JP2511190B2 - Method for manufacturing heat resistant insulated wire - Google Patents

Method for manufacturing heat resistant insulated wire

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JP2511190B2
JP2511190B2 JP2272235A JP27223590A JP2511190B2 JP 2511190 B2 JP2511190 B2 JP 2511190B2 JP 2272235 A JP2272235 A JP 2272235A JP 27223590 A JP27223590 A JP 27223590A JP 2511190 B2 JP2511190 B2 JP 2511190B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、例えば高速増殖炉における液体ナトリウム
浸漬形無冷却電磁ポンプの線輪のように、大形で、300
℃以上の高温で使われ、か、使用期間中に運転・停止に
伴い、300℃以上の高温と室温の間のヒートサイクルを
繰り返し受ける電気機器に好適な耐熱絶縁線輪の製造方
法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention has a large size, such as a coil of a liquid sodium immersion type uncooled electromagnetic pump in a fast breeder reactor, and has a size of 300 mm.
The present invention relates to a method for manufacturing a heat-resistant insulated coil suitable for electric equipment that is used at a high temperature of ℃ or higher, or is repeatedly subjected to a heat cycle between a high temperature of 300 ℃ or higher and room temperature due to operation or shutdown during use. is there.

(従来の技術) 300℃以上の高温で使用できる耐熱絶縁線輪は、殆ど
知られていない。MIケーブル(古河電工社の商品)の様
に、導体と金属シースの間に酸化マグネシウムの粉を充
填した耐熱絶縁線輪が知られているが、これは金属シー
スがあるために、渦電流対策が必要であり、しかも導体
占積率が低くなるので、容量の大きい電気機器の線輪に
は不向きであった。
(Prior Art) Almost no heat-resistant insulated wire loop that can be used at a high temperature of 300 ° C or higher is known. Like MI cable (a product of Furukawa Electric Co., Ltd.), a heat-resistant insulating coil, in which magnesium oxide powder is filled between the conductor and the metal sheath, is known. Is required, and since the conductor space factor is low, it is not suitable for the loop of electric equipment with a large capacity.

また、特公昭62−1241号広報や特公昭62−1242号公報
には、コイルの線間空隙部分およびコイルの外表面部の
少なくとも一部にシリコーン系樹脂または、そのシリコ
ーン系樹脂と高融点無機粉末を充填および/または被覆
した後焼成して無機質層を形成したことを特徴とする耐
熱絶縁コイルが記載されている。
Further, JP-B-62-1241 and JP-B-62-1242 disclose that a silicone-based resin or a silicone-based resin and a high-melting point inorganic material are used in at least a part of the inter-wire void portion of the coil and the outer surface of the coil. A heat-resistant insulating coil is described, which comprises filling and / or coating powder and then firing to form an inorganic layer.

さらに、特公昭62−57086号公報や特公昭62−57087号
公報には、導体上に無機絶縁層または使用中の異常時等
の高温時に、無機物化する耐熱絶縁電線を巻付け加工し
たコイルを固定する方法の耐熱絶縁コイル装置の製法が
記載されている。
In addition, Japanese Patent Publication No. 62-57086 and Japanese Patent Publication No. 62-57087 describe a coil formed by winding a heat-resistant insulated wire that becomes an inorganic substance on a conductor at a high temperature such as an inorganic insulating layer or abnormal conditions during use. A method of manufacturing a heat-resistant insulating coil device of a fixing method is described.

(発明が解決しようとする課題) これに公知例に記載されている耐熱絶縁線輪は、表面
に粉末状の無機質層が形成されるため、長期間使用され
ると露出している粉末状の無機質層が徐々に粉末化し、
ぼろぼろと脱落し、崩壊していくので、長期間安定して
用いることができない。また、あまり厚い無機質層を形
成できないため、絶縁破壊電圧が低く、高電圧用の機器
には用いることができないという欠点があった。このよ
うに高電圧の機器の場合、マイカテープや絶縁テープを
無機ポリマー(無機化し得るポリマー)や無機質の接着
剤によって、加熱加圧し成形した後、焼成し完全に無機
化した絶縁を形成することが考えられる。
(Problems to be solved by the invention) The heat-resistant insulating wire described in the publicly known example has a powdery inorganic layer formed on the surface thereof, and thus is exposed to powdery powder after long-term use. The inorganic layer gradually powders,
It cannot be used stably for a long period of time because it falls apart and collapses. In addition, since a too thick inorganic layer cannot be formed, the dielectric breakdown voltage is low and it cannot be used in a device for high voltage. In the case of high-voltage equipment like this, mica tape or insulating tape should be heated and pressed with an inorganic polymer (polymer that can be mineralized) or an inorganic adhesive, and then baked to form completely mineralized insulation. Can be considered.

しかし、この様に全体を接着剤で固めた絶縁は、起動
時や停止時に、導体と絶縁層間の熱膨張率の相違によ
り、熱応力が発生し、このヒートサイクルが繰り返され
ると疲労により絶縁にクラックが発生し、絶縁低下を来
たす。特に、高速増殖炉の一次冷却系に用いる液体ナト
リウム浸漬形無冷却電磁ポンプのように、大容量機用の
大形巻線やより高温で使用される機器でこのような現象
が発生し易い。
However, in this type of insulation that is entirely solidified with an adhesive, thermal stress is generated due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the conductor and the insulating layer during start-up and stop, and if this heat cycle is repeated, insulation will be generated due to fatigue. Cracks will occur and insulation will deteriorate. In particular, such a phenomenon is likely to occur in large windings for large capacity machines and equipment used at higher temperatures, such as a liquid sodium immersion type uncooled electromagnetic pump used in the primary cooling system of a fast breeder reactor.

