JPS607117A - 樹脂含浸モ−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〕 本発明は円筒または角筒状に巻回した電磁コイルに、樹
脂を含浸させた後加熱硬化させて成る樹脂含浸モールド
コイルの製造方法（＝関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来から、変圧器、リアクトル等の電磁誘導機器におい
ては、熱硬化性のエポキシ樹脂等の合成樹脂でコイルを
モールドした、いわゆる樹脂含浸モールドコイルが多く
使用されている。このモールドコイルの製造方法として
は、′コイルを金型に組合わせた後Ｃ：粘度の高い樹脂
を注型して硬化しその後金型を離型して成形する注型方
法と、コイル全体を粘度の低い樹脂に浸してコイル内ζ
二樹脂を含浸した後、コイルを取り出し加熱硬化させて
成形する含浸方法が一般に採用されている。

以下、後者の含浸方法（二ついて述べる。従来から採用
されている含浸方法によるもの（二は、（ａ）　含浸槽
からコイルを取り出した直後、コイルを回転駆動装置（
＝かけ回転させながら熱風を吹き込んで硬化させる方法 （ｂ）　コイル内およびコイル絶縁膚に予め硬化促進剤
を含浸処理しておき、樹脂を含浸して硬化促進剤と樹脂
が反応してゲル化を進め、樹脂が十分に洩れ落ちなくな
った時点でコイルを取出しそのまま加熱炉内で硬化させ
る方法 等が良く知られている。

このうち（ａ）の方法については、コイルを回転駆動装
置にかける作業が必要であり、また回転駆動装置の設備
的な制約から量産機種には不向きな方法であることから
、最近では（ｂ）の方法が多く採用されてきている。

以下、」二記（ｂ）の方法を採用した樹脂含浸モールド
コイルの製造方法について、モールド形変圧器用のコイ
ルを例として述べる。第１図および第２図は、この種の
方法により製造した樹脂含浸モールドコイルの平面図お
よび縦断面図を夫々示したものである。

本コイルを製造する（二際しては、まず図示しない変圧
器鉄心の外周に装着される巻枠としてのガラスプリプレ
グ材からなる円筒状の絶縁筒ｌの外周にアルミシートを
巻回して低圧コイル２を形成し、その外周に予め硬化促
進剤を処理したガラステープな巻回して低圧コイル２の
外周絶縁層３を形成する。つぎに、この絶縁層３の外周
には冷却基 気辱を確保する念めに波形状の間隔絶縁物４を装着する
。さらにその外周に予め硬化促進剤を処理したガラステ
ープな巻回して内周絶ＲＮ３を形成した後に高圧コイル
５を形成する。高圧コイル５は層間絶縁物を介した複数
の巻回帰で形成されている。さらに、高圧コイル５め外
周でちる最外周に、予め硬化促進剤を処理したガラステ
ープを巻回して外周絶縁Ｎ３を形成する。また、低圧コ
イル２および高圧コイル５の上下端部には、コイルの絶
縁と機械的強度向上のために夫々上下端部絶縁物を挿入
して電磁コイル６を形成する。とこで。

上端部絶縁物にも予め硬化促進剤を処理しておく。

よって、コイルの内外周および下端部は硬化促進剤を処
理した絶縁層で形成されることになる。なお、図で２８
は低圧コイル口出し線、５ａは高圧コイル口出し線であ
る。

次（＝、このように成形した電磁コイル６を乾燥炉で加
熱乾燥し念後、第２図１−示すよう（＝真空タンク７内
で含浸槽８内に入れて低粘度の樹脂９を真空含浸する。

電磁コイル６は所定の温度で真空槽７内（：そのまま放
置すること（二より、樹脂９Ｖｉガラステープの絶縁層
および上端部絶縁物（二処理された硬化促進剤と反応し
てゲル化し始める。これにより電磁コイル６内の樹脂９
が外部に流出しなくなるので、その時点で電磁コイル６
を含浸槽８より引き上げ、これを加熱炉内でその才ま加
熱硬化させることにより、絶縁特性の優れた樹脂含浸モ
ールドコイルなｒｌるようにしている。

しかしながら、上述したような従来の樹脂含浸モールト
コ・ｆルの製造方法におりては以下のような問題がある
。ナなイっち、第２図（＝おいて硬化促進剤が処理され
た電磁コイル６のコイル内外周のガラステープ絶縁層お
よび上端部絶縁物に含浸した樹脂９のゲル化が進み、そ
のまま電磁コイル６を含浸４９８から取り出してもコイ
ル内Ｃ二含浸した樹脂９が十分に洩れなくなるタイミン
グを把握することが非常（二困難なことである。これは
、樹脂９のゲル化する速度が樹脂９の温度、粘度、硬化
促進剤の処理量（−よって全く異なることによる。

つまり、′電磁コイル６を取り出すタイミングが早すぎ
ると、硬化促進剤が十分１：作用せず加熱硬化中にコイ
ル内（二含浸した樹脂９が洩れ落ちてしまい、コイル内
に絶縁上の欠陥となる欠陥ボイドが生じ、部分放電を発
生して樹脂含浸モールドコイルとしてのＩＰ３緑特性を
低下させること（二なる。

一方、電磁コイル６を取り出すタイミングを遅らせると
、含浸槽８の樹脂９を真空タンク７内に放置する時間が
長く力るため、樹脂含浸工程に長時間を要するばかりか
、１回の含浸工程（二おいて樹脂９の可使用時間の大部
分を費やすことζ二なり、樹脂９を次回の含浸（−繰返
して使用できなくカる。

すなわち樹脂９のポットライフが短かくカる。従ってコ
スト的に本高価なものとなってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上記のよう外問題を解決するため（ユ成された
もので、その目的は樹脂含浸時間を短縮して含浸樹脂の
ポットライフを向上し才た欠陥ボイドの発生を防止して
優れた絶縁特性を有する樹脂含浸モールドコイルの製造
方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、少なくとも上端
部絶縁物（二予め硬化促進剤を処理した電磁コイルを含
浸槽に入れて、低粘度樹脂を真空含浸させた後加熱硬化
させて樹脂含浸モールドコイルを製造する方法において
、前記含浸槽の、前記下端部Ｐ綴物に近接する部分（：
ヒーターを設け、前記電磁コイル（二低粘度樹脂を含浸
する際Ｃ二、前記ヒーター（二より前記上端部絶縁物を
加熱するようにしたことを特徴とする。

これ（二より、コイル下端部絶縁物に含浸した樹脂が加
熱されて早くゲル化するため、電磁コイルな含浸槽から
旬時間で引上げても樹脂が外部（：もれなくなるので、
樹脂のポットライフを縮めることカく、しかも、加熱硬
化時に樹脂を洩さずに硬化させることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

まず図示しない変圧器鉄心の外周に装着される巻枠とし
てのガラスプリプレグ材から々る円筒状の絶縁筒１の外
周に低圧コイル２を形成し。

その外周に樹脂を浸透させ々い高密度の絶縁ボードを巻
回して低圧コイル２の外周絶縁層１３を形成する。つぎ
に、この絶縁Ｒ１３の外周には冷却気道を確保するため
に波形状の間隔絶縁物４を装着し、さらにその外周に樹
脂を浸透させ々い高密度の絶縁ボード１３を巻回して内
周絶縁層３を形成し、この絶縁層３の外側（二高圧コイ
ル５を形成する。高圧コイル５は層間絶縁物１０を介し
た多数の巻回層で形成されている。高圧コイル５の外周
に同様の絶縁ボードを巻回して外周絶縁層１３を形成し
、さらに最外周に硬化促進剤を処理したガラステープを
巻回して絶縁層３を形成する。また、低圧コイル２およ
び高圧コイル５の上下端部には、コイルの絶縁と機械的
強度向上のために夫々上、上端部絶縁物１１ａ、ｌｌｂ
を挿入して電磁コイル１６を形成する０ とこで、高密度の絶縁ボードとｒ／′ｉ、樹脂を浸透さ
せ々い密度０８〜１．０　の芳香族ポリアミドボード等
が用いられる。才た硬化促進剤を処理したガラステープ
としては、本実施例ではガラステープにイミタソール系
硬化促進剤をエチルアルコールＣニ溶かした溶液を含浸
させた後、乾燥させて用いた。

