JPS61214750A - 高圧コイルの製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は金型を用いて素線コイル単体の外側に絶縁用合
成樹脂を含浸硬化させてなる対地絶縁層と、該対地絶縁
層の外表面に施されるコロナ放電防止用低抵抗絶縁層並
びに高抵抗絶縁層とを設けてなる高圧コイルに関する。

この種の高圧コイルにおいてはできる限り短時間かつ少
ない労力により所期の対地絶縁性能とコロナ放電防止効
果とが得られる如き絶縁処理を施し得ることが望まれる
。

〔従来技術とその問題点〕

一般に３に７以上の高圧電気機器に使用されるコイル例
えば回転電気機械の高圧コイルにおいては、当該電気機
械の鉄心のスロット内に収納された前記コイル対地絶縁
層と前記鉄心との間に発生するコロナ放電を防止する目
的で第３図に例示する如く、素線コイルｎに対地絶縁層
るを施してなる高圧コイル２１の前記対地絶縁層るの外
表面に当該コイル２１が収納される鉄心あのスロット４
の内部からコイル；４２１ｍの方向に向って前記スロッ
）２７の出口より所要の距離だけ突出する低抵抗絶縁層
スが設けられ、更に該低抵抗絶縁層スの端部に発生する
コロナ放電あるいはストリーマ放電を防止するために前
記低抵抗絶縁層列に接して前記コイル２１の外表面に所
要の距離だけ高抵抗絶縁層δが設けられることは良く知
られている。その際前記低抵抗絶縁層２４の抵抗値が大
略１０ｊないし１０’オーム程度で、また高抵抗絶縁層
５のそれが大略１０゜ないし１０″オ一ム程度にされる
ことも周知のところである。

前記の如き低抵抗絶縁層並びに高抵抗絶縁層の設けられ
る従来の高圧コイルについては当該コイルの製作方法に
より次の如く異なった様式のものが知られている。即ち
その一つは中、小容量の回転電気機械を対象とした比較
的小形で所謂全含浸絶縁方式により製作されるコイルで
ある。この種のコイル２１においては第３図に例示する
如く素線コイルｎの外周に施された対地絶縁層の外表面
ｌと直接所要の低抵抗絶縁層スと高抵抗絶縁層δとを相
互にその一端が重なり合う如くに相接して設けた後、該
コイル２１を当該回転電気機械の鉄心％のスロット２７
内に収納し、前記鉄心がと共に前記コイル２１に真空中
において絶縁用合成樹脂を加圧含浸かつ加熱硬化させ、
前記コイル２１が前記鉄心あにスロット２７で固着して
相互が一体になる如くにする。したがってこの場合には
前記合成樹脂の含浸硬化によって前記低抵抗絶縁層スと
前記鉄心あとが相互に固着一体化されるから両者間の電
気的結合に関しては特に問題はないが、前記コイル２１
を前記スロットτ内に収納して鉄心がと共に全体に絶縁
用合成樹脂の含浸硬化を行なうため、前記コイル２１個
々の品質管理を行なうことは不可能であるから、真空中
において前記合成樹脂の含浸硬化を行なうにもかかわら
ず、コイル２１個々の絶縁性能の信頼性に関して不安が
残るという欠点がある。

一方大容量の回転機器を対象とする大形の高圧コイルの
場合はコイル単体成形方式が主流となっているが、この
場合は個々のコイルの絶縁性能における信頼性を確保す
る手段の一つとして当該コイルを単体の状態で真空中で
の絶縁用合成樹脂の加圧含浸加熱硬化を行なう如くにす
るものが知られている。即ちこの場合は第４図に示す如
く先ず素線コイル乙に所要厚さの対地絶縁層るを巻装し
、その外側に離型用のシート及びテープからなる層Ｚを
設けて成形したコイル２１を内面に離型処理の施された
金型四に挿入し、該金具穴を締め合せた上で真空中にお
いて絶縁用合成樹脂の加圧含浸加熱硬化を行ない、コイ
ル２１の対地絶縁るを単体において形成させる。その後
先に巻回した前記離型用シート及びテープからなる要部
が固着した状態で前記コイル２１を前記金具穴から取り
出し前記離型用に形成した層あを取り除いた後、露出し
た前記対地絶縁るの外表面に前処理としてサンドベーパ
などによる面荒しを施し次の段階に予定されているコロ
ナ放電防止用絶縁層の当該コイル４の表面に対する良好
な接着の実現に儂える。次に前記の如く前処理が施され
た前記コイル２１の表面に先ず通常は常温硬化性の低抵
抗コロナ放電防止塗料を塗布し常温において１０数時間
乾燥させて８１ｇ３図に示す如き低抵抗絶縁層２４を形
成し、次に同様に通常は常温硬化性の高抵抗コロナ放電
防止塗料を前記低抵抗絶縁層冴に接する如くにして塗布
し、同様に常温において１０数時間乾燥させて高抵抗絶
縁層５を形成する。

