WO2024252824A1 - 受配電機器及び受配電機器の製造方法 - Google Patents

受配電機器及び受配電機器の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2024252824A1
WO2024252824A1 PCT/JP2024/016748 JP2024016748W WO2024252824A1 WO 2024252824 A1 WO2024252824 A1 WO 2024252824A1 JP 2024016748 W JP2024016748 W JP 2024016748W WO 2024252824 A1 WO2024252824 A1 WO 2024252824A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
resin
movable electrode
adhesive medium
power receiving
distributing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2024/016748
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敦 大嶽
幸三 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd filed Critical Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Publication of WO2024252824A1 publication Critical patent/WO2024252824A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08—Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/662—Housings or protective screens

Definitions

  • the present invention relates to power distribution equipment, particularly equipment having a resin-molded vacuum interrupter, and a method for manufacturing the same.
  • Patent Document 1 discloses a molded device equipped with components such as metal electrodes and alumina vacuum valves, with a mica layer and a molded layer provided on the surface of the built-in components. It is shown that the mica layer contains a binder and mica, and that phenoxy resin is preferred as the binder.
  • Patent Document 2 discloses a resin composition for fiber-reinforced composite materials that contains fluorinated mica and phenoxy resin, and further indicates that finely powdered silica can be included as a filler.
  • Patent Document 1 is intended for circuit breakers and uses mica as a binder, but there is no mention or suggestion of fluorinating the mica. There is also no mention whatsoever of using fumed silica as mentioned in this specification. Patent Document 2 does not mention a specific use of a phenoxy resin composition containing fluorinated mica, namely use in molded power distribution equipment. Furthermore, there is no mention of the primary particle size of the finely powdered silica, nor is there any mention of whether or not this is fumed silica.
  • an object of the present invention is to provide an electric power distribution device in which an adhesive medium is interposed between a molded component having a ceramic or metal surface and a molding resin, which absorbs the difference in linear expansion coefficients and makes it possible to suppress cracks.
  • Another object of the present invention is to provide an electric power receiving and distributing device in which a phenoxy resin layer containing mica fluoride and fumed silica is used as an adhesive medium and the adhesive medium is applied to the surface portion of the resin in contact with the air near the movable electrode.
  • a power receiving and distributing device in which a molded member having a ceramic or metal surface is covered with a molding resin, and a phenoxy resin layer containing mica fluoride and fumed silica is interposed as an adhesive medium between the outer surface of the molded member and the resin.
  • the adhesive medium may further contain an epoxy resin or may be mixed with rubber-based fine particles.
  • the rubber-based fine particles are preferably core-shell type rubber fine particles.
  • the surface of the fumed silica contained in the adhesive medium may be modified with an alkyl group.
  • the action point side of the movable part of the movable electrode is placed in a space covered with molding resin, this space is in an environment exposed to the atmosphere, and has an inner circumferential surface formed so as to be separated from the movable electrode by a predetermined distance in a direction perpendicular to the direction of movement of the movable electrode.
  • a layer of phenoxy resin containing mica fluoride and fumed silica is applied as a coating material to the side of this inner circumferential surface closer to the valve member.
  • a layer of phenoxy resin containing mica fluoride and fumed silica is applied as an adhesive medium between the outer surface of the valve member and the resin, and the valve member to which the resin has been applied, the connection terminal to the fixed electrode, and the connection terminal to the movable electrode are all molded with the resin to manufacture the electric power distribution device.
  • the present invention makes it possible to increase the voltage resistance of the power receiving and distribution equipment and prevent mold cracking caused by peeling of the resin near the outer surface of the container for the valve section.
  • the risk of mold cracking is reduced, it is possible to make the power receiving and distribution equipment more compact by making the mold thinner and to improve the pressure resistance.
  • the viscosity can be freely controlled according to the thickness of the coating of the adhesive medium, it is possible to manufacture molded power receiving and distribution equipment that is highly reliable and durable.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a vacuum circuit breaker 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of a vacuum interrupter 30 before being molded in the vacuum circuit breaker 1 of FIG. 1A.
  • the area to which the adhesive medium 40 of this embodiment is applied is shown by dotted lines.
  • 4 is a table showing the ingredients of the adhesive medium 40 used in the vacuum circuit breaker 1.
  • 1 is a table showing components of adhesive media usable in the vacuum circuit breaker 1, their characteristics and amounts.
  • 11 is a table showing ingredients of an adhesive medium 60 according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing the internal structure of an adhesive medium according to a third embodiment of the present invention.
  • 1 is the chemical formula of a typical fumed silica surface.
  • FIG. 8 is a chemical formula of the fumed silica surface in which the OH groups shown in FIG. 7 have been modified with alkoxy groups.
  • FIG. 1A and 1B are longitudinal cross-sectional views showing the structure of a vacuum circuit breaker 1 to which the present invention is applied.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view of the entire circuit breaker
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing the structure of a vacuum valve 30 portion.
  • the vacuum circuit breaker 1 is a type of circuit breaker that is widely used in high-voltage and extra-high-voltage power distribution facilities, and is also called a molded vacuum circuit breaker.
  • the vacuum circuit breaker 1 is configured to include a fixed electrode 11 and a movable electrode 21, and the movable electrode 21 is arranged coaxially with the central axis A1 so as to face the fixed electrode 11 in a container 31 (see FIG. 1B).
  • FIGS. 1A and 1B show a state in which the electric path is interrupted.
  • the contact 12 and the contact 22 come into contact with each other, an electric path from the fixed conductor 10 to the movable conductor 20 is established.
  • a portion of the fixed electrode 11 is inserted into the container 31, one end of the fixed electrode 11 is connected to the fixed conductor 10 inside the resin 2, and the fixed conductor 10 is connected to an external main circuit (not shown).
  • the fixed electrode 11 is fixed to the fixed conductor 10 made of metal, and the contact 12 is formed at the other end. The other end where the contact 12 is formed is located in the space 39 inside the container 31.
  • the fixed conductor 10 and the fixed electrode 11 are electrically connected.
  • the movable electrode 21 is connected in a sliding state to a cup-shaped sliding member 24 with a through hole.
  • the sliding member 24 is fixed to the movable conductor 20, so that the movable electrode 21 and the movable conductor 20 are electrically connected. Note that the movable electrode 21 and the sliding member 24 are shown to be separated near the arrow 28 in FIG. 1A, but this is for convenience of explanation, as a gap is shown to show the sliding state.
  • the sliding member 24 and the movable conductor 20 do not have to be separate, but may be manufactured as a single metal product.
  • the movable electrode 21 has a portion located within the space 39 and an opposite portion located outside the space 39 (atmospheric pressure portion), with the opposite end connected to the movable insulating rod 27.
  • the movable insulating rod 27 is connected to a drive means or operating means (not shown) and configured to be movable in the direction of the arrow 29. In this way, the vacuum circuit breaker 1 connects or disconnects the power transmission circuit from the fixed conductor 10 to the movable conductor 20.
