JPS6131928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は繊維強化プラスチツク製の棒またはパ
イプ（以下強化プラスチツク棒という）と弾性絶
縁材料よりなる外被と把持金具とから主としてな
る合成樹脂碍子の改良に関するものである。 軸方向に配列された繊維束または編み組みされ
た繊維束に合成樹脂を含浸、結合させた強化プラ
スチツク棒は非常に大きな引張応力に耐えること
ができ、極めて大きな強度対重量比を有してい
る。一方、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム等の弾性絶縁材料は、優れた耐候性、耐トラツ
キング性を有しており、近時これらの材料を組合
せて軽量かつ高強度の合成樹脂碍子を作る研究が
種々試みられている。特にその代表的なものとし
ては、例えば第１図および第２図に示すように、
強化プラスチツク棒１の両端に把持金具２，２を
取付けるとともに、エチレンプロピレンゴム等の
弾性絶縁材料を所望の形状に加工し、かつ、外部
にはそれぞれ笠１１を１枚備えた複数の外被３
が、前記強化プラスチツク棒１の把持金具２，２
間全表面および把持金具２の強化プラスチツク棒
１挿入端外周部を被覆するように積み重ねて嵌着
形成されており、この構成において、強化プラス
チツク棒１と外被３との界面４における空隙形成
を防止するため、あるいは外被３相互間の接合部
５をシールするために、前記界面４に例えば、第
１図に示すようにシリコングリース等のペースト
状誘電体６を充填したり、あるいは界面４および
外被３相互の接合部５を接着剤等により接着する
ようにしたものが知られている。ところが、この
ような従来のものは、いずれも笠が１枚の単体の
外被３を幾くも積み重ねて構成するようにしてい
るので、例えば前者のシリコングリース等のペー
スト状誘電体６を充填するものでは、界面４から
のシリコングリースの漏れあるいは水分等が侵入
することを防止するために、外被３を径方向に約
７％伸張することにより強化プラスチツク棒１を
強固に締めつけ、かつ両端把持金具２，２間で、
軸方向に圧縮して前記強化プラスチツク棒１およ
び隣接外被相互間に圧力を及ぼすようにしてい
る。しかしこの程度のシールでは実用上充分では
ないばかりか、軸方向に圧縮されていることによ
り径がさらに拡がり、ますます外被外表面が周方
向に伸張されることになる。 このように外被３が周方向に伸張された状態に
おいては、当然外被３外表面は引き伸ばされるこ
とになるが、このような引張状態は、シリコンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム等の弾性絶縁材料の
分子切断を促進する作用があり、一般に侵食劣化
が進み易い。また外被３相互の接合部５の角部ｘ
は比表面積が大きいため酸化劣化を受けやすい
上、軸方向に圧縮されているため角部ｘに応力が
集中してより大きく伸張されてさらに劣化が進み
やすい状態にある。そしてこの劣化は引張方向に
対して直角方向に進行する。また、降雨時に発生
する外被表面における微少放電は外被３の表面を
侵食し、前記した劣化とあいまつて急速に引張方
向と直角方向つまり、強化プラスチツク棒１と外
被３との界面４に向かつて溝状の侵食を生じる。
この方向性の侵食は、極めて短時間に外被３と強
化プラスチツク棒１との界面４に達し、シリコン
グリース等のペースト状誘電体６の漏れ、水分の
浸入を容易にさせ、界面４の絶縁破壊を促進し、
あるいは強化プラスチツク棒をさらに侵食して離
断させる等碍子としての機能を消失させる。 さらに、強化プラスチツク棒１と外被３との界
面４に充填されるシリコングリース等のペースト
状誘電体６は、外被３を構成する弾性絶縁材料の
分子鎖中に極めてゆつくりではあるが拡散浸透し
逆に外部の各種ガスは強化プラスチツク棒１と外
被３との界面４に向つて外被を透して拡散浸透す
るので、このペースト状誘電体６内に空隙を生
じ、この空隙に外部から拡散浸透して来る特に水
