JPS61217220A - 樹脂注型絶縁体の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の楓する技術分野〕 本発明は高電圧電気機器の高電圧充電部を絶縁支持する
のに用いられる埋込金具を有する樹脂注型絶縁体の製造
方法に関する。

〔従来技術とその問題点〕

開閉装置、変圧器、配電盤等の高電圧電気機器等におい
て高電圧充電部相互間あるいは高電圧充電部と接地金楓
部間等に用いられる樹脂注型絶縁体は、充電部を機械的
に支持するための構造材としての役割と充電部を電気的
に絶縁するための絶縁材としての役割メを兼ねてお凱樹
脂注型絶縁体と高電圧充電部あるいは接地金属部との結
合部には連結部材あるいは電界の集中を緩和するシール
ド電極として機能する埋込金具を設けたものが広く使用
されている。ことに、高電圧電気機器の小形縮小化が太
きｈｎ題になっている現状においては、樹脂注型絶縁体
の小形化を行い力から機械的強さあるいけ電気的強さを
いかに維持、向上させるかが製造上の重要な昧題となっ
ており、熱膨張係数が互いに異なる樹脂と埋込金具とを
樹脂硬化物に機械的歪を与えることなくいかに相互に強
同に密着して一体化するかが機械的、電気的にすぐれた
性能を得るだめの重要カポインドとなっている。

第６図は埋込金具を有する樹脂注型支持碍子の従来の製
造方法を示す注型用金型の断面図である。

図において、１は周方向に２分割されたキャビティ型で
あり、内部に支持碍子のひだとなるべき溝１７Ａを含む
中空部１７が形成されており、同じ形のキャビティ型２
個を組み合わせて結合溝２をボルトナツトを用いて締結
するよう構成されている。また５および１０は円板状の
盈型であシ、それぞれ中心部に角部に丸みを有する円柱
状に形成された一対の埋込金具６および１１をバッキン
グ７および１２を介してボルト８および１６により気密
に固定するよう形成されており、埋込金具を取付けた蓋
型５および１０をそれぞれバッキング溝３に収納された
バッキング４および１４を介してポルト９および１５に
よりキャビティ型１に気密に結合することにより、内部
に支持碍子と相似な形状の中空部１７を有する樹脂注型
用の型を組立てることができる。

このようにして組立てられた型は樹脂注型槽に収納され
、蓋型１０に設けられた注型口１６を介して液状の樹脂
組成物１９が注入される注型工程、および注型された樹
脂組成物に硬化反応を起こさせる硬化処理工程、々らび
に離型工程等を径て支持碍子を製作することができる。

しかしながら、樹脂組成物１９の硬化反応が進んで半固
体状のゲル化状態を径て固形化する過程において樹脂組
成物は硬化収縮を起こすので、埋込電極６および１１が
第６図のように型の内壁に固定さ力た従来の製造方法に
おいては、一対の埋込電極６および１１の間に樹脂の硬
化収縮による引張応力が発生する。その結果、支持碍子
の樹脂硬化物内部に内部歪が発生し易く、これが原因で
支持碍子の機械的強度が低下することを避けられ々いと
いう欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みて々されたもので、樹脂注型
絶縁体内部における樹脂の硬化収縮にとも力う内部歪の
発生が阻止され、機械的性能のすぐれた樹脂注型絶縁体
が容易に得られる製造方法を提供することを目的とする
。

〔発明の要点〕

本発明は、注型用の型の組立工程において埋込金具を型
の内壁面側に反内壁面側に移動可能に支持させるととも
に、硬化処理工程において注型された樹脂組成物がゲル
化した後埋込金具が樹脂組成物の硬化収縮に追随して反
内壁面側に移動するよう埋込金具を反内壁面側に付勢し
つつ硬化処理を行うよう構成したことにより、樹脂組成
物の硬化収縮による微小寸法変化に追随して埋込金具を
移動することができ、埋込金具が型に拘束されることに
より注型絶縁体中に生ずる応力の発生が阻止され、機械
的性能のすぐれた樹脂注型絶縁体が得られるようにした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図および第２図は本発明の詳細な説明するための注
型装置の構造図であシ、第１図は装置の全体構成図、第
２図は硬化処理状態を示す要部の断面図である。図にお
いて、注型用の型６０は中央部に中心導体′５８が埋込
まれ三方向に分岐した樹脂注型体からｋる脚部それぞれ
の端面側には円筒状の接地金属容器に連結される埋込金
具３６が埋込まれたたとえばガス絶縁開閉装置用の樹脂
性ティ型′５１と三つの蓋型６５とで構成されている。

