JPH04125910A - 推進コイルの層間絶縁構造 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、磁気浮上式鉄道における軌道に設置
される推進コイルの層間絶縁構造に関する。

（従来の技術） 一般に、磁気浮上式鉄道における軌道に使用されるコイ
ルは、大別して車上側コイルと地上側コイルに分けられ
る。前者の車上側コイルは超電導コイルであり、後者の
地上側コイルは推進コイルと浮上案内コイルである。

上記推進コイルは導体を矩形若しくはレーストラック状
（楕円形）に巻回したＵ相、■相、Ｗ相の三相からなる
大形のコイルであり、しかも、十数ｋＶクラスの交番電
位が加わる絶縁コイルである。又、この推進コイルには
、車両が通過する際の電磁振動及び風圧等の機械振動的
なストレス、屋外に晒されることによる環境的なストレ
ス、あるいは高電圧印加による電気的ストレスが常に重
畳して加えられるため、安全性や信頼性のある高度の絶
縁性が望まれている。

従来、この種の磁気浮上式鉄道における軌道に設置され
る推進コイルは、機械的に構成に優れ、豐埃や汚損に対
しても強く、しかも、電気的特性にも優れた絶縁構成手
段として、量産性にも優れた注型樹脂モールド手段が一
般的に採用されている。

（発明が解決しようとする課題） 注型樹脂モールド方法は画一的な形状でかつ寸法精度を
必要とし、機械的な構造を得るための絶縁構成方法とし
て特長を発揮する。推進コイルの注型樹脂モールドには
注型用の金型と無機充填材を混合した注型樹脂及び注型
樹脂とともにモールドされるコイルが供用される。即ち
、注型樹脂モールド手段は、注型用の金型にコイルを所
定位置に収納し、この金型ごとコイルを約８０乃至１４
０℃程度に予熱し、溶解脱泡した注型樹脂を真空又は常
圧にて静かに金型内に規定量注入して加圧又は常圧にて
加熱硬化する。一般に、この種の加熱硬化手段は、離型
効率を高めるために、−次、二次硬化に分けられる。こ
の−次硬化は金型内で数時間たけ掛けて行われ、一定の
硬度に達すると、注型樹脂に包まれたモールドコイルを
金型中より取出して、加熱乾燥炉の中で約１０乃至２４
時間程度の二次硬化が施こされる。このように上述した
注型樹脂モールド手段は、フィルのすべての機械的な構
成を注型樹脂のみに依存するため、コイルと注型樹脂の
熱膨張、あるいはコイル層間絶縁層端のシャープエツジ
、つまり、推進コイルの通電ヒートサイクルによる亀裂
（クラック）及び電磁振動による亀裂が入り易くなり、
これに起因して、推進コイルとしての絶縁性能を失い、
火災等の事故を誘発するおそれがある。

そこで、上記事故を防止するために、いくつかの対策が
施こされる。１つは注型樹脂中にシリカ等の無機粉末を
充填材として混入し、コイルとの熱膨張差を少なくする
ようにしている。他の亀裂予防策としては注型樹脂に残
留応力が集中しないコイル形状を考慮する等の工夫がな
される。しかしながら、注型樹脂の亀裂を完全に防止す
ることは困難である。特に従来推進コイルは前述したよ
うに高耐電圧絶縁構成を施こす必要上断面第２図に示す
ような堅固な層間絶縁シート１１を全眉間に入れなけれ
ばならない。層間絶縁の構成には生産性を考慮し、コイ
ル巻線時、線材２２と同時に巻き込まれて層間絶縁層を
形成する。この場合層間絶縁シートの幅は線材平坦部幅
より両側に数ｍ１以上幅広とする必要がある。当然なが
ら層間絶縁シート端は後に注型されるモールド樹脂層３
３内にシャプエッジとして存在し、層間絶縁シートと注
型樹脂の線膨張率の違いにより層間絶縁シート先端から
注型樹脂肉厚の薄い垂直方向に応力が集中し、硬化時亀
裂が発生することがある。この層間絶縁シート端のシャ
ープエツジを緩和する方法としてシャープエツジ端が注
型樹脂と直接液しない様にこの界面間に無機及び有機質
よりなる織布あるいは不織布を挿入、具体的にはコイル
全周を包み込む方法も考えられるが量産した時コスト面
で不利になることが欠点と判り、量産導入には到ってい
ない。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、従来と同
等以上の層間絶縁機能を有しながら、層間絶縁シート端
が素線面取りＲ状に屈曲し、注型樹脂間に単独シャープ
エツジを残さず亀裂の発生しない優れた推進コイルの層
間絶縁を提供するものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の推進コイルの層間絶縁は従来推進コイルと同様
に素線間に挿入されて形成される。

