JPS633407B2 - - Google Patents

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JPS633407B2
JPS633407B2 JP53126929A JP12692978A JPS633407B2 JP S633407 B2 JPS633407 B2 JP S633407B2 JP 53126929 A JP53126929 A JP 53126929A JP 12692978 A JP12692978 A JP 12692978A JP S633407 B2 JPS633407 B2 JP S633407B2
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JP
Japan
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layer
reinforced plastic
glass fiber
plastic rod
shield
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Baueru Euaruto
Kuuru Maruchin
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HEKISUTO SERAMUTETSUKU AG
Original Assignee
HEKISUTO SERAMUTETSUKU AG
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Publication date
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Publication of JPS633407B2 publication Critical patent/JPS633407B2/ja
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Insulating Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は汚染度の高い地域において使用するた
めの、屋外用がいし連（Verbundisolatoren）の
製造方法、詳言すれば予め製造された、エポキシ
樹脂からなるガラス繊維補強プラスチツク棒、該
棒上に設けられたエラストマー材料からなる被覆
および該被覆上に設けられた、耐風化性、沿面電
流耐性および耐アーク性の絶縁材料からなる予め
製造された絶縁シールドとからなる、屋外高圧装
置用の絶縁破壊強さを有するがいし連を、ガラス
繊維補強プラスチツク棒上にシリコーンポリマー
含有層を設け、硬化させ、予め製造されたシール
ドを半径方向に拡げて硬化されたシリコーンポリ
マー含有層上に押し嵌め、シリコーン含有層を硬
化させ、ガラス繊維補強プラスチツク棒の端部に
連結片を取り付けることによつて製造する方法に
関する。
がいし連は久しく公知である。これは、一般に
機械的負荷を吸収するために機械的に強度の大き
いガラス繊維補強プラスチツクコアに、天候の影
響による電気的フラツシユオーバを防ぐためのシ
ールド（いわゆる皿状体）及び鉄塔にがいしを固
定するための懸垂連結片を取付けてある。
連構造の高圧屋外用がいしは、磁器及びガラス
からなる公知のがいしに比して、その構造から由
来する多くの著しい利点を有する。がいし連で
は、電気的及び機械的機能部分に相応する材料が
配されるので、かゝるがいしは極めてわずかな材
料費で得ることができる。この理由から、がいし
連は、常用のがいしよりも著しくわずかな重量で
製造することができる。がいし連は常用のがいし
よりも耐衝撃性であり、著しく大きい機械的力に
耐えることができる。多重がいしは、著しく高い
電圧での使用のために一体に構成することもでき
るので、わずかな重量によつて架空線路の鉄塔を
組立てる場合に有利である。
しかし、連構造の高圧屋外がいしは、著しい構
造上の問題並びに材料選択の問題を有する。幹と
シールドとの間の結合部は著しい電気的負荷にさ
らされているので（それというのも該負荷は電場
の方向に対して平行であるからである）、この場
合電気絶縁破壊を防止する手段を講じなければな
