JPS6228747Y2

JPS6228747Y2 -

Info

Publication number: JPS6228747Y2
Application number: JP12252780U
Authority: JP
Priority date: 1980-08-29
Filing date: 1980-08-29
Publication date: 1987-07-23
Also published as: JPS5747021U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、大電力用の高耐電圧コンデンサブロ
ツクに関する。

避雷器や遮断器等の重電機器における電圧分担
設定用コンデンサとしては、従来は、油浸紙コン
デンサやプラスチツクコンデンサが用いられてい
たが、最近、磁器コンデンサを使用することが試
みられている。磁器ンデンサは、従来の油浸紙コ
ンデンサやプラスチツクコンデンサに比べて、誘
電率の高い誘電体磁器を用いるため、小形で取扱
い易く、また低コストである等のメリツトがある
からである。第１図は此種の高耐電圧磁器ンデン
サの部分断面図を示し、円板状等に形成された誘
電体磁器１の厚み方向の両面に電極２、３を形成
すると共に、該電極２、３のほぼ中央部に電極端
子４、５を半田付け等の手段によつて接続固定
し、絶縁樹脂６で被覆した構造となつている。

この従来の磁器ンデンサは、通常の大きさのも
のでは取得容量が小さく、また耐電圧も実際に必
要とする値の1/10以下である。これを改善し、大
容量かつ高耐電圧のものを得る方法としては、誘
電体磁器１を大形化する方法または通常の大きさ
を有するものを複数個直並列接続する方法が考え
られる。しかし、誘電体磁器を大形化する方法に
は製造上の限界があり、実用上十分な容量、耐電
圧を確保することが困難である。また大形化する
程、歩留まりが悪化するという難点もある。

一方、複数個の磁器ンデンサを接続する方法
は、絶縁樹脂６が厚いこともあつて、スペースフ
アクタが悪く、コスト高になる欠点がある。また
この場合、個々の磁器ンデンサには絶縁樹脂モー
ルドを施さずに必要個数だけ直並列に接続し、し
かる後にエポキシ樹脂のような液状熱硬化性樹脂
を充填し、全体的に一度で絶縁樹脂モールドを施
すと、小形で且つ安価なものが求められ易い。し
かし、全体の形状が大形になると、充填樹脂の硬
化応力の絶対値が大きくなり、この硬化応力によ
つて誘電体磁器を破壊する虞れがあり、信頼性に
欠ける面があつた実用化が困難である。

本考案は上述する技術的課題を解決し、高耐電
圧かつ大容量で、しかも小形で信頼性の高い低コ
ストの高耐電圧コンデンサブロツクを提供するこ
とを目的とする。

この目的を達成するため、本考案に係る高耐電
圧コンデンサブロツクは、誘電体磁器の厚み方向
の両面に電極を設けると共にこれらの電極のそれ
ぞれに金属部材でなる電極端子の一端面を固着し
てなり、かつ、前記電極の上から前記誘電体磁器
の全表面を、環状脂肪族系エポキシ樹脂、ビスフ
エノール系エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、
フツ素樹脂のうち少なくとも一種の、0.01mm乃至
１mmの膜厚の合成樹脂皮膜で覆つた複数個の磁器
コンデンサを、前記電極端子を介して直並列接続
し、これを六フツ化イオウガスを封入したケース
内に収納したことを特徴とする。以下実施例たる
添付図面を参照し、本考案の内容を具体的に説明
する。第２図Ａは本考案に係る高耐電圧コンデン
サブロツクの正面断面図、第２図Ｂは同じくその
側面断面図である。図において、７はケース、
８、９は該ケース７の面板７ａに貫着された絶縁
ブツシングである。該絶縁ブツシング８、９は、
ステアタイト、ガラス質合成樹脂等の電気絶縁性
の高い材料によつて構成されている。

前記ケース７の内部空間１０には六フツ化イオ
ウ（SF₆）ガスが封入されている。SF₆ガスは、電
気絶縁性、アークに対する消弧性に優れているう
えに、熱的、化学的に安定で、無害、不燃性、冷
却効果が大、等の多くの利点があり、ガス絶縁材
料として極めて優れた性質を示す。このSF₆ガス
は２〜４Kg／cm²Ｇ程度に加圧すると一層絶縁効果
が向上する。したがつて、ケース７は耐圧が必要
とされる場合もある。

