JP2003244882A - 絶縁スリーブおよびコイル口出し線絶縁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コイル口出し線用の絶縁スリーブにおいて、
回転電機コイルの接続作業を容易に行うと共に、口出し
線の変形に対して柔軟に対応できるようにする。 【解決手段】 回転電機コイルの口出し線２１を被覆す
るための絶縁スリーブ１であって、筒状に形成したシー
ト状の耐熱性フィルムの外面に帯状の集成マイカテープ
３を巻き付けたことを特徴とする絶縁スリーブ１を提供
する。また、前記耐熱性フィルムが、耐熱層４の外面に
一体的に形成された集成マイカからなる絶縁層５を備え
ることを特徴とする絶縁スリーブ１を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機や電動機等
の高圧回転電機に使用する回転電機コイルに被覆する絶
縁スリーブに関し、特に、隣り合う回転電機コイルを互
いに接続するための口出し線に被覆する絶縁スリーブに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、発電機や電動機等の高圧回転電
機に使用される固定子コイルは、例えば、図３に示すよ
うな回転電機コイル２０を多数接続した構成となってい
る。この回転電機コイル２０は、亀甲形状に巻かれた断
面矩形状の金属線に集成マイカテープ等の絶縁テープを
巻き付けることにより、金属線を束ねると共に、外部と
の電気的な絶縁を行ったものである。この回転電機コイ
ル２０の一端からは、隣り合う他の回転電機コイル２０
と接続するための金属線が口出し線２１として延在して
おり、この口出し線２１には、絶縁テープを巻き付ける
代わりに絶縁スリーブを被せる。

【０００３】従来では、この絶縁スリーブとして、耐熱
性および耐電圧性を有するポリエステル、シリコーンゴ
ム、四フッ化エチレン等からなる円筒形状のチューブを
使用している。また、隣り合う回転電機コイル２０を互
いに接続する際には、各々の口出し線２１同士を銀ろう
付けにより接続するため、チューブの外面には耐熱性に
優れたポリエステル繊維、若しくは、ガラス繊維を編み
込んだものを取り付けてチューブを保護している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
絶縁スリーブにおいては、ポリエステル繊維やガラス繊
維を編み込んだものを予めチューブの外面に取り付けて
いるため、その円周方向の伸縮性が乏しい。このため、
断面円形状の絶縁スリーブを断面矩形状の口出し線２１
に取り付ける場合には、口出し線２１の形状に追従する
ことが困難となり、口出し線２１の外面と絶縁スリーブ
の内面との間に大きな隙間が生じる。したがって、口出
し線２１を絶縁スリーブに挿入した状態においては、口
出し線２１部分の断面寸法が余分に大きくなり、隣り合
う回転電機コイル２０を互いに接続する作業が困難とな
るという問題があった。また、口出し線２１の角部のみ
に絶縁スリーブの内面が当接する状態となるため、この
角部によって絶縁スリーブの内面が損傷する虞があっ
た。

【０００５】上記の問題点を解消するために、図４に示
すように、伸縮性を有するゴムチューブ３１を使用し、
その内面にガラス繊維やポリエステル繊維からなる耐熱
性繊維３２をゴムチューブ３１の長さ方向に整列させて
密着させた絶縁スリーブ３０が提案されている（実開平
５−９１５３）。しかし、この絶縁スリーブ３０におい
ては、耐熱性繊維３２としてポリエステル繊維やガラス
繊維を使用しているため、口出し線２１を絶縁スリーブ
３０に挿入した状態では、口出し線２１の外周面から耐
熱性繊維３２までの隙間が非一様に形成される。また、
口出し線２１を絶縁スリーブ３０に挿入した後の真空含
浸処理の際に、エポキシ樹脂等からなる絶縁のためのワ
ニスが耐熱性繊維３２に定着し難い。このため、ワニス
がこの非一様な微小空間において加熱硬化する際には、
隙間なく充填されずに局所的にボイド（気孔）が生じて
口出し線２１の外部に対する絶縁が不十分になるという
虞があった。

【０００６】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであって、回転電機コイルの接続作業を容易に行
うと共に、口出し線の外部に対する絶縁を確実に行うこ
とができる絶縁スリーブを提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は以下の手段を提案している。請求項１に
係る発明は、回転電機コイルの口出し線を被覆するため
の絶縁スリーブであって、筒状に形成したシート状の耐
熱性フィルムの外面に帯状の集成マイカテープを巻き付
けたことを特徴とする絶縁スリーブを提案している。

【０００８】この発明に係る絶縁スリーブにおいては、
シート状の耐熱性フィルムを筒状に形成して、その外面
に帯状の集成マイカテープを巻き付けているため、耐熱
性フィルムが集成マイカテープの内面側を保護すること
になる。したがって、絶縁スリーブに口出し線を挿入す
る際には、口出し線の外面により集成マイカテープが損
傷することを防止でき、隣り合う回転電機コイルの口出
し線を銀ろう付けにより結線する際には、口出し線の加
熱による集成マイカテープの加熱を抑えることができ
る。

【０００９】また、絶縁スリーブに口出し線を挿入する
際には、絶縁スリーブが口出し線の外面の形状に対応し
て柔軟に変形するため、絶縁スリーブの内面と口出し線
の外面との間に一様かつ微小な空間が形成されることに
なり、口出し線の断面積の増加を最小限に抑えることが
できる。そして、絶縁スリーブを口出し線に取り付けた
状態で真空含浸処理を行う際には、絶縁スリーブの内面
と口出し線の外面との隙間が一様かつ微小な空間に形成
されるため、エポキシ樹脂等のワニスがこの空間に隙間
なく充填されることになる。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１に
記載の絶縁スリーブにおいて、前記耐熱性フィルムが、
耐熱層と、該耐熱層の外面に一体的に形成された集成マ
イカからなる絶縁層とを備えていることを特徴とする絶
縁スリーブを提案している。この発明に係る絶縁スリー
ブにおいては、耐熱性フィルムが耐熱層と耐熱層の外面
にマイカ粒子を集成してなる集成マイカの絶縁層とを備
えているため、絶縁層の内部および表面にはマイカ粒子
により微小な空間が形成されている。したがって、耐熱
層の外面側にはマイカ粒子間の微小な空間のみが形成さ
れ、真空含浸処理を行うことにより、絶縁のためのワニ
スがマイカ粒子間の微小な空間に隙間なく含浸される。

【００１１】また、請求項３に係る発明は、請求項１ま
たは請求項２に記載の絶縁スリーブに前記口出し線を挿
入し、前記集成マイカテープの外面に薄膜状の耐熱性繊
維を巻き付けることを特徴とするコイル口出し線絶縁構
造を提案している。この発明に係るコイル口出し線絶縁
構造においては、予め口出し線に取り付けられた絶縁ス
リーブの外面に耐熱性繊維を巻き付けるため、絶縁スリ
ーブを口出し線の外面形状に沿うように取り付けた上
で、絶縁スリーブの耐熱性および機械的強度を向上させ
ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１および図２はこの発明に係る
実施形態を示す。この実施の形態に係る絶縁スリーブ１
は、前述したように、図３に示す回転電機コイル２０の
口出し線２１に取り付けるためのものであり、図１に示
すように、円筒状に形成された耐熱性フィルム２と集成
マイカテープ３とを備えている。

【００１３】耐熱性フィルム２は、シート状に形成され
た耐熱層４の外面に集成マイカからなる集成マイカ層
（絶縁層）５を一体的に形成したものである。耐熱層４
は、ポリエステル等の耐熱性、機械的強度に優れている
材質からなり、集成マイカ層５は、電気絶縁性に優れた
マイカ（雲母）を粒子状に粉砕して、耐熱層４の外周面
に密着するように薄膜状に形成したものである。集成マ
イカテープ３は、マイカを粉砕して薄膜の帯状に形成し
たものであり、集成マイカ層５の外面に螺旋状に巻き付
けられている。この集成マイカテープ３自体には、集成
マイカ層５に接着するための粘着層が設けられていない
ため、集成マイカテープ３の巻き始めおよび巻き終わり
の位置に、粘着層を有するテープを巻き付けることによ
り集成マイカ層５の外面に固定される。これら集成マイ
カテープ３および集成マイカ層５は、マイカ粒子を集成
したものであるため、これらの内部および表面にはマイ
カ粒子により微小な空間が形成されている。したがっ
て、耐熱層４の外面にはこのマイカ粒子間の微小な空間
のみが形成されることになる。

【００１４】以上のように構成された絶縁スリーブ１
は、シート状の耐熱層４の片面に薄膜状の集成マイカ層
５を形成して円筒形状に巻き、この円筒体の外面に帯状
の集成マイカテープ３を巻き付けたものであるため、柔
軟に変形することが可能であり、絶縁スリーブ１の断面
形状を円形状以外の形状に容易に変形させることができ
る。なお、この絶縁スリーブ１は、断面矩形形状の口出
し線２１に容易に取り付けられるように、その断面にお
ける内周面輪郭の周長が、口出し線２１の断面における
外周面輪郭の周長よりも微小に大きくなるように形成さ
れている。

【００１５】この絶縁スリーブ１を回転電機コイル２０
の口出し線２１に取り付ける際には、口出し線２１の断
面矩形形状に合致するように、絶縁スリーブ１の内周面
輪郭形状を変形させて、口出し線２１を絶縁スリーブ１
に挿入する。これにより、図２に示すように、絶縁スリ
ーブ１は、口出し線２１の外面に対して一様かつ微小な
空間を有して、口出し線２１に取り付けられることにな
る。

【００１６】そして、この絶縁スリーブ１の外面、すな
わち、集成マイカテープ３の外面に帯状の耐熱性繊維テ
ープ（耐熱性繊維）６を螺旋状に巻き付ける。この耐熱
性繊維テープ６は、ガラス繊維等の耐熱性、機械的強度
に優れたものを編み込んで帯状に形成したものであり、
集成マイカテープ３の外面に巻き付けられる。これら絶
縁スリーブ１および耐熱性繊維テープ６により、口出し
線２１を外部から絶縁するためのコイル口出し線絶縁構
造１００が構成されることになる。

【００１７】以上のように、各口出し線２１に絶縁スリ
ーブ１および耐熱性繊維テープ６を取り付けた回転電機
コイル２０は、同様のコイル口出し線構造１００を有す
る他の回転電機コイル２０と電気的に接続される。すな
わち、互いの回転電機２０の口出し線２１を銀ろう付け
により結線する。この際には、口出し線２１が加熱され
るため、絶縁スリーブ１の内面も加熱されることにな
る。ここで、集成マイカ層５は、耐熱層４により保護さ
れているため、この加熱により損傷することはない。ま
た、銀ろうを加熱する際に用いるバーナーの火が、絶縁
スリーブ１の外面に到達することがあるが、耐熱性繊維
テープ６により集成マイカ層５、集成マイカテープ３が
保護されているため、集成マイカ層５、集成マイカテー
プ３がこの加熱により損傷することはない。

【００１８】そして、電気的に接続された複数の回転電
機コイル２０と外部との絶縁状態を確実にするために、
エポキシ樹脂等のワニスを口出し線２１の外周面と絶縁
スリーブ１内周面との間の一様かつ微小な空間や、集成
マイカテープ３、集成マイカ層５の内部および表面にあ
る微小な空間に充填する。そこで、ワニスの充填の際に
は、真空含浸処理を行うことにより、これらの微小な空
間に隙間なくワニスを含浸させて、回転電機コイル２０
と外部との絶縁状態を良好に得ることになる。

【００１９】上記のように、この絶縁スリーブ１によれ
ば、ポリエステル等からなる耐熱層４が集成マイカ層５
の内面に形成されているため、口出し線２１の外面によ
る集成マイカ層５が損傷することを防止できると共に、
口出し線２１の加熱による集成マイカ層５の損傷を防止
することができる。また、絶縁スリーブ１は、口出し線
２１の外面に対して一様かつ微小な空間を有して、口出
し線２１に取り付けられることになるため、口出し線２
１の断面積増加を最小限に抑えることになり、回転電機
コイル２０の接続作業を容易に行うことができる。さら
に、絶縁スリーブ１と口出し線２１との一様かつ微小な
空間およびマイカ粒子間の微小な空間に、ワニスが隙間
なく充填されることになるため、耐熱層４の内面側およ
び外面側にワニスが隙間なく充填されることになり、口
出し線２１の外部に対する絶縁を確実に行うができる。

【００２０】また、予め口出し線２１に取り付けた絶縁
スリーブ１の外周面にガラス繊維等からなる耐熱性繊維
テープ６を巻き付けるため、絶縁スリーブ１を口出し線
２１の外面形状に沿わせて取り付けた上で、絶縁スリー
ブ１の耐熱性および機械的強度を向上することができ
る。したがって、口出し線２１の結線の際に、集成マイ
カ層５や集成マイカテープ３の損傷を防止することがで
きる。さらに、集成マイカテープ３を集成マイカ層５の
外面に螺旋状に巻き付ける構成であるため、集成マイカ
テープ３の巻き付け回数を変えることにより絶縁スリー
ブ１の外径寸法を容易に変えることができると共に、絶
縁スリーブ１の絶縁性能を容易に変えることができる。
例えば、集成マイカテープ３の巻き付け回数を多くする
ことにより絶縁スリーブ１の絶縁性能を高くすることが
できる。

【００２１】なお、上記の実施の形態においては、絶縁
スリーブ１は円筒形状に形成されているとしたが、この
構成に限ることはなく、筒状に形成されていればよい。
さらに、口出し線２１の断面形状は、矩形形状であると
したが、この構成に限ることはなく、例えば、円形形状
であってもよい。また、絶縁スリーブ１により被覆され
る口出し線２１は一本の金属線に限ることはなく、複数
本の金属線を束ねたものであってもよい。

【００２２】さらに、真空含浸処理は、複数の回転電機
コイル２０を電気的に接続した後に行うとしたが、口出
し線２１と外部との絶縁状態のみを考慮した場合には、
耐熱性繊維テープ６を巻き付けた後に行ってもよい。ま
た、帯状の耐熱性繊維テープ６を絶縁スリーブ１の外面
に巻き付けるとしたが、この構成に限ることはなく、耐
熱性繊維を編み込んだものを絶縁スリーブ１に巻き付け
ればよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、耐熱性フィルムが集成マイカテープの内面
を保護するため、口出し線の外面による集成マイカテー
プの損傷、および、口出し線の加熱による集成マイカテ
ープの損傷を防止することができる。

【００２４】また、口出し線の断面積の増加を最小限に
抑えることができるため、回転電機コイルの接続作業を
容易に行うことができる。さらに、絶縁スリーブの内面
と口出し線の外面との間の一様かつ微小な空間にワニス
が隙間なく充填されることになるため、口出し線の外部
に対する絶縁を確実なものとすることができる。

【００２５】また、請求項２に係る発明によれば、耐熱
層の外面にはマイカ粒子間の微小な空間のみが形成され
ることになり、この微小空間に絶縁のためのワニスを真
空含浸処理により隙間なく含浸させることができるた
め、回転電機コイルの口出し線の外部に対する絶縁状態
をより良好に保持することができる。

【００２６】また、請求項３に係る発明によれば、絶縁
スリーブの外面に耐熱性繊維を巻き付けるため、口出し
線の銀ろう付けによる結線の際に、バーナー等による集
成マイカ、集成マイカテープの加熱を抑え、集成マイ
カ、集成マイカテープの損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態に係る絶縁スリーブを示す断面図
である。

【図２】 図１の絶縁スリーブにおいて、口出し線に取
り付けた状態を示す断面図である。

【図３】 高圧回転電機に使用される回転電機コイルの
一例を示す斜視図である。

【図４】 従来の絶縁スリーブの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 絶縁スリーブ ２ 耐熱性フィルム ３ 集成マイカテープ ４ 耐熱層 ５ 集成マイカ層（絶縁層） ６ 耐熱性繊維テープ（耐熱性繊維） ２０ 回転電機コイル ２１ 口出し線 １００ コイル口出し線絶縁構造

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転電機コイルの口出し線を被覆するた
   めの絶縁スリーブであって、 筒状に形成したシート状の耐熱性フィルムの外面に帯状
   の集成マイカテープを巻き付けたことを特徴とする絶縁
   スリーブ。
2. 【請求項２】 前記耐熱性フィルムが、耐熱層と、該耐
   熱層の外面に一体的に形成された集成マイカからなる絶
   縁層とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の
   絶縁スリーブ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の絶縁ス
   リーブに前記口出し線を挿入し、前記集成マイカテープ
   の外面に薄膜状の耐熱性繊維を巻き付けることを特徴と
   するコイル口出し線絶縁構造。