  • FIG. 1B is a vertical cross-sectional view of a portion of a vacuum valve 30 including a housing container 31 that houses the contact portion (contactors 12, 22) of a movable electrode 21 of a fixed electrode 11.
  • contactors 12 and 13 are formed in a shape that increases the width in the vertical and horizontal directions so that the area of the abutting portion is increased.
  • space 39 that contains contactors 12 and 22, i.e., the internal space of housing container 31, is in a vacuum state.
  • Housing container 31 is also called a vacuum container, and is highly airtight.
  • the container 31 is formed of a cylindrical member 32 made of alumina ceramic, and sealing metal fittings 33, 34 made of aluminum alloy, which are connected to the front and rear of the cylindrical member 32.
  • the "valve member” refers to the part contained in the container.
  • the bellows 36 is installed in the container 31, and prevents air from entering the space 39 through the through hole 34a, which is the sliding surface between the movable electrode 21 and the sealing metal fitting 34, in order to maintain the vacuum in the container 31 even when the movable electrode 21 moves.
  • a bellows arc shield 37 is provided at the tip of the bellows 36, close to the contact 22.
  • a substantially cylindrical ceramic arc shield 35 (see FIG. 1A) is provided inside the cylindrical member 32.
  • a connection operation is performed by moving the movable side insulating rod 27 (see FIG.
  • the outer surface of the vacuum vessel 31 shown in FIG. 1B is entirely molded with epoxy resin 2 as shown in FIG. 1A.
  • Resin 2 is molded not only to the outside of the vacuum vessel 31, but also to include the fixed conductor 10 and at least a portion of the fixed electrode 11, the cylindrical sliding member 24, and the movable conductor 20, and the resin molded portion determines the outer shape of the power receiving and distributing device.
  • a distinctive adhesive medium 40 (see FIG. 3 for the symbol, described later) is used in the manufacturing stage where this resin mold is formed.
  • the adhesive medium 40 is applied without omission to the outer surface of the vacuum vessel 31, i.e., the outer surface of the cylindrical member 32 and the outer surfaces of the sealing metal fittings 33, 34, and the vacuum valve 30 with the adhesive medium 40 applied is molded with resin 2.
  • this adhesive medium 40 (the reference number is not shown in FIG. 1) functions as an adhesive between the resin 2 and the outer surfaces of the cylindrical member 32 and the sealing metal fittings 33, 34.
  • a number of reinforcing metal members 5a, 5b, 6a, 6b, and 7 are cast into the resin 2.
  • the metal member 5a is cylindrical and is cast into the resin 2 in contact with the corner 33b of the sealing metal fitting 33.
  • the metal member 5b is cylindrical and is cast into the resin 2 in contact with the corner 34b of the sealing metal fitting 34.
  • the metal member 6a is a ring-shaped member and is cast into the resin 2 in contact with the fixed side conductor 10.
  • the metal member 6b is a ring-shaped member and is cast into the resin 2 in contact with the sliding member.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the same vacuum circuit breaker 1 as in FIG. 1, with the area where the adhesive medium 40 (see FIG. 3 for the reference numerals described later) is applied indicated by dotted line 48.
  • the area indicated by dotted line 48 indicates the area in the cross-sectional view in two dimensions.
  • the stress relief provided by the adhesive layer of the adhesive medium 40 can absorb the difference in the linear expansion coefficient between the two components that would normally be in contact, i.e., between the cylindrical member 32 and resin 2, and between the sealing metal fittings 33, 34 and resin 2, thereby eliminating the risk of cracks occurring in the resin 2.
  • a layer of phenoxy resin containing mica fluoride and fumed silica is placed between a member having a ceramic or metal surface (vacuum container 31 shown in FIG. 1B) and resin 2 for molding as an adhesive medium 40 (see FIG. 3).
  • This allows the adhesive layer to absorb the difference in linear expansion coefficients and suppress cracks.
  • flat particles such as mica, which have been known as adhesive media, have been known to improve voltage resistance performance.
  • mica has poor dispersibility in phenoxy resin, and there are problems with suspension, sedimentation, and aggregation. Such uneven dispersion causes bias in the mica contained in the coating film when the coating film is formed, causing variation in the mica concentration depending on the location where it is applied, which reduces the voltage resistance performance.
  • phenoxy resin containing mica fluoride is used as the adhesive medium 40, which solves the problem of poor dispersibility of particles in phenoxy resin.
  • the ingredients list for adhesive medium 40 is shown in Figure 3.
  • this paint is made primarily of phenoxy resin. 15 wt% mica fluoride is added to this, and it is further diluted with petroleum-based thinner. 3.0 wt% fumed silica is added to adjust the liquid viscosity.
  • the fumed silica used has a primary particle size of 20 nm. Furthermore, the surface OH groups generated on the fumed silica are not modified in any way.
  • mica fluoride is soluble or disperses well in phenoxy resin and thinners that dissolve it, making it possible to apply uniform coating when spraying. Uneven coating creates unevenness on the coating surface, which becomes a weak point and reduces the voltage resistance, but the adhesive medium 40 of this embodiment has good dispersion and can prevent this. Furthermore, a small amount of fumed silica is added to the adhesive medium of this embodiment. By adding fumed silica, the viscosity of the adhesive medium 40 can be effectively adjusted, making it easy to adjust the viscosity to match the high and low spray discharge pressure during application work. The amount of fumed silica added should usually be between 0.1 wt% and 5 wt%, which makes it easy to respond to many changes in spray coating thickness when spraying coating the outer surface of the storage container 31, etc.
  • the table in Figure 4 summarizes the components and characteristics of epoxy board 52 made using a conventional adhesive medium (coating liquid) and epoxy boards 53 and 54 made using adhesive medium 40 according to this embodiment.
  • the first example 51 is an example in which an epoxy board as an adhesive medium is not used, that is, a case in which resin 2 is molded directly on the outside of the structure that forms the vacuum space, as shown in Figure 1A.
  • Paints that contain epoxy resins as adhesive media are known.
  • This adhesive media (coating liquid) is 52.
  • Epoxy resins and phenoxy resins have similar reaction forms, but epoxy resins become thermosetting resins due to crosslinking reactions. After the phenoxy resin hardens, it can be used to adjust the hardness of the flexible layer derived from the phenoxy. It is suitable when robustness of the coating is required.
  • Epoxy resin 52 uses bisphenol A type epoxy resin as the mixed epoxy resin, and adds almost the same amount of amine-based hardener and a very small amount of imidazole. When applying adhesive medium (coating liquid) 52-54, it is set to 45 ⁇ m after drying.
  • the amount of fumed silica added to adhesive medium 40 is preferably between 1 wt% and 3 wt%, and adding fumed silica makes it easier to respond to changes in the thickness of many spray coatings. Epoxy board using this adhesive medium 40 is 54.