したがって、高速増殖炉の液体ナトリウムの循環用
の、液体ナトリウム浸漬形無冷却電磁ポンプ等の様な30
0℃以上の高温で使用される絶縁線輪は、300℃以上の高
温で長時間安定して使用できる高い耐熱性が必要であ
り、また、導体占積率を高くして、絶縁線輪自体および
電磁ポンプの外形を小さくすることが求められている。
特に一次冷却系に用いるような大容量機においては、ヒ
ートサイクルによって絶縁劣化の起きない高電圧の絶縁
線輪が必要となる。
Therefore, a liquid sodium immersion type uncooled electromagnetic pump or the like for circulating liquid sodium in a fast breeder reactor is used.
Insulated coils used at high temperatures of 0 ° C or higher must have high heat resistance so that they can be used stably at high temperatures of 300 ° C or higher for long periods of time. And it is required to reduce the outer shape of the electromagnetic pump.
In particular, in a large-capacity machine used for a primary cooling system, a high-voltage insulating coil that does not cause insulation deterioration due to heat cycles is required.

本発明は、このような要望に応えるためになされたも
ので、300℃以上の高温で、長期間安定して使用でき、
ヒートサイクルによって絶縁劣化の起きない高電圧にも
用いることができる耐熱絶縁線輪の製造方法を提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made to meet such a demand, and can be stably used for a long period of time at a high temperature of 300 ° C or higher,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a heat-resistant insulating coil that can be used even at a high voltage where insulation deterioration does not occur due to a heat cycle.

〔発明の構成〕[Structure of Invention]

(課題を解決するための手段) 本発明は、導体に無機ポリマーまたは無機塗料から成
る接着剤を用いて、はがしマイカと無機質の補強材を貼
り合せて得られるマイカテープを巻回し、300℃以上の
温度で無機ポリマーまたは無機塗料を焼成することを必
須用件とする耐熱絶縁線輪の製造方法を提供する。
(Means for Solving the Problems) The present invention uses an adhesive composed of an inorganic polymer or an inorganic coating material for a conductor, and winds a mica tape obtained by pasting peeled mica and an inorganic reinforcing material, at 300 ° C. or higher. Provided is a method for producing a heat-resistant insulating wire ring, which essentially requires firing an inorganic polymer or an inorganic coating at the temperature.

なお、上記においてマイカテープ巻回時に、無機ポリ
マーまたは無機塗料を塗り込みながらマイカテープを巻
回し、300℃以上の温度で焼成することにより、マイカ
テープ間を一体に固めてもよい。
In the above, when the mica tape is wound, the mica tape may be wound while being coated with an inorganic polymer or an inorganic coating material and baked at a temperature of 300 ° C. or higher to solidify the mica tapes together.

また、マイカテープを巻き終った後、機械的強度が大
きく、耐熱性に優れた無機質の絶縁テープを巻回し、絶
縁層を保護してもよい。この無機質の絶縁テープを巻回
する際には無機ポリマーあるいは無機塗料を塗布しなが
ら巻回し、300℃以上の温度で焼成することによりマイ
カ層と一体的に固めてもよいが、ヒートサイクルによる
熱応力疲労で無機質の絶縁テープが破断し易いので、無
機ポリマーあるいは無機塗料は塗布しない方が望まし
い。
Further, after the mica tape is wound, an inorganic insulating tape having high mechanical strength and excellent heat resistance may be wound to protect the insulating layer. When winding this inorganic insulating tape, it may be wound while applying an inorganic polymer or inorganic coating and baked at a temperature of 300 ° C. or higher to be solidified integrally with the mica layer. It is desirable not to apply an inorganic polymer or an inorganic coating because the inorganic insulating tape is easily broken by stress fatigue.

本発明に用いるはがしマイカはフレークマイカともマ
イカスプリッティングとも言われ、「ブロック又はシン
マイカから均一な厚さにはがしたマイカ薄片で、10枚重
ねた厚さが0.28mm以下のもの、大きさは1.7cm2以上のも
のが一般的に使用されている。」と定義されるものであ
る。原鉱の違いにより軟質と硬質があるが、軟質の方が
結晶水放出温度が高く、高温で使用される機器ほど軟質
のものの方が望ましい。
Peel mica used in the present invention is also called flake mica and mica splitting, `` a mica flakes stripped to a uniform thickness from a block or symmic mica, having 10 stacked layers having a thickness of 0.28 mm or less and having a size of 1.7. Those of cm 2 or more are generally used. ” There are soft and hard depending on the difference in the raw ore, but the softer one has a higher crystallization water release temperature, and the softer one is, the better the equipment used at high temperature.

