JP3220319B2 - 電気絶縁用シート材料，プリプレグおよびそれを用いた電気絶縁線輪 - Google Patents
電気絶縁用シート材料，プリプレグおよびそれを用いた電気絶縁線輪Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気絶縁用プリプレグ係
り、特に機械的強度が要求される高電圧電気機器用絶縁
線輪に好適な電気絶縁用プリプレグおよびそれを用いた
電気絶縁線輪に関する。
り、特に機械的強度が要求される高電圧電気機器用絶縁
線輪に好適な電気絶縁用プリプレグおよびそれを用いた
電気絶縁線輪に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電気機器例えば電機コイルの絶縁
線輪は、ガラスクロスと、集成マイカまたはフレークマ
イカで構成されたドライの絶縁テープをコイル導体に巻
回し、これに熱硬化性樹脂を含浸後、成形加熱硬化させ
るか、あるいは、熱硬化性樹脂をあらかじめ絶縁テープ
に含浸させ半硬化させたプリプレグテープをコイル導体
に巻回し、成形後加熱して完全硬化させるて絶縁線輪を
作製していた。
線輪は、ガラスクロスと、集成マイカまたはフレークマ
イカで構成されたドライの絶縁テープをコイル導体に巻
回し、これに熱硬化性樹脂を含浸後、成形加熱硬化させ
るか、あるいは、熱硬化性樹脂をあらかじめ絶縁テープ
に含浸させ半硬化させたプリプレグテープをコイル導体
に巻回し、成形後加熱して完全硬化させるて絶縁線輪を
作製していた。
【０００３】上記絶縁線輪の絶縁強度は集成マイカが主
として分担し、機械強度はフレークマイカまたはガラス
クロスが主として分担する構成になっていた。
として分担し、機械強度はフレークマイカまたはガラス
クロスが主として分担する構成になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フレークマイ
カは絶縁耐力、機械的強度が共にやゝ低く、ガラスクロ
スは放電ストリーマに対するバリヤ性能が無いために絶
縁耐力が低いという弱点があり、機械強度の低い集成マ
イカと複合構成にしても十分な絶縁耐力が得られないと
いう問題があった。
カは絶縁耐力、機械的強度が共にやゝ低く、ガラスクロ
スは放電ストリーマに対するバリヤ性能が無いために絶
縁耐力が低いという弱点があり、機械強度の低い集成マ
イカと複合構成にしても十分な絶縁耐力が得られないと
いう問題があった。
【０００５】上記の機械強度を改善するものとして、ガ
ラスフレークシートが知られている（実公昭４８−４８
５１号公報）。このガラスフレークシートは、薄いガラ
スを鱗片状に粉砕したものをガラスクロス等を裏打ち材
として抄造したもので、同様に作製した集成マイカシー
トに比べて機械強度が優れている。
ラスフレークシートが知られている（実公昭４８−４８
５１号公報）。このガラスフレークシートは、薄いガラ
スを鱗片状に粉砕したものをガラスクロス等を裏打ち材
として抄造したもので、同様に作製した集成マイカシー
トに比べて機械強度が優れている。
【０００６】しかし、従来のガラスフレークはインフレ
ーション法、即ち、溶融ガラスを大きく膨らませ、冷却
後粉砕したガラス薄膜のフレークで、そのサイズは厚さ
５μｍ以上で粒径（フレークの大きさ）が４００μｍと
大きく、また、個々のフレークの形状が曲面状をなすた
めか、積層したフレーク同志の密着性が不十分で、前記
バリヤ効果が十分上がらず、該絶縁シートの絶縁耐力お
よび耐部分放電性が低いと云う欠点があった。
ーション法、即ち、溶融ガラスを大きく膨らませ、冷却
後粉砕したガラス薄膜のフレークで、そのサイズは厚さ
５μｍ以上で粒径（フレークの大きさ）が４００μｍと
大きく、また、個々のフレークの形状が曲面状をなすた
めか、積層したフレーク同志の密着性が不十分で、前記
バリヤ効果が十分上がらず、該絶縁シートの絶縁耐力お
よび耐部分放電性が低いと云う欠点があった。
【０００７】本発明の第１の目的は、絶縁耐力および耐
部分放電性が従来のものよりも高いガラスフレークを用
いた電気絶縁用シート材料およびプリプレグを提供する
ことにある。
部分放電性が従来のものよりも高いガラスフレークを用
いた電気絶縁用シート材料およびプリプレグを提供する
ことにある。
【０００８】本発明の第２の目的は、上記の電気絶縁用
シート材料またはプリプレグを用いた電気絶縁線輪を提
供することにある。
