JPS60128843A - 電気機器用含浸絶縁コイル - Google Patents

電気機器用含浸絶縁コイル

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JPS60128843A
JPS60128843A JP23684683A JP23684683A JPS60128843A JP S60128843 A JPS60128843 A JP S60128843A JP 23684683 A JP23684683 A JP 23684683A JP 23684683 A JP23684683 A JP 23684683A JP S60128843 A JPS60128843 A JP S60128843A
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JP
Japan
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mica
coil
impregnated
resin
layer
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Pending
Application number
JP23684683A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiyuki Inoue
良之 井上
Hisayasu Mitsui
久安 三井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS60128843A publication Critical patent/JPS60128843A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/40Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、例えば高電圧用回転電機に用いられる電気機
器用含浸絶縁コイル(以下単にコイルと称する)に関す
る。
[発明の技術的背景とその問題貞] 高電圧用回転電機コイルには、その製造方法によりレジ
ンリッチ絶縁コイルと真空加圧含浸絶縁コイルとがある
。このうち、後右は接着剤の少ないドライマイカテープ
をコイル導体に巻回し、含浸レジンな真空加圧含浸によ
り、完全に含浸させることを特徴とするもので、コーイ
ル絶縁に有害なボイドを生じないために真空加圧含浸絶
縁コイルは大形高電圧コイルに多く用いられている。ま
たコイルと鉄心を一体に含浸硬化させる全含浸方式絶縁
にも真空加圧含浸処理が適用されている。これらの絶縁
に用いられる絶縁テープは、主に、集成マイカ(マイカ
ペーパ)とガラスクロスとを牛酪の接着剤で貼り合せ、
長手方向に切断したマイカテープである。このマイカテ
ープは、集成マイカの製法により含浸性が良いことに特
徴があるものと、絶縁耐力が高いことに特徴があるもの
どがある。高電圧用のコイルではマイカテープの巻回数
が多くなり、これに含浸レジンを合理的な時間内に完全
に含浸させる必要から絶縁耐力を多少犠牲にしても、含
浸性の優れたマイカが使用されている。
しかし最近、回転電機の小形化あるいは大容量化のため
に絶縁厚さを薄くするあるいは運転電界を高めることが
要求されてきている。この要求に応えるには、従来の技
術では困難であった。
[発明の目的コ 本発明は、前記の高電界化の要求に応えることのでき、
絶縁耐力が高くかつレジンの含浸性の侵れた電気機器用
含浸絶縁コイルを提供することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は前記目的を達成するために、前記コイルの対地
絶縁に2種類のマイカ梶を用い、主絶縁の内層側には、
絶縁耐力の高い硬質焼成マイカを巻回し前記主絶縁の外
層側には、含浸性の優れる無焼成マイカを巻回するよう
にしたものである。
[発明の実施例コ 以下、本発明の一実施例について、図面を用いて説明す
る。第1図のように被覆絶縁を有する平角導線を所定本
数配列した素線1(対地絶縁)上に、まず焼成タイプの
マイカペーパを用いた焼成マイカテープを1/2重巻き
にて所定回数回巻して焼成マイカテープ層2を形成し、
次に無焼成タイプのマイカペーパを用いた無焼成マイカ
テープを1/2重巻きにて所定回数回巻して無焼成マイ
hテープ層3を形成し、この無焼成マイカテープ層3の
外側にレジン流出防止用に耐熱性高分子フィルムにより
なるテープを1/′2重巻きにて1回巻回して開数フィ
ルム層4を形成し、更にコイル直線部に対して低抵抗コ
ロナ防止テープをして低抵抗コロナ防止層5を形成巻回
する。このようにしてできたコイルを、鉄心スロワ1−
に納め含浸レジンを真空加圧含浸後、恒温槽中で加熱す
ることにより、含浸レジンを硬化させる。このようにし
て電気機器用含浸絶縁コイルが製作される。
次にこの電気機器用含浸絶縁コイルの作用について説明
するが、まず集成マイカの特性について述べる。焼成タ
イプのマイカペーパは選別→焼成→離箔→精選濃縮→抄
造からなる工程で得られる。
無焼成タイプのマイカペーパは選別→叩解離箔→精選濃
縮→抄造の工程で得られる。両者は離箔方法の違いによ
り、第1表の集成マイカの特性に示すように特性に差を
生じる。
第 1 表 =5− 第1表の含浸距離とは、第3図に示すようにマイカシー
ト6を20枚重ねた上に約509の円筒7をのせこの中
央の穴8に粘度4ポアズのレジン9を注入し5時間放置
後のレジンの浸透深さを測定した値である。同表より硬
質焼成マイカは、軟質無焼成マイカに比べて絶縁破壊の
強さは未含浸状態で約2倍、エポキシマイカ板で約1.
6倍強いが、逆に含浸レジンの含浸距離は約1/2であ
る。
次に硬質焼成マイカ及び軟質焼成マイカを用いたエポキ
シマイカ板の1kH2における課電寿命特性を第2図に
示す。焼成マイカ試料は軟質焼成マイカ試料より課電寿
命が長いが、両者の差は印加電界が低いほど小さくなる
無焼成マイカの中には、前記軟質無焼成マイカの外に、
硬質無焼成マイカがあるが、両者の特性は類似している
次に第1図のような構成のコイルの含浸状態について、
第4図及び第1図A部の拡大断面図である第5図を用い
て説明する。真空加圧含浸■稈において含浸レジンは、
絶縁外周側からだけでなく、−〇− コイルの部分の説明図である第4図のコイルエンド部C
,Dのように非直線部(曲線部)、口出し部があるため
にレジンが含浸しやすい部分から浸透したレジンが第5
図に示す素線1の角部近傍に生じる間隙溝12を通って
直線部(第4図B部)の最内絶縁層に達し、内側からも
含浸する。したがって、内層側に巻かれた含浸性のあま
りこのましくない焼成タイプのマイカ絶縁層も、素線側
からの浸入レジンの援助により、含浸時間を大きく増加
することなく完全にレジンを含浸させるこができる。
次に電気的特性について述べる。第1図に示すようなコ
イルを絶縁破壊させると、はとんどすべてが、導体の角
部第1図および第5図のE部を発端とする導電性破壊路
を生じる。これは、導体角部付近では電界が不平等とな
り導体の角部において最大となるためである。この導体
角部付近を第6図に示すように同心円筒電極に近似して
、導体表面から距離tのp点の電界を計算した、その−
例を第7図に示す。第7図の計算条件は、次のようであ
る。すなわち導体角部の曲率半径−0,8rrrm。
絶縁厚さ−3,0#lll+、印加電圧−交流10kV
としたとき平均電界が3.33 kV、−’#であるの
に対し、導体角部の最大電界は8,02 kV、/sで
あり平均電界の2.4倍に達する。電界の高い導体に近
い部分に絶縁耐力の高い硬質焼成マイカによるマイカテ
ープを使用することにより、コイルの絶縁破壊電圧を高
めることができることは明らかである。
またこの意味から素線の被覆絶縁にも絶縁耐力の高いマ
イカテープを使用することは、コイルの絶縁破壊電圧を
高めるのに効果がある。
課電寿命に関しては、第2図を用いて焼成マイカと無焼
成マイカの特性を既に説明したように、低電界になるほ
ど両者の差は少くなる。電界の高い素線に近い内層側に
焼成マイカを使用し、電界の低い外層側に無焼成マイカ
を使用する本発明は、このデータからも極めて合理的で
ある。
次に本発明の電気機器用含浸絶縁コイルの交流 1絶縁
破壊電圧の一例を第8図に示す。この場合の供試コイル
はマイカテープ巻平角導線を2列10段に配列し、その
周囲にガラスクロスを補強材とした、硬質焼成マイカテ
ープ及び軟質無焼成マイカテープを1/2重巻きし、次
に耐熱性フィルムを巻回し、更にその上の電極に相当す
る部分に低抵抗コロナ防止テープを巻回し、これをモデ
ルスロットに挿入し、■ポキシレジンを真空加圧含浸し
たのち恒温槽内で加熱硬化したものである。対地絶縁の
内層側に焼成マイカテープ、その外側に同じ厚さの無焼
成マイカテープを巻回し、全体で5回巻きした。各試料
の焼成マイカテープと無焼成マイカテープの巻回数はA
 (0’: 5)、 B (2:3)、 C(3: 2
)、 D (5:0)である。第8図より、焼成マイカ
テープの巻回数が多いほど絶縁破壊電圧が高くなること
がわかる。試料A−C即ち焼成マイカテープの絶縁厚さ
が0〜60%の範囲では焼成マイカテープ巻回数が1回
増すごとに絶縁破壊電圧が7.4%ずつ高くなる。これ
に対して、試料C〜Dでは同5.3%ずつ高くなる。こ
れは、焼成マイカテープを内側に巻回した方が絶縁破壊
電圧の向上に効果が高いことを示している。
9− 前記実施例では無焼成マイカとして軟質無焼成マイカを
用いている。これは硬質マイカが白色、軟質マイカが黒
っぽい色をしているため、マイカテープが色で容易に識
別でき、コイル製作時にマイカテープを間違う危険を避
けることができるためである。しかし、このマイカテー
プの混同を防ぐ処置を講ずれば、軟質無焼成マイカの代
わりに硬質無焼成マイカを用いても本発明の本来の効果
は全く変わらない。
前述の説明は全含浸タイプのコイルに関するものである
が、モールド工程を有するコイル単体含浸方式のコイル
であっても前記コイルと同様な効果が期待できる。
第1図において、焼成マイカテープ層2の代わりに焼成
マイカシーI・の平巻きにすることによって、高電界部
分における弱点を減少せしめコイルの絶縁破壊電圧をな
お一層高めることができる。
コイル全長にわたって焼成マイカテープと無焼成マイカ
テープとの混用巻きにする代わりに、直接大地電位と接
触しないコイルエンド部、即ち第10− 4図C及びD部は含浸性に重点を置き、無焼成マイカテ
ープのみを巻回しても本発明の目的にかなっている。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、電界の高くなる内
層側絶縁には絶縁耐力の高い焼成マイカテープ又は焼成
マイカシート等の焼成マイカを巻回し、この外層側絶縁
には、含浸性の優れる無焼成マイカテープ等の無焼成マ
イカを巻回したため、各材料の特徴を最も有効に発揮さ
せ、レジンの含浸性に優れ、絶縁破壊電圧の高い、電気
機器用含浸絶縁コイルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電気機器用含浸絶縁コイルの一実施例
のコイル直線部の断面図、第2図はエポキシマイカ板の
課電寿命特性を示す図、第3図は、含浸距離の測定方法
を説明するための図、第4図は1個のコイルの部分を示
す図面、第5図は第1図のA部の拡大図、第6図はコイ
ル角部付近の電界計算に用いたモデル電極形状を示す図
、第7図はコイル角部付近の電界の引締結果の一例を示
す図、第8図は本発明の一実施例のコイルについて交流
絶縁破壊電圧の実験結果を示す図である。 1・・・素線、2・・・焼成マイカテープ層、3・・・
無焼成マイカテープ層、4・・・耐熱フィルム層、5・
・・低抵抗コロナ防止層、6・・・マイカシート、7・
・・円筒、8・・・レジン注入孔、9・・・レジン、1
0・・・素線の導体、11・・・素線被覆絶縁、12・
・・素線角部に生じる間隙溝、13・・・コイル。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 12 第6図 環体力”、tn距辣 t(mm) 10[−,7’ゴー■−1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. コイル直線部とコイル非直線部を有する電気機器用含浸
    絶縁コイルにおいて、少なくとも前記コイル直線部は、
    その対地絶縁の内層側に焼成マイカを巻回し、外層側に
    は無焼成マイカを巻回したことを特徴とする電気機器用
    含浸絶縁コイル。
JP23684683A 1983-12-15 1983-12-15 電気機器用含浸絶縁コイル Pending JPS60128843A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23684683A JPS60128843A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 電気機器用含浸絶縁コイル

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JP23684683A JPS60128843A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 電気機器用含浸絶縁コイル

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Publication Number Publication Date
JPS60128843A true JPS60128843A (ja) 1985-07-09

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ID=17006657

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23684683A Pending JPS60128843A (ja) 1983-12-15 1983-12-15 電気機器用含浸絶縁コイル

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JP (1) JPS60128843A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11901784B2 (en) 2018-10-11 2024-02-13 Mitsubishi Electric Corporation Stator coil, method of manufacturing the same, and rotating electric machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11901784B2 (en) 2018-10-11 2024-02-13 Mitsubishi Electric Corporation Stator coil, method of manufacturing the same, and rotating electric machine

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