また、マイカテープの補強材および機械的強度が大き
く、耐熱性に優れた無機質の絶縁テープとしては、アル
ミナ,アルミナ・ボリア・シリカ(例えば米国スリーエ
ムの商品名ではネクステル),シリカなどの耐熱性があ
り機械的強度の大きい繊維を織った織布または不織布な
どを使用する。織布の場合、絶縁層の熱伝導性を良くす
るために、繊維の密度を高く織ったものが好ましい。一
般にマイカテープの補強材用には30〜400μm程度の薄
いテープの方がマイカ層を占積率を上げ、単位厚さ当り
の絶縁破壊電圧を大きくれ絶縁設計上有利であり、表面
に巻く機械的強度が大きく耐熱性に優れた無機質の絶縁
テープは、機械的強度が必要なので、100〜500μm程度
の比較的厚いテープが適している。
In addition, as a reinforcing material for mica tape and an inorganic insulating tape with high mechanical strength and excellent heat resistance, heat resistance such as alumina, alumina boria silica (for example, Nextel under the brand name of 3M in the US), and silica are used. Yes Use woven or non-woven fabric woven from fibers with high mechanical strength. In the case of a woven cloth, in order to improve the thermal conductivity of the insulating layer, a woven cloth having a high fiber density is preferable. Generally, for the reinforcing material of mica tape, a thin tape of about 30 to 400 μm increases the space factor of the mica layer, the dielectric breakdown voltage per unit thickness is large, and it is advantageous in the insulation design. Since an inorganic insulating tape having high mechanical strength and excellent heat resistance requires mechanical strength, a relatively thick tape of about 100 to 500 μm is suitable.

なお、絶縁テープ端末の緩み止めは、アルミナ,アル
ミナ・ボリア・シリカ,シリカなどの無機質繊維から成
る糸で押え巻くか、または絶縁テープの端末のみ前述し
た無機ポリマーもしくは無機塗料を塗布し、高温焼成処
理で接着させる。
To prevent loosening of the insulating tape end, hold it down with a thread made of inorganic fiber such as alumina, alumina, boria, silica, or silica, or apply only the above-mentioned inorganic polymer or inorganic paint to the end of the insulating tape and burn at high temperature. Bond by treatment.

また、無機ポリマーとは、高温で焼成することにより
無機化するポリマー(高分子)の総称であり、多くのシ
リコーンが含まれる。例えばアルキルシリケート系のシ
リコーンAY49−208(東レ シリコーン社の商品名)、
無機充填剤入ボロシロキサン系塗料SMR−109(昭和電線
電纜社の商品名)やメチルポリシロキサンから成る感圧
接着剤YR3286(東芝シリコーン社の商品名)等が含まれ
る。
The term “inorganic polymer” is a general term for polymers (polymers) that become inorganic by firing at high temperature, and includes many silicones. For example, alkyl silicate type silicone AY49-208 (trade name of Toray Silicone Co.),
Inorganic filler-containing borosiloxane paint SMR-109 (trade name of Showa Densen Denki Co., Ltd.) and pressure sensitive adhesive made of methyl polysiloxane YR3286 (trade name of Toshiba Silicone Co.) are included.

さらに、無機塗料としてはモノリン酸アルミニウム,
リン酸珪素などのリン酸塩,コロイダルシリカやコロイ
ダルアルミナなどが含まれる。
Furthermore, as inorganic paint, aluminum monophosphate,
Phosphates such as silicon phosphate, colloidal silica and colloidal alumina are included.

前述の無機ポリマーまたは無機塗料には、無機質の充
填剤を加えても良い。
An inorganic filler may be added to the above-mentioned inorganic polymer or inorganic coating material.

ここで、無機質の充填剤としては、アルミナ(Al
2O3),マグネシア(MgO),シリカ(SiO2),ジルコニ
ア(ZrO2),ステアタイト(MgSiO3),クレー,カオリ
ン,マイカ粉,高融点ガラスフリット等が含まれる。こ
れら充填剤の粒径は、無機化シリコーンと混合しやす
く、塗り易くするために、平均粒径10μm以下が好まし
い。
Here, as the inorganic filler, alumina (Al
2 O 3 ), magnesia (MgO), silica (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), steatite (MgSiO 3 ), clay, kaolin, mica powder, and high melting point glass frit. The average particle size of these fillers is preferably 10 μm or less so that they can be easily mixed with the mineralized silicone and coated easily.

無機質の充填剤を無機ポリマーに多く配合すれば一般
に熱的に安定となるし、価格も安くなる。しかし、充填
剤自身は焼成により結合しないので、焼成することによ
り強固な結合が形成する程度の無機ポリマーを配合する
必要がある。
Incorporation of a large amount of inorganic filler into an inorganic polymer generally makes it thermally stable and cheap. However, since the filler itself does not bond by firing, it is necessary to blend an inorganic polymer to the extent that a firm bond is formed by firing.

一方、無機質の充填剤と無機ポリマーの配合は、塗り
難くならず、かつ焼成後脆くならない様に選択すること
が必要である。通常は、無機質の充填剤含有率が10〜90
重量%程度がよい。
On the other hand, it is necessary to select the blending of the inorganic filler and the inorganic polymer so as not to make it difficult to apply and not to become brittle after firing. Usually, the content of inorganic filler is 10 ~ 90
About wt% is good.

