JPH0510528Y2

JPH0510528Y2 -

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Publication number: JPH0510528Y2
Application number: JP5535786U
Authority: JP
Priority date: 1985-10-14
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1993-03-15
Anticipated expiration: 2001-04-15
Also published as: JPS62125346U

Description

【考案の詳細な説明】Ａ産業上の利用分野本考案はコイルの絶縁特性に対する信頼性が高
い高圧回転電機のコイルに関する。

Ｂ考案の概要本考案は、厚さが0.8mm≦ｔ≦3.5mmである対地
絶縁層内に、半導電層及び低誘電率層を設けた高
圧回転電機のコイルであり、絶縁耐力を向上せし
めたものである。

Ｃ従来の技術近年、高圧回転電機は小型軽量化により、その
使用温度及び使用電界の強さが著しく増大してお
り、これがためにコイルの絶縁特性に対する高い
信頼性が要求されている。このコイルの絶縁特性
の良否はコイル絶縁の耐電圧特性の良否に深く係
るものである。

Ｄ考案が解決しようとする問題点コイル絶縁の耐電圧特性は、必然的に大きな電
界集中が生じてしまう絶縁層のコイル素線角部や
素線導体際に生じた空隙部により悪化し易いもの
である。このため、コイルの絶縁層の単なる材料
改良等によつては絶縁特性向上に或る限度があつ
た。

本考案は従来のコイル絶縁に関する実情に鑑み
なされたもので、コイル素線導体における電界緩
和により、信頼性の高い高圧回転電機のコイルを
提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段上記目的を達成する本考案の構成は、厚さｔが
0.8mm≦ｔ≦3.5mmである対地絶縁層によりコイル
素線導体を被覆したコイルにおいて、前記絶縁層
内に、コイル素線導体際から0.4t〜0.8tの位置で
少なくともコイル直線部の長さに亘つて前記コイ
ル素線導体を囲繞する半導電層と、半導電層の外
側に位置してこの半導電層とスロツトとの間にて
前記コイル素線導体を囲繞する低誘電率層と、を
設けたことを特徴とする。

Ｆ実施例以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。第１図は第１実施例の横断面図であり、第
２図はその縦断面図である。両図に示すように、
コイル素線導体１を被覆する対地絶縁層２の厚さ
ｔは0.8mm≦ｔ≦3.5mmの範囲にあり、この対地絶
縁層２内には、コイル素線導体１を囲繞するよう
に半導電層３が設けられている。半導電層３は、
コイル素線導体１とコイル鉄心４との間において
コイル素線導体際から0.4t〜0.8t（ｔは対地絶縁層
の厚さ）の位置に電気的に浮いた状態で配設され
ている。更に、半導電層３の外側には、コイル素
線導体１を囲繞するように、対地絶縁層２より低
い誘電率の低誘電率層５が設けられている。ここ
では、低誘電率層５はコイル絶縁の最外層となつ
ており、半導電層３とスロツトとの間の絶縁層の
厚さt₁に対し0.25t₁〜0.5t₁の厚さを有するものと
なつている。

前記対地絶縁層２は、マイカテープ等を巻回し
これに樹脂を含浸して形成され、電気的・機械的
耐力が優れた集成マイカテープが用いられる。半
導電層３は、抵抗値が１×10²〜１×10⁸Ωcmで厚
さが0.05mm〜0.15mmのテープやシート、ないし半
導電層の塗料を塗布したシート等を、１層巻回し
て形成される。また、この半導電層３は、少なく
ともコイル直線部（スロツト内及びスロツト外の
直線部）の長さに亘つて形成するものであり、本
実施例ではフルコイル全周（コイル直線部及びコ
イルエンド部）に亘つて形成している。低誘電率
層５は、アラミツド紙（例えばノーメツクス）や
テトロン（商品名）など比誘電率が1.5〜3.0で、
厚さが0.025〜0.15mmのフイルム状、テープ状又
はシート状のものを巻回して所定の厚さに形成さ
れている。この低誘電率層５は、少なくとも鉄心
溝の長さに亘つて形成するものであり、本実施例
では溝外直線部まで延長している。