但し、本発明の層間絶縁シートは２枚以上のそれぞれの
熱収縮性が格段に異なる絶縁シートを貼り合わせてなる
ことを大きな特徴とする。つまり、例えば１枚は１８０
℃以下の温度では３％以上の熱収縮を起さない、厚さ０
．０５ｍ〜２１１１１の無機質あるいは有機質より成る
絶縁シートを用い、他の１枚は８０℃以上の温度で１５
〜４５％の熱収縮を起こす厚さ０．０２５　＋ｕ〜１１
ＩＩ１１の絶縁フィルムを用いる。この２枚のシートを
合成フェスにて４０℃以下の温度でローラー圧接しなが
ら貼り合わせ、規定幅の層間絶縁テープに仕上げる。こ
の後コイル素線と共にコイル型に巻き込み層間絶縁を形
成し、しかるのち８０℃以上の温度でコイルを加熱する
。８０℃以上に加熱されると導体型なり部より突き出た
部分の層間絶縁テープは熱収縮性の大きい二層中の片方
が素線面取りＲにならって収縮を開始し、もう片方の絶
縁シートも接着されている為収縮するフィルムにならっ
て変形し、つまりは層間絶縁テープが一体となって素線
形状にそって変形する。従って従来のように上・下素線
端部間にシャープエツジとして残らないこととなる。こ
の後コイル全周に合成樹脂を注型モールドされて層間絶
縁テープはその形状が保持される。

（作　用） 以上のように構成される推進コイルの層間絶縁は樹脂注
型品の弱点である亀裂の発生を大いに抑制することがで
きる。

スナわち、コイル対地絶縁となる肉厚の少ない注型樹脂
に対し、層間絶縁シートが垂直にならず、肉厚の大きい
素線面取りＲ方向に折れ曲がっている為機械的応力が集
中せず亀裂の発生を押え、安定した絶縁構成を提供しう
るちのである。

（実施例） 以下、本発明を図示の−・一実施例について説明する。

第１図において符号２は矩形若しくはレーストラック状
に巻回されたアルミ素線である。同素線は電解集中を避
ける為に０．５ｍｍ以上の角面取りＲがなされるもので
ある。素線巻回作業と同時に素線間には本発明の特徴と
なる二層構造熱収縮性層間絶縁シート１が挿入される。

本絶縁シートは厚さ０．０５ｍｍ以上であり、幅は素線
輪以上の長さを有するものである。更に詳細に層間絶縁
シートの構成の説明を行なう。２層構造の片側シート（
テプ）ａは厚さが０゜０２５ｍｍ以上の有機質又は無機
質より成る絶縁シートであり、熱特性として１８０℃の
温度下では３％以内、１３０℃では１％以内、８０℃で
は０．５％以内の熱収縮率を示す。他の１方のシート（
テープ）ｂは厚さが０．０２５　ｍｍ以上の有機質より
成る熱収縮性の絶縁シートであり、熱特性として１３０
℃で４５％以内、８０℃では１５〜４０％の熱収縮を生
じる特性を有する。この２枚のシートは薄く延ばした合
成フェスを介し、４０℃以下の温度でローラー圧接され
ながら貼り合わされる。２層シート間の接着はコイル巻
挿入作業や取扱い時容易に剥れぬ強固な接着力を有する
。貼り合わせは幅広の定尺シートで行なう為、貼り合わ
せ後素線幅以上１．５倍以内の所定のテープ幅に切断し
て層間絶縁シートとして用いられる。層間絶縁を施こし
、所定形状に成形された推進コイルを８０℃以上の温度
で１時間加熱することにより、素線相互型なり部より突
き出た層間絶縁シートは熱収縮を起こし、素線面取りＲ
にならって被着される。当然ながら２層中の熱収縮率の
大きい層方向に変形されるが、強固に２層間が接着され
ていることにより一様に変形を起こす。ここで２層にし
た理由は明白であり、スペースファクタを向上するよう
な薄肉の一層のみの熱収縮シートでは熱収縮がコントロ
ールできず、側端が丸まってしまうこともありえる。層
間絶縁シートを加熱変形後対地間の絶縁保護と機械的な
構成を得る為コイル全周に注型樹脂３を真空、加圧注型
後加熱硬化させて推進コイル絶縁を完成させる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、磁気浮上式鉄道にお
ける軌道に設置される推進コイルにおいて、素線間の絶
縁をコイル巻き後加熱することにより、コイル素線面取
りＲ状に収縮変形被着して層間絶縁層を設け、この後コ
イル全周にモールドされる注型樹脂間にシャープエツジ
を残すことがなくなり、注型樹脂の亀裂発生を防止して
良好な品質の向上を図ることができると共に安全性や信
頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の推進コイルの絶縁構成の断面図、第
２図は従来推進コイルの絶縁構成の断面図である。 １・・・層間絶縁シート ａ、ｂ・・・層間絶縁シート ２・・・素線　　　　　　３・・・注型樹脂代理人　弁
理士　則　近　憲　佑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁気浮上式鉄道における軌道に設置される推進コイル
   において、裸平角アルミ素線間の層間絶縁として熱収縮
   性が異なる２種類又はそれ以上の数の絶縁シートを貼り
   合わて成る層間絶縁シートを巻線作業時に素線と共に巻
   き込み、層間絶縁施こした後コイルの加熱を行ない、先
   の層間絶縁シートを素線両端の形状にそって収縮変形さ
   せ、その外周上に合成樹脂を注型モールドしたことを特
   徴とする推進コイルの層間絶縁構造。