が碍子１０の長手方向の両端に配置さ
れている。本発明の特定の実施例によれば、シェル２２
及び２４並びに絶縁体２９及び３１の各々は、懸垂碍子
１０の特定の作動レベル及び状態に対して所望の遮水性
及び漏れ電流沿面距離特性を与える様な形態で、エチレ
ンプロピレンコポリマによつてそれぞれ成形された別々
の弾力性モジュールとして個々に成形される。

シェル２２及び２４並びに絶縁体３１はロッド１４の外
径よりも小さな内径の細長い孔を有せしめて成形される
。

各シェル２２及び２牡絶縁体２９及び３１、並びにロッ
ド１４の相互間の全ての接合面、即ち面２６，２８，３
０などには、シェル２２及び２４並びに絶縁体２９及び
３１をロッド１４に組立てる前に、完全に硬化させるこ
となく乾燥可能で、乾燥した状態で粘着性がなく低い摩
擦係数を示すポリマ性の接着剤が予め塗布される。第２
図の接着剤被膜は解説の目的で誇張した厚みで示されて
おり、必ずしも実際のスケールでは示されていない。碍
子１０を組立てる際は、上端コネクタ１６がくさび型取
付装置２０によつてロッド１４の１端に取り付けられる
。次いで、接着剤被膜が完全に乾燥した時に、シェル２
２及び２４並びに絶縁体２９及び３１が押し拡げてロッ
ド１４上に嵌着されてそれらの最終的な所望位置まで滑
動される。寸法が小さ目のシェル２２及び２４により与
えら”れる緊密締付け適合面２６，２８，３０に於て接
着剤被膜に所要の圧縮荷重を与え、絶縁体２９及び３１
とロッド１４との間、シェル２２及び２４とロッド１４
との間及びシェル２２と２４との間の全ての界面に、機
械的及び電気的に大きな一体門的接着を生じることがで
きる様にする。シェル２２及び２４並びに絶縁体２９及
び３１がロッド１４に組立てられそしてロッド１４の長
手軸に沿つて軸方向に圧縮された状態でロッド１４は適
度の温度による硬化処理を受け、そして面２６，２）８
，３０に塗布された接着剤被膜は活性化されてクロスリ
ンク結合し、それによつてシェル２２及び２４並びに絶
縁体２９及び３１を互いに接着し且つシェル２２及び２
４並びに絶縁体３１をロッド１４に接着する。その後、
コネクタ１８がくさび型取付装置２０によつてロッド１
４の長手方向反対端に取り付けられる。この様にして、
本発明の特定実施例に於いては懸垂碍子１０の形態をと
る新規で且つ改良された軽量であり、安価であり、且つ
信頼性の高い合成体絶縁装置が提供される。

一般に、使用された硬化した接着剤は絶縁装置の完全な
作用温度レンジ、例えは懸垂碍子１０については−５０
レＣ乃至十５５゜Ｃに亘つて熱的機械的安定性を示さな
ければならない。まだ硬化されない乾燥した接着剤は、
１つ或いはそれ以上の面に残留離型剤を含んでいる成形
された部分間に接着結合を確立するために小さな表面張
力を示さねばならない。又、この硬化されない接着剤は
、乾燥した後でまだ硬化及びクロスリンク結合する前の
本質的に１００％の固体状態に於いて大きな耐はがれ強
さと小さな摩擦係数を有していなければならない。本発
明の重要な特徴によれば、シェル２２と２４との間、こ
れらロッド１４との間及び絶縁体２９及ひ３１とロッド
１４との間の全ての接合面、即ち面２６，２８及び３０
には組立ての前に接着剤か塗布され、この接着剤は上記
面に塗布した後に完全に溶媒を除去することによつて完
全に非粘着性にされる。この様にして、シェル２２及び
２４並びに絶縁体２９及び３１力釦ツド１４上に嵌−着
されると、接合面間に必要とされる接着剤を除去するこ
となくこれらのシェル及び絶縁体をそれらの最終的な所
望位置まで容易に滑動できる。本発明の効果を完全に得
る様にするため、全ての接合面には接着剤が予め塗布さ
れ、そして電気丁絶縁装置を組立てる前であつて且つ接
着剤を完全に硬化する前にこの接着剤が完全に乾燥され
る。２つの接合面の１方にしか接着剤が塗布されない場
合は、接着剤がその位置て硬化した時に、硬化またはク
ロスリンク結合した接着剤が第２の面をｊ完全に覆わな
いことがある。

本発明の好ましい実施例によれば、各々の接合面に接着
剤が塗布され、この接着剤は乾燥された時は各面を０．
０２５から０．１ｗｒ！ｎ（１から４ミル）の範囲の厚
みまで覆い、０．０５から０．２Ｔｎ！ｎ（２から８ミ
ル）の範囲の完ク全に乾燥した固体状接着剤の界面厚み
を与える。本発明の好ましい実例によれは、接着剤は高
度に枝分れしたジメチルシリコンポリマと枝なしジメチ
ルシリコンポリマとのコポリマから成る。か）るポリマ
はシルグリツプ（Ｓｉｌｇｒｉｐ）ＳＲ−５７３という
商標でＧｅｒｌｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＣＯ．により
製造されている。シルグリツプＳＲ−５７３については
１９７５年６月のＡｄｈｅｓｉｖｅｓＡｇｅという出版
物の１７乃至２頂に記載されている。ジアルキルポリシ
ロキサン、例えばジメチルポリシロキサンの様なシリコ
ーンゴムと、式を持つたシリコーン樹脂の様なＭＱシリ
コーン樹．脂（ＡＳＴＭＤ−１４１８）との縮合生成物
が本発明の目的に非常に良く適しているとわかつている
。

というのは、所望の粘性を得るためにコポリマを溶媒で
所望の程度に希釈することができ、そしてこの希釈した
組成物をシェル２２及び２４並びに絶縁体２９及び３１
の内面に塗布し且つロッド１４の外面に塗布して、実際
上所望の厚みの接着剤の均一被覆を与えることができる
からである。更に、乾燥されたポリマは完全に非粘着性
であり、そして硬化せずに乾燥され、非常に小さな摩擦
係数の円滑な接着剤被膜を与えて部品を容易に組立てで
きる様にするら完全に硬化することなく完全に乾燥でき
る接着剤であれば、組立ての後に硬化できる限りは本発
明の原理による塗布接着剤として有用である。硬化は熱
、放射エネルギ、硬化触媒例えば過酸化物、又は仲の適
当な硬化手段によつて開始することができる。本発明の
重要な特徴は、シェル２２及び２４並びに絶縁体２９及
び３１力珀ツド１４上に置かれてそれらの最終的な位置
に滑動された時に接着剤に実質的に溶媒がないというこ
とである。

もし接着剤が完全に乾燥していなければ、シェル及び絶
縁体をそれらの位置に滑動することによつて若干の接着
剤が接合面から除去され、それによつて空所ができて電
気的強度が低下することになる。更に、溶媒が接着剤に
あれば、硬化中に気泡ができて、電気的な衝撃強さを更
に低下せしめる。従つて、本発明の電気絶縁装置を組立
てる前に接着剤が完全に乾燥される。接着剤を希釈する
ための適当な溶媒にはキシレン、トリクロロトリフルオ
ロエタン、ブチルアセテート、種々のグリコールエーテ
ル、及びアムスコ●スペシヤルナフタライト（Ａｎｌｓ
ｃＯ●ＳｐｅｃｉａｌＮａｐｈｔａｌｌｔｅ）６６１３
が含まれる。

本発明の電気絶縁装置を組立てる前に溶媒が気化される
ので、接着剤対溶媒の特定の比率は厳密なものではない
が、或る塗布作業に於いてはえば０．０２５から０．１
ｗｎ（１から４ミル）の範囲の所望厚みの被膜を得る様
に変えることができる。接着剤は６０から９鍾量％の溶
媒で１０から４鍾量％の範囲の固体レベルまで希釈する
ことが好ましい。本発明の好ましい実施例によれば、シ
ェル２２及ひ２４並びに絶縁体２９及び３１の内面を塗
布するのに用いられる接着剤組成よりも低い固体レベル
の接着剤組成でもつてロッド１４が塗布される。

シェル２２及び２４並びに絶縁体２９及び３１の内面を
２５〜４踵量％の固体から成る接着剤組成で塗布しそし
てロッド１４の外面を２０乃至３５重量％の固体から成
る接着剤組成で塗布することが好ましい。というのは、
シェル及び絶縁体の内面をを乾燥する方がより困難であ
り且つ時間がか）るからである。６５重量％のキシレン
溶媒にシルグリツプＳＲ−５７３を含んだ接着剤組成は
、スピンドル＃６を用いて、ＢｒＯＯｋｆｉｅｌｄ粘性
計型式ＲＶＴで測定した場合、２３℃に於いて５０００
０乃至６００００センチポイズの範囲の粘性を有してい
る。

接合面はブラシ塗布、押出し塗布、又はへら塗りの様な
既知の仕方て塗布てき、そてシェル２２及び２牡絶縁体
２９及び３１並びにロッド１４を塗布した後、強制送風
オープンに於いて例えば４８．９゜Ｃから６０セＣ（１
２０から１４０゜Ｆ）の温度て接着剤を速かに且つ効率
的に乾燥することができる。接着剤は例えば８２℃（１
８０′Ｆ）で約１満間熱硬化処理することによつて触媒
なしで硬化できる。所望ならば、急速硬化を達成するた
め硬化触媒例えば２，４ジクロロベンゾイル過酸化物の
様な過酸化物触媒を接着剤の組成に含ませることができ
る。然し乍ら、２，４ジクロロベンゾイル過酸化物の様
な硬化触媒を用いた場合は、接着剤が１４８．９℃（３
００゜Ｆ）に於いてはほとんど瞬間的に硬化する。然し
乍ら界面が硬化温度に達する様にするためには、組立て
された電気絶縁装置を強制送風オープンに約２時間置い
たま）にしなければならない。必要とされる接着時間は
硬化温度の非リニアな逆関数である。

