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公開番号2025029897
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023134781
出願日2023-08-22
発明の名称電力機器用複合材料、及び硬化複合材料
出願人富士電機株式会社
代理人個人,個人
主分類C08L 101/00 20060101AFI20250228BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】電力機器において高い絶縁性能を付与できる複合材料を提供する。
【解決手段】電力機器用複合材料が、ABO₃で表されるペロブスカイト型化合物を含む充填材と、低弾性率ポリマーを含む母材と、を含有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＡＢＯ
３
で表されるペロブスカイト型化合物を含む充填材と、
低弾性率ポリマーを含む母材と、を含有する、電力機器用複合材料。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記低弾性率ポリマーの、硬化した状態での貯蔵弾性率が１０ＭＰa以上１０００ＭＰa以下である、請求項１に記載の電力機器用複合材料。
【請求項３】
前記低弾性率ポリマーが、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エチレン・プロピレン共重合体（ＥＰＭ）、及びエチレン・プロピレン・ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）からなる群から選択される１以上を含む、請求項１又は２に記載の電力機器用複合材料。
【請求項４】
前記低弾性率ポリマーがエポキシ樹脂を含み、
前記エポキシ樹脂が、脂肪族ポリエーテル由来のソフトセグメントとビスフェノールＡ由来のハードセグメントとがアセタール由来の２価基を介して結合している構成単位を含む、請求項３に記載の電力機器用複合材料。
【請求項５】
前記充填材が、ＢａＴｉＯ
３
、ＳｒＺｒＯ
３
、及びＣａＺｒＯ
３
からなる群から選択される１以上を含む、請求項１又は２に記載の電力機器用複合材料。
【請求項６】
前記充填材の含有量が、前記電力機器用複合材料の全量に対して、１体積％以上５０体積％以下である、請求項１又は２に記載の電力機器用複合材料。
【請求項７】
電力機器用コート材である、請求項１又は２に記載の電力機器用複合材料。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の電力機器用複合材料の硬化物である硬化複合材料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力機器用複合材料、及び硬化複合材料に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電界の上昇に伴い誘電率が上昇する誘電特性を有する無機充填材、及びこのような無機充填材をポリマー母材に分散してなる複合材料が知られている（特許文献１、２）。上記複合材料を電力機器において使用することで、電力機器内に局所的に生じ得る高電界部の電界を緩和する効果が得られる。例えば、上記複合材料をガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）における密封容器（接地タンク）の内壁のコート材として使用した場合、密封容器内に存在し得る金属等の導体の異物近傍での電界集中が緩和される。このため、部分放電開始電圧の低下が抑制され、これによって異物の浮上等も防止されて、ガス絶縁開閉装置の絶縁性能の低下が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－１８２５５４号公報
特開２０１０－１３６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、電力機器における絶縁機器又は絶縁部材にはより一層高い絶縁性能が求められている。本開示は、電力機器において高い絶縁性能を付与できる複合材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、ＡＢＯ
３
で表されるペロブスカイト型化合物を含む充填材と、低弾性率ポリマーを含む母材と、を含有する、電力機器用複合材料である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、電力機器において高い絶縁性能を付与できる複合材料を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一実施形態による電力機器用複合材料の構成を示す模式図である。
ＡＢＯ
３
型酸化物の結晶構造について説明するための図である。
一実施形態による複合材料を含むコート層を備えたガス絶縁開閉装置の一部の断面図である。
実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜電力機器用複合材料、及び硬化複合材料＞
本発明の一実施形態は、図１に示すように、所定の充填材２が、所定のポリマーを含む母材（マトリクス）３に分散されてなる電力機器用複合材料１ａである。また、別の一実施形態は、当該複合材料１ａが硬化されてなる硬化物である硬化複合材料である。硬化複合材料おいても、充填材は、所定のポリマーを含む母材の硬化物（以下、ポリマー母材硬化物又は母材硬化物ともいう）に分散された状態となっている。なお、電力機器用複合材料１ａ（図１）には、硬化剤、及び硬化剤の種類により硬化促進剤といった成分が含まれていてよい。
【０００９】
本実施形態で用いられる充填材は、電界の上昇に伴い誘電率が上昇する誘電特性（以下、誘電率電界依存性ともいう）を有する物質であり、ＡＢＯ
３
で表されるペロブスカイト型化合物（後述）を含んでいてよい。このような誘電率電界依存性を有する物質を、例えば電力機器における部材のコート材（後述）又は部材の成形材に用いることで、電力機器内に局所的に生じ得る高電界を緩和する効果（以下、電界緩和効果ともいう）が得られる。当該効果により、部分放電開始電圧の低下が抑制され、絶縁破壊等が防止されるので、高電界下で使用される電力機器の信頼性を向上できる。
【００１０】
電力機器の例としては、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）、変圧器（モールド変圧器等を含む）、配電盤、半導体装置等が挙げられる。一実施形態による複合材料は、このような電力機器の、特に高電圧が印加される絶縁部材及び／又は導電部材の表面をコートするコート材として、又は絶縁部材の成形材として使用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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