樹脂注型品およびその製造方法
【課題】中心導体と絶縁層間で発生する部分放電を抑制し、絶縁特性を向上させる。
【解決手段】主回路電流が通電される中心導体１と、中心導体１の周りに導電性塗料を塗布して設けられた第１の導電層１０ａと、第１の導電層１０ａの周りに導電性塗料を塗布して設けられた第２の導電層１０ｂと、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとを設けた中心導体１の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層２とを具備したことを特徴とする。
【解決手段】主回路電流が通電される中心導体１と、中心導体１の周りに導電性塗料を塗布して設けられた第１の導電層１０ａと、第１の導電層１０ａの周りに導電性塗料を塗布して設けられた第２の導電層１０ｂと、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとを設けた中心導体１の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層２とを具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に使用されるブッシングなどエポキシ樹脂でモールドした樹脂注型品に係り、特に絶縁特性を向上し得る樹脂注型品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂注型品に代表されるブッシングは、主回路電流が通電される銅製の中心導体の周りに、エポキシ樹脂をモールドして形成した絶縁層が設けられている。これにより、中心導体が絶縁されるとともに、機械的な支持固定が行われる。中心導体と絶縁層とは、熱膨張係数が異なることから、モールド時や通電時などの温度変化により、絶縁層が中心導体から剥離することがある。この対策として、中心導体の外周には導電性塗料を塗布した導電層が設けられ、剥離しても部分放電が発生して絶縁特性が低下しないようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、図４に示すように、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違すると、導電層３が中心導体１側に接着したり、絶縁層２側に接着したりすることがある。このような状態になると、中心導体１と絶縁層２間には隙間Ｇが形成され、部分放電が発生することになる。
【特許文献１】特開２００５−４１０６３号公報 （第５ページ、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の樹脂注型品においては、モールド時などの温度変化によって部分放電が発生する可能性があった。部分放電が発生すると、絶縁劣化が始まり、それが進行すると最終的には絶縁破壊に到る。このため、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違しても、部分放電の発生を確実に抑制でき、優れた絶縁特性を有する樹脂注型品が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、中心導体と絶縁層間で発生する部分放電を抑制し、絶縁特性を向上し得る樹脂注型品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂注型品は、通電される中心導体と、前記中心導体の周りに設けられた第１の導電層と、前記第１の導電層の周りに設けられた第２の導電層と、前記第２の導電層の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中心導体に２層からなる同電位の第１および第２の導電層を設けて絶縁層をモールドしているので、大きな温度変化が生じた場合、第１の導電層が中心導体側に接着し、第２の導電層が絶縁層側に接着して絶縁特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
先ず、本発明の実施例１に係る樹脂注型品を図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、樹脂注型品を中心導体がＴ字状のＴ形ブッシングを用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、Ｔ形ブッシングは、無酸素銅などの銅製からなる筒状の第１の中心導体１ａとこの第１の中心導体１ａの略中央部から垂直に伸びた同種銅からなる棒状の第２の中心導体１ｂとからなる中心導体１と、中心導体１の周りに熱硬化性のエポキシ樹脂をモールドして形成したＴ字状の絶縁層２とから構成されている。また、中心導体１の外周には、図２に示すように、銀塗料やカーボン塗料などの導電性塗料を塗布した第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂが設けられている。
【００１１】
絶縁層２には、第１の中心導体１ａの内周面を露出させた凹状で円錐状の界面接続部１１が両端に設けられている。また、界面接続部１１と第２の中心導体１ｂの沿面絶縁部を除く絶縁層２の外周表面には、銀塗料やカーボン塗料などの導電性塗料を塗布した接地層１２が設けられている。
【００１２】
界面接続部１１には、これに密着するように凸状で円錐状に端末処理されたＥＰゴムなどからなる弾性絶縁体１３と、第１の中心導体１ａの内周面に接触する接触導体１４とを有する絶縁母線１５が接続される。なお、絶縁母線１５が接続されない場合には、凸状で円錐状に端末処理された図示しない絶縁栓が設けられる。また、図示下部側の第２の中心導体１ｂ端には、他の電気機器が接続される。
【００１３】
このようなＴ形ブッシングにおいて、中心導体１と絶縁層２間に設けられている第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂの形成方法を説明する。導電性塗料は、エポキシ樹脂をバインダーとし、銀粉またはカーボン粉などの金属粉を混合させたものである。
【００１４】
先ず、中心導体１を清掃、脱脂後、導電性塗料をハケ、スプレーなどで塗布し、例えば１２０℃に加熱した乾燥炉に入炉して硬化させ、第１の導電層１０ａを形成する。次に、第１の導電層１０ａと同種の導電性塗料を塗布し、硬化させて第２の導電層１０ｂを形成する。この場合、第１の導電層１０ａ表面をサンドペーパで研磨し、第２の導電層１０ｂとの接着性を向上させてもよい。第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとは、同程度の厚さであり、それぞれ数１００μｍである。
