JP2002345192A

JP2002345192A - 高電圧回転電気機械の固定子とその診断方法および回転電機

Info

Publication number: JP2002345192A
Application number: JP2001143227A
Authority: JP
Inventors: Shuya Hagiwara; 修哉萩原; Hiroyuki Kamiya; 宏之神谷; Mitsuru Onoda; 満小野田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-05-14
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】高電圧回転電気機械の固定子コイルの絶縁特性
劣化を知ることは重要な診断項目であるが、より実状に
則した診断方法はなかった。本発明は、前記電気機械の
固定子コイルにインデックスコイルを設けて成るコイオ
ルとその診断方法を提供することにある。【解決手段】経年運転に伴う劣化の兆候が現れ難い絶縁
層を形成した基本コイルと、経年運転に伴う劣化の兆候
が非破壊電気特性に現れ易い絶縁層を形成したインデッ
クスコイルと、前記インデックスコイルと基本コイルと
から成るコイルを有する固定子としたこと。また、前記
インデックスコイルの特性から、固定子コイルの寿命限
界を推定判断する診断方法に特徴がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は発電機等の高電圧回
転電気機械に係り、特に固定子に組込まれる高電圧コイ
ルの絶縁層の経時運転に伴う絶縁性能の劣化を診断する
ことができる固定子とその診断方法および回転電機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】高電圧回転電気機械の、固定子コイルの
絶縁層の劣化を診断する方法として、例えば電気学会技
術報告第７５２号、ｐ．１１−１８（２０００年１月）
には実用化され、あるいは実用化に向けて検討されてい
る各種の診断技術が紹介されている。この中では非破壊
電気特性から残存絶縁破壊電圧を評価する方法が大きな
柱の１つである。

【０００３】また、特開平０９−８００２９号公報があ
る。これには非破壊電気特性に加えて、絶縁層を軽く叩
いた時に発生する音響のスペクトルパターンから、絶縁
層の剥離状況を判断して、診断精度を高める方法が示さ
れている。さらに特開２０００−１４６９２９号公報に
は、絶縁層から発生する音響の時間減衰率から、残存絶
縁破壊電圧を評価する方法が示されている。

【０００４】一方、樹脂モールドコイルの絶縁診断方法
として特開平６−２９５８２３号公報や特開平２−７３
６１１号公報には、絶縁層の一部やコイルの内部に劣化
を検知するためのパイロット材を設ける方法が示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】高電圧回転電気機械に
ついて、小形化や信頼性向上などの市場ニーズに応える
ために、固定子コイルの絶縁層に用いられる材料や製造
方法も多様化してきている（例えば電気学会技術報告
（II部）第２６７号、ｐ．６、７など）。その結果、出
来上がる絶縁層も多様な特性を有するものとなる。例え
ばある種の材料と製法の組合せ（以下、絶縁システムと
記す）によるコイルは、製造工程が簡易で絶縁耐力も高
いが、経時運転に伴う劣化が、絶縁診断の兆候として現
れにくく、認識できる予兆のないまま破壊に至る危険を
伴う。一方、別の絶縁システムのコイルは、製造工程が
複雑になるが、経時運転で劣化していく様子が非破壊特
性に反映され易く、劣化の程度や絶縁破壊に至る時期を
把握し易いことから、計画的に修理することが可能であ
る。

【０００６】このように高電圧回転電気機械の固定子コ
イルの絶縁システムには、それぞれの特性があるが、前
記従来技術ではそれらの特性を十分に考慮して寿命を診
断していないので、小形化、高信頼性化、さらには経済
性の観点から最適な構造とはなっていない。

【０００７】また前記の公開特許公報に記載されている
ように、モールドコイルの一部にパイロット材を設ける
例では、有機樹脂の熱による劣化を検知（熱劣化による
変色の目視）することを目的に構成されている。ところ
が高電圧回転電気機械の固定子コイルの絶縁層は、課電
に伴う部分放電劣化が大きく支配していること、これに
対応するために絶縁層が樹脂とマイカの複合体となって
いる、という特異性があり、熱劣化による変色の目視判
断というわけにはいかない。したがって、この特異性故
に、劣化形態や劣化診断方法が異なる。