前記の如くにして回転電気機械の鉄心あに装着される以
前にコロナ放電防止用絶縁層の設けられた大形の高圧コ
イルを単体として製作することが　　　゛できるから、
前記コイル個々の絶縁性能に関しては品質管理が行き届
き、前述のコイルと鉄心とを一体にして絶縁用合成樹脂
の含浸硬化を行なう所謂一体含浸絶縁方式のものに比較
して格段に高い信頼性が得られる利点はあるが、一方前
記コイルの成形と対地絶縁層に対する前記合成樹脂の含
浸硬化処理との後に、コロナ放電防止処理を別途性なわ
なければならないから工程が延伸し、コイル製作のため
の時間と労力の増大にもとづくコスト上昇を免れないと
いう欠点が伴なう。

〔発明の目的〕 本発明は従来の対地絶縁層の外表面にコロナ放電防止用
絶縁層の設けてなる従来の高圧コイルが絶縁性能面にお
いであるいはコスト面において有する前記の如き欠点に
鑑み、その外表面に予じめ巳ロナ放電防止用藝縁層の設
けられたコイル単体の対地絶縁層に金型の内部において
絶縁用合成樹脂の真空加圧含浸並びに加熱硬化を行なう
如くにして廉価に製作し得るとともに絶縁性能面におい
て著しく信頼性の高い高圧コイルを提供することを目的
とする。

〔発明の要点〕

前記の目的を達成するために本発明では首記の高圧コイ
ルにおいて、前記対地絶縁層の外表面に施されるコロナ
放電防止用低抵抗絶縁層と高抵抗絶縁層とが形成される
際に同時に、それぞれの絶縁層の前記対地絶縁層に接触
しない面に離型処理が施される如くにすることにより、
前記対地絶縁層の外表面に所定の如くに前記コロナ防止
絶縁層が施されたコイル単体に金型の内部において絶縁
用合成樹脂の真空加圧含浸加熱硬化を行なうに際して、
前記低抵抗絶縁層並びに高抵抗絶縁層の離型処理が施さ
れた側の片面を前記金型の内面に接触する如く挿入する
ことにより離型用シートあるいはテープを使用すること
なく前記コイルの前記金型からの離型を容易にするもの
である。

