JPS6059725A - 樹脂モ−ルドコイルの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はエポキシ樹脂等の合成４′η■脂で含浸注型さ
れた変圧器やりアクドル等の電磁誘導機器に使用される
樹脂モールドコイルの製造方法に関するものでおる。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

最近、乾式変圧器の分野には樹脂を含浸硬化させて一体
にし、絶縁特性を向上させたモールド形乾式変圧器が出
現している。このモールド形乾式変圧器は、一般には、
鉄心脚に樹脂モールドコイルを同心的に配置して構成さ
れる。このモールド形乾式変圧器に用いられる樹脂モー
ルドコイルは多重巻コイルを樹脂モールドしたもので、
この樹脂モールドコイルの製造方法としては、金型を用
いず生産性および経済性に侵れた含浸方式が広く採用さ
れている。含浸方式の場合、余分な樹脂がコイルに付着
しないのでモールドコイル特有のクラックの発生もなく
、小形軽量化を図る事が出来る。したしながら、含浸方
式の場合、金型を使用しないので一度コイル内部に含浸
した樹脂をコイル外部にいかに洩らさずに最終的に硬化
させるかがこの製造方法のポイントである。このため、
従来含浸方式の樹脂モールドコイルの製造方法では、４
Ｉ″Ｌ１脂硬化用に硬化触媒を用いることが行なわれて
いる。

従来における含浸方式の樹脂モールドコイルの製造方法
を図面を参考にして説明する。第１図および第２図は、
含浸方式の樹脂モールトコ以下、この樹脂モールドコイ
ルの製造方法を順に説明する。

絶縁筒からなる巻枠１上に低圧巻線２の導体２ａを巻回
してその口出し線２ｂ　ｆ：上方に引き出した後、外周
絶縁＠Ｓを巻回して、低圧巻線２を形成する。そして、
低圧巻線２上には間隔絶縁物４を設ける。その上に耐熱
ボード５を当て、高圧巻線６の導体６ａを層間絶縁物７
を介しながら巻回し、その口出し線６ｂを上方に引き出
す。高圧巻線の導体６ａの巻回後に最外周に樹脂透過性
の悪い耐熱？−ド８を轟てる。又、低圧巻線２と高圧巻
線６の各上下端部には上端部絶縁物９ｂ、下端部絶縁物
９ａを挿入して導体を巻回する。

この様にして巻回した多重巻コイルに対して少なくとも
下端部絶縁物９ａが硬化触媒溶液中に浸される様な処理
を施し、下端部絶縁物９ａ及び層間絶縁物７に硬化触媒
含浸層を形成する。

硬化触媒溶液中に浸漬処理した後、コイルをその水分除
去と硬化触媒の溶剤の除去の目的のために乾燥炉内で乾
燥させる。尚、硬化触媒は、この様な浸漬処理をせずに
、あらかじめ、コイル巻回前に下端部絶縁物９ａ及び層
間絶縁物７に（１着させておいてもよい。この場合も同
様の目的で乾燥させる。その後、図示していないがこの
コイルを真空加圧タンク内の含浸槽にセットして、真空
脱泡したエポキシ樹脂を含浸（υに注入し、コイルにエ
ポキシ樹脂を含浸させる。

この時、エポキシ樹脂とコイル下端部に刺着ｌ〜でいる
硬イヒ触媒とが反応してシール層が形成される。このシ
ール層によυコイル下部からコイル内部に含浸したエポ
キシ樹脂が洩れ出なくなった時点で真空加圧タンク内よ
シコイルを取シ出して乾燥炉中で加熱硬化させる。

しかして、硬化触媒を用いた含浸方式の樹脂モールドコ
イルにおいては、最終的にコイルに付光する硬化触媒付
着量を、コイルに含浸した樹脂の洩〕″Ｌを防止するシ
ール性およびコイルの絶縁特性を低下させないように適
切に管理する必要がある。すなわち、硬化触媒付着量は
、絶縁特性、特に破壊特性に重要な影響を与え、硬化触
媒量が多過ぎると、シール効果は十分であるが、月間絶
縁物内に未反応の硬化触媒が残シ、破壊電圧が低下する
。又、逆に硬化触媒付着量が少な過ぎると、シール効果
が不充分となる。

シール効果が不十分だと、コイル内部に含浸したエポキ
シ樹脂が洩れてコイル内部に未含浸部分が形成されて、
高電圧下で使用すると部分放電が発生して部分放電劣化
により最終的に絶縁破壊する事があった。

しかるに、従来の硬化触媒を用いた含浸方式の樹Ｊｉｆ
ｆモールドコイルの製造方法では、コイル全硬化触媒に
浸漬した後に樹脂含浸を行なう方法であり、コイルの内
部に硬化触媒が含浸されろ。このため、コイルに最終的
に付着する硬化触媒量は、硬化触媒溶液の１８度と、コ
イルを乾燥する工程における乾燥温度および乾燥部間と
、コイルに対する硬化触媒の浸漬距離の各条件によって
影響を受ける。特に乾燥が不充分だと、コイル内部に硬
化融媒が多量に残シ破壊電圧が低下する。このため、コ
イルに最終的に付着する硬化触媒量を適切に設定するに
は、前記の各条件を夫々管理する必要がある。！ｆ、た
、コイルの樹脂金没前にコイル内部に硬化触媒が付着す
るので、硬化触媒未反応によシ破壊電圧が低下する。従
って、これらの点で従来の製造方法でスト高となる。

又、従来の樹脂モールドコイルでは、コイル下端部及び
内部にあらかじめ硬／こ触媒が付着しており、含浸槽内
のエポキシ樹脂中へ硬化触媒が溶は出し、エポキシ樹脂
の粘度が高くなり、ポットライフ上も悪影響を与える。

〔発明の目的〕

特性が優れた品質の良い樹脂含浸方式の樹脂モールドコ
イルを得る事が出来る製造方法を提供するものである。

〔発明の概要〕 本発明の樹脂モールドコイルの製造方法は、コイル巻回
後にコイルを硬化触媒溶液に浸漬する事なく、もしくは
コイル内部絶縁層に硬化触媒を付着させずに、エン」？
ギシ樹脂を含浸させ、次いで硬化触媒を塗布した高温の
加熱プレート上に樹脂含浸したモールドコイルを載せ、
その後乾燥炉内で硬化させるものである。この方法によ
れば、硬化触媒を用いて容易にコイル下部にシール層を
形成でき、硬化触媒もコイル内部に浸入せず、低コスト
で絶縁特性の優れた樹脂モールドコイルを得る事が出来
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面で示す一実施例について説明する。

先ず、例えば第１図および第２図で示す多重巻コイルを
成形する。絶縁筒からなる巻枠１上に低圧巻線２の導体
２ａを巻回し、その口出し線２ｂをコイルの上方に引き
出−した後、外周絶縁締３を巻回して低圧巻線２を形成
する。低圧巻線２の外周側に、冷却気道の確保及び高低
圧巻線間の絶縁の機能を有する波形絶縁物等の間隔絶縁
物４を設ける３、間隔絶縁物４の上に樹脂透過性の良く
ない耐熱が−ド５を当て、その周囲に高圧巻線６の導体
６ａを巻回して口出し線６ｂをコイルの上方に引き出す
。そして、高圧巻線６の層間に層間絶縁物７を介しなが
ら、高圧巻線導体６ａを所定回数で巻回した後に最外周
に樹脂透過性の悪い耐熱ポード８を設ける。

又、低圧巻線２と高圧巻線６の各上下端部には、対地絶
縁と機械的強度向上のために上端部絶縁物９ｂと下端部
絶縁物９ａを挿入して導体を巻回する。ここまでは、従
来例と同じである。

このようにして形成した多重巻コイルｌ０ｖＣコイル絶
縁層内の微量水分を除去するだめの乾燥工程を行ない、
その後に多■（巻コイルを第３図に示すように真空加圧
タンク１１内に設けた含浸槽１２にセットする。そして
、真空ポンプＰユによ！ｌｌ真空加圧タンク１１内の圧
力を１Ｔｏｒｒ以下の真空にし、一定時間保持した後に
、真空加圧タンク１）の上部に設けられた樹脂貯蔵タン
ク１３より含浸槽１２ＶＣ含没樹脂として例えばエフ］
Ｃ！キシ樹脂１４を滴下させる。エポキシ樹脂１４は、
貯蔵タンク１３に接続された真空ポンプＰ０によシ脱泡
され、かつ貯蔵タンク１３の内周に設けられたノ々ンド
ヒーター１５により加熱されて真空加圧タンク１ノ及び
含浸槽１２内のコイル１０の温度とほぼ同一になる様調
整されている。この様にして脱泡加温されたエポキシ樹
脂１４をノ々ルブ１６を調整して徐々に含浸槽１２に滴
下させ、ニーキシ樹脂１４７５ｉコイル１０の上面に完
全につかるまで注入し続ける。そして、一定時間保持後
に真空を破シ、真空加圧タンク１１内の圧力を大気圧に
戻し、加圧ポンプＰ２によシすみやかに大気圧より高い
圧力に加圧する。一定時間保持した後に真空加圧タンク
１１内の圧力を再び大気圧に戻し、コイル１０を含浸槽
１２から取シ出す。

次いで、第４図に示すようにエポキシ樹脂を含浸したコ
イル１０を加熱プレー）７７上に載置する。なお、コイ
ル１０を加熱プレート１７まで移動する際に、コイル下
部にテフロンシート等を設ければ樹脂のもれはほとんど
ない。一方、加熱プレート１７は例えば鉄板の裏部にシ
ーズヒータを設けたもので、シーズヒータの通電発熱に
よシ鉄板を加熱し温度上昇させることによりプレート（
鉄板）上に置いたものを加熱することができる。加熱プ
レート１７の上面には離形層として例えばテフロンフィ
ルムのように離形性の良いフィルム１８が敷かれ、この
フィルム１８上には硬化触媒、例えばイミタゾール系の
硬化触媒（四国化成製のＩＢ２ＭＺなど）の溶液がはけ
などによシ塗布されている。そして、コイル１０を立て
た状態で加熱プレート１７のフィルム１８上にＩＫ：ｌ
き、加り１５プレート１７によりコイル１０を加熱する
。加熱プレート１７は、フィルム１８の表面温度がコイ
ル１０に含浸（〜たエポキシ樹脂の最終硬化温度となる
ように調整して温度上昇させる。加熱プレート１７によ
りコイル１０が加熱されると、コイル１０の下端部に付
着しているエポキシ樹脂と加熱グレート１７のフィルム
１８上に塗布されているイミタゾール系硬化触媒とが急
激に反応し、コイル１０の下端部に付着しているエポキ
シ樹脂の粘度が高くなシ早期に硬化する。このため、コ
イル１０の下端部に存在する工、Ｉ？キシ樹脂は、コイ
ル１０の他の部分に存在するエポキシ樹脂よシも早く硬
化する。コイルノ０の下端部の硬化したニーキシ樹脂は
コイルｌＯに含浸した樹脂がコイル１０下端部から洩れ
出ることを防止するシール層となる。なお、コイル１０
における低圧巻線２の内外周部には！ｆｉ、’＋　１１
“【ｆ透過性の悪い巻枠１および外周絶縁性３を設け、
高圧巻線６の内外周部には樹脂透過性の悪い耐熱ボード
５゜７を設けているので、コイル１０の内周訃よび外周
から含浸されたエポキシ樹脂が洩れ出ることはない。そ
して、コイル１０の下部よジェポキシ樹脂が洩れ出なく
なった時点で、コイル１゜を加熱プレート１７から取シ
去る。この場合、加熱プレート１７上には離形性の良い
フィルム１８を設けであるので、コイル１θを加熱プレ
ート１７から容易に剥離することができる。

その後に、コイル１０を乾煤器によシ完全硬化させる。

しかして、本発明の製造方法では、コイル１θに樹脂を
含浸させた後に、コイル１０を加熱しながら硬化触媒に
よシコイル１０の下端部にシール層を形成するものであ
り、硬化触媒もコイル１０の内部に浸入することがない
。

この様なシール層の形成方法では、硬化触媒がコイル内
部に含浸する事はなく硬化触媒が高濃度でも、コイル１
０の内部絶縁層の破壊電圧の低下という現象は生じない
。そして、コイル１０の内部に硬化触媒が含浸していな
いので、コイル１０を乾燥する場合に、乾燥温度、乾燥
時間などの様な乾燥糸作に気を配る必要がなく、単にコ
イル内の水分除去を目的として行えばよい。

このため、コイル１θにおける硬化触媒の最終付光量は
、樹脂含浸工程、シール層形成工程および転傾工程の各
条件に大きな影響を受けることがなくなジ、コイル１０
のシール性および絶に′、、特性を低下させないように
硬化触媒の付着量を容易に管理でき、また容易にシール
層を形成することができる。

さらに、コイル１０の内部に樹ｊ指含浸前に硬化触媒が
刺着することがないので、硬化触媒未反応による破壊電
圧の低下という現象も生じない。

従って、本発明の製造方法ではコイルにおける硬化触媒
量を管理するための生産管理の管理幅が広くなる。とれ
は硬化触媒溶′ｒＬ浸漬が不要なことも含まれている。

また、本発明では樹脂含浸前にコイルに硬化触媒が付着
していないので、樹脂含浸時に樹脂中に硬化触媒が溶融
せず、また樹脂含浸時Ｖこ含浸槽よシコイルを取シ出し
た時点で硬化触媒を付着させているので、樹脂の粘度は
単に使用温度だけで決まシ粘度上昇はわずかであり、ポ
ットライフ上部台が良い。

さらに、従来に比べて高濃度の硬化触媒を利用でき、コ
イルのシール効果も大きくなる。

〔発明の効果〕

本発明の樹脂モールドコイルの製造方法は以上説明した
ように、硬化触媒を用いた含浸方式の樹脂モールドコイ
ルを製造する場合の生産管

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々樹脂含浸前の多重コイルを示
す平面図および一部切欠正面図、第３図および第４図は
本発明の製造方法の一実施例を示し、第３図はコイルに
樹脂含浸する処理装置を示す説明図、第４図はコイルに
シール店を形成する装置を示す説明図である。 １・・・巻枠、２・・低圧巻線、４・・・間隔絶縁物、
６・・・高圧巻線、１ｏ・・コイル、１ノ・・・真空加
圧タンク、１２・・・含浸槽、１７・・・加熱プレート
、１８・・・フィルム。 出願人代理人　弁耶士　鈴　江　武　彦第８図 １Ｌ１′ −４ ４ 第４図 占り 侶ヒーＰ１ ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 巻筒に導体を巻回して多重巻コイルを成形し、次いでこ
   のコイルに樹脂を含浸し、その後に前記コイルを硬化触
   媒を塗布した加熱プレートに載置するとともに、この加
   熱プレートを前記コイルに含浸した樹脂と前記硬化触媒
   とが反応する温度に設定して前記コイルを加熱すること
   によシ前記コブルにシール層を形成し、その後前記樹脂
   を加熱硬化することを特徴とする樹脂モールドコイルの
   製造方法。