上端部絶縁物１１　ｂにも硬化促進剤を処理するが、こ
の場合、第４図５＝示す様に、上述と同様の硬化促進剤
溶液１２を容器１４に入れ、コイル下端部絶縁物をディ
ップさせた後、乾燥させて行なう。

次に、このようにして成形した電磁コイル１６を乾燥炉
で加熱乾燥した後、第５図に示すように真空タンク７内
に設置された含浸槽１８内にセットし、低粘度の樹肥９
を真空含浸する。この場合、含浸槽１８は上端部絶縁物
１１ｂ（二近接する底部にヒーター１５が埋設されてお
り、仕置に底部のみを局部的（二加熱できるよう（二な
っている。

含浸槽１８内に電磁コイル１６をセットした後、樹脂９
を真空含浸すると、樹脂９Ｖｉ主に上、下の端部絶縁物
１１８．Ｉｌｂからコイル内部に含浸し、その後、上端
部絶縁物１１　ｂに付着した硬化促進剤と反応してゲル
化が進む。この時、樹脂９のゲル化速度は含浸槽１８の
底部に埋設したヒーター１５によって調節できるので、
０．３〜１．０　時間でゲル化が進むような温度に調節
しその荻ま放置する。

第５図（＝於ける電磁コイル１６の上部（Ａ点）及び上
端部絶縁物Ｊｌ　ｂ　ｍ辺の（Ｂ、４（）の樹脂注入後
の温度及び粘度の経時変化を、従来例による場合（Ａ−
ｔ　）＋　（Ｂ−ｔ　＞と、含浸槽１８にヒーター１５
を埋設した本発明実権例による場合ＣＬ−２）。

（Ｂ−２）とを比較して第６図及び第７図に示した。

この場合、注入樹脂９の温度及び真空タンク７、の温度
は従来例ではともに８０℃に、本発明実施例ではともに
７０°Ｃに設定した場合を示している。

第６図から明らかかように、本発明では、Ａ点の樹脂温
度（Ａ−２）が２，０時間経過後も８０℃以下であるの
に対し、Ｂ点（Ｂ−２）では１０時間経過後にけ９０°
０に達している。その結果、第７図の如くＢ点の樹脂粘
度（Ｂ−２）も従来例の場合の樹脂粘Ｆ（Ｂ−１）より
も０．５〜１．０時間早くなり。

従って、樹脂のゲル化の進行も早くなる。また。

図示していないが、Ａ点の樹脂の粘度の変化は従来例の
それより低く安定している。

従って、コイル内部に含浸したｗ脂９、特（二下端部絶
縁物１１　ｂに含浸した樹脂がきわめて早くゲル化して
絶縁ボード１３とともにシール層を形成するために、コ
イル内部の樹脂を減らすことなくきわめて早い時間に電
磁コイル１６を含浸槽１８から取り出すことができる。

そして電磁コイル１６をそのまま加熱炉内で加熱硬化さ
せて樹脂含浸モールドコイルを製造する。

このように、電磁コイル１６の下端部は硬化促進剤と樹
脂とが反応してゲル化し、かつそのゲル化する速度がヒ
ーター１５（−よる加熱（二よって促進されるので、き
わめて早くシール層が形成される。

これにより樹脂含浸工程完了後、直ちに電磁コイル１６
を樹脂槽１８内の樹脂９中から取り出し、加熱炉内で加
熱硬化できることから、電磁コイル１６への樹脂含浸時
間を短縮することが可能となる。さらに、上記理由によ
り含浸槽１８内の樹脂９Ｆｉ真空タンク７内に放置され
る時間を短かくできるので。

樹脂９の可使用時間（ポットライフ）内において、次回
の含浸に繰返して使用することができ、その分だけコス
ト的（二安価なものとすることが可能と々る。

一方、電磁コイル１６を直ちにきわめて早ぐ含浸槽１８
から取り出しても前述のようにコイル下端部の樹脂と硬
化促進剤との反応（−よるゲル化部分と絶縁ボード１３
とＣ二よってシール層が形成されるために、電磁コイル
１６中に含浸した低粘度の樹脂９は、加熱炉内における
硬化中に電磁コイル１６から洩れ落ちるととはない。従
って、電磁コイル１６内ｉ二欠陥ボイドを生じることが
なく、部分放電の発生を防止して絶縁性能の極めて優れ
た樹脂含浸モールドコイルを得ることが可能となる。

ｆた。樹脂を真空含浸させる際、含浸の入口となる下端
部絶縁物の近辺の樹脂は局部的（二温度が上昇すること
によって粘度が一時的：：低く力るので、より含浸性が
良くなり、未含浸ボイドのない絶縁特性の優れた樹脂含
浸モールドコイルを得ることができる。

尚、上記実施例では本発明を変圧器コイルＣ＝適用した
場合を述べたが、例えばリアクトルのような高圧コイル
として用いるものについても１本発明を同様に適用する
ことができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したよう（−、コイル下端部絶縁物（−硬化促
進剤を処理し７Ｉ！２電磁コイルに、低粘度の樹脂を真
空含浸させた後、コイル下端部Ｃ：近接した含浸槽内の
ヒーター（二より、コイル下端部絶縁物を局部的に加熱
させ、その部所のゲル化を促進させる仁とにより、樹脂
含浸工程の短縮を図ることができ、これにより電磁コイ
ルを取り出した後の樹脂は従来よりポットライフが向上
し、繰り返して使用できるので、樹脂の歩留りが向上す
る。

トコイルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来例による樹脂含浸モールドコ
イルの斜視図及びその製造方法を示す概略図、第３図は
本発明方法にかかる樹脂含浸モールドコイルの要部断面
図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明Ｃ二よる製造方
法の異なる工程を示す概略図、第６図及び第７図はそれ
ぞれ本発明による製造方法（二於ける樹脂の温度、粘度
の変化を示す曲線図である。 １・・・絶縁筒、　２・・・低圧コイル、４・・・間隔
絶縁物、５・・・高圧コイル、６．１６・・・電磁コイ
ル、　７・・・真空タンク、９・・・低粘度の樹脂、　
１ｏ・・・層間絶縁物、１１ａ、Ｉｌｂ・・・上、下端
部絶縁物、１２・・・硬化促進剤溶液、　１３・・・絶
縁ボード、１５・・・ヒーター、　１８・・・含浸槽。 代理人弁理士　則近憲佑（ほか１名） 第１図 第２図 第３図 第４図 ／２ 第５図 カス１時間（椅同） 第７図 ４５　１６　／、Ａ： 狡工特間（ｎ４開）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともコイルの上端部絶縁物に予め硬化促進
   剤を処理した電磁コイルな含浸槽に入れて低粘度樹脂を
   真空含浸させた後、加熱硬化させて樹脂含浸モールドコ
   イルを製造する方法（二おいて、前記含浸槽の、前記上
   端部絶縁物Ｃ二近接する部分（−ヒーターを設け、前記
   電磁コイル（；低粘度樹脂を含浸する際（二、前記ヒー
   ターにより前記上端部絶縁物を加熱することを特徴とす
   る樹脂含浸モールドコイルの製造方法。