JPH06231661A - 樹脂モールド真空バルブ及びその製造方法 - Google Patents

樹脂モールド真空バルブ及びその製造方法

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JPH06231661A
JPH06231661A JP2090893A JP2090893A JPH06231661A JP H06231661 A JPH06231661 A JP H06231661A JP 2090893 A JP2090893 A JP 2090893A JP 2090893 A JP2090893 A JP 2090893A JP H06231661 A JPH06231661 A JP H06231661A
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JP
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resin
vacuum valve
layer
vacuum
molded
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Pending
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JP2090893A
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English (en)
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Yoshihiro Kagawa
芳弘 加川
Michihiko Koyama
充彦 小山
Satoshi Makishima
聡 槙島
Toshio Shimizu
敏夫 清水
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気絶縁性に優れ、組立作業性が改善される
樹脂モールド真空バルブを得る。 【構成】 真空バルブ1の外周と、紫外線により硬化す
るVU硬化樹脂層13を応力緩和のために形成させ、さら
にUV硬化樹脂層13の外周に絶縁補強筒10を形成させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂モールド真空バル
ブ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は代表的な真空バルブの断面図であ
る。
【0003】同図において、真空バルブ1は、絶縁筒2
の両端開口部を固定側端板3、可働側端板4により気密
に封止して真空容器5を形成し、固定軸6は固定側端板
3に真空気密に固定され、可働軸7はベローズ8を介し
て可働側端板4に取り付けられ、真空を保持したまま接
点9の開閉ができるようになっている。
【0004】このような真空バルブ1は、絶縁筒2内を
高電圧に対して優れた絶縁耐力を有する高真空を利用し
て、高真空中で接点9が開閉する時に発生するアークを
直ちに消弧させて、高電圧回路を遮断するものである。
【0005】このように、真空バルブ1は高真空中で接
点9を開閉するので、遮断に必要な電極間距離を短くし
て高電圧回路を遮断できる。このため、真空バルブの電
極を6収納している絶縁筒2をコンパクトにできるとい
う利点がある。
【0006】しかしながら、絶縁筒2がコンパクトにで
きるということは、外側の沿面絶縁距離を短くすること
になり、大気中の汚損物(湿気、塵埃等)が付着した場
合、耐電圧が低下して外部閃洛が発生しやすくなる。こ
のため、真空容器5の外側にエポキシ樹脂等により、汚
損条件を考慮した絶縁外皮を設けることが知られてい
る。
【0007】また、真空容器5の表面に絶縁外皮を直接
形成した場合、互いの持つ熱膨張係数の違いにより発生
する熱応力によってクラックが入ったり、開閉動作時の
衝撃力によって界面が剥離する等の不具合が発生し、製
品としての信頼性を低下させることがある。このため、
上記したクラック、剥離等の不具合をなくす構造の一つ
として、エポキシ樹脂等により実質的に外側沿面絶縁長
さを大きくした絶縁補強筒を予め注型により製作してお
き、これを真空バルブに組み込むようにしたものがあ
る。
【0008】図4はこの構成を示す断面図であり、真空
容器5と絶縁補強筒10との隙間にポリブタジエン,ポリ
ウレタン等のゴム状弾性体11を形成させて、応力誘和を
図ったもので、ポッティング方式といわれている。
【0009】一方、その逆に、予め注型により真空バル
ブの外周に可とう性エポキシ樹脂、ポリブタジエンやポ
リウレタン等のゴム状弾性体11による応力緩和層を形成
した後、機械的特性の優れたエポキシ系注型材料でモー
ルドするというものもある。
【0010】この場合、予め製作される絶縁補強筒10、
