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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Verbundisolator mit halbleitenden Teilen, welcher
beispielsweise zum Tragen einer Energieübertragungsleitung verwendbar
ist, keine Störgeräusche insbesondere in
Radios und Fernsehgeräten
verursacht und verbesserte Eigenschaften bezüglich Verunreinigung aufweist.
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Die Isolatoren werden im allgemeinen
verwendet, um Hochspannungsübertragungsleitungen
oder dergleichen zu tragen. Die Potentiale nahe den Seiten einer
Hochspannungsleitung und der Verkleidung des Isolators sind höher als
die im verbleibenden Teil. Als Ergebnis kann eine Korona-Entladung
unter Erzeugung von Störgeräuschen in
Radios und Fernsehgeräten
und unter Verschlechterung der Beständigkeit gegenüber Verunreinigung
auftreten. Um eine derartige ungleichförmige Potentialverteilung flach
machen zu können,
um die Korona-Entladung zu unterdrücken, das Auftreten der Störgeräusche in
Radios und Fernsehgeräten
zu verhindern und die Beständigkeit
gegenüber
Verunreinigung zu verbessern, wurde herkömmlich ein Isolator verwendet,
der etwas Leitfähigkeit
besitzt. Beispielsweise ist ein mit einer leitfähigen Glasur beschichteter
Isolator aus der japanischen Patentanmeldungsschrift
JP-A-46-1077 ,
welche der Deutschen Patentanmeldungsschrift
DE-A-20 06
47 entspricht, bekannt. Dieser Isolator ist ein Hochspannungsisolator
mit einer Vielzahl von abschirmenden Abschnitten, die zur Abschirmung
eines elektrischen Bogens dienen, und eine aus einem Metalloxid
bestehende Halbleiter-Oberflächenschicht
ist auf zylindrischen Abschnitten zwischen den abschirmenden Abschnitten
bereitgestellt. Dieser Isolatortyp ist auf Porzellan-Isolatoren gerichtet,
und Leitfähigkeit
wird dem Isolator durch Beschichten der Oberfläche des Isolators mit einer
Glasur verliehen, in welche das Metalloxid gemischt ist.
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Andererseits tritt eine Korona-Entladung
unvorteilhafterweise ebenfalls aufgrund einer ungleichförmigen Potentialverteilung
in Bezug auf einen Verbundisolator auf, der ein aus einem isolierenden
Polymermaterial um ein Kernelement aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffstab
(FRP) oder dergleichen gefertigtes Gehäuse (Schirmelement) besitzt.
Es ist jedoch aufgrund der Härte
und Elastizität
der im Verbundisolator verwendeten Bestandteilmaterialien unmöglich, einem
derartigen Verbundisolator gemäß dem in
der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 46-53417 offenbarten Verfahren
Leitfähigkeit
zu verleihen. Bis jetzt war keine wirkungsvolle Technik verfügbar, um
dem Verbundisolator Leitfähigkeit
zu verleihen.
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Die
DE-A-3621653 beschreibt
einen Isolator mit einem Kernelement aus Glasharz und einem darauf angebrachten
Schirmelementkörper
mit Glocken aus spritzgegossenem Silikonharz.
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Das deutsche Gebrauchsmuster
DE-GM
9057 beschreibt einen Hochspannungsisolator, über dessen ganzer
Länge der
Isolatoroberfläche
zur Steuerung der Spannungsverteilung eine halbleitende Schicht
aufgebracht ist.
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Nachdem beobachtet wurde, daß aufgrund
der höheren
Anfälligkeit
der Materialien, aus denen der Verbundisolator besteht, für Kriechwegbildung
(tracking) und Abnützung
im Vergleich zum Porzellan-Isolator dem Verbundisolator Leitfähigkeit
unter Erfüllung
von Kriechwegbildungs- und Abnützungsbeständigkeit
verliehen werden muß,
wurden verschiedene Untersuchungen bezüglich Materialien angestellt,
welche den Verbundisolatoren Leitfähigkeit verleihen. Als Ergebnis
wurde schließlich
die vorliegende Erfindung entwickelt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Verbundisolator bereitzustellen, der im Vergleich zum
Porzellan-Isolator leichter ist und eine weitaus bessere Wasserabweisungsfähigkeit
besitzt sowie mit Halbleiterfähigkeit
versehen ist, um Störgeräusche in
Radios und Fernsehgeräten
zu vermeiden und die Beständigkeit
gegenüber
Verunreinigung zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch den Verbundisolator
gemäß der vorliegenden
Erfindung gelöst,
welcher ein Kernelement sowie ein um das Kernelement angeordnetes
Gehäuse
(Schirmelement) umfaßt,
wobei das Schirmelement aus halbleitenden Silikongummi gefertigt
ist, welcher mindestens ein Leitfähigkeit verleihender Füllstoff,
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Ruß,
Metallpulver, Metallfasern und Kohlefasern besteht, beigemengt ist.
