JPH01167908A - ガス絶縁変圧器用スペーサーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は６フツ化イオウガス等のガス絶縁変圧器に用い
られる絶縁スペーサーに関するものである。更に詳しく
は引張強度、圧縮強度、打抜性。

耐熱性に秀れたガス絶縁変圧器用スペーサーに関するも
のである。

［従来技術］ 変圧器は絶縁強度や冷却効果を高めるための冷却媒体で
ある絶縁油を容器内に収納した油入変圧器が一般的に使
用されている。変圧器を屋内で使用する場合には鉱油は
可燃油であるため防災上の見地から鉱油を使用しない不
燃変圧器が要求され乾式変圧器または不燃性油変圧器が
使用されてきたが昭和４７年に不燃油としてポリ塩化ビ
フェニルが使用禁止となり、以後、不燃変圧器として、
Ｈ種乾式変圧器が主に使用されるようになりモールド変
圧器も使用されるようになった。不燃変圧器としてＨ種
乾式変圧器、モールド変圧器が使用されているが主絶縁
は空気の絶縁耐力に依存しているため、電圧としては３
０ＫＶ級まで容量的には１０ＭＶＡ級が限度と考えられ
ている。このため６６にＶ級以上あるはＩＯＭ　Ｖ　Ａ
級以上の不燃化変圧器の絶縁媒体として６フツ化イオウ
ガスなどの電気的負性気体が使用されるようになってき
た。

なお不燃油としてポリ塩化ビフェニルの代りに、高価な
シリコン油が使用されるＨ種油浸度圧器も特殊な用途に
使用されている。

油入変圧器に使用される絶縁スペーサーとしては木綿繊
維、クラフトパルプ等の良質の植物繊維からなるブレス
ポードが使用されている。一方、Ｈ種変圧器として芳香
族系重合体及び無機繊維からなるスペーサーく特開昭５
４−４１５００号公報）或は芳香族ポリアミドフィブリ
ッド及び高温抵抗性ブロックからなるスペーサー（特開
昭６０−２０９１００号公報）などが使用されている。

ガス絶縁変圧器用絶縁スペーサーとしてセルロース系プ
レスポードでは冷却媒体である絶縁油を使用しないため
放熱が悪くなるため耐熱性が不十分であり、一方ポリイ
ミド或は芳香族ポリアミドでは耐熱性は充分であるが品
質過剰でかつ高価すぎるという欠点があった。

絶縁スペーサーに使用されるポードの製造法としては一
般的には湿式抄造によって湿紙を形成し該湿紙の水分含
有率を５０〜９５％に調整した湿紙を任意の枚数積層し
て後、例えばスイスのワイドマン社性のボート−マシン
で加熱加圧下に脱水乾燥して一体化する方法が取られて
おり、特開昭５４−４１５００号公報、また前述した特
開昭６０−２０９１００号公報に記載された第１段階の
製造法はこの方法である。

鉱物４１帷を主成分とする断熱、防音、不燃性ポードで
はマット状繊維に粉末樹脂を混入してホットプレスする
方法もある（特開昭６２−１３０８０２号公報）。

Ｅ種の絶縁材料としてポリエステルフィルムやポリエス
テルプラスチックスが知られているが０．８Ｍ以上の厚
さのものを変圧器絶縁スペーサーとして使用する場合ス
ペーサーの形状に打抜かなければならないが紙層構造以
外のものは打抜性が悪く実用上使用不可である。

電気絶縁材料として１種以上に使用される公知技術とし
ては印刷回路用積層板として特公昭５２−２７１８９号
公報、金属フラット絶縁シートとして特公昭５６−１７
９２号公報、耐熱紙として特開昭６０−１２６４００号
公報が知られており、いずれも芳香族ポリアミド系繊維
とポリエステルｍ帷との混合物である。また合成紙とし
て芳香族ポリアミドフィブリッドとポリエステル類ｔ１
ｉｌとの混合物が知られている（特開昭４７−２３６０
２号公報）。

［発明の目的］ 本発明の目的は従来の絶縁スペーサーの欠点であるセル
ロース系プレスポードの耐熱性を改良し、しかも芳香族
ポリアミド程の品質が要求されないＥ種或はＦ種分野に
おいて６フツ化イオウガスに対して耐性があり絶縁スペ
ーサーとして要求される引張強度及び圧縮強度を十分に
持ちかつ打抜性があり電気特性も秀れている実用的なガ
ス絶縁トランス用絶縁スペーサーを提供することを目的
とする。

［発明の構成］ 本発明は［芳香族ポリアミドパルプ、芳香族ポリアミド
短繊維及び／又はポリエステル短繊維からなる絶縁スペ
ーサーにおいて、厚さが０．８〜５．０ＩＮｎ、嵩密度
が０．９５〜１．３ｇ／ＴＩｔ、引張強度が４．０に９
／ｍｔＡ以上、引張伸度が１５％以上、絶縁破壊強度が
１．２ＫＶ／＝以上であることを特徴とするガス絶縁変
圧器用スペーサー」である。

