JP2020009881A - モールド型電気機器およびモールド型電気機器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)磁性体材料により構成されたコア。
(2)前記コアに層状に巻きつけられコイルを構成する導線。
(3)前記導線により構成されたコイルの層間に設けられた絶縁シート。
(4)前記導線間および前記絶縁シートは、炭化水素系熱硬化性樹脂により充填される。
[1−1.概略構成]
以下では、図1〜図2を参照しつつ、本実施形態のモールド型電気機器1の構成を説明する。モールド変圧器、モールド変流器、モールド変成器、またはモールドリアクトル等のモールド型電気機器1は、電力系統に接続され、変電所等に設置される。一例として、以下にモールド型電気機器1が、モールド変成器である場合について説明する。本実施形態のモールド型電気機器1の外観構成を図1に示す。本実施形態にかかるモールド型電気機器1のコイル部分の断面を図2に示す。
コア3は、ケイ素鋼板やアモルファス等の磁性体材料により構成された角柱状の部材である。コア3の周囲には、一次側のコイル2aが配置される。コイル2aは、絶縁材料により構成されたボビン(図中不示)を介し、コア3に配置される。コア3は、コイル2aを支持する。
コイル2aは、モールド変圧器であるモールド型電気機器1の一次側コイルである。図2にコイル2aの一部を示す。コイル2aは、導線21a、絶縁シート22a、炭化水素系熱硬化性樹脂23aにより構成される。コイル2aは、銅またはアルミニウムの導線21aが、コア3の周囲に螺旋状に巻かれ構成される。
導線21aは、有機絶縁物で被膜されている。図2に示すように、導線21aは、複数の層となるようにコア3に巻きつけられる。コイル2aを構成する導線21aの一方の端部には、接続部4aが接続される。コイル2aを構成する導線21aの他方の端部には、接続部4bが接続される。接続部4a、接続部4bは、外部の電力供給源(図中不示)に接続される。コイル2aを構成する導線21aは、接続部4a、接続部4bに外部の電力供給源から供給された電力を磁界に変換する。
コイル2aの、複数の層となるように巻かれた導線21aの層間には、絶縁シート22aが配置される。絶縁シート22aは、有機絶縁物により形成されたシート状の部材である。絶縁シート22aは、吸水性のある部材により構成される。絶縁シート22aは、不織布により構成されることが望ましい。
コイル2aの、複数の層となるように巻かれた導線21aの層間には、炭化水素系熱硬化性樹脂23aが充填される。また、絶縁シート22aには、炭化水素系熱硬化性樹脂23aが、染み込まされている。炭化水素系熱硬化性樹脂23aは、ジシクロペンタジエン(C10H12)、トリシクロペンタジエンまたはこれらの混合物であることが望ましい。炭化水素系熱硬化性樹脂23aは、水(H2O)程度の粘度を有することが望ましい。
コイル2bは、モールド変圧器であるモールド型電気機器1の二次側コイルである。コイル2bは、導線21b、絶縁シート22b、炭化水素系熱硬化性樹脂23bにより構成される。コイル2bの構成は、コイル2aと同様である。
コイル2aを構成する導線21aの一方の端部には、接続部4aが接続される。コイル2aを構成する導線21aの他方の端部には、接続部4bが接続される。接続部4aおよび接続部4bは、削りだしにより作成された銅、またはアルミニウム製の接続用の部材である。接続部4aおよび接続部4bは、例えばブッシング等により構成される。接続部4aおよび接続部4bは、外部の電力供給源(図中不示)に接続される。接続部4a、接続部4bは、外部の電力供給源から供給された電力を導線21aに供給する。
コイル2bを構成する導線21bの一方の端部には、接続端子5aが接続される。コイル2bを構成する導線21bの他方の端部には、接続端子5bが接続される。接続部5aおよび接続部5bは、例えば端子台等により構成される。接続部5aおよび接続部5bは、外部の負荷側電力供給線(図中不示)に接続される。接続部5a、接続部5bは、二次側のコイル2bにより変換された電力を外部の負荷側電力供給線に出力する。
次に、本実施形態のモールド型電気機器1の作用を、図1〜5に基づき説明する。
最初に、本実施形態のモールド型電気機器1のコイル2における各部の作用について説明する。コイル2の導線21は、複数の層となるようにコア3に巻きつけられている。導線21は、有機絶縁物で被膜されている。導線21は、例えばエナメルにて被覆絶縁されたエナメル線が用いられる。
[実施例1]:
絶縁シート:不織布、注型圧力:10torr±1torr、
注型樹脂:炭化水素系熱硬化性樹脂
[比較例1]:
絶縁シート:不織布、注型圧力:2torr、
注型樹脂:炭化水素系熱硬化性樹脂