またはゴム状弾性体11は、注型金型を用いて加工され
る。注型金型には、モールド品の離型性改善のために金
型表面に離型剤が塗布されており、得られる絶縁補強筒
10、ゴム状弾性体11の表面にも離型剤の被膜が形成され
る。現在、使用されている離型剤の成分はシリコーン系
化合物やフッ素化合物が主流であり、揆水性を有し他の
材料との接着を防止する。
【0011】このため、予め製作された絶縁補強筒10を
用いてポッティング方式で樹脂モールド真空バルブを製
作する場合、絶縁補強筒10とゴム状弾性体11の接着面の
処理は非常に重要であり、現状は有機剤等で洗浄して離
型剤成分を除去後、サンドブラスト等で粗面化して再び
有機溶剤等で洗浄した後にゴム状弾性体11を形成する材
料を流し込むようにしている。また、予め真空バルブ外
周にゴム状弾性体11を形成した後に機械的特性の優れた
エポキシ系注型材料でモールドする場合についても同様
であり、真空バルブ外周に形成されたゴム状弾性体11の
表面には離型剤が付着しているため、有機溶剤等で洗浄
した後にサンドペーパーで粗面化し、再び有機溶剤等で
洗浄後に機械的特性の優れたエポキシ注型材料にてモー
ルドする。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、樹脂モー
ルド真空バルブの製作、特に上記したような材料が接着
する境界面には細心の注意が必要であり、多くの手間を
必要とする。万が一、接着部に剥離部分が存在した場
合、電界集中が起こってコロナ放電特性が著しく低下す
ると共に、絶縁破壊強さの低下等の電気絶縁性が劣って
しまう。
【0013】また、従来の製造方法では、ゴム状弾性体
11の形成に金型を必要とし、材料が硬化するまで数時間
を要している。また、機械的特性の優れたエポキシ系注
型材料でモールドする際に、表面処理を必要とする等、
量産化に対して不向きである。本発明の目的は、生産性
の高い製造方法を提供すると共に、電気絶縁性の優れた
樹脂モールド真空バルブを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明では、絶縁容器の両端を気密封着してなる
真空容器内に接離可能な一対の電極が配設された真空バ
ルブと、真空バルブの外周に形成され且つ紫外線により
硬化する樹脂からなる応力緩和層と、応力緩和層の外周
にモールドされる絶縁層とを有することを要旨とする。
【0015】また第2の発明では、絶縁容器の両端を気
密封着してなる真空容器内に接離可能な一対の電極が配
設された真空バルブを回転させ、紫外線により硬化する
樹脂を供給しながら部分的に紫外線を照射して製造する
ことを要旨とする。
【0016】
【作用】このような構成において、第1の発明では真空
バルブの外周に形成される応力緩和層は紫外線により硬
化する樹脂からなるので、金型を使用しなくても応力緩
和層を形成させることができ、樹脂の硬化時間も短縮で
きる。
【0017】また第2の発明では、真空バルブの外周に
応力緩和層を形成するのに、真空バルブを回転させ、紫
外線により硬化する樹脂を供給しながら部分的に紫外線
を照射するので、金型を使用しなくても応力緩和層を形
成させることができ、さらに樹脂供給部分までの硬化を
防げる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の一実施例を示す樹脂モールド真空
バルブの製造方法を説明するための図、図2は図1によ
り得られる樹脂モールド真空バルブの断面図である。な
お、従来と同様のものについては同一番号を付して説明
を省略する。
【0019】これらの図において、真空バルブ1の外周
に応力緩和層として紫外線により硬化する樹脂(以下、
UV硬化樹脂という)層13を形成させるために、図示し
ない可変速モータで真空バルブ1を回転させ、樹脂タン
ク18に注入されているUV硬化樹脂12、例えばアクリル
系UV硬化樹脂(UVU1002:三洋化成工業(株)製)
を滴下し、光遮蔽板15に設けられた光取入口17から光源
16で発生した紫外線を局部的に照射する。こうすること
により、樹脂タンク18から供給される樹脂供給部分まで
硬化することを防止できる。また、UV硬化樹脂層13の
厚さは、厚さ調整治具14で調整できるようにしている。
この際、真空バルブ1の外周にまずUV硬化樹脂12を塗
布またはディッピイングによって形成された後、この真
空バルブ1を回転させながら紫外線を局部的に照射させ
てもよい。
【0020】このようにして得られた真空バルブを絶縁
補強筒10を形成するために図示しない金型に組み込み、
予め規定の条件で予熱し、ビスフェノールA型エポキシ
樹脂100 重量部、変性酸無水物硬化剤85重量部をマトリ
ックスとし、充填剤として平均粒径 1.0μm以下のシリ
カ粉末 150重量部、繊維長30〜 100μmのガラス短繊維
250重量部を混合した樹脂組成物に硬化促進剤を規定量
