JPH0348411A - モールド変成器の製造方法 - 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、電力用モールド変威器やモールド計器用変
威器などのモールド変戒器の製造方法に関する． 〔従来の技術〕 モールド変威器は鉄心とこの鉄心に巻装された複数の巻
線とからなり、巻線単独でモールドされるものも、又は
鉄心と巻線とを一体にモールドされるものなどモールド
変成器の大きさや横威に応じた最適な製造方法が採用さ
れる． モールド変威器の巻線は一般にマグネットワイヤを軸方
向又は半径方向に積層して略円筒状に巻回され、積層さ
れたマグネットワイヤ間は適宜シート状のｗＡ縁材が挿
入される．マグネットワイヤも絶縁被覆されているのが
普通である．このようなＳ線をモールド処理する方法は
、まず、未含浸ｔ！１線を注型金型にセントし、液状の
注型樹脂等のモールド材を注型後硬化処理して製造され
る．この場合、ｍｓｉシ一ト層がシート状ｗＡ縁材料で
幾重にも積層されているのでモールド材の粘度が高いと
絶縁シート層や層コイルの深部までモールド材を含浸さ
せるのが困難であり、注型後も空隙がモールドＳ＊内部
に残存しやすい．空隙がモールド巻線内部に存在してい
ると、空隙中で発生する部分放電によって絶縁劣化や絶
縁破壊が起こりやすくなり、モールド巻線の寿命が短く
なる．このために、従来は絶縁シート層の材料とじてク
レープｍｕ紙や低密度の不織布などを介在させ、そのし
わや繊維の隙間によってモールド材の含浸遣路を確保す
ると共に、粘度を下げるためにあらかじめ充填材粉末を
含まない熱硬化性樹脂を巻線に含浸して一旦固化させ（
第１段注型工程）、その後さらに外装モールド材を注型
し固化させる（第２段注型工程）という方法が採用され
ている．第４図は従来方法による樹脂モールド巻線の一
例を示す片側断面図であり、一次壱ｗＡ１１と二次巻＆
ｉｌｌ２との間．および二次巻線１２の各層コイル１２
Ａ．１２Ｂ，　１２ｃの間はクレープ絶縁紙や手織布な
どのシート状材料を巻回した絶縁シ一トｊ１１２ＯＡ，
２０Ｂ．２０Ｃが介装され、絶縁シート層２００，壱枠
３を介して第１段注型用の仮金型にセントされ真空乾燥
後、充填材粉末を含まない熱硬化性樹脂、たとえばエポ
キシ樹脂が壱線ｌの各層コイルおよび各絶縁層に真空含
浸され硬化処理されることによって第１段注型１１４１
が形威され、仮金型から離型後、樹脂含浸された絶縁シ
ート層２を含む壱線１０はさらに第２段注型用の本金型
に壱枠３を介してセットされ、エポキシ樹脂やゴム材料
等の外装モールド材が注入され硬化処理によって第２段
注型層４２が形威され、２層の注型層に覆われた樹脂モ
ールド巻線が得られる． 注型工程を上述のように２段にしている理由は、絶縁シ
ート層２に充分にモールド材を含浸するためであり、層
コイルや絶縁シート層への含浸抵抗をできるだけ低くし
ておく必要があるので、第１段注型において充填材粉末
を含まない樹脂を真空含浸し空隙を除去している． 〔発明が解決しようとする課題〕 従来方法における巻ｍｌ内の絶縁シート層２の樹脂含浸
通路としてはクレープ絶縁紙のしわや不織布の繊維間隙
などであるが、この通路が微小空間である上に、ジグザ
グに曲がり管抵抗が非常に高いので、真空中で樹脂を注
型し、注型後も仮金型の外部より樹脂を加圧するなどの
工夫がなされているが、注型樹脂材の動粘度が充填材粉
末を含まない状態でも５００〜６００ｃＰ（センチポア
ズ）程度あり、充分に空隙を除去することはできなかっ
た．したがって従来巻線では一次巻！１１と二次巻ｖＡ
１２との間や各層コイル１２Ａ，１２Ｂ．１２ｃ間の絶
縁寸法をある程度厚くしておき、空隙が多少存在しても
