JP2010199464A

JP2010199464A - 樹脂モールドコイル

Info

Publication number: JP2010199464A
Application number: JP2009045055A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhito Azegami; 達人畔上; Masaki Takeuchi; 正樹竹内; Kohei Sato; 孝平佐藤; Yoshimitsu Ito; 義光伊藤
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-09-09
Also published as: CN102486961A

Abstract

【課題】
樹脂モールドコイルにおいて、コイルの自重や注型時の樹脂の重みにより各分割コイルがずれたり、絶縁粘着テープが剥がれ電線がばらける可能性があり、変圧器の絶縁耐力の低下を引き起こす原因となった。そこで、変圧器の信頼性確保のため、各分割コイルがずれない構造にする必要があった。
【解決手段】
樹脂モールドコイルの各分割コイル間に絶縁物を配置する。分割コイル間のスペースに絶縁物を介在させることで各分割コイルは等間隔を保つことができる。また絶縁物をそれ自体のスプリングバックにより固定することでコイルからとび出すのを防ぎ、またコイル間の寸法に関わらず絶縁物を固定できる。さらに，絶縁物を配置する位置が、各分割コイルを包む形で貼り付けた形状保持用の絶縁粘着テープの位置であり、このテープの剥がれ防止機能を兼ねる構造とする。
【選択図】図３

Description

本発明は，多分割に巻かれた樹脂モールドコイルに関するものである。

従来の樹脂モールドコイルは、特許文献1（特開平７−１２２４３９号公報）に記載されているように、単位コイルの間にスペーサを配置し、コイルを収容した型内に樹脂を注入硬化して、樹脂モールドコイル及びその製造方法について記載されている。

また、このスペーサは、単位コイルの間隔を等間隔にするために設けられており、等間隔にすることにより各単位コイル間に絶縁耐力を持たせ、変圧器の品質を向上させている。従来の樹脂を注入する前の単位コイル間にスペーサを配置した上記の構造においては、コイルの巻回時に各単位コイルのずれが生じたり、電線がばらけたりすることがあった。

特開平７−１２２４３９号公報

前記特許文献1に掲げた樹脂注入前の単位コイルのずれ防止の対策は施されていない。

また、従来の複数に分割された各分割コイル（前記単位コイルと同じ意）のずれ防止対策として、巻回されたコイル自体の張力と各分割コイルの外周部の直線部に貼り付けた絶縁粘着テープの粘着力によるものであった。
そのため，コイルの自重や注型時の樹脂の重みにより各分割コイルがずれたり，絶縁粘着テープが剥がれ電線がばらける可能性があり，変圧器の絶縁耐力の低下を引き起こす原因となった。そこで，変圧器の信頼性確保のため，各分割コイルがずれない構造にする必要があった。

本発明は上記の問題点を解決すべく，コイルを注型して硬化させるまでの間に多分割された各コイルがずれることなく等間隔に配置され，絶縁耐力のある樹脂モールドコイルを有した樹脂モールドコイルを提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、各分割コイル間に絶縁物を配置する。分割コイル間のスペースに絶縁物を介在させることで各分割コイルは等間隔を保つことができる。また絶縁物をそれ自体のスプリングバックにより固定することでコイルからとび出すのを防ぎ，またコイル間の寸法に関わらず絶縁物を固定できる。さらに，絶縁物を配置する位置が，各分割コイルを包む形で貼り付けた形状保持用の絶縁粘着テープの位置であり，このテープの剥がれ防止機能を兼ねる構造とする。

本発明によれば、樹脂を注入する前、複数に分割された分割コイルがずれることはなく、等間隔を保ち、また各分割コイルの電線がばらけることもなく、樹脂を注入してモールドコイルを成形して絶縁耐力のあるモールドコイルを有した変圧器及びモールドコイルの製造方法を提供できる。

