JPH0243327B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として電気機器線輪のような電気機
器の絶縁処理方法に関し、特に真空状態の下で線
輪に含浸された無溶剤熱硬化性樹脂と、この熱硬
化性樹脂が加熱時に粘度低下をおこし線輪より流
出するのを防止するための光硬化性樹脂を組み合
わせた電気機器の絶縁処理方法に関する。

従来一般に電気機器線輪の絶縁処理方法は、線
輪に絶縁テープ等を巻回して絶縁層を形成し、真
空下において熱硬化性樹脂を含浸し、その後加熱
によつて樹脂を硬化せしめ絶縁処理する方法が採
用されている。

この絶縁処理方法により線輪等の被絶縁物に樹
脂を含浸させることは多くの利点がある。その１
つは線輪絶縁層内部に湿気やダスト等の侵入を防
ぐため耐湿、耐汚損性を向上させる点である。ま
た絶縁層内部に空隙部分がなくなるため電気的に
有害なコロナの発生を抑止することができる。さ
らに、別の利点としては熱伝導率の向上が計れ温
度上昇を低く抑えることができる点である。しか
し、これらの利点を有効に発揮させるためには絶
縁層内に樹脂が充分に且つ完全に含浸されて空隙
が全くなくなつていることが重要である。そのた
めには真空下で含浸された樹脂が完全硬化に至る
過程で絶縁層より流出しないようにすることが必
要である。

また、従来の絶縁処理方法においては熱硬化性
樹脂の硬化に至るまでの間に発生する硬化剤、触
媒、およびモノマー等の拡散により安全衛生およ
び公害上好ましくない影響をもたらす欠点があ
る。

本発明は以上の欠点を除去して被絶縁物の絶縁
層に含浸された熱硬化性樹脂が絶縁層より流出す
ることなく完全硬化し空隙やボイドが生ぜずにコ
ロナ発生を抑え電気的特性のすぐれた絶縁処理の
できる電気機器の絶縁処理方法を提供することを
目的とする。

また本発明の他の目的は熱硬化性樹脂の硬化の
過程で発生する硬化剤、触媒、モノマー等の揮散
による安全衛生および公害上の悪い影響を防ぐこ
とのできる電気機器の絶縁処理方法を提供するこ
とを目的とする。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

本発明は被絶縁物である電気機器線輪の樹脂注
入口を防いで光硬化性樹脂に浸漬し、線輪絶縁層
表面に光硬化性樹脂を付着させる工程と、線輪絶
縁層表面に付着した光硬化性樹脂に紫外線を照射
して光重合架橋反応させ、少なくとも光硬化性樹
脂の表面には三次元網目構造体を形成する工程
と、その樹脂注入口を開いて真空下で熱硬化性樹
脂を含浸する工程と、加熱によつて熱硬化性樹脂
および光硬化性樹脂の未反応部分を硬化させる工
程とにより構成されることを特徴とする電気機器
の絶縁処理方法である。

本発明を更に詳細に説明する。ここで電気機器
の１つとして説明される電気機器線輪は特に限定
するものではなく、例えば回転機の界磁巻線、変
圧器等の静止機器巻線等のいずれのものでもよ
く、いずれにしても絶縁層が施してありここに樹
脂を含浸できる構造のものであれば巻線単体、機
器組み込み後の巻線のいずれでもよい。

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第１図において、１は絶縁テープ等によりあらか
じめ絶縁処理が施され絶縁層２が形成された被絶
縁物であるところの電気線輪である。この電気線
輪１の適宜の個所には接着テープ３ａ，３ｂが貼
られ、後述する樹脂注入口として用いられる部分
を塞いでいる。４は光硬化性樹脂５を満たした浸
漬容器で、電気線輪１はこの光硬化性樹脂５中に
浸漬される。ここで用いる光硬化性樹脂５は電気
線輪１の絶縁層２の内部まで浸透しない程度の粘
度を有したものがよく、絶縁層２に施された絶縁
テープの材料および緻密さにもよるが10〜100ポ
イズ程度のものが望ましい。

次に、光硬化性樹脂５に浸漬された電気線輪１
は浸漬容器４から取り出され第２図に示すように
紫外線ランプ６により紫外線照射を行い光硬化性
樹脂５の表面を光重合架橋反応させて少なくとも
光硬化性樹脂５の表面には三次元網目構造体を形
成させる。

次に、第３図に示すように電気線輪１に貼りつ
けた接着テープ３ａ，３ｂをはがし、塞いであつ
た樹脂注入口７ａ，７ｂを開く。第３図において
８は含浸容器であつて前記光硬化性樹脂５に浸漬
された電気線輪１は含浸容器８中に入れられ、更
にこの含浸容器８とともに真空容器９内に適宜の
手段により収納固定される。この真空容器９内の
空気はバルブ１０ａ，１０ｂを介して接続された
外部の給排気装置１１の作動により徐々に引き抜
かれて圧力が下がり、真空状態にされていく。こ
の排気作業と並行して真空容器９の上部に設けら
れた含浸樹脂タンク１２内の含浸樹脂である熱硬
化性樹脂１３はバルブ１４の開放により真空容器
９の天井から含浸容器８内に流れ落ち含浸容器８
内に熱硬化性樹脂１３が満される。