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Gemäß dem Verbundisolators der
vorliegenden Erfindung ist die Potentialverteilung um den Isolator herum
gleichförmiger
gemacht, da das Gehäuse
(Schirmelement) aus dem halbleitenden Silikongummi gefertigt ist,
welches mindestens einen funktionellen Füllstoff enthält, welcher aus
der Gruppe, bestehend aus Ruß, Metallpulver,
Metallfasern und Kohlefasern, ausgewählt wurde. Als Ergebnis werden
die Korona-Entladung sowie die Störgeräusche in Radios und Fernsehgeräten unterbunden
und die Beständigkeit
gegenüber
Verunreinigung verbessert.
- 1. Das Gehäuse (Schirmelement)
ist aus dem halbleitenden Silikongummi gefertigt. In diesem Fall
wird die Leitfähigkeit
des gesamten Isolators verstärkt,
so daß die
Potentialverteilung um den Isolator gleichförmiger gemacht und die Korona-Entladung
wirkungsvoller verhindert werden kann.
- Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Verbundisolators
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
- 2. Eine Schicht aus Polymermaterial mit ausgezeichneter Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
ist auf der Oberfläche
des Gehäuses
(Schirmelement) bereitgestellt. Dieser Fall hat den Vorteil, daß das Halbleiter-Polymermaterial,
welches dem Isolator Leitfähigkeit
verleiht, und das Polymermaterial, welches dem Isolator Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
verleiht, getrennt oder unabhängig
ausgewählt
werden kann. Weiterhin kann der Verbundisolator erhalten werden,
der nicht unter einer Verschlechterung der Beständigkeit gegenüber Kriechwegbildung
und Abnützung
leidet.
- 3. Das Kernelement ist aus einem Bündel mit einem Harz imprägnierter
Glasfasern gefertigt, wobei dem Kernelement dadurch Halbleiterfähigkeit
verliehen wird, daß mindestens
ein Leitfähigkeit
verleihender Füllstoff,
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Ruß,
Metallpulver, Metallfasern und Kohlefasern besteht, in das Kernelement
gemischt wird. In diesem Fall ist das Kernelement halbleitend und
mit dem vorstehenden Gehäuse
bedeckt. Daher ändert
sich der Widerstand des gesamten Verbundisolators nicht wesentlich,
selbst wenn sich mit dem Abbau des Gehäuses (Schirmelement) die Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
verschlechtert. Entsprechend kann der Verbundisolator beständig verwendet
werden. Da der erlaubte Widerstand des Isolators zum Zeitpunkt der
Herstellung des Kernelements bestimmt werden kann, ist weiterhin
die Verwirklichung verschiedener Ausgestaltungen der abschirmenden
Abschnitte möglich.
- 4. Wenn die Spannung einer Leitung, bei welcher der Verbundisolator
verwendet wird, 1 kV beträgt,
wird der Widerstand zwischen entgegengesetzten Enden des Verbundisolators
pro 1 kV der Leitung auf 1 MΩ bis
10 MΩ festgelegt.
Der vorstehende Widerstandsbereich wurde hinsichtlich der folgenden
Punkte als bevorzugter Widerstandsbereich bestimmt. Wenn der Widerstand
zu groß ist,
kann die Potentialverteilung um den Isolator herum nicht wirksam
gleichförmig
gemacht werden. Andererseits fließt bei einem zu geringen Widerstand
Kriechstrom jenseits eines notwendigen Niveaus, so daß ein Energieverlust
auf ein nicht vernachlässigbares
Niveau ansteigen kann. Zusätzlich
wird im Verbundisolator aufgrund des Kriechstroms Stromwärme erzeugt,
so daß die
Bestandteilmaterialien stärker
abgebaut werden.
