JPS5850717A - 電気機器の絶縁処理方法 - 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】 本発明は主として電気機器線輪のような電気機器の絶縁
処理方法に関し、特に真空状態の下で線輪Ｃ：含浸され
た無溶剤熱硬化性樹脂と、この熱硬化性樹脂が加熱時に
粘度低下をおこし線輪より流出するのを防止するための
光硬化性樹脂を組み合わせた電気機器の絶縁処理方法に
関する。

従来一般に電気機器線輪の絶縁処理方法は、線輪（二絶
縁テープ等を巻回して絶縁層を形成し、真空下において
熱硬化性樹脂を含浸し、その抜加熱璽二よって樹脂を硬
化せしめ絶縁処理する方法が採用きれている。

この絶縁処理方法１二より線輪等の被絶縁物Ｉ：樹脂を
含浸させることは多くの利点がある。その１つは線輪絶
縁層内部に湿気やダスト叫の侵入を防ぐため耐湿、耐汚
損性を向上させる点である。また絶縁層内部に空隙部分
がなくｋるため電気的に有害なコロナの発生を抑止する
ことができる。さらに、別の利点としては熱伝導率の向
上が計れ温度上昇を低く抑えることができる点であるｏ
しかし、これらの利点を有効に発揮させるためｃｌｄ絶
縁層内に樹脂が充分に且つ完全に含浸されて空隙が全く
なくなっていることが１喪である０その六めζ−は真空
下で含浸されｆｃ樹脂が完全硬化に至る過程で絶縁層よ
り流出しないようｉ；することが必要である。

また、従来の絶縁処理方法においては、熱硬化性樹脂の
硬化Ｉ：至るまでの間≦二弗化する硬化剤、触媒、およ
びモノマー等の拡散６二より安全衛生および公害上好ま
しくない影曽をもたらす欠点があった。

本発明は以上の欠点を除去して被絶縁物の絶縁層ｉ二含
浸された熱硬化性樹脂が絶縁層より流出することなく完
全硬化し空隙やボイドが生ぜず１ニコロナ発生を抑え電
気的特性のすぐれた絶縁処理のできる電気機器の絶縁処
理方法を提供することを目的とする。

また本発明の他の目的は熱硬化性樹脂の硬化の過程で発
生する硬化剤、触媒、モノマー等の揮散による安全衛生
および公害上の悪い影蕃を防ぐことのできる電気機器の
絶縁処理方法を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。本
発明は被絶縁物である電気機器線輪の絶縁層Ｃ熱硬化性
樹脂な真空下で含浸する工程と、次いヤ常圧下で光硬化
性樹ｍ＋＝浸漬せしめる工程と、線輪絶縁層表面葛−紫
外線を照射して光硬化性樹脂を光重合架橋反応させ、熱
硬化性樹脂を密閉した状態の三次元網目構造体を形成す
る工程と、その後加熱によって熱硬化性樹脂を硬化させ
る工程とより構成されることを特徴とする電気機器の絶
縁処理方法である。

本発明を更にＷ、＃ｌに説明する。ここで電気機器の１
つとして説明される電気機器線輪は特に限定するもので
はなく、例えば回転機の界磁巻線、変圧器等の静止機益
巻線□等のいずれのものでもよく、いずれＣ二しても絶
縁層が施してありここに樹脂な含浸できる構造のもので
あれば巻線単体、機器組み込み後の巻線のいずれでもよ
い。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第１図において、ｌＦｉ絶縁テープ等によりあらかじめ
絶縁処理が施され絶縁層２が形成された被絶縁物である
ところの電気線輪である。この電気線輪１ｔｉ含浸容器
３内に入れられ、更にとの含浸容器３とともに真空容器
４内に適宜の手段により収納固定される。この真空袢器
４内の空気はパルプ５ａ、５ｂを介して接続された外部
の給排気装置６の作動により除々に引き抜かれ圧力が下
がり、真空状態−二されていく。この排気作業と並行し
て真空容器４の上部慝二設社られた含浸樹脂タンク７内
の含浸樹脂である熱硬化性樹脂８社バルブ９の開放−二
より真空容器４の天井から含浸容器３内１：流れ落ち含
浸容器３内に熱硬化性樹脂８が充満される。それ故に含
浸容器４内の電気線輪ＩＦｉ時間の経過に伴って真空状
態下で絶縁層２中に熱硬化性樹脂８が含浸される。

ここで用いられる熱硬化性樹脂は０．１〜１０ポイズ程
度の無溶剤熱硬化性樹脂が好ましい。

この含浸工程Ｃ二より電気線輪１の絶縁層２中に熱硬化
性樹脂８が充分に含浸されたら真空容器４内（二再び給
排気装置６より空気を供給し大気圧の状態にもどしてい
く。

次Ｃ，熱硬化性樹脂８を含浸した電気線輪１を直ちに：
含浸容器３および真空容器４内から取り出し第２図６−
示すよう感二浸漬容器ｌＯ内（：満たされた光硬化性樹
脂ｌＩ中に浸漬する。充分に浸漬が行われたら浸漬容器
ＩＯから電気線輪１を取り出し第３図１−示すように紫
外線ランプ１２により絶縁層２表面に紫外線照射を行い
光硬化性樹脂１１を硬化させる。この紫外線照射は光硬
化性樹脂１１に混入した増感剤の量−もよるが数分間で
良くこの程度の照射で絶縁層２表面に付着した光硬化性
樹脂１１Ｆｉ光重合架橋反応をおこす。そのため絶縁層
２に含浸された熱硬化性樹脂８が流出することもなく、
いわゆる熱硬化性樹脂８を包み覆った状態で三次元網目
状構造体の穀を形成する。

その後第４図１−示すようＣ二恒温層１３内に入れ加熱
−二よって熱硬化性樹脂８を硬化させるが、粘度がいか
Ｃ二低下しても光硬化性樹脂ＩＩの穀に流出することな
くゆっくりと硬化させることが可能でおる０ 上記絶縁処理方法において重要なことは、熱硬化性樹脂
８の粘度が光硬化性樹脂より低いことである。粘度を低
下させる手段として検反応性稀釈剤を用いる手段がある
。また可使用時間さえ問題にしなければ加温−二よって
粘度を低下させても良い。ここで粘度を低下させること
はもち論絶縁層とのなじみ性もあるが含浸を容易Ｉ：さ
せ得る効果をも有する。要するに含浸する熱硬化性樹脂
８の粘度より絶縁層２表面を扱う光硬化性樹脂１１の粘
度を高くシ、光硬化性樹脂１１で絶縁層２表面な棲った
後は自然流出を防ぐようＣニジたものである。

このため含浸時に熱硬化性樹脂８の温度を光硬化性樹脂
ｌ】の温度より若干高めにしておき、電気線輪１を光硬
化性樹脂１１に浸漬させた時点で熱硬化性樹脂８の温度
を低下せしめ含浸時１：は低粘度で浸漬後は高粘度Ｃユ
なるようＣニー整する方法が最もよい。

本発明６二用いられる熱硬化性樹脂としては従来より用
いられている多官能プレポリマーおよびこれと組合わせ
て用いられる硬化剤および七ツマ−などが特別の制限な
しＣ：用いられる。これらの代表例としてはエポキシ樹
脂があげられるがこのエポキシ樹脂にはビスフェノール
ｈＮグリシジルエーテル、脂環式エポキシ樹脂、ノボラ
ック型エポキシ樹脂等がありいずれもアミン系硬化剤や
酸無水物硬化剤および反応性稀釈剤さらＣ二は硬化促進
剤と適宜組み合せて用いることができる。

エポキシ樹脂と組合せて用いられる前記アミン系硬化剤
として多種類のものが使用可能であることはいう迄もな
いが四弗化硼素のアミン錯体、ジシアンジアミド等の潜
在性硬化剤も有効である。

同じく前記酸無水物硬化剤としては例えば無水フタル酸
、無水へキサヒドロフタル酸、無水テトラヒドロフタル
酸、無水メチルナジック酸、無水メチルテトラヒドロフ
タル酸、無水マレイン酸、無水ドデシルコハク酸、無水
ピロメリット酸等の多塩基酸無水物の１種または２種以
上の混合が有効である。

−ｊじく前記反応性稀釈剤としては例えにグリシジルメ
タクリレート、アリルグリシジルエーテル。

ブタンジオールジグリシジルエーテル等があげられるが
これらの反応性稀釈剤は樹脂の粘度が高く絶縁層への含
浸が困難な場合樹脂に少量添加して粘度を低下させ含浸
を容易ならしめる時に用いる０史に前記硬化促進剤とし
て拡例えばベンジルジメチルアミン、トリージメチルア
ミノメチル７エ二−ル、およびその塩、ａ−メチルベン
ジルジメチルアミン等の第３級アミン類あるいはオクチ
ル酸亜鉛、オクチル酸コバルト等の遷移金属の塩もしく
は錯体などがあけられるがこれらの硬化促進剤は通常エ
ポキシ樹脂１００部（重量部、以下同様）に対し通常０
．１〜５部程度の配合で十分な効果を示す。

一方本発明に用いられる光硬化型樹脂としては分子中１
−不飽和基を２個以上有するポリマーまたはプレポリマ
ーを単独であるいは必ｌ！ｌ二応じてビニルモノマーと
混合して用いられるが４Ｉｇ：分子末端Ｃユ光１合性架
橋基を有するものが好ましく例えばエチレングリコール
のジメタアクリレート、プロピレングリコールのジメタ
アクリレート、ポリエチレングリコールのジメタアクリ
レートなどの１１ｆｆｌアルコールのメタクリル酸およ
びアクリル酸のオクチル酸あるいはビス（β−ヒドロキ
シルエチル）へキサヒドロフタレートのジメタアクリレ
ート、ビス（β−ヒドロキシルエチル）７タレートのジ
メタアクリレート、ビス（β−ヒドロキシルエチル）イ
ンフタレートのジメタアクリレートなどの分子末端水酸
基型ポリエステルオリゴマーのアクリル酸およびメタク
リル酸のエステル類があけられる。これら光硬化樹脂は
少量の増感剤を添付するのが好ましく例えばアントラキ
ノン、す７トキノン等のキノン系化合物、ベンゾイン等
のカルボキシル化合物、ジフェニルジスルフィド等のジ
スルフィド化合物等の特定波長の光６二対して鋭敏に応
答する増感剤が用いられ前記光硬化性樹脂の光重合架橋
反応を充分に行わせることができる。またこれらの増感
剤の＃１鱒１；必要があれば過酸化物等を併用してもよ
い。

次Ｉ：本発明を実際５：試験した具体的実施例について
説明する。

実施例１　０．２５ｍ厚ガラステープヲ匈重ね巻きで４
回巻きした乾式変圧器線輪を１００℃で１２時間予熱抜
真空タンク覆二セットしエポキシ当量的１９０のビスフ
ェノールム型ジグリシジルエーテル（シェル化学社製商
品名工ピコ−）　８２８　）　１００部と酸無水物硬化
剤（日立化成工業株式会社製商品名ＨＭ−２２００）　
７５部それ６；オクチル酸亜鉛２部を加え均−ｌ二混合
した熱硬化性樹脂を含浸した。含浸後多価βヒドロキシ
アクリレート（昭和高分子株式会社商品名リポキシＥ−
１０００）　１００部エチレングリコールジアクリレー
ト２０部および増感剤としてベンゾインメチルエーテル
３部を均一シー混合し走光硬化性樹脂Ｃ浸漬した。つい
で高圧水釧灯（８０Ｗ／、、）下に設置した回転冶具に
とりつけ１０回７１分の割で回転し紫外線を５分間照射
せしめた。その後１１０℃で５時間１５０℃−ｔ’ＩＯ
時間の乾燥を行い徐冷によって室温に戻した。

実施例２　実施例１で用いたと同じ変圧器線輪に実施例
１で用いたと同じ熱硬化性樹脂を含浸し含浸後アロニツ
クス８０６０　（東亜合成株式会社商品名オリゴエステ
ルアクリレート）１００部、グリシジルメタアクリレ−
）　１０部および増感剤として２．５部のベンゾインメ
チルエーテルを均一５二混合した光硬化性樹脂６；浸漬
した。ついで実施例１と同じ処理手法で硬化させた。

実施例３　実施例１．２同様光硬化性樹脂としてエピコ
ート８２８１００部にフタル酸無水物７５部およびオク
チル酸亜鉛２部を加えて均−Ｃ二混合しこれを用いた。

以上の結果、熱硬化性樹脂のみの含浸ｉ二よる従来の絶
縁処理方法では、第４図、線ａ１：示すように絶縁層に
空隙が残り絶縁抵抗が劣化し実使用に耐えないものであ
ったが本発明により絶縁処理した変圧器線輪は同じ線ｂ
Ｉ＝示すよう６二水中に１５０時間浸漬しても絶縁抵抗
の変化もなくすぐれた絶縁層を形成する。、ことができ
た。さらに室温と２２０℃でヒートサイクルを行い一定
サイクル毎に一定電流を流して温度上昇を測定した結果
を第６図に示す。線Ｃで示す従来方法ζ：よるものと比
較しサイクル数が増えるに従い本発明の効果が線（ｌ　
Ｉｎ示すごとく温度上昇の低下が見られ充分効果がある
ことが判明した。

以上説明し九ようＣ：本発明の電気機器の絶縁処理方法
によれに絶縁層を形成した被絶縁物に熱硬化性樹脂を真
空下で含浸する第１・工程と、熱硬化性樹脂を含浸した
被絶縁物を大気圧下で光硬化型樹脂Ｃ：浸漬または塗布
する第２工程と、前記光硬化型樹脂Ｃ二浸漬され走破絶
縁物を紫外線照射により光硬化型樹脂を光重合架橋反応
させる第３工程と、前記第２工程で含浸した熱硬化性樹
脂を加熱硬化させる第４工程とから成るので含浸処理工
程中１−含浸した熱硬化性樹脂の漏ねや流出が生ずるこ
となく、それゆえＩ：電気線輪の絶縁層には空隙やボイ
ド等のない電気的性能のすぐれた電気機器の絶縁処理を
施すことができる。また光硬化性樹脂の穀形成により熱
硬化性樹脂の硬化に至る過程で発生する硬化剤、触媒、
およびモノマー等の拡散（二よる安全衛生および好まし
くない悪影響な防ぐことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例（：おける熱硬化性樹脂の含
浸工程を示す断面図、第２図は同じく光硬化性樹脂Ｃ；
浸漬する工程を示す断面図、第３図は同じく紫外線照射
による光重合架橋反応工程を示す斜視図、第４図は同じ
く加熱工程を示す断面図、第５図ＸＩＩＭイ阿は本発明
の具体的実験例によるデータを示す特性図である。 １・・・電気線輪　　　　８・・・熱硬化性樹脂２・・
・絶縁層　　　　　１０・・・浸漬容（至）３・・・含
浸容器　　　　１１・・・光硬化性樹脂４・・・真空容
器　　　　１２・・・紫外線ランプ６・・・給排気装置
　　　１３・・・恒温槽７・・・含浸樹脂タンク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）絶縁層を形成した被絶縁物Ｉ：熱硬化性樹脂を真
   空下で含浸する第１工程と、熱硬化性樹脂を含浸した被
   絶縁物を大気圧下で光硬化製樹脂に浸ｆＩＩｔまたは塗
   布する第２工程と、前記光硬化型樹脂に浸漬された被絶
   縁物を紫外線照射により光硬化型樹脂を光重合架橋反応
   させる第３工程と、前記第２工程で含浸した熱硬化性樹
   脂を加熱硬化させる第４工程とから成る電気機器の絶縁
   処理方法。 （２）　６０〜７０℃で０．１〜１０ボイズの無溶剤熱
   硬化性樹脂を真空下で被絶縁物Ｃ；含浸する第１工程で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気
   機器の絶縁処理方法。 （８）被絶縁物を常温で１０〜１００ボイズの光硬化性
   樹脂Ｃ：浸漬または塗布する第２工程であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電気機器の絶縁処理
   方法。