JPH01149410A - 変圧変流器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は変圧変流器に関し、特に耐熱衝撃性。

コロナ特性の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は従来の乾式計器用変圧変流器を示す断面図であ
る。乾式計器用変圧変流器は高圧コイル（１）と低圧コ
イル（４）、これらの各コイルの間を絶縁する絶縁材料
（３）、およびこれらの各コイルを一体構造とするため
の注型可能な外被用硬化性合成樹脂（６）、さらには高
圧コイル（１）、低圧コイル（４）の巻線間の層間絶縁
材料（２）および（５）からなっている。

この製造にあたっては従来高圧コイル（１）と低圧コイ
ル（４）の眉間にはクラフト紙、ポリエステルその他の
合成樹脂のフィルム、もしくは不織布さらにはこのよう
な材料と集成マイカシートを貼り合せたものか、あるい
は予めエポキシ樹脂など電気絶縁性にすぐれる合成樹脂
を含浸したものが使用され、マグネットワイヤーの巻回
により構成された白コイルのうち低圧側の外周に高絶縁
性フィルムなどの絶・縁材料（３）を巻回し、隅圧コイ
ルと組合すかあるいは高圧コイルと低圧コイルの間圧絶
縁材料（３）を介在させない状態で完成品金型（図示せ
ず）Ｋ組込み注型可能な外被用硬化性合成樹脂、たとえ
ばエポキシ樹脂を用い減圧注型し、硬化処理を施こして
得られる。この場合高圧フィル（１）は電気特性、とく
にコロナ特性向上のため比較的粘性の低い高絶縁性硬化
性合成樹脂、たとえばエポキシ樹脂を減圧含浸、硬化さ
せることが一般的に行なわれる。また、外被用硬化性合
成樹脂（６）は一般に無機質の充てん剤、たとえば石英
粉末のようなものを大量に含む。この充てん剤添加によ
り外被用硬化性合成樹脂（６）の硬化反応熱を減退させ
、硬化収縮率、熱収縮率を低下させる。その他熱的９機
械的性質を大巾に改良することができるが、その反面粘
性が増大するための含浸性は劣る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のような従来の変圧変流器においては、外被用硬化
性合成樹脂の硬化時に生じる硬化収縮による硬化収縮力
および高圧コイル、低圧コイル、これらの両コイル間に
介在する外被用硬化性合成樹脂あるいは合成樹脂繊維、
合成樹脂フィルムとの熱膨張係数の違いにより発生する
熱応力によりコイルと外被用硬化性合成樹脂との界面の
剥離より成長する円周方向の亀裂、円周応力による半径
方向に亀裂が生じ、コロナ発生の原因となったり短絡現
象を招く問題点があった。また高圧コイルの層間絶縁材
料として使用される天然繊維紙、たとえばクラフト紙、
合成樹脂フィルムたとえばポリエステルフィルム、合成
繊維不織布、たとえばポリエステル不織布さらには前記
層間絶縁材料と集成マイカシートを貼り合せた集成マイ
カ複合シートなどでは予め含浸硬化する高絶縁性硬化性
合成樹脂が次のような理由により十分含浸されない。

即ち、天然繊維紙では繊維の密度が高い。合成繊維フィ
ルムではフィルムを頁通する方向罠は全く含浸が期待で
きない。集成マイカ複合シートでは鱗片状マイカが重な
り合っているため貫通方向への含浸は期待できずまた重
なり合った部分は空隙となる。以上のような樹脂含浸が
十分性なわれない眉間絶縁材料を使用した場合、一般に
は減圧含浸を行なうため未含浸部は減圧空間となりコロ
ナ開始電圧が低いものとなる。また合成繊維不織布のよ
うに樹脂含浸が容易な層間材料ではそれ自体絶縁破壊電
圧が低いため完全に含浸されなげればコロナ発生あるい
は層間絶縁破壊の原因となる。

さらには層間絶縁材料が有機物の場合、マグネットワイ
ヤーとの熱膨張係数の差から温度サイクルにより接触部
はずれを生じ易くコロナ発生の原因となる。またコロナ
発生を生じた場合合成繊維、合成フィルムは一般には熱
可塑性であるため比較的短時間でコロナ劣化を生じ高圧
コイル、低圧コイル間は短絡に至るなどの問題点があっ
た。

この発明は上記のような従来技術の問題点を解消するた
めになされたものであり、樹脂の含浸性が優れ、コロナ
特性が優れ、製造の容易な変圧変流器を得ることを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る変圧変流器は、コイルの１間に、セラミ
ックファイバーシートと、繊維布とからなる複合シート
を介在させたものである。

〔作　用〕

この発明におけるセラミックファイバーシートは熱膨張
係数が低いため熱応力の値が小なることより外被用硬化
性合成樹脂に生ずる亀裂を防止し、コイルとの界面に生
ずる剥離の防止および高圧コイルと低圧コイルの眉間絶
縁材料として合成樹脂の含浸性にすぐれるためコイル全
域に十分含浸され無空隙となるためコロナの発生を防止
し、また万一コロナが発生してもセラミックが耐コロナ
性にすぐれるため機器としての寿命を延長する。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において（１１）は高圧コイル、（１２）は高圧
コイル層間絶縁用のセラミックファイバシー℃ ）７ｇ＊維布としての合成繊維布とから成る複合シート
、（１３）は高圧コイルと低圧コイルの層間絶縁用のセ
ラミックファイバーシートと繊維布としての合成繊維と
から成る複合シート、（１４）は低圧コイル、（１５）
は低圧コイル層間絶縁用のセラミックファイバーシート
と繊維布としての合成繊維布とから成る複合シートであ
る。（６）は外被用硬化性合成樹脂を示す。このような
構造の乾式変圧変流器を製造するにはセラミックファイ
バーシートと合成繊維布から成る複合シートを必要とす
るが、該シートの断面構造の例を第２図に示す。

該複合シー）　（１０）の製法としては合成繊維布（１
０ａ）、例えばポリエステル樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、アクリル樹脂繊維などの織布、あるいは不繊布の片
面に電気絶縁性にすぐれた溶剤形ワニス、あるいは無溶
剤型ワニスをセラミックファイバーシート（１０ｂ）の
重量に対し５〜５０％となるように塗布し、その上にセ
ラミックスファイバーシート（１０ｂ）を重ねてそのま
まかあるいは少しの圧力をかけて貼り合わせ、溶剤の蒸
散またはワニスの硬化反応を進ませるべく該ワニスに適
した温度のもとに所定の時間処理した後巻取る。

上記セラミックファイバーシートとしては、例えばアル
ミナファイバー、クォーツファイバーなどを用いること
ができ、これらは例えば特開昭６０−８１３９８号公報
、特開昭６０−８１３９９号公報などに示された方法で
得ることができる。

上記のようにして得られたセラミックファイバーシート
と合成繊維布とから成る複合シー）　（１Ｇ）を低圧コ
イル層間絶縁（１５）としマグネットワイヤーを巻回し
て低圧コイル（１４）を得る。

つぎにこの低圧コイル（１４）の外周に該複′合シー）
　（１０）を所定の絶縁距離となるよう巻回し、低圧コ
イル（１４）と低圧コイルと高圧コイルの層間を絶縁す
る絶縁層（１３）が一体となったものを得る。さらに該
一体巻体の外周に複合シー）　（１０）を層間絶縁材料
としマグネットワイヤーを巻回し、低圧コイル（１４）
、低圧コイルと高圧コイルの間絶縁層（１３）、高圧コ
イル（１１）が一体となったコイル巻体を得る。なお低
圧コイル、高圧コイルをそれぞれ巻回し複合シートの巻
回層を絶縁層として介在させる方法でもよＸ、Ｘはもち
ろんである。

このよう圧して得られたコイル体を完成品金型に組込み
低圧コイル（１４）高圧コイル（１１）の巻線間、巻線
層間および低圧コイル（１４）と高圧コイル（１１）の
間の絶縁用該複合シートの空隙に含浸可能な無機質の微
粒光てん剤、例えば石英粉な゛どを含有する比較的低粘
度の外被用硬化性合成樹脂例えばエポキシ樹脂配合組成
物を減圧下において注入し熱硬化処理、脱型処理を施こ
すことにより目的とする乾式変圧変流器が得られる。

このような構造および方法で製造された乾式変圧変流器
において高圧コイル（１１）と低圧コイル（１４）間に
介在する絶縁層は外被用硬化性合成樹脂（６）の含浸さ
れたセラミックファイバーシートと合成繊維から成る複
合シー［１であり核層はセラミ、ツクファイバーシート
が大部分を占めるためその熱膨張係数は３０　Ｘ　１０
−’　Ｃｍ／’Ｃ以下であること、および核層は該複合
シートが強固に接触した状態で巻回されているため高圧
コイル（１１）を低圧コイル（１４）の間に発生する熱
応力は低く、また含浸、注型された外被用硬化性合成樹
脂（６）の硬化時に発生する硬化収縮応力も低いため高
圧コイルと低圧コイル（１４）と外被用硬化性合成樹脂
（６）の剥離が防止できその成長による円周方向の亀裂
を防止できる。また、高圧コイル（１１）と低圧コイル
（１４）の巻回において該コイル層間の複合シート（１
２）および（１５）について説明すれば従来の合成樹脂
フィルム、合成繊維布であれば高絶縁性合成樹脂の含浸
、注型時に生ずる微細ボイドあるいは異物等不純物の存
在から誘起される局部高電界により絶縁体中Ｋ　ｆ！！
子が加速されこれが合成樹脂フィルムあるいは合成繊維
を化学的に劣化せしめ絶縁破壊に至るがセラミックファ
イバーシートの場合このような劣化現象の進展速度は小
さく長期にわたり若し該複合シートの合成繊維が劣化し
てもコイル巻回層間に一定の絶縁距離が保たれるため電
気的絶縁破壊に対し高い耐性を示す。

さらに該複合シートを構成するセラミックファイバーシ
ートおよび合成繊維布はクラフト紙２合成樹脂フィルム
、集成マイカシートなどにくらべ高絶縁性合成樹脂の含
浸性にすぐれているため微細ボイドの無い絶縁組織が得
られコロナ特性にすぐれ、また含浸、注型処理時間も短
縮することが可能である。該複合シートの構成について
はセラミックファイバーシートと合成繊維布の組合せを
いかなるものとしても同じような効果の得られることは
勿論のことである。

さらに上記実施例では、複合シートを構成する繊維布と
して合成繊維布を用いる場合について説明したがこれに
限定されるものではない。例えば、ガラスファイバー、
クォーツファイバーなどの無機繊維布（織布または不織
布）であっても差支えない。この場合、セラミックファ
イバーシートも無機物であるため、複合シートの熱膨張
係数は１５　Ｘ　１　Ｇ−’　ｃｍ／’Ｃ以下と小さく
テキル。

ところで上記実施例では、この発明を乾式計器用変圧変
流器に適用する場合について説明したが電力用変圧変流
器、油入り変圧変流器のいずれにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によれば、変圧変流器にお
いて、コイルの層間にセラミックファイバーシートと繊
維布とから成る複合シートを用いて構成したことにより
、樹脂含浸性がすぐれ、熱膨張係数が小さく、従って亀
裂、剥離を防止し、コロナ特性を大巾に改良することが
でき、しかも製造が容易であるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による乾式変圧変流器を示
す断面図、第２図はこの発明の実施に用いるセラミック
ファイバーシートと合成繊維布から成る複合シートの一
例を模式的に示す断面図、第３図は従来装置を示す断面
図である。 図忙おいて、（１１）は高圧コイル、（１４）は低圧コ
イル、（１２）、（１３）、（１５）は複合シートであ
る。 なお、各図中同一符号は同一もしくは相当部分を示す。 第１図 １１、高Ｆｉ］イし １４　電圧コイＩし 第２図 第３図 手続補正書 昭和６３年７月２１　日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コイルの層間にセラミックファイバーシートと繊
   維布とから成る複合シートを介在させたことを特徴とす
   る変圧変流器。
2. （２）繊維布は、合成繊維布であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の変圧変流器。
3. （３）繊維布は、無機繊維布であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の変圧変流器。