专利摘要:
局所的な電界障害、特に電界強度過上昇及びコロナ放電、を発生する原因をその都度の障害に適合する電界制御膜によって大幅に除去する。碍子の材料は、碍子表面上における電界の不均一な分布によって強い負荷を受ける。その原因の1つは、碍子の構造形態にある。特に、端末金具の部分においては、笠部及び碍子芯材の絶縁材料から金属材料への移行の故に、即ち鉄塔の腕金における接地電位への移行又は架空電線の固定個所における電線電位への移行の故に、電界の強さが変化する。他の原因は、汚損堆積物、全般的に碍子に関係する負荷にある。そこで、本発明によれば、芯材(2)と保護膜(4)との間に、碍子(1;10)の少なくとも一部(15;16)において、碍子の電界に影響を及ぼす粒子を充填剤として含む電界制御膜(3)が配置されている。
公开号:JP2011514626A
申请号:JP2010546261
申请日:2009-02-12
公开日:2011-05-06
发明作者:ザイフェルト、イエンス;デンデルファー、ハインツ;ヒンリクセン、フォルカー
申请人:ラップ インシュレータース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング;
IPC主号:H01B17-00
专利说明:

[0001] 本発明は、繊維強化プラスチック製ロッド又はパイプを碍子芯材として含む電界制御形の複合碍子であって、碍子芯材が笠付外被で覆われ、碍子芯材の端部に端末金具を装備されてなる電界制御形の複合碍子に関する。]
背景技術

[0002] 碍子材料には、碍子表面における電界の不均一な分布によって強い負荷がかかる。その原因の1つは、碍子の構造形態にある。特に端末金具の部位においては、笠部及び碍子芯材の絶縁材料から金属材料への移行の故に、鉄塔の腕金における接地電位への移行又は架空電線の固定個所における導体電位への移行の故に、電界強度が変化する。このことに起因する局所的な電界障害、特に電界強度過上昇、を回避するためには、いわゆる幾何学的な電界制御を用いるとよい。角や縁を丸く形成することにより、材料、特に電圧を導く部品、の形状に関する問題が緩和される。]
[0003] 他の原因は、汚損堆積物、即ち、碍子全体に関係する負荷である。屋外設置物として天候に曝されている複合碍子には、時間経過に伴って薄い汚損膜が堆積される。この汚損膜の導電性に基づいて、碍子表面に電荷の流れが生じ得る。この汚損膜が、例えば雨又は露によって湿気を帯びると、導電性がなお一層高くなり、漏れ電流及び放電電流の増大を招き、抵抗損失をもたらす。これは、汚損膜の加熱を生じさせ、その結果、汚損膜の乾燥を生じさせる。乾燥した汚損膜は局所的に高抵抗となるので、ここでは高い電圧降下が発生し得る。これに起因して周囲空気の絶縁破壊強度を超過すると、グロー放電又はフラッシュオーバーが発生し、これが原因となって、碍子表面材料が劣化し最終的には破壊に至る。]
[0004] 電界を均一にして局所的な電界障害、特に電界強度過上昇、を回避するための措置として、絶縁材料、例えばエポキシ樹脂及びポリマーの如きプラスチック、からなる局所的なコーティング又は被膜が、誘電性材料及び/又は強誘電性材料からなる中間層と共に電界制御膜として形成される。]
[0005] 芯材の上に嵌め込まれる胴部を有する多数の笠及び最後の笠と端末金具との間の接触スリーブが半導電性である高電圧複合碍子は、公知である(例えば、特許文献1の図2の実施例参照)。複合碍子のこの構成の場合には、空気中に存在する金属粒子及びその他の汚損粒子が、電気的に半導電性である層の上に直接堆積するという危険が存在し、電気的な相互作用の故に、自然の風化作用によってそこから完全に洗い流すことは、難しい。これらの粒子は、相応の幾何学的形状の場合に、局所的な電界強度上昇を招き、ひいては、碍子の損傷を招く。] 図2
[0006] 笠部及び場合によっては芯材がそれぞれ半導電材料から作られている複合碍子は公知である(例えば、特許文献2参照)。笠付外被及び芯材の半導体としての特性は、複合碍子のあらゆる個所で等しい大きさである。天候影響及び汚損に耐えるべく笠付外被は付加的に保護膜で被覆されなければならない。]
先行技術

[0007] 独国特許出願公開第3214141号明細書
独国特許第19700387号明細書]
発明が解決しようとする課題

[0008] 本発明の課題は、局所的な電界障害、特に電界強度過上昇及びコロナ放電、の発生原因を、それぞれの障害に適合させた電界制御膜によって、大幅に除去する複合碍子を提供することにある。]
課題を解決するための手段

[0009] この課題は、構造的には請求項1に記載された特徴事項により解決され、請求項28及び請求項29に記載された本発明による複合碍子の製造方法により解決される。複合碍子の有利な実施態様及びその製造方法は従属請求項に記載されている。]
[0010] 本発明による複合碍子は、少なくとも導体側の端末金具の部分において、碍子芯材のロッド又はパイプ上に、端末金具によって包囲される電界制御膜を有する。電界制御膜と端末金具との間の導電接触は、例えば、導電性ワニス、金属環又は金属ワイヤ織布によって形成される。端末金具の外側において、電界制御膜は、保護膜によって、又は、継ぎ目なしに芯材上に押出成形された笠部によって直接的に、包囲される。パイプ又はロッドとしての碍子芯材は、通常、ガラス繊維で強化された熱硬化性樹脂、例えばエポキシ樹脂又はポリエステル樹脂、からなる。]
[0011] 本発明は、あらゆる種類の複合碍子、特に懸垂碍子、支持碍子又は引込碍子に適している。使用範囲は1kVを超える高電圧に始まり、特に72.5kVを超える電圧において有効である。]
[0012] 電界制御膜は、通常、それを覆う保護膜と同一の材料からなる。しかし、保護膜は、有利には、腐食及び漏れ電流に対して、より耐性が高い材料からなる。保護膜は、いかなる場合にも、良好な絶縁特性を有する材料からなる。これらの特性を有する材料は、エラストマ材料、例えば、ショア硬さクラスA60〜90のシリコンゴム(HTV)又はエチレン・プロピレン共重合体(EPM)の如き、ポリマープラスチックである。電界制御膜及び保護膜によりそのように準備された芯材の上に笠部が嵌め込まれる。この笠部は、保護膜と同一の材料からなっていてよい。保護膜及び笠部は、欧州特許第1147525号明細書から公知であるように、同一作業工程において同じ材料から芯材の上に押出成形されてもよい。]
[0013] 電界制御は、抵抗又は容量により行なわれるか、又はそれらの組合せで行なうことができる。この目的のために、電界制御膜の材料に、電界を制御する粒子が充填剤として充填される。]
[0014] 電界制御膜には、オーム電界制御とも称する抵抗性の電界制御のために、オーム伝導性(導電性)及び/又は半導電性の充填剤が設けられている。オーム伝導性の充填剤の場合には、電圧と電流との間の線形の材料依存性が利用される。導電性の充填剤には、例えばカーボンブラック、Fe3O4及びその他の金属酸化物が含まれる。]
[0015] 電圧と電流との間の非線形の相関性を有する半導電材料が存在する。この特性を持つのがバリスタ、例えばZnO、であり、これらは所定の電圧又は電界強度を超えると導電性となり、それにより過電圧を制限する能力を持つ。マイクロバリスタは、抵抗性の電界制御に、特に適している。これは、50nmから100μmまでの範囲の粒径を有する粉末状のバリスタである。適切な設計によって、マイクロバリスタが充填された材料、特にシリコン材料、が衝撃電圧負荷時には高い導電性を示し、連続運転時には低い損失電力消費を有する。]
[0016] 容量性の電界制御の場合には、TiO2、BaTiO3又はTiOxのような、誘電特性を有する材料が使用される。これらの材料は高い誘電率を有する。]
[0017] 屈折性の電界制御は、容量性の電界制御の特別形態である。局所的な電界障害、特に電界強度過上昇、ができるかぎり除去されるように、異なる大きさの誘電率を有する材料を適切に配置することによって、材料の移行部において電気力線が屈折される。]