【０００８】そこで劣化指標としては特開平６−２９５
８２３号公報や特開平２−７３６１１号公報に記載され
ているような絶縁層の一部だけではなく、絶縁層と導体
の組合せによる劣化指標が必要なのであるが、前記の公
開特許公報にはこれらの点が考慮されていない。

【０００９】本発明の目的は、簡易な製造工程で小形化
が図れ、かつ適切な絶縁診断を行うことができる信頼性
の高い高電圧電気機械の固定子とその診断方法および回
転電機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題は以下の手段に
よって解決することができる。高電圧回転電気機械の固
定子において、前記固定子のコアに、絶縁劣化特性が異
なるインデックス絶縁システムを有するコイルを組込ん
で成る固定子としたこと。また、絶縁劣化特性が早期に
表れるインデックス絶縁システムを有するコイルを１タ
ーン含んで成ること、また、前記１ターンのコイルはフ
レーク状のマイカの絶縁層であること、また、絶縁劣化
特性が早期に表れるインデックス絶縁システムを有する
コイルは、三相の固定子コイルの各相に少なくとも1タ
ーン配置されていること、また、絶縁劣化特性が早期に
表れるインデックス絶縁システムを有するコイルは、固
定子コイルの中で電位が中央よりも高い電位のコイルに
設けていること、絶縁劣化特性が早期に表れるインデッ
クス絶縁システムを有するコイルを半ターンを含んで成
ること、にある。

【００１１】また、高電圧回転電気機械の固定子であっ
て、前記固定子のコアに絶縁劣化特性が他の部分よりも
早く表れるインデックス絶縁システムを有する少なくと
も１ターンのコイルと他の絶縁システムから成るコイル
とで前記固定子コイルを構成し、前記インデックス絶縁
システムを有するコイルの最大部分放電電荷量を計測
し、前記電荷量が予め定めた寿命限界値に達したとき前
記固定子の寿命限界である、と診断することに特徴があ
る。また、前記インデックス絶縁システムの最大部分放
電電荷量の特性と、他の部分に用いられている絶縁シス
テムの最大部分放電電荷量の特性との関係を予め計測
し、前記インデックス絶縁システムの計測値に基づいて
前記他の部分に用いた絶縁システムの絶縁劣化特性を推
定診断することに特徴がある。

【００１２】また、回転電機の固定子コイルは絶縁劣化
が他の部分よりも早く表れるインデックス絶縁システム
を有する少なくとも１ターンのコイルを含んで成る固定
子コイルであって、前記インデックス絶縁システムの最
大部分放電電荷量に基づいて前記固定子の寿命を判断す
るインデックス絶縁システム、を有する固定子を備えた
回転電機であることに特徴がある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明について図を用いて
説明する。はじめに、高電圧回転電気機械の一例として
三相発電機に適用する場合について、その基本的な構成
を、図５、６を用いて説明する。

【００１４】図５に対象とする発電機１の構造とコイル
構成例を示す。回転子２０を囲んで固定子コア２１が配
置されている。固定子コア２１にはスロット３０が設け
られていて、固定子コイル４０が組込まれる。一台の発
電機にはスロット３０が通常３０本以上設けられる。大
形の水車発電機では数百本のオーダーでスロットが設け
られ、各スロットには上部、底部（下部）の２本の固定
子コイル４０が組込まれるので、固定子コイルの総数は
６０〜数百本となる。

【００１５】図６に固定子コイル４０の詳しい構造を示
す。固定子２１に設けられた１つのスロット３０には上
コイル４０Ｕと底（あるいは下）コイル４０Ｂの２本1
組の固定子コイル４０が組込まれる。そして固定子コイ
ル４０はスプリング部材２３２６、絶縁スペーサ部材２
４、２５、楔２２でスロット３０内に固定される。上コ
イル４０Ｕはさらに詳しくは導体４２の周囲に絶縁層４
３が形成されている。これは底コイル４０Ｂについても
同じである。導体４２は高電位、固定子２１は接地電位
にあるので、この絶縁層４３には厳しい電界が加わり、
ここに絶縁破壊が発生すると機械が機能しなくなること
から、機械の運転に伴う経時劣化には十分な注意が必要
である。本発明はこの絶縁層４３を有する固定子とその
劣化診断技術に関するものである。

