JPH0731944B2 - 水封式水中電動機用巻線 - Google Patents

水封式水中電動機用巻線

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JPH0731944B2
JPH0731944B2 JP61027802A JP2780286A JPH0731944B2 JP H0731944 B2 JPH0731944 B2 JP H0731944B2 JP 61027802 A JP61027802 A JP 61027802A JP 2780286 A JP2780286 A JP 2780286A JP H0731944 B2 JPH0731944 B2 JP H0731944B2
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哲夫 吉満
良之 井上
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水封式水中電動機用巻線に関するものである。
〔従来の技術〕
水封式水中電動機用巻線に使用される絶縁電線(1)と
して、第3図に示されるように軟銅線などの導線(2)
の外周に、合成樹脂エナメル層(3)を設け、その上に
架橋ポリエチレン、エチレンプロピレン、ポリプロピレ
ンなどの合成樹脂を所定の厚さに押し出し、主絶縁層
(4)を形成した電線が広く使用されてきている。又、
電線を固定子鉄心に巻き込む場合の主絶縁層(4)に与
えられる損傷を防ぐなどの目的で、更に主絶縁層(4)
の周囲にナイロン6、ナイロン12など耐摩耗特性に優れ
た合成樹脂保護層(5)を設けた電線も広く採用されて
いる。
上記絶縁電線を巻線として使用した水封式水中電動機の
一般的な構造は、第4図に示す如きものであり、固定子
鉄心(6)に形成されたスロットに巻回された絶縁電線
(1)は、一部が口出し線(7)としてフレーム(8)
外に引き出されるものもあるが、その大部分は封入水
(9)に直接さらされることになる。また絶縁電線
(1)は、特に鉄心端(10)から、コイルエンドループ
部(11)にかけて、曲げ加工が行われており、これらの
部分では、曲げによる残留応力が加わった状態で運転さ
れている。この種の絶縁電線(1)が、長期にわたる水
中での優れた絶縁特性を要求されるのは当然である。こ
のためには、主絶縁層(4)の耐水性と共に、とりわけ
水トリーなどの劣化現象の発生起点になり易い導線
(2)の表面に設けられた合成樹脂エナメル層(3)の
特性が重要になる。この目的の耐水性樹脂エナメル層と
しては、従来からホルマール、ポリエステルイミド、あ
るいはエポキシ系などの合成樹脂一層を焼き付け形成す
るのが一般的であり、例えば実願昭54−180043号(実開
昭56−96517号)のマイクロフィルム、特開昭55−37823
号公報、特開昭59−44711号公報が知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一方、近年、電動機の使用条件は益々厳しくなり、例え
ば、封入水(9)については、ポンプの使用条件などに
対しての協調から数百気圧にもなる圧力が要求された
り、その使用温度も従来になかったような高温度、たと
えば水の沸点(100℃)に近い温度も要求されるように
なってきた。このような苛酷な使用条件の場合、従来の
使用条件ではその機能を十分発揮していたホルマール、
ポリエステルイミドあるいはエポキシ系などの合成樹脂
一層の場合、次第に劣化し長期信頼性に支障をきたすよ
うになった。すなわち、これら合成樹脂エナメル層
(3)は高温高圧力水中で高圧力のため拡散浸透してき
た水分と、高温による湿熱劣化をきたし次第に脆化し微
小なクラックを生じるようになる。この脆化によるクラ
ックが生じると、この部分に水滴が生成し、電界の力で
水トリーが生じ次第に主絶縁層(4)を外部に向って進
展し、ついには絶縁破壊などの重大事故を生む危険性が
あることが判明した。また調査の結果合成樹脂エナメル
層(3)が被された後、導線(2)は主絶縁層(4)を
押し出す工程で、幾つかのガイドローラ上を走行する
が、このような時、合成樹脂エナメル層(3)の表面に
微小な機械的損傷が与えられた部分や、あるいは主絶縁
