[發明專利]電絕緣材料以及使用它的高電壓設備

有效

• 申請號: 201210034403.9
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102816411A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 松本啟紀;大獄敦;竹內正樹
• 申請（專利權）人: 株式會社日立產機系統
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L13/00;C08K13/02;C08K3/36;H01B3/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李帆

技術領域

本發明涉及電絕緣材料和將其應用于需要電絕緣的位置的高電壓設備。

背景技術

應用于以變壓器或斷路器為代表的電力配送設備、或者馬達或逆變器等高電壓設備的絕緣方式以往以利用絕緣氣體的氣體絕緣或真空絕緣、或者將絕緣油封入的油絕緣為主流。然而，由于近年來的設備小型化、輕量化的潮流，采用了絕緣強度優異的固體絕緣材料的固體絕緣方式的應用得以發展。

固體絕緣方式中，從具有良好的絕緣性、耐熱性、機械特性及化學穩定性出發，多使用環氧樹脂等熱固化性樹脂。然而，一般地，熱固化性樹脂和金屬比較，熱膨脹率大，因此，在和不同種材料的接觸面中由于熱膨脹的差，熱應力將變得極高。

其結果，具有在樹脂中產生裂紋、使強度或絕緣性顯著降低的情況。對于該問題，為使樹脂的熱膨脹率降低，另外也從低成本化或機械強度改善的觀點出發，將二氧化硅和氧化鋁等熱膨脹率極小的無機粒子大量地添加于樹脂中。

另一方面，無機粒子的過多添加使得樹脂粘度大幅度增加，其結果使得加工性降低。另外具有使樹脂固化物中產生氣泡(孔洞)的情形。對于固化物中的孔洞，具有電場集中導致的絕緣性降低或者使機械強度降低的可能。因此，無機粒子的高填充化技術、樹脂的低粘度化技術或者對于樹脂自身賦予耐裂紋性來抑制樹脂裂紋的高強度化技術的研究在積極地開展。

作為使固體絕緣樹脂的耐裂紋性改善的方法之一，在樹脂中加入可撓性添加劑的方法從很早就已知。專利文獻1公開了通過將超微粒子熱塑性樹脂、環氧樹脂、固化劑、無機填充劑和固化促進劑混合，提供粘合性、韌性優異的樹脂的方法。另外，專利文獻2公開了通過將粒徑不同的μm尺寸的無機粒子以及核殼結構構成的橡膠粒子添加于包含環氧樹脂和固化劑的熱固化性樹脂、提供機械特性優異的電絕緣材料的方法。

然而，上述專利文獻1對于超微粒子熱塑性樹脂的制備方法沒有提及。為了得到熱塑性樹脂形成的超微粒子，一般預先將熱塑性樹脂交聯而成形為有限的大小，但是，例如在利用化學交聯的情形下，使用硫化劑作為交聯劑，因而容易混入硫元素等雜質。具有這樣的雜質的絕緣材料與導體部鄰接配置時，具有促使因吸濕等而發生的遷移的進行、使絕緣性能顯著降低的情形。

另外，專利文獻2中，作為彈性體粒子選擇核殼類型的橡膠粒子。為使樹脂中的彈性體粒子的分散性改善，核殼類型由在粒子內部具有彈性體粒子的核層和還在其外側設置有與樹脂的相容性好的殼層的結構構成。由此，樹脂中的彈性體粒子的分散性改善，能夠穩定地改善樹脂耐裂紋性。然而使用核殼類型的彈性體粒子的情形下，我們的實驗中，確認了不多量添加時難以取得效果。其結果，雖然改善了樹脂的可撓性，但使其他的樹脂特性降低，特別是，介電常數增加、tanδ增加或者耐熱性和斷裂強度等機械特性降低成為問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2006-22188號公報

專利文獻2：特開2002-15621號公報

發明內容

發明要解決的課題

本發明的目的在于提供不損害固體絕緣方式中的絕緣樹脂的各特性、耐裂紋性優異的電絕緣材料和使用它的高電壓設備。

用于解決課題的手段

即，本發明的電絕緣材料包含環氧樹脂、固化劑、作為添加材料的彈性體粒子和無機粒子，其特征在于所述彈性體粒子的至少一部分經放射線交聯。

發明效果

根據本發明，可得到不損害電絕緣材料的各特性(耐熱性、絕緣性)、耐裂紋性優異的電絕緣材料以及應用它的高電壓設備。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施方式的電絕緣材料的剖面圖。

圖2是用于說明本發明的另外的實施方式的剖面圖。

附圖標記說明

1電絕緣材料

2無機粒子

3彈性體粒子

4一次繞線

5二次繞線

6鐵心

7層間絕緣

具體實施方式