本発明において使用する芳香族ポリアミドは従来公知の （ａ）　　芳香族環を有するジカルボン酸と芳香族環を
有するジアミンとの縮合ポリアミド 而　芳香族環を有するアミノカルボン酸を縮合してなる
縮合ポリアミド （ｅ）　　前記＋ａ＋　＋ｂ＋を共重合したポリアミド
などがあげられる。

芳香族ポリアミドパルプは公知の例えば特公昭３５−１
１８５１号公報、特公昭３７−５７３２号公報に記載さ
れているものである。特にポリ（ｍ−フェニレンイソフ
タラミド）が好ましい。

芳香族ポリアミド短繊維もポリ（ｍ−フェニレンイソフ
タラミド）が好ましい。短繊維の形態としては単糸繊度
２０デニール以下、繊維長３〜２０Ｍの範囲のものが好
ましい。

ポリエステル繊維は公知の脂肪族ジカルボン酸を二塩基
酸成分とし脂肪族脂環族または芳香族グリコールあるい
はポリエチレングリコールの如きポリオキシアルキレン
グリコールをグリコール成分とするポリエステルである
。これら二塩基酸成分またはグリコール成分をそれぞれ
１種あるいは２種以上組合せた共重合ポリエステルでも
よい。

特に好ましい例としてはポリエチレンテレフタレートを
挙げることができる。また通常の繊維の添加剤を使用し
てもよい。

本発明のポリエステル繊維は繊維の形態としては単糸繊
度２０デニール以下、繊維長３〜２０ｍの範囲の短繊維
が好ましいが延伸糸のみで構成されてもよく延伸糸と未
延伸の両者から構成されてもよい。

また延伸糸としては偏平率２．５以上の偏平糸が好まし
い。本発明における偏平率とは単糸断面における最も大
きい幅（Ｗｍａｘ　）に対する最も太きい断面長（１ｍ
ａｘ）の比（Ｌｍａｘ　／Ｗｍａｘ　）である。偏平率
が２．５未満の場合には熱圧加工後の密度向上が不十分
である。偏平糸の断面形状は公知の種々のものを用いる
ことができるー。本発明のポリエステル１ｌｌｔは好ま
しくは偏平率２．５以上の延伸糸と未延伸糸との組合せ
が好ましい。この場合のボードの力学特性、電気特性が
特に良好である。

パルプが１０％未満の場合では電気特性特に絶縁破壊強
度が低く、また９０％を越えると圧縮強度等の力学特性
が悪くなる。絶縁スペーサーとして使用される場合最低
０．８Ｍの厚さが必要であり、また５、ＯｎＴ！Ｒを越
えるボードは熱圧プレスする時の熱の伝達が悪くなるた
め均一な品質のボードが出来ない。嵩密度は０．９５〜
１．３ｇ／ｍの範囲である。

０．９５ｇ／Ｃｄ未満では引張強度、圧縮強度等の力学
特性が悪くなり変圧器の短絡事故時に絶縁スペーサーに
かかる大きな圧縮力をささえることができない。またス
ペーサーに打扱くときに積層する紙層間の剥離がおこり
やすい。一方１．３ｇ／ｃｒｄを越えるとボードがプラ
スチックライクになりスペーサーに打法くときひび割れ
が生じて打扱きかできない。

引張強度の範囲は４．ＯＫｇ／ｒｔｕＡ以上である。

引張強度４．ＯＫｇ／ｒｕｔＡ未満の力学特性ではボー
ドとしての性能が悪く、前述の如く変圧器の短絡事故な
どで絶縁スペーサーに大きな力が加わる時に耐えられな
い。

引張伸度も引張強度と同様な理由で１５％が必要である
。絶縁破壊強度は１２ＫＶ／ｓ以上が必要である。１２
ＫＶ／ｍｍ未満では高電圧が加わる変圧器の絶縁材料と
しては不適である。

［発明の効果］ 本発明によって得られる絶縁スペーサーは次の効果を有
する。即ち従来のセルロース系プレスボードは耐熱性が
へ種なので６フツ化イオウガス絶縁変圧器には使用出来
なかったが、本発明による絶縁スペーサーはＥ種以上で
６７フ化イオウガス絶縁変圧器に使用が可能である。