シート材料またはプリプレグを用いた電気絶縁線輪を提
供することにある。
【０００９】本発明の第３の目的は、上記の電気絶縁用
シート材料またはプリプレグで絶縁された電気絶縁線輪
を用いた電気装置を提供することにある。
シート材料またはプリプレグで絶縁された電気絶縁線輪
を用いた電気装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の要旨は次のとおりである。
明の要旨は次のとおりである。
【００１１】（１） シート状絶縁材を裏打材とし、そ
の上に厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガ
ラスフレーク層が積層されていることを特徴とする電気
絶縁用シート材料にある。
の上に厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガ
ラスフレーク層が積層されていることを特徴とする電気
絶縁用シート材料にある。
【００１２】（２） シート状絶縁材を裏打材とし、そ
の上に厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガ
ラスフレーク層が積層され、かつ、半硬化状の熱硬化性
樹脂が含浸されていることを特徴とする電気絶縁用プリ
プレグにある。
の上に厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガ
ラスフレーク層が積層され、かつ、半硬化状の熱硬化性
樹脂が含浸されていることを特徴とする電気絶縁用プリ
プレグにある。
【００１３】（３） 電気絶縁線輪の導体に巻回された
絶縁層が、厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍ
のガラスフレーク層がシート状絶縁材を裏打材とし、熱
硬化性樹脂が含浸硬化されていることを特徴とする電気
絶縁線輪にある。
絶縁層が、厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍ
のガラスフレーク層がシート状絶縁材を裏打材とし、熱
硬化性樹脂が含浸硬化されていることを特徴とする電気
絶縁線輪にある。
【００１４】（４） 前記ガラスフレークがゾル−ゲル
法で作成されたガラスフレークである。
法で作成されたガラスフレークである。
【００１５】本発明の特徴は従来のものよりも機械強度
が高く、絶縁耐力に優れたガラスフレークとして厚さ
０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのものを用いた
点にある。こうしたガラスフレークとしては、例えばゾ
ル−ゲル法で作成したガラス薄膜を粉砕したガラスフレ
ークにある。
が高く、絶縁耐力に優れたガラスフレークとして厚さ
０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのものを用いた
点にある。こうしたガラスフレークとしては、例えばゾ
ル−ゲル法で作成したガラス薄膜を粉砕したガラスフレ
ークにある。
【００１６】本発明のガラスフレークを用いた絶縁シー
ト材を用いることによって、高耐電圧で機械強度にも優
れた絶縁線輪が製作可能となった。
ト材を用いることによって、高耐電圧で機械強度にも優
れた絶縁線輪が製作可能となった。
【００１７】前記ゾル−ゲル法とは、下式〔１〕
【００１８】
【化１】 Ｍ(ＯＲ)ｎ …〔１〕 （但し、Ｍはｎ価の金属原子、Ｒは低級アルキル基を示
す）で示される金属アルコキシドを原料とし、これに水
を添加することにより加水分解とそれに続く縮合反応で
コロイド溶液を生成した後、ゾル−ゲル転移を引き起こ
すのを利用した方法である。上記により得られたウエッ
ト状の原料ゲルを平板上で成形し、乾燥した後に所定の
温度、例えばシリコンアルコキシドの場合、５００〜１
０００℃で徐熱して焼結する。
す）で示される金属アルコキシドを原料とし、これに水
を添加することにより加水分解とそれに続く縮合反応で
コロイド溶液を生成した後、ゾル−ゲル転移を引き起こ
すのを利用した方法である。上記により得られたウエッ
ト状の原料ゲルを平板上で成形し、乾燥した後に所定の
温度、例えばシリコンアルコキシドの場合、５００〜１
０００℃で徐熱して焼結する。
【００１９】上記式〔１〕において、ＭとしてはＳｉ，
Ａｉ，Ｔｉ，Ｔａが用いられるがＳｉが好ましい。Ｍが
Ｓｉのシリコンアルコキシドを用いることにより、従来
のものに比べて高純度のＳｉＯ2ガラスフレークが得ら
れる。
Ａｉ，Ｔｉ，Ｔａが用いられるがＳｉが好ましい。Ｍが
Ｓｉのシリコンアルコキシドを用いることにより、従来
のものに比べて高純度のＳｉＯ2ガラスフレークが得ら
れる。
【００２０】上記ゾル−ゲル法の特長としては、純粋な
組成のガラスを得ることができ、かつ、その形状も自由
度が大きく、膜厚がサブミクロン程度のものでも任意に
作製することができる。特に、従来のインフレーション
法では作製することができなかった膜厚，粒径が小さ
く、かつ、平板状のフレークを作製することができる。
こうしたゾル−ゲルガラスフレークとしては、例えば、
ＳＧフレーク（日本板硝子製）がある。
組成のガラスを得ることができ、かつ、その形状も自由
度が大きく、膜厚がサブミクロン程度のものでも任意に
作製することができる。特に、従来のインフレーション
法では作製することができなかった膜厚，粒径が小さ
く、かつ、平板状のフレークを作製することができる。
こうしたゾル−ゲルガラスフレークとしては、例えば、
ＳＧフレーク（日本板硝子製）がある。
【００２１】上記ガラスフレークを裏打材のガラスクロ
ス上に紙梳きと同様に分散することによって作製するこ
とができる。また、これに溶剤等で希釈した熱硬化性樹
脂を含浸し、溶剤を乾燥後、所定の温度で加熱して含浸
樹脂を半硬化（Ｂ−ステージ化）することによりガラス
フレークプリプレグを得ることができる。
ス上に紙梳きと同様に分散することによって作製するこ
とができる。また、これに溶剤等で希釈した熱硬化性樹
脂を含浸し、溶剤を乾燥後、所定の温度で加熱して含浸
樹脂を半硬化（Ｂ−ステージ化）することによりガラス
フレークプリプレグを得ることができる。
【００２２】上記含浸樹脂としては、通常のガラスプリ
プレグ等の作製に用いられているものであれば、特に限
定されないが、絶縁特性や耐熱性の点でエポキシ系樹脂
が好ましい。また、溶剤としては含浸樹脂を十分溶解で
きるものであればよい。
プレグ等の作製に用いられているものであれば、特に限
定されないが、絶縁特性や耐熱性の点でエポキシ系樹脂
が好ましい。また、溶剤としては含浸樹脂を十分溶解で
きるものであればよい。
【００２３】上記ガラスフレークプリプレグの裏打材と
してはガラスクロスが一般的であるが、目的に応じて、
液晶ポリマ、例えば、アラミド、ポリエステル等の織布
または不織布を用いることができる。
してはガラスクロスが一般的であるが、目的に応じて、
液晶ポリマ、例えば、アラミド、ポリエステル等の織布
または不織布を用いることができる。
【００２４】なお、ガラスフレークはマイカに比べて引
張り破断歪が高く、これを集成マイカのように積層する
ことにより、機械強度の高いシート状絶縁材が得られ
る。こうしたガラスフレークとしては、厚さ０.２〜１
μｍ，粒径（フレークの大きさ）４０〜２５０μｍの範
囲が好ましい。
張り破断歪が高く、これを集成マイカのように積層する
ことにより、機械強度の高いシート状絶縁材が得られ
る。こうしたガラスフレークとしては、厚さ０.２〜１
μｍ，粒径（フレークの大きさ）４０〜２５０μｍの範
囲が好ましい。
【００２５】
【作用】ガラスフレークは、絶縁耐力が高く耐部分放電
性がよい。特に、本発明のガラスフレークを用いたもの
が上記特性の点で優れている理由は明らかでないが、用
いたガラスフレークの厚さがサブミクロンオーダで、粒
径（フレークの大きさ）が２５０μｍ以下と小さく、積
層されたガラスフレーク層が緻密であることから、垂直
方向の放電ストリーマに対するバリヤ効果が高いためと
考える。
性がよい。特に、本発明のガラスフレークを用いたもの
が上記特性の点で優れている理由は明らかでないが、用
いたガラスフレークの厚さがサブミクロンオーダで、粒
径（フレークの大きさ）が２５０μｍ以下と小さく、積
層されたガラスフレーク層が緻密であることから、垂直
方向の放電ストリーマに対するバリヤ効果が高いためと
考える。
【００２６】特に、ゾル−ゲル法によるガラスフレーク
は、従来のインフレーション法によるものに比べて、フ
レークの平面度がよいため積層されたフレーク間の密着
性が優れ、微小ボイドの発生が少なく、そのために前記
の特性が優れているものと思われる。
は、従来のインフレーション法によるものに比べて、フ
レークの平面度がよいため積層されたフレーク間の密着
性が優れ、微小ボイドの発生が少なく、そのために前記
の特性が優れているものと思われる。
【００２７】
〔実施例 １〕ゾル−ゲル法により作製したＳｉ系ガラ
スフレーク（厚さ０.５μｍ，粒径４０〜１５０μｍ、
ＳＧフレーク：日本板硝子製）をバインダとしてフェノ
キシ樹脂の２重量％溶液（メチルエチルケトン／エチル
セロソルブ溶液）中に分散し、裏打材のガラスクロス
（厚さ３５μｍ）上に紙を梳くのと同様にして梳き、液
切り後、１２０℃，５〜１０分乾燥して、ノボラック型
エポキシ樹脂とビスフェノールエポキシ樹脂（１／１混
合物）に硬化触媒としてＢＦ3錯体を３重量％配合し、
メチルエチルケトン／トリオールの２０重量％樹脂溶媒
を浸漬含浸し、９５℃，１０分間加熱して半硬化し、厚
さ２００μｍのガラスフレークプリプレグを作製した。
なお、該プリプレグの樹脂含有量は５３重量％である。
スフレーク（厚さ０.５μｍ，粒径４０〜１５０μｍ、
ＳＧフレーク：日本板硝子製）をバインダとしてフェノ
キシ樹脂の２重量％溶液（メチルエチルケトン／エチル
セロソルブ溶液）中に分散し、裏打材のガラスクロス
（厚さ３５μｍ）上に紙を梳くのと同様にして梳き、液
切り後、１２０℃，５〜１０分乾燥して、ノボラック型
エポキシ樹脂とビスフェノールエポキシ樹脂（１／１混
合物）に硬化触媒としてＢＦ3錯体を３重量％配合し、
メチルエチルケトン／トリオールの２０重量％樹脂溶媒
を浸漬含浸し、９５℃，１０分間加熱して半硬化し、厚
さ２００μｍのガラスフレークプリプレグを作製した。
なお、該プリプレグの樹脂含有量は５３重量％である。
【００２８】上記ガラスフレークプリプレグを２枚重ね
て加圧成形し、１６０℃，１時間硬化して、厚さ２６０
μｍのシート（Ａ）を作製した。
て加圧成形し、１６０℃，１時間硬化して、厚さ２６０
μｍのシート（Ａ）を作製した。
【００２９】また、比較のため、従来のインフレーショ
ン法により作製されたガラスフレーク（厚さ５μｍ，平
均粒径４００μｍ）を用い、上記と同様にして作製した
プリプレグ（２６０μｍ）２枚を重ねて成形し、厚さ３
２０μｍのシート（Ｂ）を作製した。
ン法により作製されたガラスフレーク（厚さ５μｍ，平
均粒径４００μｍ）を用い、上記と同様にして作製した
プリプレグ（２６０μｍ）２枚を重ねて成形し、厚さ３
２０μｍのシート（Ｂ）を作製した。
【００３０】更にまた、厚さ２８０μｍの集成マイカプ
リプレグ１枚を上記と同様に成形して厚さ２００μｍの
シート（Ｃ）を作製した。
リプレグ１枚を上記と同様に成形して厚さ２００μｍの
シート（Ｃ）を作製した。
【００３１】上記各シートのＶ−ｔ特性を測定した結果
を図１に示す。図１から明らかなように、本発明のガラ
スフレークシート（Ａ）は従来のガラスフレークシート
（Ｂ）に比べて格段に優れたＶ−ｔ特性を示し、集成マ
イカシート（Ｃ）のそれと比較しても遜色のないものが
得られた。
を図１に示す。図１から明らかなように、本発明のガラ
スフレークシート（Ａ）は従来のガラスフレークシート
（Ｂ）に比べて格段に優れたＶ−ｔ特性を示し、集成マ
イカシート（Ｃ）のそれと比較しても遜色のないものが
得られた。
【００３２】〔実施例 ２〕次に、実施例１と同様にし
て得たプリプレグテープを用いて、図２の模式断面図に
示すような絶縁コイルを作製した。
て得たプリプレグテープを用いて、図２の模式断面図に
示すような絶縁コイルを作製した。
【００３３】コイル導体１に前記の各プリプレグテープ
を所定の回数巻回して絶縁層２を形成し、金型内で加圧
加熱して成形，硬化させ、絶縁コイルを作製した。上記
絶縁コイルの曲げ歪と破壊電圧との関係を図４に示す。
を所定の回数巻回して絶縁層２を形成し、金型内で加圧
加熱して成形，硬化させ、絶縁コイルを作製した。上記
絶縁コイルの曲げ歪と破壊電圧との関係を図４に示す。
【００３４】集成マイカテープ（Ｃ）を用いた絶縁コイ
ルは、曲げ歪が０.３％以上になると絶縁破壊電圧が急
激に低下するが、本発明のガラスフレークテープ（Ａ）
を用いた絶縁コイルでは、曲げ歪が０.５％になっても
絶縁破壊電圧の低下は殆ど見受けられなかった。また、
フレークマイカテープ（Ｄ）よりも優れていることが分
かった。
ルは、曲げ歪が０.３％以上になると絶縁破壊電圧が急
激に低下するが、本発明のガラスフレークテープ（Ａ）
を用いた絶縁コイルでは、曲げ歪が０.５％になっても
絶縁破壊電圧の低下は殆ど見受けられなかった。また、