分が凝集して生ずる水滴によつて著しく電気絶縁
性能を低下させる。さらにまた、複数の外被３が
積み重ねてあるために、碍子を実際に送電線等に
取付けた場合、日光の直射に曝され、そのため碍
子の温度が上昇し、この温度上昇によつて充填さ
れているシリコングリースが膨張して外被３を押
し広げ、隣接する外被３相互の接合部５からシリ
コングリースが漏れるという問題があるばかりで
なく、汚損の激しい地域における変電所等では碍
子に付着した汚れを洗い落とすために、高水圧に
よる活線洗浄作業が行なわれるが、この際吹き付
けられる高圧の水により外被３が押されて外被相
互間の接合部５に隙間を生じ、そこから水分が界
面４に侵入する等多くの欠点や問題があつた。一
方、後者の強化プラスチツク棒１と外被３との界
面４および隣接外被３相互の接合面５を接着剤等
により接着するようにしたものにおいては、接着
剤が一般に活性材料であるので固化後も外被材料
に較べ劣化しやすくその接着材が外被相互間の接
合部で外面に露出している場合はまず接着材層が
前記の気中酸素、水あるいは微少放電の作用等に
より侵食されて隙間を生じ、さらに比表面積が大
きく酸化劣化を受け易い角部ｘが引き続き劣化侵
食される。この侵食は前者のペースト状誘導体６
を充填したものと同様に短時間に界面４に達し、
その結果界面４の絶縁破壊を起こすばかりか、次
第に強化プラスチツク棒１をも侵食して、遂には
碍子を離断させるという重大な欠点を有してい
た。 本発明は、従来のものにみられたこのような欠
点や問題点を完全に除去して、界面の電気絶縁性
能の低下を防ぐとともに、耐エロージヨン（侵
食）特性の優れた軽量かつ高強度の合成樹脂碍子
を得るためになされたもので、繊維強化プラスチ
ツク棒と、繊維強化プラスチツク棒の端部を把持
する金具と、前記金具間の繊維強化プラスチツク
棒全表面を覆い、外部に複数の笠を備えた弾性絶
縁材料よりなる継目のない一体の外被とから主と
してなり、前記の金具に外被の端部を収容するス
リーブを気密に設けるとともに、外被両端が該ス
リーブと繊維強化プラスチツク棒との間に収容さ
れて前記スリーブによつて、径方向に押圧される
ことにより外被の両端部が固定され、かつ外被の
両端部においてシールされて外被と繊維強化プラ
スチツク棒との界面が外部と気密に隔離されてい
ると同時に正の圧力を保持していて、かつ外被表
面の伸びが２％以下である合成樹脂碍子である。 以下図示の実施例に基づいて本発明のさらに詳
しい構成を説明する。なお、これらの図中におけ
る符号のうち、第１図および第２図と同一符号は
同一または該当する部分を示す。 本発明の合成樹脂碍子は第３ａ図ないし第４図
に示す通り軸方向に配列されたガラス等の繊維束
または編み組された繊維束に、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂等の合成樹脂を含浸結合した強化
プラスチツク棒１と、この強化プラスチツク棒１
の両端に接合され他端に電線あるいは鉄塔アーム
等支柱に直接あるいは間接に取付ける構造、例え
ばリングあるいはクレビス状の取付部２ａを有
し、かつ強化プラスチツク棒挿入端側に外被端部
を収容して接合する金属スリーブ９が、例えばシ
ールテープまたはＯ−リングを介してネジ接合あ
るいは一体加工するなどして気密に設けられた把
持金具２，２と、この把持金具２，２間の強化プ
ラスチツク棒全表面を覆う継目のない一体のシリ
コンゴムあるいはエチレンプロピレンゴム等のゴ
ム状弾性絶縁体からなる外被３とより主として構
成されていて、外被３の両端部が各々把持金具２
の強化プラスチツク棒１の挿入端側に気密に設け
られた前記金属スリーブ９と強化プラスチツク棒
１との間に収容されて、該金属スリーブ９を径方
向に押圧することにより外被３の両端部が強固に
固定され、かつ、強化プラスチツク棒１と外被３
との界面４が外部と気密に隔離されたもので、す
なわち外被３がゴム状弾性絶縁材料で構成されて
いるので弾性領域内で大きな変形をさせることが
でき、したがつて、金属スリーブ９を押圧するこ