層(4)を押し出し形成した絶縁電線(1)を固定子鉄
心(6)に巻回した後、曲げ応力が残留している鉄心端
(10)や、コイルエンドループ部(11)に、脆化による
クラックが集中的に発生することが判明した。
本発明は上記従来技術の持つ欠点に鑑みなされたもの
で、封入水の圧力が数百気圧、温度が100℃に近い苛酷
な条件下でも、なお長期にわたり所定の絶縁性能を維持
発揮し得る水封式水中電動機用巻線を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明においては、導線の
表面にエポキシ樹脂のような耐湿熱特性に優れた合成樹
脂から成る下引きエナメル層を設け、その外側にポリア
ミド系、ポリアミドイミド系あるいはポリエステルイミ
ド系樹脂のような機械的強度の優れた合成樹脂から成る
上引きエナメル層を設け、その外側に主絶縁層として架
橋ポリエチレン、エチレンプロピレン、ポリプロピレン
などの合成樹脂を押し出し被覆した絶縁電線を用いて水
封式水中電動機用巻線を形成するものである。
〔作 用〕
このように形成されたものは主絶縁層を押し出し被覆す
る時、ガイドローラ上に直接、接するのは上引きエナメ
ル層であるが、これは機械的強度特性が優れているか
ら、幾つかのガイドローラ上を走行した後でも、これに
機械的損傷を生ずることはない。従って下引きエナメル
層が保護されて健全な状態を保ち、その上に主絶縁層を
形成することになる。これによって、高圧力、高温度な
ど条件がきわめて苛酷な水中において、長期間、課電運
転されても、合成樹脂エナメル層の脆化が発生すること
がない。従ってこの脆化に起因する内部導体側から発生
する水トリーなどの劣化現象が全面的に防止され、巻線
の信頼性が向上する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図を用いて説明する。本
実施例の巻線用絶縁電線(1)は、導線(2)の外周に
まず耐湿熱特性に優れるエポキシ系樹脂による下引きエ
ナメル層(3a)を施し、この上にポリアミド系樹脂によ
る上引きエナメル層(3b)を設けることで合成樹脂エナ
メル層(3)を形成した。しかる後、従来例と同様な主
絶縁層(4)と合成樹脂保護層(5)を設けた。
以下、作用について説明する。このようにして合成樹脂
エナメル層(3)を形成すると主絶縁層(4)を押出す
時、ガイドローラ上に直接接するのは上引きエナメル層
(3b)であるが、これはポリアミド系樹脂で形成されて
おり、きわめて機械的特性に優れている。従って、幾つ
かのガイドローラ上を走行した後でも、これに機械的損
傷が残ることはない。と共に、従来、単一エナメル層と
して使用されていた時にはガイドローラで機械的損傷が
与えられていたエポキシ系樹脂による下引きエナメル層
(3a)もポリアミド系樹脂の上引きエナメル層(3b)で
保護され健全な状態で主絶縁層(4)が押し出しされ
る。また機械的特性に優れたポリアミド系樹脂による上
引きエナメル層(3b)は、絶縁電線(1)を固定子鉄心
に巻回した後、特に鉄心端あるいはコインエンドループ
部で発生する曲げによる残留応力に飽和する作用を発揮
する。以上により、単一エナメル層として使用されてい
た時は、高温高圧力の状態で脆化によるクラックを生じ
ていた下引きエナメル層(3b)は長期にわたり、その特
徴である耐湿熱特性を遺憾なく発揮するようになる。こ
のようにして本実施例の絶縁電線(1)には水滴や水ト
リーが形成されず高温高圧力下できわめて安定した性を
示すことになる。
実施例の効果を具体的に確認するため次のような試験を
行った。まず第3図に示す従来構成の試料を比較例とし
て用意した。第3図の導線(2)として10mm2の軟銅単
線、合成樹脂エナメル層(3)として以下の骨格分子構
造を持つ0.053mm厚さのエポキシ樹脂エナメル層、 主絶縁層(4)として3.3kV級所定厚さの架橋ポリエチ
レン、および合成樹脂保護層(5)として0.3mm厚さの
ナイロン12による保護層を設けた。次に実施例として、
導線(2),主絶縁層(4)および合成樹脂保護層
(5)を比較例と同一にし、第1図における合成樹脂エ
ナメル層(3)として、下引きエナメル層(3a)を上記
骨格分子構造の0.03mm厚のエポキシ樹脂エナメル層と