また、ケース７の内部空間１０内には、複数個
の磁器コンデンサ１１を直並列接続したコンデン
サ組立体１２を封入してある。この実施例では、
２個の磁器コンデンサ１１、１１を直列に接続し
たものを１ユニツトとし、これを必要とするユニ
ツト数だけリード導体１３−１４間に並列に接続
した構造となつている。したがつて、リード導体
１３−１４間に加わる電圧が、直列に接続された
磁器コンデンサ１１、１１によつて、各容量に反
比例した割合で分担されることとなるから、直列
接続される磁器コンデンサ１１、１１の各耐電圧
やその個数を適当に選ぶことにより、必要とする
耐電圧を容易に得ることができる。また、リード
導体１３−１４間の取得容量は、各ユニツトの容
量を加算した値となるから、ユニツト数を適当に
選ぶことにより、実用上必要とする大容量を簡単
に取得することができる。

各ユニツト１１，１１を並列接続するに当つて
は、この実施例では、リード導体１３の両側に各
ユニツト１１，１１を対称的に配置してその一端
をリード導体１３に接続すると共に、各ユニツト
１１，１１の他端にリード導体１４を接続した構
造し、これを、第２図Ｂに示すように、ケース７
の厚み方向に複数組設けた構造となつている。こ
のような構造であると、ケース内におけるコンデ
ンサ組立体１２のスペースフアクタが良好にな
り、小形になる利点が得られる。

前記磁器コンデンサ５の各々は、第３図に示す
ように、チタン酸バリウム（BaTiO₃）あるいはチ
タン酸ストロンチウム（SrTiO₃）等を主成分とす
る誘電体磁器１５の厚み方向の両面に電極１６、
１７を形成すると共に、該電極１６、１７に金属
部材でなる電極端子１８，１９の一端面を半田付
け等の手段によつて接続固定する基本的な構造
は、第１図の従来のものとほぼ同一であるが、全
体をSF₆ガスに対して安定な合成樹脂皮膜２０で
被覆した点で、従来のものと著しく異なつてい
る。

前述の如く、SF₆ガスはガス絶縁材料としてき
わめて優れた性質を有するものであるが、SF₆ガ
スは電弧によつてSF₄、SOF₄、SOF₂等のガスを
生成し、これらのガスはさらに水分の存在化で
SO₂F₂、HF等を生成するため、第１図に示すよ
うな構造の磁器コンデンサを使用した場合には磁
器コンデンサがこれらのガスによつて侵蝕を受
け、極く短時間で絶縁抵抗が低下し、使用に耐え
なくなる。これに対し、本考案のように、全体を
前述のような合成樹脂皮膜２０によつて被覆した
場合には、SO₂F₂、HFなどのガス中においても
磁器コンデンサが侵蝕を受けることがなく、SF₆
ガス中においても磁器コンデンサを半永久的に安
定に使用することができる。

前述の合成樹脂皮膜２０としては、環状脂肪族
系エポキシ樹脂、ビスフエノール系エポキシ樹
脂、ポリブタジエン樹脂およびフツ素樹脂等が適
当である。

環状脂肪族系エポキシ樹脂の具体例としては、
３，３−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメ
チル−４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサン
カ−ボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキ
ルメチル−（３，４−エポキシ）シクロヘキサン
カ−ボキシレート、４−（１，２−エポキシエチ
ル）−１，２−エポキシエチル）−１，２−エポキ
シシクロヘキサン等を挙げることができる。

ビスフエノール系エポキシ樹脂の具体例として
は、２，２−ビス［Ｐ−（２，３−エポキシプロ
ポキシ）］フエニル〕−プロパンを挙げることがで
きる。

ポリブタジエン樹脂の具体例としては、陰イオ
ン重合によつて得られたポリブタジエンを挙げる
ことができる。

フツ素樹脂の具体例としては、ポリトリフルオ
ルエチレン、ポリテトラフルオルエチレン、ポリ
ヘキサフルオルプロピレン、テトラフルオルエチ
レン−ヘキサフルオルポロピレンコポリマー、
トリフルオルクロルエチレン−ビニリデンフルオ
ライドコポリマー、ヘキサフルオルプロピレン
−ビニリデンフルオライドコポリマー等を挙げ
ることができる。因に、2.2−ビス〔Ｐ−（2.3−
エポキシプロポキシ）フエニル〕−プロパンに代
表されるビスフエノール系樹脂を0.2mmの膜厚で
コーテイングしたものを、前述の腐蝕性ガス中に
1000時間おいた後でも、絶縁抵抗は10⁶MΩ以上
もあり、低下は認められなかつた。