とにより外被３の両端部が金属スリーブ９の内表
面および強化プラスチツク棒１の表面に密着し、
かつ低温下をも含む広い温度範囲にわたつて圧力
を及ぼし、機械的に固定すると同時に高度のシー
ルを構成するようにしている。 そして本発明の合成樹脂碍子は例えばペースト
状誘電体６を充填する構造のものは、次の方法に
より組み立てる。あらかじめ真空脱気したペース
ト状誘電体６、好ましくはシリコングリースを、
注射器の様なピストンを有する容器に充填し、導
管により真空容器内において、真空状態の下で外
被３の一方から、内腔部７にシリコングリースを
ピストンを作動させて充填し、次いで強化プラス
チツク棒１を反対の方向から外被３の内腔部７へ
挿入する。この時ピストンは強化プラスチツク棒
１の挿入に従い、あらかじめ定められた圧力を保
持しながら後退させる。 このようにして、強化プラスチツク棒１と外被
３との界面４に保持されたシリコングリースは、
正の圧力を持つて封入される。次いで把持金具２
が強化プラスチツク棒１の両端に圧着あるいは接
着等の常法により固定される。この場合外被端部
は把持金具２，２に設けられた金属スリーブ９に
よつてかしめられ、強化プラスチツク棒に圧着固
定されることにより、グリースの漏れ、水分等の
浸入を防ぐとともに、外被端部の移動を防止する
ようにしている。なお把持金具２，２間の強化プ
ラスチツク棒１全表面を覆う継目のない一体の外
被３は、シリコンゴムあるいはエチレンプロピレ
ンゴム等の弾性絶縁材料からなり、例えば第３ｂ
図に示すように中心部には、その内部に収容する
強化プラスチツク棒１の外径よりもやや大きい径
の内腔部７を有するとともに、該内腔部７には突
起８をその先端が強化プラスチツク棒１の軸方向
に対して直角方向に突出して設けてあり、かつ外
部には笠１１を複数枚備えている。 上記の構成において、外被３は組立てられた状
態のもとで強化プラスチツク棒１によつて環状突
起８が押し拡げられるが、ゴム状弾性体からなる
外被３の締め付け力によつて、前記環状突起８の
先端は逆に押しつぶされてその外被の外表面にお
ける伸張率は２％以下に調整される。なお、外被
外表面の伸びを２％以下にするのは、この伸びが
２％以上では外被を構成するゴム分子の分子切断
（侵食）を促進し、劣化を早めることになり、本
発明の効果を十分発揮できないからである。これ
を第５図および第６図に基づいて説明する。第５
図は、それぞれ外径が36mmφ、内径が23mmφ、肉
厚が6.5mmで、内面に設けた環状突起８は第６図
に示す付根部の肉厚ｌを2.5mm、先端部肉厚ｉを
１mmとし、突起の突出長さＨを1.6mmに形成した
外被モデルについてそれぞれ電極間隔100mm、印
加電圧4000V、電圧印加状態で塩水を流量20ml／
minで10秒間噴霧し、20秒間休止を１回として、
１万回経過後において、外被表面の伸長率を０〜
５％まで変化させたときの外被表面のエロージヨ
ン（侵食）深さを測定したものである。 第５図によれば、外被表面の伸長率を２％にし
た場合の外被表面の侵食深さは約0.3mmであるの
に対し、これが５％になると、1.45mmにも達し、
その侵食深さは２％のものに比べ約５倍にもな
る。この結果から明らかなように、外被表面の伸
長率が大きくなると急速に耐エロージヨン特性が
悪くなることが確認され、実用上表面の伸長率を
２％以下とすることが好ましいことを見出した。 また、外被内面に設けられた環状突起８は、主
として外被が万一破損した場合に、界面に封入さ
れているシリコングリースが流出して界面におい
て絶縁破壊が起こるのを防止し、あわせてその面
圧により界面の絶縁性能を向上させるために設け
られており、また同時に強化プラスチツク棒１を
締めつけるとともに、そこに封入されたシリコン
グリース等のペースト状誘電体６を効果的に保存
するため突起先端が強化プラスチツク棒１表面を
充分に締めつけていることが望しい。然しこの締
めつけ力を一様に大きくすると外被３内径を大き
く押し拡げ、特に肉厚の薄い外被胴部の表面で大