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Der in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendete
Begriff "Verbundisolator" bezeichnet einen Isolator,
der ein hohles oder festes Kernelement aus glasfaserverstärktem Kunststoff
(FRP) oder dergleichen sowie ein aus einem isolierenden Polymermaterial
gefertigtes und um die äußere Randfläche des
Kernelements herum bereitgestelltes Gehäuse (Schirmelement) umfaßt. Als
isolierendes Polymermaterial wird ein Silikongummi verwendet. Ein
derartiger Gummi wird als Basisgummi verwendet, ein letztendliches
Material für das
Gehäuse
(Schirmelement) wird durch Mischen verschiedener gewöhnlicher
Additive in den Basisgummi erhalten und das Gehäuse (Schirmelement) um das
Kernelement durch Formen und Vulkanisieren des letztendlichen Gehäusematerials
gebildet. Die Gehäuseform
des Verbundisolators kann die normalerweise im Stand der Technik
verwendete sein.
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Im folgenden werden die im Verbundisolator
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Bestandteilmaterialien beschrieben.
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(1) Kernelement
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Als Kernelement wird ein aus glasfaserverstärktem Kunststoff
(FRP) oder dergleichen gefertigtes, in den Verbundisolatoren normalerweise
verwendetes Kernelement verwendet. Das heißt, daß das Kernelement aus einem
Bündel
mit einem Harz imprägnierter
Glasfasern oder dergleichen gefertigt werden kann. Um dem Kernelement
Halbleiterfähigkeit
zu verleihen, werden wahlweise mindestens ein Leitfähigkeit
verleihender funktioneller Füllstoff,
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Ruß,
Metallpulver, Metallfasern und Kohlefasern besteht, in das Kernelement
gemischt und in das Harz geknetet und anschließend der Kern durch Imprägnieren
des Bündels
Glasfasern oder dergleichen mit diesem Harz gebildet.
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(2) Gehäuse (Schirmelement)
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Wird Silikongummi als Basisgummi
verwendet, erhält
man ein Material für
das Gehäuse
(Schirmelement) beispielsweise durch Verwendung der folgenden Bestandteile
(a) bis (e) in den folgenden auf 100 Gewichtsteilen des Bestandteils
(a) basierenden Mengen.
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- Bestandteil (a): Diorganopolysiloxan mit mindestens
zwei an Siliciumatome gebundenen Alkenylgruppen in einem Molekül (Viskosität: nicht
weniger als 0,1 cm2/s (10 cSt) bei 25°C, bevorzugtes
Gewichtsmittel-Molekulargewicht 40 × 104,
bevorzugter 5 × 104).
- Bestandteil (b): Feines Siliciumoxidpulver (Quarzstaub, Kieselgallerte,
Kieselaerogel usw., vorzugsweise extrem feine Quarzstaubpartikel
mit der Korngröße ≤ 50 μm und dem
spezifischen Oberflächenbereich ≥ 100 m2), 10 bis 100 Gewichtsteile.
- Bestandteil (c): Aluminiumhydroxid (Al2O3·3H2O, bevorzugter durchschnittlicher Partikeldurchmesser < 5 μm), vorzugsweise
15 bis 300 Gewichtsteile, bevorzugter 50 bis 200 Gewichtsteile.
- Bestandteil (d): Organisches Peroxid wie Benzoylperoxid (Vulkanisator).
- Bestandteil (e): Andere bekannte geeignete Additive (nicht verstärkendes
Additiv, Pigment, hitzebeständiges
Mittel, Flammschutzmittel, Innentrennmittel, Weichmacher, usw.).
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(3) Ruß, Metallpulver, Metallfasern
und Kohlefasern, die dem Material zur Bildung, des Gehäuses beigemengt werden
sollen
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(i) Ruß
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Als Ruß können bekanntes Kechen-Schwarz
(kechen black), XCF-Kohle, Acetylenschwarz, SRF-Kohle, Graphit,
Aktivkohle usw. verwendet werden.
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Die Zugabemenge an Ruß kann basierend
auf der Art des ausgewählten
Rußes
und der gewünschten Halbleiterfähigkeit
bestimmt werden. Physikalische Materialeigenschaften und Materialverhalten
derartiger Ruße
sind beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
56-165203 und
der japanischen Offenlegungsschrift Nr.