  • the adhesive medium 40 in this embodiment is a coating liquid of mica fluoride + phenoxy resin + fumed silica, and when the pressure resistance performance of epoxy resin board 54 coated with this adhesive medium 40 was examined, it was found to be 39.5 kV/mm, which is significantly higher than the value of 28 kV/mm of epoxy resin 51 without a phenoxy resin layer.
  • the liquid properties of the adhesive medium 40 as a coating can be adjusted to a uniform viscosity suitable for spraying, making it possible to improve pressure resistance and crack resistance.
  • Figure 5 is a table showing the components of the adhesive medium 60 according to the second embodiment, as well as their characteristics and content.
  • the adhesive medium 60 forming the vacuum space is an example in which the main component, phenoxy resin 61 (40 wt%), is mixed with 5 wt% of epoxy resin 65. It also contains 15 wt% mica fluoride 62 and 3 wt% fumed silica. Fumed silica is extremely fine with a primary particle diameter of several tens of nanometers, and polar molecular chains such as Si-O-Si and Si-OH are exposed on the surface. This makes it compatible with phenoxy resin and has a gentle effect of increasing viscosity.
  • the compatibility decreases, but since it is fine and the amount added is small, it does not cause aggregation or precipitation, and exhibits the characteristic of rapidly increasing the viscosity in relation to the added concentration.
  • a higher viscosity liquid is less likely to drip, and when the discharge pressure during spray application is high, the higher the viscosity, the more uniform the coating film can be formed.
  • the surface of the fumed silica 64 contained in the adhesive medium 60 described above is modified with an alkyl group.
  • the petroleum-based thinner 63 is a thinner that further contains 3 wt% amine hardener.
  • an adhesive medium 60 By using such an adhesive medium 60, it is possible to obtain an internal structure in which island-shaped hardened epoxy resin 65 are scattered in the phenoxy resin 61 after drying, as shown in FIG. 6.
  • island-shaped hardened epoxy resin 65 is scattered in the phenoxy resin 61 after drying, which is called a sea-island structure, and the adhesive medium 60 has the effect of improving the toughness of the coating film.
  • the high electric field areas in vacuum circuit breaker 1 are mainly the peripheral areas of vacuum valve 30, particularly the areas near both ends of the valve and the metal surfaces around them. By painting these areas, the effect of high voltage resistance is more pronounced. In addition, the occurrence of cracks can be prevented by reducing tension between two materials with different linear expansion coefficients.
  • the above-mentioned adhesive medium contains rubber-based fine particles (not shown).
  • the adhesive medium 60 of this embodiment may contain rubber-based fine particles.
  • the rubber-based particles have the effect of imparting flexibility to the adhesive layer made of phenoxy resin, and when applied in cases where further stress relief is required, for example when there is a large difference in the linear expansion coefficient between the resin and the ceramic or metal parts, peeling is less likely to occur, adhesion is improved, and cracks do not occur.
  • the rubber-based fine particles may be core-shell type rubber fine particles.
  • the rubber particles are of the core-shell type consisting of two or more layers.
  • the rubber particle diameter is preferably 1 ⁇ m or less and 100 nm or more.
  • the rubber particles may be made into two layers, with the outer layer being a highly polar rubber layer such as rubber particles containing carboxyl groups or hydroxyl groups that are highly compatible with phenoxy resin, for example nitrile butadiene rubber, and the surface of the layer being provided with acrylic groups.
  • the inside is made of styrene butadiene rubber, which has a rubber-like elasticity.
  • the phenoxy resin 41 in the components shown in Figure 3 was reduced by 5 wt%, and this 5 wt% was replaced with rubber particles.
  • this adhesive medium 40A no cracks were generated even in tests at -70°C to 110°C, and as a result of a fracture toughness test, it was confirmed that the fracture toughness was 1.7 times higher than that of the adhesive medium 40 shown in Figure 3.
  • Example 3 was able to further strengthen the resin 2.
  • an equal amount of epoxy resin 65 is introduced as shown in Figure 6, and a layered structure of epoxy resin (cured epoxy resin 65a) is formed inside the phenoxy resin 61, making it even stronger.
  • the surface of the fumed silica contained in the adhesive medium is modified with an alkyl group.
  • Figure 7 shows the chemical formula of a normal fumed silica surface, with silicon atoms and oxygen atoms on the surface, and hydroxyl groups bonded to some of the silicon atoms.
  • This state certainly has the effect of increasing the thixotropy of the medium (the initial viscosity from when the viscous liquid is stationary until it begins to move), but to further improve the thixotropy with the addition of a small amount, it is effective to modify the OH with alkoxy groups such as ethoxy and butoxy.
  • Figure 8 shows the chemical formula of the adhesive medium in which the OH groups shown in Figure 7 have been alkoxylated.
  • This type of fumed silica is also widely available on the market and can be used at low cost.
  • the same viscosity control effect was obtained by adding 0.1 to 1 wt % to the paint.
  • this example makes it possible to control the viscosity of the paint by adding a very small amount of fumed silica.
  • the adhesive medium 40 or 60 is used not as an adhesive but as a surface protective agent (paint).
  • the target power distribution device such as a molded vacuum circuit breaker 1 is the same as in the first to fourth embodiments.
  • the action point side of the movable part of the movable electrode 21 (the connection point side with the movable insulating rod 27) is placed in a space covered with the resin 2 for molding, and the cylindrical space has wall surfaces (inner circumferential surfaces) 4a to 4c formed to be a predetermined distance away from the movable electrode 21 in a direction perpendicular to the moving direction of the movable electrode 21.
  • a cylindrical covering portion is formed with the resin 2, and either the adhesive medium 40 or 60 is applied to a part of the inner circumferential surface of the covering portion that overlaps with the moving range of the movable electrode 21 and is closer to the fixed electrode 11, that is, the part shown by the dashed line 90 in FIG. 2.
  • This application area 91 is, as viewed in the axial direction A1 of the cylindrical movable electrode 21, a part of the inner diameter of the thick diameter portion 4c and the tapered portion 4b from the thin diameter portion 4a to the thick diameter portion 4b of the cylindrical portion that forms the non-vacuum space 4 of the resin 2, and is the wall surface of the part where the electric field is particularly high.
  • This coating area 91 corresponds to the interface between the epoxy resin 2 and the air, and is located outside the vacuum space 3 in which the vacuum valve 30 is located in the direction of the axis A1 (on the side of the movable insulating rod 27), corresponding to the portion where the movable insulating rod 27 is located.
  • the adhesive medium 40 or 60 is not only used as an adhesive, but is also used as a paint for surface coating in areas where the electric field strength is particularly high.
  • the fifth embodiment may be used in combination with the first to fourth embodiments, or may be used alone.
  • By actively applying the adhesive medium 40 or 60 of the present invention to areas where the electric field strength is high it is possible to prevent discharge or breakdown due to discharge.
  • the breakdown phenomenon can be suppressed by a thinner resin thickness at the same voltage, it is possible to make the main body smaller and lighter.
