JPS6398975A - Oil-filled electric appliance - Google Patents

Oil-filled electric appliance

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JPS6398975A
JPS6398975A JP24467386A JP24467386A JPS6398975A JP S6398975 A JPS6398975 A JP S6398975A JP 24467386 A JP24467386 A JP 24467386A JP 24467386 A JP24467386 A JP 24467386A JP S6398975 A JPS6398975 A JP S6398975A
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土江 基夫
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、油入電気機器に関する。さらに詳しくは、端
子板やコンタクトのように導体であり、絶縁油と直接接
触する部分の鉛を含有する錫めっきが施された油入電気
機器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to oil-filled electrical equipment. More specifically, the present invention relates to oil-filled electrical equipment such as terminal boards and contacts that are conductors and are plated with lead-containing tin on parts that come into direct contact with insulating oil.

[従来の技術およびその問題点] 油入電気機器において、端子類やコンタクト類は、良導
体の銅がおもに使われている。このような銅の端子類や
コンタクト類は、油中の硫黄と反応して硫化筒1 a4
(CLI2 S)や硫化第2銅(Cub)(以下、硫化
第1銅と硫化第2銅を総称して銅硫化物という)を生成
することがある。銅硫化物は、初期に銅硫化物の化合物
のウィスカーを生成し、その後しだいに全面的な膜を下
地銅の表面に生成する。銅硫化物の化合物のウィスカー
や膜は、下地銅との密着性がわるく、銅表面から剥離し
て絶縁油中を浮遊することがある。一般に銅硫化物のウ
ィスカーや膜は、導電性または半導電性であるので、こ
れらのものが絶縁油中に浮遊したばあい、絶縁破壊につ
ながることもある。
[Prior art and its problems] In oil-filled electrical equipment, copper, which is a good conductor, is mainly used for terminals and contacts. Such copper terminals and contacts react with the sulfur in the oil and become sulfurized.
(CLI2S) and cupric sulfide (Cub) (hereinafter, cuprous sulfide and cupric sulfide are collectively referred to as copper sulfide) may be generated. Copper sulfide initially forms whiskers of copper sulfide compounds and then gradually forms an all-over film on the surface of the underlying copper. Whiskers and films of copper sulfide compounds have poor adhesion to the underlying copper, and may peel off from the copper surface and float in the insulating oil. Copper sulfide whiskers and films are generally conductive or semiconductive, so if they float in insulating oil, they may lead to dielectric breakdown.

このような銅の硫化防止のため、特公昭51−3409
3号公報に開示されているように銅表面をベンゾトリア
ゾールなどのトリアゾール系黒化防止剤でコーティング
したり、また特開昭58−197291号公報では錫め
っきを銅表面に施すことが開示されている。トリアゾー
ル系黒化防止剤でコーティングしたばあい、絶縁紙やブ
レスポードの乾燥を必要としない油入電気機器では極め
て有効である。
To prevent such copper sulfidation, the Special Publication No. 51-3409
As disclosed in Publication No. 3, coating the copper surface with a triazole anti-blacking agent such as benzotriazole, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 197291/1989 discloses applying tin plating to the copper surface. There is. Coating with a triazole blackening inhibitor is extremely effective for oil-filled electrical equipment that does not require drying of insulating paper or breath boards.

しかし100℃をこえる溶剤乾燥や熱油乾燥が行なわれ
るようなばあいには、乾燥時に絶縁紙やプレスポードか
ら生ずる熱水蒸気や加熱水分によって、銅表面のトリア
ゾール系黒化防止剤が溶液中や熱油中に溶は出す。その
ため、その後の耐硫化性は低下するようになる。一方錫
めっきを施したばあい、耐硫化性は銅のみのばあいに比
べて良好であるが、油中に存在する硫黄化合物の種類に
よっては、銅と同様に剥離しやすい錫硫化物のウィスカ
ーや膜を生成する。
However, when solvent drying or hot oil drying is performed at temperatures exceeding 100°C, the triazole anti-blackening agent on the copper surface may be removed from the solution or heated by the hot water vapor or heated moisture generated from the insulating paper or press pod during drying. Dissolve in oil. Therefore, the sulfidation resistance thereafter begins to deteriorate. On the other hand, tin plating has better sulfidation resistance than copper only, but depending on the type of sulfur compounds present in the oil, tin sulfide whiskers can easily peel off like copper. and a film.