なお、これら無機ポリマー,無機塗料ならびに無機質
の充填剤は、いずれも絶縁性のあるものでなければなら
ないとは言うまでもない。
It goes without saying that all of these inorganic polymers, inorganic paints, and inorganic fillers must be insulating.

(作用) ここで、マイカテープを使用するのは、マイカは耐熱
性が高く、また、絶縁破壊電圧や耐電圧性に優れている
ためである。導体近傍にマイカテープを使用したのは、
導体近傍の方が電界が高く、耐電圧性の高い材料を置く
ことにより、寿命を長くすることができるからである。
(Function) Here, the mica tape is used because the mica has high heat resistance and also has excellent dielectric breakdown voltage and withstand voltage. I used mica tape near the conductor because
This is because the life can be extended by placing a material having a higher electric field near the conductor and a higher withstand voltage.

またはがしマイカを用いるのは、マイカは、 開性に富んでいるため、機器の運転・停止に伴うヒート
サイクルによる熱応力をマイカ層がずれることにより吸
収してしまうことによる。特にはがしマイカはマイカ薄
片の大きさが大きく、各マイカ薄片は引張強さが40〜60
kg/mm2以上と強大なため、はがしマイカに熱応力が加わ
ってもマイカ薄片同士が応力を緩和する。
Or to use mica, Due to its high openness, the thermal stress due to the heat cycle due to the operation / stop of the equipment is absorbed by the displacement of the mica layer. Especially for peeled mica, the size of the mica flakes is large, and each mica flakes has a tensile strength of 40-60.
Since it is as strong as kg / mm 2 or more, even if thermal stress is applied to the peeled mica, the mica flakes relax the stress.

また、マイカ薄片同士がずれても、絶縁破壊強度の低
下は軽微であるという特徴があるからである高速増殖炉
の一次冷却系に使用するナトリウム浸漬形無冷却電磁ポ
ンプのコイルはコイルの周囲長が250mm以上になる。こ
のような場合、導体と絶縁層の熱膨張差により、最高使
用温度である600℃では、絶縁に約2mmの引張ひずみが作
用する。このような過大なひずみが局所的に作用する
と、引張強さが高々2kg/mm2程度の集成マイカでは集成
マイカが破断してしまい。絶縁破壊電圧が低下してしま
う。はがしマイカを使用すればこのような過大なひずみ
が作用してもマイカ薄片同士が相互にずれることによ
り、応力を緩和し、絶縁破壊電圧の低下は殆ど生じな
い。
Also, even if the mica flakes are misaligned, the decrease in dielectric breakdown strength is slight.Sodium immersion type uncooled electromagnetic pump coils used in the primary cooling system of fast breeder reactors have a coil circumference Is 250 mm or more. In such a case, due to the difference in thermal expansion between the conductor and the insulating layer, a tensile strain of about 2 mm acts on the insulation at the maximum operating temperature of 600 ° C. If such an excessive strain acts locally, the laminated mica with a tensile strength of at most about 2 kg / mm 2 will break the laminated mica. Dielectric breakdown voltage will decrease. If peeling mica is used, even if such an excessive strain acts, the mica flakes are displaced from each other, so that the stress is relieved and the dielectric breakdown voltage is hardly reduced.

また機械的強度が大きく、耐熱性に優れた無機質の絶
縁テープを、マイカテープの補強材あるいはマイカテー
プの表面保護用に用いるのは次のような理由からであ
る。即ち、マイカテープは、電気的特性は優れているが
機械的強度にやや劣るので、機械的強度の高い耐熱性の
ある無機質の絶縁テープを、機械的強度の劣るマイカの
補強材として使用し、またマイカテープの上から巻回
し、押えることによって、マイカテープがばらばらに崩
れてしまうのを防ぐことができる。
The inorganic insulating tape, which has high mechanical strength and excellent heat resistance, is used for the reinforcing material of the mica tape or the surface protection of the mica tape for the following reason. That is, the mica tape is excellent in electrical properties but slightly inferior in mechanical strength, so an inorganic insulating tape having high mechanical strength and high heat resistance is used as a reinforcing material for mica inferior in mechanical strength, Further, by winding and pressing the mica tape from above, it is possible to prevent the mica tape from falling apart.

なお無機質の充填剤を含む無機ポリマー、または無機
塗料を塗りながら、マイカテープを巻回し焼成するの
は、導体とマイカテープ間およびマイカテープ同士をお
互いに接着することにより、強固な絶縁層を形成するこ
とができるからである。
In addition, while applying an inorganic polymer containing an inorganic filler or an inorganic paint, winding and baking the mica tape is to form a strong insulating layer by bonding the conductor and the mica tape and the mica tapes to each other. Because you can do it.