きな引張状態を生起させることになる。したがつ
て笠１１の付根部分は充分に肉が厚いのでこの部
分における環状突起８の締付力がそれ以外の部分
における環状突起８の締付力より大きくなるよう
にすることが好ましく、例えば第７図に示すよう
に環状突起８の肉厚ｉおよびｌを外被外径の笠１
１の付根に相対する部分８ａでは厚くし、また、
胴部に相対する部分８ｂでは薄くしておけば有効
にシリコングリースを保持し得るばかりか外被３
の外表面における伸張率を前記方向性の侵食が実
質的に生じない限度の２％以下に調整することが
できる。さらに環状突起８の突出長さＨを笠１１
の付根に相対する部分８ａでは長く、胴部に相対
する部分８ｂでは短く、あるいは環状突起８の相
互間の間隔を笠１１の付根に相対する部分８ａで
は密に、胴部に相対する部分８ｂでは粗に、ある
いはこれらを適宜組み合せることによつても同様
の効果が得られる。このように、笠１１の付根に
相対する部分８ａの突起８を厚くしたり、長くし
たり、あるいは間隔を狭くするのは、この部分８
ａでは大きな圧力でもつて押し拡げても外被表面
では実質的に伸びないからである。 なお、前記環状突起８は、その先端の厚みを薄
くするほど外被表面の伸びを小さくできるので好
ましい。これを具体例を上げて示せば次のとおり
である。すなわち、第８図は外被３の外径が36mm
φ、内腔部内径が23mmφ、環状突起８の付根肉厚
ｌが2.5mm、環状突起８相互の間隔が５mm、環状
突起８の突出長さＨが1.6mmにおいて、突出先端
の厚みｉを変えて、異なる外径の強化プラスチツ
ク棒１を挿入した場合の外被外表面の伸張率を測
定した結果であつて、図中Ａは環状突起８の先端
部の肉厚が1.0mmで先端に0.5Rの丸味をつけたも
の、Ｂは肉厚が1.5mmで先端の丸味を0.75Rとした
もの、そしてＣは肉厚を２mmとして先端の丸味を
1.0Rとしたものである。これによれば例えば、
横軸に示す強化プラスチツク棒外径／環状突起内
径が1.06における外被表面の伸張率は、環状突起
の先端を最も薄くしたＡのものが1.0％であるの
に対して、Ｂのものは1.5％、Ｃのものでは2.4％
にもなる。これらの結果からも明らかなとおり、
先端の肉厚が薄いものほど外被表面の伸張率が小
さいことが判る。次に、前記Ａ，ＢおよびＣのも
のにおいて、各々の外被表面伸張率を２％に調整
し、かつ封入グリース圧力３Kg／cm²のものについ
て室温の冷水と90℃の熱水に交互に１時間ずつ浸
漬する。この繰返し冷熱による強制吸水試験後の
強化プラスチツク棒１と外被３との界面４の絶縁
破壊強さを測定した。その結果を第９図に示す。
これによれば環状突起の先端を最も厚くしたＣの
ものにおける界面絶縁破壊強さは、繰返し冷熱５
回目で約40％低下するのに対して、突起厚さを最
も薄くしたＡにおいては、繰返し冷熱の回数によ
る低下はほとんど見られない。 この測定結果からも明らかなとおり、環状突起
８の先端の厚みｉを薄くしたＡが最も界面絶縁破
壊強さの低下が少ない。これは外被３の肉厚が同
一ならば、つまり、強化プラスチツク棒１を環状
突起８を介して締め付ける力が同一ならば、環状
突起８の先端ｉの厚みが薄いほど環状突起８が強
化プラスチツク棒１と接する側でつぶされる量が
多く、したがつて高いシール効果が発揮され、水
分の侵入を防止することができるからである。 また、上記実施態様の合成樹脂碍子は、第３ａ
図に示すように強化プラスチツク棒１と外被３と
の間にシリコングリース等のペースト状誘電体６
を正の圧力でもつて封入するようにしているが、
このようにすればグリースの外被３への拡散侵透
により強化プラスチツク棒１と外被３の環状突起
８で区切られた空間１０が負圧になることを防止
し、長期にわたりグリース内の空隙生成、すなわ
ち強化プラスチツク棒１と外被３の界面４におけ
る電気的欠陥となる水滴の生成を防止して、電気
絶縁性能の信頼性を高めることができるので好ま
しい。 なお、この場合グリースをより密に封入するた
めには、グリースの封入圧力は高い方が望まし、
