JPH0727739B2 - ガス封入絶縁機器用の防爆碍管及びその製造法 - Google Patents

ガス封入絶縁機器用の防爆碍管及びその製造法

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JPH0727739B2
JPH0727739B2 JP2340785A JP34078590A JPH0727739B2 JP H0727739 B2 JPH0727739 B2 JP H0727739B2 JP 2340785 A JP2340785 A JP 2340785A JP 34078590 A JP34078590 A JP 34078590A JP H0727739 B2 JPH0727739 B2 JP H0727739B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ガス封入絶縁機器の内部のガス圧により碍管
が破壊された場合にもその破片の飛散を防止して二次災
害を防止することができるようにしたガス封入絶縁機器
用の防爆碍管及びその製造法に関するものである。
(従来の技術) 上記の目的で磁気製の碍管の内面に絶縁材料からなる皮
膜を形成した防爆碍管は従来から知られており、その代
表的なものは碍管内面に合成樹脂やエラストマーを単層
に接着した構造のものである。
ところが、このような単層の被膜を接着した防爆碍管
は、第3図に示すように何らかの原因で碍管(11)が割
れた場合には、皮膜(12)に内圧力が衝撃的に加わり、
かつ皮膜(12)が碍管(11)に接着されているためにそ
の力は碍管(11)の割れ目(13)の内表面側に集中す
る。この応力分布は第3図に示した通りであり、この集
中応力により皮膜(12)が容易に裂けてしまうために充
分な防爆効果を得られない欠点がある。
そこで本出願人はこのような従来の碍管と一体化された
単層の皮膜を持つ防爆碍管の欠点を解決するために、特
開昭61−264612号公報に示すように2種類の材質からな
る皮膜を碍管の内側に非接着状態で形成した防爆碍管を
先に開発した。ところがこのような防爆碍管は何らかの
原因で碍管が割れると皮膜が碍管に接着されていないた
めに内圧力が皮膜全体に加わり、皮膜が風船状に膨脹し
その結果皮膜は伸びて薄くなる。内圧力により皮膜に生
ずる応力は直径に比例し厚さに反比例するために膨脹に
より応力が増大し皮膜は更に膨脹してついには破裂する
こととなる。しかも碍管と皮膜とが接着されていないた
めに碍管の破片は四方に自由に飛散し、やはり充分な防
爆効果は期待できない欠点があった。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記した従来の問題点を解消して、何らかの原
因で碍管が割れた場合にもその破片の飛散を最小限にと
どめることができるガス封入絶縁機器用の防爆碍管及び
その製造法を提供するために完成されたものである。
(課題を解決するための手段) 上記の課題は、碍管の内表面に、硬度が低く弾力性に優
れた絶縁材料からなり碍管と接着された第1皮膜と、硬
度が高く機械的強度に優れた絶縁材料からなり第1皮膜
の内表面に接着された第2皮膜とを形成し、かつ第1皮
膜の厚さを1〜2mmとし、第2皮膜の硬さを第1皮膜の
硬さよりも20以上大きくしたことを特徴とするガス封入
絶縁機器用の防爆碍管によって解決される。
また上記の課題は、碍管を回転させつつその内表面に硬
度が低く弾力性に優れた絶縁材料をライニングしたう
え、その内表面に硬度が高く機械的強度に優れた絶縁材
料をライニングすることにより、厚さが1〜2mmの第1
皮膜と、第1皮膜の硬さよりも20以上大きい硬さの第2
皮膜とからなる2層のライニング層を形成することを特
徴とするガス封入絶縁機器用の防爆碍管の製造法によっ
て解決される。
なお、本明細書における皮膜の硬さはJIS K 6301に規定
されるスプリング硬さを意味するもので、その規定によ
りJIS A と表示されるものである。
以下に本発明を図面を参照しつつ詳細に説明する。
第1図において、(1)は磁器製の碍管であり、(2)
はその内表面に形成された第1皮膜、(3)は更にその
内表面に形成された第2皮膜である。
第1皮膜(2)は硬度が低く弾力性に優れた絶縁材料か
らなるものであり、例えば軟質ウレタン樹脂が用いられ
る。第1皮膜(2)の厚さは1〜2mmとされている。ま
た第2皮膜(3)は第1皮膜(2)よりも20以上硬度が
高く、機械的強度に優れた絶縁材料からなるものであ
り、例えば硬質ウレタン樹脂が用いられる。第1皮膜
(2)は接着剤層を介し碍管(1)の内表面に接着され