一方、表面に巻回する無機質の絶縁テープには、接着
剤を塗布しない方がよいとしたのは、マイカ層と無機質
の絶縁テープを接着剤を用いて一体に固めると、前述の
ような大きなひずみが作用し、無機質の絶縁テープが切
断し、絶縁全体の機械的強度が低下してしまうのに対
し、接着剤が塗布されていないと、ヒートサイクルによ
る熱応力を自身が変形することによって吸収してしま
う。したがって、絶縁テープが切断するようなことは起
きない。ただし、この様に接着剤を有しない絶縁テープ
を表面に巻回すると、絶縁テープが緩むので前述した様
な緩み止めが必要となる。
On the other hand, the reason why the adhesive should not be applied to the inorganic insulating tape wound on the surface is that if the mica layer and the inorganic insulating tape are hardened together with the adhesive, the above-mentioned large The mechanical strength of the insulation as a whole is reduced due to the action of strain and the cutting of the inorganic insulating tape, but if no adhesive is applied, it absorbs the thermal stress caused by the heat cycle by deforming itself. Resulting in. Therefore, the insulating tape does not break. However, when the insulating tape having no adhesive is wound around the surface in this manner, the insulating tape is loosened, and thus the loosening prevention as described above is necessary.

なお、本発明において、無機質の補強材を、無機ポリ
マーまたは無機塗料から成る接着剤で貼り合わせて成る
マイカテープを巻回した後、300℃以上の温度で焼成す
るのは、マイカテープの接着剤や塗り込んだ無機ポリマ
ーまたは無機塗料から有機成分を焼却し、完全に無機化
させるためである。
Incidentally, in the present invention, the inorganic reinforcing material, after winding a mica tape formed by bonding with an adhesive composed of an inorganic polymer or an inorganic coating, and then baked at a temperature of 300 ℃ or more, the adhesive of the mica tape This is because the organic component is incinerated from the applied inorganic polymer or the inorganic coating material to make it completely inorganic.

(実施例) 以下本発明の実施例を参照して説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described.

実施例1 第1図において、導体1は、ニッケルメッキをしたア
ルミナ分散強化銅2(グリデンメタル社の商品名Glid c
opAL−15)から成る断面が2.0mm×4.5mm(断面周囲長13
mm)の平角線に、厚さ50μmのシリカクロスと厚さ100
μmの軟質無焼成集成マイカシートとを少量のシリコー
ン(例えば東芝シリコーン社の商品名YR3286)を接着剤
として貼合わせて成るマイカテープ3を巻回したもの
で、この導体1を、内径230mm,外径430mm,厚さ25mm(コ
イル断面の周囲長250mm)となる様にパンケーキ状に巻
いた後、無機質充填剤を含むアルキルシリケート系の無
機化シリコーン(東レシリコーン社の商品名AY49−20
8)やアルミナ等の無機質の接着剤4等を用いて成形す
る。さらに、この上から厚さ50μmのアルミナ織布を厚
さ100μmの軟質はがしマイカに裏打補強し、これに上
記の無機質充填剤を含む無機ポリマー(東レシリコーン
社の商品名AY49−208)と無機充填剤入ボロシロキサン
系樹脂塗料(昭和電線電纜社の商品名SMR−1069)とシ
リコーン感圧接着剤(東芝シリコーン社の商品名YR328
6)とを塗布してなるはがしマイカテープ5を、上記無
機質充填剤を含む無機化ポリマー(東レシリコーン社の
商品名AY49−208)を塗布しながら1/2重ね巻で3回巻回
した。この外側に離型用のポリテトラフルオロエチレン
テープ(図示しない)を巻き、鉄板を当てた後、熱収縮
性ポリエステルテープ(フィルム状,チューブ状,また
は織布状のものでもよい)を巻き、これを80℃で1時
間、130℃で2眼時間,150℃で2時間,さらに180℃で15
時間加熱して軟化させた。この後、前記熱収縮性ポリエ
ステルテープ,鉄板,離型用のポリテトラフルオロエチ
レンテープを除去し、この線輪を空気中で300℃で8時
間,600℃で8時間焼成し、耐熱絶縁線輪を得た。
Example 1 In FIG. 1, a conductor 1 is a nickel-plated alumina dispersion strengthened copper 2 (trade name Glid c manufactured by Gliden Metal Co., Ltd.).
The cross section composed of opAL-15) is 2.0 mm × 4.5 mm (cross section perimeter 13
mm) rectangular wire, silica cloth with a thickness of 50 μm and a thickness of 100
A mica tape 3 consisting of a μm soft unfired laminated mica sheet and a small amount of silicone (for example, Toshiba Silicone's product name YR3286) bonded together as an adhesive was wound. After wrapping it in a pancake form to a diameter of 430 mm and a thickness of 25 mm (coil cross-section perimeter length of 250 mm), an alkyl silicate-based mineralized silicone containing an inorganic filler (trade name AY49-20 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.
8) or an inorganic adhesive 4 such as alumina is used for molding. Further, a 50 μm thick alumina woven cloth is lined and reinforced with 100 μm thick soft peeling mica from above, and an inorganic polymer containing the above-mentioned inorganic filler (trade name AY49-208 of Toray Silicone Co.) and inorganic filling Agent-containing borosiloxane resin coating (Showa Densen Denki's trade name SMR-1069) and silicone pressure-sensitive adhesive (Toshiba Silicone trade name YR328
6) The peeled mica tape 5 coated with and was coated with an inorganic polymer containing the above-mentioned inorganic filler (trade name AY49-208 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) and wound three times in 1/2 lap winding. Wrap a mold release polytetrafluoroethylene tape (not shown) on the outside, apply an iron plate, and then wind a heat-shrinkable polyester tape (which may be in the form of a film, tube, or woven cloth). At 80 ℃ for 1 hour, 130 ℃ for 2 eyes, 150 ℃ for 2 hours, and 180 ℃ for 15 hours.
Heated and softened for a period of time. After that, the heat-shrinkable polyester tape, the iron plate, and the polytetrafluoroethylene tape for release are removed, and the wire is fired in air at 300 ° C for 8 hours and 600 ° C for 8 hours to obtain a heat-resistant insulating wire. Got