らない。電気的負荷に、ガラス繊維補強プラスチ
ツク棒とシールドとの異なる膨張係数によつて生
じる機械的ひずみが加わる。それというのも使用
温度は極端な場合−50と＋80℃の間で変動し得る
からである。引張り力、振動及び風や氷による突
発的負荷の添加及び軽減も結合帯域に付加的ひず
みを惹起し、これが電気のフラツシユオーバを生
じ得る。更に、天候の影響及び汚染によつて水分
ががいし中に浸透し得る。
殊に、がいし表面における部分的放電により、
使用中のフラツシユオーバを避けるため漏れの痕
跡が生じないようにするため、シールド材料の特
定の選択を必要とする。更に、高圧がいしに関し
ては、数十年にわたる最高度の使用安全性及び信
頼性が期待されるので、がいし連の材料の選択、
構造及び製造は極めて慎重に行わなければなら
ず、その際経済的観点を無視してはならない。
この複雑な問題を解決するためには、多数の材
料、構造及び製造法が公知である。それで、カナ
ダ国特許第963115号明細書は、支持棒状体が弗化
炭素樹脂からなる被覆で取囲まれており、かつ導
電性金属からなるシールドが固定されているがい
し連が提案される。このがいしは、屋外用がいし
としては不適当である。それというのも支持棒状
体とそれを取囲む被覆からなるがいしの幹は雨に
対して部分的に保護されているが、戸外の大気中
でがいしが汚染されると、幹の表面は部分的に導
電性になるので、部分アークを制限する絶縁材料
からなるシールドが存在しないためにがいしにフ
ラツシユオーバが生じ得る。
英国特許第1292276号明細書には、中央に配置
され、その外面が沿面電流耐性材料で取囲まれて
いる支持体上に、熱時に収縮することができ、沿
面電流耐性材料からなるシールドを押し嵌め、該
シールドを熱時に融解する物質によつて支持体上
の被覆に固定してある改良されたがいし連が記載
されている。提案された熱時収縮法は著しい欠点
を有する。この欠点は、部分的に熱可塑性に成形
し得る材料の収縮応力はわずかであるので、押し
嵌められたシールドと支持体の被覆との間の圧縮
圧が形成しえず；これによつて継ぎ目填〓封止材
中に小さい空所及びすき間が残存し、この中で拡
散侵入する水が凝結し、電気的フラツシユオーバ
を生起し得ることである。このことは、シールド
と同じ薬剤を用い同じ方法で固定されている支持
体上の被覆についても言える。更に、提案された
材料は著しく高価であり、この方法は費用がかゝ
る。
他の方法は、西ドイツ国特許出願公開第
2254468号明細書に記載され、この方法では相互
に重なり合うブチルゴムからなるシールドを中央
に長く延びる主管の軸に沿つて固定する。シール
ドは予め製造され、グリース状シリコーン油を用
いて主管上へ押し嵌める。このがいしの欠点は、
シールドが相互に重なり合うことである。即ちが
いしの形態に移動の自由度が制限されている。こ
れによつて、同じ長さのがいしで多数のシールド
が必要な場合、殊に著しく汚染された大気中でが
いしを使用する場合、他のシールドを製造するた
めに高価な第２の型式が必要となる。がいしを大
気汚染がわずかで、塵埃層堆積の虞れの少ない地
域（わずかな数のシールドが必要であるにすぎな
い）での使用に最適にする場合でも、新しい形の
シールドが必要である。更に、提案されたシール
ド材料のブチルゴムはなお二重結合が存在するた
め屋外大気中で自動酸化し易いので、沿面電流耐
性が減少している。提案されたグリース状シリコ
ーン油からなる中間層も加水分解に安定でない。
水がブチルゴムを通して拡散のために、電場にお
いてグリース状シリコーン樹脂が分解するので、
伝導性生成物が生じ、これがシールドと支持体と
の間の電気的フラツシユオーバを惹起し得る。
英国特許第915052号明細書におけるもう１つの
公知提案は、ガラス繊維補強プラスチツク棒に沿
面電流耐性材料、例えばネオプレン、ブチルゴム
又はシリコーンゴム及び弗化炭素樹脂からなる層
を設けることを目指す。この明細書には、層を押
出し法で設けることも提案されている。更に、こ
の材料からなり、ガラス繊維補強プラスチツク棒
の内径よりも小さい内径を有するホースを弾性に
拡げ、これをガラス繊維補強プラスチツク棒上へ
かぶせることも提案されている。水分がゴム被覆
とガラス繊維補強プラスチツク棒との間に侵入で