  • the adhesive medium 40 or 60 is not applied to the inside of the narrow diameter portion 4a of the cylindrical portion forming the non-vacuum space 4 of the resin 2, it is possible to form it so that it is applied.
  • the adhesive medium 40 or 60 may also be applied to the inner circumferential surface of the cylindrical portion forming the non-vacuum space 4 on the side away from the vacuum valve 30 as viewed from the application area 91 in FIG. 2.
  • the above describes the embodiments of the present invention based on the first to fifth embodiments, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention.
  • the amount of mica fluoride and fumed silica contained in the phenoxy resin layer may be increased or decreased as appropriate from the above-mentioned examples.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

真空バルブとモールド樹脂との接着性を向上させ、樹脂に加わる応力を緩和して強度を確保し、耐電圧性を向上させた受配電機器１を実現する。受配電機器１において、固定電極１１と、可動電極２１と、これらの接触子１２、２２の接触部を収容する収容容器を有する真空バルブ３０を備え、セラミックと金属にて形成されたバルブ部材３０の収容容器の外面（部分）と樹脂２との間（点線４８の部分）に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として介在させて、樹脂２によるモールド体を形成する。

Description

受配電機器及び受配電機器の製造方法
　本発明は受配電機器、特に好ましくは樹脂モールドされた真空遮断部を有する機器と、その製造方法に関する。
　受配電機器、特にモールドされたタイプの真空遮断器においては多数の金属部品に加え、セラミック等からできたバルブ部の全体を樹脂にてモールドする必要がある。多くの場合、樹脂とモールドされる部材との間に線膨張係数の差がある場合が多く、真空遮断器では遮断器バルブの外縁を形成するセラミック及び金属と樹脂との間に線膨張係数の差がある。一般的に、セラミック、金属はモールド用の樹脂よりも線膨張率が低いことが多く、線膨張率の違いから樹脂割れの原因となっていた。近年では、樹脂の線膨張係数を増加させたり、樹脂の強度・破壊靭性を向上させたりして、樹脂の割れ防止の措置が取られてきた。また、モールド用の樹脂と遮断器バルブの間にシリコーンゴムを挟み込むなどして応力緩和させる場合もある。樹脂特性を変えるのは容易ではなく、それら樹脂は高価であるのが通例だからである。尚、シリコーンゴムを挟み込む場合には高価なシリコンを手間をかけてバルブの周囲に塗る、巻き付けるといった措置が必要であり、このような処理は材料のコストに加えて、人手、機械による処理といった製造コストが高くつく。
　特許文献１には、金属電極、アルミナ製の真空バルブ等の部品を備えたモールド機器が開示されており、内蔵部品の表面に、マイカ層とモールド層を設けている。ここではマイカ層は結着剤とマイカを含むことが示されており、結着剤としてフェノキシ樹脂が好ましいことが示されている。特許文献２には、フッ素化マイカとフェノキシ樹脂とを含む繊維強化複合材料用の樹脂組成物が開示されており、更にフィラとして微粉末シリカを含有できることが示されている。
特開２０２０－１４５３２８号公報 特開２００１－１０６８００号公報
　特許文献１は遮断器向けであって、結着剤としてマイカを用いているが、マイカをフッ化することの記載や示唆は見あたらない。また、本明細書で言及するようなフュームドシリカを使用することには全く記載されていない。特許文献２には、フッ化マイカを含むフェノキシ樹脂組成物の特定の用途、即ちモールドされた受配電機器に用いる旨の記載が見あたらない。さらに、微粉末シリカの一次粒子径の記載もなく、これがフュームドシリカであるか否かの記載もない。
　受配電機器、特に真空遮断器における遮断器バルブにおいては、金属部品とモールド用の樹脂とのあいだに接着層を設けて接着性を向上させ、接着層の両面に作用する応力を緩和し、なおかつ、耐電圧性を向上することが重要である。また、生産性を向上させるためにスプレー塗装の際の粘度調整を容易にすることも重要である。
　上記課題を解決するために、本発明の目的は、セラミックあるいは金属の表面を持つ被モールド部材とモールド用の樹脂との間に、線膨張率の差を吸収し、クラックの抑制を可能とする接着材媒体を介在させた受配電機器を提供することにある。
　本発明の他の目的は、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として用いると共に、可動電極近傍の樹脂の空気に接する表面部分に接着材媒体を塗布した受配電機器を提供することにある。
　本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
　本発明の一つの特徴によれば、セラミックあるいは金属の表面を持つ被モールド部材をモールド用の樹脂にて覆うようにした受配電機器であって、被モールド部材の外面と樹脂との間に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として介在させるようにした。この接着材媒体には、更にエポキシ系樹脂を含めたり、ゴム系の微粒子を混在させたりしても良い。ゴム系の微粒子は、コアシェル型のゴム微粒子とすると良い。接着材媒体に含まれるフュームドシリカの表面を、アルキル基によって修飾するようにしても良い。
　本発明の他の特徴によれば、可動電極の可動部の作用点側は、モールド用の樹脂にて覆われる空間内に配置され、この空間は大気に曝される環境下にあり、可動電極の可動方向とは直交する方向に可動電極と所定の距離を隔てるように形成された内周面を有する。本発明では、この内周面のうち、バルブ部材に近い側にフッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を塗装部材として塗布する。
　本発明のさらに他の特徴によれば、内部が真空にされた受配電部の収容容器を樹脂によってモールドされる受配電機器において、バルブ部材の外面と樹脂との間に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として塗布し、樹脂が塗布されたバルブ部材と、前記固定電極への接続端子と、前記可動電極への接続端子の全体を前記樹脂によってモールドすることで受配電機器を製造するようにした。
