JPH03103018A - 絶縁スペーサ - 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】 〔発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、ガス絶縁開閉装置において、導体支持に用い
らる絶縁スペーサに関するものである。

（従来の技術） ガス絶縁開閉装置において、導体支持に用いらる絶縁ス
ペーサとしては、つぎのようなものが提案されている。

すなわち、第２図に示すように、導体ｌを電極２を介し
て、絶縁支持するために、絶縁スペーサ１０が用いられ
ている。この絶縁スペーサ１０は、フランジ１０ｂにモ
ールドされたプッシュ４を介してタンク３及びスタッド
６において連結されている。さらに、絶縁スペーサ１０
の内部には、電界を緩和するために、シールド５が埋設
されている。ここで、絶縁スペーサ１０の絶縁部１０ａ
は、一般的に、化学的安定性及び高い機械的強度などの
観点から熱硬化性であるエボキシ樹脂をベースとして、
これにアルミナ（Ａ　１　２　０３　）や、シリカ（８
１０２）などの無機物粒子を充填した材料で注型により
製造されている。

第３図は、以上のような絶縁スペーサ１０の絶縁部１０
ａの製造過程における熱変化の概略を示したグラフであ
る。

即ち、エボキシ樹脂と無機物粒子を金型に注入した後、
１次硬化（温度ＴＬ）を経て離型した後、２次硬化（温
度Ｔ２）を行い、その後、室温まで除冷する。この時、
一般には、Ｔ１は１００度前後で約１０ｈｒＳＴ２は１
３０度前後で約１０ｈｒであり、２次硬化中は、温度は
均一に保たれている。

一方、実使用状態での絶縁スペーサ１０内の温度分布は
、必ずしも一様ではなく、導体１が通電することにより
、発熱するため、導体１に近い側で温度が高く、タンク
３に近い側で温度が低くなるのが普通である。ここで絶
縁スペーサ１０の被子最高温度Ｔｍａｘは外気温プラス
５０〜６０度であり、外気温の高い夏期では、１００度
程度に上昇することがある。

ところで、近年、タンク３の直径を小さくしてガス絶縁
開閉装置の縮小化を行う要求が高いが、タンク３が小さ
くなると、絶縁スペーサ１０の被子最高温度であるＴｍ
ａｘがさらに上昇し、絶縁スペーサのクリープ変形が大
きくなるという問題が生じていた。さらに、絶縁スペー
サ１０には、種々の外力が作用しており、例えば、ガス
区分用スペーサの両側で封入ガスが異なる場合、その差
圧分の圧力でクリープ変形が進行することなどが、知ら
れている。そこで、タンク３を小さくして、絶縁スペー
サ１０の被子最高温度Ｔｍａｘが上昇しても、クリープ
変形が大きくならないようにするためには、エポキシ樹
脂の耐熱性能を向上させる必要があった。

なお、樹脂の耐熱性をクリープ変形の観点から見た場合
、使用可能な最高温度Ｔｍａｘは、樹脂のガラス転位温
度Ｔｇよりも、２０度前後低めになるのが一般的である
。これを式で示すと、Ｔｍａｘ，”Ｔｇ−２０　（ＯＣ
）　　　　　　（１）そこで、樹脂の耐熱性を上げるた
めには、Ｔｇ点を高めれば良い。このＴｇ点は、２次硬
化温度Ｔ２に比例して高くなり、一例として、ビスフェ
ノールＡ系のエボキシ樹脂で、硬化前として、無水フタ
ル酸を用いる場合は、ほぼ、次の関係が成立する。

Ｔｇ＝Ｔｚ　　　（５〜１０）（０Ｃ）　　　　（２）
以上の式（１）、（２）より、次の式を求めることがで
きる。

Ｔｍａｘ，ａＴ２−　（２５　〜３０）（ＯＣ）　　（
３）この関係は、広い温度範囲で厳密に成立するもので
はないが、Ｔ２として、１００〜１６０度の範囲では、
大抵、或立する。そこで、式（３）より、２次硬化温度
Ｔ２を１５０度とすれば、樹脂の使用可能温度は１２０
〜１２５度となる。

しかしながら、一般的には、耐熱性の高い樹脂は、室温
や低温では、脆性破壊を生じやすいという欠点がある。

．つまり、第２図に示したように、比較的温度が高くな
らない部位にモールドしたプッシュ４やシールド５など
の部位には、樹脂とモールドする金属との線膨脹係数が
一致しないため、熱応力が存在する。しかし、耐熱性の
高い樹脂を使用した場合、このような部位から熱応力に
よって、脆性破壊が発生しやすい。従って、樹脂の耐熱
性を高めるだけでは、クレープ変形と、脆性破壊の両方
を防ぐことが困難であった。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来技術においては、クリープ変形を小
さくするために樹脂の耐熱性を上げると、室温や低温で
、脆性破壊が起こり易くなり、絶縁スペーサ内部に一体
モールドされたプッシュやシールド部から熱応力により
、破壊され易くなるという欠点があり、耐熱性と信頼性
の両方を兼ね備えた絶縁スペーサを製造することは極め
て困難であった。

本発明は、上記のような課題を解決するために提案され
たものであり、耐熱性及び室温や低温でも高い破壊強度
を有する優れた絶縁スベーサを提供することを目的とす
る。

［発明の構戊］ （課題を解決するための手段） 本発明の絶縁スペーサは、上記の目的を達成するために
、エポキシ樹脂をベースとして無機物粒子を充填した材
料を注型して１次硬化を行い、次いで実使用状態で高温
となる導体付近を、その他の部分よりも高い温度として
２次硬化を行ったことを特徴とするものである。

（作川） 上記のような構戊を有する本発明においては、１次硬化
された絶縁スベーサの導体付近のみを、その他の部分よ
りも高い温度により２次硬化を行うため、高い耐熱性を
得ることができる。

一方、高い耐熱性を必要としない導体付近以外の部分は
、導体付近と比べて低い温度によって、２次硬化を行う
ため、樹脂とモールドする金属との線膨脹係数に大きな
差が生じることがない。そのため、熱応力が小さくなり
、室温や低温でも、脆性破壊が起きにくい特性を有する
ことができる。

従って、本発明による絶縁スペーサは、耐熱性と高い強
度特性の両方を兼備することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する。

なお、従来の遮断器と同一部材に付いては、同一符号を
付し、説明は省略する。

即ち、第１図は、１次硬化過程を終了して離型した後の
絶縁スペーサ３０が２次硬化炉２０内に置かれた状態を
示している。２次硬化炉２０内は、ヒータ２１により加
熱されており、同時に、耐熱性を必要とする部分だけを
覆うよう、耐熱性の高い物質で作られた保温型１１が設
けられている。

この保温型１１には、局所加熱用のヒータ２２が配設さ
れており、この部分のみを１５０度程度に加熱するよう
になっ゜ている。一方、他の部分は、ヒータ２１により
、１３０度程度に保たれている。

この状態で１０時間ほど加熱を行う。その後、保温型１
１をとり、室温まで除冷して、注形を完了させる。

以上のような２次硬化過程によって、本実施例の絶縁ス
ベーサ３０は、耐熱性を必要とする部分が周囲と比べて
約２０度高温で加熱されているため、樹脂に高い耐熱性
を付与することができる。

従って、クリープ変形を小さくすることができる。

と同時に、耐熱性よりも脆性破壊に対する強度が重視さ
れる部分に関しては、低い温度で硬化が行われるため、
樹脂及びモールドする金属の膨脹率の差から発生する熱
応力が弱く、脆性破壊が置きにくい。

なお、本発明は、以上のような一実施例に限定されるも
のではなく、ヒータ２２に代えて、高周波加熱によって
、局所加熱しても良い。

［発明の効果］ 以」二述べた通り、本発明によれば、実使用状態で高温
となる導体付近に対して、その他の部分よりも高い温度
で２次硬化を行うことにより、高い耐熱性を与えてクリ
ープ変形を小さくすることが可能であると共に、その他
の部分は、導体付近寄りも低い温度で２次硬化されるた
め、室温や低温のような大きい熱応力を発生させる条件
下でも、高い破壊強度を有するができ、信頼性の高い優
れた絶縁スペーサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の絶縁スペーサの２次硬化方法を示す
模式図、第２図は一般的なガス絶縁開閉装置の断面図、
第３図は絶縁スペーサの注形時の温度変化グラフ、第４
図は絶縁スペーサの実使用状態における温度分布のグラ
フである。 １・・・導体、２・・・電極、３・・・タンク、４・・
・プッシュ、５・・・シールド、６・・・スタツド、１
０・・・絶縁スペーサ、１１・・・保温型、２０・・・
２次硬化炉、２１、２２・・・ヒータ、３０・・・絶縁
スペーサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガス絶縁開閉装置に配設される導体を支持する絶縁スペ
   ーサにおいて、 エポキシ樹脂をベースとして無機物粒子を充填した材料
   を注型して１次硬化を行い、次いで実使用状態で高温と
   なる導体付近を、その他の部分よりも高い温度として２
   次硬化を行ったことを特徴とする絶縁スペーサ。