JPS5979512A - 高電圧絶縁コイル - Google Patents
高電圧絶縁コイルInfo
- Publication number
- JPS5979512A JPS5979512A JP18896082A JP18896082A JPS5979512A JP S5979512 A JPS5979512 A JP S5979512A JP 18896082 A JP18896082 A JP 18896082A JP 18896082 A JP18896082 A JP 18896082A JP S5979512 A JPS5979512 A JP S5979512A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- layer
- insulation
- insulating layer
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F5/00—Coils
- H01F5/06—Insulation of windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高電圧絶縁コイルに係り、特に核融合装置のボ
ロイダルコイルの如く、超電導トロイダルコイルを収容
する極低温容器（クライオスタット）の高真空断熱層空
間に配置される高電圧絶縁タイルに関する。
ロイダルコイルの如く、超電導トロイダルコイルを収容
する極低温容器（クライオスタット）の高真空断熱層空
間に配置される高電圧絶縁タイルに関する。
第１図は一般的な核融合装置の縦断正面図である。核融
合装置ＩＦｉ、内部にプラズマを発生させるため１０−
７〜１０−８Ｔｏｒｒ の高真空に保ったドーナツ状
の真空容器２と、このドーナツ状の真空容器２の中心軸
に対し放射状の位置に複数個おかれるトロイダルコイル
３と、真空容器２と平行におかれる複数個のボロイダル
コイル６とから構°成される。トロイダルコイル３群は
真空容器２内に円周方向の強い磁場をつくりプラズマを
封じ込める。一方、ボロイダルコイル６群には、パルス
的に電流を流し、垂直方向の磁場をつくり真空容器２内
のプラズマの位置を制御する。
合装置ＩＦｉ、内部にプラズマを発生させるため１０−
７〜１０−８Ｔｏｒｒ の高真空に保ったドーナツ状
の真空容器２と、このドーナツ状の真空容器２の中心軸
に対し放射状の位置に複数個おかれるトロイダルコイル
３と、真空容器２と平行におかれる複数個のボロイダル
コイル６とから構°成される。トロイダルコイル３群は
真空容器２内に円周方向の強い磁場をつくりプラズマを
封じ込める。一方、ボロイダルコイル６群には、パルス
的に電流を流し、垂直方向の磁場をつくり真空容器２内
のプラズマの位置を制御する。
ところで、トロイダルコイル３け超電導コイルであり、
一般に超電導導体内を中空にし、液体ヘリウムを流して
冷却する。そして、トロイダルコイル３群を囲むように
ドーナツ状のクライオスタットをもうける。第１図にお
いて４はクライオスタットの外壁であり、トロイダルコ
イル３群との１１１１１は熱の侵入をおさえるため真空
に保たれる。この真空断熱層５の真空度は約１０−”
Ｔｏｒｒに保たれる。更に、ボロイダルコイル６群は、
真空容器２内に垂直磁場をつくりプラズマの位置制菌を
するのであるから、なるべく真空容器２の近くに配置す
るのが望ましいため、極低温容器の外壁４とトロイダル
コイル３の間の真空断熱層５内におかれる。第１図にお
いて、ボロイダルコイル６は、内側の極低温容器壁の円
周上の複数個所に分割してもうけたコイル支持枠７にの
せている。
一般に超電導導体内を中空にし、液体ヘリウムを流して
冷却する。そして、トロイダルコイル３群を囲むように
ドーナツ状のクライオスタットをもうける。第１図にお
いて４はクライオスタットの外壁であり、トロイダルコ
イル３群との１１１１１は熱の侵入をおさえるため真空
に保たれる。この真空断熱層５の真空度は約１０−”
Ｔｏｒｒに保たれる。更に、ボロイダルコイル６群は、
真空容器２内に垂直磁場をつくりプラズマの位置制菌を
するのであるから、なるべく真空容器２の近くに配置す
るのが望ましいため、極低温容器の外壁４とトロイダル
コイル３の間の真空断熱層５内におかれる。第１図にお
いて、ボロイダルコイル６は、内側の極低温容器壁の円
周上の複数個所に分割してもうけたコイル支持枠７にの
せている。
第２図はボロイダルコイル６の斜視図である。
ボロイダルコイル６は全体としてリング状をしている。
第３図は第２図のＡＡ’線縦断正面図であり、第４図は
第３図のＢＢ’紳横断側面図である。両（ン１において
、ボロイダルコイル６はコイル導体８をレヤー絶縁層９
を挿入しつつ複数ターン巻し、素固めしたのちに全体の
外周にアース絶縁層１０をもうけてなる。レヤー絶縁層
９に社、一般に薄葉絶縁材（ガラスクロス、アスベスト
ペーパ、放香族ポリアミド紙など）に合成樹脂（エホキ
７．不飽和ポリエステルなど）を塗布含浸して用い、隣
接するコイル導体８間を一体に接着する。アース絶縁層
１０は数十ＫＶＯ印加電圧に耐えるため、一般に回転電
機の高圧コイル絶縁に用いられているような、マイカテ
ープに合成樹脂を塗布含浸して複数回巻回し一体に硬化
して構成する。
第３図のＢＢ’紳横断側面図である。両（ン１において
、ボロイダルコイル６はコイル導体８をレヤー絶縁層９
を挿入しつつ複数ターン巻し、素固めしたのちに全体の
外周にアース絶縁層１０をもうけてなる。レヤー絶縁層
９に社、一般に薄葉絶縁材（ガラスクロス、アスベスト
ペーパ、放香族ポリアミド紙など）に合成樹脂（エホキ
７．不飽和ポリエステルなど）を塗布含浸して用い、隣
接するコイル導体８間を一体に接着する。アース絶縁層
１０は数十ＫＶＯ印加電圧に耐えるため、一般に回転電
機の高圧コイル絶縁に用いられているような、マイカテ
ープに合成樹脂を塗布含浸して複数回巻回し一体に硬化
して構成する。
ところで、このような絶縁処理は大気中で室温ないしは
高温で実施されるので、硬化した絶縁層の基材繊維間や
ボイド内には、大気圧の空気ないしは基材や樹脂に含ま
れていた揮発ガスかつ寸っている。そして、真空断熱層
を約１０−５Ｔｏｒｒ に１で脱気する場合に、これ
らの絶縁層内の空気やガスが徐々に出てきて、最終真空
度に到達するのに長時間を要することになる。一般に絶
縁層内のボイドに部分放電が発生する電圧は、ボイド内
の気体圧力との関係では約１０−’ Ｔｏｒｒの場合は
大気圧の場合より高いが、１０−１〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒ
では大気圧よりかなり低くなる。それ故に、大気圧の状
態から速−やかに１０１〜１０−３Ｔｏｒｒの状態を）
ｇｌ過させ、杓１０１Ｔｏｒｒ寸で到達させる必要があ
る。
高温で実施されるので、硬化した絶縁層の基材繊維間や
ボイド内には、大気圧の空気ないしは基材や樹脂に含ま
れていた揮発ガスかつ寸っている。そして、真空断熱層
を約１０−５Ｔｏｒｒ に１で脱気する場合に、これ
らの絶縁層内の空気やガスが徐々に出てきて、最終真空
度に到達するのに長時間を要することになる。一般に絶
縁層内のボイドに部分放電が発生する電圧は、ボイド内
の気体圧力との関係では約１０−’ Ｔｏｒｒの場合は
大気圧の場合より高いが、１０−１〜１Ｏ−３Ｔｏｒｒ
では大気圧よりかなり低くなる。それ故に、大気圧の状
態から速−やかに１０１〜１０−３Ｔｏｒｒの状態を）
ｇｌ過させ、杓１０１Ｔｏｒｒ寸で到達させる必要があ
る。
一般に絶縁層をガスが透過する場合に、沿層方向にはか
なり速やかであるが、貫層方向には極めて遅い。これは
絶縁基材が一般に繊維やマイカ小片の方向にボイドが残
っており、この方向にはガスが透過しやすいが、貫層方
向には絶縁基材間に含浸した合成樹脂層やマイカ小片が
バリヤーとなるため、ガスが透過しにくいのである。ボ
ロイダルコイル６は第２図のように全体がリング状で、
コイル導体８は絶縁層で完全に囲われているので、絶縁
層内のガスは貫層方向に透過して排気されるしかガく、
絶縁層内部とくにレヤー絶縁層内部のボイド内圧力が１
０”５Ｔｏｒｒのレベルに達するには、かなりの長時間
を要する。ここで排気量の大キイ真空ポンプをそなえた
とし、で、この場合に、真空断熱層５の真空度は短時間
に１０−５Ｔｏｒｒ レベルに達しても、絶縁層内のボ
イド内圧力は未だ大気圧から１０−１〜１０−” Ｔｏ
ｒｒの部分放電発生電圧が低い状態にあり、未だコイル
を稼動させると絶縁劣化をおこす恐れがある。そのため
、コイルに電圧印加しての実験に入るまでに、数日から
一週間程度の真空引きが必要で能率が悪い。
なり速やかであるが、貫層方向には極めて遅い。これは
絶縁基材が一般に繊維やマイカ小片の方向にボイドが残
っており、この方向にはガスが透過しやすいが、貫層方
向には絶縁基材間に含浸した合成樹脂層やマイカ小片が
バリヤーとなるため、ガスが透過しにくいのである。ボ
ロイダルコイル６は第２図のように全体がリング状で、
コイル導体８は絶縁層で完全に囲われているので、絶縁
層内のガスは貫層方向に透過して排気されるしかガく、
絶縁層内部とくにレヤー絶縁層内部のボイド内圧力が１
０”５Ｔｏｒｒのレベルに達するには、かなりの長時間
を要する。ここで排気量の大キイ真空ポンプをそなえた
とし、で、この場合に、真空断熱層５の真空度は短時間
に１０−５Ｔｏｒｒ レベルに達しても、絶縁層内のボ
イド内圧力は未だ大気圧から１０−１〜１０−” Ｔｏ
ｒｒの部分放電発生電圧が低い状態にあり、未だコイル
を稼動させると絶縁劣化をおこす恐れがある。そのため
、コイルに電圧印加しての実験に入るまでに、数日から
一週間程度の真空引きが必要で能率が悪い。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、絶縁層内のボイド内圧力を速やかに１０−
’ Ｔｏｒｒのレベル１で到達せしめることのできる高
電圧絶縁コイルを捉供するにある。
るところは、絶縁層内のボイド内圧力を速やかに１０−
’ Ｔｏｒｒのレベル１で到達せしめることのできる高
電圧絶縁コイルを捉供するにある。
本発明はリング状をなす絶縁層のコイル支持枠に接する
部分は絶縁基材に合成樹脂を含浸した絶縁層とし、残り
の部分の少くとも一個所は、少量の無機質接着剤とマイ
カ基材で構成した多孔質の絶縁層とすることにより、所
期の目的を達成するように成したものである。
部分は絶縁基材に合成樹脂を含浸した絶縁層とし、残り
の部分の少くとも一個所は、少量の無機質接着剤とマイ
カ基材で構成した多孔質の絶縁層とすることにより、所
期の目的を達成するように成したものである。
以下、図面の実施例に基づいて本発明を説明する。伺、
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
符号は従来と同一のものは同符号を使用する。
第５図及び第６図は本発明の一実施例になるボロイダル
コイルを示し、夫々従来例のボロイダルコイルの第２図
ならびに第４図に対応する図面である。第５図において
本笑施例ではリング状コイルの円周上の複数個所に、無
機質接着剤塗込み絶縁層１０ｂ’に配している。１０ａ
は従来例のような合成樹脂含浸絶縁層であり、第１図の
７として示したコイル支持枠に当る部分は、少くともこ
の強固な絶縁層とする。第６図は絶縁層１０ａと１０ｂ
がラップする部分の横断側面図である。合成樹脂含浸絶
縁１＠ １０ ａはこの部分で一担分離しコイル導体８
とレヤー絶縁層９の端面を露出させ、これをカバーし、
合成樹脂含浸絶縁層のテーパ切断部とオーバラップさせ
ている。
コイルを示し、夫々従来例のボロイダルコイルの第２図
ならびに第４図に対応する図面である。第５図において
本笑施例ではリング状コイルの円周上の複数個所に、無
機質接着剤塗込み絶縁層１０ｂ’に配している。１０ａ
は従来例のような合成樹脂含浸絶縁層であり、第１図の
７として示したコイル支持枠に当る部分は、少くともこ
の強固な絶縁層とする。第６図は絶縁層１０ａと１０ｂ
がラップする部分の横断側面図である。合成樹脂含浸絶
縁１＠ １０ ａはこの部分で一担分離しコイル導体８
とレヤー絶縁層９の端面を露出させ、これをカバーし、
合成樹脂含浸絶縁層のテーパ切断部とオーバラップさせ
ている。
さて以上に実施例を示した本発明のコイルにおいて、無
機質接着剤塗込み絶縁層１０ｂが、貫層方向のガス透過
性が十分に良いならば、レヤー絶縁Ｒ９と合成樹脂含浸
絶縁層１０ａ°の内部のホイドに入っている空気、ある
いはガスはかなり速やかに透過できる沿層方向に進み、
この部分に到り貫層方向に速やかに排気されることにな
り、短時間のうちに絶縁層内部のすみずみ才でか１Ｏ−
５Ｔｏｒｒレベルの高真空に到達し、部分放電がおこら
ない状態になる。
機質接着剤塗込み絶縁層１０ｂが、貫層方向のガス透過
性が十分に良いならば、レヤー絶縁Ｒ９と合成樹脂含浸
絶縁層１０ａ°の内部のホイドに入っている空気、ある
いはガスはかなり速やかに透過できる沿層方向に進み、
この部分に到り貫層方向に速やかに排気されることにな
り、短時間のうちに絶縁層内部のすみずみ才でか１Ｏ−
５Ｔｏｒｒレベルの高真空に到達し、部分放電がおこら
ない状態になる。
無機質接着剤塗込み絶Ｒ層に、貫層方向のガス透過性が
良いことを配慮し、望ましくは次のように構成する。捷
ず無機質接着剤としては溶剤系のものを用いるのがよい
。もつとも現在市販されているものはほとんど全てが溶
剤系であり、一般に主成分のナトリウムシリケート、カ
リウムシリケート、リン酸アルミニウム、リン酸カルシ
ウムなどに、溶媒として水、充填剤としてアルミナ、シ
リカ、タルク、カオリン、ジルコニアなどの粉末が加え
られている。このものは、加熱して水分を揮発させると
多孔質状に硬化する。一般には水分を約５０％前後含ん
でお弘これが揮発した部分が連続気孔となるのである。
良いことを配慮し、望ましくは次のように構成する。捷
ず無機質接着剤としては溶剤系のものを用いるのがよい
。もつとも現在市販されているものはほとんど全てが溶
剤系であり、一般に主成分のナトリウムシリケート、カ
リウムシリケート、リン酸アルミニウム、リン酸カルシ
ウムなどに、溶媒として水、充填剤としてアルミナ、シ
リカ、タルク、カオリン、ジルコニアなどの粉末が加え
られている。このものは、加熱して水分を揮発させると
多孔質状に硬化する。一般には水分を約５０％前後含ん
でお弘これが揮発した部分が連続気孔となるのである。
従来からの合成樹脂では、無溶剤系にしろ溶剤系にしろ
、硬化後には緻密な皮膜を形成し、ガスの透過性はわる
いが、溶剤系の無機質接着剤の場合は硬化後に多孔質に
なるのでガスの透過性はよい。
、硬化後には緻密な皮膜を形成し、ガスの透過性はわる
いが、溶剤系の無機質接着剤の場合は硬化後に多孔質に
なるのでガスの透過性はよい。
この無機質接着剤と組合せるマイカテープとしては、比
較的少量の合成樹脂をバインダーとしたテープが好まし
い。例えばガラスクロス裏打集成マイカのテープで、バ
インダーｔは約５〜１５重量％におさえ、またバインダ
ーはそれ自体がガスを透過しやすいンリコーン樹脂が好
ましい。
較的少量の合成樹脂をバインダーとしたテープが好まし
い。例えばガラスクロス裏打集成マイカのテープで、バ
インダーｔは約５〜１５重量％におさえ、またバインダ
ーはそれ自体がガスを透過しやすいンリコーン樹脂が好
ましい。
このように本発明の高電圧絶縁コイルでは、リング状コ
イルのアース絶縁層の一部を無機質接着剤塗込み絶縁層
とし、この絶縁層は、硬化後に多孔質となる溶剤系の無
機質接着剤を少量、バインダー量の少ないマイカテープ
に塗布しつつ巻回して形成するので、貫層方向のガス透
過性がよく、そのため他の絶縁層内部のボイド内のガス
は、まず沿層方向に速やかに透過し、この部分から外部
に排気されるので、速やかにすみずみ捷で約１０−’Ｔ
ｏｒｒの高真空に到達させることができる。
イルのアース絶縁層の一部を無機質接着剤塗込み絶縁層
とし、この絶縁層は、硬化後に多孔質となる溶剤系の無
機質接着剤を少量、バインダー量の少ないマイカテープ
に塗布しつつ巻回して形成するので、貫層方向のガス透
過性がよく、そのため他の絶縁層内部のボイド内のガス
は、まず沿層方向に速やかに透過し、この部分から外部
に排気されるので、速やかにすみずみ捷で約１０−’Ｔ
ｏｒｒの高真空に到達させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一般的な核融合装置の縦断正面図、第２図はそ
のボロイダルコイルの斜視図、第３図は第２図のＡ−Ａ
、’線縦断正面図、第４図は第３図におけるＢＢ’ｉ横
断側面図、第５図は本令明の一実施例になるボロイダル
コイルの斜視図、第６図はそのコイルの第４図に相当す
る図である。 ３・・・トロイタ゛ルコイル、４・・・＄ｊＬ低温谷益
壁、５・・・真空断熱層、６・・・ボロイダルコイル、
８・・・コイル導体、９・・・レヤー絶縁層、１０・・
・アース絶縁Ｖ−１ｉｏａ・・・合成樹脂含浸絶縁層、
１０ｂ・・・無機質接着剤塗込み絶縁層。 ζぜ汁Ｉ ｌ６ｍ
のボロイダルコイルの斜視図、第３図は第２図のＡ−Ａ
、’線縦断正面図、第４図は第３図におけるＢＢ’ｉ横
断側面図、第５図は本令明の一実施例になるボロイダル
コイルの斜視図、第６図はそのコイルの第４図に相当す
る図である。 ３・・・トロイタ゛ルコイル、４・・・＄ｊＬ低温谷益
壁、５・・・真空断熱層、６・・・ボロイダルコイル、
８・・・コイル導体、９・・・レヤー絶縁層、１０・・
・アース絶縁Ｖ−１ｉｏａ・・・合成樹脂含浸絶縁層、
１０ｂ・・・無機質接着剤塗込み絶縁層。 ζぜ汁Ｉ ｌ６ｍ
Claims (1)
- １、高真空中に配置されるリング状の高電圧絶縁コイル
において、リング状をなす絶縁層のコイル支持枠に接す
る部分は絶縁基材に合成樹脂を含浸した絶縁層とし、残
りの部分の少くとも一個所は、少量の無機質接着剤とマ
イカ基材で構成した多孔質の絶縁層としたことを特徴と
する高電圧絶縁コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18896082A JPS5979512A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 高電圧絶縁コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18896082A JPS5979512A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 高電圧絶縁コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5979512A true JPS5979512A (ja) | 1984-05-08 |
Family
ID=16232939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18896082A Pending JPS5979512A (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 高電圧絶縁コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5979512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104441256A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-25 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 加速度计线圈骨架的高效精密加工方法及专用工装 |
-
1982
- 1982-10-29 JP JP18896082A patent/JPS5979512A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104441256A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-25 | 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 | 加速度计线圈骨架的高效精密加工方法及专用工装 |
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