［実施例］ 以下、実施例により本発明のガス絶縁変圧器用スペーサ
ーの製造方法を示す。

実施例における各測定値は以下の方法で評価したもので
ある。

（１）　　坪　量：ＪＩＳ　　Ｐ８１２４に準じて測定
した。

（２厚　さ二マイクロメータを用いてＪＩＳ　　Ｃ２１
１１５，２により測定した。

（３）　　密　度：ＪＩＳ　　Ｃ２１１１の６．１によ
り測定した。

（４）水分率：ＪＩＳ　　Ｃ２１１１の８により測定し
た。

（５）　　引張強ざと伸び：定速伸長型引張試験機を用
いＪＩＳ　　Ｃ２１１１の７によ り測定した。

（６）圧縮強さと縮み：定速圧縮型圧縮試験機用い２０
順×２０ｍの面積のサンプ ルを約２５Ｍの厚さに重ね ＩＮｎ／ｍｉｎの速度で測定し た。

（７）　　絶縁破壊強さ（ＢＤＶ）：ＪＩＳ　　Ｃ２１
１１の１８．１により測定し た。

（８）表面及び体積抵抗率：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６９１
１５，１３により測定した。

（９）　　誘電率：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ６９１１５．１
４により測定した。

００）　　打抜性：クリツカブレスで刃型を使用して打
抜性を評価した。

０１１　　長期耐熱性：ＵＬ７４６Ｂの試験法に準じて
測定した。

実施例１〜２．比較例１ 特公昭４７−１０８６３号公報に記載の界面重合法によ
りポリメタフエニレンイソアタラミドを製造した。

このポリマーはＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解して
測定した固有粘度（１，Ｖ、）が１．３５でありポリマ
ー中に無機塩を全く含まない。このポリマーをＮ−メチ
ル−ピロリドンにポリマー濃度１２．５重量％となるよ
うに溶解し、沈澱用のポリマー溶液とした。一方Ｎ−メ
チルー２−ピロリドンを濃度３０重世％となるように水
を加えて水溶液をざくり沈澱剤とした。このポリマー溶
液及び沈澱剤を用い特開昭５２−１５１６２号公報に記
載の沈澱装置を用いて同公報に記載の方法によりパルプ
を製造した。このパルプをパルパー、高速離解機、ディ
スクリファイナ−を使用してスラリー濃度０．３％でカ
ナデイアン標準濾水度１１０ｒＩｔｌの水性スラリーを
作成した。一方、ポリメタフェニレンイソフタラミド延
伸糸として単糸繊度２．０デニール繊維長６、Ｏｓの短
繊維及び／又はポリエステル延伸糸として単糸繊度２．
５デニール、ｉｌ維長５．０ｆｆｉｌｌの偏平率４．０
のポリエチレンテレフタレート短繊維と単糸繊度１．１
デニール、繊維長５．０ｍの円形断面のポリエチレンテ
レフタレート短ｍ維の未延伸糸を１％濃度でパルパーで
離解分散させた。

前記パルプスラリーとポリメタフェニレンイソフタラミ
ド類１ｔ４を及び／又はポリエチレンテレフタレート短
繊維分散スラリーとを混合し均一抄紙スラリーを作成し
た。次にタラピー式角型千抄機を用いて該抄紙スラリー
を抄紙し、乾燥し、押漬が約８５ｇ／７１ｉの乾燥紙を
得た。

得られた乾燥紙を２０枚重ね合せ２３５℃で５分間８０
に９／ＣｆＡの面圧でホットプレスで熱圧加工して１．
６面の厚さのボードを作成した。

得られたボードの諸特性を表−１に示す。比較例１とし
てセルロース系ブレスボードの値を示す。

表−１ 本発明の絶縁スペーサーは比較例１のブレスボードと比
較して電気特性が秀れ、水分率も低く、セルロースの様
に吸着水が無いので取扱いが簡単でしかも耐熱性が秀れ
ているのでガス絶縁変圧器用絶縁スペーサーとして有用
である。

実施例３〜７．比較例２〜７ 実施例１と全く同゛じ組成でホットプレス条件のみを変
更してボードを作成した。結果を表−２に示す。

実施例から明らかな如く、２００℃以上２５０℃以下の
温度で熱圧加工したボードは打抜性に秀れ、力学的性質
も良好なボードが得られる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミドパルプ、芳香族ポリアミド短繊
   維及び／又はポリエステル短繊維からなる絶縁スペーサ
   ーにおいて厚さが０．８ｍｍ〜５．０ｍｍ、嵩密度が０
   ．９５〜１．３ｇ／ｃｍ＾３，引張強度が４．０ｋｇ／
   ｍｍ＾２以上，引張伸度が１５％以上，絶縁破壊強度が
   １２ＫＶ／ｍｍ以上であることを特徴とするガス絶縁変
   圧器用スペーサー。
2. （２）ポリエステル短繊維がポリエステル延伸糸および
   未延伸糸からなる特許請求の範囲第（１）項に記載のガ
   ス絶縁変圧器用スペーサー。
3. （３）ポリエステル延伸糸が偏平率２．５以上の偏平糸
   である特許請求の範囲第（１）項または第（２）項のガ
   ス絶縁変圧器用スペーサー。