フレークマイカテープ（Ｄ）よりも優れていることが分
かった。
【００３５】また、ガラスフレークテープ（Ａ）を用い
たモデル絶縁コイルと、集成マイカテープ（Ｃ）を用い
たモデル絶縁コイルによる曲げ歪特性を図５に示す。図
から明らかなようにガラスフレークテープ（Ａ）が集成
マイカテープ（Ｃ）よりも曲げ歪特性が優れていること
が分かる。
たモデル絶縁コイルと、集成マイカテープ（Ｃ）を用い
たモデル絶縁コイルによる曲げ歪特性を図５に示す。図
から明らかなようにガラスフレークテープ（Ａ）が集成
マイカテープ（Ｃ）よりも曲げ歪特性が優れていること
が分かる。
【００３６】また、図３に示すように絶縁層が２層、即
ち、集成マイカ＋フレークマイカ（Ｅ）と集成マイカ＋
本発明のガラスフレーク（Ｆ）を用いた絶縁コイルにつ
いての特性も併せて示した。なお、図３においては、内
側の絶縁層３に集成マイカプリプレグテープを、外側の
絶縁層４にそれぞれのプリプレグテープを用いた。この
場合も、本発明のガラスフレークプリプレグテープを用
いたものが、曲げ歪５％までの絶縁破壊電圧の低下が極
めて小さく、優れた特性を示すことが分かった。
ち、集成マイカ＋フレークマイカ（Ｅ）と集成マイカ＋
本発明のガラスフレーク（Ｆ）を用いた絶縁コイルにつ
いての特性も併せて示した。なお、図３においては、内
側の絶縁層３に集成マイカプリプレグテープを、外側の
絶縁層４にそれぞれのプリプレグテープを用いた。この
場合も、本発明のガラスフレークプリプレグテープを用
いたものが、曲げ歪５％までの絶縁破壊電圧の低下が極
めて小さく、優れた特性を示すことが分かった。
【００３７】本実施例の結果から、耐部分放電性に優れ
た集成マイカの絶縁層を電界が高くなるコイル導体側に
形成し、その上に機械特性に優れた本発明のガラスフレ
ークの絶縁層を形成することにより、耐部分放電性と機
械特性に優れた絶縁コイルを得ることができる。
た集成マイカの絶縁層を電界が高くなるコイル導体側に
形成し、その上に機械特性に優れた本発明のガラスフレ
ークの絶縁層を形成することにより、耐部分放電性と機
械特性に優れた絶縁コイルを得ることができる。
【００３８】上記の結果から、本発明のガラスフレーク
テープは集成マイカテープに近い耐部分放電性を有し、
曲げ歪０.５％においても高い破壊電圧を維持させる効
果があることが分かる。
テープは集成マイカテープに近い耐部分放電性を有し、
曲げ歪０.５％においても高い破壊電圧を維持させる効
果があることが分かる。
【００３９】前記実施例においては、いずれもプリプレ
グテープを用いて絶縁コイルを作製したが、必ずしもプ
リプレグでなくともよい。例えば、前記含浸樹脂を含浸
しないドライテープを巻回した後に、樹脂含浸すること
によっても絶縁コイルを作製することができる。特に、
樹脂を真空含浸することにより、ボイドレスの絶縁コイ
ルを作製できるので、より信頼性の高いものを得ること
ができる。
グテープを用いて絶縁コイルを作製したが、必ずしもプ
リプレグでなくともよい。例えば、前記含浸樹脂を含浸
しないドライテープを巻回した後に、樹脂含浸すること
によっても絶縁コイルを作製することができる。特に、
樹脂を真空含浸することにより、ボイドレスの絶縁コイ
ルを作製できるので、より信頼性の高いものを得ること
ができる。
【００４０】また、前記実施例においては、ガラスフレ
ークとしてはゾル−ゲル法により作製されたものを用い
たが、通常のガラスフレークでも本発明が特定する範囲
の厚さ，粒径を有するガラスフレークの使用も可能であ
るが、ゾル−ゲル法により作製されたものの方がより好
ましい。
ークとしてはゾル−ゲル法により作製されたものを用い
たが、通常のガラスフレークでも本発明が特定する範囲
の厚さ，粒径を有するガラスフレークの使用も可能であ
るが、ゾル−ゲル法により作製されたものの方がより好
ましい。
【００４１】更にまた、アミノシラン等のカップリング
剤で表面処理したガラスフレークや、含浸樹脂にカップ
リング剤を混入したものを用いることにより、更に強度
向上が可能である。
剤で表面処理したガラスフレークや、含浸樹脂にカップ
リング剤を混入したものを用いることにより、更に強度
向上が可能である。
【００４２】〔実施例 ３〕図６はタービン発電機の回
転子と固定子の概略図である。回転子５の回転鉄心１０
中には界磁巻線７が装着されており、端部は界磁巻線７