きないようにするため、ゴム被覆と懸垂連結片と
の間の材料の合せ目は他のホースによつて覆われ
ている。シリコーンゴムを使用する場合懸垂連結
片とゴム層との間の材料の合せ目を密封するため
にエラストマー材料と木綿テープとからなる巻き
ものを使用することも提案されており、その際巻
きものは、エラストマー材料からなる薄い被覆
が、粗面化され、プライマーで前処理されたシリ
コーン面上に存在する。しかしながら提案された
がいしは著しい欠点を有する。
提案された懸垂連結片と棒上のゴム層との間の
材料の合せ目を密封する手段は有効ではない。懸
垂連結片の間の電場のために、棒の被覆層を通し
て棒への高められた水蒸気の拡散が行われた。そ
こでは、電気を通さない過渡層が存在しないため
に、微細な空所が存在し、この中で水が凝結し得
るので、合せ目の電気的フラツシユオーバは避け
られない。これは、ゴム層を棒上に圧縮力下に成
形するか又は押出す手段を妨げない。それという
のもそれにも拘らず微細なすき間や空所は避けら
れないからである。提案されたがいしの主な欠点
は、シールドが全く存在しないので、使用する沿
面距離はがいしの通常の長さはいかなる場合でも
十分でないことである。むしろ、常用のがいしの
長さの数倍の延長が必要であるので、がいしに比
して極めて不経済な構造が生じる。
それ故、本発明の目的は絶縁破壊耐性のがいし
連の製造法を提案することであり、その際この種
の製造されたがいしは前述の性質上の要件を満足
し並びに前述の構造上の難点が除去されているべ
きである。その際、殊に部分的に公知の工程及び
材料を選択して、かゝるがいしの経済的製造法を
見出さなければならない。更に、かゝる絶縁破壊
耐性のがいし連は、殊に大気の汚染度の高い地域
で使用可能であるべきである。
この課題は、本発明によれば、ガラス繊維補強
プラスチツク棒上に設けられる層中のシリコーン
ポリマーがシリコーンゴムからなり、ガラス繊維
補強プラスチツク棒を、シリコーンポリマー含有
層を設ける前にシランで表面処理し、シリコーン
ポリマー含有層を設けるのは押出しによつて行な
いかつ使用されるガラス繊維がＥ−ガラス絹糸で
あることによつて解決される。
かゝる屋外用がいし連のシールドは、プラスチ
ツク加工の当該公知技術、例えばトランスフアー
成形又は射出成形法で製造される。これらの加工
法は全自動化可能であり、それ故極めて経済的で
ある。
次に添付図面につき本発明を説明する。
第１図には方法によるかゝるがいしが図示さ
れている。予め製造したガラス繊維補強プラスチ
ツク棒１は、たとえば特別の引抜き法〔例えば引
抜成形（plutrusions）法〕で製造され、たとえ
ばＥ−ガラス絹糸（西ドイツ国規格VDE0334／
5.63、§４、全アルカリ含量が最高0.8％のガラ
ス繊維）の適当な含分を有するエポキシド樹脂か
らなる。更にガラス繊維補強プラスチツク棒１上
には図示されていない結合層が存在し、これはた
とえば浸漬法又はスプレー法で設けられる。更
に、押出法で設けられるゴム層２は、好ましくは
１〜10mmの層厚を有する。かゝる層は、たとえば
沿面電流耐性でかつ耐風化性のシリコーンエラス
トマーからなる被覆からなる。次に、好ましくは
ゴム層と同じ材料からなるシールド３をガラス繊
維補強プラスチツク棒１に半径方向応力を用いて
押し嵌め、引続き一緒に加硫する。その際、こう
して製造した物体を引続きゴムの種類によつて熱
風下で又は圧力を使用して架橋させ、その際シー
ルド材料及び押出物材料は互いに調和されている
ので、両材料間に架橋が行われる。これは、特に
シリコーンの場合、相応する触媒系が適当に選択
されている場合に良好に実施できる、即ち架橋作
用が生じる。次いで、がいし連の末端に金属の懸
垂連結片４を固定させる。これは、たとえば繊維
補強プラスチツク棒の撚接か又は半径方向の圧縮
によつて設けられる。原則として、予め行なわれ
た表面処理によつてガラス繊維補強プラスチツク
棒と押出されたゴム層との間に有用な化学的結合
が生じるのを確かめることができる。コア止め層
として高い耐風化性および沿面電流耐性を有する
熱架橋シリコーンゴムを使用する場合には、機械
的結合のために、かゝる結合を行うことのできる
シランを使用する。付着を高めるためには、押出
工程を行なう前に、ガラス繊維補強プラスチツク
棒１の粗面化面を、なお溶剤及び特殊なシリコー