蓋型６５それぞれの内壁側には円柱状の埋込金具６６と
係合する有底筒状の凹所３６と、この凹所の内壁に形成
された溝に介装された０リング等のバッキング１８と、
蓋型６５を貫通して凹所５３に連通ずる口金を有する加
圧媒体通路２０とが設けられており、型の組立工程にお
いて埋込金具６６を凹所３６に押し込むことにより、埋
込金具３６を反内壁側（中空部２７側）に移動可能に型
３０に支持させることができるとともに、バッキング１
８により加圧媒体通路２０を介して凹所６６内に導入さ
れる加圧媒体４０が中空部２７側に漏れるのを阻止する
ことができる。まだ、加圧媒体通路２０はジヨイント２
１．フレキシブルチューブ２２．開閉パルプ２５．圧力
調整器２４．配管２５等から々る加圧手段２９に連結で
きるよう構成されており、気体状あるいは液体状の加圧
媒体を供給するコンプレッサー、ガスボンベ、ポンプ等
の図示しない供給源に加圧手段２９を連結して構成され
ている。

つぎに第１図および第２図に基づいて樹脂注型絶縁体の
製造方法を説明する。まず１組立工程を終了した型６０
は真空注型槽に収容され、注型口１６を介して中空部２
７に液状の樹脂組成物１９を注入する注型工程が行われ
る。注型を終了した型６０はたとえば加熱硬化槽に移さ
れ、加圧媒体通路２０がジヨイント２１を介して加圧手
段２９に連結される。この状態で型′５０を樹脂組成物
１９の加熱硬化温度に加熱して注型された樹脂組成物の
硬化反応を起させることにより、液状の樹脂組成物はゲ
ル化して流動性を失ないゴム弾性を有するようにカリ、
さらに硬化反応が進めば弾力性の少ない樹脂硬化物へと
状態が変化し、この状態の変化にともなって硬化収縮を
起して硬化物の体積が減少する。本発明の製造方法にお
いては、樹脂組成物がゲル化を開始してゴム弾性が高ま
った時点で開閉バルブ２６を開き、凹所２０に加圧媒体
４０の圧力を加えて埋込金具６６が注型絶縁体の硬化収
縮に追随して注型絶縁体側に移動しやすいよう付勢しつ
つ硬化処理工程を進めることを特徴とするものであって
、加圧を開始するタイミングと埋込金具６６に加える圧
力は、樹脂注型絶縁体に用いると同一組成の樹脂組成物
を用いた小規模試料の同一温度における硬化試験をあら
かじめ実施し、ゲル化時間および好適な圧力値を把握す
ることにより決定することができる。

樹脂注型絶縁体が第１図のような形状である場合、注型
された樹脂組成物は主に中心導体３８に向かって硬化収
縮を起し、その結果硬化処理を終了した樹脂注型絶縁体
の中心導体は樹脂硬化物のだが応力によって強固に締着
けられて機械的に強固に一体化される。その反面三つの
脚部が中心導体３８側に収縮してその長さが減少するた
め、埋込金具３６を蓋型３５に固定していた従来の製造
方法においては埋込金具３６に引張応力が加わり、半硬
化状態となった樹脂組成物中に内部歪が発生し、硬化処
理終了時点においてはこの内部歪が残留応力となって絶
縁体中に残存し、樹脂注型絶縁体の機械強度を低下させ
る原因にガっていた。本実施例においては第１図のよう
に埋込金具６６を凹Ｐｌｒ３３に反内壁面側に移動可能
に係合支持するよう構成されているので、加圧媒体通路
２０とジヨイント２１を外して凹所内に空気が自在に入
る状態にしておくことにより、硬化収縮に追随して埋込
金具６６が絶縁体側に移動し、埋込金具６６に引張応力
が作用するのを阻止できるように思われるが、発明者等
の数多い経験によれば、このよう左方法によって硬化処
理された樹脂注型絶縁体の機械的な破壊強度にはデータ
のばらつきが大きく、内部歪の発生を確実に阻止できな
いことが明らかになっている。

これに対して、第１図のように構成された装置において
、埋込金具３６に加える圧力を埋込金具３６を凹所３３
から抜は落ちさせるに要する圧力を幾分上廻る圧力とし
て、この圧力を維持して硬化処理を行うことにより、第
２図に示すように、樹脂注型絶縁体２７の硬化収量量Ｖ
に対応して埋込金具５６を凹所３６の底面から１だけ移
動させることができ、残留歪の発生を阻止できることが
明らかに々っだ。

