(57)【要約】      （修正有）【課題】がいし洗浄を行わなくても半永久的に優れた電気絶縁特性を維持することができる撥水性がいしの提供。【解決手段】、磁器製のがいし本体１の表面に、撥水性釉薬層７を形成し、この撥水性釉薬層７は、釉薬層中に電荷移動型触媒を含有させたものであり、この電荷移動型触媒が、電子供与元素と、電子受容元素と、電子供与元素から電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリア元素と、電子受容元素に移動した電子により還元反応を行う還元中心元素と、電子の移動により生じた正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなる撥水性がいし。撥水性釉薬層を磁気製のがいし本体１の表面に施釉された親水性釉薬層の表面に環状に形成した撥水性がいし。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁器製のがいし本体の表面に、撥水性釉薬層を形成したことを特徴とする撥水性がいし。
【請求項２】
前記撥水性釉薬層が、釉薬層中に電荷移動型触媒を含有させたものであることを特徴とする請求項１に記載の撥水性がいし。
【請求項３】
前記電荷移動型触媒が、電子供与元素と、電子受容元素と、電子供与元素から電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリア元素と、電子受容元素に移動した電子により還元反応を行う還元中心元素と、電子の移動により生じた正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなることを特徴とする請求項２に記載の撥水性がいし。
【請求項４】
前記撥水性釉薬層を、磁器製のがいし本体の表面に施釉された親水性釉薬層の表面に環状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撥水性がいし。
【請求項５】
がいし本体が懸垂がいしであり、前記撥水性釉薬層をその裏側の表面に環状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撥水性がいし。
【請求項６】
がいし本体が懸垂がいしであり、前記撥水性釉薬層をその上側の表面に環状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撥水性がいし。
【請求項７】
がいし本体が長幹がいしであり、前記撥水性釉薬層をその表面全体に環状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撥水性がいし。
【請求項８】
前記撥水性釉薬層を、がいしの表面漏洩距離の５０％以上の幅で環状に形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の撥水性がいし。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐汚損特性を向上させた磁器製の撥水性がいしに関するものである。なお本明細書において、「がいし」にはがい管も含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
電気絶縁用途で、送電線や配電線、変電用機器に用いられる磁器製のがいし・がい管の表面は、親水性の釉薬で覆われている。がいしは通常屋外で用いられるため、汚損物の付着が避けられず、雨水や結露などにより表面が湿潤すると、がいし表面に連続した汚損被膜が形成され、電気絶縁特性が低下することとなる。汚損物に塩分が含まれる場合には、この傾向が更に著しくなり、清浄条件に比べてがいしの電気絶縁特性が１/１０以下になることがある。
【０００３】
豪雪地域で使用される場合には、がいし・がい管表面が氷雪に覆われ、上述と同様に電気絶縁特性が低下したり、着氷・冠雪した氷雪が落下し、直下の構造物への損傷、落下時の騒音、人物に接触し損害を被るなどの被害を受ける場合もある。
【０００４】
このように電気絶縁特性が低下すると、がいし表面において局部アーク放電が発生し、騒音を発したり、電波障害を招くなど、付近の住民からクレームを受ける恐れがある。またさらに汚損が進行すると、がいし全面がフラッシオーバして絶縁機能が失われてしまい、電力供給に支障をきたす可能性もある。
【０００５】
そこで従来から特許文献１に示すように、がいし表面を定期的に洗浄して汚損物を洗い落とすことが行われている。しかし変電所などにはがいし洗浄装置を設置することができるが、送電線鉄塔上のがいしについては洗浄作業は困難である。
【０００６】
特に豪雪地帯において、がいし・がい管に着氷・冠雪が著しい場合には、鉄塔アーム、機器上に上り、あるいは高所作業車などを用いて、着氷雪がいし・がい管類について、劣悪な環境下での除去作業をともない、その作業コストは甚大になる。
【０００７】
また特許文献２に示すように、がいしの表面にフッ素樹脂やシリコーン樹脂等を塗布して汚損物の付着を防止することも行われている。しかし、これらの有機物は紫外線により次第に劣化することが避けられず、効果の永続性に問題がある。しかも完成したがいしの表面にさらに樹脂等を塗布し、乾燥する工程が必要であるから、工程が煩雑でコストアップを招くこととなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２３３３９３号公報
