JPH03128637A - 高圧回転機コイル - 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、高圧回転機の固定子コイルの絶縁に関する
。

【従来の技術】

３ｋｖ以上の誘導電動機及び発電機などの高圧回転機固
定子コイルの絶縁は、大別すると２つに分類される。１
つは対地絶縁層を形成するマイカテープに予め樹脂を一
定量保持させ、そのテープを素線導体束上に巻付け、そ
の後加熱、加圧して対地絶縁層を得るプリプレグ絶縁で
ある。もう１つは、樹脂がほとんど入っていないマイカ
テープを素線導体束上に巻付け、その後真空引、加圧含
浸によりマイカテープ中に樹脂を含浸し、さらに硬化せ
しめて対地絶縁層を得る樹脂含浸がある。 また樹脂含浸絶縁の中には、単一コイル毎に製作する方
法と、真空引、加圧含浸する前に、未含浸コイルを鉄心
スロット内に収め、コイル口出し線。 渡り線などを結線し、未含浸の固定子巻線を形戒させた
後、真空槽内で真空引及び加圧含浸、さらに加熱硬化さ
せるいわゆる全含浸絶縁がある。 第４図は、従来の全含浸絶縁による高圧コイルの断面図
である。第４図において、素線導体を束ね亀甲状に底形
した素線導体束ｌにガラスクロス。 フィルム及び手織布などの裏打基材にマイカを貼り合わ
せたマイカテープを電圧クラスに応じて巻回して対地絶
縁層であるマイカテープ巻層２を形成する。この段階で
はマイカテープ中には貼り合わせの樹脂のみである。そ
の後、対地絶縁層２と鉄心との間で発生する部分放電及
びスロット放電を防止するために外部コロナ防止層３と
して、半導電性テープあるいはシートが鉄心スロット長
とほぼ同じ範囲に巻回される。その後さらに外部コロナ
防止層３の末端には、エンドコロナ防止層が施される。 このようにしてできた未含浸亀甲コイルを鉄心スロット
内に挿入し、口出し線、渡り線などを接続し、固定子巻
線を形成し、その後鉄心とコイルとを一体にして真空槽
内で真空引及び熱硬化性エポキシ樹脂を加圧含浸、さら
に硬化して固定子コイルの対地絶縁層２を得るのが、全
含浸絶縁の例である。 この全含浸絶縁では、予め対地絶縁層を硬化成形し、絶
縁寸法が整い完全にできあがった固定子コイルを鉄心ス
ロット内に挿入するわけではないので、外部コロナ防止
層と鉄心との接触状態が必要となる。例えば鉄心スロッ
トに挿入する未含浸亀甲コイルの幅寸法が、鉄心のスロ
ット幅寸法に対して極端に狭い場合には、第５図に示す
通りとなる。第５図は第４図の高圧コイルが鉄心に挿入
された状態を示す図である。つまり、鉄心スロッｈ４ａ
に対して、素線導体束１、対地絶縁層２及び外部コロナ
防止層３からなるコイルが、変形した形で挿入され、外
部コロナ防止層３と鉄心４との接触面積が減少するとと
もに鉄心４とコイルとが正規の形で一体化されないこと
になる。 このような状態で固定子コイルが形成されると、外部コ
ロナ防止層３が局部加熱して焼損することや、長期間の
運転時の電磁振動でコイルが振動し、鉄心４と外部コロ
ナ防止層３間でスロット放電が生ずる危険性がある。ス
ロット放電が生ずると固定子コイルの対地絶縁層２は、
絶縁層表面から浸食され、ついには対地絶縁Ｎ２が破壊
し、重大な損害を被ることになる。

【発明が解決しようとする課題】

上記のごとく、全含浸絶縁による高圧回転機コイルにい
て、鉄心スロットとコイルとの隙間が大きいと、鉄心ス
ロット内にコイルが変形された状態に配置されることに
なり、鉄心と外部コロナ防止層との接触面積が低下し、
外部コロナ防止層の局部加熱や、運転時の電磁振動でコ
イルが振動し、スロット放電が発生する危険性がある。 この発明は、鉄心スロット内で鉄心とコイルの外側の外
部コロナ防止層との隙間をなくし、コイルと鉄心とを密
着させる高圧回転機のコイルを提供することを目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記目的は、素線導体束上に複数巻回された未含浸のマ
イカテープ巻層と、このマイカテープ巻層の外側に巻回
された外部コロナ防止層と、この外部コロナ防止層の末
端に施されたエンドコロナ防止層とを備えた未含浸コイ
ルを形成し、この未含浸コイルを鉄心スロット内に挿入
して結線した後、この未含浸コイルと鉄心とを一体にし
て真空槽内で真空引及び熱硬化性樹脂を加圧含浸させ、
さらに硬化させてなる高圧回転機コイルにおいて、前記
マイカテープ巻層の外側の少なくともコイル側面に樹脂
含浸膨張材を添わせ、さらにその外側に外部コロナ防止
層をゆるく巻いて未含浸コイルを形成し、この未含浸コ
イルを鉄心スロット内に挿入して結線した後、この未含
蓄浸コイルと鉄心とを真空槽内で真空引及び熱硬化性樹
脂を加圧含浸させ、さらに硬化させることによって達成
される。

【作　用】

マイカテープ巻層の外側の少なくともコイル側面に樹脂
含浸膨張材を添わせ、さらにその外側に外部コロナ防止
層をゆるく巻いて未含浸コイルを形成し、この未含浸コ
イルを鉄心スロット内に挿入して結線した後、この未含
浸コイルと鉄心とを真空槽内で真空引及び熱硬化性樹脂
を加圧含浸させ、さらに硬化させるので、樹脂含浸膨張
材は、鉄心スロットと未含浸コイルとの隙間に応じて膨
張し、樹脂を保持し隙間を埋める。これによって、マイ
カテープ巻回層と樹脂含浸膨張材とは一体となり、対地
絶縁層を増すことができ、さらに樹脂含浸膨張材上に施
しである外部コロナ防止層は、樹脂含浸膨張材が膨れて
内部から押し出され、鉄心スロットに密着するようにな
り、外部コロナ防止層と鉄心との接触状態が良好となる
。

【実施例】

以下図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明の実施例による高圧回転機コイルが鉄心スロ
ットに挿入された状態を示す断面図、第２図はこの発明
の他の実施例による高圧回転機コイルが鉄心に挿入され
た状態を示す断面図である。第１図において、素線導体
束ｌ上にガラスクロス、フィルムあるいは不織布からな
る裏打基材上にマイカテープ巻層２を形成させる。その
上に樹脂含浸膨張材７をコイルの側面に添わせて配置さ
せる。また長さはスロット長あるいは後に巻回する外部
コロナ防止層３の長さとほぼ同じ長さとする。ここで用
いる樹脂含浸膨張材７としては、厚さが０．１　ｍｍ〜
２閣程度のマット状で樹脂を含浸した際に膨張して厚さ
が増すものでよく、通常ガラス繊維などの絶縁繊維と半
硬化性の樹脂及び硬化触媒から構成されており、例えば
インボルタ社製のＰＯＲＯＭＡＴＯ７４７でもよい。こ
の樹脂含浸膨張材７は縛束はゆるくガラステープなどの
絶縁テープで縛束してもよいが、外部コロナ防止層３の
半導電性の外部コロナ防止テープあるいはシートそのも
のを縛束用として用いても良く、マイカテープ巻層２の
上に配置された樹脂含浸膨張材７は外部コロナ防止層３
でゆるく縛束される。さらに、外部コロナ防止層７の端
部にはエンドコロナ防止層が施される。 このように構成された未含浸コイルを鉄心スロット４ａ
内に２層に入れ、眉間にインターレヤー６及び鉄心スロ
ワ）４ａの入口に楔５を取りつけてコイルを固定し、未
含浸コイルを外部で結線し、固定子巻線を形成させた後
、鉄心４と未含浸コイルとを一体として、真空槽内で真
空引及びエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を加圧含浸さ
らに加熱硬化を行う、樹脂含浸した際に、樹脂含浸膨張
材７は厚さ方向に約５倍程度まで膨張することから、コ
イル側面のマイカテープ巻層２と外部コロナ防止Ｎ７と
の間の隙間は埋められ、さらに外部コロナ防止層３は、
鉄心スロワ）４ａの面に密着して全面的に接触するよう
になり、鉄心スロット内に隙間がなくなる。 第２図の実施例において、マイカテープ巻層２′と外部
コロナ防止層３との間にコイル全周にわたり樹脂含浸膨
張材７を挿入する。これによってコイルと鉄心４及び楔
５を隙間なく固定することができ、第１図の実施例より
さらに外部コロナ防止層３と鉄心４との接触を完全にす
ることができる。 第３図は高圧回転機コイルの印加電圧と最大放電電圧と
の関係を示す図である。第３図は、定格電圧クラス１ｌ
ｋｖの模擬鉄心（実機を想定したコイルピッチとスロッ
ト角度とを有する鉄心）を用いた全含浸コイルとして、
第１図の実施例のごとくコイル側面のみに樹脂含浸膨張
材を用いたコイルＡ、第２図の実施例のごとくコイル全
周にわたり樹脂含浸膨張材を用いたコイルＢ、樹脂含浸
膨張材を用いず鉄心とコイルとの隙間を片側０．８園と
した従来例のコイルＣとを製作した。 ３種類のコイルの初期の最大放電電荷の電圧特性はほぼ
同じであったが、加速度３Ｇの振動と定角電圧の１．５
倍の電圧を同時に加え３ケ月経過後の特性は第３図の通
りであった。第３図かられかるように、この発明の実施
例によるコイルＡ及びＢに比べ、従来例によるコイルＣ
の最大電荷の電圧特性は悪化しており、印加電圧４ｋｖ
から急に放電電荷が上昇していて、鉄心４と外部コロナ
防止層３との電気的接触は悪く、外部コロナ防止層３の
損傷が示唆され、鉄心を分解してコイルのコロナ放電を
観察することによっても損傷が確認された。これに対し
て、この発明によるコイルＡ及びコイルＢは、分解観察
によっても特に異常は認められなかった。

【発明の効果】

この発明によれば、マイカテープ巻層と樹脂含浸膨張材
とは一体となり、対地絶縁層を増すとともに、外部コロ
ナ防止層は樹脂含浸膨張材が膨張して内部から押し出さ
れて鉄心スロット内に密着するので、外部コロナ防止層
と鉄心との電気的接触が良好となり、外部コロナの発生
を防止できる。 この発明によれば、外部コロナ防止層と鉄心との隙間の
ない高圧回転機コイルを容易に製作できて、コイル製作
のための作業能率を向上させる。このコイルは保守が簡
単で、かつ安定した運転をすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による高圧回転機コイルが鉄心スロッ
トに挿入された状態を示す断面図、第２図はこの発明の
他の実施例による高圧回転機コイルが鉄心スロットに挿
入された状態を示す断面図、第３図は高圧回転機コイル
の印加電圧と最大放電電荷との関係を示す図、第４図は
従来例による高圧回転機コイルの断面図、第５図は第４
図の高圧回転機コイルが鉄心スロットに挿入された状態
を示す断面図である。 １：素線導体束、２：対地絶縁層であるマイカテープ、
３：外部コロナ防止層、４：鉄心、４ａ：鉄心スロット
、５：楔、６：インターレヤー７：樹脂含浸膨張材。 笥 ３ 蛤 箪 図 雷 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）素線導体束上に複数巻回された未含浸のマイカテー
   プ巻層と、このマイカテープ巻層の外側に巻回された外
   部コロナ防止層と、この外部コロナ防止層の末端に施さ
   れたエンドコロナ防止層とを備えた未含浸コイルを形成
   し、この未含浸コイルを鉄心スロット内に挿入して結線
   した後、この未含浸コイルと鉄心とを一体にして真空槽
   内で真空引及び熱硬化性樹脂を加圧含浸させ、さらに硬
   化させてなる高圧回転機コイルにおいて、前記マイカテ
   ープ巻層の外側の少なくともコイル側面に樹脂含浸膨張
   材を添わせ、さらにその外側に外部コロナ防止層をゆる
   く巻いて未含浸コイルを形成し、この未含浸コイルを鉄
   心スロット内に挿入して結線した後、この未含浸コイル
   と鉄心とを真空槽内で真空引及び熱硬化性樹脂を加圧含
   浸させ、さらに硬化させてなることを特徴とする高圧回
   転機コイル。