JPH0650697B2 - 樹脂モ−ルドコイルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は高電圧、大容量のモールド形乾式変圧器、リア
クトル等に使用される樹脂モールドコイルの製造方法に
関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 樹脂モールドコイルの製造方法としては大きく分けて金
型を用いる方法と用いない方法とがあるが、仕様の多様
化、金型の保守等の生産性、経済性に利点があることか
ら金型を使用しないで樹脂モールドコイルを製造する方
法が増加している。この金型を使用しない方法のひとつ
として絶縁物に予め含浸樹脂と反応する硬化促進剤を付
着させ、含浸樹脂と反応させて絶縁層を形成する方法が
あり、この方法は樹脂処理工程が簡素化される利点があ
る。

発明者はこの様な製造方法として特願昭５９−６３７５
４号において以下に述べる方法を提案している。まず絶
縁筒の上に冷却気道及び絶縁距離を確保するために、波
状絶縁物を配置し、その上に樹脂含浸性の良い耐熱不織
布で被覆した絶縁導体を巻回する。この絶縁導体は絶縁
被覆を形成する絶縁テープに含浸樹脂と反応する硬化促
進剤が予め付着させてある。この後、同じようにして波
状絶縁物を配置しながら順次各層を巻回し、また各層の
上下端外側に端部詰物を挿入して多重巻コイルを形成す
る。その後、コイルの最外周に予め硬化促進剤を付着さ
せた絶縁材料で最外周絶縁層を形成してコイル素体を構
成する。このコイル素体の下端部に硬化促進剤を付着
し、この後、素体を樹脂槽に入れて樹脂含浸を行ない、
含浸樹脂が絶縁被覆や最外周絶縁層等に付着させた硬化
促進剤と反応してゲル化した時点で樹脂槽より取り出
し、乾燥炉等で加熱硬化して一体の樹脂モールドコイル
を得る。

この樹脂モールドコイルの製造方法においては導体の上
に直接予め硬化促進剤を付着させた絶縁テープを巻回し
て絶縁被覆を形成してあるが、導体として銅を用い、硬
化促進剤としてイミダゾール系のものを用いた場合には
樹脂含浸処理前の放置時間が長いと硬化促進剤と銅が反
応して緑錆を発生する。また導体の上には樹脂層が形成
されるが、この樹脂と導体との境界部分は両者の線膨張
率の差により微小クラックが発生しやすい状態にあるの
で、温度上昇を高くする事が出来ず、加えて微少クラッ
クが発生しても絶縁破壊しないように絶縁層を厚くする
必要がある。このため電圧によっても異なるが、２０Ｋ
Ｖクラスの樹脂モールドコイルでは導体の上に約１mmの
絶縁被覆を施す必要があり、導体の占積率が悪く比較的
大きなコイルになっていた。特に大容量のコイルでは絶
縁導体として複数本の導体を並列に配置したものを用い
ており、この場合は導体の占積率が極端に悪くなってい
た。

［発明の目的］ 本発明はこれらの問題点に対処するためになされてもの
で、絶縁導体を改良することにより絶縁性が良く、小形
でしかも作業性の向上がはかれる樹脂モールドコイルの
製造方法を提供するものである。

［発明の概要］ 本発明による樹脂モールドコイルは、導体上に薄い絶縁
被膜を施し、その外周に、含浸樹脂と反応する硬化促進
剤を予め付着させた樹脂含浸性の良い絶縁材料を巻回し
た絶縁被覆を有する絶縁導体を用い、この絶縁導体を巻
回してコイル素体を形成した後、樹脂槽内に収納して樹
脂含浸し、含浸樹脂が予め付着させた硬化促進材と反応
してゲル化した時点でコイル導体を樹脂槽より取り出し
加熱硬化させたものである。即ち、導体はその上に形成
された薄い絶縁被膜で絶縁され、しかもその外周の絶縁
被覆で他の構成材料間及び絶縁導体間が一体に固着され
るので、耐湿性や機械的強度の向上がはかれるばかりか
銅導体が使用出来るようになって、小形化がはかれるも
のである。