し、上引きエナメル層(3b)を下記骨格分子構造を持つ
0.02mm厚さのポリアミド樹脂エナメル層、 で形成した試料を用意した。合成樹脂エナメル層(3)
の厚さは、合計0.05mmであり、先の比較例の単一層から
なる合成樹脂エナメル層(3)よりも若干薄めである。
これら両試料を曲げ半径2D(D:電線直径)でひねりを加
えながら曲げ95℃、100気圧の水道水中で3.3kV-3000Hz
の連続課電を行い、所定の時間ごとに残存破壊電圧を求
めた。また顕微鏡による断面観察を実施した。周波数加
速係数を50Hzの60倍として、50Hzの運転時間に換算しこ
れを横軸とし、縦軸にその残存破壊電圧を電界で示した
のが第2図である。本実施例の曲線Aは比較例の曲線B
に比べ、十分に破壊電界値が高く、非常に優れた特性を
持っている事が分かる。また第1図で1年以降の試料の
破壊後の断面観察で比較例の場合、エポキシ樹脂が部分
的に脆化し、導体側から多数の水トリーが発生している
事が確認されたが、本実施例ではこれらの水トリーの発
生は皆無であった。
以上は、下引きエナメル層をエポキシ樹脂系とし上引き
エナメル層をポリアミド系樹脂としたが特に重要なのは
上引きエナメル層の機械的強度である。本ポリアミド系
樹脂と同様な効果を示すものとしてポリアミドイミド系
樹脂あるいはポリエステルイミド系樹脂がある。すなわ
ち、これらの樹脂により上引きエナメル層を形成すれ
ば、下引きエナメル層として耐湿熱特性に優れた合成樹
脂エナメル層を使用する限り、上記実施例と同様の効果
が発揮される。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明においては水封式水中電動
機用巻線として、導線周囲にまず耐湿熱特性に優れた下
引きエナメル層を設け、その上層としてポリアミド系、
ポリアミドイミド系あるいはポリエステルイミド系の上
引きエナメル層を形成させた。このため高圧力、高温度
など条件がきわめて苛酷な水中において高電圧を長期課
電運転されても、合成樹脂エナメル層の脆化が発生する
ことがない。従って、これに起因した内部導体側から発
生する水トリーなどの劣化現象が全面的に防止され、長
期にわたり優れた絶縁性能を持つ水封式水中電動機用巻
線を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の水封式水中電動機用巻線の一実施例の
絶縁電線を示す断面図、第2図は従来および本発明の一
実施例の巻線の絶縁特性を示す曲線図、第3図は従来構
造の巻線の絶縁電線を示す断面図、第4図は水封式水中
電動機の概略を示す縦断面図である。 1……絶縁電線、2……導線、 3……合成樹脂エナメル層、3a……下引きエナメル層、 3b……上引きエナメル層、4……主絶縁層、 5……合成樹脂保護層。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−31480(JP,A) 特開 昭55−37823(JP,A) 特開 昭56−141108(JP,A) 特開 昭59−44711(JP,A) 特開 昭59−163709(JP,A) 特開 昭62−103908(JP,A) 実開 昭48−22775(JP,U) 実開 昭56−96517(JP,U) 特公 昭47−8353(JP,B1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導線の表面にエポキシ樹脂による耐湿熱特
    性に優れた合成樹脂から成る下引きエナメル層を設け、
    その外側にポリアミド系,ポリアミドイミド系あるいは
    ポリエステルイミド系樹脂による機械的強度の優れた合
    成樹脂から成る上引きエナメル層を設け、その外側に主
    絶縁層として架橋ポリエチレン,エチレンプロピレンあ
    るいはポリプロピレンによる合成樹脂を押し出し被覆し
    た絶縁電線を用いたことを特徴とする水封式水中電動機
    用巻線。
JP61027802A 1986-02-13 1986-02-13 水封式水中電動機用巻線 Expired - Lifetime JPH0731944B2 (ja)

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