上記の製造過程において、加熱硬化時の加圧は、熱収
縮性ポリエステルテープの加熱収縮によって行われ、さ
らに、高温での加熱焼成により絶縁層中に含まれるる有
機質成分は飛散焼失して無機化(セラミック化)し、完
全に無機質の絶縁層が形成された。さらに、この上から
接着剤を有しない無機質の絶縁テープとして、厚さ300
μmの接着剤を有しないアルミナ繊維織布からなる絶縁
テープ6を1/2重ね巻きで1回巻回した。然る後、絶縁
テープの端末が緩まない様に、アルミナ繊維からなる糸
を前記絶縁テープの巻回端末上から押え付けながら巻回
し、絶縁層を形成した。
In the above manufacturing process, pressurization during heat curing is performed by heat shrinkage of the heat-shrinkable polyester tape, and further, organic components contained in the insulating layer are scattered and burned off to be inorganicized by heating and baking at high temperature. (Ceramicization), and a completely inorganic insulating layer was formed. Furthermore, as an inorganic insulating tape with no adhesive, a thickness of 300
The insulating tape 6 made of alumina fiber woven cloth having no μm adhesive was wound once by 1/2 lap winding. Then, in order to prevent the end of the insulating tape from loosening, a thread made of alumina fiber was wound while being pressed from the winding end of the insulating tape to form an insulating layer.

実施例2 前述した実施例1に従いはがしマイカテープ5を巻き
終わった後、この上から接着剤を有しない無機質の絶縁
テープとして、厚さ300μmの接着剤を有しないアルミ
ナ繊維織布から成る絶縁テープ6を1/2重ね巻きで1回
巻回した。然る後、絶縁テープの端末が緩まないよう
に、アルミナ繊維から成る糸を前記絶縁テープの巻回端
末上から押え付けながら巻回し、絶縁層を形成した。こ
のように形成された絶縁層の外側に前述した実施例1と
同様に、離型用のポリテトラフルオロエチレンテープ
(図示しない)を巻き、鉄板を当てた後、熱収縮性ポリ
エステルテープ(フィルム状,チューブ状,または織布
状のものでもよい)を巻き、これを80℃で1時間,130℃
で2時間,150℃で2時間,さらに180℃で15時間加熱し
て硬化させた。この後、前記熱収縮性ポリエステルテー
プ,鉄板,離型用のポリテトラフルオロエチレンテープ
を除去して、この線輪を空気中で300℃で8時間,600℃
で8時間焼成し、耐熱絶縁線輪を得た。
Example 2 After the peeling mica tape 5 was wound according to Example 1 described above, an insulating tape made of alumina fiber woven cloth having a thickness of 300 μm was used as an inorganic insulating tape having no adhesive thereon. 6 was wound once in 1/2 lap winding. After that, in order to prevent the end of the insulating tape from loosening, a thread made of alumina fiber was wound while being pressed from the winding end of the insulating tape to form an insulating layer. As in Example 1 described above, a polytetrafluoroethylene tape (not shown) for release was wound around the insulating layer thus formed, and an iron plate was applied thereto, and then a heat-shrinkable polyester tape (film shape) was used. , Tube-shaped or woven cloth may be used, and this is heated at 80 ℃ for 1 hour, 130 ℃
2 hours, 150 ° C. for 2 hours, and 180 ° C. for 15 hours to cure. After that, the heat-shrinkable polyester tape, the iron plate, and the polytetrafluoroethylene tape for mold release were removed, and the wire was heated at 300 ° C. for 8 hours at 600 ° C.
And baked for 8 hours to obtain a heat-resistant insulating wire ring.

比較例1 第2図に示すように、前述した実施例1のはがしマイ
カテープ5の軟質はがしマイカ層の代りに厚さ100μm
の軟質集成マイカを同様の接着剤で貼り合せて成る集成
マイカテープ7を用意し、接着剤を塗布しながら1/2重
ね巻きで3回巻回した。以下実施例1と同様に硬化,焼
成させた後、無機質の絶縁テープ6を巻回し、絶縁層を
形成した。
Comparative Example 1 As shown in FIG. 2, the peeling mica tape 5 of Example 1 described above has a thickness of 100 μm instead of the soft peeling mica layer.
An assembled mica tape 7 prepared by laminating the soft assembled mica of No. 1 with the same adhesive was prepared, and while applying the adhesive, it was wound three times by 1/2 lap winding. After curing and firing in the same manner as in Example 1, the inorganic insulating tape 6 was wound to form an insulating layer.