[比較例2]:
絶縁シート:アラミド紙、注型圧力:10torr、
注型樹脂:炭化水素系熱硬化性樹脂
[比較例3]:
絶縁シート:アラミド紙、注型圧力:2torr、
注型樹脂:炭化水素系熱硬化性樹脂
[比較例4](図中不示):
絶縁シート:アラミド紙、注型圧力:2torr、注型樹脂:エポキシ樹脂
次に、モールド型電気機器1のコイル2の製造方法について説明する。図5にモールド型電気機器1のコイル2の製造方法の手順を示す。モールド型電気機器1のコイル2は、図5に示す各手順により製造される。
最初に、作業者は、コア3に導線21、絶縁シート22を配置する。作業者は、磁性体材料により構成されたコア3に、絶縁シート22を介し、層状に導線21を巻きつける。作業者は、コア3に導線21を螺旋状に巻きつける。コイル2は、複数の層となるようにコア3に巻かれる。
次に、作業者は、導線21間および絶縁シート22を、炭化水素系熱硬化性樹脂23により充填する。これにより導線21相互間の空隙、導線21と絶縁シート22間の空隙に炭化水素系熱硬化性樹脂23が充填される。炭化水素系熱硬化性樹脂23は、ジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエンまたはこれらの混合物であることが望ましい。炭化水素系熱硬化性樹脂23aは、水(H2O)程度の粘度を有することが望ましい。
(1)本実施形態によれば、モールド型電気機器1は、磁性体材料により構成されたコア3と、コア3に層状に巻きつけられコイル2を構成する導線21と、導線21により構成されたコイル2の層間に設けられた絶縁シート22と、を有し、導線21間および絶縁シート22は、炭化水素系熱硬化性樹脂23により充填されるので、より確実に絶縁性能を確保することができる、より小型化なモールド型電気機器を提供することができる。また、より確実に絶縁性能を確保することができる、より小型化なモールド型電気機器を製造するモールド型電気機器の製造方法を提供することができる。
変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。
2、2a、2b・・・コイル
3・・・コア
4、4a、4b・・・接続部
5、5a、5b・・・接続部
21・・・導線
22・・・絶縁シート
23・・・炭化水素系熱硬化性樹脂
Claims (9)
- 磁性体材料により構成されたコアと、
前記コアに層状に巻きつけられコイルを構成する導線と、
前記導線により構成されたコイルの層間に設けられた絶縁シートと、
を有し、
前記導線間および前記絶縁シートは、炭化水素系熱硬化性樹脂により充填された、
モールド型電気機器。 - 前記炭化水素系熱硬化性樹脂は、ジシクロペンタジエン樹脂、トリシクロペンタジエン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂とトリシクロペンタジエン樹脂の混合物のいずれかである、
請求項1に記載のモールド型電気機器。 - 前記絶縁シートは不織布である、
請求項1または2に記載のモールド型電気機器。 - 前記炭化水素系熱硬化性樹脂は、沸騰しない温度および圧力で前記導線間および前記絶縁シートに注型された、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモールド型電気機器。 - 前記モールド型電気機器は、モールド変圧器、モールド変流器、モールド変成器、またはモールドリアクトルである、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のモールド型電気機器。 - 磁性体材料により構成されたコアに、絶縁シートを介し、層状に導線を巻きつける第1の手順と、
前記導線間および前記絶縁シートを、炭化水素系熱硬化性樹脂により充填する第2の手順と、
を有し、
第2の手順において、前記導線間および前記絶縁シートに、沸騰しない温度および圧力で前記炭化水素系熱硬化性樹脂を注型する、
モールド型電気機器の製造方法。 - 前記炭化水素系熱硬化性樹脂は、ジシクロペンタジエン樹脂、トリシクロペンタジエン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂とトリシクロペンタジエン樹脂の混合物のいずれかである、
請求項6に記載のモールド型電気機器の製造方法。 - 前記絶縁シートは不織布である、
請求項6または7に記載のモールド型電気機器の製造方法。 - 前記モールド型電気機器は、モールド変圧器、モールド変流器、モールド変成器、またはモールドリアクトルである、
請求項6乃至8のいずれか1項に記載のモールド型電気機器の製造方法。
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