ており、また第2皮膜(3)は接着剤層を介在させるこ
となく第1皮膜(2)の内表面に直接接着されている。
このような2層の皮膜を碍管(1)の内表面に形成する
には、内表面に接着剤を塗布した碍管(1)を回転させ
つつその内表面に軟質ウレタン樹脂を流下させてライニ
ングし第1皮膜(2)を形成した後、第1皮膜(2)が
活性状態にあるうちに硬質ウレタン樹脂を直接第1皮膜
(2)の内表面に同様に流下させてライニングし、第2
皮膜(3)を形成する方法を採ることができる。
(作用) このように構成された本発明のガス封入絶縁機器用の防
爆碍管は、ガスブッシングのような内部に絶縁性の高圧
ガスが封入されたガス封入絶縁機器に取り付けて使用さ
れるものである。そして何らかの理由により碍管(1)
が割れた場合には、第2図のようにその割れ目(4)に
沿って第1皮膜(2)が裂けるが、第2皮膜(3)の硬
度、強度が第1皮膜(2)よりも大きいので割れ目
(4)の進行は第1皮膜(2)で停止する。
この場合、内圧力により第1皮膜(2)と第2皮膜
(3)とからなるライニング層は膨脹しようとするが、
碍管(1)と第1皮膜(2)、第1皮膜(2)と第2皮
膜(3)とは相互に接着されているためにライニング層
の伸びは主として碍管(1)の割れ目(4)の部分のみ
で生じ、その他の部分はほとんど伸びることがない。こ
のため、従来のように膨脹→直径の増大→肉厚の減少→
応力増大→膨脹による自滅的な破裂が生ずることはな
い。また第1皮膜(2)は弾力性に優れた絶縁材料によ
り構成されているため、碍管(1)の割れ目(4)の部
分における第1皮膜(2)の伸びにより第2皮膜(3)
の応力は緩和され、第2皮膜(3)の厚さにほぼ比例し
た強度を期待することができる。更に第2皮膜(3)は
硬度が高く機械的強度に優れた絶縁材料からなるので、
第2皮膜(3)が裂けるにはかなり高い内圧力を要する
こととなるうえ、仮に第2皮膜(3)が部分的に裂けた
としてもこれに接着している第1皮膜(2)によって碍
管(1)の割れ目(4)部分の第2皮膜(3)の応力は
緩和され、容易には裂けが進行しない。そしてこの間に
部分的な第2皮膜(3)の裂け目から内部のガスが徐々
に放出され、爆発事故やこれに伴う碍管の破片の飛散を
防止することができる。
以下に皮膜の厚さや硬度と防爆効果との関係を実施例に
基づいて説明する。
(実施例) 第4図は第1皮膜(2)の硬さを変えた場合の爆発実験
結果を示すものである。実験は碍管の内表面に表1に示
す通りの種々の硬さのウレタン製の第1皮膜(2)と第
2皮膜(3)とをライニングし、この碍管の内部に圧縮
絶縁ガスを封入し、先端が鋭角のハンマーで碍管の胴部
を打撃して破壊し、皮膜の状態及び碍管の破片の飛散状
況を観察した。そして皮膜が裂けず碍管の破片の飛散の
ないものを○、皮膜が部分的に小さく裂けガスが徐々に
放出されて破片の飛散のないものを□、皮膜が部分的に
大きく裂けガスが瞬時に放出されて一部の破片が飛散し
たものを△、皮膜が大きく裂けガスが瞬時に放出されて
大部分の破片が飛散したものを☆とした。
第4図の結果によれば、第2皮膜(3)の硬さを90とし
た場合、第1皮膜(2)の硬さが73である程度の効果が
認められ、第1皮膜(2)の硬さを55とすると顕著な特
性の向上が認められる。
第5図は第1皮膜(2)として表1の番号1のウレタン
をライニングし、また第2皮膜(3)として表1の第2
皮膜をライニングした2層ライニングの碍管と、表1の
第2皮膜のみをライニングした1層ライニングの碍管と
について、皮膜の厚さを変えて前記と同様に爆発実験し
た結果を示すものである。表中の記号は第4図の場合と
同様の意味を表すが、白抜きの記号は2層ライニングの
碍管を示し、黒塗りの記号は1層ライニングの碍管を示
している。
この実験から、2層ライニングの碍管は皮膜の厚さにほ
ぼ比例して防爆性能が向上するが、1層ライニングの碍
管は皮膜の厚さを増加させてもそれ程防爆性能の向上が
認められないことがわかる。これは前記のように碍管の
割れ目の部分の応力集中によるものと考えられる。
第6図は、第1皮膜(2)を厚さを変えて効果的な第1
皮膜(2)の厚さを確認した結果を示すもので、これに
よれば第1皮膜(2)の厚さは1.5mm程度あれば効果が
あることが分かる。
以上の実験結果から、第1皮膜(2)と第2皮膜(3)
の硬さに20以上の差を付け、第1皮膜(2)の厚さを1
〜2mmとすれば、1層ライニングだけの碍管に比較して
防爆性能を格段に向上できることが確認された。第1皮
膜(2)の厚さを2mmより厚くしても顕著な効果の増加
は認められない。
なお、第2皮膜(3)の引張強度は碍管の直径、あるい
は内圧力の大きさによって選定可能であり、例えば内圧