〔発明の実施例〕

次に図面に表わされた実施例にもとづいて本発明の詳細
な説明する。

第１図並びに第２図に示す如く素線コイル２にガラス繊
維あるいはポリエステル繊維の織布などを基材にしたマ
イカテープなどからなる対地絶縁層３を施し、その外表
面にガラス繊維あるいはポリエステル繊維の織布もしく
は高分子フィルムなどをカーボンなどの導電性物質で処
理したものあるいはカーボン繊維そのものからなる低抵
抗絶縁シートあるいはテープの片面にシリコン離型材１
００重量部にキシレン、トルエンあるいはトリクロルエ
チレンの如き有機溶剤を（資）ないし１００重量部添加
してなるシリコン離型剤溶液を塗布あるいは散布して離
型処理を行ない、常温で乾燥させた後更に閏ないしｔｏ
ｏ　’ｏで１０ないしく９）分加熱乾燥させたものを、
前記離型処理の施されていない側の片面が前記対地絶縁
層３に接触する如くに巻装して大略１♂ないし１♂オ一
ム程度の抵抗値を有する片面離型性低抵抗絶縁層４を形
成するとともに、該低抵抗絶縁層４の端部に接してコイ
ル端ｌａ側に、ガラス繊維の織布あるいは高分子フィル
ムなどにシリコーンカーバイドなどを処理してなる高抵
抗絶縁シートあるいはテープの片面にシリコーン離型剤
１００重量部に対して前記の有機溶剤を５００ないし７
００重量部添加してなるシリコーン離型剤溶液を塗布あ
るいは散布して離型処理を行ない、前記低抵抗絶縁シー
トあるいはテープとほぼ同一の条件において乾燥させて
なるものを同様に、前記離型処理の施されていない側の
片面が前記対地絶縁層３に接触する如くに巻装して大略
１０’ないし１０“０オ一ム程度の抵抗値を有する片面
離型性高抵抗絶縁層５を形成する（第１図）。その際前
記低抵抗絶縁層４と前記高抵抗絶縁層５とが相互に重な
り合う部分６においては相互の接着を阻害することのな
い如くに、下側になる前記低抵抗絶縁層４のその部分６
における離型処理剤を取り除いておくが、あるいは予じ
めこの部分６に離型処理を施さないでおくかするこ・と
が必要である。

以上の如くにして対地絶縁層３と低抵抗絶縁層４並びに
高抵抗絶縁層５とを備えた高圧コイル１を、内面に離型
剤を焼き付けた金型７を用いて第１図並びに第２図に示
す如くに締め付けた上、真空中において絶縁用合成樹脂
を加圧含浸し加熱硬化させて前記対地絶縁層３と前記低
抵抗並びに高抵抗絶縁層４．５との一体成形を行なう。

その際前記、対地絶縁層３の表面とこれに接触する前記
低抵抗絶縁層４及び高抵抗絶縁層５の前記離型処理の施
されていない面との間には、前記合成樹脂の良好な漏れ
性による浸潤が行なわれるから前記合成樹脂による固着
一体化が生じる。これに反して前記低抵抗絶縁層４及び
高抵抗絶縁層５の前記離型処理の施されている側の片面
と、同様に離型剤が焼き付けられている前記金型７の内
面との間では前記合成樹脂の漏れ性が悪く前記合成樹脂
が飛散して浸潤しないから相互に固着を生じることはな
い。したがって前記コイル１の前記合成樹脂に、よる含
浸硬化の終了した段階で前記コイル１を金型７から前記
低抵抗絶縁層４及び高抵抗絶縁層５に損傷を与えること
なく容易に摩り外すことができる。

以上の如（にして素線コイル２の外周に対地絶縁層３と
片面に離型処理が施されたコロナ放電防上用の低抵抗絶
縁層４及び高抵抗絶縁層５とを設けた後、金型７の内部
において絶縁用合成樹脂の真空中加圧含浸加熱硬化を行
なう如くにしてコイル単体で成形する本発明の高圧コイ
ル１の電圧に対する誘電圧接特性を例示すると第５図に
示すＡ曲線の如くになる。この特性を素線コイル単体に
対地絶縁層を設けたものを金型の内部で絶縁用合成樹脂
の真空中加圧含浸加熱硬化を行なわせた後、硬化した前
記対地絶縁層の上にコロナ放電防止用塗料を塗布して低
抵抗絶縁層並びに高抵抗絶縁層とを形成させてなる従来
の高圧コイル２１（第３図）の電圧に対する誘電正接特
性Ｂ（第５図）に比較しても殆んど劣る所がなく、本発
明に関わる高圧コイル１がその製作工程において従来の
高圧コイル２１゛の場合に比較して著しく時間と労力と
を節減し得るにもかかわらず期待通りの優秀な絶縁性能
を有するものであることが立証される。

