JPS6261210A - ガス絶縁機器用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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はＳＦ６ガスを消弧および絶縁媒体とする遮断器
、開閉装置、変圧器等のガス絶縁機器に用いられる絶縁
スベーザ、ブッシングなどの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〕

無機粉末を充填材とする注型絶縁体はガス絶縁機器以外
の例えば空気や油を絶縁媒体とする機器にも広く使用さ
れておシ、この場合の充填材としては導電性の異物等を
含まず安価で、注形時における沈降が少く注型作業が容
易でｓｂ、かつ硬化物の機械的強度が高い粒径数μｍな
いｌ〜数十μｍの石英粉がエポキシ樹脂あるいはポリエ
ステル樹脂等の注型樹脂中に配合され使用されている。

ところが、ＳＦ、ガスを消弧媒体とするガス遮断器はも
とよシ、その他のガス絶縁機器においても、ＳＦ６ガス
中のアーク放電や火花放電あるいはコロナ放電等によっ
て生ずる分解ガスあるいはその生成物中に、注型絶縁体
表層部の石英粉末を侵食する有害物質を含むことが多く
、侵食を受けた絶縁体は光面抵抗が低下することによシ
、この部分の耐電圧性能が低下するという問題があり、
種々の改善策が構じられている。

第４図はガス絶縁機器用エポキシ樹脂注型ブッシングの
一例を示す概略側断面図であり、貫通導体２が一体注型
されたエポキシ樹脂注型絶縁体１は前記有害物質に侵さ
れ難い充填材としてアルミナ粉末もしくは炭酸力ルシウ
ノ、を主成分とする充填材粉末が配合されており、ＳＦ
、ガス１０を包蔵した密閉容器乙にバッキング４を介し
て気密に連結されてＳＦ、ガス１０と例えば大気圧空気
１１とを気密に区画するとともに、高電位にある貫通導
体２を絶縁支持するよう構成されている。ところが、ア
ルミナ粉末は石英粉末に比べて比重が大きく注型時に充
填材の沈降が牛じゃすく、したがって機械的強度のばら
つきが大きくカリやすいという問題点があシ、かつ石英
粉末に比べて格段に高価であるために経済的不利益をま
ねくという欠点がある。また炭酸カルシウムを主成分と
する充填材配合樹脂の硬化物は石英粉配合樹脂のそれに
比べて機械的強度が劣る（曲げ強さの比較で三分の二程
度）という問題点がある。

また上記問題点を改善するために、ＳＦ６ガスと接触す
る面５側にはアルミナ粉末、炭酸カルシウム粉末等の耐
分解ガス性充填材配合樹脂の硬化物層を、空気等と接す
る面６側には石英粉配合樹脂の硬化物層を２段注型法に
よシ一体化形成した注型ブッシング等の注型絶縁体が知
られており、石英粉末配合硬化物層の優れた機械強度を
生かしたＳＦ’、ガス絶縁機器用の注型ブッシングを得
ることができるが、２段注型によシ加工工数が増すとと
もに両硬化物層の硬化収縮にともなう残留歪が大きく、
耐熱応力性が損なわわ、るという欠点があるさらに改良
された従来技術として、石英粉配合エポキシ樹脂注型絶
縁体の表面に充填材を含まないエポキシ樹脂塗膜から力
る侵食防止層を形成したものが知られており（実開昭５
２−４５２００号公報参照）、塗膜の形成力法としては
、注型絶縁体の表面に直接エポキシ樹脂を塗布せたはス
プレーしたのでは、注型絶縁体の表面に残存する雛形剤
により絶縁体表面に強固に固層した塗膜全形成し難いこ
とに着目し、雛形剤処理された注型用型の表面に塗料を
塗布またはスプレーしてあらかじめ堡膜を形成しておき
、石英粉配合樹脂を注型、加熱有史化すること（てより
塗膜を注型絶縁体側に転移させる方法が知られている（
特開昭４９−２０１５号公報参照）。しかしながら、接
着性の乏しい離形面に気体状または液状の有害物質の侵
入を阻止するに足るち密かつ埋い塗膜を形成することは
技術的に極めて困難なことは明らかであり、上記公報に
おける導電性塗料の塗膜のごとくち密さを必要としない
場合は別と１〜て、長期信頼性の高い耐ＳＦ’、分解ガ
ス性の浸食防止層を得るには技術的に高度の困難を伴う
という問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、有害物質
に対する侵食と侵透を長期間安定して阻止できる侵食防
止層を容易に形成でき、したがって石英粉配合注型絶縁
体の持つ優れた機械的強度を生かしたＳＦ、ガス絶縁機
器用注型絶縁体を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、プリプレグ材の持つ形状およびゲル化調整の
任意性に着目し、注型絶縁体のＳＦ、ガスとの接触面に
相応する注型用型の離型剤処理面に密着して合成繊維か
らなるシートを基材とし石英着して低い半硬化状態の侵
食防止層をあらかじめ形成しておき、前記注型温度に近
い温度で侵食防止層の脱泡処理を行った後、注型用型内
に石英粉配合樹脂を注型し、この石英粉配合樹脂と侵食
防止層とを一括加熱硬化させるよう構成したことによシ
、脱泡処理によシ半硬化の侵食防止層中の気泡が排除さ
れるとともに、注型および加熱硬化過程において気泡を
含まず有害物質の侵透を阻止するに十分な厚みを有する
侵食防止層と石英粉配合樹脂とが両者の界面で相互に結
合（−で強固に一体化された注型絶縁体を形成すること
が可能となり、したがって石英粉配合樹脂の硬化物の持
つ優れた機械的強度と、優れた耐ＳＦ、分解ガス性とを
兼ね備えたＳＦ６ガス絶縁機器用樹脂注型絶縁体が容易
に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図は本発明の実施例の方法を説明するための注型用
型の側断面図であシ、第４図について既に説明した樹脂
注型ブッシングへの適用例を示したものでちる。図にお
いて、２０は内型２１および外型２２からなる注型用型
であシ、コーン状の中央部には注型絶縁体中に埋め込ま
れる貫通導体２がバッキング２６を介して外型および内
型を貫通するよう気密に挿入されるとともに、内型２１
および外型２２はバッキング２６を介して連結部材２４
によシ気密に結合されることによシ注型用型２０内に石
英粉配合樹脂注型用の中空部２７が形成されるよう構成
されている。