59-18734 beschrieben.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann Ruß mit
der Korngröße von nicht
mehr als 100 μm
und dem spezifischen Oberflächenbereich
von 1 m
2/g bis 1000 m
2/g
verwendet werden.
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(ii) Metallpulver
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Als Metallpulver können Silberpulver,
Kupferpulver, Nickelpulver, Aluminiumpulver usw. aufgeführt werden.
Ein derartiges Metallpulver kann in Form eines Metalls allein, einer
Legierung, eines Oxids, eines Halogenids, z. B. eines Iodids usw.
verwendet werden. Die Partikelform des Pulvers kann kugelförmig, ellipsoid, planar
oder dergleichen sein. Für
den Fall, daß die
Partikelform kugelförmig
ist, wird ein Pulver mit der Korngröße von nicht mehr als 100 μm bevorzugt
verwendet.
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(iii) Metallfasern
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Als Material für die Metallfasern können die
für das
vorstehende Metallpulver aufgeführten
Metalle (Silber, Kupfer, Nickel, Aluminium) verwendet werden. Die
Feinheit der Metallfasern beträgt
vorzugsweise nicht mehr als 10 μm.
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(iv) Kohlefasern
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Als Kohlefasern können solche mit einer Feinheit
von nicht mehr als 100 μm
verwendet werden.
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Die vorstehenden leitenden Materialien
können
einzeln oder in Form eines Gemisches verwendet werden. Das gesamte
Gehäuse
(Schirmelement) wird halbleitend gemacht.
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(v) Polymermaterial mit
ausgezeichneter Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
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Ein gegen Kriechwegbildung beständiges Polymermaterial
ist das gleiche wie das Polymermaterial (Silikongummi) zur Bildung
des Gehäuses
(Schirmelements) als grundlegender aufbauender Komponente. Vom Standpunkt
der Herstellung wird flüssiger
Silikongummi bevorzugt. Vorzugsweise wird Aluminiumhydroxid in einer
Menge von 15 bis 300 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile
des Polymers, zugegeben, wenn der durchschnittliche Partikeldurchmesser
nicht mehr als 5 μm
beträgt.
Da die Fließfähigkeit
des flüssigen
Silikongummis gewährleistet
sein muß,
beträgt
die Zugabemenge an Aluminiumhydroxid bevorzugter 15 bis 100 Gewichtsteile,
bezogen auf 100 Gewichtsteile des Polymers.
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Die Dicke des Polymermaterials mit
der ausgezeichneten Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
ist so festgelegt, daß eine
Verschlechterung aufgrund von Kriechwegbildung und Abnützung für eine gesicherte
tolerierbare Anzahl von Jahren verhindert werden kann. Die Dicke
des gegenüber
Kriechwegbildung beständigen
Polymermaterials beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 2 mm.
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Gemäß dem Verbundisolator der vorliegenden
Erfindung wird das Gehäuse
mit einem isolierenden Polymermaterial um die äußere Peripherie des Kernelements
durch Gießen,
dem Schiebebildverfahren (transfer process) oder dergleichen gebildet.
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Erfindungsgemäß wird das Gehäuse aus
einem halbleitendem Silikongummi gefertigt, wobei mindestens ein
Halbleiterfähigkeit
verleihender Füllstoff,
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Ruß,
Metallpulver, Metallfasern und Kohlefasern besteht, zuvor in einen
Silikongummi gemischt und geknetet und ein Gehäuse (Schirmelement) um die äußere Randoberfläche des
Kernelements durch Gießen,
das Schiebebildverfahren (transfer process) oder dergleichen gebildet
wird. Eine Schicht aus Polymermaterial mit ausgezeichneter Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
wird vorteilhafterweise auf der Oberfläche des Schirmelements bereitgestellt.
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Das Kernelement wird aus einem Bündel Glasfasern
gebildet, die gemäß einem
wohlbekannten Verfahren mit einem Harz imprägniert sind. Für diesen
Fall wird dem Kernelement Halbleiterfähigkeit verliehen, indem mindestens
ein Leitfähigkeit
verleihender funktioneller Füllstoff,
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Ruß,
Metallpulver, Metallfasern und Kohlefasern besteht, in das Harz
für das
Kernelement beigemengt wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nachstehend
genauer unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert. Im
folgenden sind alle zugegebenen Mengen der Bestandteile in Gewichtsteilen
aufgeführt.