　本発明によれば受配電機器の耐電圧性を高め、バルブ部の収容容器の外面付近の樹脂の剥離によるモールド割れを防ぐことが可能となる。また、モールド割れの恐れが減少するため、モールド薄肉化による受配電機器の小形化や、耐圧性の向上が見込める。さらに、接着材媒体の塗膜の厚さに応じて粘度を自由に制御することができるため、信頼性及び耐久性の高いモールド型の受配電機器を製造することができる。
本発明の実施例に係る真空遮断器１の縦断面図である。 図１Ａの真空遮断器１において、モールドされる前の真空バルブ３０の縦断面図である。 図１Ａと同じ図に、本実施例の接着材媒体４０を塗布する領域を点線にて示した図である。 真空遮断器１に用いられる接着材媒体４０の成分表である。 真空遮断器１に使用可能な接着材媒体の成分とそれらの特徴及び含有量を示す表である。 本発明の第２の実施例に係る接着材媒体６０の成分表である。 本発明の第３の実施例に係る接着材媒体の内部構造を示す図である。 通常のフュームドシリカ表面の化学式である。 図７で示すＯＨ基をアルコキシ類によって修飾されたフュームドシリカ表面の化学式である。
　以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
　図１Ａ及び図１Ｂは、本発明が適用される真空遮断器１の構造を示す縦断面図である。図１Ａが全体の断面図であり、図１Ｂは真空バルブ３０部分の構造を示す断面図である。真空遮断器１は、高圧や特別高圧の配電設備等で広く使用される遮断器の一種であり、モールド真空遮断器とも呼ばれている。真空遮断器１は、固定電極１１と可動電極２１を含んで構成され、可動電極２１は収容容器３１（図１Ｂ参照）内で固定電極１１と対向するようして中心軸線Ａ１に同軸に配置される。可動電極２１の先端の接触子２２が、固定電極１１の先端の接触子１２と離れることにより固定側導体１０から可動側導体２０に至る電路が遮断される。図１Ａ及び図１Ｂでは、電路が遮断された状態を示している。また、接触子１２と接触子２２が当接されることにより、固定側導体１０から可動側導体２０に至る電路が確立される。固定電極１１は、その一部が収容容器３１内に挿入され、固定電極１１の一端が樹脂２の内部で固定側導体１０に接続され、固定側導体１０は図示しない外部の主回路に接続される。
　固定電極１１は、一端が金属製の固定側導体１０に固定され、他端に接触子１２が形成される。接触子１２の形成される他端側は、収容容器３１の内部の空間３９内に位置する。固定側導体１０と固定電極１１は、電気的に接続された状態にある。可動電極２１は、貫通孔が形成されたカップ状の摺動部材２４と、摺動状態にて接続される。摺動部材２４は可動側導体２０と固定されることにより、可動電極２１と可動側導体２０は電気的に接続される。尚、図１Ａの矢印２８付近で、可動電極２１と摺動部材２４が離間しているように図示されているが、これは説明の便宜上、摺動する状態を示すために隙間を図示した為であり、実際にはこれらは接触しながら可動側導体２０が移動可能な構造として、電気的な導通状態が維持される。また、摺動部材２４と可動側導体２０は別体式でなく、金属の一体品として製造しても良い。
　可動電極２１は、一部が空間３９内にあり、反対側部分が空間３９の外部（大気圧部分）に位置し、反対側の端部が可動側絶縁棒２７に接続される。可動側絶縁棒２７は、図示しない駆動手段又は操作手段に接続されて、矢印２９の方向に移動可能なように構成される。このように真空遮断器１によって、固定側導体１０から可動側導体２０への電力伝達回路が接続又は遮断される。
　図１Ｂは、固定電極１１の可動電極２１の接触部位（接触子１２、２２）を収容する収容容器３１を含む真空バルブ３０部分の縦断面図である。接触子１２と１３は、接触抵抗を減らすために、当接する部位の面積が広くなるように、上下方向や左右方向の幅が広くなるような形状にて形成される。また、図１Ｂにおいて、接触子１２と接触子２２が含まれる空間３９、つまり収容容器３１の内部空間は真空状態とされる。収容容器３１は、真空容器とも呼ばれるものであり、高度の気密性が保たれる。
　収容容器３１は、アルミナセラミックによる円筒部材３２と、円筒部材３２の前後に接続され、アルミニウム合金にて製造される封着金具３３、３４より形成される。本発明での「バルブ部材」は、収容容器に収容される部品を指すものである。固定電極１１に対し可動電極２１を開極する際、接触子１２、２２間でアークが発生してアークが持続しやすくなるが、収容容器３１の内部の空間３９を真空とすることで、アークを消滅させる効果がある。真空容器３１には、貫通孔３３ａと３４ａが形成される。貫通孔３３ａには固定電極１１が摺動不能状態で接触し、貫通孔３４ａには可動電極２１が摺動可能状態にて接触する。可動電極２１側の封着金具３４の内側空間内には、ベローズ３６が設けられる。
　ベローズ３６は、収容容器３１内に設置され、可動電極２１が動いても収容容器３１内の真空を維持するために、可動電極２１と封着金具３４との摺動面となる貫通孔３４ａから空気が空間３９内に入り込まないようにする。ベローズ３６の先端であって、接触子２２に近い部分には、ベローズ用アークシールド３７が設けられる。また、円筒部材３２の内側には、略円筒状のセラミック用アークシールド３５（図１Ａ参照）が設けられる。可動電極２１に接続される可動側絶縁棒２７（図１Ａ参照）を矢印２９ａの方向に軸線Ａ１に沿って移動させることで接続操作が行われ、矢印２９ａと反対方向に可動側絶縁棒２７を移動させることで、可動電極２１の接触子２２が固定電極１１の接触子１２との接触状態から解除される遮断操作が行われる。
　図１Ｂにて示した真空容器３１の外側表面は、図１Ａにて示されるようにエポキシ系の樹脂２により全体がモールド化された状態とされる。樹脂２は真空容器３１部分の外側だけでなく、固定側導体１０及び固定電極１１の一部以上、円筒状の摺動部材２４及び可動側導体２０を含むようにモールドされ、樹脂による成形部分が受配電機器の外形を決定する。本実施例では、この樹脂によるモールドを形成する製造段階において、特徴のある接着材媒体４０（符号は後述の図３を参照）を使用するものである。
　接着材媒体４０は真空容器３１の外側表面、即ち、円筒部材３２の外側表面と、封着金具３３、３４の外側表面に漏れなく塗布され、接着材媒体４０が塗布された状態の真空バルブ３０が樹脂２にてモールドされることになる。つまり、この接着材媒体４０（図１には符号は図示していない）は、円筒部材３２及び封着金具３３、３４の外側表面と、樹脂２との間の接着材としての機能を果たすものである。
　樹脂２の内部には、複数の補強用の金属部材５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、７が鋳込まれる。金属部材５ａは円筒状であって、封着金具３３の角部３３ｂに接触させた状態にて樹脂２に鋳込まれる。金属部材５ｂは円筒状であって、封着金具３４の角部３４ｂに接触した状態にて樹脂２に鋳込まれる。金属部材６ａはリング状の部材であり、固定側導体１０に接触した状態にて樹脂２に鋳込まれる。金属部材６ｂはリング状の部材であり、摺動部材に接触した状態にて樹脂２に鋳込まれる。
　図２は、図１と同じ真空遮断器１の断面図であり、接着材媒体４０（符号は後述の図３を参照）を塗る範囲を点線４８にて示したものである。点線４８の範囲は、断面図における部位を２次元にて示したものである。収容容器３１（図１Ｂ参照）の外側表面全体に接着材媒体４０を塗布した後に、それらの収容容器３１を樹脂２に鋳込むようにして外側に樹脂２によるモールド体を形成する。接着材媒体４０による接着層による応力緩和によって、本来接触する２つの部材、即ち、円筒部材３２と樹脂２、封着金具３３、３４と樹脂２との間の線膨張率の差を吸収することができるので、樹脂２にクラックが発生する恐れを解消できる。