それ故に、含浸容器８内の電気線輪１は時間の
経過に伴つて真空状態下で樹脂注入口７ａ，７ｂ
より絶縁層２内に熱硬化性樹脂１３が含浸され
る。ここで用いる含浸樹脂は無溶剤熱硬化性の樹
脂であり、望ましくは前記光硬化性樹脂５と同系
統のものがよい。

この含浸工程により電気線輪１の絶縁層２中に
熱硬化性樹脂１３が充分に含浸されたら真空容器
９内に再び給排気装置１１より空気を供給し大気
圧の状態にもどしていく。

次に熱硬化性樹脂１３を含浸した電気線輪１を
含浸容器８および真空容器９内から取り出し第４
図に示すように恒温槽１５内に入れ加熱によつて
熱硬化性樹脂１３を硬化させる。

ここで重要なことは、真空下で含浸した熱硬化
性樹脂１３を加熱によつて硬化させるが、熱硬化
性樹脂１３と同系統の未反応の光硬化性樹脂５も
同時に硬化するので、光硬化性樹脂５と熱硬化性
樹脂１３の間に境界面が生じないということであ
る。そのため、光硬化性樹脂５と、熱硬化性樹脂
１３で全く異系統の樹脂を用いた場合樹脂間に境
界面を作つて稼動時にはく離等を生ずる恐れもあ
り、またお互いに干渉し合い完全な硬化物を得ら
れないこともあり得るため望ましくない。いずれ
にしても含浸された熱硬化性樹脂１３および未反
応の光硬化性樹脂５を加熱によつて硬化させるが
昇温時いかに粘度が低下しても最外層は光硬化性
樹脂５が三次元網目構造体を形成しているため熱
硬化性樹脂１３の流出は全くない。

本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては従来
より用いられている多官能プレポリマーおよびこ
れと組合わせて用いられる硬化剤およびモノマー
などが特別の制限なしに用いられる。これらの代
表例としてはエポキシ樹脂があげられるがこのエ
ポキシ樹脂にはビスフエノールＡ型グリシジルエ
ーテル、脂環式エポキシ樹脂、ノボラツク型エポ
キシ樹脂等がありいずれもアミン系硬化剤や酸無
水物硬化剤および反応性稀釈剤さらには硬化促進
剤と適宜組み合せて用いることができる。

エポキシ樹脂と組合せて用いられる前記アミン
系硬化剤として多種類のものが使用可能であるこ
とはいう迄もないが四弗化硼素のサミン錯体、ジ
シアンジアミド等の潜在性硬化剤も有効である。
同じく、前記酸無水物硬化剤としては例えば無水
フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水テト
ラヒドロフタル酸、無水メチルナジツク酸、無水
メチルテトラヒドロフタル酸、無水ロレイン酸、
無水ドデシルコハク酸、無水ピロメリツト酸等の
多塩基酸無水物の１種または２種以上の混合が有
効である。

同じく前記反応性稀釈剤としては例えばグリシ
ジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル、ブタンジオールジグリシジルエーテル等があ
げられるがこれらの反応性稀釈剤は樹脂の粘度が
高く絶縁層への含浸が困難な場合樹脂に少量添加
して粘度を低下させ含浸を容易ならしめる時に用
いる。

更に前記硬化促進剤としては例えばベンジルジ
メチルアミン、トリ−ジメチルアミノメチルフエ
ニール、およびその塩、ａ−メチルベンジルジメ
チルアミン等の第３級アミン類あるいはオクチル
酸亜鉛、オクチル酸コバルト等の遷移金属の塩も
しくは錯体などがあげられるがこれらの硬化促進
剤は通常エポキシ樹脂100部（重量部、以下同様）
に対し通常0.1〜５部程度の配合で十分な効果を
示す。

一方本発明に用いられる光硬化型樹脂としては
分子中に不飽和基を２個以上有するポリマーまた
はプレポリマーを単独であるいは必要に応じてビ
ニルモノマーと混合して用いられるが特に分子未
端に光重合性架橋基を有するものが好ましく例え
ばエチレングリコールのジメタアクリレート、プ
ロピレングリコールのジメタアクリレート、ポリ
エチレングリコールのジメタアクリレートなどの
多価アルコールのメタクリル酸およびアクリル酸
のエステル類あるいはビス（β−ヒドロキシルエ
チル）ヘキサヒドロフタレートのジメタアクリレ
ート、ビス（β−ヒドロキシルエチル）フタレー
トのジメタアクリレート、ビス（β−ヒドロキシ
ルエチル）イソフタレートのジメタアクリレート
などの分子未端水酸基型ポリエステルオリゴマー
のアクリル酸およびメタクリル酸のエステル類が
あげられる。これら光硬化樹脂は少量の増感剤を
添加するのが好ましく例えばアントラキノン、ナ
フトキノン等のキノン系化合物、ベンゾイン等の
カルボキシル化合物、ジフエニルジスルフイド等
のジスルフイド化合物等の特定波長の光に対して
鋭敏に応答する増感剤が用いられ前記光硬化樹脂
の光重合架橋反応を十分に行なわせることができ
る。またこれら増感剤のほかに必要あれば過酸化
物等を併用して用いても良い。

