JP2011055668A - 耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造 - Google Patents

耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造 Download PDF

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Abstract

【課題】耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材料を難接着材料であるポリエチレンや架橋ポリエチレンにしても、容易且つ確実に止水できる耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造を提供すること。
【解決手段】液封式モータ200内で、耐水絶縁電線20と電源ケーブル10の接続部A−1を止水処理する。耐水絶縁電線20の絶縁被覆の外層材はポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であり、この絶縁被覆の外層材の表面に未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32を直接巻き付け、さらにその外周表面に加硫用接着剤35を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴム29を巻き付けて熱加硫して一体成形することで、耐水絶縁電線20の絶縁被覆の外層材と未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32とを融着すると同時に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32とクロロプレンゴム29とを接着して止水する。
【選択図】図1

Description

本発明は、耐水絶縁電線と電源ケーブルの接続部や、耐水絶縁電線同士の接続部に用いて好適な耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造に関するものである。
従来、液封式液中モータは、固定子や回転子を収納したフレーム内に封入液を封入して構成されている。そしてコイル線材を構成する耐水絶縁電線には、フレームの外部から挿入される電源ケーブルが、フレーム内において接続される。
図9はこの種の従来の液封式液中モータ100の内部に収納される耐水絶縁電線120と電源ケーブル110の接続部分を示す概略断面図であり、図10はさらに1組の電源ケーブル110の線心110aと耐水絶縁電線120の接続部aの内部構造を拡大して示す拡大概略断面図である。図9に示すように、液封式液中モータ100のフレーム111の内部に収納される電源ケーブル110は、3本の線心110aを電源ケーブルシース113で被覆して構成されており、それぞれの線心110aの先端をそれぞれの接続部aにおいて耐水絶縁電線120と接続し、さらにこれら3組の接続部aの外周を成形部129で被覆して止水処理している。
さらに具体的にいえば、電源ケーブル110の線心110aの先端から突出する導体部分と複数本の耐水絶縁電線120の先端から突出する導体部分とを半田136で固定し、その外周を絶縁テープ130及び熱収縮チューブ131で被覆して絶縁処理し、また前記耐水絶縁電線120は絶縁被覆の外層材に接着可能な材料であるポリ塩化ビニル133を被覆した構造でありその表面に接着剤134(図9に多数の点で示している)を塗布し、一方電源ケーブルシース113の表面にゴムのりを塗布し、電源ケーブルシース113の材料と同一のクロロプレンゴムの未加硫ゴム(成形部129となる)を電源ケーブルシース113の端部から耐水絶縁電線120の接着材134を塗布した部分まで巻き付けて熱加硫することで一体成形している。
ここで成形部129の両端の止水は、電源ケーブル110側は、成形材129として電源ケーブルシース113の材料と同一のクロロプレンゴムを使用するためゴムのりで接着可能であり、一方耐水絶縁電線120側はポリ塩化ビニル133表面に接着材134を塗布し未加硫のクロロプレンゴムを巻いて接着できるので、それら両端の止水は確実に行える。
しかしながら前記ポリ塩化ビニル133は安定剤として鉛を含有している。
一方、環境負荷低減を目的に耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材料を選定した場合、ポリエチレンおよび架橋ポリエチレンが挙げられるが、ポリエチレンおよび架橋ポリエチレンは難接着材料であり、直接接着剤でクロロプレンゴムを接着するのは不可能である。つまり従来のクロロプレンゴムを巻き付けて一体成形する接着材による止水構造が機能しない。
また外層に難接着材料であるポリアミドを使用した耐水絶縁電線では、図11に示すように、粘着テープ130を巻き付けて止水する方法もある。しかしながら粘着テープ130の粘着力で止水する場合は粘着テープ130の巻き付け距離を多く取る必要がある。またフレーム111という円筒状の限られた空間に接続部を納めるため、予め湾曲させて粘着テープ130を巻く必要があるが、この方法では、粘着テープ130を巻く際にしわが発生しないよう注意が必要であり作業者の施工作業に熟練を要する。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材料を難接着材料であるポリエチレンや架橋ポリエチレンにしても(また、絶縁被覆材をポリエチレン又は架橋ポリエチレンとし、別途外層を設けず絶縁被覆材を一層のみの構造(外層を兼ねる構造)としても同様である)、この耐水絶縁電線と電源ケーブルまたは他の耐水絶縁電線との接続部を、容易に且つ確実に止水することができる耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造を提供することにある。
本発明は、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンと、未架橋のEPR(エチレンプロピレンゴム)もしくは未加硫又は非加硫系のEPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)が加熱することにより融着する特性を利用したものである。即ち本願請求項1に記載の発明は、液封式モータ内で、コイル線材表面を絶縁被覆材で被覆してなる耐水絶縁電線と、液封式モータ外部から挿入される電源ケーブルとを接続してその接続部を止水処理する耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造において、前記絶縁被覆の外層材はポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であり、この絶縁被覆の外層材の表面に未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付け、さらにその外周表面に加硫用接着剤を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴムを巻き付けて熱加硫して一体成形することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとクロロプレンゴムとを接着せしめて止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造にある。
本願請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造において、前記未加硫のクロロプレンゴムは前記接続部が中央に配置されるように前記耐水絶縁電線の絶縁被覆材からクロロプレンゴム製の電源ケーブルシースの端部まで巻き付けられて熱加硫して一体成形され、これによって前記クロロプレンゴムと電源ケーブルシース間を接着することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造にある。
本願請求項3に記載の発明は、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線同士を接続した部分の周囲に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付けることで絶縁処理を施し、さらにその外周表面にポリエチレン系熱収縮チューブを被覆して加熱することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMと前記ポリエチレン系熱収縮チューブとを融着して止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造にある。