が、あまり圧力を高くすると、この圧力により外
被内腔部７を必要以上に押し拡げ外被３の外表面
に有害な周方向の伸びを生じるので、エロージヨ
ン特性に実質的に影響を与えない限度の外被表面
の伸びを２％以下に保つ圧力とするのが望まし
い。 以上詳しく説明した実施例以外にも、本発明の
範囲で種々の変形を施すことができる。例えば、
上記実施例では外被３と強化プラスチツク棒１と
の界面４にシリコングリース等のペースト状誘電
体６を充填するようにした例を述べたが、この他
にも第４図に示すように外被３と強化プラスチツ
ク棒１とをエポキシ樹脂等の接着剤１２で接合し
たり、あるいは強化プラスチツク棒１に外被３を
直接加硫接着するようにして本発明を実施するこ
ともできる。このように接着するようにしたもの
は接着部を保護するためには、接着を機械的に破
壊する方向の力と反対方向に力を加えておくこと
が望ましい。したがつて、外被３は強化プラスチ
ツク棒１を径方向に締めつけるように組立てられ
るが、一般に接着部分の剥離は接着端部から起る
ものであるので、本発明では外被３の端部が金属
スリーブ９によつて押圧されて強固に固定されて
いるため、外被３の強化プラスチツク棒１を締め
付ける力は小さくてよく、したがつて、外被３の
表面の伸びを実用上問題なく２％以下に調整でき
る。 このようにグリースを充填するようにした実施
態様においても、また、接着するようにした実施
態様のものも、外被３の両端部はそれぞれ把持金
具２の強化プラスチツク棒１の挿入端側に設けら
れた金属スリーブ９と強化プラスチツク棒１との
間に収容されて金属スリーブ９によつて径方向に
押圧され圧着固定されるが、このとき第１０図に
示すように金属スリーブ９によつて径方向に押圧
される外被３の端部では、押圧されている部分に
隣接する部分Ａに脹らみを生ずる。つまり外被３
の表面に伸張が生じる。したがつて金属スリーブ
９は第１１図に示すように外被３の端部を圧縮す
る部分l₁と、脹らみ部分を収容する部分l₂で構成
されることが好ましく、この場合端部を圧縮する
部分l₁は、外被３の端部の厚さｔの１倍以上もあ
ることが気密を高め、かつ強固に固定するために
望ましい。また脹らみを収容する部分l₂は外被３
の端部の厚さｔの1/2倍以上あることが実質的に
脹らみを収容するのに望ましい。その他にも、例
えばペースト状誘電体６を充填した実施態様で
は、外被３の端部が滑りやすく、外力により容易
に動き易いので、外被３の端部に凹凸を設け、か
つ金属スリーブ９の内表面にも外被３の端部の凹
凸に嵌合するように、凹凸を設けることが外力に
よつて外被３の端部が金属スリーブ９から抜け出
ることを防止するので好ましい。 次に本発明の合成樹脂碍子と従来の合成樹脂碍
子についてその改善効果を下記実験例に基づき比
較実証する。 実験例 １ 室温の冷水と90℃の熱水に１時間ずつ交互に浸
漬する冷熱試験を行い、冷熱試験前の界面の絶縁
破壊強さの70％に相当する電圧を印加し、界面が
絶縁破壊するまでの冷熱回数を下記試料について
それぞれ測定した。その結果を第２表に示す。 ここにおいて、試料はそれぞれ次のようにして
得た。まず第３ａ図に示す構成であつて、強化プ
ラスチツク棒はガラス繊維を補強材としたシクロ
タイプエポキシ樹脂を直径19mmに形成し、おのお
の両端に導電性ペイントを塗布して電極を設け、
電極間隔を200mmとし、外被はエチレンプロピレ
ンゴムにより第１表に示す寸法形状に形成したも
のをそれぞれ用いるとともに電極を設けた強化プ
ラスチツク棒と外被との界面にはシリコングリー
スをペースト状誘電体として充填した。また外被
両端部を圧着固定する把持金具は、第１１図に示
す金属スリーブのl₁を16mm，l₂を８mmとし、さら
に外被表面の伸びを最大の部分（胴部）で２％に
調整したものを碍子Ａとして示す。 次に上記の碍子Ａと同様の構成において、電極
を設けた強化プラスチツク棒と外被との界面にペ
ースト状誘電体を充填する替わりに、第４図に示
すように両者をエポキシ接着剤で接着するように