次に本発明を実際に実験した具体的実施例につ
いて説明する。

実施例 １ 0.05mm厚アラミツド絶縁テープを1/2重ね巻き
で３回、次いで0.13mm厚のアーラステープを1/2
重ね巻きで１回巻きした乾式変圧器線輪を多価β
ヒドロキシアクリレート（昭和高分子株式会社商
品名リポキシＥ−1000）100部グリシジルメタア
クリレート20部および増感剤としてベンゾインメ
チルエーテル３部を均一に混合した光硬化型樹脂
槽に樹脂注入口を塞いで浸漬した。ついで線輪を
光硬化樹脂槽より取り出し高圧水銀灯（80w／
cm）により紫外線を数分間照射した。さらに樹脂
注入口を開き真空下でエポキシ当量約190のビス
フエノールジグリシジルエーテル（シエル化学社
商品名エピコート828）100部、酸無水物硬化剤
（日立化成工業株式会社商品名HN2200）75部そ
れにオクチル酸亜鉛２部を加えて均一に混合した
熱硬化性樹脂を含浸し含浸後110℃で５時間150℃
で10時間の乾燥を行い徐冷によつて室温に戻し
た。

実施例 ２ 実施例１で用いたと全く同じ乾式変圧器線輪を
用い熱硬化性樹脂をエピコート828 100部、フタ
ル酸無水物75部およびオクチル酸亜鉛２部を加え
て均一に混合したものにかえて実施例１で行つた
作業と同一の作業を行つた。

以上の結果第５図に線ａで示すように室温と
220℃でヒートサイクルを行ない一定サイクル毎
に一定電流を流して温度上昇を測定した。その結
果いずれも500サイクルのヒートサイクル後も温
度上昇は略々一定しており絶縁層にはく離がみら
れず安定した値が得られた。

以上説明したように本発明の電気機器の絶縁処
理方法によれば絶縁層を形成した被絶縁物を光硬
化性樹脂中に浸漬する第１工程と、この被絶縁物
の光硬化性樹脂を紫外線照射により光重合架橋反
応させる第２工程と、前記被絶縁物に熱硬化性樹
脂を真空下で含浸する第３工程と、前記被絶縁物
の熱硬化性樹脂および光硬化性樹脂の未反応部分
を加熱硬化させる第４工程とから成るので、被絶
縁物に含浸された熱硬化性樹脂の漏れや流出がお
こることなくそれゆえ被絶縁物の絶縁層には空隙
やボイド等のない電気性能のすぐれた電気機器線
輪を製作することが可能である。また光硬化性樹
脂と同系統の結硬化性樹脂を用いることによりさ
らに光硬化性樹脂に紫外線照射させ表面のみ光重
合架橋反応せしめて熱硬化性樹脂を加熱硬化させ
る時点で光硬化性樹脂の未反応部分をも併せて硬
化させることにより光硬化樹脂と熱硬化樹脂の間
に境界面を作ることがないため一体の絶縁層とす
ることが可能で剥離等の心配もない。さらに光硬
化性樹脂により表面は三次元網目構造の穀が形成
されているため熱硬化性樹脂の硬化に至る過程で
発生する硬化剤触媒およびモノマー等の揮散によ
る安全衛生および公害上好ましくない影響を防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における電気線輪を
光硬化性樹脂に浸漬する工程を示す断面図、第２
図は同じく紫外線照射による光重合架橋反応工程
を示す斜視図、第３図は同じく真空容器内での含
浸工程を示す断面図、第４図は同じく加熱工程を
示す断面図、第５図は本発明の具体的実験例によ
るデータを示す特性図である。 １……電気線輪、２……絶縁層、３ａ，３ｂ…
…接着テープ、４……浸漬容器、５……光硬化性
樹脂、６……紫外線ランプ、７ａ，７ｂ……樹脂
注入口、８……含浸容器、９……真空容器、１１
……給排気装置、１２……含浸樹脂タンク、１３
……熱硬化性樹脂、１５……恒温槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁層を形成した被絶縁物を光硬化性樹脂中
   に浸漬する第１工程と、この被絶縁物の光硬化性
   樹脂を紫外線照射により光重合架橋反応させる第
   ２工程と、前記被絶縁物に前記光硬化性樹脂と同
   系統の熱硬化性樹脂を真空下で含浸する第３工程
   と、前記被絶縁物の熱硬化性樹脂と共に光硬化性
   樹脂の未反応部分を加熱硬化させる第４工程とか
   ら成る電気機器の絶縁処理方法。