　本実施例では、セラミックあるいは金属の表面を持つ部材（図１Ｂに示した真空容器３１）とモールド用の樹脂２との間にフッ化マイカおよび、フュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層が接着材媒体４０（図３参照）として存在させる。これにより、接着層による応力緩和によって線膨張率の差を吸収し、クラックの抑制が可能となった。従来、接着材媒体として知られていたマイカのような扁平粒子は、耐電圧性能を向上させることが知られている。しかし、マイカはフェノキシ樹脂への分散性が悪く、懸濁や沈降、凝集を起こす問題がある。そのような不均一分散は、塗膜を形成する際に塗膜中に含まれるマイカの偏りが生じ、塗った場所によってマイカ濃度にばらつきが生じ、耐電圧性能を下げる原因となっていた。本実施例では、接着材媒体４０として、フッ化マイカを含むフェノキシ樹脂を用いるようにしたので、フェノキシ樹脂への粒子の分散性の悪化を解消できた。
　接着材媒体４０の成分表を図３に示す。図３からわかるように、本塗料はフェノキシ樹脂を主たる剤とする塗料である。これにフッ化マイカを１５ｗｔ％添加し、さらに石油系シンナーによって薄めている。液粘度の調整のため、フュームドシリカが３．０ｗｔ％添加されている。フュームドシリカの一次粒子径は２０ｎｍの品を使用した。また、フュームドシリカに生じた表面ＯＨ基は何の修飾もしていない。
　マイカと異なり、フッ化マイカはフェノキシ樹脂やそれを溶解するシンナー類に可溶または良分散するためスプレー塗装する際に均一な塗装が可能となる。不均一な塗装は塗面に凹凸を発生させ、弱点となって耐電圧性を低下させるが、本実施例の接着材媒体４０は分散が良いためにそのようなことを防止できる。さらに、本実施例の接着材媒体では、フュームドシリカが微量添加される。フュームドシリカを添加することにより、接着材媒体４０の粘度の調整が有効に効くため、塗布作業におけるスプレー吐出圧の高低に合わせての粘度調整が容易となる。フュームドシリカの添加量は通常では０．１ｗｔ％～５ｗｔ％の間とすると良く、スプレーにて収容容器３１の外面等への塗装を行う際に、多くのスプレー塗膜厚さの変化への対応が容易となる。
　図４の表は、従来の接着材媒体（塗液）を用いたエポキシ板５２と、本実施例に係る接着材媒体４０を用いて製造したエポキシ板５３、５４の成分及び特徴をまとめたものである。この表において、最初の例５１は、接着材媒体たるエポキシ板を用いない例、即ち、図１Ａで示したように、真空空間を形成する構造体の外側に、直接、樹脂２をモールドするような場合である。
　接着材媒体としてエポキシ系樹脂が混在する塗料が知られている。この接着材媒体（塗液）が５２である。エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂は反応の形態が似ているが、エポキシ樹脂は架橋反応を起こすために熱硬化性樹脂となる。フェノキシ樹脂が硬化後、フェノキシ由来の柔軟な層の硬さを調整するために使用することができる。塗膜の堅牢性が必要な場合に適する。
　エポキシ樹脂５２は、混在させるエポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用い、アミン系硬化剤をほぼ同量、またごくわずかなイミダゾールを更に添加する。接着材媒体（塗液）５２～５４の塗装をする場合は、乾燥後４５μｍとなるようにした。接着材媒体４０へのフュームドシリカの添加量は、１ｗｔ％～３ｗｔ％の間で粘度とすることが好ましく、フュームドシリカの添加することで多くのスプレー塗膜厚さの変化への対応が容易となる。この接着材媒体４０を用いたエポキシ板が５４である。本実施例に係る接着材媒体４０では、フッ化マイカ＋フェノキシ樹脂＋フュームドシリカの塗液となり、この接着材媒体４０を塗装したエポキシ樹脂板５４の耐圧性能を調べたところ、３９．５ｋＶ／ｍｍとなりフェノキシ樹脂層のないエポキシ樹脂５１の値２８ｋＶ／ｍｍより大幅に高くなることが分かった。
　また、－５０℃から＋１１０℃までヒートショック試験をして、耐クラック性を検査したところ、エポキシ板５２～５４に示すように、少なくともフェノキシ樹脂を塗布することで、クラックは発生せずこの性質はフッ化マイカやフュームドシリカを添加しても変化しなかった。以上の通り、本実施例では均一でスプレーに適した粘度に、塗装としての接着材媒体４０の液特性を調整することができ、耐圧の向上、耐クラック性の向上が可能となった。
　図５は、第２の実施例に係る接着材媒体６０の成分とそれらの特徴及び含有量を示す表である。ここでは、真空空間を形成する接着材媒体６０は、主成分たるフェノキシ樹脂６１（４０ｗｔ％）にエポキシ系樹脂６５が５ｗｔ％混在する例である。また、フッ化マイカ６２が１５ｗｔ％、フュームドシリカが３ｗｔ％含まれる。フュームドシリカは一次粒子径が数十ナノメートルと非常に微細であり、表面にＳｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ｓｉ－ＯＨなどの極性を持つ分子鎖が露出している。このため、フェノキシ樹脂との相溶性が良く、粘度を上げる効果が穏やかである。一方で、Ｓｉ－ＯＨ基の一部をアルキル化処理するなどして疎水性をもたせることで、相溶性が下がり、しかしながら微細で添加量がわずかであるために凝集や沈殿を起こさず、添加濃度に対し粘度を急激に上げる特性を発揮する。特に厚塗りをしたい場合などは液の粘度が高い方が液だれを起こしにくいため、またスプレー塗布の際の吐出圧が高い場合には、粘度が高いほど均一に塗膜形成が可能となる。好ましくは、上記までに述べた接着材媒体６０に含まれるフュームドシリカ６４の表面がアルキル基によって修飾される。
　石油系シンナー６３は薄め液であり、さらに、アミン硬化剤が３ｗｔ％含まれる。このような接着材媒体６０を用いることで、図６のように乾燥後のフェノキシ樹脂６１中に島状のエポキシ樹脂硬化物６５が散在した内部構造を持たせることができる。このような樹脂の内部構造とすることで、乾燥後のフェノキシ樹脂６１中に島状のエポキシ樹脂６５の硬化物が散在した、いわゆる海島構造と呼ばれるものであり、接着材媒体６０による塗膜の強靭性を向上させる効果が得られる。
　以上のように、真空バルブ３０の金属部材と外側の樹脂の間に接着材媒体６０が塗布される。真空遮断器１における高電界部位は主として真空バルブ３０の周辺部、特にバルブの両端付近およびその周辺の金属類表面である。この部分を塗装処理することで、高耐圧化の効果がよりよく発揮される。また、線膨張係数の異なる二種の素材間でのテンションを緩和するためにクラックの発生を抑止することができる。
　次に、本発明の第３の実施例について説明する。第３の実施例では、上述した接着材媒体（接着材媒体６０）にゴム系の微粒子（図示せず）が含まれる例について説明する。本実施例の接着材媒体６０にゴム系の微粒子が含まれても良い。ゴム系粒子はフェノキシ樹脂による接着層に柔軟性を与える効果があり、より応力緩和が必要となる場合、たとえば樹脂とセラミック、金属部品との線膨張係数の差が大きい場合に適用すると剥離を起こしにくく、接着性が向上し、かつクラックが発生しない。
　上記のゴム系微粒子は、コアシェル型のゴム微粒子であっても良い。ゴム粒子は本実施例では二層または複数層からなるコアシェルタイプである。ゴムの粒子径は１μｍ以下、１００ｎｍ以上が好ましい。例えば、ゴム粒子を二層として、外層はフェノキシ樹脂との相溶性が高いカルボキシル基や水酸基などが含まれたゴム粒子、例えばニトリルブタジエンゴムのような極性の高いゴム層とし、その表面にアクリル基を持たせる。内部はゴム的な弾力に富むスチレンブタジエンゴムなどが用いられる。このゴム粒子はフェノキシ樹脂に良く分散するため、均一な塗布ができ、液中で凝集や沈殿を起こすことがない。