比較例2 第3図に示すように、前述した比較例1に従い軟質集
成マイカから成る集成マイカテープ7を巻き終わった
後、この上から前記接着剤を有しない無機質の絶縁テー
プの代りに、前記無機質充填剤を含む無機化ポリマー
(東レシリコーン社の商品名AY49−208)と無機充填剤
入ボロシロキサン系樹脂塗料(昭和電線電纜社の商品名
SMR−109)を塗布し乾燥して成るプリプレグ状の無機質
絶縁テープ8を無機質充填剤を含む無機ポリマー(東レ
シリコーン社の商品名AY49−208)を塗布しながら前述
したはがしマイカテープ5の上から1/2重ね巻で1回巻
回し、絶縁層を形成した。実施例1と同様の方法で硬
化,焼成し、耐熱絶縁線輪を得た。
Comparative Example 2 As shown in FIG. 3, after winding an assembled mica tape 7 made of soft assembled mica according to Comparative Example 1 described above, the above-mentioned adhesive-free inorganic insulating tape was replaced with the above Inorganized polymer containing inorganic filler (Toray Silicone Co., Ltd. product name AY49-208) and inorganic filler-containing borosiloxane resin coating (Showa Densen Denki Co. product name
SMR-109) is applied and dried, and the prepreg-shaped inorganic insulating tape 8 is coated with an inorganic polymer containing an inorganic filler (trade name AY49-208 manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.). It was wound once by 1/2 lap winding to form an insulating layer. Curing and firing were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a heat resistant insulating coil.

実施例1,2および比較例1,2により得られた耐熱絶縁線
輪を室温と650℃の間で1000回ヒートサイクルを行った
ところ、比較例1,2の絶縁層を形成する集成マイカテー
プ7の集成マイカにクラックが発生し、切断していた。
これに対して、本実施例1,2の絶縁層を形成するはがし
マイカの場合は、はがしマイカテープ7にクラックの発
生は見られなかった。ヒートサイクル1000回終了後の残
存絶縁破壊電圧(絶縁破壊電圧の初期値に対するヒート
サイクル劣化後の絶縁破壊電圧の百分率)は実施例1で
95%,実施例2で90%,比較例1で60%,比較例2で55
%で本発明の絶縁線輪の残存絶縁破壊電圧が高かった。
このようにヒートサイクル試験によって、実施例に比べ
比較例の劣化が大きかったのは、導体断面の周囲長が25
0mmと大きいので、絶縁層に働く引張りひずみがそれだ
け大きくなり、比較例の集成マイカは耐えられなかった
ためである。なお実施例,比較例とも導体を形成する平
角線の導体には集成マイカを用いたが、クラックの発生
は全く認められなかった。この場合は、導体周囲長が13
mmと小さいため、絶縁層には引張りひずみがほとんど加
わらないからである。本実施例のはがしマイカのりん片
が大きいので、大きな引張りひずみが働いてもりん片ど
うしが重なり合いつつたくみにずれるため絶縁破壊電圧
がほとんど低下しない。
The heat-resistant insulating wire loops obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were heat-cycled 1000 times between room temperature and 650 ° C. to form an insulating mica tape forming the insulating layer of Comparative Examples 1 and 2. The mica of No. 7 was cracked and cut.
On the other hand, in the case of the peeled mica for forming the insulating layer of Examples 1 and 2, no crack was found in the peeled mica tape 7. The residual dielectric breakdown voltage (percentage of the dielectric breakdown voltage after heat cycle deterioration with respect to the initial value of the dielectric breakdown voltage) after 1000 heat cycles was determined in Example 1.
95%, 90% in Example 2, 60% in Comparative Example 1, 55 in Comparative Example 2
%, The residual insulation breakdown voltage of the insulated wire of the present invention was high.
As described above, the heat cycle test showed that the deterioration of the comparative example was larger than that of the example because the perimeter of the conductor cross section was 25
This is because the tensile strain acting on the insulating layer was so large that it was as large as 0 mm, and the laminated mica of the comparative example could not withstand. In each of the examples and the comparative examples, the mica laminated was used for the conductor of the rectangular wire forming the conductor, but no crack was found at all. In this case, the conductor perimeter is 13
Since it is as small as mm, tensile strain is hardly applied to the insulating layer. Since the peeled mica of the present embodiment has a large piece of phosphorus, even if a large tensile strain is exerted, the pieces of phosphorus are overlapped with each other and shift into a depression, so that the dielectric breakdown voltage hardly decreases.

ヒートサイクルの早期に比較例2の絶縁表面のアルミ
ナ織布テープにクラックが発生しアルミナ繊維が切断し
た。これはアルミナ織布に塗布された無機ポリマーが焼
成した際もろくなり繊維の強度を低下させるためであ
る。接着剤を有しない実施例1,2および比較例1の絶縁
表面のアルミナ織布テープの場合は、ヒートサイクルを
1000回終了した後もクラックの発生は見られなかった。
ただし、第1表に絶縁線輪から切り出したヒートサイク
ル試験前の絶縁表面のアルミナテープ部分の引張強さを
テーピング前の引張強さに対する相対値として示すよう
に、実施例1以外のアルミナテープは引張強さが低い。
これは、マイカテープ層中の無機ポリマーを焼結する際
に、揮発性成分がアルミナ繊維に付着し焼結し繊維の強
度を低下させるためである。したがって、絶縁表面のア
ルミナテープはマイカテープ層中の無機ポリマーを焼結
した後に巻回するのが望しい。
A crack was generated in the alumina woven tape on the insulating surface of Comparative Example 2 early in the heat cycle, and the alumina fiber was cut. This is because the inorganic polymer applied to the alumina woven fabric becomes brittle when fired, and the strength of the fiber is reduced. In the case of the woven alumina tape having an insulating surface of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 having no adhesive, heat cycle
No cracks were found even after 1000 times.
However, as shown in Table 1 as the relative value of the tensile strength of the alumina tape portion of the insulating surface before the heat cycle test cut out from the insulating wire loop as a relative value to the tensile strength before taping, alumina tapes other than Example 1 were Low tensile strength.
This is because when the inorganic polymer in the mica tape layer is sintered, the volatile component adheres to the alumina fibers and sinters, which reduces the strength of the fibers. Therefore, it is desirable that the alumina tape on the insulating surface be wound after sintering the inorganic polymer in the mica tape layer.