構成したものを碍子Ｂとして示す。 また、比較のために従来例として、上記碍子
Ａ，Ｂと同様の外被材質および強化プラスチツク
棒を用い、かつ第１表に示す外径、笠径を有する
複数の単体の外被を第１図に示すように積み重ね
て構成し、金具間直線距離あるいは表面漏洩距離
を上記碍子Ａ，Ｂと同様にしたものにおいてシリ
コングリースを充填したものを碍子Ｃとして、ま
た強化プラスチツク棒と外被との界面および外被
相互の接着部をエポキシ接着剤で接着したものを
碍子Ｄとしてそれぞれ示す。 なお前記従来例（碍子Ｃ，Ｄ）において、外被
表面の伸びは両端金具を包む部分で７％、また胴
部で５％にそれぞれ調整したものを用いた。 さらに、損傷した場合を模擬して碍子Ａおよび
Ｃについて碍子の中央の外被胴部に界面に達する
５mmφの穴をあけたものをそれぞれ碍子A′およ
び碍子C′として示す。

【表】

【表】 第２表の試験結果に示されるようにペースト状
誘電体を充填したタイプおよび接着したタイプの
それぞれの比較において本発明のものは界面の絶
縁破壊強さの低下が少なく、特にペースト状誘電
体を充填したものは、例えば碍子Ｃとして示す従
来の合成樹脂碍子では冷熱回数30回で冷熱試験前
の界面の絶縁破壊を起したのに対し碍子Ａとして
示す本発明の合成樹脂碍子では、冷熱回数100回
でも破壊に至らず、この結果からも本発明のもの
は従来碍子の少なくとも約３倍の界面の絶縁破壊
に対する寿命が期待できる。また、本発明の合成
樹脂碍子によれば損傷を受けたもの（碍子A′）
においても碍子Ｃのペースト状誘電体を充填した
従来の合成樹脂碍子の損傷のないものと同程度の
界面の絶縁破壊に対する寿命が期待できる。 実験例 ２ 印加電圧60KV、電圧印加状態で流量120ml／
minで塩水を10秒間噴霧し、20秒間休止を交互に
連続してくり返し、強制的に外被表面に漏洩電流
を流して、微少放電を起させて外被を侵食し、こ
の侵食が強化プラスチツク棒と外被の界面に達す
るまでの時間を下記試料についてそれぞれ測定し
た。その結果を第４表に示す。 碍子Ｅとして示すものは第３ａ図に示す構成で
あつて、強化プラスチツク棒はガラス繊維を補強
材としたシクロタイプエポキシ樹脂を直径19mmに
形成し、外被はエチレンプロピレンゴムにより第
３表に示す寸法形状に形成したものをそれぞれ用
いるとともに、強化プラスチツク棒と外被との界
面にはシリコングリースをペースト状誘電体とし
て充填した。また、外被両端部を圧着固定する把
持金具は、第１１図に示す金属スリーブのl₁を16
mm、l₂を８mmとし、さらに、外被表面の伸びを最
大の部分（胴部）で２％に調整した。 上記碍子Ｅと同様の構成において、強化プラス
チツク棒と外被との界面にペースト状誘電体を充
填する代わりに、第４図に示すように両者をエポ
キシ接着剤で接合するように構成した。このもの
を碍子Ｆとして示す。次に比較のために従来例と
して、上記実施例と同様の外被材質および強化プ
ラスチツク棒を用い、かつ第３表に示す外径、笠
径を有する複数の単体の外被を第１図に示すよう
に積み重ねて構成し、金具間直線距離を上記実施
例と同様としたものにおいて、シリコングリース
を充填したものを碍子Ｇとして、また強化プラス
チツク棒と外被との界面および外被相互の接合部
をエポキシ接着剤で接着したものを碍子Ｈとして
それぞれ示す。なお、前記従来例（碍子Ｇ，Ｈ）
において、外被表面の伸びは両端金具を包む部分
で７％、また胴部では５％にそれぞれ調整したも
のを用いた。

【表】

【表】 第４表の試験結果に示されるように碍子Ｇおよ
びＨの従来の合成樹脂碍子では約１カ月で侵食が
強化プラスチツク棒と外被の界面に到達するのに
対し、碍子ＥおよびＦの本発明の合成樹脂碍子で
は、約３カ月を要したことからも明らかなとお
り、本発明によれば従来碍子の約３倍の寿命が期
待できる。また、従来の合成樹脂碍子では侵食が
界面に到達する以前に第１２図に示すように、侵
食部Ｏ−外被接合部Ｐ−強化プラスチツク棒と外
被の界面４−笠付根Ｒ−外部空間Ｓを経由して絶