使用状態では部分放電が生しないようにすると共に、大
きな空隙の残存するモールド＠線は部分放電試験によっ
てスクリーニングしていた． また、従来壱線では第１段注型層４ｌに充填材粉末を含
ませていないので、線膨張係数が一次巻線ｌ１や二次Ｉ
ＪＩｌ２に使われているマグネントワイヤ材である銅の
それと比べると大きく、温度変化による熱応力の発生に
よって第１段注型層４ｌの１４裂や剥離が起き、モール
ド巻線の寿命が短くなるという欠点があった． さらに、従来方法では製造工程が２段注型であるために
、注型金型として仮金型と本金型の２種類を用意しなけ
ればならないという欠点もあった．この発明の目的は、
内部の空隙がほとんど除去され、かつ亀裂や＃離の生じ
にくい信頼性の高いモールド巻線を得ることにある． 〔課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、この発明によれば、モール
ド処理前の巻線だけ又は鉄心と巻線とが一体に威形され
た変威器を注型金型に収納して真空乾燥処理し、真空を
維持した状態で低粘度の絶縁液体を前記注型金型に注入
し、次いで化学組成が前記絶縁液体と同系統でかつ比重
が前記絶縁液体よりも大きく弾性を有する外装モールド
材を前記注型金型の下部から注入して前記ｍ縁液体と置
換Ａラ犬イｒコ し、その後外装モールド材の［処理するものとする． 〔作用〕 上記手段において、注型金型に収納した巻線に低粘度の
絶縁液体，例えばシリコーン油を真空含浸することによ
り、絶縁液体の含浸通路が繊維の隙間などのように狭く
ても巻線の絶縁シート層や層コイル部へ絶縁液体が充分
に含浸され空隙のほとんど除去されたモールド巻線を得
ることができる．しかも、含浸されたｗＡ緑液体の絶縁
耐力は空隙のそれに比べて非常に高いので、モールド巻
線内での部分放電は発生しなくなる． また、絶縁液体の注入された注型金型に、化学的＆ｌ戒
がその絶縁液体と同系統でかつ比重が絶縁液体のそれよ
り高い外装モールド材を注型金型の底部より注入するこ
とにより、注型金型内の巻線外側の絶縁液体は外装モー
ルト′材の比重より小さいので注型金型の上部へ吐出さ
れ、外装モールド材が硬化した後は注型金型内のＳ線内
部には絶縁液体が含浸された状態を保持して、Ｓ線外側
がゴム弾性を有する外装モールド層で覆われたモールド
巻線を得ることができる．この絶縁液体およびゴム弾性
を有する外装モールド層のもっている柔軟性によって、
温度変化によって生ずる巻線内部の熱応力を吸収しモー
ルド層の亀裂や剥離をなくすことができる．さらに、絶
縁液体と外装モールド材との組成を化学的に同系統とす
ることにより、外装モールド材が同系統の絶縁液体を多
少吸収する性質を有するので、注型金型内において絶縁
液体でぬれた界面となる′４！線外周は外装モールド材
とよく接着し、内部の巻線を外装モールド材でしっかり
と固着させたモールド巻線を得ることができる． また、注型金型に絶縁液体を注入した後、外装モールド
材で置換するので、従来方法と異なり注型金型は本金型
のみで済むと共に鉄心を含めた全モールド形のＳ線も鉄
心に巻装した状態で注型金型にセントし一括してモール
ドすることができる．〔実施例〕 以下この発明を実施例に基づいて説明する．第ｌ図は実
施例方法における巻線の注型状態を示す断面図、第２図
は実施例方法における複数の巻線がＳ装された鉄心全体
の注型状態を示す断面図、第３図は実施例方法によって
製造されたモールド巻線の片側断面図であり、第４図と
同じ部材には同一参照符号を用いることにより詳細な説
明を省略する． 第１図において、未含漫Ｓ線１を壱枠３を介して注型金
型６にセントして真空乾燥した後、真空を維持した状態