【００１５】
第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを形成した中心導体１を注型金型内にセットし、真空引き後、熱硬化性のエポキシ樹脂を樹脂金型内に充填する。充填後、真空を解除して注型金型を例えば１５０℃に加熱し、エポキシ樹脂を加熱硬化させる。硬化後、離型し、絶縁層２の表面に接地層１２を設ければ、中心導体１の周りに絶縁層２を設けたＴ形ブッシングを得ることができる。
【００１６】
このように第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを形成したＴ形ブッシングは、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとがそれなりに接着するものの、第１の導電層１０ａは中心導体１側に強固に接着し、第２の導電層１０ｂは絶縁層２側に強固に接着する。互いの導電層１０ａ、１０ｂは、形成方法を２段階に分けているので、一体化せず、分離が可能となる。
【００１７】
このため、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違し、大きな温度変化があっても、第１の導電層１０ａは中心導体１側に接着し、第２の導電層１０ｂは絶縁層２側に接着して互いの導電層１０ａ、１０ｂ間が剥離する。しかしながら、互いの導電層１０ａ、１０ｂは同電位のため、部分放電を起こすことがない。これは、剥離の程度が中心導体１の形状および絶縁層２の絶縁厚さによって各部で異なり、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂ間の全周に亙って起きることはないためである。絶縁厚さの薄い部分やストレート部分では、剥離を起こし難い。
【００１８】
なお、導電性塗料は、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとも同種材料を用いた方が互いの接着力が増すので好ましい。例えば、第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂとも同種材料の銀塗料を用いるものとする。
【００１９】
また、第１の導電層１０ａを形成する導電性塗料よりも第２の導電層１０ｂを形成する導電性塗料の熱変形温度を高くすると好ましい。熱変形温度は、シリカなどの充填剤の混合比を調整することで変えることができ、モールド時の温度（例えば１５０℃）と同等以上にすると好ましい。これにより、第２の導電層１０ｂがモールド時の温度に対し、安定した特性を示すので、絶縁層２との接着をより強固とすることができる。
【００２０】
上記実施例１の樹脂注型品によれば、中心導体１に２層からなる同電位の第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを設けて絶縁層２をモールドしているので、大きな温度変化があっても第１の導電層１０ａが中心導体１側に接着し、第２の導電層１０ｂが絶縁層２側に接着して絶縁特性を向上させることができる。
【００２１】
なお、上記実施例１では、樹脂注型品をＴ形ブッシングを用いて説明したが、棒状の中心導体の周りに同軸状の絶縁層をモールドした単一形またはコンデンサ形のブッシングにおいても、中心導体に２層の導電層を設けることにより、絶縁特性を向上させることができる。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施例２に係る樹脂注型品を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、導電層の厚さである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、中心導体１側の第１の導電層１０ａの厚さを絶縁層２側の第２の導電層１０ｂよりも厚くしている。
【００２４】
第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂは、エポキシ樹脂をバインダーとしているので、中心導体１側よりも同様のエポキシ樹脂からなる絶縁層２側への接着力が大きくなる。即ち、第２の導電層１０ｂと絶縁層２との接着力が大きいので、薄い厚さでも確実に接着させることができる。中心導体１側では、第１の導電層１０ａが充分な厚さを持ったものとなるので、中心導体１の一部が露出するような導電性塗料の塗布斑を防ぐことができ、第１の導電層１０ａを確実に設けることができる。
【００２５】
上記実施例２の樹脂注型品によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施例２に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【図４】従来の樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１ 中心導体
２ 絶縁層
３、１０ａ、１０ｂ 導電層
１１ 界面接続部
１２ 接地層
１３ 弾性絶縁体
１４ 接触導体
１５ 絶縁母線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に使用されるブッシングなどエポキシ樹脂でモールドした樹脂注型品に係り、特に絶縁特性を向上し得る樹脂注型品およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂注型品に代表されるブッシングは、主回路電流が通電される銅製の中心導体の周りに、エポキシ樹脂をモールドして形成した絶縁層が設けられている。これにより、中心導体が絶縁されるとともに、機械的な支持固定が行われる。中心導体と絶縁層とは、熱膨張係数が異なることから、モールド時や通電時などの温度変化により、絶縁層が中心導体から剥離することがある。この対策として、中心導体の外周には導電性塗料を塗布した導電層が設けられ、剥離しても部分放電が発生して絶縁特性が低下しないようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、図４に示すように、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違すると、導電層３が中心導体１側に接着したり、絶縁層２側に接着したりすることがある。このような状態になると、中心導体１と絶縁層２間には隙間Ｇが形成され、部分放電が発生することになる。