次に、環状脂肪族系エポキシ樹脂の具体例とし
て、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシ
ルメチル−４−エポキシ−６−メチルシクロヘキ
サンカーボキシレートを選び、この中に磁器コン
デンサを浸漬した後、引上げて、160℃において
３時間加熱し、厚さ0.2mmの皮膜を形成せしめ、
同様の試験を行なつたところ、殆ど同じ結果が得
られた。

また、ポリブタジエン樹脂の具体例として、陰
イオン重合によつて得られたポリブタジエンを用
い、ポリブタジエン100重量部に対してスチレン
モノマー８重量部を混合し、この中へ前記と同じ
磁器コンデンサを浸漬しした後、引上げて、150
℃にて１時間加熱し、厚さ0.2mmの皮膜を形成せ
しめ、同様の試験を行なつたところ、殆んど同じ
結果が得られた。

更に、フツ素樹脂の具体例として、ポリテトラ
フルオルエチレンの微粉末を用い、この微粉末を
磁器コンデンサの表面に被着せしめた後、400℃
にて５分間加熱して約１mmの皮膜を形成せしめ、
同様の試験を行なつたところ、同様の結果が得ら
れた。

また前述の合成樹脂皮膜２０は、その膜厚が
0.01mm〜１mmの範囲となるように形成することが
望ましい。SF₆ガスの分解ガスによる耐蝕性だけ
を問題にするのであれば、３μｍ程度の膜厚でも
よいが、機械的な衝撃に対する強度を持たせるた
めに、膜厚は0.01mm以上とすることが望ましい。
一方、１mm以上の厚い皮膜は、温度の変化によつ
て亀裂や界面剥離を生じるので好ましくない。す
なわち、合成樹脂皮膜２０の膜厚は0.01〜１mmの
範囲が適当である。このような薄いコーテイング
を施すことは、デイツピングや吹付け等の手段に
よつて極めて容易に形成でき、しかも体積的に殆
んど無視し得るのでペースフアクタが最小限で済
むこと等のメリツトも得られる。

以上述べたように、本考案に係る高耐電圧コン
デンサブロツクは、誘電体磁器の厚み方向の両面
に電極を設けると共にこれらの電極のそれぞれに
金属部材でなる電極端子の一端面を固着してな
り、かつ、前記電極の上から前記誘電体磁器の全
表面を、環状脂肪族系エポキシ樹脂、ビスフエノ
ール系エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、フツ
素樹脂のうち少なくとも一種の、0.01mm乃至１mm
の膜厚の合成樹脂皮膜で覆つた複数個の磁器コン
デンサを、前記電極端子を介して直並列接続し、
これを六フツ化イオウガスを封入したケース内に
収納したことを特徴とするから、高耐電圧かつ大
容量で、しかも小形で信頼性の高い低コストの高
耐電圧コンデンサブロツクを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁器コンデンサの半断面図、第
２図Ａは本考案に係る高耐電圧コンデンサブロツ
クの正面部分断面図、第２図Ｂは同じくその側面
部分断面図、第３図は本考案に使用される磁器コ
ンデンサの半断面図である。７……ケース、８，９……ブツシング、１１…
…磁器コンデンサ、１２……コンデンサ組立体、
１３，１４……リード導体、１５……誘電体磁
器、１６，１７……電極、１８，１９……電極端
子、２０……合成樹脂皮膜。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

誘電体磁器の厚み方向の両面に電極を設けると
共にこれらの電極のそれぞれに金属部材でなる電
極端子の一端面を固着してなり、かつ、前記電極
の上から前記誘電体磁器の全表面を、環状脂肪族
系エポキシ樹脂、ビスフエノール系エポキシ樹
脂、ポリブタジエン樹脂、フツ素樹脂のうち少な
くとも一種の、0.01mm乃至１mmの膜厚を有する合
成樹脂皮膜で覆つた複数個の磁器コンデンサを、
前記電極端子を介して直並列接続し、これを六フ
ツ化イオウガスを封入したケース内に収納したこ
とを特徴とする高耐電圧コンデンサブロツク。