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、導体に無機化シ
リコーンまたは無機塗料を塗布しながら、無機質の補強
材を、無機ポリマーまたは無機塗料から成る接着剤で貼
り合わせて成るはがしマイカテープを巻回し、300℃以
上の温度で焼成し無機化し、導体に接している内側層に
電気特性、耐熱性に優れているはがしマイカテープを形
成した後、この上から、機械的強度が大きく耐熱性に優
れかつ接着剤を有しない無機質の絶縁テープを巻回して
いるので、電気的,機械的に優れた耐熱絶縁線輪が得ら
れる。また、この耐熱絶縁線輪は、高温で連続使用して
も殆ど性能の低下することがなく、機器運転・停止に伴
って起きるヒートサイクルが繰り返されても、絶縁層に
クラックが入ることもなく、絶縁性能の低下が殆ど起き
ない。したがって、高速増殖炉の一次冷却系における液
体ナトリウム循環用の電磁ポンプの様に、300℃以上の
高温で用いられる耐熱絶縁線輪に好適な製造方法を提供
することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, peeling is performed by applying an inorganic reinforcing material with an adhesive made of an inorganic polymer or an inorganic coating while applying a mineralized silicone or an inorganic coating to a conductor. After winding the mica tape and baking it at a temperature of 300 ° C or higher to make it inorganic, and to form a peeling mica tape with excellent electrical properties and heat resistance on the inner layer that is in contact with the conductor, the mechanical strength is Since it is wound with an inorganic insulating tape that is large and has excellent heat resistance and does not have an adhesive, a heat-resistant insulated wire ring that is electrically and mechanically excellent can be obtained. In addition, this heat-resistant insulating coil does not deteriorate in performance even when used continuously at high temperatures, and does not crack in the insulating layer even if the heat cycle that accompanies the operation / stop of equipment is repeated. , Insulation performance hardly deteriorates. Therefore, it is possible to provide a manufacturing method suitable for a heat-resistant insulating coil used at a high temperature of 300 ° C. or higher, such as an electromagnetic pump for circulating liquid sodium in a primary cooling system of a fast breeder reactor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係る耐熱絶縁線輪の一実施例を示す横
断面図、第2図,第3図は本発明の実施例との比較例を
示す耐熱絶縁線輪の横断面図である。 1……導体 2……ニッケルメッキをしたアルミナ分散強化銅 3……集成マイカテープ 4……無機化シリコーンや無機質の接着剤 5……はがしマイカテープ 6……接着剤を有しない無機質の絶縁テープ 7……集成マイカテープ 8……プリプレグ状無機絶縁テープ
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the heat-resistant insulating coil according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of a heat-resistant insulating coil showing a comparative example with the embodiment of the present invention. is there. 1 ... Conductor 2 ... Nickel-plated alumina dispersion strengthened copper 3 ... Assembled mica tape 4 ... Mineralized silicone or inorganic adhesive 5 ... Peel off mica tape 6 ... Inorganic insulating tape without adhesive 7: Integrated mica tape 8: Prepreg-shaped inorganic insulating tape

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導体に、無機ポリマーまたは無機塗料から
成る接着剤を用いて、はがしマイカと無機質の補強材と
を貼り合わせて得られるマイカテープを巻回し、300℃
以上の温度で無機ポリマーまたは無機塗料を焼成するこ
とを特徴とする耐熱絶縁線輪の製造方法。
1. A mica tape obtained by bonding a peeling mica and an inorganic reinforcing material to each other by using an adhesive made of an inorganic polymer or an inorganic coating on a conductor and winding the same at 300 ° C.
A method for producing a heat-resistant insulating coil, which comprises firing an inorganic polymer or an inorganic coating material at the above temperature.
【請求項2】マイカテープを巻回時に無機ポリマーまた
は無機塗料を塗り込むことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の耐熱絶縁線輪の製造方法。
2. The method for producing a heat-resistant insulated wire according to claim 1, wherein an inorganic polymer or an inorganic coating is applied when the mica tape is wound.
【請求項3】マイカテープを巻き終わった後、機械的強
度が大きく、耐熱性に優れた無機質の絶縁テープを巻回
したことを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の耐熱
絶縁線輪の製造方法。
3. A heat-resistant insulating coil according to claim 2, characterized in that, after winding the mica tape, an inorganic insulating tape having high mechanical strength and excellent heat resistance is wound. Manufacturing method.
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