つぎに上述のように形成された注型用型２ｏを用いて行
われる注型絶縁体の製造方法を説明する。注型用型２０
の組立てに先立ち、注型絶縁体がＳＦ″６ガスと接触す
る面５に相応する内型２１の雛形剤処理された面５Ａを
密着して覆うようプリプレグ材よりなる半硬化状態の侵
食防止層３０があらかじめ形成される。使用するプリプ
レグ材としては、ＳＦ６分解ガスあるいは生成物中の有
害物質に侵され難い高分子材料が適しており、ポリエス
テル糸、ポリアミド系、アクリル糸、ポリビニルアルコ
ール系々どの合成繊維からなる不織布、織布あるいは低
密度の紙状体を基材とし、これにエポキシ樹脂を含浸し
、常温において粕漬性を失なわない程度のごく低い半硬
化状態としたプリプレグシート材を使用することができ
る。半硬化状態の侵食防止層の形成方法としては、第１
図に示すように侵食防止層３０をリング部３１１円錐状
の筒状部６２．冠状部６６のように幾つかの単純形状部
に区分し、それぞれを展開したリング状シート、扇形シ
ートをプリプレグシート材から切り取シ、これらをリン
グ部、筒状部、冠状部の順で互いの接合部が重々るよう
内型の該当面５Ａに密着するよう押圧被着することによ
多形成することができる。なお上記被着工程において、
内型をあらかじめ温めておくことによシブリブレグ材の
柔軟性および形状の任意性、粘着性が増すので内型２１
の表面形状によくなじませることができる。また、冠状
部３６は貫通導体２の周辺において導体側に幾分析シ返
しておくことによシ有害物質の侵透をよシ確実に阻止す
ることができるとともに、離形処理されていない導体表
面にプリプレグシートが粘着して形態を安定に保持させ
ることができる。またプリプレグシートの基材は各部の
形状に応じて延伸性に富んだ不織布基材プリプレグシー
トと、緊縛力に富んだ織布基材のプリプレグシートを組
合わせて使用してもよい。

上述のように侵食防止層が被着された内型２１は外型２
２と組合わされ、所定の注型温度に保たれた注型槽に収
容され真空脱泡処理が行われる。

このとき、プリプレグ材の含浸樹脂は熱軟化して流動性
を増し侵食防止層中に閉じ込められた気泡や型との間に
残存する気泡を排除することができる。なおとの脱泡処
理は型の組立てに先立って内型のみを所定温度の脱気槽
に収容して行い、脱泡処理による侵食防止層６０の変形
の点検および補修を行えるようにしてもよい。

脱泡処理が終了した注型用型２０の中空部２７には注型
口２５を介して石英粉配合樹脂４０が注入された後、注
型槽が大気圧に戻されることによシ侵食防止層６０を内
型２１に押圧する力が作用し、半硬化状態の侵食防止層
を内型２１の表面に完全に密着させることができる。ま
た石英粉配合樹脂が注型される時点ではプリプレグ層の
ゲル化がある程度進行していること、ならびに侵食防止
層′５０の厚みを０．５ないし数■程度に厚くできるこ
とによシ、石英粉末が侵食防止層を介して内型面５Ａに
達することを十分阻止することができる。また、石英粉
末配合樹脂４０およびプリプレグ材中の樹脂の組成を互
いに等しくしておけば、その後の加熱硬化工程において
界面部分の樹脂は相溶した状態で硬化し、両者を完全に
一体化した注型樹脂絶縁体を得ることができる。