以下さらに実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図に示すように組立てられた型に、エポキシ樹脂と
硬化剤の混合物１００重量部に対して無機質充填材２０
０Ｍ蓋部を配合した電気絶縁用エポキシ樹脂組成物を真
空注型し、１６０℃に保たれた硬化檜中で硬化処理を行
ガうとともに、あらかじめ小規模試料によって確認さね
、たゲル化時間を越えた時点で開閉バルブ２３を開き、
圧力調整器２４を調整して埋込金具に前述の圧力を加え
、埋込金具３６を樹脂側に付勢しつつ１５時間の加熱硬
化処理を行々っだ。硬化処理工程を終了した時点で型６
０の一方のキャピテイ型を取外し、樹脂注型体の寸法収
縮量ｆおよび埋込金具の移動量Ｖを測定した結果、第２
図に示すように両者がほぼ一致することが確認された。

このようにして製造された樹脂注型絶縁体２７の脚部の
曲は強さを従来方法によって製造された同一品のそれと
比較した結果、本発明の方法により１，３倍の曲げ強さ
が得られることがわかった。

また、本発明の方法においては、樹脂組成物の硬化収縮
に追随して埋込金具が移動して埋込金具と樹脂との界面
に引張応力が発生しないので、埋込金具と樹脂硬化物と
を強固に接着することができる。したがって、埋込金具
との界面に剥離や亀裂等の空隙が発生することを防止で
きるので、樹脂注型絶縁体に電圧を印加した際空隙中で
部分放電が発生するという問題が排除され、すぐれた電
気絶縁性能を有する樹脂注型絶縁体を得ることができる
。

また、本発明における注型用の型は前述の実施例から明
らかなように従来方法における型に凹所と加圧媒体通路
を形成する簡単力追加工により改造することができ、加
圧手段も低圧の簡単な装置ですむので、僅かな経済的負
担で樹脂注型絶縁体の機械的、電気的性能を大幅に向上
することができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、型の組立工程において型の内壁
面側に埋込金具を樹脂側に移動可能に支持させるととも
に、硬化処理工程において注型された樹脂組成物がゲル
化を開始した後、埋込金具を樹脂側に移動させるよう埋
込金具を所定の圧力で付勢しつつ樹脂組成物の硬化処理
を行ない、樹脂組成物の硬化収縮にともなう極めて僅か
づつの寸法変化に追随して埋込金具が移動するよう構成
した。その結果、従来方法で問題と力った埋込金具に作
用する引張応力とこれにとも力って絶縁体中に発生する
内部応力を排除することができ、したがって絶縁体中の
残留応力が少なく機械的強度および電気絶縁性能のすぐ
れた樹脂注型絶縁体が容易かつ安定して得られる製造方
法を提供することができる。

また、本発明は簡単な追加工を施こした従来の型と、低
圧力の簡易々加圧手段とを用いて容易に実施でき、かつ
機械的、電気的性能を大幅に向上できる利点があり、し
たがって注型絶縁体に限らす各種樹脂注型体の製造技術
の向上に貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す装置の全体構成図、第２
図は第１図の実施例における製造状態を示す要部の断面
図、第５図は従来方法を示す断面図である。 １、ろ１・・・キャビティ型、５，１０．３５・・・蓋
型、４，７．１２，１４．１８・・・バッキング、６゜
１１．３６・・・埋込金具、１６・・・注型口、１９・
・・樹脂組成物、２０・・・加圧媒体通路、２１・・・
シロインド、２３・・・開閉パルプ、２４・・・圧力調
整器、２９・・・加圧手段、２７・・・中空部（樹脂注
型体）、３０・・・凹所、３８・・・中心導体、４０・
・・加圧媒体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）注型絶縁体の表面に一部分が露出するよう樹脂硬化
   物中に埋設されるべき埋込金具を型の内壁面に装着する
   型組立工程、この型に樹脂成物を注入する注型工程、注
   型された樹脂組成物を硬化反応させる硬化処理工程を含
   む製造方法において、前記型組立工程において型の内壁
   面に形成された係合部に埋込金具を反内壁面側に移動可
   能に支持させるとともに、前記硬化処理工程において注
   型された樹脂組成物がゲル化した後前記係合部に連通す
   るよう形成された加圧手段により前記埋込金具を移動方
   向に付勢しつつ硬化処理を行うことを特徴とする樹脂注
   型絶縁体の製造方法。 ２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、係合部
   が埋込金具の露出部側の外周面と気密に係合する有底筒
   状の凹所であり、型を貫通して前記凹所に連通するよう
   形成された加圧媒体通路を介して圧力調整器を有する加
   圧手段から加えられる圧力により埋込金具が一方向に付
   勢されることを特徴とする樹脂注型絶縁体の製造方法。 ３）特許請求の範囲第２項記載の方法において、埋込金
   具が型の異なる位置に形成された複数の凹所それぞれに
   係合支持され、それぞれの凹所に連通するよう形成され
   た加圧手段によりそれぞれの埋込金具が付勢されること
   を特徴とする樹脂注型絶縁体の製造方法。