本発明の多分割に巻かれたモールド変圧器用コイルの縦方向の部分断面図を示す。多分割に巻かれたモールド変圧器用コイルの縦方向の部分断面拡大図を示す。本発明の多分割に巻かれたモールド変圧器用コイルの縦方向の部分斜視図を示す。モールド変圧器用コイルの平面図を示す。分割コイル間に設けた絶縁物の他の実施例を示すモールド変圧器用コイルの部分拡大断面図を示す。分割コイル間に設けた絶縁物の他の実施例を示すモールド変圧器用コイルの部分拡大断面図を示す。本発明のモールドコイルを備えた樹脂モールド変圧器の概観図を示す。

以下、本発明を図面を用いて説明する。また、変圧器は高圧受配電用モールド変圧器を例に説明する。

図１は、モールド変圧器用コイルの部分断面図を示す。図２は図１の部分断面拡大図を示す。図１および２において、２は複数の分割コイル、３はボビン５に巻回されたコイルの一部分を貼り付けた絶縁粘着テープである。

コイルをボビン５に巻回する巻線方法は、図１において、先ず最上段の分割コイル２aから巻き始め、次に下方の２段目の分割コイル２ｂを巻回し、次にその下方の３段目の分割コイル２ｃを巻回し、順次巻回していき最下段の分割コイル２ｈを巻回し終わる。

最上段の分割コイル２ａは、ボビン５の上方より下方に向って巻回し、ある所定の長さ巻回したらボビンの径方向の外側にコイルを持っていき、２層目を下方から上方に巻回して１層目と同じ長さ巻回したら、次にボビンの径方向の外側にコイルを持っていき、３層目を上方から下方に巻回する。これを順次繰り返して目標とする層数になったら、ある所定の距離離れた点より次の分割コイル２ｂを巻き始める。分割コイル２ｂは、最上段の分割コイル２ａと同じ巻線方法でボビン５にコイルを巻回していき、巻線を完了したら所定の距離離して、次に分割コイル２ｃを巻回して、順次２ｄ、２ｅ，‥、２ｇと分割コイルを巻回する。この巻線は巻線機などを持って行うため、かなり精度良く等間隔に、またある程度引っ張り力を持って巻線することができる。
この分割コイルの巻線を完了した後、絶縁粘着テープ３をコイルの一部分に貼り付ける。貼り付ける箇所は、図４に示すように、矩形形状コイルの２辺の中央部Ａ、もしくは４辺の直線部の中央部Ａ及びＢが最適である。

絶縁粘着テープ３は、ボビン５に巻回された分割コイル２の上面部、側面部（ボビンの反対側の面）及び下面部を分割コイル間を１本または２本で上部から連続して下部まで貼り付ける。このように絶縁粘着テープ３を貼り付けることにより、その粘着力で分割コイルを固定し、コイルのずれを防止する。

参考までに、定格２００ＫＶＡのモールド変圧器の場合、前記の分割コイルの１個の側面部（ボビンの反対側）の寸法は３０〜４０ｍｍ、ボビンからの高さは２０〜３０ｍｍ、各分割コイルの間隙は約１０ｍｍ、１層の券回数は１０〜１５回、最上段の分割コイルから最下段の分割コイルまでの長さは４００〜５００ｍｍです。また、前記絶縁粘着テープの幅は４０ｍｍくらいである。

本発明は、上記の構造に加え、さらに複数の分割コイル２間に絶縁物４を設置した。絶縁物４は、樹脂ピース、絶縁紙または絶縁板などを用いる。

図３は、ボビン５に巻回した分割コイル２に絶縁粘着テープ３を貼り付けて、分割コイル２間に絶縁物４を設置した部分斜視図を示す。

図３に示すように絶縁物４は、絶縁粘着テープ３を貼り付けた箇所で、分割コイル２間に設けた方が良い。これは絶縁粘着テープ３の剥がれ等防止されるためである。また、図３ではガラスマット、すなわちガラス基材にエポキシ樹脂を塗布硬化させたものを２つ折りにした絶縁物を２枚設置し、このガラスマット自体のスプリングバックにより固定する。さらに、ガラスマットの折り曲げ部をボビン側にしている。これはガラスマットが分割コイル間から外れ難くするためであり、また注型時に樹脂が入り易くするためでもある。