本願請求項4に記載の発明は、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線同士を接続した部分の周囲に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付けることで絶縁処理を施し、さらにその外周表面に加硫用接着剤を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴムを巻き付けて熱加硫することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとクロロプレンゴムとを接着して止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造にある。
請求項1に記載の発明によれば、液封式モータに使用する耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材がポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であっても、この耐水絶縁電線と電源ケーブルとの接続部を容易に止水処理することができる。また最終形態はクロロプレンゴムを成形することで構成されるため、液封式モータ内の空間に合わせた形状とすることが容易に行え、容易に液封式モータ内に納めることができる。また液封式モータの寿命に大きく作用する止水処理を融着もしくは接着で確実に行えるため長寿命化が図れ、経済的にも効果が大きい。
請求項2に記載の発明によれば、耐水絶縁電線と電源ケーブルの接続部の両側を容易に止水処理することができる。
請求項3に記載の発明によれば、耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材がポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であっても、これら耐水絶縁電線同士の接続部を容易に止水処理することができる。
請求項4に記載の発明によれば、耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材がポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であっても、これら耐水絶縁電線同士の接続部を容易に止水処理することができる。
電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−1の止水処理構造図である。 接続部A−1の拡大概略断面図である。 液封式モータ200の一例を示す全体概略断面図である。 電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−2の止水処理構造図である。 電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−3の止水処理構造図である。 接続部A−3の拡大概略断面図である。 耐水絶縁電線同士の接続部A−4の止水処理構造断面図である。 耐水絶縁電線同士の接続部A−5の止水処理構造断面図である。 従来の電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造図である。 従来の電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部の拡大概略断面図である。 従来の他の電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造図である。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図3は本発明を適用する液封式モータ200の一例を示す全体概略断面図である。同図に示すようにこの液封式モータ200は、筒状のフレーム211内に固定子鉄心212を取り付け、固定子鉄心212の中央に回転子213を固定した主軸214を回転自在に挿入して構成されている。そしてこの種のモータの内部には水もしくは油などの封入液218を封入し、さらに内外圧を調圧し且つモータ運転時の封入液218の熱膨張を吸収する目的でフレーム211の反負荷側にダイヤフラム219などからなる調圧機構を設けている。
前記固定子鉄心212にはコイル220が取り付けられている。また221,222はそれぞれ負荷側と反負荷側のフレーム側板、223,224はそれぞれ負荷側と反負荷側のブラケット、215,216はそれぞれラジアル軸受、217はスラスト軸受、225は軸受ケース、226は軸封装置、227,228はそれぞれボルト、10は電源ケーブルである。
コイル220を構成する耐水絶縁電線と、液封式モータ200の外部からフレーム211内部に挿入される電源ケーブル10とは、図3に示すA−A断面近傍部分において電気的に接続されており、この接続部分に本発明に係る止水処理が施されている。
〔第1実施形態〕
図1は本願の第1実施形態にかかる電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−1の止水処理構造図であり、図3に示すA−A断面矢視部分を示している。また図2は図1の1つの接続部A−1の拡大概略断面図である。これらの図に示すように電源ケーブル10は、3本の線心10a,10b,10cを電源ケーブルシース10dで被覆して構成されている。電源ケーブルシース10dの材料としてはクロロプレンゴムを用いている。なお電源ケーブル10はフレーム211内に2本導入されているが、その内の1本は図1において点線で示し、その詳細な記載は省略している。
各線心10a,10b,10cに接続される耐水絶縁電線20は、コイル線材表面を絶縁被覆材と外層材で被覆して構成されており、この実施形態では一般的に難接着材料であるポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材として用いている。
電源ケーブル10は各線心10a,10b,10cの先端が隣り合わないように長手方向に段差をつけて切断され、また耐水絶縁電線20の先端は電源ケーブル10の各線心10a,10b,10cの長さに合わせて段差をつけて切断され、両者の先端から突出している導体部分同士を半田(半田部36)によって固定し電気的に接続し、接続部A−1を構成している。接続部A−1の周囲にはこれを覆う(囲む)ように絶縁テープ30が巻かれ、さらに絶縁テープ30の周囲には熱収縮チューブ31が取り付けられ、これらによって前記接続部A−1は絶縁処理されている。そしてさらに、各耐水絶縁電線20の、下記するクロロプレンゴム29によってモールドされるほぼ全範囲には、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32が巻き付けられ、この未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32の表面に加硫用接着剤35(多数の点で示している)が塗布される。一方電源ケーブルシース10dの表面(下記するクロロプレンゴム29によってモールドされる部分)にゴムのりを塗布しておく。そして前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32上の加硫用接着剤35を塗布した表面から前記電源ケーブルシース10d端部のゴムのりを塗布した表面まで、言い換えれば前記接続部A−1を中央に配置してその両側の電源ケーブルシース10dの端部から耐水絶縁電線20の絶縁被覆材まで、クロロプレンゴム29の未加硫ゴムを巻き付けて最終形状に成形して、型にセットして加熱加硫(熱加硫)すれば、本実施形態の止水構造が完成する。
以上のようにクロロプレンゴム29の未加硫ゴムを熱加硫すれば、耐水絶縁電線20の絶縁被覆の外層材と未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32が融着すると同時に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32とクロロプレンゴム29が加硫用接着剤35によって接着される。一方電源ケーブル10の電源ケーブルシース10dの材料は、クロロプレンゴム29と同一の材料を使用しているので、前記ゴムのりで接着可能である。つまり接続部A−1の両側は何れも液体の浸入経路が遮断され、確実に止水されることになる。