と保持リング８により締め付けられている。
転子と固定子の概略図である。回転子５の回転鉄心１０
中には界磁巻線７が装着されており、端部は界磁巻線７
と保持リング８により締め付けられている。
【００４３】また、回転子５の外側の固定子鉄心６には
固定子巻線９が装着されている。界磁巻線７では遠心力
による応力を受ける。発電機の軌道停止が頻繁になると
このような応力が頻繁に界磁巻線７および固定子巻線９
にかゝることになる。
固定子巻線９が装着されている。界磁巻線７では遠心力
による応力を受ける。発電機の軌道停止が頻繁になると
このような応力が頻繁に界磁巻線７および固定子巻線９
にかゝることになる。
【００４４】こうした界磁巻線７および固定子巻線９の
絶縁層に前記本発明のガラスフレーク絶縁テープを用い
ることにより、絶縁性並びに機械力に優れたコイルを得
ることができ、高信頼性の回転電機を提供することがで
きる。
絶縁層に前記本発明のガラスフレーク絶縁テープを用い
ることにより、絶縁性並びに機械力に優れたコイルを得
ることができ、高信頼性の回転電機を提供することがで
きる。
【００４５】〔実施例 ４〕図７はトカマク型核融合装
置の概略図である。上架台１４および下架台１５により
保持されるプラズマ閉込め用の真空容器１１の周囲には
プラズマを円筒中心に保持するための磁場形成用のポロ
イダル磁場コイル１３とトロイダル磁場コイル１２が各
々が直交するように配置されている。
置の概略図である。上架台１４および下架台１５により
保持されるプラズマ閉込め用の真空容器１１の周囲には
プラズマを円筒中心に保持するための磁場形成用のポロ
イダル磁場コイル１３とトロイダル磁場コイル１２が各
々が直交するように配置されている。
【００４６】この磁場はコイルに流す大電流により形成
されるため、コイル自身にも強力な応力が作用すること
になる。
されるため、コイル自身にも強力な応力が作用すること
になる。
【００４７】こうした応力に耐え得るポロイダル磁場コ
イル１３およびトロイダル磁場コイル１２の絶縁層とし
て、前記本発明のガラスフレーク絶縁テープを用いるこ
とにより、絶縁性並びに機械力に優れたコイルを得るこ
とができ、高信頼性の核融合装置を提供することができ
る。
イル１３およびトロイダル磁場コイル１２の絶縁層とし
て、前記本発明のガラスフレーク絶縁テープを用いるこ
とにより、絶縁性並びに機械力に優れたコイルを得るこ
とができ、高信頼性の核融合装置を提供することができ
る。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば耐部分放電性に優れ、か
つ、大きな機械的歪を受けても高い絶縁破壊強度を有す
る電気絶縁線輪を提供できるので、高電界下で大きな応
力を生ずる過酷な条件で使用される電気機器の絶縁線輪
に好適である。
つ、大きな機械的歪を受けても高い絶縁破壊強度を有す
る電気絶縁線輪を提供できるので、高電界下で大きな応
力を生ずる過酷な条件で使用される電気機器の絶縁線輪
に好適である。
【図１】絶縁シートのＶ−ｔ特性を示すグラフである。
【図２】実施例で用いた絶縁コイルの模式断面図であ
る。
る。
【図３】実施例で用いた絶縁層が２層の絶縁コイルの模
式断面図である。
式断面図である。
【図４】絶縁コイルの曲げ歪−絶縁破壊特性の比較図で
ある。
ある。
【図５】ガラスフレークと集成マイカのモデルコイルに
よる曲げ歪特性のグラフである。
よる曲げ歪特性のグラフである。
【図６】タービン発電機の回転子と固定子の概略図であ
る。
る。
【図７】トカマク型核融合装置の概略図である。
１…コイル導体、２…絶縁層、３…内側の絶縁層、４…
外側の絶縁層、５…回転子、６…固定子鉄心、７…界磁
巻線、８…保持リング、９…固定子巻線、１０…回転鉄
心、１１…真空容器、１２…トロイダル磁場コイル、１
３…ポロイダル磁場コイル、１４…上架台、１６…下架
台。
外側の絶縁層、５…回転子、６…固定子鉄心、７…界磁
巻線、８…保持リング、９…固定子巻線、１０…回転鉄
心、１１…真空容器、１２…トロイダル磁場コイル、１
３…ポロイダル磁場コイル、１４…上架台、１６…下架