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Beispiele 1 bis 4
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Beispiel 1 (Bezugsbeispiel)(Verbundisolator,
bei welchem abweichend von der Erfindung der gesamte Oberflächenabschnitt
des Gehäuses
als Halbleiterschicht gefertigt wurde)
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Die Form des Isolators ist in den
nachstehend genannten Bewertungen angegeben.
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(1) Eine Mischvorschrift für ein Gehäuse als
Basismaterial war wie folgt:
Dimethylpolysiloxan
(heißgehärteter Typ)
100 | 100 |
feines
Siliciumoxidpulver | 50 |
Aluminiumhydroxid | 100 |
Benzoylperoxid | 50 |
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(2) Eine Zusammensetzung für eine Halbleiterschicht
wurde durch Zugabe von Ruß in
flüssigen
Silikongummi hergestellt.
Dimethylpolysiloxan
(Ein-Flüssigkeitstyp) | 100 |
feines
Siliciumoxidpulver | 50 |
Vernetzungsmittel
(Benzoylperoxid, nachstehend genannte Vernetzungsmittel sind alle
Benzoylperoxid) | 5 |
Katalysator | 0,5 |
Ruß (durchschnittlicher
Partikeldurchmesser 50 μm,
spezifischer Oberflächenbereich
500 m2/g) | 20 |
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Ein Verbundisolator wurde durch Formpressen
unter Verwendung des rohen Gummimaterials als Basismaterial und eines
mit einem Epoxidharz imprägnierten
Glasfaserstabs gebildet. Der geformte Verbundisolator wurde für eine vorgegebene
Zeitdauer in flüssigen
Silikongummi eingetaucht, welcher als Material zum Aufbau einer
Halbleiterschicht in einen Tank gefüllt worden war. Anschließend wurde
der erhaltene Isolator hochgezogen und der aufgetragene Silikongummi
gehärtet,
während
der Isolator gedreht wurde, um die Filmdicke gleichförmig zu
machen. Dieser Schritt wurde wiederholt, um die Dicke der Halbleiterschicht
von 5 mm zu erreichen.
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Der letztendliche Verbundisolator
wurde durch Anbringen von Endstücken
an entgegengesetzte Enden vervollständigt.
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Beispiel 2 (Verbundisolator,
bei welchem das Gehäuse
als Halbleiterschicht gefertigt wurde)
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Die Form des Isolators ist in den
nachstehend genannten Bewertungen angegeben.
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Eine Mischvorschrift für ein Basismaterial
mit Halbleiterfähigkeit
war wie folgt:
Dimethylpolysiloxan
(heißgehärteter Typ) | 100 |
feines
Siliciumoxidpulver | 50 |
Aluminiumhydroxid | 100 |
Benzoylperoxid | 5 |
Ruß | 20 |
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Ein Verbundisolator wurde auf die
gleiche Weise wie in Beispiel 1 durch Formpressen unter Verwendung
des Basis-Gummimaterials
für das
Gehäuse
und eines mit einem Epoxidharz imprägnierten Glasfaserstabs, gefolgt
von Härten,
gebildet.
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Beispiel 3
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(Verbundisolator, bei welchem eine
gegenüber
Kriechwegbildung beständige
Schicht auf der gesamten Oberfläche
eines Halbleiter-Gummis bereitgestellt wurde) Die Form des Isolators
ist in den nachstehend genannten Bewertungen angegeben.
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(1) Eine Mischvorschrift für ein Basismaterial
mit Halbleiterfähigkeit
war die gleiche wie in Beispiel 2.
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(2) Eine Mischvorschrift für die gegenüber Kriechwegbildung
beständige
Schicht war wie folgt:
Dimethylpolysiloxan
(Ein-Flüssigkeitstyp) | 100 |
feines
Siliciumoxidpulver | 50 |
Aluminiumhydroxid | 100 |
Vernetzungsmittel | 5 |
Katalysator | 0,5 |
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Ein Verbundisolator wurde durch Formpressen
unter Verwendung des Basis-Gummimaterials für das Gehäuse und eines mit einem Epoxidharz
imprägnierten
Glasfaserstabs, gefolgt von Härten,
gebildet.
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(3) Eine Zusammensetzung für eine Halbleiterschicht
wurde durch Zugabe von Ruß in
flüssigen
Silikongummi hergestellt.
Dimethylpolysiloxan
(Ein-Flüssigkeitstyp) | 50 |
feines
Siliciumoxidpulver | 100 |
Vernetzungsmittel
(Benzoylperoxid, nachstehend genannte Vernetzungsmittel sindalle
Benzoylperoxid) | 5 |
Katalysator | 0,5 |
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Das Formen und Härten wurde auf die gleiche
Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Die Dicke der gegenüber
Kriechwegbildung beständigen
Schicht betrug 2 mm.
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Beispiel 4(Verbundisolator,
bei welchem ein Kernelement halbleitend war)
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Die Form des Isolators ist in den
nachstehend genannten Bewertungen angegeben.
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(1) Der in Beispiel 2 verwendete
Gummi wurde als Material für
ein Gehäuse
eingesetzt.
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(2) Ein nachstehend beschriebener
Kern wurde verwendet.
Epoxidharz
(Zwei-Flüssigkeitstyp) | 100 |
Ruß (durchschnittlicher
Partikeldurchmesser 50 μm,
spezifischer Oberflächenbereich
500 m2/g) | 30 |
Glasfasern | 100 |
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Eine geeignete Anzahl an Glasfasern
in Bündelform
wurden durch ein Flüssigkeitsgemisch
geführt, welches
das mit Ruß versetzte
Epoxidharz vom Zwei-Flüssigkeitstyp
enthielt, wodurch die Glasfasern mit dem Harz imprägniert wurden.
Ein Kernelement wurde durch eine Düse mit einer gewünschten
Dicke gezogen, gefolgt von Härten.
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Ein Gehäuse wurde auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 2 geformt und gehärtet.
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Bewertungsverfahren
für die
Beispiele
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Die folgenden Kriterien (a) bis (e)
wurden als
- Bewertungskriterien verwendet:
- a) Spannungsverteilungsrate
- b) Auftreten von Korona-Entladung
- c) Fernsehrauschen, Radiorauschen
- d) Beständigkeit
gegenüber
Verunreinigung
- e) Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
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Bezüglich der Bewertungskriterien
a) bis d) wurde die folgende Form eingesetzt:
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Auf 5 m gestreckter Suspensionstyp
zur Verwendung bei 735 kV
Durchmesser
der Schirme der Abschirmungen | 182
mm |
Zylinderdurchmesser | 42
mm |
Kerndurchmesser | 32
mm |
Abstand
der Schirme der Abschirmungen | 50
mm |
Anzahl
der Schirme der Abschirmungen | 89 |
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Bezüglich des Bewertungskriteriums
e) wurde die folgende Form eingesetzt:
Durchmesser
der Schirme der Abschirmungen | 126
mm |
Zylinderdurchmesser | 26
mm |
Kerndurchmesser | 16
mm |
Abstand
der Schirme der Abschirmungen | 50
mm |
Anzahl
der Schirme der Abschirmungen | 4 |
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In den Testproben wurden bis auf
die Bestandteilmaterialien die gleichen Konstruktionen verwendet.
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a) Spannungsverteilungsrate
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Eine normale Spannung wurde zwischen
entgegengesetzten Enden einer Testprobe angelegt und bezüglich jedes
Abschirmungsabschnitts eine Potentialverteilung durch eine Messung
gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren erhalten.
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b) Spannung von aufgetretener
sichtbarer Korona-Entladung
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Auf eine Testprobe wurden die folgenden
Bedingungen angewendet und eine Spannung gemessen, bei der bei einem schrittweisen
Anstieg der Spannung eine sichtbare Korona-Entladung auftrat.