縁破壊を起すケースも多数みられた。さらに、本
発明の合成樹脂碍子では侵食が界面に達した後、
試験を継続しても侵食が継続して進行するだけで
あるのに対し、従来の合成樹脂碍子では、ほとん
どが前記第１２図に示す経路で絶縁破壊を起し
た。 本発明は以上の説明によつて明らかなように、
従来のこの種の合成樹脂碍子にみられた難点をよ
く解消したものであつて、外被を金具間において
継目なし一体成形品として把持金具に気密に設け
られた金属スリーブによつて押圧することによ
り、前記外被の両端部を強固に固定して軸方向に
は実質的に圧力を一切加えず、強化プラスチツク
棒と外被の界面を外部と気密に隔離したことによ
り、界面の電気絶縁の寿命信頼性を格段に向上さ
せることができ、ペースト充填タイプにあつては
充填されたシリコングリース等のペースト状誘電
体が正の圧力を持つて封入され、かつ、いずれの
場合においても外被表面の伸びを２％以下とした
ので、界面に向かつて生ずる方向性の侵食を抑止
し、さらにはグリースの漏れ、水分等の侵入を完
全に防止することができ碍子としての寿命を大巾
に延ばすことができた。 本発明は以上説明したように、外被を従来のも
のと異なり継目のない一体成形品としているた
め、継目の角部或は継目の接着剤の酸化等の劣化
要因がなくなり、外被表面の風化および微小放電
に対するエロージヨン特性を大巾に向上させるこ
とができる。一般に合成樹脂碍子では界面の電気
絶縁を確保するために、界面にペースト状誘電体
を充填したり、接着等の処理を施すものである
が、特にペースト状誘電体を充填するものでは、
外被を継目のない一体成形品としたことにより継
目からのペースト状誘電体の漏れ、水分等の侵入
が全くなくなり界面の絶縁信頼性が大巾に向上し
た。また、ペースト状誘電体を充填するもので、
かつ外被に継目のある従来のものでは、外被内腔
部に設けた環状突起（溝と溝の間に形成される突
状の平面部をいう）で強化プラスチツク棒を締付
ける構造の主な役割はペースト状誘電体が軸方向
に移動するのを妨げて継目からのペースト状誘電
体の漏れを小くし、また、継目から侵入して来る
水分の界面における軸方向の移動を抑制すること
であるが、本発明では継目のない一体成形品から
なる外被の使用により継目に係わる上記のような
問題は解消するので、外被内腔部に設けた環状突
起の主な役割は外被が損傷した場合に損傷孔から
ペースト状誘電体が漏れ出し、外部の水分が界面
に侵入するのを抑制することにあり、従つて外被
を継目のない一体成形品とすることにより環状突
起の強化プラスチツク棒を締付ける力を小さくす
ることが可能となり、これによつて外被表面の伸
びを小さくすることができて、表面の風化および
微小放電に対するエロージヨン特性がさらに向上
する。 また、環状突起の締付力を、外被の肉厚部（笠
付根部）では大きく、肉薄部（胴部）では小さく
することにより外被表面の伸びを抑制することが
できる。一方界面を接着したものでは、外被を継
目のない一体成形品としたことにより界面の接着
剤層が外部と完全に隔離され、従来のものにみら
れた継目の接着剤層の劣化が界面の接着層に伝播
することが全くなくなり、界面の接着層の寿命、
信頼性が大巾に向上した。また、界面の接着層の
劣化が進展するのを防ぐため、外被が強化プラス
チツク棒を締付けていることが必要であるが、前
記の理由により締付力を継目のある従来のものに
対して小さくすることが可能となり、このため外
被表面の伸びを減らすことが可能となつて表面の
風化および微小放電に対するエロージヨン特性が
さらに向上する。 特に界面の処理方法の如何にかかわらず外被表
面の伸びを２％以下に抑制すると耐エロージヨン
特性はさらに向上するものである。 外被を継目のない一体成形品とすることによ
り、外被の弱点は両端部に集約されるので、低温
でも充分な可撓性を有するゴム状弾性絶縁体で構
成する外被の端部を把持金具に設けられたスリー
ブでスリーブの径方向の押圧により気密に固定す
ることにより、外被と強化プラスチツク棒との界
面全体を外部と完全に隔離することが可能とな