で絶縁液体５を注型金型６に注入して壱線１に真空含浸
すると共に注型金型６内をｖＡ縁液体５で充満させ、し
かる後に外装モールド材４を注入口７０よりバルプ７を
介して注型金型６の底部より注入する．注型金型６内の
Ｓ線ｌの外側のｌ！ｌ＆！液体５は外装モールド材４の
比重より小さいので注型金型６の上部へバルプ８を介し
て吐出口８０より吐出される．注型金型６内に充填され
た後、外装モールド材４を固形化処理することによりモ
ールド巻線が形威される． 第２図においては、鉄心９にＳ装された２つの未含浸巻
線１０１．１０２全体をスペーサｌ３を介して注型金型
６１にセントし、第１図において説明した方法とまった
く同様にして注型することにより、巻Ｍ　１０１および
１０２には絶縁液体５にて含浸され、巻線１０１，１０
２および鉄心９の外周は外装モールド材４にて覆われた
全モールド形のｔ！線を形成することができる． 第３図においては、一次巻線１１や二次巻線１２の層コ
イルｌ２＾，　１２８．　１２Ｃの間には絶縁シート層
２ＯＡ２０８．　２０Ｃが介装され、絶縁シート層２０
０．１！１枠３を介して第１図の注型金型６にセットさ
れ、低粘度の絶縁液体５，たとえばシリコーン油を真空
含浸して絶縁体が含浸された＋ＵＳＯを形威し、しかる
後に化学的Ｕ戒が絶縁液体５と同系統でかつ比重が絶縁
液体５のそれより大きい外装モールド材４たとえばシリ
コーン油に対してシリコーンゴムを注型金型６の底部よ
り注入して注型金型６内の壱線５０外側の絶縁液体５と
置換し、注型金型６内に充填された外装モールド材４を
硬化処理（たとえばシリコーンゴムの場合、室温で２４
時間放置）することによりゴム弾性を有する外装モール
ド１１４０を形威する． 絶縁液体５と外装モールド材４の材料例としては、たと
えばシリコーン系．エボキシ系がある。

第１表はそれらの材料名とそれぞれの比重を示した特性
表であり、いずれも絶縁液体５の比重は外装モールド材
４のそれよりも小さいものが選ばれる． 第１表 また、絶縁液体５はその粘度が低く、たとえばシリコー
ンオイルの動粘度は５０ｃＰ，ゲル化する前のエボキシ
ゲルのそれは２００〜３００ｃＰ程度である．したがっ
て、絶縁シート層２内へは容易に含浸され、従来絶縁シ
ート材としてクレープ絶縁紙や不織布などを用い含浸し
やすくなるように工夫していたのが、この発明による材
料例では絶縁シート層２の材料として普通のクラフト絶
縁紙を用いても充分に繊維間を含浸させることができる
．また、絶縁液体５および外装モールド材４として、シ
リコーン系やエポキシ系など化学的＆ｌ或が同系統の材
料を選ぶことにより、外装モールド材４が同系統の絶縁
液体５を多少吸収する性質を持つので、注型金型内にお
いて絶縁液体５でぬれた界面となる層コイル１２Ｃの外
径側や絶縁シート層２の両端部などは外装モールド材４
とよく接着し、内部の壱線５０が外装モールド層４０で
しっかり固着させたモールドｔＬｗＡを形成する． ！！線５０に含浸している絶縁液体５は外装モールド層
４０の硬化処理後、シリコーンオイルの場合は液状のま
まであり、一方エポキシゲルの場合はゲル状態．すなわ
ち寒天のように軟らかい状態にある．さらに、巻線５０
の外周はゴム弾性を有する外装モールド材４にて覆われ
るので、その柔軟性によって温度変化による熱応力を吸
収し、モールド巻線の亀裂や剥離をなくすことができる
．第２表は実施例方法になるモールド巻線の一次，二次
ｔＩ＆ｌ間絶縁シート層の部分放電開始電圧を従来方法
になるモールド＠線のそれと比較して示す特性表であり
、実施例ｌおよび２は第ｌ！！におけるシリコーン系お
よびエポキシ系注型材料をそれぞれ用い、第３図におけ