［発明の実施例］ 以下本発明を図面で示す一実施例について説明する。第
３図は本発明の樹脂モールドコイルの製造方法で用いる
絶縁導体の一実施例を示す。アルミヌは銅の導体１にポ
リエステル，アミドイミド，エステルイミド等の樹脂を
焼き付けてエナメル被膜を形成し、その上に含浸樹脂と
反応する硬化促進剤を予め付着させた樹脂含浸性の良い
絶縁材料例えばアラミッド不織布、高強度繊維材料等を
巻回して絶縁被覆３を形成して絶縁導体４を構成する。
この絶縁導体４を第１図及び第２図に示す様に、ＦＲＰ
等の絶縁筒６の上に冷却気道及び絶縁間隔を一定に保つ
ための主絶縁波状絶縁物７を介して巻回して第１層目を
形成する。その後引き続いて層間に波状絶縁物８を配置
しながら同心状に複数層、必要巻回数巻回し、多層のコ
イル素体を形成する。なお、各巻回層上下端部について
も従来と同様に端部詰物１０を設ける。その後、コイル
素体の最外周層９を含浸樹脂と反応する硬化促進剤を予
め付着させた高強度繊維材料例えばガラステープを巻回
して形成する。なお、Ｔ１〜Ｔ６はタップ端子である。
このように形成したコイル素体をその下端部に硬化促進
剤を付着させた後樹脂槽に入れて樹脂含浸を行ない含浸
樹脂が予め付着させた硬化促進剤と反応して絶縁物中に
含浸した樹脂がゲル化した時点で樹脂槽よりコイルを取
り出し、その後、加熱炉等で含浸樹脂を加熱硬化して一
体の樹脂モールドコイルを得る。本実施例では予め付着
させる硬化促進剤としてイミダゾール系硬化剤１Ｂ２Ｍ
Ｚ（四国化成製商品名）をもちい、この１Ｂ２ＭＺをエ
チルアルコールで１〜１０％の範囲で希釈し、その液を
硬化促進剤を付着させる絶縁材料及び高強度繊維材料に
含浸させ、溶剤を蒸発させて使用した。含浸樹脂として
は主剤にＴＶＢ−２７０３Ａ液（東芝ケミカル製、商品
名）を硬化剤にＢ−５７０（大日本インキ製、商品名）
を夫々使用し、７０〜８０℃の樹脂温度で含浸して１〜
２時間放置して、一体の樹脂モールドコイルを得た。

この様に構成したモールドコイルは導体１の上にエナメ
ル皮膜２があるため絶縁材料に予め付着させた硬化促進
剤が導体１に直接触れることがない。このため導体１に
銅を使用しても緑錆をを発生させることがない。従って
アルミ導体に比べ導電率のよい銅導体が使用出来るので
小形化できる。またエナメル皮膜２自体は優れた絶縁耐
力を有しているので、この上に巻回する絶縁被膜３は含
浸樹脂を保持し、絶縁導体間を固着させると同時に波状
絶縁物等の他の構成材料を固着させるのに必要な厚さが
あれば良く、０．１mm厚程度の、硬化促進剤を付着させ
た高強度繊維材料を巻回するのみで良い。このため導体
の占積率が向上出来、小形軽量の樹脂モールドコイルに
することが出来る。一方絶縁厚さが薄くなっても冷却用
に設けた波状絶縁物が絶縁バーリヤとして作用するため
に、絶縁特性としては絶縁導体の絶縁厚さにほとんど影
響を及ぼさず、むしろ絶縁厚さが薄くなった分だけ冷却
特性が良くなる。また微小クラックについても導体１の
上にエナメル皮膜２を施してあるためにその上の樹脂層
に微小クラックが発生しても絶縁上支障はなく、従って
以上の様な理由から小形で絶縁性の良い樹脂モールドコ
イルを提供出来る。