添加した注型材料でモールドする。以上のようにしてモ
ールドした後、規定の条件で一次硬化させてから離型
し、さらに二次硬化を行って完全硬化する。
【0021】次に、上記のようにして製作された図2に
示す本発明による樹脂モールド真空バルブ19と、前述し
た図4に示す絶縁補強筒10とポリウレタン樹脂のゴム状
弾性体11を用いた真空バルブとについて、熱衝撃試験後
にインパルス耐電圧試験をしたところ次の表に示す結果
を得た。
【0022】熱衝撃試験は、樹脂モールド品の信頼性試
験の一つとして行われるもので、繰り返し熱衝撃を加
え、絶縁補強筒10またはゴム状弾性体11と絶縁円筒2の
熱膨張係数の相違から発生する熱応力によって相互間の
剥離、絶縁補強筒10のクラックの発生の有無を調査する
ものである。
【0023】本発明で用いた熱衝撃試験の条件は、98〜
100℃の温水中に1時間浸漬し、温水中から取りだした
後、直ちに0〜2℃の冷水中に1時間浸漬するのを1サ
イクルとして10サイクルまで行う。また、本発明で使用
した真空バルブは、定格6.9kV 用であるが熱衝撃試験後
のインパルス耐電圧の規格は±85kV以上である。
【0024】
【表1】 表1に示すように熱衝撃試験後のインパルス耐電圧は、
図4の樹脂モールド真空バルブの場合、5ケ中2ケが破
壊した。これに対して本発明による樹脂モールド真空バ
ルブは、熱衝撃試験後でも規定のインパルス耐電圧を十
分満足し、接着部に剥離のないことがわかる。
【0025】以上のように本実施例によれば、UV硬化
樹脂は紫外線を照射した部分のみ硬化し、硬化時間は紫
外線の照射によって数秒で完了することから真空バルブ
表面に形成された未硬化のUV硬化樹脂が垂れ落ちる前
に硬化するので、金型を必要とせずにUV硬化樹脂層1
3、すなわち応力緩和層を形成することができる。従っ
て、得られたUV硬化樹脂層13の界面には離型剤等のよ
うな接着を阻害する物質が存在しないため、シリカ粉末
とガラス短繊維を高密度に含有した絶縁補強筒10の接着
も向上し、サンドブラスト等の処理も不要となる。
【0026】また、UV硬化樹脂12の弾性率が 150〜30
0 kgf/mm2 であるのに対して、絶縁補強筒10に用いた注
型材料の弾性率が1500〜1600kgf/mm2 であり、UV硬化
樹脂12が柔らかいために応力緩和層として著しくその機
能を向上させ、樹脂モールド真空バルブ19の耐クラック
性を向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】以上のように第1の発明によれば、真空
バルブの外周に紫外線により硬化する樹脂からなる応力
緩和層を形成させ、この応力緩和層の外周に絶縁層をモ
ールドしたので、電気絶縁性を向上させることができ
る。
【0028】また第2の発明によれば、真空バルブを回
転させ、紫外線により硬化する樹脂を供給しながら部分
的に紫外線を照射して製造するので、生産性を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の樹脂モールド真空バルブの製造方法の
一実施例を説明するための図。
【図2】本発明の樹脂モールド真空バルブの一実施例を
示す断面図。
【図3】代表的な真空バルブの断面図。
【図4】従来の樹脂モールド真空バルブの断面図。
【符号の説明】
5…真空容器、10…絶縁補強筒、13…UV硬化樹脂層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 敏夫 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁容器の両端を気密封着してなる真空
    容器内に高離可能な一対の電極が配設された真空バルブ
    と、この真空バルブの外周に形成され且つ紫外線により
    硬化する樹脂からなる応力緩和層と、この応力緩和層の
    外周にモールドされる絶縁層とを有する樹脂モールド真
    空バルブ。
  2. 【請求項2】 前記応力緩和層は、アクリル系樹脂であ
    ることを特徴とする請求項1記載の樹脂モールド真空バ
    ルブ。
  3. 【請求項3】 前記絶縁層は、シリカ粉末とガラス短繊
    維を有することを特徴とする請求項1または請求項2の
    いずれかに記載の樹脂モールド真空バルブ。
  4. 【請求項4】 絶縁容器の両端を気密封着してなる真空
    容器内に接離可能な一対の電極が配設された真空バルブ
    を回転させ、紫外線により硬化する樹脂を供給しながら
    部分的に紫外線を照射したことを特徴とする樹脂モール
    ド真空バルブの製造方法。
JP2090893A 1993-02-09 1993-02-09 樹脂モールド真空バルブ及びその製造方法 Pending JPH06231661A (ja)

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