ンゴムからなる分散液で処理するのが有利であ
る。いわゆる強固化工程は、なお未架橋押出物上
に押し嵌めすべき架橋シールドが半径方向の予張
力を用いて押し嵌めする際に押出物を機械的に破
壊しないようにするために実施される。強固にし
たゴム層の状態は、あとで押し嵌めされるシール
ドとの架橋が行われ得る程度である。押出物の強
固化は、たとえば熱分解法で得られた珪酸をゴム
中へ混入し、時間によつてチキソトロピー効果を
惹起させることにより行なうことができる。他の
方法は、押出物を高温度で貯蔵し、並びに異なる
開始温度を有する数種の架橋剤を使用することで
ある。
この本発明の製造法によるこれらのがいし連
は、殊に電気的絶縁破壊耐性である。それという
のも繊維補強の幹と押出物との間並びに押出物と
それに押し嵌められたシールドとの間で、異なる
材料の化学的結合が存在するからである。ガラス
繊維補強プラスチツク棒の機械的膨張はゴムに伝
達され、その際ゴムが幹の表面から分離すること
はない。ゴムと該棒との間の異なる膨張係数はず
れを生ぜしめないので、拡散する水が凝結し得る
すき間又は空所は形成し得ない。予め製造された
ガラス繊維棒の材料、押出し物の材料および一面
ではけん化不可能のアルカリ不含成分から形成さ
れており、他面ではなお沿面電流耐性でかつ耐風
化性であるシールドの材料を適正に選択すること
によつて、本発明によるがいしはすべての使用上
の要件を考慮することができる。更に、かゝるが
いしは経済的に安価に製造することができる。そ
れというのもシールド及び棒上のゴム被覆も自動
的方法で製造することができるからである。シー
ルドの移動可能性によつてがいしの構成法に関し
て大きい自由度が与えられているので、かゝるが
いし連は特殊の大気の要求に最適に適合させるこ
とができる。
第２図には、方法によるがいしが図示されて
いる。本発明によるがいしは、予め製造されたガ
ラス繊維補強プラスチツク棒１上に図示されてい
ない結合層を、前述のようにガラス繊維補強プラ
スチツク棒の表面と、次に設けられる、好ましく
は沿面電流耐性で耐風化性のエラストマー、たと
えばシリコーンからなるゴム層２との間に設ける
ことによつて得られる。押出物は押出工程後直ち
に架橋される。引続き、予め製造されたシールド
を拡げた状態で半径方向の手張力を用いて押出物
上に、電気的に高価値の滑り性のペースト状の合
せ目填〓封止材を用いて押し嵌める。合せ目填〓
封止材５としては、その成分は加水分解し得ず、
それ故水の影響下に分解しないポリオルガノジメ
チルシロキサンを主体とし、分散性珪酸を有する
シリコーンペーストが有利であると立証された。
好ましくは、基体ポリマーは、一定割合のビニル
基を有するポリジメチルシロキサンからなり、こ
れによつてシリコーンゴム層と、それに押し嵌め
られたシリコーンシールドとの間の架橋を後から
の熱処理によつて行なうことができる。シールド
を押し嵌めした後、ガラス繊維補強プラスチツク
棒の末端に連結片を公知技術によつて設ける。
この方法によるがいしは、押出物とガラス繊維
補強プラスチツク棒との間の個所において同じよ
うにして絶対的に絶縁破壊耐性である。この方法
の利点は、大きい経済性に関して、自動化法で十
分に製造することができかつまた構造の変化を任
意に迅速に行なうことができることによつて認め
ることができる。最初に記載した方法に対する
相違は、押出物に対するシールドの化学結合が材
料に基づいて実施できない屋外用がいし連を製造
することができることである。それでこのために
他種の材料からなるシールドを使用することもで
きる。しかし、かゝるがいしを使用する場合に
は、極めてまれな場合、シールドが破壊すること
を考慮しなければならない。しかし、これにより
多数のシールドのために絶縁機能が著しく損われ
ることはない。それというのも殊にガラス繊維補
強プラスチツク棒はこれを取囲んで強固に結合し
ているゴム層のために侵されないからである。こ
の方法によるがいしは、有利に汚染の危険の少
ない地域において、たとえば40μの範囲までの
層導電率で使用することができる。電気絶縁破壊
の危険は存在しない。これらのがいしは、わずか
な材料費のために、なお価格も有利となる。がい
し連は従来主として高圧で使用されたので、この
がいし型により、値段に関して、屋外のがいし連