【特許文献１】特開２００５−４１０６３号公報 （第５ページ、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の樹脂注型品においては、モールド時などの温度変化によって部分放電が発生する可能性があった。部分放電が発生すると、絶縁劣化が始まり、それが進行すると最終的には絶縁破壊に到る。このため、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違しても、部分放電の発生を確実に抑制でき、優れた絶縁特性を有する樹脂注型品が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、中心導体と絶縁層間で発生する部分放電を抑制し、絶縁特性を向上し得る樹脂注型品およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の樹脂注型品は、通電される中心導体と、前記中心導体の周りに設けられた第１の導電層と、前記第１の導電層の周りに設けられた第２の導電層と、前記第２の導電層の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中心導体に２層からなる同電位の第１および第２の導電層を設けて絶縁層をモールドしているので、大きな温度変化が生じた場合、第１の導電層が中心導体側に接着し、第２の導電層が絶縁層側に接着して絶縁特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
先ず、本発明の実施例１に係る樹脂注型品を図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図である。なお、各図において、従来と同様の構成部分については、同一符号を付した。また、樹脂注型品を中心導体がＴ字状のＴ形ブッシングを用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、Ｔ形ブッシングは、無酸素銅などの銅製からなる筒状の第１の中心導体１ａとこの第１の中心導体１ａの略中央部から垂直に伸びた同種銅からなる棒状の第２の中心導体１ｂとからなる中心導体１と、中心導体１の周りに熱硬化性のエポキシ樹脂をモールドして形成したＴ字状の絶縁層２とから構成されている。また、中心導体１の外周には、図２に示すように、銀塗料やカーボン塗料などの導電性塗料を塗布した第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂが設けられている。
【００１１】
絶縁層２には、第１の中心導体１ａの内周面を露出させた凹状で円錐状の界面接続部１１が両端に設けられている。また、界面接続部１１と第２の中心導体１ｂの沿面絶縁部を除く絶縁層２の外周表面には、銀塗料やカーボン塗料などの導電性塗料を塗布した接地層１２が設けられている。
【００１２】
界面接続部１１には、これに密着するように凸状で円錐状に端末処理されたＥＰゴムなどからなる弾性絶縁体１３と、第１の中心導体１ａの内周面に接触する接触導体１４とを有する絶縁母線１５が接続される。なお、絶縁母線１５が接続されない場合には、凸状で円錐状に端末処理された図示しない絶縁栓が設けられる。また、図示下部側の第２の中心導体１ｂ端には、他の電気機器が接続される。
【００１３】
このようなＴ形ブッシングにおいて、中心導体１と絶縁層２間に設けられている第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂの形成方法を説明する。導電性塗料は、エポキシ樹脂をバインダーとし、銀粉またはカーボン粉などの金属粉を混合させたものである。
【００１４】
先ず、中心導体１を清掃、脱脂後、導電性塗料をハケ、スプレーなどで塗布し、例えば１２０℃に加熱した乾燥炉に入炉して硬化させ、第１の導電層１０ａを形成する。次に、第１の導電層１０ａと同種の導電性塗料を塗布し、硬化させて第２の導電層１０ｂを形成する。この場合、第１の導電層１０ａ表面をサンドペーパで研磨し、第２の導電層１０ｂとの接着性を向上させてもよい。第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとは、同程度の厚さであり、それぞれ数１００μｍである。
【００１５】
第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを形成した中心導体１を注型金型内にセットし、真空引き後、熱硬化性のエポキシ樹脂を樹脂金型内に充填する。充填後、真空を解除して注型金型を例えば１５０℃に加熱し、エポキシ樹脂を加熱硬化させる。硬化後、離型し、絶縁層２の表面に接地層１２を設ければ、中心導体１の周りに絶縁層２を設けたＴ形ブッシングを得ることができる。
【００１６】
このように第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを形成したＴ形ブッシングは、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとがそれなりに接着するものの、第１の導電層１０ａは中心導体１側に強固に接着し、第２の導電層１０ｂは絶縁層２側に強固に接着する。互いの導電層１０ａ、１０ｂは、形成方法を２段階に分けているので、一体化せず、分離が可能となる。
【００１７】
このため、中心導体１と絶縁層２との熱膨張係数が大きく相違し、大きな温度変化があっても、第１の導電層１０ａは中心導体１側に接着し、第２の導電層１０ｂは絶縁層２側に接着して互いの導電層１０ａ、１０ｂ間が剥離する。しかしながら、互いの導電層１０ａ、１０ｂは同電位のため、部分放電を起こすことがない。これは、剥離の程度が中心導体１の形状および絶縁層２の絶縁厚さによって各部で異なり、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂ間の全周に亙って起きることはないためである。絶縁厚さの薄い部分やストレート部分では、剥離を起こし難い。
【００１８】