これまでの説明は薄い絶縁被膜としてエナメル皮膜を形
成した場合について説明したが経済性及びエナメル皮膜
が形成しにくい場合はエナメル皮膜の代わりにポリイミ
ドフイルム、アラミッドペーパー等の薄い絶縁テープを
導体上に巻回して、薄い絶縁被膜を形成し、その上に予
め硬化促進剤を付着させた高強度繊維材料の絶縁被覆を
有する絶縁導体を使用しても同様の硬化が得られる。特
にこの場合は絶縁被膜を形成する絶縁テープのラップ部
にも含浸樹脂が含浸し、その外側の、予め硬化促進剤を
付着させた絶縁被覆により含浸樹脂が流出するのを防止
するため絶縁テープのラップ部からの破壊を防止出来る
ので絶縁テープ巻線の弱点を強化出来るという利点もあ
る。更に大容量の樹脂モードコイルでは絶縁導体を複数
本並列に巻回して使用する場合がある。この場合につい
ては第４図で示すように、それぞれ導体１の上にエナメ
ル皮膜２を施こした導体を複数本束ねてその上から予め
硬化促進剤を付着さた高強度繊維材料を巻回して絶縁被
覆３を形成しみかけ上１本の絶縁導体５を構成する。そ
してこの絶縁導体５で前記と同様コイル素体を形成し樹
脂含浸、硬化させて樹脂モールドコイルを製造しても同
様の効果がある。特にこの場合は並列導体間の電位が同
電位であるので、その間には渦電流損を減らすための絶
縁層さえあれば良くこれをエナメル皮膜で構成すれば占
積率はより向上する。また丸線の様に隣接導体間に隙間
が生じても含浸樹脂が入り、外周の絶縁被覆３がシール
層となり含浸樹脂の流出を防止出来るので欠陥部を形成
する事はない。一方渦電流損を減らすために並列導体使
用の時は適当な部分で導体を転位する事が行なわれる
が、絶縁被覆３の内側の複数本の導体を適宜、転位すれ
ばよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明による樹脂モールドコイルの
製造方法は絶縁被覆の厚さが薄く出来、しかも銅導体が
使用出来て占積率の良い小形の樹脂モールドコイルを提
供出来るばかりでなく絶縁被覆の厚さが薄くてよいの
で、製作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図は本発明の樹脂モールドコイルの製
造方法で用いるコイル素体を示す縦断面図及び横断面
図、第３図は本発明の製造方法で用いる絶縁導体の一実
施例を示す断面図、第４図は他の実施例を示す第３図相
当図である。 １…導体、２…エナメル被膜、 ３…絶縁被覆、４，５…絶縁導体 ６…絶縁筒、７…主絶縁用波状絶縁物、 ８…層間絶縁用波状絶縁物、 ９…外周絶縁層、１０…端部詰物。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導体上に薄い絶縁被膜を設けるとともにそ
   の外周に予め硬化促進剤を付着させた高強度繊維材料か
   らなる絶縁被覆を設けた絶縁導体を用い、この絶縁導体
   を筒状に巻回してコイル素体を形成した後、樹脂を含浸
   し、含浸樹脂が前記硬化促進剤と反応してゲル化した時
   点で前記コイル素体を含浸樹脂中から取り出し含浸樹脂
   を硬化してなる樹脂モールドコイルの製造方法。
2. 【請求項２】絶縁導体の薄い絶縁被膜をエナメル被膜で
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   樹脂モールドコイルの製造方法。
3. 【請求項３】絶縁導体の薄い絶縁被膜を薄葉絶縁材料で
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   樹脂モールドコイルの製造方法。
4. 【請求項４】絶縁導体はそれぞれ薄い絶縁被膜を設けた
   複数本の導体の外周に予め硬化促進剤を付着させた高強
   度繊維材料からなる絶縁被膜を設けて形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の樹脂モールドコイ
   ルの製造方法。