また、図５に示すように、絶縁物４の他の実施例として、厚手のノーメックス紙（ジュポン社の商標名）をコ字形状に折り曲げて分割コイル２間に、折り曲げ部をボビン側にして設置して、絶縁紙のスプリングバックにより固定しても良い。このような構成により、分割コイル２間に絶縁物４を介在させることで、コイルがずれて、コイル間が接近することを防止する。

さらに、図６に示すように、絶縁物４の他の実施例として、厚手のノーメックス紙（ガラスマット）を巻き込んで折ったものを分割コイル２の間に設置しても良い。

また、最上段の分割コイルの際は、分割コイル２の側面部からボビン側に貼り付けるとき、絶縁粘着テープ３を折り返して粘着面を反転させて、粘着テープの端部を最下段の分割コイルとボビンとの間隙に挿入し、テープの粘着部をボビンに貼り付けて、分割コイルのずれや電線のバラケを防止する。すなわち１段目を包み込むように周回させて粘着させることで、（巻線から注型されるまではコイルを反転させているため、）２段目以降のコイルの自重による落下を防止する。

ボビンに分割コイルを巻回して絶縁粘着テープを施し、さらに分割コイル間に絶縁物を設置した状態で、枠を設けて樹脂を注入して硬化させ、樹脂モールドコイルを製造する。
この樹脂モールドコイルを設けた高圧受配電用モールド変圧器の概観の斜視図を図７に示す。
図７に示す高圧受配電用モールド変圧器は、鉄心１０、鉄心１０の周囲に配置されて交番磁界を発生する一次コイル、鉄心１０と一次コイルとの間に配置される二次コイル、一次コイルの接続端子として変圧器の外側に引き出されている一次端子１３、二次コイルの接続端子として変圧器の外側に引き出されている二次端子１４、及び変圧器の金具１１，１２等より構成される。

一次コイルと二次コイルとの間は、絶縁と冷却を兼ねる空気層となっている。金具１１，１２は、鉄心１０とコイルとを上方と下方とから締め付けて支持する上締金具と下締金具とから成っている。また、上記したように、一次コイルは分割コイルで構成され、樹脂を注型し硬化して樹脂モールドコイルを構成する。二次コイルは、上記の分割コイルの巻線方法は取っておらず、金型にコイルを巻回して樹脂を注型して硬化させ、金型を外したモールドコイルを搭載している。

また、上記のボビンは樹脂製でガラスロービングクロス基材などを用いる。

本発明を実施することで，多分割に巻かれた変圧器用コイルの絶縁耐力が低下する要因を減らし，信頼性のある変圧器を提供できる。

１‥モールドコイル，２‥分割コイル，
３‥絶縁粘着テープ，４‥ずれ防止用絶縁物
５‥ボビン，６‥モールド変圧器

Claims

巻線の軸方向に多分割に巻かれた樹脂モールドコイルにおいて，各分割コイル間に絶縁物を配置して各分割コイルのずれを防止することを特徴とした樹脂モールドコイル。
請求項１記載の樹脂モールドコイルにおいて、前記絶縁物を二つ折りにして各分割コイル間に配置し、そのスプリングバックで固定することを特徴とした樹脂モールドコイル。
請求項２記載の樹脂モールドコイルにおいて、前記絶縁物がガラス基材にエポキシ樹脂を塗布硬化させたものであることを特徴とした樹脂モールドコイル。
請求項１記載の樹脂モールドコイルにおいて、前記絶縁物を配置する位置が各分割コイルを包む形で貼り付けた形状保持用テープの位置であり，このテープの剥がれ防止機能を兼ねることを特徴とした樹脂モールドコイル。