なお、導電性塗料は、第１の導電層１０ａと第２の導電層１０ｂとも同種材料を用いた方が互いの接着力が増すので好ましい。例えば、第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂとも同種材料の銀塗料を用いるものとする。
【００１９】
また、第１の導電層１０ａを形成する導電性塗料よりも第２の導電層１０ｂを形成する導電性塗料の熱変形温度を高くすると好ましい。熱変形温度は、シリカなどの充填剤の混合比を調整することで変えることができ、モールド時の温度（例えば１５０℃）と同等以上にすると好ましい。これにより、第２の導電層１０ｂがモールド時の温度に対し、安定した特性を示すので、絶縁層２との接着をより強固とすることができる。
【００２０】
上記実施例１の樹脂注型品によれば、中心導体１に２層からなる同電位の第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂを設けて絶縁層２をモールドしているので、大きな温度変化があっても第１の導電層１０ａが中心導体１側に接着し、第２の導電層１０ｂが絶縁層２側に接着して絶縁特性を向上させることができる。
【００２１】
なお、上記実施例１では、樹脂注型品をＴ形ブッシングを用いて説明したが、棒状の中心導体の周りに同軸状の絶縁層をモールドした単一形またはコンデンサ形のブッシングにおいても、中心導体に２層の導電層を設けることにより、絶縁特性を向上させることができる。
【実施例２】
【００２２】
次に、本発明の実施例２に係る樹脂注型品を図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施例２に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図である。なお、この実施例２が実施例１と異なる点は、導電層の厚さである。図３において、実施例１と同様の構成部分においては、同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３に示すように、中心導体１側の第１の導電層１０ａの厚さを絶縁層２側の第２の導電層１０ｂよりも厚くしている。
【００２４】
第１、第２の導電層１０ａ、１０ｂは、エポキシ樹脂をバインダーとしているので、中心導体１側よりも同様のエポキシ樹脂からなる絶縁層２側への接着力が大きくなる。即ち、第２の導電層１０ｂと絶縁層２との接着力が大きいので、薄い厚さでも確実に接着させることができる。中心導体１側では、第１の導電層１０ａが充分な厚さを持ったものとなるので、中心導体１の一部が露出するような導電性塗料の塗布斑を防ぐことができ、第１の導電層１０ａを確実に設けることができる。
【００２５】
上記実施例２の樹脂注型品によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施例２に係る樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【図４】従来の樹脂注型品の構成を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１ 中心導体
２ 絶縁層
３、１０ａ、１０ｂ 導電層
１１ 界面接続部
１２ 接地層
１３ 弾性絶縁体
１４ 接触導体
１５ 絶縁母線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電される中心導体と、
前記中心導体の周りに設けられた第１の導電層と、
前記第１の導電層の周りに設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層と
を具備したことを特徴とする樹脂注型品。
【請求項２】
前記第１の導電層と前記第２の導電層とを同種材料の導電性塗料で設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型品。
【請求項３】
前記第１の導電層よりも前記第２の導電層の厚さを薄くしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂注型品。
【請求項４】
先ず、中心導体の周りに導電性塗料を塗布し、加熱硬化させて第１の導電層を設け、
次に、前記第１の導電層の周りに導電性塗料を塗布し、加熱硬化させて第２の導電層を設け、
前記第１の導電層および前記第２の導電層を設けた前記中心導体を注型金型にセットし、
前記注型金型内にエポキシ樹脂を充填し、加熱硬化させることを特徴とする樹脂注型品の製造方法。
【請求項５】
前記第１の導電層よりも前記第２の導電層の熱変形温度を高くしたことを特徴とする請求項４に記載の樹脂注型品の製造方法。
【請求項１】
通電される中心導体と、
前記中心導体の周りに設けられた第１の導電層と、
前記第１の導電層の周りに設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層の周りにエポキシ樹脂をモールドして設けられた絶縁層と
を具備したことを特徴とする樹脂注型品。
【請求項２】
前記第１の導電層と前記第２の導電層とを同種材料の導電性塗料で設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂注型品。
【請求項３】
前記第１の導電層よりも前記第２の導電層の厚さを薄くしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂注型品。
【請求項４】
先ず、中心導体の周りに導電性塗料を塗布し、加熱硬化させて第１の導電層を設け、
次に、前記第１の導電層の周りに導電性塗料を塗布し、加熱硬化させて第２の導電層を設け、
前記第１の導電層および前記第２の導電層を設けた前記中心導体を注型金型にセットし、
前記注型金型内にエポキシ樹脂を充填し、加熱硬化させることを特徴とする樹脂注型品の製造方法。
【請求項５】
前記第１の導電層よりも前記第２の導電層の熱変形温度を高くしたことを特徴とする請求項４に記載の樹脂注型品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２２０３０５（Ｐ２００９−２２０３０５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６４７７２（Ｐ２００８−６４７７２）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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