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Verunreinigungsbedingung:
Dichte
an angehaftetem Salz 0,34–0,37
mg/cm2
Feuchtigkeitsbedingung: künstliches
Besprühen:
5 g/m3
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c) Fernseh-/Radiorauschen
(TVI, RIV)
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Eine Testprobe wurde wie nachstehend
erläutert
verunreinigt und unter Feuchtigkeitsbedingungen eine Spannung an
die Testprobe angelegt. Bezüglich
dieser Testprobe wurden das Fernsehrauschen (TVI) und das Radiorauschen
(RIV) von einer 6-Elementtyp-YAGI-Antenne empfangen und unter Verwendung
eines TVI-Meßgeräts, eines
RIV-Meßgeräts und eines
elektromagnetischen Oszillographen analysiert.
TVI: Das Rauschen
wurde bei 94 MHz gemessen, wo es den geringsten Hintergrundrauschpegel
zwischen der Frequenz eines Bildes im ersten Kanal und den Stimmfrequenzen
gibt.
RIV: Es wurde NEMA Pub. 107–1964 verwendet. Die Meßfrequenz
war 1 MHz.
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Angelegte Spannung: 735 kV Verunreinigungsbedingung:
Dichte des angehafteten Salzes: 0,34–0,37 mg/cm2 Menge
an angehaftetem Polierpulver: 0,1 mg/cm2 Feuchtigkeitsbedingung:
künstliches
Besprühen:
5 g/m3 Es ist der Durchschnittswert der
Signalintensitäten
aufgeführt,
welche 30 Minuten vom Beginn eines Experiments an empfangen wurden.
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d) Verunreinigungsbeständigkeits-Spannung
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Dieser Test ist ein Test, der eine
Situation simuliert, in welcher ein Isolator einer sich über eine
lange Zeit anhäufenden
Verunreinigung unterworfen und Nebel und leichtem Regen während des
gewöhnlichen
Betriebs ausgesetzt ist.
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Während
eine Testprobe mit variierender Dichte an angehaftetem Salz einem
künstlichen
Nebel unterzogen wurde, wurde die angelegte Spannung schrittweise
erhöht.
So wurde eine Verunreinigungsbeständigkeits-Spannung gemessen.
Dichte
des angehafteten Salzes | 0,5
mg/cm2 |
künstlicher
Nebel | 5
mg/cm2 |
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e) Beständigkeit
gegenüber
Kriechwegbildung und Abnützung
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gemäß IEC 1109 1992-03 wurde eine
Testprobe gleichzeitig einem Besprühen mit Salzwasser und einem
Anlegen von Spannung unterworfen. Es wurde überprüft, ob innerhalb eines Testzeitraums
eine Kriechwegbildung und Abnützung
auftrat oder nicht, und die maximale Abnützungstiefe gemessen.
Angelegte
Spannung | 16
kV |
Volumen
der Nebelkammer | 8,75
m3 |
Nebelaustrittsgeschwindigkeit | 3,5
l/h |
Elektrische
Leitfähigkeit
des Nebels | 16
mS/cm |
Testzeitraum | 1000
h |
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Die Bewertungstestergebnisse sind
in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.
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Als herkömmliche Testprobe wurde ein
Verbundisolator mit einem aus dem in Beispiel 1 (Bezugsbeispiel)
angegebenen Gehäusematerial
gefertigten Gehäuse
(Schirmelement) verwendet.
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Wie aus den vorstehenden Ergebnissen
klar hervorgeht, hatten die Halbleiter-Verbundisolatoren in den
Beispielen 1 bis 4 verglichen mit dem herkömmlichen Verbundisolator, weit
höhere
eine sichtbare Korona-Entladung erzeugende Spannungen, und das Auftreten
von Rauschen konnte in einem größeren Ausmaß unterdrückt werden.
Zusätzlich
ist ersichtlich, daß die
Verunreinigungsbeständigkeitsspannungen
der Halbleiter-Verbundisolatoren
in den Beispielen 1 bis 4 verglichen mit dem herkömmlichen
Verbundisolator deutlich verbessert werden konnten. Weiterhin ist
ersichtlich, daß obwohl
in den Beispielen 1 und 2 die Beständigkeit gegenüber Kriechwegbildung
und Abnützung
leicht verschlechtert war, sich diese auf einem Niveau befindet, wo
keine praktischen Probleme verursacht werden. Was die Beispiele
3 und 4 betrifft, so ist ersichtlich, daß die Beständigkeit gegenüber Kriechwegbildung
und Abnützung
auf fast dem gleichen Niveau wie bei dem herkömmlichen Verbundisolator gehalten
werden konnte.