力がガス用機器で通常使用される3〜6Kgf/cm2の場合、
碍管の直径が小さい場合には第2皮膜(3)の引張強度
を150〜200Kgf/cm2以上、碍管の直径が大きい場合には4
00〜500Kgf/cm2以上としておけば、第2皮膜(3)の厚
さが数mm〜十数mmあれば破片の飛散を防止することがで
きる。
このように本発明の防爆碍管は、第1皮膜(2)と第2
皮膜(3)の硬度、強度等を適切に選択すれば内圧力が
高くまた直径の大きい碍管にも適用することができ、優
れた防爆効果を得ることができるものである。
なお本発明によれば、皮膜の材質として耐アーク性にも
優れた材料を選定することにより、防爆性能とともに耐
アーク性にも優れた碍管を得ることができる。また防爆
効果の点から耐アーク性に優れた材料を使用できない場
合には、第2層(3)の内側に耐アーク性に優れた材料
を同様にライニングして第3層を形成することにより耐
アーク性の向上を図ることができる。
更に本発明はガス絶縁機器用の防爆碍管を直接の対称と
するものであるが、耐油性に優れた材料を同様にライニ
ングすることにより、油絶縁機器にも使用することがで
きる。このように多層ライニング構造とすることによ
り、用途、使用範囲を拡大することができる。
なお本発明は次のように具体化することもできる。
(1)前記実施例では皮膜材料としてウレタンゴムを使
用したが、これに代えて天然ゴム、シリコンゴム、ブチ
ルゴム等の各種ゴム、アイオノマー樹脂、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ス
チレン・ブタジエン樹脂等の各種樹脂を使用してもよ
い。あるいは強度向上を目的として、前記ゴムや樹脂に
ガラス繊維等を混入した材料を使用することもできる。
(2)磁器との接着性に優れた材料を使用した場合に
は、碍管を構成する磁器と第1皮膜(2)との間に接着
剤を介在させず、直接碍管の内面にライニングしてもよ
い。また第1皮膜(2)と第2皮膜(3)との間の接着
強度が不足する場合には、適切な接着剤を用いてもよ
い。
(発明の効果) 以上に説明したように、本発明の防爆碍管は性状の異な
る第1皮膜と第2皮膜とを効果的に組み合わせることに
より、碍管が割れた際の碍管の破片の飛散を防止したも
のである。また本発明の防爆碍管の製造法によれば、上
記の防爆碍管を容易に製造することができる。
よって本発明は従来の問題点を解消したガス封入絶縁機
器用の防爆碍管及びその製造法として、産業の発展に寄
与するところは極めて大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す垂直断面図、第2図はそ
の割れ目部分の水平断面図、第3図は従来の単層の皮膜
を持つ防爆碍管の割れ目部分の水平断面図、第4図は第
1皮膜の硬さと防爆性能との関係を示すグラフ、第5図
は皮膜の厚さと防爆性能との関係を示すグラフ、第6図
は第1皮膜の厚さと防爆性能との関係を示すグラフであ
る。 (1):碍管 (2):第1皮膜 (3):第2皮膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉 雅文 福岡県八女市吉田1282番地2 (56)参考文献 特開 昭61−264612(JP,A) 特開 昭62−145609(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】碍管の内表面に、硬度が低く弾力性に優れ
    た絶縁材料からなり碍管と接着された第1皮膜と、硬度
    が高く機械的強度に優れた絶縁材料からなり第1皮膜の
    内表面に接着された第2皮膜とを形成し、かつ第1皮膜
    の厚さを1〜2mmとし、第2皮膜の硬さを第1皮膜の硬
    さよりも20以上大きくしたことを特徴とするガス封入絶
    縁機器用の防爆碍管。
  2. 【請求項2】碍管を回転させつつその内表面に硬度が低
    く弾力性に優れた絶縁材料をライニングしたうえ、その
    内表面に硬度が高く機械的強度に優れた絶縁材料をライ
    ニングすることにより、厚さが1〜2mmの第1皮膜と、
    第1皮膜の硬さよりも20以上大きい硬さの第2皮膜とか
    らなる2層のライニング層を形成することを特徴とする
    ガス封入絶縁機器用の防爆碍管の製造法。
JP2340785A 1990-11-30 1990-11-30 ガス封入絶縁機器用の防爆碍管及びその製造法 Expired - Lifetime JPH0727739B2 (ja)

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