かかる本実施例では、コイル素線導体１と半導
電層３間、半導電層３とコイル鉄心４間のそれぞ
れの静電容量により電位が分担され、半導電層３
に対してコイル素線導体１側とコイル鉄心４側で
加わる電位が決まる。また絶縁層に低誘電率層５
を設けることにより誘電率の大小で決まる電位の
分担が半導電層３−コイル鉄心４間で大きくな
る。つまり、半導電層３−コイル鉄心４間の静電
容量に対するコイル素線導体１−半導電層３間の
静電容量の割合が大きくなり、その分コイル素線
導体１−半導電層３間に加わる電位の分担が低減
する。なお、電位分担が多少大きくなる半導電層
３−コイル鉄心４間の絶縁層の部分放電特性は良
好であり課電による劣化は起きていない。

ここで第４図に、従来技術Ａ、コイル直線部
（鉄心溝内部＋溝外直線部）に半導電層を設置し
た例Ｂ、コイル全周（コイル直線部＋コイルエン
ド部）に半導電層を設置した例Ｃ、及び本実施例
Ｄとを対応してコイル素線導体１−半導電層３間
の電位分布特性を、また第５図に、従来技術に係
る絶縁層を有するコイル、半導電層を有するコイ
ル及び本実施例に係るコイルの課電寿命特性を
夫々示しておく。

第３図は本考案による第２の実施例を示してお
り、この例では低誘電率層５を半導電層３の外周
に隣接させて形成している。そして、この第２の
実施例でも静電容量により電位が分担され、課電
による劣化が起きにくい。

上述した第１図ないし第３図に示す実施例で
は、半導電層３とコイル鉄心４との間の絶縁層に
低誘電率層５を設けており、この低誘電率層５と
してはアラミツド紙などの比誘電率が1.5〜3.0の
ものを巻回したのであるが、第３の実施例とし
て、第６図に示すような構造もある。第６図にお
いては、半導電層３とコイル素線導体１との間の
対地絶縁層２として集成マイカテープを用い、半
導電層３とコイル鉄心との間の対地絶縁層２全体
を低誘電率層５としてアラミツド短繊維が集成マ
イカの中に混抄されているマイカテープを用い
て、つき合せ又はハーフラツプ方式にて数回巻回
し絶縁を完成させている。このアラミツド混抄マ
イカテープは低誘電率のマイカテープであり、前
述の第１，第２の実施例ではアラミツド紙などそ
のものにて低誘電率層５を形成したのに対し、こ
の第３の実施例ではアラミツド短繊維を混抄した
マイカテープからなつている。このアラミツド混
抄マイカテープの使用により誘電率が低くなりま
た絶縁耐力上も劣ることがない。

この第３の実施例においても素線１と半導電層
間、半導電層３と鉄心間のそれぞれの静電容量に
より電位分担が起こり、半導電層３に対して素線
１側と鉄心側で加わる電位が決まり、絶縁層内部
の半導電層−鉄心間の部分を低誘電率材のマイカ
テープであるアラミツド混抄集成マイカテープの
絶縁によつて、誘電率の大小で決まる電位の分担
が半導電層−鉄心間で大きくなる。つまり、半導
電層−鉄心間絶縁層の誘電率が下がるため、この
絶縁層の静電容量に対する素線−半導電層間の静
電容量の割合が大きくなり、その分、素線−半導
電層間に加わる電位の分担が低減するわけであ
る。

こうして、第７図に示すように素線と半導電層
との間の絶縁層の電位分担割合が低下し素線際で
の電位集中が緩和され、第５図と同様に課電寿命
特性が良好となつた。なお、電位分担が多少大き
くなる半導電層−鉄心間の絶縁層の部分放電特性
は良好であり、従来と同じく、課電による劣化は
起きていない。

第６図に示す第３の実施例ではアラミツド混抄
集成マイカテープを半導電層と鉄心との間の全体
に施したのであるが、この間の一部分でも差支え
はない。

第６図に示す第３の実施例ではアラミツド混抄
集成マイカテープを半導電層と鉄心との間の対地
絶縁層に設けたのであるが、更に第４の実施例を
説明する。この第４の実施例では、第６図に示す
半導電層３と鉄心との間の対地絶縁層２に、アラ
ミツド紙（例えばノーメツクス）の如き低誘電率
材料を裏打ち材とし、これに接着剤を用いて集成
マイカを接着させてもマイカテープとしたものを
テーピング材として用いている。実際上用いられ
るアラミツド紙は0.012〜0.05mm厚さ程度のテー
プ状のものである。アラミツド紙以外のものを裏
打ち材として用いる場合、半導電層３と素線１と
の間の絶縁層２に用いるマイカテープの裏打ち材
よりは低誘電率を有する裏打ち材で構成され、比
誘電率が3.0程度以下であれば使用できる。

この第４の実施例においても素線１とと半導電
層間、半導電層３と鉄心間のそれぞれの静電容量
により電位分担が起こり、半導電層３に対して素
線１側と鉄心側で加わる電位が決まり、絶縁層内
部の半導電層−鉄心間の部分を低誘電率の裏打ち
材からなるマイカテープの絶縁によつて、誘電率
の大小で決まる電位の分担が半導電層−鉄心間で
大きくなる。つまり、半導電層−鉄心間絶縁層の
誘電率が下がるため、この絶縁層の静電容量に対
する素線−半導電層間の静電容量の割合が大きく
なり、その分、素線−半導電層間に加わる電位の
分担が低減する。

こうして、第８図に示すように素線を半導電層
との間の絶縁層の電位分担割合が低下し素線際で
の電位集中か緩和され、第５図と同様に課電寿命
特性が良好となつた。なお、電位分担が多少大き
くなる半導電層−鉄心間の絶縁層の部分放電特性
は良好であり、従来と同じく、課電による劣化は
起きていない。

上述の第４の実施例では低誘電率裏打ち材のマ
イカテープを半導電層と鉄心との間の全体に施し
たのであるが、この間の一部分に施しても差支え
はない。また、マイカテープは集成マイカでもフ
レークマイカでもよい。

Ｇ考案の効果以上実施例とともに具体的に説明したように、
本考案によれば、絶縁層内に半導電層及び低誘電
率層を設けたためコイル素線導体際での電界集中
を緩和でき、従来コイル素線際に発生していた部
分放電劣化の進行による絶縁特性の悪化を防止し
得る。よつて特に高圧回転電機に適用して有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す横断面
図、第２図はその縦断面図、第３図は本考案の第
２の実施例を示す縦断面図、第４図は第１及び第
２の実施例の電位分担割合を示す特性図、第５図
は課電寿命特性を示す特性図、第６図は第３及び
第４実施例を示す横断面図、第７図は第３の実施
例の電位分担割合を示す特性図、第８図は第４の
実施例の電位分担割合を示す特性図である。図面中、１はコイル素線導体、２は対地絶縁
層、３は半導電層、４はコイル鉄心、５は低誘電
率層、ｔは対地絶縁層の厚さである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

厚さｔが0.8mm≦ｔ≦3.5mmである対地絶縁層に
よりコイル素線導体を被覆したコイルにおいて、
前記絶縁層内に、コイル素線導体際から0.4t〜
0.8tの位置で少なくともコイル直線部の長さに亘
つて前記コイル素線導体を囲繞する半導電層と、
半導電層の外側に位置してこの半導電層とスロツ
トとの間にて前記コイル素線導体を囲繞する低誘
電率層と、を設けたことを特徴とする高圧回転電
機のコイル。