〔第2実施形態〕
図4は本願の第2実施形態にかかる電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−2の止水処理構造図であり、図3に示すA−A断面矢視部分を示している。同図において、前記図1,図2に示す第1実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す(ただし各符号には添え字「−2」を付している)。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図1,図2に示す実施形態と同じである。
この止水処理構造において第1実施形態と相違する点は、耐水絶縁電線20−2に未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−2を巻き付け且つその表面に加硫用接着剤35を塗布する範囲を、第1実施形態のようにクロロプレンゴム29をモールドするほぼ全範囲ではなく、クロロプレンゴム29−2をモールドする一部の範囲に縮小した点のみである。
このように構成しても、接続部A−2の両側は何れも液体の浸入経路が遮断され、確実に止水される。
〔第3実施形態〕
図5は本願の第3実施形態にかかる電源ケーブルと耐水絶縁電線の接続部A−3の止水処理構造図であり、図3に示すA−A断面矢視部分を示している。また図6は図5の1つの接続部A−3の拡大概略断面図である。両図において、前記図1,図2に示す第1実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付す(ただし各符号には添え字「−3」を付している)。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図1,図2に示す実施形態と同じである。
この止水処理構造において第1実施形態と相違する点は、第1実施形態のように各耐水絶縁電線20に未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32を巻き付け、さらにこの未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32の表面に加硫用接着剤35を塗布する代りに、接続部A−3に巻く絶縁テープを未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3に変更し、この未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3は必ず各耐水絶縁電線20の絶縁被覆材と重複する範囲まで巻き付け、熱収縮チューブを被覆し、さらにこの熱収縮チューブ33−3よりその両端側にはみ出した未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3の表面に加硫用接着剤35−3を塗布し、第1実施形態と同様に、接続部A−3を中央に配置してその両側の電源ケーブルシース10d−3の端部から耐水絶縁電線20−3の絶縁被覆材までクロロプレンゴム29−3の未加硫ゴムを巻き付けて最終形状に成形して、型にセットして加熱加硫(熱加硫)する。
以上のように構成すれば、クロロプレンゴム29−3の未加硫ゴムを熱加硫した際に、耐熱絶縁電線20−3の絶縁被覆の外層材と未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3が融着すると同時に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3とクロロプレンゴム29−3が加硫用接着剤35−3によって接着される。一方電源ケーブル10−3の電源ケーブルシース10d−3がゴムのりによってクロロプレンゴム29−3に接着されることは第1実施形態と同様である。つまり接続部A−3の両側は何れも液体の浸入経路が遮断され、確実に止水されることになる。
ここで未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−3で十分な絶縁特性を確保し加硫用接着剤35−3をその表面全体に塗布すれば、熱収縮チューブ33−3を省略しても良い。
〔第4実施形態〕
図7は本願の第4実施形態にかかる耐水絶縁電線同士の接続部A−4の止水処理構造断面図である。同図に示すようにこの止水処理構造においては、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線20−4,20−4のそれぞれの先端から突出している導体部分同士を半田(半田部36−4)によって固定し電気的に接続し、接続部A−4を構成している。接続部A−4の周囲にはこれを覆う(囲む)ように未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−4が直接巻かれることで絶縁処理が施される。
そしてさらにその外周表面にポリエチレン系熱収縮チューブ33−4を被覆して加熱することで、前記耐水絶縁電線20−4,20−4の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−4とが融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−4と前記ポリエチレン系熱収縮チューブ33−4とが融着して絶縁処理が行え、これによって接続部A−4の両側は何れも液体の浸入経路が遮断され、確実に止水されることになる。
〔第5実施形態〕
図8は本願の第5実施形態にかかる耐水絶縁電線同士の接続部A−5の止水処理構造断面図である。同図に示すようにこの止水処理構造においては、ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線20−5,20−5のそれぞれの先端から突出している導体部分同士を半田(半田部36−5)によって固定し電気的に接続し、接続部A−5を構成している。接続部A−5の周囲にはこれを覆う(囲む)ように、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−5が直接巻き付けられることで絶縁処理が施される。
そしてさらにその外周表面に加硫用接着剤35−5を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴム29−5を巻き付けて熱加硫することで、耐水絶縁電線20−5,20−5の絶縁被覆の外層材と未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−5とが融着すると同時に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM32−5とクロロプレンゴム29−5とが接着して絶縁処理が行え、これによって接続部A−5の両側は何れも液体の浸入経路が遮断され、確実に止水されることになる。
200 液封式モータ
220 コイル
A−1 接続部
10 電源ケーブル
10a,10b,10c 線心
10d 電源ケーブルシース
20 耐水絶縁電線
29 クロロプレンゴム
30 絶縁テープ
31 熱収縮チューブ
32 未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM
35 加硫用接着剤
A−2 接続部
10−2 電源ケーブル
10a−2,10b−2,10c−2 線心
10d−2 電源ケーブルシース
20−2 耐水絶縁電線
29−2 クロロプレンゴム
32−2 未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM
35−2 加硫用接着剤
A−3 接続部
10−3 電源ケーブル
10a−3,10b−3,10c−3 線心
10d−3 電源ケーブルシース
20−3 耐水絶縁電線
29−3 クロロプレンゴム
32−3 未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM
33−3 熱収縮チューブ
35−3 加硫用接着剤
A−4 接続部
20−4 耐水絶縁電線
32−4 未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM
33−4 ポリエチレン系熱収縮チューブ
A−5 接続部
20−5 耐水絶縁電線
29−5 クロロプレンゴム
32−5 未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDM
35−5 加硫用接着剤

