注型絶縁物およびその製造方法

【課題】中心導体と注型により形成した絶縁層との境界面の絶縁特性を向上させる。
【解決手段】電気機器の主回路導体３、４に接続される中心導体１と、中心導体１の周りに注型により形成された絶縁層２と、接着強度の不平衡から生じる中心導体１と絶縁層２との境界面に形成される隙間に、シリコングリスのような流動絶縁体を加圧して充填した充填層８とを備え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、絶縁特性を向上し得る中心導体を埋め込んだ注型絶縁物およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エポキシ樹脂でモールドされた注型絶縁物は、優れた電気的、機械的特性を有し、スイッチギヤのような電気機器の絶縁支持物として多用されている。例えば、盤壁を貫通する部分には、中心導体の周りに絶縁層を形成した主回路断路部が用いられ、盤壁との絶縁とともに、主回路導体の支持固定が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−２７４８６１号公報（第３ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の従来の注型絶縁物においては、次のような問題がある。注型金型内にエポキシ樹脂を充填し、加熱硬化させると、注型金型の合わせ面にバリが形成される。また、中心導体と絶縁層との境界面にもバリが形成される。このようなバリはヤスリなどで除去する仕上げ加工をするが、中心導体に無理な応力を加えると、中心導体と絶縁層との境界面に微小な隙間が形成されることがある。
【０００４】
即ち、中心導体に絶縁層を強固に接着させているものの、中心導体と絶縁層との熱膨張係数が異なることもあり、全域に亙って接着強度を同様にすることが困難である。このため、中心導体と絶縁層との境界面の仕上げ加工時において、接着強度の弱い部分で剥離することがある。剥離して隙間が形成されると、その部分から部分放電が発生し、絶縁劣化を起こすことになる。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、中心導体と絶縁層との境界面の絶縁特性を向上し得る注型絶縁物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、本発明の注型絶縁物は、電気機器の主回路導体に接続される中心導体と、前記中心導体の周りに注型により形成された絶縁層と、前記中心導体と前記絶縁層との境界面に形成された隙間に流動絶縁体を加圧して充填した充填層と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中心導体と絶縁層との境界面に形成される隙間に、流動絶縁体を加圧して充填した充填層を設けているので、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に係る注型絶縁物を図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１に係る注型絶縁物の構成を示す断面図、図２は、本発明の実施例１に係る注型絶縁物の要部拡大断面図、図３は、本発明の実施例１に係る注型絶縁物の製造方法を説明するフロチャート図である。なお、注型絶縁物をスイッチギヤの主回路断路部を用いて説明する。
【００１０】
図１に示すように、所定の絶縁距離を保って一列配置された三相分の中心導体１の周りには、エポキシ樹脂のような絶縁材料で一体注型されて形成された絶縁層２が設けられている。
【００１１】
絶縁層２の図示左側には、それぞれの中心導体１を囲むように筒状のヒダ２ａが設けられ、ヒダ２ａ内の底部の中心導体１端に図示しない開閉器の主回路導体３が接続されるようになっている。絶縁層２の図示右側には、それぞれ中心導体１を囲むような環状のヒダ２ｂが設けられ、中心導体１端にスイッチギヤの主回路導体４が固定されるようになっている。絶縁層２の両端には、埋め金５が埋め込まれており、盤壁６にボルト７で締め付け固定される。
【００１２】
ここで、図２に示すように、中心導体１と絶縁層２との境界面の隙間には、シリコンオイル、シリコングリスのような液状やクリーム状の絶縁特性の優れた流動絶縁体を加圧して浸透、充填した充填層８を設けている。充填層８は、厚さや長さが三相分で異なっており、充填層８が形成されない相もある。
【００１３】
次に、充填層８の形成方法を図３を参照して説明する。
【００１４】