台。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 隆徳 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 神谷 宏之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小野田 満 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (56)参考文献 特開 平５−86596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−94614（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25635（ＪＰ，Ａ) 特公 昭38−24731（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 17/60 H01B 3/00 H01F 27/32 H02K 3/32
Claims (10)
- 【請求項１】 シート状絶縁材を裏打材とし、その上に
厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガラスフ
レーク層が積層されていることを特徴とする電気絶縁用
シート材料。 - 【請求項２】 前記ガラスフレークがゾル−ゲル法で作
成されたガラスフレークである請求項１に記載の電気絶
縁用シート材料。 - 【請求項３】 前記シート状絶縁材がガラスの不織布ま
たは織布である請求項１または２に記載の電気絶縁用シ
ート材料。 - 【請求項４】 シート状絶縁材を裏打材とし、その上に
厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガラスフ
レーク層が積層され、かつ、半硬化状の熱硬化性樹脂が
含浸されていることを特徴とする電気絶縁用プリプレ
グ。 - 【請求項５】 前記ガラスフレークがゾル−ゲル法で作
成されたガラスフレークである請求項４に記載の電気絶
縁用プリプレグ。 - 【請求項６】 前記シート状絶縁材がガラスの不織布ま
たは織布である請求項４または５に記載の電気絶縁用プ
リプレグ。 - 【請求項７】 電気絶縁線輪の導体に巻回された絶縁層
が、厚さ０.２〜１μｍ，粒径４０〜２５０μｍのガラ
スフレーク層がシート状絶縁材を裏打材とし、熱硬化性
樹脂が含浸硬化されていることを特徴とする電気絶縁線
輪。 - 【請求項８】 前記ガラスフレークがゾル−ゲル法で作
成されたガラスフレークである請求項７に記載の電気絶
縁線輪。 - 【請求項９】 前記シート状絶縁材がガラスの不織布ま
たは織布である請求項７または８に記載の電気絶縁線
輪。 - 【請求項１０】 固定子と、該固定子のスロット内に設
置された固定子コイルと、該固定子コイルと磁気的に結
合する関係に回転子スロット内に設置された回転子コイ
ルを有し、かつ、前記固定子と同心円関係に回転可能に
保持された回転子とを備えた回転電機において、 前記固定子コイル、もしくは回転子コイルの導体の絶縁
層が厚さ０.２〜１μｍ、粒径４０〜２５０μｍのガラ
スフレーク層がシート状絶縁材を裏打材とし、熱硬化性
樹脂が含浸硬化されているものであることを特徴とする
回転電機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00109294A JP3220319B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 電気絶縁用シート材料，プリプレグおよびそれを用いた電気絶縁線輪 |
| EP94120896A EP0662746B1 (en) | 1994-01-11 | 1994-12-29 | Sheet material for electrical insulation |
| DE69402818T DE69402818T2 (de) | 1994-01-11 | 1994-12-29 | Folienmaterial für elektrische Isolierung |
| US08/370,197 US5691058A (en) | 1994-01-11 | 1995-01-09 | Sheet material for electrical insulation, prepreg and electrically insulated coil using the same |
| CN95101172A CN1071060C (zh) | 1994-01-11 | 1995-01-11 | 一种电绝缘片状材料 |