特定の製造工程に於いては、懸垂碍子１０（下端の取付
具１８なしで）が、上記のシリコーンポリマ性接着剤の
被覆を用い、８２℃（１８０℃）の温度に於いて約■時
間て硬化した。接着剤被膜の厚みはロッド１４の長手軸
に垂直な方向に非常に小さいので、出来た接着部の膨張
及び収縮はほんのわずかであり、無視できる。かして、
特許請求の範囲内て本発明を上記と別の仕方で実施でき
るということを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理によつて組立てられ且つ製造され
た有機合成体の電気絶縁装置を持つた懸垂碍子の部分断
面図、第２図は第１図の２−２線に沿つた第１図の装置
の１部分の拡大断面図である。 １０・・・・・・懸垂碍子、１２・・・・・・有機合成
体の電気絶縁装置、１４・・・・・・ロッド、１６，１
８・・・・・・コネｌクタ、２２，２４・・・・・・シ
ェル、２９，３１・・・・・・シェルなしの絶縁体、２
６，２８，３０・・・・・・嵌合面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組立てられた状態において、樹脂結合されたファイ
   バーガラスのコア部材と、それぞれ細長い穴を有してい
   て上記コア部材のまわりに配置された複数個のエチレン
   プロピレンコポリマ製の弾力性電気絶縁素子とを有し、
   上記各電気絶縁素子の細長い穴は、少くともその細長い
   部分が上記コア部材のまわりに電気絶縁素子を配置する
   前には上記コア部材の外径よりも小さい内径を有してい
   る電気絶縁装置を製造する方法に於いて、上記複数個の
   電気絶縁素子及び上記コア部材の両方の少くともある界
   面にシリコーン接着剤組成物を塗布する工程と、上記シ
   リコーン接着剤組成物非粘着性となり且つ上記界面に於
   いて低い摩擦係数を示すように、上記接着剤組成物を完
   全に乾燥させる工程、上記乾燥工程の後で、上記各界面
   に更に別の潤滑剤を与えることなく、上記複数個の電気
   絶縁素子の内側界面を上記コア部材の外側界面上を滑動
   させて上記両方の界面を直接的に物理的係合状態に持来
   たし、そしてこれら界面に圧縮荷重を与えることによつ
   て、上記コア部材のまわりに上記複数個の電気絶縁素子
   を組立てる工程と、上記組立工程の後で、上記接着剤組
   成物を硬化させ、上記界面に於いて上記複数個の電気絶
   縁素子を上記コア部材に接着結合させる工程と、を具備
   することを特徴とする製造方法。 ２ 組立てられた状態において、樹脂結合されたファイ
   バガラス製のコア部材と、それぞれ細長い穴有していて
   上記コア部材のまわりに配置された複数個のエチレンプ
   ロピレンコポリマ製の弾力性電気絶縁素子とを有し、上
   記各電気絶縁素子の細長い穴の内面は、少くともその細
   長い部分が上記コア部材のまわりに電気絶縁素子を配置
   する前には上記コア部材の外面の外径よりも小さい内径
   を有している電気絶縁装置を製造する方法に於いて、上
   記コア部材の外面に固体含有物と液体含有物とを有する
   第１のシリコーン接着剤組成物を塗布し、そして上記各
   電気絶縁素子の内面の少くとも一部分に上記第１シリコ
   ーン接着剤組成物の固体含有率より高い含有率の固体含
   有物と液体含有物とを有する第２のシリコーン接着剤組
   成物を塗布する工程と、上記第１及び第２シリコーン接
   着剤組成物が非粘着性となり且つコア部材外面と電気絶
   縁素子内面との界面において低い摩擦係数を示すように
   、第１及び第２シリコーン接着剤組成物を完全に乾燥さ
   せる工程と、上記乾燥工程の後で、上記界面に更に別の
   潤滑剤を与えることなく、上記複数個の電気絶縁素子の
   内側界面を上記コア部材の外側界面上を滑動させて上記
   両方の界面を直接的な物理的係合状態に持来たし、そし
   てこれら界面に圧縮荷重を与えることによつて、上記コ
   ア部材のまわりに上記複数個の電気絶縁素子を組立てる
   工程と、上記組立工程の後で、上記第１及び第２シリコ
   ーン接着剤組成物を硬化させ、上記界面にて上記複数個
   の電気絶縁素子を上記コア部材に接着結合させる工程と
   、を具備することを特徴とする製造方法。