注型金型内でエポキシ樹脂を加熱硬化させ、離型し、注型が完了すると（ｓｔ１）、注型金型の合わせ目や中心導体１と絶縁層２との境界面などに形成されたバリをヤスリなどで取り除く（ｓｔ２）。そして、ヒダ２ａ底部の中心導体１と絶縁層２との境界面に、シリコングリスを例えばハケ塗りで塗布する（ｓｔ３）。シリコングリスは、境界面の全周に塗布するものの、中心導体１側に充分に塗布しておけばよい。
【００１５】
次に、流動絶縁体を塗布した主回路断路部を加圧タンクに搬入し、乾燥空気で加圧する（ｓｔ４）。圧力は、０．２ＭＰａ〜０．５ＭＰａであり、約５分間保持する。これにより、表面に塗布された流動絶縁体が加圧されるとともに、隙間内に浸透しながら充填され、充填層８が形成される。なお、隙間は負圧になっている部分があると考えられ、加圧することにより、満遍なくシリコングリスを充填させることができる。その後、減圧し（ｓｔ５）、加圧タンクから取出し、中心導体１や絶縁層２の表面に付着した所謂残存したシリコングリスを除去する。
【００１６】
次に、加圧した圧力とコロナ特性を求めると、圧力上昇とともにコロナ特性が上昇し、０．２ＭＰａ以上から飽和する傾向にあった。コロナ特性は、圧力０．２ＭＰａ時に２０〜５０％の向上がみられた。隙間の幅は数〜数１００μｍと狭いので、一旦充填されたシリコングリスは容易に流出し難いものとなる。なお、大容量の中心導体１であって、絶縁層２よりも体積比が大きい注型絶縁物においては隙間が形成され易く、充填層８による効果が大きいものとなる。
【００１７】
上記実施例１の注型絶縁物によれば、中心導体１と絶縁層２との境界面に形成された隙間に、シリコングリスのような流動絶縁体を圧力０．２０Ｐａ以上で加圧して充填した充填層８を設けているので、コロナ特性を向上させることができる。
【００１８】
上記実施例１では、注型絶縁物を主回路断路部を用いて説明したが、単一形ブッシングや絶縁母線など主回路導体の周りに絶縁層が形成され、境界面に隙間が形成される注型品において同様の効果を得ることができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、本発明の実施例２に係る注型絶縁物を図４を参照して説明する。図４は、本発明の実施例２に係る注型絶縁物の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、封止膜を設けたことである。図４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。
【００２０】
図４に示すように、充填層８が気中と接する露出部分には、速乾性のエポキシ樹脂接着剤を例えばハケ塗りして塗布し、硬化させた封止膜９を設けている。なお、エポキシ樹脂接着剤を塗布する前には、当該部分をアルコールなどで脱脂すれば、封止膜９を強固に設けることができる。
【００２１】
上記実施例２の注型絶縁物によれば、長期間に亙り充填層８を安定して設けておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１に係る注型絶縁物の構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る注型絶縁物の要部拡大断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る注型絶縁物の製造方法を説明するフロチャート図。
【図４】本発明の実施例２に係る注型絶縁物の要部拡大断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１中心導体
２絶縁層
２ａ、２ｂヒダ
３、４主回路導体
５埋め金
６盤壁
７ボルト
８充填層
９封止膜

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の主回路導体に接続される中心導体と、
前記中心導体の周りに注型により形成された絶縁層と、
前記中心導体と前記絶縁層との境界面に形成された隙間に流動絶縁体を加圧して充填した充填層と、
を備えたことを特徴とする注型絶縁物。
【請求項２】
前記充填層の気中露出部分に封止膜を設けたことを特徴とする請求項１に記載の注型絶縁物。
【請求項３】
流動絶縁体は、シリコングリスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の注型絶縁物。
【請求項４】
中心導体の周りに絶縁層を形成する注型絶縁物の製造方法において、
前記中心導体と前記絶縁層との境界面に流動絶縁体を塗布し、
前記流動絶縁体を乾燥空気で加圧し、
前記中心導体と前記絶縁層との境界面に形成されている隙間に前記流動絶縁体を充填することを特徴とする注型絶縁物の製造方法。
【請求項５】
前記流動絶縁体を塗布した注型絶縁物を加圧タンクに搬入し、前記流動絶縁体を加圧することを特徴とする請求項４に記載の注型絶縁物の製造方法。

【図１】