[0018] 電界制御膜は、1つの層又は複数の層から構成でき、その場合に、個々の層が異なる電界制御特性を有してもよい。]
[0019] 充填剤として電界制御膜の層に加えられる粒子は、10nm〜100μm、好ましくは0.1μm〜10μmの範囲、の直径を持つ。その大きさは、層の厚さ並びに予想される電界障害の強さ及び広がりに支配される。]
[0020] これらの粒子の比率は、50〜90重量%、好ましくは70重量%、にある。]
[0021] 粒子の比率、即ち充填率、は、パーコレーション閾値を上回るとよく、即ち、粒子が直接的な電気接触状態にあるとよい。]
[0022] 電界制御膜の1つの層の厚さは、1mm〜5mm、通常、2mm〜3mmである。その厚さは、予想される電界障害の強度及び広がりに支配される。]
[0023] 電界制御膜は、1つの層からなっていてよく、充填剤として抵抗性の粒子のみを含んでいてもよい。このような電界制御膜は、碍子の、抵抗性の電界制御(オーム電界制御)が好ましくは必要とされる個所に、設けられている。]
[0024] 電界制御膜は、1つの層からなっていてよく、充填剤として容量性の粒子のみを含んでいてもよい。このような電界制御膜は、碍子の、容量性の、又は特別には屈折性の、電界制御が好ましくは必要とされる個所に、設けられている。]
[0025] 電界制御膜は、1つの層からなっていてよく、抵抗性又は容量性の粒子の比率が、層の長さに亘って、異なっていてもよい。電界障害への作用の強さは、等しい厚さの場合には、層の中の充填剤比率を変えることによって、局所的に変化させることができる。充填剤比率は、層材料の形成前に層材料に充填剤を既に混合しておくのではなくて、層形成のためのノズル中で又はその手前で始めて混合することによっても、変えることができる。]
[0026] 1つの電界制御膜の1つの層の厚さは、膜の長さに亘って変化してよい。これは、その層を芯材の上に形成する押出成形機の内部における送り速度を変えることによって可能である。充填剤比率が等しい場合には、層の厚さの変化によって、従って層内の粒子個数の変化によって、電界障害への作用の強さを局所的に変化させることができる。]
[0027] 電界制御膜は、充填剤として抵抗性又は容量性の粒子を有する少なくとも2つの層からなっていてもよい。この場合には、1つの層が他の層よりも高い比率の抵抗性又は容量性の粒子を有していてもよい。]
[0028] 電界制御膜は、少なくとも2つの層からなっていて、このとき、1つの層が抵抗性の粒子のみを含んでいて、他の層が容量性の粒子のみを含んでいてもよい。複数の層が重なり合っている場合、層の順序は変えることができる。]
[0029] 電界制御膜が1つの層からなっていてもよく、抵抗性の粒子と容量性の粒子との混合物を含んでいてもよい。]
[0030] 電界制御膜が少なくとも2つの層からなっていて、このとき、1つの層が抵抗性の粒子と容量性の粒子との混合物を含んでいて、他の層が抵抗性又は容量性の粒子のみを含んでいてもよい。]
[0031] 複数の層が重なり合っている場合に、それらの層の電界への作用を考慮して、それらの層の順序及び/又は組成を変化させることができる。更に、容量性及び/又は抵抗性の粒子の比率を電界制御膜の個々の層において異ならせることができる。]
[0032] 電界制御膜が、碍子芯材の全長に亘って形成されていてもよい。しかし、電界制御膜は、部分範囲、例えば端末金具の範囲内、だけに広がっていてもよい。電界制御膜は、個々の部分に分割され、それによって中断されていてもよい。]
[0033] 電界制御膜が個別の部分に分割されていて、しかも少なくとも2つの層からなる場合には、層のない部分との境界範囲においては、1つの層がその上又は下にある他の層を越えて更に層のない部分にまで達していて、この結果、1つの層の電界に影響を及ぼす特性のみが作用するようにしてもよい。]