【００１６】絶縁層４３の構成材料や製造方法について
は前記の電気学会技術報告（II部）第２６７号、ｐ．
６、７に詳しく記載されているが、要点と特徴を表１に
示す。

【表１】

【００１７】フレークマイカ（はがしマイカと呼ぶこと
もある）を用いた絶縁システムＡはマイカの大きな鱗片
を貼り合わせて絶縁層とするもので、作業が複雑で生産
性が悪い。また、複雑な製作作業のために製作時の廃棄
物やエネルギー消費量が多い。そして絶縁耐力が劣ると
いった欠点もあるが、逆に劣化した時の兆候が現れ易い
という長所がある。一方、絶縁システムＢは一般にマイ
カを微小片に粉砕した後で紙漉きの要領で絶縁シートを
形成するもので、生産性が良く、絶縁耐力も絶縁システ
ムＡよりも高いが、長時間の運転に伴う劣化の兆候が現
れ難いという特性をもっている。前記の絶縁システム
Ａ，Ｂの特性を踏まえて、本発明では両者の長所を生か
すことのできるコイル構成を採用している。

【００１８】図１に本発明を採用した発電機固定子コイ
ルの結線図の一例を示す。本実施例は、２極、３６スロ
ットの発電機、の一例である。Ｕ，Ｖ，Ｗ相はそれぞれ
Ｕ１、Ｕ２、Ｖ１，Ｖ２，Ｗ１，Ｗ２，のようにそれぞ
れ二つのコイル群の並列で構成され、各コイル群は６タ
ーンのコイルで構成されている。以下、Ｕ１コイル群を
取り上げてさらに詳しく説明する。

【００１９】Ｕ１のコイルにおいて、６ターンのコイル
Ｕ１１、Ｕ１２，〜Ｕ１６は、図の構成では、それぞれ
のコイルの電位はＵ相端から中性点Ｎに向かって、順次
低くなっている。ここで本発明により、コイルＵ１１，
Ｕ１３，Ｕ１４，Ｕ１５，Ｕ１６（以下、このようなコ
イルをベースコイルという）には表１の絶縁システムＢ
を採用する。そして、コイルＵ１２（以下、このような
コイルをインデックスコイルという）には表１の絶縁シ
ステムＡを用いて、コイルＵ１を構成する。このように
製作が容易で絶縁耐力が高いことが求められるベースコ
イルには絶縁システムＢを採用し、インデックスコイル
Ｕ１２には、製作性と絶縁耐力は劣るが、劣化を検知し
易い絶縁システムＡのコイルを採用している。

【００２０】また、コイルＵ１と並列に構成するＵ２の
コイルについても同様に、Ｕ２１、Ｕ２３，Ｕ２４，Ｕ
２５、Ｕ２６のベースコイルは表１の絶縁システムＢ
を、インデックスコイルＵ２２は表１の絶縁システムＡ
を採用する。そして本実施例の図１ではその他の各コイ
ル群Ｖ１，Ｖ２，およびＷ１，Ｗ２についても、それぞ
れのコイル群において電位が二番目に高い１ターンコイ
ルＶ１２，Ｖ２２およびＷ１２、Ｗ２２のをインデック
スコイルとし、他のコイルをベースコイルとして構成し
た例を示している。

【００２１】本発明を実施例に適用して発電機の絶縁診
断を行うに当たって、電気学会技術報告第７５２号、
ｐ．１７（２０００年１月）に記載されている方法を適
用する場合を例にして説明する。同文献図３．８には高
電圧コイルの残存破壊電圧（以下ＢＶＤと記す）が最大
部分放電電荷量（以下Ｑｍａｘと記す）に逆比例するこ
とが示され、また同文献ｐ．１６、表３．２からはＱｍ
ａｘを劣化の重要な判定指標としていることがわかる。