　ゴム粒子の平均粒子径として７００ｎｍのものを用いた例において、図３に示した成分のうち、フェノキシ樹脂４１を５ｗｔ％だけ減じ、この５ｗｔ％分ゴム粒子に代えた。この接着材媒体４０Ａを用いてヒートショック試験をした結果、－７０℃～１１０℃の試験でもクラックを発生せず、また破壊靭性試験をした結果、図３に示した接着材媒体４０に比較し、破壊靭性が１．７倍になることが確認された。以上のように、実施例３により樹脂２の一層の強靭化を図ることができた。また、同様にゴム粒子を入れる代わりとして、図６のようにエポキシ樹脂６５をゴム粒子と等量導入することによりエポキシ樹脂の層状構造（エポキシ樹脂硬化物６５ａ）がフェノキシ樹脂６１の内部に形成され、より強靭化することができる。
　次に、本発明の第４の実施例について説明する。第４の実施例では、接着材媒体に含まれるフュームドシリカの表面がアルキル基によって修飾されている例である。図７に示すのは通常のフュームドシリカ表面の化学式であり、表面にはシリコン原子と酸素原子、また一部のシリコン原子には水酸基が結合している。このような状態では確かに媒体のチクソトロピー（粘性液体が止まった状態から、動き始めるまでの初期粘度）を上昇させる効果があるが、さらにわずかな量の添加でチクソトロピーを向上させるには、ＯＨをエトキシ、ブトキシ等のアルコキシ類によって修飾することが効果的である。
　図８は、図７で示したＯＨ基がアルコキシ化されている接着材媒体の化学式である。このようなフュームドシリカもごく一般に上市されており、安価に利用することが可能である。本実施例では０．１～１ｗｔ％の塗料への添加により、同等の粘度制御効果を得た。以上のように本実施例により、ごくわずかなフュームドシリカの添加により、塗料の粘度制御が可能となる。
　次に、本発明の第５の実施例について説明する。第５の実施例では、接着材媒体４０又は６０を用いて、接着材としての使用ではなく、表面保護剤（塗料）として使用する。対象とするモールド真空遮断器１等の受配電機器は、第１～第４の実施例と同じである。
　可動電極２１の可動部の作用点側（可動側絶縁棒２７との接続点側）は、モールド用の樹脂２にて覆われる空間内に配置され、その筒状の空間は、可動電極２１の可動方向とは直交する方向に、可動電極２１と所定の距離を隔てるように形成された壁面（内周面）４ａ～４ｃが形成される。このように樹脂２による筒状の覆い部分が形成され、覆い部分のうち可動電極２１の移動範囲と重なる内周面の一部であって固定電極１１に近い側に、即ち図２の破線９０で示す部分に接着材媒体４０又は６０のいずれかが塗布される。この塗布領域９１は、円柱状の可動電極２１の軸方向Ａ１方向に見て、樹脂２の非真空空間４を形成する筒状部分のうち、太径部４ｃの内側の一部と、細径部４ａから太径部４ｂまでのテーパー部４ｂであって、特に高電界となる部位の壁面である。この塗布領域９１はエポキシの樹脂２と空気との界面にあたる上に、真空バルブ３０が位置する真空空間３よりも軸線Ａ１方向の外側（可動側絶縁棒２７側）にあって、可動側絶縁棒２７が位置する部分に相当する。
　このように、第５の実施例では接着材媒体４０又は６０を接着材に用いるだけではなく、特に電界強度が高くなる部位の表面塗装をするための塗料として用いる。第５の実施例は、第１～第４の実施例と併用して用いても良いし、単独で用いても良い。電界強度が高くなる部位に積極的に本発明における接着材媒体４０又は６０を塗布することで、放電あるいは放電による破壊現象を防止することが可能となる。また、同じ電圧であればより薄い樹脂厚によって破壊現象を抑制できるため、本体の小形化及び軽量化が可能となる。尚、樹脂２の非真空空間４を形成する筒状部分のうち、細径部４ａの内側には接着材媒体４０又は６０を塗布していないが、塗布するように形成することも可能である。さらに、非真空空間４を形成する筒状部分のうち、図２の塗布領域９１からみて真空バルブ３０と離れた側の内周面にも接着材媒体４０又は６０を塗布するようにしても良い。
　以上、本発明の実施例を第１～第５の実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例だけに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。フェノキシ樹脂層に含まれるフッ化マイカや、フュームドシリカの含有量は、上述した例に対して適宜増減させても良い。
１…真空遮断器、２…樹脂、３…真空空間、４…非真空空間、５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ…金属部材、７…金属部材、１０…固定側導体、１１…固定電極、１２…接触子、２０…可動側導体、２１…可動電極、２２…接触子、２４…摺動部材、２７…可動側絶縁棒、３０…真空バルブ、３１…収容容器（真空容器）、３２…円筒部材、３３…封着金具、３３ａ…貫通孔、３３ｂ…角部、３４…封着金具、３４ａ…貫通孔、３４ｂ…角部、３５…（円筒部材用）アークシールド、３６…ベローズ、３７…（ベローズ用）アークシールド、３９…空間、４０，４０Ａ…接着材媒体、５０…接着材媒体（塗液）、５１…フェノキシ樹脂、５２…エポキシ樹脂板、５３…エポキシ樹脂、６０…接着材媒体、６１…フェノキシ樹脂、６５ａ…エポキシ樹脂硬化物、９０…塗料塗布部（破線）、９１…塗布範囲

Claims (15)

  1. 　金属製の固定電極と、金属製の可動電極と、前記固定電極と前記可動電極の接触部位を収容する収容容器を有して内部が真空にされたバルブ部材を備え、セラミック及び／又は金属にて形成された前記バルブ部材の外部を樹脂にてモールドするように製造される受配電機器であって、
    　前記収容容器の外面と前記樹脂との間に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として介在させたことを特徴とする受配電機器。
  2. 　前記接着材媒体に、エポキシ系樹脂が含まれることを特徴とする請求項１に記載の受配電機器。
  3. 　前記接着材媒体に、ゴム系の微粒子が混在されることを特徴とする請求項１に記載の受配電機器。
  4. 　前記ゴム系の微粒子は、コアシェル型のゴム微粒子であることを特徴とする請求項３に記載の受配電機器。
  5. 　前記接着材媒体に含まれるフュームドシリカの表面が、アルキル基によって修飾されていることを特徴とする請求項２に記載の受配電機器。
  6. 　前記可動電極の可動部の作用点側は、前記樹脂にて覆われる空間内に配置され、
    　前記空間は、前記可動電極の可動方向とは直交する方向に前記可動電極と所定の距離を隔てるように形成された内周面を有する前記樹脂の筒状の覆い部により形成され、
    　前記覆い部のうち前記可動電極の移動範囲と重なる前記内周面には、前記接着材媒体が塗布されることを特徴とする請求項１に記載の受配電機器。
  7. 　金属製の固定電極と、金属製の可動電極と、
    　前記固定電極と前記可動電極の接触部位を覆うセラミック及び／又は金属性の収容容器を有し、内部が真空にされたバルブ部材を樹脂によってモールドされる受配電機器の製造方法であって、
    　前記バルブ部材の外面と前記樹脂との間に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層を接着材媒体として塗布し、
    　樹脂が塗布されたバルブ部材と、前記固定電極への接続端子と、前記可動電極への接続端子の全体を前記樹脂によってモールドすることを特徴とする受配電機器の製造方法。
  8. 　前記接着材媒体は、フェノキシ樹脂を主成分とし、フッ化マイカ及びフュームドシリカが含まれることを特徴とする請求項７に記載の受配電機器の製造方法。
  9. 　前記接着材媒体には更に、エポキシ系樹脂が含まれることを特徴とする請求項８に記載の受配電機器の製造方法。
  10. 　前記接着材媒体に、ゴム系の微粒子を混在させることを特徴とする請求項８に記載の受配電機器の製造方法。
  11. 　前記ゴム系の微粒子は、コアシェル型のゴム微粒子であることを特徴とする請求項１０に記載の受配電機器の製造方法。
  12. 　前記接着材媒体に含まれるフュームドシリカの表面が、アルキル基によって修飾されていることを特徴とする請求項８に記載の受配電機器の製造方法。
  13. 　前記モールドする工程において、前記可動電極の可動部の周囲であって、前記可動電極とは離間するようにモールドされた前記樹脂による筒状の覆い部を形成し、
    　形成された前記覆い部のうち前記可動電極の移動範囲の内周面に、前記接着材媒体を塗布することを特徴とする請求項７に記載の受配電機器の製造方法。
  14. 　金属製の固定電極と、金属製の可動電極と、前記固定電極と前記可動電極の接触部位を収容する収容容器を有して内部が真空にされたバルブ部材を備え、セラミック及び／又は金属にて形成された前記バルブ部材の外部を樹脂にてモールドするように製造される受配電機器であって、
    　前記可動電極の可動部近傍の樹脂部分は、前記可動電極とは離間する内周面を有する筒状の覆い部を有し、
    　前記覆い部のうち前記可動電極の移動範囲の前記内周面に、フッ化マイカ及びフュームドシリカを含むフェノキシ樹脂層が形成されていることを特徴とする受配電機器。
  15. 　前記フェノキシ樹脂層には、さらにエポキシ系樹脂が含まれることを特徴とする請求項１４に記載の受配電機器。
PCT/JP2024/016748 2023-06-08 2024-05-01 受配電機器及び受配電機器の製造方法 Ceased WO2024252824A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023095043A JP2024176486A (ja) 2023-06-08 2023-06-08 受配電機器及び受配電機器の製造方法
JP2023-095043 2023-06-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024252824A1 true WO2024252824A1 (ja) 2024-12-12

Family

ID=93795231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/016748 Ceased WO2024252824A1 (ja) 2023-06-08 2024-05-01 受配電機器及び受配電機器の製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2024176486A (ja)
WO (1) WO2024252824A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017165811A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社東芝 エポキシ注型樹脂組成物、エポキシ注型樹脂絶縁真空バルブ、およびその製造方法
JP2021051870A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社日立産機システム 鉄道車両用開閉器、及び、その製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017165811A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社東芝 エポキシ注型樹脂組成物、エポキシ注型樹脂絶縁真空バルブ、およびその製造方法
JP2021051870A (ja) * 2019-09-24 2021-04-01 株式会社日立産機システム 鉄道車両用開閉器、及び、その製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024176486A (ja) 2024-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101119945B1 (ko) 주형 수지 조성물 및 그것을 사용한 절연 재료, 절연 구조체
US9508507B2 (en) Gas insulated electrical equipment
CN106133869B (zh) 断路设备
KR20120017845A (ko) 코어-쉘 타입의 필러 입자를 포함하는 복합 시트용 조성물, 이를 포함하는 복합 시트 및 복합 시트의 제조 방법
JP2009102665A (ja) 成形形態の前形成ｅｍｉ／ｒｆｉ遮蔽組成物
WO2017026039A1 (ja) 直流ケーブル、組成物及び直流ケーブルの製造方法
JP6009839B2 (ja) 非直線抵抗材料
JP2012142377A (ja) 非直線抵抗材料およびその製造方法
US11569026B2 (en) Compact dry-type transformer
WO2024252824A1 (ja) 受配電機器及び受配電機器の製造方法
JP2020145328A (ja) モールド機器
CN109449813A (zh) 一种高原高寒型固体绝缘开关设备
CN107686629A (zh) 低阀值场强高机械性能的非线性电导复合物材料
EP1571684A1 (en) Solid-state insulated switchgear, resin molding and method of manufacturing the resin molding thereof
KR101827343B1 (ko) 고전압 절연용 실리콘 고무 조성물
US11532429B2 (en) Dry-type transformer
JP6293387B1 (ja) 塗料、コーティング膜およびガス絶縁開閉装置
JP4046214B2 (ja) 成形用樹脂組成物および電気・電子器具
WO2022123924A1 (ja) 絶縁性樹脂組成物、この硬化物からなる絶縁性部材および電気機器
JP7612500B2 (ja) コイル部品
JP7566658B2 (ja) 真空バルブ
JP4924558B2 (ja) 真空機器およびその製造方法
US12518937B2 (en) Electric switching device for medium- and/or high-voltage uses
JP2024100656A (ja) エポキシ樹脂組成物及びその製造方法、並びにエポキシ樹脂組成物が塗装されたモーター回転子、モータースロット、モーター固定子、モーターコイル、又は電極端子
JP2021163693A (ja) 非線形抵抗材料及びガス絶縁開閉装置並びに発電機コイル

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24819061

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE