JP4064045B2 - 樹脂ブロック絶縁システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高電圧部分を有する電気機器の絶縁システムにおいて、特に材料のリサイクル性に優れた絶縁システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高電圧となる部分を絶縁材料で包むことで電気絶縁信頼性をあげる構造として従来から樹脂モールドシステムが使われている。この方法は、高電圧となる部分の周囲に樹脂の層を形成するために金型中に高電圧部分を組み立て、金型内に樹脂を注入して硬化させる。従って、樹脂は高電圧部に密着し、容易に分解などはできない。また樹脂中の高電圧部に使用された銅やアルミなどの金属材料をリサイクルすることも困難である。しかし電気絶縁信頼性は、著しく高いので、多くの電気機器に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、容易に分解でき、電気機器を構成する材料を分別でき、再使用することができる絶縁システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高電圧部を覆うように複数の樹脂ブロックを配置したことを特徴とする。
さらに具体的には、電気機器の周囲を覆い、高電圧を絶縁する絶縁層をブロック化し、その絶縁ブロックで電気機器の高電圧部分を密に覆うようにすることで、その目的を達している。絶縁ブロックを、タイルを貼るように敷き詰めるのである。絶縁ブロックは、樹脂で構成し、絶縁を担当させる。しかし絶縁ブロックと絶縁ブロックとの境は微小な隙間が存在し、この部分は絶縁性能が劣る。そこで斜面とすることで絶縁距離を伸ばし、絶縁性能を高め、絶縁ブロックと同等の絶縁性能を確保する。このようにして十分な絶縁性能を有した分解が容易な絶縁システムを提供できる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例となる樹脂ブロック１を図１に示す。平行６面体のような形状をしており、斜面は十分な絶縁長を確保できるようにしたものである。平行な２面のひとつの面（背面側）が高電圧側となり、他の１面（表面側）が低電圧側となる。樹脂ブロック１は熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂で構成される。樹脂ブロック１は、内部にボイドやクラックがないように製作する。
【０００６】
図２に樹脂ブロックを平面状に密に敷きしめた状況を示す。樹脂ブロック１が間隙２を介して密に敷き詰められている。平面はこのようにして構成する。そのＡ−Ａ‘断面とＢ−Ｂ’断面を図３に示す。樹脂ブロック１が間隙２を介して密に配置されている。これが基本的な構成である。さらに間隙２の斜面の絶縁性能を上げるために樹脂ブロック１の背面側に高電圧側導体３を、樹脂ブロック１の表面側に低電圧側導体５を埋め込み、更にそれらと外部とを電気的に接続する高電圧側接続部４と低電圧側接続部６が樹脂ブロック１内に埋設される。これらは、図４に図示するように、高電圧側導体３の間隙側端部７と隣接する高電圧側導体３−１の隙間側端部８とを結ぶ線が間隙とほぼ垂直となるように配置することで、等電位線分布９から明らかなように、間隙の電位分布を平等にし、間隙の絶縁長を有効に利用するので、更に絶縁性能を高めることができる。高電圧接続部４と低電圧接続部６はナットとして構成することもできる。この場合は、電気機器の高電圧部分および低電圧部分のリードをボルトに接続する。また高電圧接続部４と低電圧接続部６をリード線とすることもできる。この場合は、それぞれのリード線を高電圧部および低電圧部と接続する。
【０００７】
図５に一般的な直方体状の高電圧部１０を示す。この高電圧部の各面には図１に示す樹脂ブロック１を密に敷き詰めれば良い。しかし、各稜線部１１や頂点１２は図１の樹脂ブロック１を用いることができない。稜線部１１には、図６に示す稜線部用樹脂ブロック１３を用いる。また頂点には、図７に示す頂点用樹脂ブロック１４を用いる。
【０００８】
図８に円筒状の電気機器に用いる樹脂ブロックを示す。円筒用樹脂ブロック１５を円周上に敷き詰めてある。間隙１６、円筒用樹脂ブロックの高電圧側導体１７、円筒用樹脂ブロックの低電圧側導体１８も平面と同様である。ここには図示していないが、高電圧側接続部や低電圧側接続部も同様である。
【０００９】
図９に樹脂ブロックを使用した高電圧機器の断面を示す。機器の高電圧部１９の周囲に高電圧側ブロック取り付け冶具２０を取り付け、高電圧側ブロック取り付け冶具２０に樹脂ブロック１を殆ど隙間がないように敷き詰める。樹脂ブロック１の外周には樹脂ブロック圧着冶具２１を取り付け、樹脂ブロック１を固定する。
【００１０】
このようにして高電圧部を樹脂ブロック１で覆うことにより、従来の樹脂モールド技術で製作した電気絶縁層と同等な電気絶縁性能を持ち、更に分解性が著しく向上する。解体して部材毎に分別でき、必要な部材を再利用することができる。また、故障が生じた場合も故障部分のみを交換することで補修することができる。即ち、補修性及びリサイクル性に優れた絶縁システムを提供できる。