【００２２】この発電機の例のように、高電圧コイルは
一般的に絶縁層が導体と組合された状態において、所定
の電圧を印加した上での電気的な特性、この例ではＱｍ
ａｘ（最大部分放電電荷量）を測定しなければならな
い。これは回転電気機械の高電圧コイルにおいては課電
劣化、つまり部分放電エネルギーによる高分子樹脂の破
壊が大きな劣化要因として機能しているためである。こ
の点は前記した公開特許公報である特開平６−２９５８
２３号や特開平２−７３６１１号に記載されているモー
ルドコイルの主たる劣化要因が熱で、その劣化の程度を
絶縁材料だけの色や機械的な強度の変化で診断できるケ
ースとは異なる部分である。

【００２３】ところで表１に示したように、絶縁システ
ムにより劣化の兆候が現れ易い場合とそうでない場合が
ある。これをさらに詳しく表すと図２のような特性とな
る。すなわち、絶縁システムＡでは機械の累積運転時間
とともにＱｍａｘは徐々に増加していく。そしてその値
は累積運転時間Ｔ1でＱaを越えて要注意域に入る。そし
て、運転時間Ｔ3でＱbに達して不良域に入る。この領域
に入れば、寿命であると、判断する。このＱｍａｘの増
加速度、つまり劣化速度は劣化が進むほど加速されるこ
とは電気学会技術報告第７５２号などにも記載されてい
る。これに対して絶縁システムＢは運転時間が長くなっ
てもＱｍａｘの増加は小さいが、寿命限界にかなり近い
Ｔ2に達すると、Ｑａを越えて要注意域に入り、その後
短時間で、例えばＴ３でＱｂに達し、不良領域にはい
る。すなわち、累積運転時間Ｔ３て寿命限界に達したと
判断できる。

【００２４】なお理解を容易にするために、絶縁システ
ムＡとＢの寿命限界に達する累積運転時間は共にＴ3で
あるとした例を示した。実際にコイルを診断するには、
図２のように、インデックスコイルが寿命限界に達する
累積運転時間とベースコイルが寿命限界に達する累積運
転時間が一致していることが望ましい。また、そのよう
な絶縁システムＡを選択してインデックスコイルに使用
する。

【００２５】しかしながら、実際には設計条件等により
寿命限界に至る時間は異なる。いずれにしろ要注意域に
入ってから寿命限界に至るまでの時間は絶縁システムＡ
の場合はＴa、絶縁システムＢはＴaよりずっと短いＴb
となる（Ｔｂ＜Ｔａ）。このように絶縁システムＡは寿
命限界を、余裕をもって予測できることから、計画的な
修理を行うことができるが、絶縁システムＢは要注意で
あることに気付いたら急ぎの対策が必要な絶縁システム
であると言える。

【００２６】このような特性を踏まえて、図１に実施例
を示した本発明では、固定子コイルの中にインデックス
コイルとして、絶縁システムＡを用いたコイルＵ１２，
Ｕ２２，Ｖ１２、Ｖ２２、Ｗ１２，Ｗ２２を設けること
で、劣化の兆候を早期に把握できるようにしている。通
常、Ｑｍａｘの測定では原理的にその測定対象の中の最
大値を計測することになるため、大部分がＱｍａｘの小
さいベースコイルでも、1本以上のＱｍａｘが大きい絶
縁システムＡのインデックスコイルがあればそのＱｍａ
ｘを測定することになり、劣化の兆候を見落とす恐れは
ない。

【００２７】図１の実施例では、電位が二番目に高い位
置にインデックスコイルを採用したのは次の理由によ
る。表１に示したように、絶縁システムＢは一般的に絶
縁システムＡよりも絶縁耐力が高い。一方、運転中の劣
化は印加する電圧に依存し、高電圧ほど劣化速度は速く
なる。図１のコイル群Ｕ１について、コイル番号、絶縁
システムと劣化特性の関係の一例を図３に示す。横軸は
機械の累積運転時間、縦軸は絶縁耐力を示す。