一方素線コイル単体に設けられた対地絶縁層の外側に片
面に離型処理を施していない通常のコロナ放電防止用絶
縁シートあるいはテープを巻装して低抵抗絶縁層並びに
高抵抗絶縁層とを形成し、金型の内部において絶縁用合
成樹脂の真空中加圧含浸加熱硬化を行なわせて成形する
別の従来の高圧コイルの電圧に対する誘電正接特性Ｃ（
第５図）に比較すると本発明に関わる高圧コイルの絶縁
性能が格段に優れていることが明らかである。これは前
記従来の高圧コイルがその製造工程における時間と労力
において本発明に関わる高圧コイルのそれらと殆んど変
らないとしても、前記低抵抗絶縁層並びに高抵抗絶縁層
の前記金型に当接する側の面に本発明に関わる高圧コイ
ルの場合の如くに離型処理が施されていないために、前
記合成樹脂の加圧含浸に際して前記低抵抗並びに高抵抗
絶縁層の外表面と前記金型の内面との間に前記合成樹脂
が浸潤し加熱硬化に際して固着するために、前記低抵抗
並びに高抵抗絶縁層の抵抗値の増大を招きコロナ放電防
止に対する障害となる上に、前記硬化した合成樹脂の固
着力のために含浸硬化の終了した前記コイルを金型から
取り外す際に前記高低の両抵抗絶縁層が損傷することに
原因するものと考えられるから、本発明に関わる高圧コ
イルの製作過程における片面に離形処理を施してコロナ
放電防止用絶縁シートあるいはテープからなる低抵抗絶
縁層と高抵抗絶縁層の前記コイルの絶縁性能確保に対す
る効果は歴然としているといえる。

なお以上の説明においては回転電気機械の場合について
例示したが、モールド変圧器のブッシング、電磁コイル
など他の高圧電気機器の絶縁構成に適用し得ることは論
するまでもない。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明した如く、金型を用いて素線コイル
単体の外側に絶縁用合成樹脂を含浸硬化させてなる対地
絶縁層と該対地絶縁層の外表面に施されるコロナ放電防
止用低抵抗絶縁層並びに高抵抗絶縁層とを設けてなる高
圧コイルにおいて、前記対地絶縁層の外表面に施される
コロナ放電防止用低抵抗絶縁層と高抵抗絶縁層とが形成
される際に同時に、それぞれの絶縁層の前記対地絶縁層
に接触しない面に離型処理が施される如くにすることに
より、前記低抵抗絶縁層、Ｌ−高祇杭嬶婦層ふの前記離
型処理の施されない側と前記対地絶縁との相互に接触す
る面の間には前記合成樹脂がその漏れ性により容易に浸
潤し得るから前記合成樹脂の加圧含浸加熱硬化を行なわ
せて従来の高圧コイルの対地絶縁層と同等の絶縁性能を
有する対地絶縁層を格段に少い時間と労力とにより形成
させ得るとともに、前記高低間抵抗絶縁層の離型処理の
施された面と前記金型の内面との間の離型作業を容易に
行ない得るから、従来の高圧コイル製作の場合の如くに
離型用シートあるいはテープを巻装する必要がなく、高
圧コイルの製造が著しく経済的になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわる高圧コイル製作のために金型
の内部に配置され素線コイル、低抵抗絶縁層並びに高抵
抗絶縁層の位置関係を示す縦断面概略図を、第２図は第
１図のＰ−Ｐ方向の横断面概略図を、第３図は鉄心のス
ロット内に収納された従来の高圧コイルの縦断面概略図
を、更に第４゛図は従来の高圧コイルの成形並びに合成
樹脂含浸表わす。 １・・・高圧コイル、２・・・素線コイル、３・・・対
地絶縁層、４・・・片面離型性低抵抗絶縁層、５・・・
片面離型性高抵抗絶縁層、７・・・金型。 ａＳ（！Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）金型を用いて素線コイル単体の外側に絶縁用合成樹
   脂を含浸硬化させてなる対地絶縁層と、該対地絶縁層の
   外表面に施されるコロナ放電防止用低抵抗絶縁層並びに
   高抵抗絶縁層とを設けてなる高圧コイルにおいて、前記
   対地絶縁層の外表面に施されるコロナ防止用低抵抗絶縁
   層と高抵抗絶縁層とが形成される際に同時に、それぞれ
   の絶縁層の前記対地絶縁層と接触しない側の面に離型処
   理が施される如くにしてなることを特徴とする高圧コイ
   ルの製造方法。