り、ペースト状誘電体を充填したもの、接着した
ものいずれも界面の信頼性が向上する。外被端部
の圧縮把持に伴い圧縮部に隣接する部分が脹れる
ことがあり、これは外被表面を伸張させるため表
面劣化の原因となるが、この部分は金属スリーブ
で覆い保護すればよい。 このように本発明によれば、外被表面の劣化、
界面の劣化およびペースト状誘電体の漏れ等のあ
らゆる危険を全く排除したばかりか耐エロージヨ
ン特性に優れた軽量かつ高強度の合成樹脂碍子が
提供できる。本発明の合成樹脂碍子はその優れた
耐エロージヨン特性、軽量かつ高強度の特徴を生
かし、特に超高圧送電線用碍子等幅広い応用分野
を有し、本発明は産業上極めて有用なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の合成樹脂碍子の一部切欠断面
図、第２図は従来の合成樹脂碍子の外被部品の要
部拡大断面図、第３ａ図は本発明の合成樹脂碍子
の一部切欠断面図、第３ｂ図は本発明合成樹脂碍
子の外被部品の要部拡大断面図、第４図は本発明
の他の実施例を示す説明図、第５図は外被表面伸
張率と侵食深さの関係を示す特性図、第６図は環
状突起の説明図、第７図は環状突起の形態の説明
図、第８図は繊維強化プラスチツク棒外径と環状
突起の内径の組合せにおける外被表面伸張率の変
化を示す特性図、第９図は環状突起の形状を変え
た場合の冷熱繰り返数と界面絶縁破壊強さの関係
を示す特性図、第１０図は金属スリーブが外被に
及ぼす効果の説明図、第１１図は本発明の金属ス
リーブの好ましい構造の説明図、第１２図は従来
の合成樹脂碍子の破壊形態の説明図である。 １……繊維強化プラスチツク棒、２……把持金
具、３……外被、４……界面、５……接合部、６
……ペースト状誘電体、７……外被内腔部、８…
…環状突起、９……金属スリーブ、１０……空
間、１１……笠、１２……接着材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維強化プラスチツク棒と、繊維強化プラス
   チツク棒の端部を把持する金具と、前記金具間の
   繊維強化プラスチツク棒全表面を覆い外部に複数
   の笠を備えた弾性絶縁材料よりなる継目のない一
   体の外被とから主としてなり、前記の金具に外被
   の端部を収容するスリーブを気密に設けるととも
   に、外被両端が該スリーブと繊維強化プラスチツ
   ク棒との間に収容されていて、前記スリーブによ
   つて径方向に押圧されることにより外被の両端部
   が固定され、かつ外被の両端部においてシールさ
   れて外被と繊維強化プラスチツク棒との界面が外
   部と気密に隔離されていると同時に、正の圧力を
   保持していて、かつ外被表面の伸びが２％以下で
   あることを特徴とする合成樹脂碍子。 ２ スリーブが外被の端部を径方向に押圧する部
   分と、外被が押圧されることによつて生ずる脹ら
   み部分を収容する部分とから構成された特許請求
   の範囲第１項記載の合成樹脂碍子。 ３ スリーブの径方向に押圧する部分の長さl₁お
   よび脹らみ部分を収容する部分の長さl₂がスリー
   ブに収容されている外被端部の肉厚ｔに対して、
   l₁≧ｔ，l₂≧1/2ｔである特許請求の範囲第２項記
   載の合成樹脂碍子。 ４ 外被が内面に環状突起を有していて、この環
   状突起により繊維強化プラスチツク棒を径方向に
   締付けており、かつ外被と繊維強化プラスチツク
   棒との間に正の圧力を持つてペースト状誘電体が
   封入されている特許請求の範囲第１項，第２項ま
   たは第３項記載の合成樹脂碍子。 ５ 笠の付根部分における環状突起の締付力がそ
   れ以外の外被胴部分における環状突起の締付け力
   より大きい特許請求の範囲第４項記載の合成樹脂
   碍子。 ６ 外被が繊維強化プラスチツク棒を径方向に締
   めつけていて、かつ、繊維強化プラスチツク棒に
   接着されている特許請求の範囲第１項，第２項ま
   たは第３項記載の合成樹脂碍子。