【特許文献２】特開昭８−１４８０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって本発明の目的は上記した従来技術の問題点を解決し、がいし洗浄を行わなくても半永久的に優れた電気絶縁特性および難着氷雪特性を維持することができる撥水性がいしを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するためになされた本発明の撥水性がいしは、磁器製のがいし本体の表面に、撥水性釉薬層を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】
なお、前記撥水性釉薬層が、釉薬層中に電荷移動型触媒を含有させたものであることが好ましく、前記電荷移動型触媒が、電子供与元素と、電子受容元素と、電子供与元素から電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリア元素と、電子受容元素に移動した電子により還元反応を行う還元中心元素と、電子の移動により生じた正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなることが好ましい。
【００１２】
なお、前記撥水性釉薬層を、磁器製のがいし本体の表面に施釉された親水性釉薬層の表面に環状に形成することができる。好ましい実施形態においては、がいし本体が懸垂がいしであり、前記撥水性釉薬層をその裏側の表面に環状に形成したり、前記撥水性釉薬層をその上側の表面に環状に形成したりすることができる。他の実施形態においては、がいし本体が長幹がいしであり、前記撥水性釉薬層をその表面全体に形成した。いずれの場合にも、前記撥水性釉薬層を、がいしの表面漏洩距離の５０％以上の幅で環状に形成することが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の撥水性がいしは、磁器製のがいし本体の表面に撥水性釉薬層を形成したものであるから表面の撥水性に優れ、雨水や結露などが付着した場合にも分散した微小な水滴となり、連続した汚損被膜が形成されることがない。このため、がいし洗浄を行わなくてもがいしの電気絶縁特性は、清浄条件と遜色ないレベルに維持される。更には、撥水性釉薬表面は、着氷雪しにくく、除去作業を簡素化できる。撥水性釉薬層環状に形成することが好ましく、これにより例えば懸垂がいしのキャップからピンまで漏洩電流がどこを通っても必ず途中に撥水層があることになり、電気絶縁特性を維持することができる。
【００１４】
しかも撥水性釉薬層はシリコーンゴム等の有機物とは異なり劣化することがなく、半永久的な寿命を備えたものであるうえ、従来と同様の工程で施釉することができるので、製造工程が煩雑化することもない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態である懸垂がいしを示す断面図である。
【図２】第１の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図３】第１の実施形態の他の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である長幹がいしを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１は第１の実施形態の懸垂がいしを示す断面図であり、１は磁器製のがいし本体である。懸垂がいしのがいし本体１は裏面に複数の環状のリブ２を備えている。上面中央に形成された頭部３にはキャップ金具４がセメント５により固定されている。また裏面の中央にはピン金具６がセメント５により固定されている。ピン金具６を下側の懸垂がいしのキャップ金具４に接続することにより、多数の懸垂がいしを直列に連結して使用されるものである。
【００１７】
図１に示すように、がいし本体１の表面には撥水性釉薬層７が全面にわたり形成されている。従来から磁器製のがいしには釉薬が施釉されているが、前記したように従来の釉薬は親水性の釉薬である。これに対して本発明では撥水性釉薬が用いられる。なお、この撥水性釉薬層７は懸垂がいしのキャップ金具４とピン金具６の間に環状に形成され、漏洩電流がキャップ金具４とピン金具６の間のどの経路を流れる場合にも、必ず途中に撥水性釉薬層７が介在するようにしておく。
【００１８】
撥水性釉薬層７は、釉薬層中に電荷移動型触媒を含有させたものである。電荷移動型触媒は触媒内での電荷移動により酸化反応及び／または還元反応を行う複合酸化物からなる触媒であり、特許第３５１４７０２号として特許されている。
【００１９】
具体的には、１つの結晶構造の中に陰極と陽極とを長距離分極の形で形成し、陰極で還元、陽極で酸化を行わせるものである。結晶構造はペロブスカイト型であり、電子供与元素と、電子供与元素から電子受容元素への電子の移動を促進する電子キャリア元素と、電子受容元素へ移動した電子により還元反応を行う還元中心元素と、電子の移動により生じた電子供与元素の正孔により酸化反応を行う酸化中心元素との複合酸化物結晶からなる。さらにこのほか、酸化活性化剤と、還元活性化剤とを含む。
【００２０】
前記した電子供与元素はモリブデンまたはタングステンであり、電子受容元素はアルミニウムであり、電子キャリア元素はジルコニウムであり、還元中心元素はパラジウムであり、酸化中心元素は白金であり、酸化活性化剤はリチウム酸化物であり、還元活性化剤はイットリウムの酸化物である。
【００２１】
上記した電荷移動型触媒によれば、外部から近づいた塩基性の汚れは酸化中心元素の位置（酸化反応点）で酸化分解され、外部から近づいた酸性の汚れは還元中心元素の位置（還元反応点）で還元分解される。
【００２２】
上記のような電荷移動型触媒を３μｍ以下に粉砕し、従来から用いられているがいし用の釉薬中に４〜１０質量％混合して定法で施釉焼成すれば、撥水性釉薬層７が得られる。この撥水性釉薬層７に水滴を滴下したときの接触角は１００°以上であり、通常のがいし用釉薬の接触角が５０°以下であるのに対して、撥水性に優れることが確認された。このため撥水性釉薬層７に雨水や結露などが付着した場合にも、分散した微小な水滴となるだけであり、従来のような連続した汚損被膜が形成されることがないから、がいしの電気絶縁特性は、清浄条件と遜色ないレベルに維持される。
【００２３】
がいしにおける釉薬層の厚さは４００μｍ程度であるが、上記した電荷移動型触媒は比重が小さいので溶融した釉薬の表面に集まり、汚損物を分解してセルフクリーニング効果を発揮するとともに、上記したように優れた撥水性を示す。
【００２４】
このように通常のがいし用釉薬に電荷移動型触媒を混合して施釉焼成すれば、従来と同様の工程でがいし本体１の表面に撥水性釉薬層７を形成することができる。また、通常のがいし用の親水性釉薬が施釉焼成された上から、電荷移動型触媒を含有させた釉薬をスプレーし、再度焼成して撥水性釉薬層７を形成することもできる。この場合には２度の焼成が必要となるが、がいし本体１を構成する磁器と通常の親水性のがいし用釉薬とは圧縮率のバランスがよいため、焼成時に撥水性釉薬層７にクラックが入ることを防止できる利点がある。
【００２５】
図１に示す第１の実施形態では、懸垂がいしのがいし本体１の表面及び裏面の全体に撥水性釉薬層７を形成した。この結果、汚損被膜の形成が完全に防止できるので、がいし洗浄を行わなくてもがいしの電気絶縁特性は、清浄条件と遜色ないレベルに維持される。更に、着氷雪しにくく、除去作業を簡素化できる。しかも撥水性釉薬層７は有機物とは異なり劣化することがなく、半永久的な寿命を備える利点がある。
【００２６】
しかし図２に示す変形例のように、懸垂がいしのがいし本体１の上側の表面のみに撥水性釉薬層７を形成することもできる。懸垂がいしの場合には、汚損物が付着し易い部位は裏面よりも上側の表面であるから、この表面に連続した汚損被膜が形成されることを防止すれば、電気絶縁特性の低下を防止することができる。
【００２７】
また図３に示す他の変形例のように、懸垂がいしのがいし本体１の環状のリブ２が形成された裏面のみに撥水性釉薬層７を形成することもできる。懸垂がいしの表面漏洩距離は平滑な表面よりもリブ２のある裏面の方が大きいので、裏面側に撥水性釉薬層７を形成して連続した汚損被膜が形成されることを防止すれば、電気絶縁特性の低下をより確実に防止することができる。
【００２８】
図２、図３の変形例のように、部分的に撥水性釉薬層７を形成するようにすれば、図１に示すように全面に撥水性釉薬層７を形成する場合よりも、コストダウンを図ることができる。しかし撥水性釉薬層７の幅が狭くなると本発明の効果が低下するため、撥水性釉薬層７の幅はがいしの表面漏洩距離の５０％以上とすることが好ましい。いずれの場合にも、撥水性釉薬層７は環状に形成するものとする。
【００２９】
上記した実施形態ではがいしは懸垂がいしであったが、がいしの形状はこれに限定されるものではなく、例えば図４に示す第２の実施形態のように、長幹がいしのがいし本体８の表面に、撥水性釉薬層７を形成することもできる。図４では多数の笠９の表裏両面に撥水性釉薬層７を形成したが、前記した実施形態と同様に、上側の表面のみ、あるいは下側の表面のみに撥水性釉薬層７を形成してもよい。
【００３０】
このほか、ピンがいし、ラインポストがいし、がい管、ブッシングなど、本発明は様々ながいしに適用することができる。加えて、強化ガラスで作られたガラスがいし類の表面にも適用が可能である。
【００３１】
本発明の汚損耐電圧向上の効果は、JEC-0201-1988「交流電圧絶縁試験」に基づいて人工汚損交流電圧試験を行い、定印霧中試験法で確認することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  がいし本体
２  リブ
３  頭部
４  キャップ金具
５  セメント
６  ピン金具
７  撥水性釉薬層
８  がいし本体
９  笠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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