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|---|---|---|---|
| JP00109294A JP3220319B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 電気絶縁用シート材料，プリプレグおよびそれを用いた電気絶縁線輪 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP00109294A Expired - Fee Related JP3220319B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 電気絶縁用シート材料，プリプレグおよびそれを用いた電気絶縁線輪 |
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| JP (1) | JP3220319B2 (ja) |
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| US9926222B2 (en) * | 2014-03-20 | 2018-03-27 | General Electric Technology Gmbh | Insulation material and a method to produce |
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|---|---|---|---|---|
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| US2458389A (en) * | 1944-09-09 | 1949-01-04 | Deere & Co | Centrifugally controlled planetary gearing |
| DE1005613B (de) * | 1955-07-01 | 1957-04-04 | Licentia Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Nutisolierhuelsen fuer elektrische Maschinen |
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| US3960803A (en) * | 1973-06-22 | 1976-06-01 | Westinghouse Electric Corporation | Flexible nontacky prepreg for bonding coils in high voltage devices and method of making said prepreg |
| FR2540042A1 (fr) * | 1983-02-02 | 1984-08-03 | Pendu Marie | Revetement a base de resine stratifiee et a deux modes d'armature |
| JPH0259452A (ja) * | 1988-08-24 | 1990-02-28 | Seiko Epson Corp | 多孔質ガラスおよびその製造方法 |
-
1994
- 1994-01-11 JP JP00109294A patent/JP3220319B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-29 DE DE69402818T patent/DE69402818T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-12-29 EP EP94120896A patent/EP0662746B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-01-09 US US08/370,197 patent/US5691058A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-01-11 CN CN95101172A patent/CN1071060C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |