JPH11312421A - ポリマーsp碍子用frp筒及びその製造方法 - Google Patents

ポリマーsp碍子用frp筒及びその製造方法

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JPH11312421A
JPH11312421A JP11890298A JP11890298A JPH11312421A JP H11312421 A JPH11312421 A JP H11312421A JP 11890298 A JP11890298 A JP 11890298A JP 11890298 A JP11890298 A JP 11890298A JP H11312421 A JPH11312421 A JP H11312421A
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JP
Japan
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frp cylinder
polymer
insulator
cylinder
frp
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Withdrawn
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JP11890298A
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English (en)
Inventor
Tetsuya Nakayama
哲也 中山
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コストを上昇することがなく小径でかつ薄肉の
設計を可能とするポリマーSP碍子用FRP筒及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】FRP筒2と、FRP筒2の外周に設けた
胴部4と複数の笠5とからなるゴム製の外被3とから構
成されたポリマーSP碍子用FRP筒1であって、FR
P筒2の内周に、FRP筒2の中心に向かって突出する
リブ部12−1〜12−4を設けてFRP筒2を構成す
る。また、上記構成のFRP筒2を、マンドレルにリブ
部12−1〜12−4を形成するための溝を形成し、こ
の溝に繊維を巻き溝の部分を埋めた後、得られたマンド
レルに対しフィラメントワインディング法で円筒部分1
1を形成することで製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、FRP筒と、FR
P筒の外周に設けた胴部と複数の笠とからなるゴム製の
外被とから構成されたポリマーSP碍子用FRP筒及び
その製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、母線支持、断路器等の電力用機器
を構成するポリマーSP(ステーションポスト)碍子と
して、FRP筒と、FRP筒の外周に設けた胴部と複数
の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポリマー
SP碍子が使用されている。図5(a)、(b)はこの
ような従来のポリマーSP碍子の一例の構成を示す図で
あり、図5(a)はその一部断面で示す側面図を、図5
(b)は図5(a)のA−A線に沿った断面図をそれぞ
れ示している。図5に示す例において、ポリマーSP碍
子51は、FRP筒52とゴムからなる外被53とから
構成されている。また、外被53は、FRP筒52の外
周面全体に設けられた胴部54と、この胴部54から突
出する複数の笠55とから構成されている。そして、F
RP筒52の両端部には、フランジ金具56を設けてい
る。
【0003】上述したポリマーSP碍子51に使用され
るFRP筒52は、コスト、生産性、電気的・機械的性
能を総合的に評価して、図6に示すように、マンドレル
57上に図示しない離型剤を介してエポキシ樹脂とアミ
ンもしくは酸無水物系の硬化剤を配合した樹脂を含浸さ
せたガラスロービング58を清浄な室内でボイドの発生
を抑制しながら複数本同時に巻き付けるフィラメントワ
インディング法により作製されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した構造のポリマ
ーSP碍子51では、実使用にあたり、図5に示すよう
に、ポリマーSP碍子51の中心軸に対し垂直方向に曲
げ荷重Fが加わる。そのため、ポリマーSP碍子51で
は曲げ破壊強度が設計の指標になるが、この曲げ破壊強
度に加えて、曲げ荷重Fが加わった時の頂部のたわみ量
が設計の指標となることがある。ポリマーSP碍子51
のたわみ量については、曲げ荷重Fが主として加わるF
RP筒52の材料特性、すなわちたわみは材料のヤング
率と断面2次モーメントの値で決まり、FRP筒52の
ヤング率が磁器の数分の1であることから、同じ寸法
(断面形状)であればたわみが磁器碍子に比べて数倍大
きくなる。このため、ポリマーSP碍子51において、
コストの大幅な上昇を伴わないたわみの低減方法が重要
な問題となっていた。
【0005】ここで、たわみを低減するためにFRP筒
52の肉厚を厚くすることが考えられるが、FRP筒5
2の上述したフィラメントワインディング法による製造
上の制約からその肉厚を厚くすることにも制約がある。
そのため、ポリマーSP碍子51において、FRP筒5
2をいかに小径でかつ薄肉で設計するかが価格を支配し
ていた。また、径を大きくする事は、外被成形用の金型
コストや接続される部品コスト等を上昇させることにも
なっていた。
【0006】本発明の目的は上述した課題を解消して、
コストを上昇することがなく小径でかつ薄肉の設計を可
能とするポリマーSP碍子用FRP筒及びその製造方法
を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のポリマーSP碍
子用FRP筒は、FRP筒と、FRP筒の外周に設けた
胴部と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成され
たポリマーSP碍子用FRP筒であって、FRP筒の内
周に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設け
たことを特徴とするものである。
【0008】また、本発明のポリマーSP碍子用FRP
筒の製造方法は、上記構成のポリマーSP碍子用FRP
筒を製造する方法において、マンドレルにリブ部を形成
するための溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝の部分を
埋めた後、得られたマンドレルに対しフィラメントワイ
ンディング法で円筒部分を形成することを特徴とするも
のである。
【0009】本発明では、FRP筒の内周に、FRP筒
の中心に向かって突出するリブ部を設けること、言い換
えると、FRP筒の断面を円筒部とその内径に一体化さ
れたリブ部とで構成することで、FRP筒の断面2次モ
ーメントを大きくでき、小径でも曲げ荷重の加わる方向
への曲げ剛性を効果的に高めることができる。そのた
め、このFRP筒を利用してポリマーSP碍子を構成す
れば、高い耐曲げ荷重およびたわみ特性を有するポリマ
ーSP碍子を低コストで得ることができる。なお、リブ
部をFRP筒の中心軸に対し対称の位置に設けた少なく
とも一対のリブから構成すると、上記作用をより効果的
に達成できるため好ましい。
【0010】また、上記構成のポリマーSP碍子用FR
P筒を製造するには、マンドレルにリブ部を形成するた
めの溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝の部分を埋めた
後、得られたマンドレルに対しフィラメントワインディ
ング法で円筒部分を形成することで、低コストでリブ部
が一対に形成されたFRP筒を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明のFRP筒を利用し
たポリマーSP碍子の一例の構成を示す図であり、図1
(a)はその一部断面で示す側面図を、図1(b)は図
1(a)のA−A線に沿った断面図をそれぞれ示してい
る。図1に示す例において、ポリマーSP碍子1は、F
RP筒2とゴムからなる外被3とから構成されている。
また、外被3は、FRP筒2の外周面全体に設けられた
胴部4と、この胴部4から突出する複数の笠5とから構
成されている。そして、FRP筒2の両端部には、フラ
ンジ金具6を設けている。
【0012】本発明の特徴は、FRP筒2を、円周部分
11とこの円周部分11の内周に互いに90度の角度離
間して設けられた4本のリブ12−1〜12−4とから
構成した点である。本発明においてリブの数が4本に限
定されず、必要に応じてリブの数を変更できることはい
うまでもない。各リブ12−1〜12−4は、それぞれ
全長にわたって同じ厚さ及び高さの同一形状を有し、軸
方向に巻回した繊維から構成され、円筒部分11と一体
化されている。また、円筒部分11を、製造上許される
厚さで全体を構成している。そのため、円筒部分のみか
ら構成される従来のFRP筒と上述した構成の本発明の
FRP筒2とを比較すると、両者が同一径だとすると、
リブ12−1〜12−4を設けた分だけ、本発明のFR
P筒2の断面2次モーメントは従来のFRP筒の断面2
次モーメントより大きくなり、図1の曲げ荷重Fに対す
る曲げ剛性を高めることができる。
【0013】ここで、ポリマーSP碍子は超高圧の線路
まで使用されるから、FRP筒にもガラス繊維と樹脂が
十分に接着しボイドの影響のない良質のものを使用する
必要がある。また、曲げ荷重のうち大きな曲げ荷重は線
路と直角方向の曲げ荷重Fとして働き、線路方向にもそ
れよい小さい荷重が加わる。この方向性を考慮して、実
使用にあたっては、4本のリブ12−1〜12−4がそ
れぞれ線路方向(例えば一対のリブ12−1と12−
3)及び線路方向と直角の方向(例えば一対のリブ12
−2と12−4)と一致するようにセットすると、リブ
12−1〜12−4をより効果的に利用でき、最適な設
計となる。
【0014】図2〜図4は本発明のポリマーSP碍子用
FRP筒の製造方法を工程順に示す図である。以下、図
2〜図4に従って本発明のポリマーSP碍子用FRP筒
の製造方法を説明する。まず、図2(a)、(b)に側
面図及びそのA−A線に沿った断面図を示すように、リ
ブ部を形成したい部分ここでは互いに90度離れた部分
に溝21−1〜21−4を有するマンドレル22を準備
する。次ぎに、図3(a)、(b)に側面図及びそのA
−A線に沿った断面図を示すように、フィラメントワイ
ンディング法により樹脂を含浸させたガラス繊維である
ガラスロービング23を一対の溝(溝21−1と21−
3の対及び溝21−2と21−4の対)に軸方向に全長
にわたって巻回し、溝21−1〜21−4をガラスロー
ビング23で埋める。
【0015】次ぎに、図4(a)、(b)に側面図及び
A−A線に沿った断面図を示すように、溝21−1〜2
1−4をガラスロービング23で埋めたマンドレル22
に対し、フィラメントワインディング法により、ガラス
ロービング23をFRP筒2の軸方向にあるいはそれに
近い角度で巻回していき、円筒部分を形成する。その
後、樹脂を硬化させ、マンドレル22を例えばマンドレ
ル22の両端に存在するFRPの層を除去させた後に抜
き取ることで、FRP筒を離型して本発明のFRP筒2
を得ることができる。上述した作業は現在市販されてい
る機械設備で容易に行うことができる。
【0016】その後、得られたFRP筒2の両端を加工
した上でフランジ金具6を気密的かつ機械的に装着す
る。FRP筒2の内部はSF6 ガスを封入するかシリコ
ーンゴム等の固体あるいは独立発泡を有するスポンジ状
の絶縁体を封入することで、内部絶縁性を高めている。
その後、両端にフランジ金具6を有するFRP筒2の外
周に、例えば金型を使用してシリコーンゴム等からなる
外被3を成形し、加硫硬化することで、本発明のFRP
筒2を使用したポリマーSP碍子1を得ることができ
る。なお、FRP筒2の内周面には、撥水性のあるシリ
コーンゴム、樹脂などを塗布しておくのが良い。これ
は、内部に透過した水分が結露したような場合に、連続
した導電性の膜を作らせず、絶縁強度の低下を最小限に
とどめるためである。
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、FRP筒の内周に、FRP筒の中心に向かっ
て突出するリブ部を設けているため、言い換えると、F
RP筒の断面を円筒部とその内径に一体化されたリブ部
とで構成しているため、FRP筒の断面2次モーメント
を大きくでき、小径でも曲げ荷重の加わる方向への曲げ
剛性を効果的に高めることができる。そのため、このF
RP筒を利用してポリマーSP碍子を構成すれば、高い
耐曲げ荷重特性を有するポリマーSP碍子を低コストで
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のFRP筒を利用したポリマーSP碍子
の一例の構成を示す図である。
【図2】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方
法の一工程を示す図である。
【図3】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方
法の他の工程を示す図である。
【図4】本発明のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方
法のさらに他の例の工程を示す図である。
【図5】従来のポリマーSP碍子の一例の構成を示す図
である。
【図6】従来のポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法
の一工程を示す図である。
【符号の説明】
1 ポリマーSP碍子、2 FRP筒、3 外被、4
胴部、5 笠、6 フランジ金具、11 円筒部分、1
2−1〜12−4 リブ、21−1〜21−4溝、22
マンドレル、23 ガラスロービング

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】FRP筒と、FRP筒の外周に設けた胴部
    と複数の笠とからなるゴム製の外被とから構成されたポ
    リマーSP碍子用FRP筒であって、FRP筒の内周
    に、FRP筒の中心に向かって突出するリブ部を設けた
    ことを特徴とするポリマーSP碍子用FRP筒。
  2. 【請求項2】前記リブ部が、FRP筒の中心軸に対し対
    称の位置に設けた少なくとも一対のリブからなる請求項
    1記載のポリマーSP碍子用FRP筒。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のポリマーSP碍子
    用FRP筒を製造する方法において、マンドレルにリブ
    部を形成するための溝を形成し、この溝に繊維を巻き溝
    の部分を埋めた後、得られたマンドレルに対しフィラメ
    ントワインディング法で円筒部分を形成することを特徴
    とするポリマーSP碍子用FRP筒の製造方法。
JP11890298A 1998-04-28 1998-04-28 ポリマーsp碍子用frp筒及びその製造方法 Withdrawn JPH11312421A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6918839B2 (en) 2002-01-28 2005-07-19 The Boeing Company Damage tolerant shaft
US7094974B2 (en) 2004-12-01 2006-08-22 Ngk Insulators, Ltd. Polymer SP insulator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6974555B2 (en) * 2002-01-28 2005-12-13 The Boeing Company Method of fabricating a damage tolerant shaft
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