第２図は前述の実施例の方法で得られたＳＦ、ガス機器
用樹脂注型ブッシングの側断面図であり、石英粉配合樹
脂の硬化物層６７に強固に一体化結合されたプリプレグ
材の硬化物層からなる侵食防止層３０Ｂを備えた樹脂注
型ブッシングは、侵食防止層３０Ｂを一方のシール面と
す、るバッキング４を介してＳＦ６ガス１０を包蔵した
密閉容器５に連結されることによシ、ＳＦ、ガス１０中
に有害物質を含む分解ガスあるいは分解生成物が発生し
た場合においても、侵食および有害物の侵透を侵食防止
層によって阻止できるとともに、ブッシングに作用する
ＳＦ、ガス圧や貫通導体２と密閉容器３との間に作用す
る機械力を優れた機械的強度を有する石英粉配合樹脂の
硬化物層６７により維持することができる。なおブッシ
ングの両面がＳＦ、ガスと接触する場合には硬化物層３
７の表面６側に侵食防止層を容易に形成できることは前
述の説明から明らかであシ、またプリプレグ材の含浸樹
脂に、アルミナ粉末、炭酸カルシウム粉末などの耐ＳＦ
、分解ガス性のよい充填材粉末を配合してもよい。

第６図は本発明の異なる実施例を示す側断面図でらシ、
ＳＦ”、ガス絶縁機器用の樹脂注型支持碍子への適用例
をボしたものである。図において、５１．５２は一対の
埋込み支持金具、５７は石英粉末配合樹脂の硬化物、５
０Ｂは注型用型から転移した侵食防止層でりシ、この場
合一方の埋込み支持金具５１に石英粉配合樹脂の１１−
型口５５を設けた点が前述の実施例と異なっており、こ
のように構成することにより、石英粉配合樹脂の硬化物
５７の全表面を侵食防止層５０Ｂで覆うことができるの
で、支持碍子をＳＦ、ガス容器中に設置しても有害物質
による侵食および侵透を阻止することができる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、注型絶縁体がＳＦ、ガスと接触
する面に相応する離型剤処理された注型用型の表面を覆
うよう密着して高分子繊維シートを基材とするプリプレ
グシート材を被着して半硬化状態の侵食防止層をあらか
じめ形成し、侵食防止層が被着された注型用型を石英粉
配合樹脂の注型温度近くに加熱して侵食防止層の脱泡処
理を行った後石英粉配合樹脂を注型する工程を含むよう
製造方法を構成した。その結果、有害物質に侵されず、
かつ気泡等の欠陥が排除されることによりち密で、従来
の塗膜形成法に比べて厚く、したがって有害物質の侵透
を長期間にわたって安定に阻止できるなどの特長を有す
る侵食防止層を石英粉配合樹脂の硬化物からなる注型絶
縁体の表層部に強固に一体化した状態で容易に形成でき
るＳＦ、ガス絶縁機器用注型絶縁体の製造方法を提供す
ることができる。また、侵食防止層によｆｉｓＦ、ガス
機器特有の有害物質による損傷が阻止されることによシ
、石英粉配合樹脂の硬化物からなる注型絶縁体の使用が
可能となシ、アルミナ配合樹脂における充填材の沈降お
よび充填材価格の問題、炭酸カルシウム系充填剤配合樹
脂における機械的強度の問題、二段注型法における加工
工数および加工時間ならびに内部応力の問題等がいずれ
も排除され、優れた機械および熱応力性および経済性な
らびに品質の安定性を有するＳＦ、ガス絶縁機器用注型
絶縁体を提供することに貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための注型用型の側断
面図、第２図は実施例の方法で得られた樹脂注型ブッシ
ングの側断面図、第６図は異なる実施例を示す側断面図
、第４図は従来技術の一例を示す側断面図である。 ２・・・貫通導体、６・・・密閉容器、５・・・ＳＦ、
ガスとの接触面、１０・・・ＳＦ６ガス、２０・・・注
型用型、２１・・・内型、２２・・・外型、２７・・・
空間部、５ｏ・・・侵食防止層（半硬化）、５０Ｂ　、
５０Ｂ・・・侵食防止層（硬化）、５７．５７・・・石
英粉配合樹脂の硬化物（注型絶縁体）、４ｏ・・・石英
粉配合樹脂、２５．５５・・・注型口、５１．５２・・
・埋込み金具。 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）石英粉末を配合した注型樹脂の硬化物からなり高電
   圧導体を絶縁支持する注型絶縁体の製造工程において注
   型絶縁体がＳＦ＿６ガスと接触する面側にＳＦ＿６分解
   生成物に対する侵食防止層を形成する方法であって、合
   成繊維からなるシートを基材とするプリプレグシートを
   前記ＳＦ＿６ガスとの接触面に相応する注型用型の表面
   に被着して半硬化状態の侵食防止層をあらかじめ形成す
   る工程、ならびにこの侵食防止層が被着された注型用型
   を前記石英粉配合樹脂の注型温度近くに加熱して侵食防
   止層の脱泡処理を行った後前記石英粉配合樹脂を注型す
   る工程を含むことを特徴とするガス絶縁機器用注型絶縁
   体の製造方法。