る絶縁シート層２０＾の厚みを１０ｍにすると共に、比
較例は第４図における絶縁シート層２ＯＡの厚みを１０
ｍにした例を示したものである． 第２表 第２表において、部分放電開始電圧が高い程、モールド
巻線内の空隙の大きさが小さく、かつ数が少ないことを
示すが、比較例に比べて実施例の部分放電開始電圧はほ
ぼ３倍高く、実施例方法による絶縁液体５の含浸特性が
非常に良好であることが実証された． 〔発明の効果〕 巻線単独または鉄心に１！装された巻線全体を注型金型
に収納して真空乾燥処理した後、真空を維持した状態で
低粘度の絶縁液体を注型金型に注入して巻線に真空含浸
し、しかる後に化学的組成が絶縁液体と同系統で比重が
絶縁液体より大きい外装モールド材を注型金型の底部よ
り注入して注型金型内の！！線外側の絶縁液体と置換さ
せる．外装モールド材が注型金型内に充填された後硬化
処理することによりゴム弾性を有する外装モールド層を
形威する．その結果、絶縁液体の粘度が低いので！！線
の絶縁シート層や層コイル部への含漫性が良くなり、従
来技術では含浸通路の大きいクレープ絶縁紙や不織布な
どの材料を絶縁シート層に使用しても充分に含浸するこ
とができず空隙が残存しやすかったのを本発明の方法に
よって絶縁シート層として普通のクラフト絶縁紙を用い
ても空隙がほとんど除去され、したがって部分放電開始
電圧の高いモールド巻線を提供することができ、巻線を
コンパクト化できる効果が得られる．また、鞄縁液体お
よびゴム弾性を有する外装モールド材による柔軟性に゛
よって、温度変化によって生ずる巻線内部の熱応力が吸
収され、モールド壱線内の亀裂や剥離が生じにくくなる
ので、従来装置より寿命が長く、したがって絶縁信頼性
の高いモールド巻線を得ることができる． さらに、従来技術では樹脂の含浸を良くするために２段
注型が行われ、仮金型と本金型の２種類を準備する必要
があったのをこの発明では本金型のｔｍ＊だけで済むと
いう利点が得られると共に、鉄心を含めた全モールド形
の巻線もこの発明による方法で行うことができるという
効果も得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は実施例方法における互いに異なる
Ｓ線の注型状態を示す断面図、第３図は実施例方法によ
って製造されたモールド巻線の片側断面図、第４図は従
来方法によって製造されたＳ線の片側断面図である． １，１０１，１０２　　Ｆ未含浸の巻線、１ｌ：一次Ｓ
″４ｌＡ、１２：二次巻線、１２Ａ，１２８．１２Ｃ　
　：　Ｊｉコイル、２．２ＯＡ，２０Ｂ，２０Ｃ．２０
Ｄ　　：絶縁シート層、３：巻枠、４：外装モールド材
、４０：外装モールド層、５：絶縁液体、５０：絶縁液
体で含浸された巻線、６．６１　：注型金型、６０．６
２　：金型上蓋、７．８：バルブ、７０：注入口、 ８０：吐出口、 ９　： 鉄心、 ｌＯ：樹脂で含漫さ れた巻線、 ｌ３：スペーサ、 ４ｌ　： 第 １段注型層、 代ノヱ人ｆｎコー１ 山 ロ 巖 第１図 第２ 図 １ ｊＦ．名浸濁壱線 １１ 一，【嬰謀 １２ ニシズニ）ｔ−４ヒｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）モールド処理前の巻線だけ又は鉄心と巻線とが一体
   に成形された変成器を注型金型に収納して真空乾燥処理
   し、真空を維持した状態で低粘度の絶縁液体を前記注型
   金型に注入し、次いで化学組成が前記絶縁液体と同系統
   でかつ比重が前記絶縁液体よりも大きく弾性を有する外
   装モールド材を前記注型金型の下部から注入して前記絶
   縁液体と置換し、その後外装モールド材の硬化処理する
   ことを特徴とするモールド変成器の製造方法。