JPH08163839A - 高圧回転電機絶縁コイルの製造方法 - Google Patents

高圧回転電機絶縁コイルの製造方法

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JPH08163839A
JPH08163839A JP31934294A JP31934294A JPH08163839A JP H08163839 A JPH08163839 A JP H08163839A JP 31934294 A JP31934294 A JP 31934294A JP 31934294 A JP31934294 A JP 31934294A JP H08163839 A JPH08163839 A JP H08163839A
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JP
Japan
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coil
resin
layer
insulating
mica
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JP31934294A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Imaizumi
光男 今泉
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】製造作業性が良好で、安定した抵抗値を有する
外部コロナ防止層を有する固定子絶縁コイルの製造方法
を提供する。 【構成】未含浸のマイカ絶縁層2の外周に芳香族ポリア
ミド繊維と導電性カーボン繊維との複合材からなるテー
プを巻回してコロナ防止層1を形成し、このコロナ防止
層1を有する絶縁コイル4を金型6に収納して所定寸法
に金型締めをし、樹脂含浸槽にて含浸樹脂を真空,加圧
含浸し、加熱硬化してマイカ絶縁層2と外部コロナ防止
層1とが一体構造となった絶縁コイル4を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、回転電機の絶縁コイ
ル、特に大容量の大形高圧回転電機の外部コロナ防止層
を施した固定子絶縁コイルの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3及び図4は固定子絶縁コイルの形状
を示すもので、図3は固定子絶縁コイルの斜視図、図4
は図3のIV─IV断面図である。水車発電機やタービン発
電機のような大容量の大形高圧回転電機の固定子絶縁コ
イルの製法は、乾式法と真空加圧含浸法の2つに大別さ
れ、一般には長尺のコイルであることから何れの製法に
おいても単一コイル毎に製作される。前記の乾式法は、
予め半硬化状の樹脂を一定量保持させたマイカテープを
素線導体束に巻回し、金型にて加熱,加圧して樹脂を加
熱硬化して所定の寸法を有するマイカ絶縁層になるよう
に成形するプリプレグ絶縁である。もう一方の真空加圧
含浸法は、樹脂がほとんど入っていない未含浸のマイカ
テープを素線導体束に巻回し、後樹脂含浸槽にて含浸樹
脂を真空,加圧含浸した絶縁コイルを、加熱硬化して作
製される樹脂含浸絶縁である。この真空加圧含浸法によ
る大形回転電機の絶縁コイルでは、樹脂含浸後単一コイ
ル毎に金型中に設置され所定の絶縁寸法になるように金
型締めをして加熱硬化することにより作製される。
【0003】このようにして作製された固定子絶縁コイ
ルは回転電機の鉄心スロット内に収納されるが、絶縁コ
イルと鉄心スロット間との空隙部での部分放電の発生を
防止するために、図3及び図4に示すように収納される
鉄心スロット長とほぼ同じ範囲の絶縁コイル41のマイ
カ絶縁層2の外周に低抵抗の外部コロナ防止層11が施
され、更に鉄心外のコロナ防止層11の端部とエンド部
のマイカ絶縁層2との界面での部分放電の発生を防止す
るために、半導電性のエンド部コロナ防止層5を外部コ
ロナ防止層11とラップさせてエンド部絶縁コイルの外
周部に設けることにより表面電位傾度を減少させてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した絶
縁コイル41のマイカ絶縁層2の外部コロナ防止層11
は、従来は前記のように樹脂含浸後に金型で所定の寸法
に加熱硬化して得られた絶縁コイル41に設ける方式で
あり、樹脂に導電性のカーボンを混合した低抵抗塗料を
絶縁コイル41のマイカ絶縁層2の外周に刷毛塗り等で
塗布する方法が採られていた。従ってこの低抵抗塗料の
塗布方法では塗布回数および厚さ等の塗布条件の違いに
より抵抗値が変わるため、所定の抵抗値を有する均一な
外部コロナ防止層11を絶縁コイル41の全長に亘り設
けるには熟練を要し作業時間がかかるという問題があっ
た。
【0005】この発明の目的は、前記の課題を解決した
安定した抵抗値を有する外部コロナ防止層からなる絶縁
コイルの製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、素線導体束に巻回してなる未含浸
のマイカ絶縁層の絶縁コイルに含浸樹脂を樹脂含浸槽に
て真空加圧含浸させ、金型中にて加熱硬化させ所定寸法
に成形してなる高圧回転電機絶縁コイルの製造方法にお
いて、未含浸のマイカ絶縁層の外周に芳香族ポリアミド
繊維と導電性繊維との複合材からなるシート又はテープ
を巻回してコロナ防止層を形成し、このコロナ防止層を
有する絶縁コイルを金型に収納して所定寸法に金型締め
をし、樹脂含浸槽にて熱硬化性樹脂からなる含浸樹脂を
真空加圧含浸し、加熱硬化してなるものとする。
【0007】そして、前記した芳香族ポリアミド繊維と
導電性繊維との複合材からなる外部コロナ防止層が含浸
樹脂の硬化反応を促進する硬化促進剤を施したものであ
れば、好適である。
【0008】
【作用】この発明は、未含浸のマイカテープを巻回した
絶縁コイルの外層に外部コロナ防止層を巻回し設ける構
成とすることにより、従来の樹脂含浸された絶縁コイル
を金型中にて加熱硬化し所定の寸法のマイカ絶縁層を有
する絶縁コイルの製造方法を大幅に変えることなしに外
部コロナ防止層を有する絶縁コイルが得られる。即ち、
樹脂含浸する前に前記した外部コロナ防止層を巻回して
設けた絶縁コイルを金型に収納して、予め所定の絶縁寸
法になるように金型締めをして含浸樹脂を真空加圧含浸
法にて製作することによりマイカ絶縁層と外部コロナ防
止層とが一体構造となった絶縁コイルが作製される。し
かも前記外部コロナ防止層を含浸樹脂によっても抵抗変
化の少ない芳香族ポリアミド繊維と導電性繊維との複合
材からなる構成とすることにより、均質な抵抗値を有す
る外部コロナ防止層が得られるとともに、大幅な製造作
業工数の低減が可能となる。
【0009】また、前記した芳香族ポリアミド繊維と導
電性繊維との複合材に含浸樹脂の硬化反応を促進する硬
化促進剤を設ける構成とすることにより、巻回されたマ
イカ絶縁層との接着力、および外部コロナ防止層間の固
着力が向上して、鉄心スロットとマイカ絶縁層との部分
放電の発生を防止する外部コロナ防止層の効果をより発
揮することが可能となる。
【0010】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図1及び図2は、この発明の実施例からなる固定子絶縁
コイルの断面図であり、図1は鉄心スロット部に相当す
る金型に挿入された固定子絶縁コイルの部分断面図で、
図2は図1のII─II断面図である。なお、図はそれぞれ
従来の図3及び図4に対応するものであり、従来と同じ
部分には同一符号を用いることにより詳細な説明を省略
する。この発明では、絶縁コイル4を構成する素線導体
束3に巻回されてマイカ絶縁層2を構成する未含浸のマ
イカテープは、剥がしマイカ又は集成マイカにポリエス
テル又はガラス織布等からなる裏打材を貼り合わせたも
のからなっており、後述する含浸樹脂の加熱硬化反応を
促進する促進剤が所定量付着されている。そしてこのマ
イカ絶縁層2の外周に芳香族ポリアミド繊維と導電性繊
維との複合材からなるテープを巻回し外部コロナ防止層
3を形成する。この外部コロナ防止層3を形成する複合
材は、芳香族ポリアミドフイブリッドと芳香族ポリアミ
ド繊維および導電性繊維を用いて、湿式抄造法によりシ
ート状にして、加熱圧着して作製されるもので、例えば
巴川製紙社製のAPC−100がある。また、この外部
コロナ防止層1にも前記したマイカテープと同様に促進
剤処理が行われている。
【0011】次に、外部コロナ防止層1を設けた絶縁コ
イル4を金型6に収納して絶縁コイル4の寸法調整のた
めにスペーサ61を設置した後、ナット62にて所定圧
力で上金型61を締付け、絶縁コイル4のマイカ絶縁層
2が所定寸法になるように設定する。このように金型6
に収納された絶縁コイル4を樹脂含浸槽中に設置し、絶
縁コイル4中の特にマイカ絶縁層2中の残留水分、空気
等を真空引きして取り除き、減圧下で含浸樹脂を脱気し
ながら絶縁コイル4に含浸樹脂を含浸し、更に窒素ガス
を封入し一定時間加圧含浸を行う。その後樹脂含浸槽を
常圧に戻し、金型6に設置したまま絶縁コイル4に含浸
された含浸樹脂を加熱硬化炉中にて加熱硬化する。
【0012】前記の絶縁コイル4に含浸される含浸樹脂
はエポキシ樹脂と酸無水物硬化剤とから構成されてお
り、加温することにより低粘度の状態として前記のよう
に真空,加圧含浸することにより、長尺の絶縁コイル4
のマイカ絶縁層2及び外部コロナ防止層1に浸透して、
マイカテープ、及び外部コロナ層3に付着している促進
剤と反応して空隙のない均質な樹脂が含浸保持された絶
縁層が得られる。
【0013】前記のように真空加圧含浸法にて含浸さ
れ、所定時間加熱硬化した後には、室温近くまで冷却し
た金型から絶縁コイル4を取り出す。このようにして作
製された絶縁コイル4のマイカ絶縁層2と外周に巻回さ
れている外部コロナ層1とには空隙がなく一体に固着さ
れた均質な絶縁層を構成している。この発明の実施例で
用いた外部コロナ防止層1の表面抵抗は樹脂含浸をしな
い状態で3〜20KΩであったが、樹脂含浸後の絶縁コ
イル4では12〜40KΩであり、また絶縁コイル4の
長さ方向の抵抗値のバラツキはなく均一な抵抗値からな
る外部コロナ層4が得られる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明においては、未
含浸のマイカ絶縁層からなる絶縁コイルに熱硬化性樹脂
を樹脂含浸槽にて真空,加圧含浸させ、金型中にて加熱
硬化させ所定寸法に成形してなる高圧回転電機絶縁コイ
ルの製造方法において、芳香族ポリアミド繊維と導電性
繊維との複合材からなる外部コロナ防止層が絶縁コイル
に巻回して形成され、この外部コロナ防止層を巻回され
た絶縁コイルを金型に収納し所定寸法に金型締めをして
熱硬化性樹脂を樹脂含浸槽にて真空加圧含浸し、加熱硬
化することによりマイカ絶縁層と外部コロナ防止層とが
一体構造となり、かつ含浸樹脂によっても抵抗変化の少
ない均質な抵抗値からなる外部コロナ防止層を有する高
圧回転電機の固定子絶縁コイルを作製することが可能と
なった。これにより従来の絶縁コイルの低抵抗塗料を塗
布して外部コロナ防止層を構成していた固定子絶縁コイ
ルの製造方法と比して大幅な製造工数及び作業時間の低
減が可能となる。
【0015】また、前記した芳香族ポリアミド繊維と導
電性繊維との複合材に含浸樹脂の硬化反応を促進する硬
化促進剤を設ける構成とすることにより、巻回されたマ
イカ絶縁層中と同様に外部コロナ防止層中に含浸された
含浸樹脂の硬化反応が進み粘度が上昇するので、加熱硬
化炉中での絶縁コイルの加温中での樹脂粘度の低下によ
るマイカ絶縁層と外部コロナ防止層からの樹脂漏れを防
止でき、外部コロナ防止層間中の固着力、及び外部コロ
ナ防止層とマイカ絶縁層間との接着力が向上するので、
熱的及び機械的応力に対しても形態安定性の優れた絶縁
コイルを形成することがきる。従って、回転電機の運転
時においても鉄心スロットとマイカ絶縁層との接触不良
等による部分放電の発生をより効果的に防止できる外部
コロナ防止層を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例からなる金型に挿入された固
定子絶縁コイルの鉄心スロット部に相当する部分断面図
である。
【図2】図1のII─II断面図である。
【図3】従来の固定子絶縁コイルの斜視図である。
【図4】図3のIV─IV断面図である。
【符号の説明】
1 外部コロナ防止層 11 外部コロナ防止層 2 マイカ絶縁層 3 素線導体束 4 絶縁コイル 41 絶縁コイル 6 金型

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】素線導体束にマイカテープを巻回した未含
    浸のマイカ絶縁層からなる絶縁コイルに熱硬化性樹脂の
    含浸樹脂を樹脂含浸槽にて真空加圧含浸し、金型中にて
    加熱硬化させ所定寸法に成形してなる高圧回転電機絶縁
    コイルの製造方法において、未含浸のマイカ絶縁層の外
    周に芳香族ポリアミド繊維と導電性繊維との複合材から
    なるシート又はテープを巻回してコロナ防止層を形成
    し、このコロナ防止層を有する絶縁コイルを金型に収納
    して所定寸法に金型締めをし、樹脂含浸槽にて含浸樹脂
    を真空加圧含浸し、加熱硬化してなることを特徴とする
    高圧回転電機絶縁コイルの製造方法。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の高圧回転電機絶縁コイル
    の製造方法において、芳香族ポリアミド繊維と導電性繊
    維との複合材からなる外部コロナ防止層に、含浸樹脂の
    硬化反応を促進する硬化促進剤が施されてなることを特
    徴とする高圧回転電機絶縁コイルの製造方法。
JP31934294A 1994-11-29 1994-11-29 高圧回転電機絶縁コイルの製造方法 Pending JPH08163839A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1959545A3 (de) * 1999-12-23 2008-10-01 ALSTOM Technology Ltd Einrichtung zum Imprägnieren einer Isolation eines Wicklungsstabes einer elektrischen Maschine
CN111479342A (zh) * 2020-04-10 2020-07-31 北京倚天凌云科技股份有限公司 一种带云母绝缘层的碳晶板

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