また、用中らの[品質管理、Vo l 、 34、No
、 11.61〜66頁」には、少量の鉛が添加された
めっき膜では、ウィスカーの発生が抑制されることが開
示されている。しかしながら、これは真性ウィスカーが
錫めっき膜内部から空気雰囲気中で発生する現象であっ
て、硫黄を含む絶縁油中の錫めっき表面で硫黄と錫が反
応して発生する硫黄錫のウィスカ・−とは、発生する化
合物と発生機構ともまったく異なり、このような絶縁油
中においてはウィスカーの発生が抑制されることは知ら
れていない。
In addition, Yochu et al. [Quality Control, Vol. 34, No.
, pp. 11, 61-66'' discloses that the generation of whiskers is suppressed in plating films to which a small amount of lead is added. However, this is a phenomenon in which intrinsic whiskers are generated in the air atmosphere from inside the tin plating film, and sulfur-tin whiskers are generated when sulfur and tin react on the tin plating surface in sulfur-containing insulating oil. The compounds and generation mechanisms are completely different, and it is not known that the generation of whiskers can be suppressed in such insulating oils.

[発明が解決しようとする問題点] 従来の油入電気機器の端子類やコンタクト類は、活性の
硫黄を含む絶縁油中で使用したばあいや100℃をこえ
る絶縁紙の乾燥工程を経るばあい、耐硫化性に問題があ
った。
[Problems to be solved by the invention] Terminals and contacts of conventional oil-filled electrical equipment cannot be used if they are used in insulating oil containing active sulfur or if they go through a drying process of insulating paper at temperatures exceeding 100°C. However, there was a problem with sulfidation resistance.

本発明は前記のような問題点を解消するためになされた
もので、高濃度の硫黄を含有した絶縁油中で剥離しやす
い金属硫化物のウィスカーや膜の生成を防止した端子類
やコンタクト類を用いた油入電気機器をうろことを目的
とする。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and provides terminals and contacts that prevent the formation of metal sulfide whiskers and films that are likely to peel off in insulating oil containing high concentrations of sulfur. The purpose is to scale oil-filled electrical equipment using

[問題点を解決するための手段] 本発明は、硫黄を含有する絶縁油と直接接触する導体金
属の表面に、鉛を含有する錫めっきが施されてなる油入
電気機器に関する。
[Means for Solving the Problems] The present invention relates to oil-filled electrical equipment in which the surface of a conductive metal that comes into direct contact with insulating oil containing sulfur is plated with tin containing lead.

[作 用] 本発明における鉛を含有した錫めっきは、剥離しやすい
金属硫化物のウィスカーおよび膜の生成を抑制し、油入
電気機器の信頼性を向上させる。
[Function] The tin plating containing lead in the present invention suppresses the formation of whiskers and films of metal sulfides that are likely to peel off, and improves the reliability of oil-filled electrical equipment.

[実施例] 本発明の油入電気機器においては、硫黄を含有する絶縁
油と直接接触する導体金属の表面に、鉛を含有した錫め
っきが施されている。
[Example] In the oil-filled electrical equipment of the present invention, tin plating containing lead is applied to the surface of the conductive metal that comes into direct contact with the insulating oil containing sulfur.

前記硫黄を含有する絶縁油としては、たとえば従来より
油入電気機器に使用されている月32320に規定され
る1種および7種の電気絶縁油、lEC296に規定さ
れるクラス(Class) I、■および■の絶縁油な
どがあげられる。これらの絶縁油の硫黄の含有量は通常
0.01〜0.5%(重量%、以下同様)である。しか
しながら、すべての硫黄が金属を腐食させるわけではな
いが、中には腐食性硫黄を含むものもある。
Examples of the sulfur-containing insulating oil include electrical insulating oils of types 1 and 7 specified in 32320, which have been conventionally used in oil-filled electrical equipment, class I specified in 1EC296, and and (■) insulating oil. The sulfur content of these insulating oils is usually 0.01 to 0.5% (weight %, hereinafter the same). However, not all sulfur corrodes metals; some contain corrosive sulfur.

前記導体金属としては、たとえば従来より油入電気機器
に使用されている銅などが用いられる。
As the conductive metal, for example, copper, which has been conventionally used in oil-filled electrical equipment, is used.

前記鉛を含有した錫めっきの厚さはとくに限定されない
が、通常11Im〜20虜であり、たとえば変圧器では
5ρおよび10ρが標準とされている。
The thickness of the lead-containing tin plating is not particularly limited, but is usually 11 Im to 20 Im, and for example, 5 ρ and 10 Im are standard for transformers.

また該錫めっきの鉛の含有量はとくに限定されないが、
通常は5〜10%である。
In addition, the lead content of the tin plating is not particularly limited, but
Usually it is 5-10%.

該錫めっきには錫と鉛の合計量に対して5〜10%の鉛
が含有され、その他の成分の組成についてはとくに限定
はないが、通常、錫めっきの組成のものが使用される。
The tin plating contains 5 to 10% lead based on the total amount of tin and lead, and the composition of other components is not particularly limited, but a tin plating composition is usually used.

このような組成のめっきを与えるめっき液の具体例とし
ては、たとえばアルカノールスルホン酸第−錫720g
/l、アルカノールスルホン酸鉛120g/1.錫54
!?/j、鉛6g/l遊離酸120g/fJ 、UTB
 H3−1(商品名、石原薬品@製)30d/Nおよび
UTB H3−2(商品名、6原薬品■[)10ai!
/Nの組成からなるものがあげられる。
A specific example of a plating solution that provides plating with such a composition is, for example, 720 g of tin-alkanolsulfonate.
/l, lead alkanolsulfonate 120g/1. tin 54
! ? /j, lead 6g/l free acid 120g/fJ, UTB
H3-1 (product name, manufactured by Ishihara Pharmaceutical @) 30d/N and UTB H3-2 (product name, 6hara Pharmaceutical ■ [) 10ai!
/N composition is mentioned.

また、めっき方法は、通常の錫めっきを施すばあいと同
様でよい。かくしてえられた鉛を含有した錫めっきが施
された導体金属は、変圧器、リアクトル、開閉器などの
油入電気機器に使用される。
Further, the plating method may be the same as that for ordinary tin plating. The tin-plated conductive metal containing lead thus obtained is used in oil-filled electrical equipment such as transformers, reactors, and switches.

以上のようにしてえられた油入電気機器は、耐硫化性に
優れ、高信頼性を有する。
The oil-filled electrical equipment obtained as described above has excellent sulfidation resistance and high reliability.

つぎに本発明の油入電気機器を実施例に基づいてさらに
詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定さ
れるものではない。
Next, the oil-filled electrical equipment of the present invention will be explained in more detail based on Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1〜2および比較例1〜3 市販の電気用銅板を第1表に示される工程によりめっき
した、第2表に示される鉛含有錫めっき板および錫めっ
き板を購入し、エチルアルコールで充分脱脂して試験板
とした。なお、鉛含有錫めっきをうるために用いられた
めつき液の組成はアルカノールスルホン ン 10%である。また、錫めっきをつるために用いられた
めっき液の組成はアルカノールスルホン酸第−錫80%
、錫6%、遊II!i酸14%である。
Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 A commercially available electrical copper plate was plated according to the process shown in Table 1. Lead-containing tin-plated plates and tin-plated plates shown in Table 2 were purchased and plated with ethyl alcohol. It was thoroughly degreased and used as a test plate. The composition of the plating solution used to obtain the lead-containing tin plating was 10% alkanol sulfonate. In addition, the composition of the plating solution used for tin plating is 80% tin alkanol sulfonate.
, tin 6%, Yu II! i acid is 14%.

また、前記電気用銅板を粒度240番の研磨紙で研磨後
、粒度150番の炭化ケイ素を脱脂綿に付けて研磨し、
その侵エチルアルコールで洗浄して試験板とした。
Further, after polishing the electrical copper plate with abrasive paper with a grain size of No. 240, silicon carbide with a grain size of No. 150 is applied to absorbent cotton and polished,
The sample was washed with ethyl alcohol and used as a test plate.

[以下余白〕 第1表 第2表 えられた試験板を用いて下記の方法により耐硫化試験を
行った。
[Margins below] Using the test plates shown in Table 1, Table 2, a sulfidation resistance test was conducted in the following manner.

試験板を元素硫黄を添加していない、または0、05、
1.0、5、10、20または50Rg/ 1の元素硫
黄を添加した150℃の絶縁油中で5日間加熱した。元
素硫黄は、市販の試薬特級を用いた。硫黄化合物には、
スルフィド類、メルカプタン類などがあるが、腐食性硫
黄という観点から元素硫黄を使用した。絶縁油は、市販
の7種4号油を用いた。
Test plates with no added elemental sulfur or 0,05,
Heated for 5 days in insulating oil at 150 °C with addition of 1.0, 5, 10, 20 or 50 Rg/1 of elemental sulfur. As elemental sulfur, a commercially available special grade reagent was used. Sulfur compounds include
There are sulfides, mercaptans, etc., but elemental sulfur was used because it is corrosive. As the insulating oil, commercially available Type 7 No. 4 oil was used.

加熱後の試験板を下記の方法により評価した。その結果
を第3表に示す。
The test plate after heating was evaluated by the following method. The results are shown in Table 3.

(外観) 顕微鏡で耐硫化試験後の金属板の表面を観察し、黒変の
有無および硫化物のウィスカーの有無を調べる。
(Appearance) Observe the surface of the metal plate after the sulfurization test using a microscope to check for black discoloration and sulfide whiskers.

(i!5着度) 金属板の表面に1 mlIlx 1 mi+の基盤目 
100個をナイフで作り、とニルテープを貼付後、ビニ
ルテープを剥したときに金属表面の膜が剥離しなかった
個数を測定する。
(i!5 degree of wear) 1 mlIlx 1 mi+ base layer on the surface of the metal plate
After making 100 pieces with a knife and pasting vinyl tape on them, the number of pieces whose metal surface film did not peel off when the vinyl tape was peeled off was measured.

[以下余白] 第3表に示されるように、銅板は比較的低濃度の硫黄量
で黒変し、黒変物は銅表面から剥離した。
[Margin below] As shown in Table 3, the copper plate turned black at a relatively low concentration of sulfur, and the blackened material peeled off from the copper surface.

鉛含有錫めっき板と錫めっき板は、低濃度の硫黄1では
黒変しないが、高濃度になると局部的または全面的に黒
変した。鉛含有錫めっき板では、黒変しても極めて緻密
な硫化物を形成するが、該硫化物は剥離せず、錫めっき
板では、鉛含有錫めっき板よりも低濃度で硫化物のウィ
スカーを形成したり、硫黄物皮膜が剥離しやすいという
欠点があった。
The lead-containing tin-plated plate and the tin-plated plate did not turn black at low concentrations of sulfur 1, but at high concentrations they turned black locally or completely. On lead-containing tin-plated sheets, extremely dense sulfides are formed even when they turn black, but the sulfides do not peel off, and tin-plated sheets form sulfide whiskers at a lower concentration than on lead-containing tin-plated sheets. There was a drawback that the sulfur film was easily formed and peeled off.

通常、油入電気閤器において金属硫化物の発生を防止を
行なう理由は、金属硫化物が剥離し、絶縁油中を漂遊し
て絶縁油の耐電圧を低下させるためであり、金属硫化物
が発生しても実施例1の鉛含有錫めっきのように剥離し
なければとくに問題はないと考えられる。
The reason why metal sulfides are normally prevented from forming in oil-filled electric pitchers is that metal sulfides peel off and float in the insulating oil, lowering the withstand voltage of the insulating oil. Even if this occurs, it is considered that there is no particular problem unless it peels off like the lead-containing tin plating in Example 1.

なお、錫合金めっきや半田めっきについては、電子部品
関係ではたとえば特開昭58−197291号公報、特
開昭60−47450号公報に開示されているが、半田
付は性の改良やめつきむらの改良を目的としたもので、
本発明に用いられる鉛を含有する錫めっきとは、用途お
よび目的が異なる。また真性ウィスカーの発生の防止に
対して鉛添加錫めっきが効果のあることが記載された文
献(たとえば越用の電子技術、Vol、25.No、1
0,115頁)があるが、これは空気中におけるめっき
内部から生ずる真性ウィスカーの発生の防止法であって
、金属表面の化学的反応によって生ずる化合物のウィス
カーと発生機構は異なる。
Incidentally, tin alloy plating and solder plating are disclosed in JP-A-58-197291 and JP-A-60-47450, for example, in relation to electronic components, but soldering is used to improve properties and reduce unevenness. This is for the purpose of improving
The use and purpose are different from the lead-containing tin plating used in the present invention. In addition, there are documents stating that lead-added tin plating is effective in preventing the generation of intrinsic whiskers (e.g., Etsuyo Electronics Technology, Vol. 25. No. 1).
0, p. 115), which is a method for preventing the generation of true whiskers that are generated from inside the plating in the air, and the generation mechanism is different from that of compound whiskers that are generated by chemical reactions on the metal surface.

ところで前記説明では、硫黄分の多い絶縁油中での絶縁
油と直接接触する導体について述べたが、亜硫酸ガスや
硫化水素ガスと直接接触する地熱発電用電気機器の端子
類や亜硫酸ガスの多い工業地帯で使用される電気機器の
端子などに用いられる導体にも利用できることはいうま
でもない。
By the way, in the above explanation, we talked about conductors that come into direct contact with insulating oil in insulating oil with a high sulfur content. Needless to say, it can also be used as a conductor for terminals of electrical equipment used in the area.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば油入電気Ia器の絶縁油
と直接接触する導体金属の表面に鉛含有錫めっきが施さ
れているので、高濃度の硫黄を含有した絶縁油中であっ
ても、生成した金属硫化物の膜が剥離しにくく、高信頼
性の油入電気機器をうろことができるという効果を奏す
る。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, lead-containing tin plating is applied to the surface of the conductor metal that comes into direct contact with the insulating oil of the oil-filled electrical IA equipment, so that the surface of the conductor metal that comes into direct contact with the insulating oil of the oil-immersed electric Ia equipment is plated with lead-containing tin. Even in insulating oil, the formed metal sulfide film is difficult to peel off, making it possible to use highly reliable oil-filled electrical equipment.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)硫黄を含有する絶縁油と直接接触する導体金属の
表面に、鉛を含有する錫めっきが施されてなる油入電気
機器。
(1) Oil-filled electrical equipment in which tin plating containing lead is applied to the surface of a conductive metal that comes into direct contact with insulating oil containing sulfur.
JP24467386A 1986-10-14 1986-10-14 Oil-filled electrical equipment Expired - Fee Related JPH0648628B2 (en)

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