【００２８】図３の（ａ）は本発明の前記実施例のケー
スで、コイルＵ１１をベースコイル（もちろんＵ１３，
Ｕ１４，Ｕ１５，Ｕ１６もベースコイル）、コイルＵ１
２をインデックスコイルとした場合である。そしてイン
デックスコイルＵ１２とベースコイルＵ１１に注目した
とき、両コイルの寿命到達時間がほぼ同じである場合を
示している。このときコイルＵ１３、Ｕ１４、Ｕ１５，
Ｕ１６はコイルＵ１１よりも低い電位なので劣化速度も
遅くなり、コイルＵ１１よりも先に寿命時間に到達する
ことはない。

【００２９】このようにインデックスコイルおよびベー
スコイルの絶縁耐力曲線が、同一累積運転時間ｔ_Lにお
いて寿命限界線で共にクロスするような特性であれば、
インデックスコイルの寿命が同時にベースコイルの寿命
となるので、図３の（ａ）の特性が望ましい。しかし、
一般的には一致するとは限らないので、インデックスコ
イルの特性を有効に活用して寿命診断に適用することが
可能である。

【００３０】一方図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の実施
例とは逆にコイルＵ１１をインデックスコイルにし、コ
イルＵ１２をベースコイルとして採用した場合の劣化特
性の例である。この時にはコイルＵ１１はコイルＵ１２
より電位が高いことから、インデックスコイルＵ１１の
劣化は図３の（ａ）のケースよりも速くなり、逆にコイ
ルＵ１２に用いたベースコイルの劣化は図３の（ａ）の
ケースよりも遅くなる。コイルＵ１３，Ｕ１４，Ｕ１
５、Ｕ１６はコイルＵ１２よりも低電位なので劣化速度
はさらに遅い。すなわちベースコイルは寿命限界までに
まだ余裕があるにも拘わらず、インデックスコイルＵ１
１のみが累積運転時間ｔ_Ａで寿命限界に到達することに
なる。

【００３１】この場合には、絶縁システムＢがまだ残存
寿命が存在しているにもかかわらず、ｔ_Ａの時点で寿命
限界に到達してしまう。絶縁システムＡの特性から絶縁
システムＢとの関係は予め把握しているから、その特性
から絶縁システムＢの寿命は予測できる。例えば、ｔ_Ａ
からさらに（ｔ_Ｂ―ｔ_Ａ）だけ運転した時点を絶縁シス
テムＢが寿命限界に到達する時間であると予測できる。
しかし、絶縁システムＡはすでに寿命限界に達している
ので、それ以上運転を継続するわけにはいかない。した
がって、図３の（ｂ）のような場合は、余裕をもって寿
命診断を行うような場合に適している。すなわち、イン
デックスコイルＵ１１が寿命限界に達してから（ｔ_Ｂ―
ｔ_Ａ）後に、絶縁システムＢの寿命限界が来ることが予
測できる。したがって、（ｔ_Ｂ―ｔ_Ａ）が小さいような
場合、あるいは早めにメインテナンスをしたい場合には
有用である。

【００３２】図３の（ｃ）の場合は、図３（ａ）の実施
例よりもより低電位側のコイルＵ１３をインデックスコ
イルとし、ベースコイルの中で、最も高電位のコイルＵ
１１との比較を行った場合の劣化特性の例である。この
ケースではコイルＵ１３はコイルＵ１２より電位が低い
ことから、インデックスコイルＵ１３の劣化は図３の
（ａ）のケースよりも遅くなり、ベースコイルＵ１１が
寿命限界に到達したにもにも拘わらずインデックスコイ
ルＵ１３はまだ余裕があることになり、コイルＵ１１の
寿命限界到達を見落とすことになる。

【００３３】このような場合は図に示したように、寿命
予告線を設け、寿命予告線とインデックスコイル（Ｕ１
３）の絶縁耐力曲線との交点ｔ_ＡＡからｔ_Ｂ（＝ｔ_Ｌ）
までの運転時間（ｔ_Ｂーｔ_ＡＡ）だけ運転したときベー
スコイルＵ１１が寿命に達する、と予告判断する。した
がって、図３の（ａ）のように絶縁システムＡとＢで寿
命限界に到達する累積運転時間の特性の一致が得られる
ときばかりでなく、図３の（ｃ）のような場合であって
も、本発明を実施することが可能である。

【００３４】以上の実施例の説明では、インデックスコ
イル，ベースコイルの劣化特性と、コイルの電位との関
係、およびその電気機械に求められる信頼性の大きさと
の関係から、インデックスコイルに、どの位置にあるコ
イルを選定するかを決めなければならない。

【００３５】一般的にはインデックスコイルの寿命限界
到達時間が、ベースコイル群の中で、最も早くコイルの
寿命限界に到達する時間よりもやや早くなるように構成
するのが適当である。また本発明を適用する高電圧回転
電気機械が予期しない故障の確率を非常に小さくするこ
とを求められるような場合には、最も電位が高く劣化が
速いコイル、例えば図１の場合では、コイルＵ１１、Ｕ
２１，Ｖ１１，Ｖ２１、Ｗ１１，Ｗ２１をインデックス
コイルに選定することが適当な場合もある。

【００３６】図１の実施例にはＵ，Ｖ，Ｗの３つの相に
各２ターン（Ｕ相ではＵ１２，Ｕ２２）ずつ、合計６タ
ーンのインデックスコイルを採用した例を示した。これ
は一般に絶縁診断がＵ，Ｖ，Ｗの各相毎に行われ、また
電気的な負荷が同じである２本のコイルを共にインデッ
クスコイルにして、精度を上げようと意図したものであ
る。しかしインデックスコイルを各相１ターンとしても
よい（例えば、Ｕ１２，Ｖ１２，Ｗ１２をインデックス
コイル）。またインデックスコイルを各相ごとに配置せ
ず、機械全体で1ターンとすることもできる（例えば、
Ｕ１２のみをインデックスコイルとする）。

【００３７】本発明の他の実施形態を図４に示す。図１
に示す実施例のコイル群Ｕ１の例について示している。
大形の発電機では１ターンの固定子コイルをさらに２分
割して製作する方法、つまり２本のハーフコイルの端部
を接続して１ターンコイルとする方法が採用されてい
る。図４の実施例ではハーフコイルＵ１２１とＵ１２２
を組合せて１ターンコイルＵ１２を形成している。この
ケースでは片方のハーフコイル、すなわち、Ｕ１２２の
みをインデックスコイルとすることもできる。すなわ
ち、コイルの製作単位で、絶縁システムの採用を考慮
し、絶縁劣化の診断をおこなうこともできる。

【００３８】インデックスコイルとなる表１の絶縁シス
テムＡは絶縁層形成の工程が煩雑であるため、使用数を
多少なりとも減らすことは廃棄物やエネルギー削減の観
点で有意義である。前記の実施例は発電機を例に説明し
たが、高電圧電動機の固定子など、同様の機器に対して
も適用することができる。以上、本発明の実施例を説明
したが、本発明の高電圧回転電気機械の固定子によれ
ば、絶縁特性の異なる２つのコイルを組合せ、経時運転
に伴う絶縁特性の劣化の兆候が現れ易い絶縁システムの
コイルをインデックスとして絶縁診断を行っている。そ
してインデックスコイル以外のベースコイルは絶縁層の
形成工程が容易で、製作に伴う廃棄物やエネルギー消費
量の少ない絶縁システムのコイルで構成している。そし
て絶縁層自体の特性と課電ストレスの大きさとで決まる
劣化速度は、インデックスコイルの方がベースコイルよ
りも大きいものがよい。これらの効果として、適切な絶
縁診断ができるので、信頼性の高い固定子コイルを実現
することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、絶縁劣化特性の異なる
絶縁システムをコイルの一部に使用し、コイル全体の絶
縁劣化診断の指標としているために、コイルの適切な寿
命診断をおこなうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、実施例としての発電機固定子コイ
ルの構成例を示す結線図である。

【図２】本発明の、実施例を説明するための固定子コ
イルの、部分放電電荷量の経時変化特性図の一例を示し
ている。

【図３】本発明の、複数の固定子コイルの、絶縁耐力
の時間的な劣化の相違を説明するための特性例を示して
いる。

【図４】本発明の、他の実施例としての発電機固定子
コイルの結線図である。

【図５】本発明が対象としている発電機の全体構成例
を説明するための図である。

【図６】本発明が対象としている発電機固定子コイル
の、上、底コイルの構成例を示す図である。

【符号の説明】

１…発電機２０…回転子２１…固定子コア４０…
固定子コイル４２…コイル導体４３…絶縁層Ｕ
１、Ｕ２，…,Ｗ２…コイル群Ｕ１１…Ｕ１６…1ター
ンコイルＵ１２１,Ｕ１２２…ハーフコイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 3/28 Ｈ０２Ｋ 3/28 Ｊ５Ｈ６１１ 11/00 15/02 Ａ５Ｈ６１５ // Ｈ０２Ｋ 15/02 11/00 Ｍ (72)発明者小野田満茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立事業所内Ｆターム(参考） 2G014 AA15 AB06 AB49 2G015 AA12 CA01 CA20 2G016 BA01 BC02 BC05 5H603 AA09 AA10 BB02 BB09 BB12 CA01 CA05 CB01 CB26 CC04 CC17 CD22 EE21 FA02 FA12 5H604 AA10 BB03 BB08 BB14 CC01 CC05 CC14 DA08 DA09 PB03 QA01 QC01 5H611 AA01 BB02 BB06 PP02 QQ07 RR00 UA02 UB00 5H615 AA05 BB02 BB07 BB14 PP01 PP12 QQ12 RR02 SS57 TT03 TT22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧回転電気機械の固定子において、前
記固定子のコアに、絶縁劣化特性が異なるインデックス
絶縁システムを有するコイルを組込んで成る固定子、を
具備したことを特徴とする高電圧回転電気機械の固定
子。
【請求項２】前記請求項１の記載において、絶縁劣化特
性が早期に表れるインデックス絶縁システムを有するコ
イルが１ターン含んで成ることを特徴とする高電圧回転
電気機械の固定子。
【請求項３】前記請求項２の記載において、前記１ター
ンのコイルはフレーク状のマイカの絶縁層であることを
特徴とする高電圧回転電気機械の固定子。
【請求項４】前記請求項１記載において、絶縁劣化特性
が早期に表れるインデックス絶縁システムを有するコイ
ルは、三相の固定子コイルの各相に少なくとも1ターン
配置されていることを特徴とする高電圧回転電気機械の
固定子。
【請求項５】前記請求項４記載において、絶縁劣化特性
が早期に表れるインデックス絶縁システムを有するコイ
ルは、固定子コイルの中で電位が中央よりも高い電位の
コイルに設けて成ることを特徴とする高電圧回転電気機
械の固定子。
【請求項６】前記請求項１記載において、絶縁劣化特性
が早期に表れるインデックス絶縁システムを有する半タ
ーンのコイルを含んで成ることを特徴とする高電圧回転
電気機械の固定子。
【請求項７】高電圧回転電気機械の固定子であって、前
記固定子のコアに絶縁劣化特性が他の部分よりも早く表
れるインデックス絶縁システムを有する少なくとも１タ
ーンのコイルと他の絶縁システムから成るコイルとで前
記固定子コイルを構成し、前記インデックス絶縁システ
ムを有するコイルの最大部分放電電荷量を計測し、前記
電荷量が予め定めた寿命限界値に達したとき前記固定子
の寿命限界であると判断することを特徴とする高電圧回
転電気機械の固定子の診断方法。
【請求項８】前記請求項７の記載において、前記インデ
ックス絶縁システムの最大部分放電電荷量の特性と、他
の部分に用いられている絶縁システムの最大部分放電電
荷量の特性との関係を予め計測し、前記インデックス絶
縁システムの計測値に基づいて前記他の絶縁システムの
絶縁劣化特性を推定判断することを特徴とする高電圧回
転電気機械の固定子の診断方法。
【請求項９】高電圧回転電機において、前記回転電機の
固定子コイルは絶縁劣化が他の部分よりも早く表れるイ
ンデックス絶縁システムを有する少なくとも１ターンの
コイルを含んで成る固定子コイルであって、前記インデ
ックス絶縁システムの最大部分放電電荷量に基づいて前
記固定子の寿命を判断するインデックス絶縁システム、
を有する固定子を備えたことを特徴とする回転電機。