[0034] 前述したように、電界制御膜の不連続の配置によって、大きな損失電力を回避することができる。]
[0035] 2つの層自体の接触範囲における導電性の相違が望ましくない電界変化を招き得る場合には、電界制御膜の個々の層は、必要に応じて、絶縁中間層によって、互いに分離されてもよい。]
[0036] 上述のような、層の数、電界制御膜内における個々の層の配置並びに容量性及び/又は抵抗性の粒子の充填度を任意に組み合わせることにより、碍子にとって有害な電界不均一が発生し得る個所において、電界不均一を、それに合わせて調整した層によって防止又は抑制することが可能になる。]
[0037] 抵抗性の電界制御のためには、マイクロバリスタ、特にZnOからなるマイクロバリスタ、が好ましい。]
[0038] 電界制御膜の保護のために、電界制御膜を、保護膜、例えば極めて良好な耐漏れ電流性、耐食性及び耐候性を有する絶縁性のHTVシリコン押出成形膜、で覆うことができ、この保護膜の上に笠部が嵌め込まれる。この保護膜は、屋外での耐久性を高めるが、その厚さは5mmまで、好ましくは2mmから3mmの間、にあるとよい。]
[0039] しかし、欧州特許第1147525明細書から公知であるように、笠部は、電界制御膜を有する芯材の上に、直接、隙間なく押出成形することもできる。この場合、保護膜及び笠部は同一の材料からなる。]
[0040] 電界制御膜は、芯材が送り込まれる押出成形機によって、芯材の上に形成することができる。複数の層を有する膜を芯材の上に形成しようとする場合には、これは、多段式ノズルによって、又は相前後して配置された複数の押出成形機によって、行なわれる。層の形成は、これらの層が碍子芯材に良好に付着して互いに結合して1つの膜を形成するように行なわれなければならない。場合によっては接着剤の塗布が必要である。]
[0041] 本発明は、電界において危機的な障害、特に電界強度過上昇、が発生し得る個所にのみ電界制御膜を挿入配置し得る可能性を提供する。それによって、碍子における損失電力を最小値に低減することができる。]
[0042] 抵抗性及び/又は容量性の粒子を有する層からなる電界制御膜の組成、又は2つ以上の層、特に異なる粒子及び/又は粒子比率を有する層、からなる電界制御膜の構造、並びに層の被覆長さの変化は、除去すべき電界障害、特に、局所的な汚損によって特別に引き起こされる電界強度過上昇、に合わせて、有利に調整することができる。それによって、碍子に沿った電界分布が均一にされる。それによってグロー放電、コロナ放電及びオーバフラッシュの発生が回避され、それによって予定よりも早い材料劣化が回避される。]
図面の簡単な説明

[0043] 図1は、1つの層からなる電界制御膜を有する複合碍子の一部を示す縦方向断面図である。
図2は、2つの層からなる電界制御膜を有し且つ1つの層が芯材の一部分のみを覆う複合碍子の一部を示す縦方向断面図である。
図3は、電界制御膜が設けられた部分が表示されている長幹碍子を示す図である。
図4は、ケーブルワイヤロープが固定されている端末金具の部分に電界制御膜が設けられている長幹碍子を示す図である。
図5は、碍子芯材から端末金具への移行部を示す縦方向断面図である。
図6は、散水のもとでの交流電圧印加の際の、本発明による碍子と従来の碍子との間の比較試験を示す図である。
図7は、本発明による碍子の製造方法を説明するためのフローチャートである。] 図1 図2 図3 図4 図5 図6 図7
実施例

[0044] 実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。]
[0045] 図1には本発明による複合碍子1の縦方向断面が示されている。ここでのケースでは、それは1つの長幹碍子の細部を示す。ガラス繊維強化プラスチックからなる芯材2の上に電界制御膜3が形成されている。発生する電界障害に合わせて、電界制御膜3は、容量性又は抵抗性の特性を持つ。例えば、電界制御膜3は、抵抗による電界制御のためにZnOからなるマイクロバリスタを含む。電界制御膜3は、保護膜4によって覆われている。保護膜4は、耐食性及び耐漏れ電流性の材料からなり、電界制御膜3を天候影響及び汚損から保護する。この保護膜4の上に規則正しい間隔で笠部5が配置されている。笠部5は、公知のポリマープラスチック材料の1つから成形されている。] 図1
[0046] 図2に同様に、本発明による複合碍子1の縦方向断面が示されている。図1と一致する特徴部分には同一符号が付されている。この実施例では、碍子1の或る部分において、電界制御膜3は、2つの層31及び32からなり、層32が連続層31の上に配置されている。両層31及び32は、異なる電界制御特性を有していてもよい。例えば、外側の層32が容量性の特性を有し、連続層31が抵抗性の特性を有していてもよい。電界制御膜のこのような配置は、構造に起因する電界障害を考慮すると、例えば端末金具の部分において有利である。この実施例では、電界制御膜3は、全体的に一様な厚さである。電界制御膜3が2層である範囲では、押出成形の縮小によって内側の層31を薄く形成してもよい。それから第2作業ステップにおいて、外側の層32は、全体として一様な膜厚が達成されるような厚さに形成される。] 図1 図2
[0047] 図3及び図4は、高電圧架空電線において使用されるような長幹碍子10を示す。これらの碍子の電界制御膜の構造は、例えば図1又は図2に示されている碍子において説明したのと同様の構造に相当するものであってよい。これらの碍子10は、それぞれ、ここに図示されていない高電圧鉄塔の腕金11に吊るされている。この取り付けは、既知の方法で、金属製の端末金具12により行なわれる。下端には他の端末金具13により架空電線14が取り付けられている。この実施例では、4mの長さを持つ碍子10が、過大な損失電力を回避するために、図3に示されているように部分的にのみ、又は図4に示されているように端末金具の特定範囲においてのみ、電界制御膜で覆われている。図3の碍子10は、芯材が電界制御膜で覆われているそれぞれ等しい大きさの5つの部分15を持つ。これらの部分は、それぞれ電界制御膜のない等しい大きさの部分によって遮断されている。図4の碍子10は、電界制御膜で覆われている部分16を持ち、この部分16は、架空電線14が固定されている端末金具13から上方に向かってロッドの3分の1の長さに亘って延在する。] 図1 図2 図3 図4
[0048] 図5は、端末金具から笠付外被領域までの移行部分を断面図で概略的に示す。これは、図3又は図4に示したように、架空電線を固定する端末金具を有する碍子端部の断面である。図2、図3及び図4と一致する特徴部分には同一符号が付されている。] 図2 図3 図4 図5
[0049] 碍子1又は10において、芯材がガラス繊維強化プラスチック製ロッド2からなり、このロッド2は電界制御膜3で覆われ、そして、電界制御膜3は保護膜4によって被覆されている。この保護膜の上には笠部5が被着されている。電界制御膜3の構造は図2に示した構造に相当する。ロッド2の端部は、端末金具13によって包囲されている。層31が、碍子芯材2を、図5で認識可能な長さに亘って、完全に覆っている。これは抵抗作用を有する層であり、マイクロバリスタを含んでいる。更に、外側に向けて容量効果を有する層32があり、この層32は、誘電特性を有する充填剤を含んでいる。層32は、端末金具13から第1の笠部5の上方にまで達している。容量性電界制御は、特に、構造に起因した電界強度過上昇、例えば端末金具から碍子ロッドへの移行部において生じるようなエッジ又は段付きの移行部に起因した電界強度過上昇、を抑制するのに適している。これらの層と端末金具との間における導電接触を改善するためには、芯材を包囲する端末金具の空洞に導電ワニスを塗布してもよい。ここでは図示されていないが、ワイヤループ又はワイヤネットの挿入も可能である] 図2 図5
[0050] 図6は、図1に従って表面が電界制御膜で覆われた本発明による長幹碍子と、電界制御膜なしにHTVシリコンのみを備えた基準碍子としての従来の長幹碍子との間の比較試験の結果を示す。笠部は、いずれも、HTVシリコンからなる。] 図1 図6
[0051] フラッシュオーバー距離は、2765mmであった。両供試碍子において、16mmの直径を有するガラス繊維強化プラスチック(FRP)ロッドの上に3mmの厚さのポリマー膜(横断面積1.8cm2)を形成した。供試碍子の一方において、電界制御のためのポリマー膜に、マイクロバリスタ、即ちZnOバリスタ、が、10nm〜100μm、好ましくは0.1μm〜10μmの粒径を有する粉末の形で、50〜90重量%、好ましくは70重量%、の比率で、混合された。この実施例では、マイクロバリスタの充填度がパーコレーション閾値を上回っていて、即ち、マイクロバリスタが互いに直接的に電気接触した状態にあった。]
[0052] 図6において、左側に試験中における本発明による碍子を、そして右側には試験中における対照碍子を、認識することができる。750kV(実効値)の交流電圧印加において、両碍子に散水がなされた。電線側における最も下側の5つの笠部のもとで、対照碍子が強い放電活性状態を示しているのに対して、電界制御膜を備えた碍子は全く放電のない状態にある。] 図6
[0053] 図7に本発明による碍子の製造方法を説明するためのフローチャートが示されている。製造すべき碍子の芯材2は、ガラス繊維強化プラスチックからなるロッドである。このロッド2は、送り方向20に、相前後して配置されているスタンドを通して案内され、それらのスタンドで処理されて、碍子に完成される。第1のスタンド21において接着剤211が塗布される。これは、次に被着すべき電界制御膜3の層が芯材2に密接に結合するようにするために行なわれる。押出成形機22において、電界制御膜の第1の層31、例えばバリスタを有する層、即ち抵抗特性を有する層、が形成される。なおも他の層を続けさせる場合には、他の層32、例えば容量特性を有する層、を形成するための他の押出成形機23が用意されている。相前後する2つの押出成形機の代わりに、両層をロッド上に重ねて押出成形する2つのノズルを有する押出成形機を使用することもできる。次の押出成形機24は保護膜4を形成する。] 図7
[0054] 笠付外被の製造方法に応じて、ここで碍子芯材を分離工具25により分離することができる。次のステップ26において、笠部が押出成形されるか、又は既に予め製作された笠部5が上に押し込まれる。電界制御膜、保護膜及び笠部を硬化するための熱処理27でもって、碍子1;10の製造が終了する。ロッドの端部の調製後に、その上に端末金具が取り付けられる。]
[0055] 保護膜及び笠付外被が、同一の作業過程で1つの共通な膜として、碍子芯材2の上に形成される場合には、スタンド26における製造が欧州特許第1147525号明細書に応じて行なわれる。この場合には、個々の完成碍子1;10への分離は、熱処理27の後に、分離工具28により行なわれる。]
[0056] 1複合碍子
2芯材
3電界制御膜
31 内側の層
32 外側の層
4 保護膜
5笠部
10 複合碍子
11腕金
12端末金具
13 端末金具
14架空電線
15部分範囲
16 部分範囲
20送り方向
21 第1のスタンド
211付着剤
22押出成形機
23 押出成形機
24 押出成形機
25分離工具
26 ステップ
27熱処理
28 分離工具]
权利要求:

請求項1
笠部(5)により包囲され得る芯材(2)と芯材(2)を包囲する保護膜(4)とを備え、場合によっては、この保護膜(4)から笠部(5)も成形されている複合碍子(1;10)において、芯材(2)と保護膜(4)との間に、少なくとも碍子(1;10)の一部(15;16)において、碍子の電界に影響を及ぼす粒子を充填剤として含む電界制御膜(3)が配置されていることを特徴とする複合碍子。
請求項2
電界制御膜(3)が1つ又は2以上の層(31,32)からなり、個々の層が異なる電界制御特性を持つことを特徴とする請求項1記載の複合碍子。
請求項3
電界制御膜(3)が1つの層(31)からなり、抵抗性の粒子のみを充填剤として含むことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項4
抵抗性の粒子の比率が、層の長さに亘って、異なっていることを特徴とする請求項3記載の複合碍子。
請求項5
電界制御膜(3)が1つの層(31)からなり、容量性の粒子のみを充填剤として含むことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項6
容量性の粒子の比率が、層の長さに亘って、異なっていることを特徴とする請求項5記載の複合碍子。
請求項7
1つの層(31,32)の厚さが、その層の長さに亘って、異なっていることを特徴とする請求項1乃至6の1つに記載の複合碍子。
請求項8
電界制御膜が少なくとも2つの層からなり、1つの層における抵抗性の粒子の比率が他の層よりも高いことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項9
電界制御膜が少なくとも2つの層からなり、1つの層における容量性の粒子の比率が他の層よりも高いことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項10
電界制御膜(3)が少なくとも2つの層からなり、1つの層(31)が抵抗性の粒子のみを含み、他の層(32)が容量性の粒子のみを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項11
電界制御膜が1つの層からなり、抵抗性の粒子と容量性の粒子との混合物を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項12
電界制御膜が少なくとも2つの層からなり、1つの層が抵抗性の粒子と容量性の粒子との混合物を含み、他の層が抵抗性又は容量性の粒子のみを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の複合碍子。
請求項13
1つの電界制御膜の複数の層が互いに重なり合っている場合に、電界に対する作用に応じて、それらの層の順序及び/又は組成が交互に変化することを特徴とする請求項1乃至12の1つに記載の複合碍子。
請求項14
容量性及び/又は抵抗性の粒子の比率が、電界制御膜の個々の層において、異なっていることを特徴とする請求項13記載の複合碍子。
請求項15
電界制御膜(3)が、碍子(1)の芯材(2)の全長に亘って、形成されていることを特徴とする請求項1乃至14の1つに記載の複合碍子。
請求項16
電界制御膜(3)が、碍子(10)の芯材(2)の或る部分(16)に亘って、形成されていることを特徴とする請求項1乃至14の1つに記載の複合碍子。
請求項17
電界制御膜(3)が、碍子(10)の芯材(2)の長さに亘って、複数の個別の部分(15)に形成されていることを特徴とする請求項1乃至14の1つに記載の複合碍子。
請求項18
個別の部分に分割され且つ少なくとも2つの層からなる電界制御膜の場合に、膜のない部分との境界領域において、1つの層が他の層よりも長く、その上又はその下にある他の層を越えて更に膜のない部分にまで達していることを特徴とする請求項17記載の複合碍子。
請求項19
電界制御膜の個々の層が、絶縁材料からなる層によって、互いに分離されていることを特徴とする請求項1乃至18の1つに記載の複合碍子。
請求項20
電界制御膜(3)の層(31,32)の材料がエラストマ材料からなることを特徴とする請求項1乃至19の1つに記載の複合碍子。
請求項21
電界制御膜(3)の1つの層(31,32)の厚さが、1mm乃至5mm、好ましくは2mm乃至3mm、であることを特徴とする請求項1乃至20の1つに記載の複合碍子。
請求項22
碍子の電界に影響を及ぼす粒子が10nm〜100μm、好ましくは0.1μm〜10μm、の直径を持つことを特徴とする請求項1乃至21の1つに記載の複合碍子。
請求項23
1つの膜内の粒子の比率が、50〜90重量%、好ましくは70重量%、であることを特徴とする請求項1乃至22の1つに記載の複合碍子。
請求項24
粒子の比率、即ち充填度、がパーコレーション閾値を上回っていることを特徴とする請求項23記載の複合碍子。
請求項25
抵抗性の電界制御のために使用される粒子が、50nm〜100μmの粒径を有するマイクロバリスタであることを特徴とする請求項1乃至24の1つに記載の複合碍子。
請求項26
抵抗性の電界制御のために使用される粒子がZnOからなることを特徴とする請求項25記載の複合碍子。
請求項27
保護膜(4)の厚さが5mm以下、好ましくは2mm〜3mm、であることを特徴とする請求項1乃至26の1つに記載の複合碍子。
請求項28
芯材(2)を含み、この芯材(2)が笠部(5)で包囲されていて、芯材(2)が芯材(2)を包囲する保護膜(4)を有する複合碍子(1;10)、特に請求項1乃至27の1つに記載の複合碍子(1;10)、を製造するための方法において、碍子(1;10)の芯材(2)の上に、少なくとも一部分(15;16)において、碍子の電界に影響を及ぼす粒子を充填剤として添加したエラストマ材料の少なくとも1つの層(31,32)を備える電界制御膜(3)を形成すること(22,23)、形成した電界制御膜(3)を有する芯材(2)の全体を保護膜(4)で覆い(24)、その上に笠部(5)を被着又は押出成形すること(26)、及び、碍子(1;10)にプラスチックの加硫のための熱処理(27)を施すことを特徴とする方法。
請求項29
芯材(2)を含み、芯材(2)が笠部(5)で包囲されていて、芯材(2)が芯材(2)を包囲する保護膜(4)を有する複合碍子(1;10)、特に請求項1乃至27の1つに記載の複合碍子(1;10)、を製造するための方法において、碍子(1;10)の芯材(2)の上に、少なくとも一部分(15;16)において、碍子の電界に影響を及ぼす粒子を充填剤として添加したエラストマ材料の少なくとも1つの層(31,32)からなる電界制御膜(3)を形成し(22,23)、形成した電界制御膜(3)を有する芯材(2)の全体を保護膜(4)で覆い(24)、この保護膜(4)からそれの押出成形の際に同時に笠部を成形し(26)、それから、碍子(1;10)にプラスチックの加硫のための熱処理(27)を施すことを特徴とする方法。
請求項30
電界に対して異なる作用を有する少なくとも2つの層(31,32)で電界制御膜(3)を形成することを特徴とする請求項28又は29記載の方法。
請求項31
碍子(1)の芯材(2)の全体に電界制御膜(3)を形成することを特徴とする請求項28又は29記載の方法。
請求項32
碍子(10)の芯材(2)における端末金具(13)の部分に電界制御膜(3)を形成することを特徴とする請求項28乃至30の1つに記載の方法。
請求項33
碍子(10)の芯材(2)の複数の部分(15)に電界制御膜(3)を形成することを特徴とする請求項28乃至30の1つに記載の方法。
請求項34
電界制御膜が個別の部分に分割され、かつ少なくとも2つの層からなる場合に、膜のない部分との境界範囲において、1つの層を、その上又はその下にある層を越えて更に膜のない部分に到るまで形成することを特徴とする請求項33記載の方法。
請求項35
電界制御膜の少なくとも1つの層を、変化する厚さで、芯材の上に形成することを特徴とする請求項28乃至34の1つに記載の方法。
請求項36
電界制御膜の少なくとも1つの層を、碍子の電界に影響を及ぼす粒子の比率が層長に亘って変化するようにして、芯材上に形成することを特徴とする請求項28乃至35の1つに記載の方法。
請求項37
碍子の電界に影響を及ぼす粒子の添加が、芯材への電界制御膜の層形成時に、押出成形物に対して異なる量で行なわれることを特徴とする請求項36記載の方法。
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