【００１１】
樹脂ブロックに使用する樹脂は、従来の樹脂モールド技術で使用されたエポキシ樹脂やポリエステル樹脂のような熱硬化制樹脂を用いることも可能であるが、ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂を用いると温度を上げることで樹脂材料を溶融することができるので、埋め込みされた高電圧側導体３や低電圧側導体５などを再生できる。
【００１２】
間隙部は湿度などの進入を防ぐためや絶縁耐力を上げるために粘性体を充填すると良い。粘性体としては、シリコーン樹脂、シリコーン油やグリースなどが適している。
【００１３】
図１０に樹脂ブロックの製造フローを示す。先ず、高圧側および低圧側の導体金属を金型内にセットする。次に金型を組み立て、次いで樹脂を押し出し、冷却して、金型から樹脂ブロックを取り外す。即ち、樹脂ブロックの製法は一般的な押し出し法、注型法などである。
【００１４】
図１１に高電圧部に樹脂ブロックを取り付けるフローを示す。
【００１５】
先ず高電圧部を組み立て、その周囲に樹脂ブロック取り付け冶具を組み立て、樹脂ブロックの隙間面に粘性体を充填し、それを取り付け冶具へ取り付ける。前面に樹脂ブロックを取り付けた後に樹脂ブロック圧着冶具を取り付ける。このようにして、樹脂ブロックを容易に取り付けることができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、容易に分解でき、必要な部材を再利用することができるリサイクル性に優れた絶縁システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかるもので、樹脂ブロックを示す図である。
【図２】本発明の実施例にかかるもので、樹脂ブロックを敷き詰めた面の上面を示す図である。
【図３】本発明の実施例にかかるもので、樹脂ブロックを敷き詰めた面の断面を示す図である。
【図４】本発明の実施例にかかるもので、間隙部の電位分布を示す図である。
【図５】本発明の実施例にかかるもので、高電圧部を示す図である。
【図６】本発明の実施例にかかるもので、稜線部用樹脂ブロックを示す
【図７】本発明の実施例にかかるもので、頂点用樹脂ブロックを示す図である。
【図８】本発明の実施例にかかるもので、円筒用樹脂ブロックの断面を示す図である。
【図９】本発明の実施例にかかるもので、樹脂ブロックを配置した高電圧機器の断面を示す図である。
【図１０】本発明の実施例にかかるもので、樹脂ブロックの製法フローを示す図である。
【図１１】本発明の実施例にかかるもので、高電圧部の組み立てフローを示す図である。
【符号の説明】
１…樹脂ブロック、２…間隙、３…高電圧側導体、４…高電圧側接続部、５…低電圧側導体、６…低電圧側接続部、７…高電圧側導体の間隙側端部、８…低電圧側導体の端部、９…等電位線分布、１０…一般的な高電圧部、１１…稜線部、１２…頂点、１３…稜線部用樹脂ブロック、１４…頂点用樹脂ブロック、１５…円筒用樹脂ブロック、１６…間隙、１７…高電圧側導体、１８…低電圧側導体、１９…機器の高電圧部、２０…高電圧側ブロック取り付け冶具、２１…樹脂ブロック圧着冶具。

Claims (6)

1. 高電圧部を覆うように複数の樹脂ブロックを配置した樹脂ブロック絶縁システムであって、前記樹脂ブロックに低電位側導体と高電位側導体とを埋設し、樹脂ブロックの表面側に低電位側導体を、樹脂ブロックの背面側に高電位側導体を配置したことを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。
2. 請求項１に記載したものにおいて、隣接する前記樹脂ブロック間の隙間に粘性体を充填したことを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。
3. 請求項１または２に記載したものにおいて、前記樹脂ブロックに熱可塑性樹脂を使用したことを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載された樹脂ブロック絶縁システムにおいて、
   一の樹脂ブロックと、隣接する樹脂ブロックとの間隙は、前記樹脂ブロックの表面に対して斜面になっていることを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。
5. 請求項４に記載された樹脂ブロック絶縁システムにおいて、
   前記樹脂ブロックは平行六面体であることを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。
6. 請求項４または５の何れかに記載された樹脂ブロック絶縁システムにおいて、
   一の樹脂ブロックの高電位側導体の端部と、隣接する樹脂ブロックの高電位側の端部とを結ぶ線が、樹脂ブロックの間隙とほぼ垂直になるように配置されていることを特徴とする樹脂ブロック絶縁システム。

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