は低電圧用に使用することも可能である。それ
で、かゝるがいしにおけるシールドは、たとえば
エチレンプロピレンゴム（EPR）のような材料
から種々の別法で構成されていてもよい。
原則としてなお、シールドは両方法で、即ち異
なるシールド勾配又は不足しやへいで任意に形成
することができるので、小数のシールドで比較的
大きい沿面距離を得ることができる。すべてのシ
ールドは予め製造されるので、汚れの堆積及びこ
れによる大きい沿面電流に好都合な縦の接ぎ目を
有しない。これに対して、方法の１つの特徴はガ
ラス繊維補強プラスチツク棒の環状のふくらみに
認められる。
【図面の簡単な説明】
第１図は方法によるがいし連の断面図であ
り、第２図は方法によるがいし連の断面図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エポキシ樹脂からなる予め製造したガラス繊
    維補強プラスチツク棒、該棒上に設けられたエラ
    ストマー材料からなる被覆および該被覆上に設け
    られた、耐風化性、沿面電流耐性および耐アーク
    性の絶縁材料からなる予め製造された絶縁シール
    ドとからなる、屋外高圧装置用の絶縁破壊強さを
    有するがいし連を、ガラス繊維補強プラスチツク
    棒上にシリコーンポリマー含有層を設け、固化
    し、予め製造されたシールドを放射状に拡げて、
    固化されたシリコーンポリマー含有層上へ圧し嵌
    め、シリコーンポリマー含有層を硬化させ、ガラ
    ス補強プラスチツク棒の端部に連結片を取り付け
    ることによつて製造する方法において、ガラス繊
    維補強プラスチツク棒上に設けられる層中のシリ
    コーンポリマーがシリコーンゴムからなり、ガラ
    ス繊維補強プラスチツク棒を、シリコーンポリマ
    ー含有層を設ける前にシランで表面処理し、シリ
    コーンポリマー含有層を設けるのは押出しによつ
    て行ない、かつ使用されるガラス繊維がＥ−ガラ
    ス絹糸であることを特徴とする屋外用がいし連の
    製造法。 ２ 予め製造されたガラス繊維補強プラスチツク
    棒１の粗面化された表面に、押出し工程を実施す
    る前に、溶剤とシリコーンゴムからなる分散液を
    塗布することにより、結合層の付着を高める特許
    請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 押出されたゴム層２の強固化剤として、熱分
    解法珪酸を混合成分として使用する、特許請求の
    範囲第１項記載の方法。 ４ 押出されたゴム層２の強固化剤として、異な
    る開始温度を有する幾つかの架橋剤を使用する、
    特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
    １項記載の方法。 ５ ガラス繊維補強プラスチツク棒上にゴム層を
    １〜10mmの厚さで押出す、特許請求の範囲第１項
    から第４項までのいずれか１項記載の方法。 ６ 40μより上の層導電性の汚染限界を有する
    危険な高圧装置において使用する場合、押出され
    たゴム層２とあとで設けられる個々のシールド３
    との加硫を同時に行なう、特許請求の範囲第１項
    から第５項までのいずれか１項記載の方法。 ７ ゴム層２とシールド３とが同じ材料からな
    る、特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ ゴム層２の架橋を行なつた後、別個に製造さ
    れ、拡げられた個々のシールド３を、シールドと
    ゴム層との間に、電気的に高価値の滑性でペース
    ト状の填〓材５を用いて取付ける、特許請求の範
    囲第６項記載の方法。 ９ ゴム層２が熱架橋されたシリコーンゴムから
    なり、シールド３がエチレン・プロピレンゴムか
    らなる、特許請求の範囲第８項記載の方法。 １０ ペースト状の填〓材料として、高分散性珪
    酸が充填されたビニル基含有ポリジメチルシロキ
    サンを使用する、特許請求の範囲第７項または第
    ８項記載の方法。
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