Claims (4)

  1. 液封式モータ内で、コイル線材表面を絶縁被覆材で被覆してなる耐水絶縁電線と、液封式モータ外部から挿入される電源ケーブルとを接続してその接続部を止水処理する耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造において、
    前記絶縁被覆の外層材はポリエチレン又は架橋ポリエチレン製であり、この絶縁被覆の外層材の表面に未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付け、さらにその外周表面に加硫用接着剤を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴムを巻き付けて熱加硫して一体成形することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとクロロプレンゴムとを接着せしめて止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造。
  2. 請求項1に記載の耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造において、
    前記未加硫のクロロプレンゴムは前記接続部が中央に配置されるように前記耐水絶縁電線の絶縁被覆材からクロロプレンゴム製の電源ケーブルシースの端部まで巻き付けられて熱加硫して一体成形され、これによって前記クロロプレンゴムと電源ケーブルシース間を接着することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造。
  3. ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線同士を接続した部分の周囲に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付けることで絶縁処理を施し、さらにその外周表面にポリエチレン系熱収縮チューブを被覆して加熱することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMと前記ポリエチレン系熱収縮チューブとを融着して止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造。
  4. ポリエチレン又は架橋ポリエチレンを絶縁被覆の外層材に使用した耐水絶縁電線同士を接続した部分の周囲に、未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMを直接巻き付けることで絶縁処理を施し、さらにその外周表面に加硫用接着剤を塗布してその表面に未加硫のクロロプレンゴムを巻き付けて熱加硫することで、前記耐水絶縁電線の絶縁被覆の外層材と前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとを融着すると同時に、前記未架橋のEPRもしくは未加硫又は非加硫系のEPDMとクロロプレンゴムとを接着して止水することを特徴とする耐水絶縁電線の接続部の止水処理構造。
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