JPH0454961B2 - - Google Patents

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JPH0454961B2
JPH0454961B2 JP57184516A JP18451682A JPH0454961B2 JP H0454961 B2 JPH0454961 B2 JP H0454961B2 JP 57184516 A JP57184516 A JP 57184516A JP 18451682 A JP18451682 A JP 18451682A JP H0454961 B2 JPH0454961 B2 JP H0454961B2
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JP
Japan
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coil
shield layer
molded
resin layer
edge
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JP57184516A
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JPS5974614A (ja
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Yasuyuki Takahara
Kyohisa Ishikawa
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F27/36Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、課電中モールドコイルの表面に人体
が触れても安全なシールド層を形成したモールド
変圧器に係り、特にシールド層と樹脂層の間の電
界を緩和したシールド層構造に関する。
〔従来技術〕
モールドコイルの表面は絶縁樹脂層で被覆され
ているが、その樹脂層と大地間に存在する静電容
量のため、一般にモールド変圧器が課電されてい
るとき、モールドコイルの表面はかなりの高電位
となつており、人体が触れると感電する恐れがあ
る。その対策として、モールドコイルの端子部周
辺を除く樹脂層の表面に樹脂層との密着性がよ
く、化学的にも安定なアルミニウム、亜鉛等の金
属溶射皮膜からなるシールド層を設け、このシー
ルド層を接地することが考えられる。
第1図〜第3図はこの表面シールド形モールド
変圧器を示す図で、1は鉄心、2はこれに組合わ
されたモールドコイル、2′はその端子部、3は
コイル導体、4は絶縁樹脂層、5,6は端子部
2′に設けられたコイル端子、7はこれら端子部
の周辺を除く絶縁樹脂層4の表面に被着された金
属溶射皮膜からなるシールド層、8は接地用端子
金具、9はこれに接続された接地線であり、接地
線9の他端はアース電位にある鉄心締金具10な
どに接続され、シールド層7を接地する。
このような表面シールド形変圧器は、感電防止
の機能上シールド層7が全体にわたつて高導電率
であつて、アース電位に等しくなるように構成さ
れる。
しかし、この構造では一方のシールド層7がア
ース電位であつて、他方の絶縁樹脂層の表面とな
つている2′,4が高電位となつており、しかも
シールド層7の縁部の端7′が鋭利な形状となつ
ているので、樹脂層シールド層両者間の電位が急
激に変化して電界が集中することになる。従つて
両者間が気中を介して放電を起す恐れがあり、特
に端子部2′は端子5,6が高電圧に印加されて
いるので、端子とシールド層の間で放電が起り易
い。放電が実際に起ると、樹脂層が劣化するだけ
でなく、この放電電流が接地端子8を介して大地
に流れるので、他の設備・機器への障害、すなわ
ち腐食・雑音による通信障害を起す恐れがある。
また、モールドコイルは対地静電容量が大きい
ため、この容量を充電するための電流も大地に流
れることになり、この点からも上記した障害を起
す恐れがある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、樹脂層とシールド層の間の電
界強度を緩和するとともに、シールド層内の電位
差を人体が感電しないような電位差とした表面シ
ールド形モールド変圧器を提供するものである。
〔発明の概略〕
上記目的を達成するために本発明は、導体を巻
回したコイル、このコイルを被覆する絶縁樹脂
層、上記コイルに接続されたコイル端子、上記コ
イル外周側の上記絶縁樹脂層表面に形成されたシ
ールド層、このシールド層に接続された接地端子
を有するモールドコイルと、上記モールドコイル
に嵌挿される鉄心を備えた表面シールド形モール
ド変圧器において、上記モールドコイルは上記コ
イル端子が配置されるとともに上記シールド層の
1ターン形成を阻止する不連続部を上記絶縁樹脂
層の外周表面の一部に備え、上記シールド層はそ
の縁部に配置されて上記不連続部に隣接して9.8
〜118μΩcm程度の体積抵抗率を有する上記低導電
率部に包囲されて2.75〜5.9μΩcm程度の体積抵抗
率を有する高導電率部を有し、上記高導電率部と
上記低導電率部はそれらの境界部分で一方の厚さ
の増加に伴い他方の厚さが減少するよう重なりあ
つて上記シールド層の厚さが一定に保たれたこと
を特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、図面に従つて本発明の実施例を説明す
る。第4図〜第6図において、従来例と同一部分
には同一符号を付して示す。モールドコイルの樹
脂層表面にシールド層7を形成する方法としては
導電性塗料の塗布・メツキ・溶射など種々考えら
れるが、ここでは一例として導体溶射について述
べる。
図において、モールドコイルの樹脂層表面でモ
ールドコイルを設けないところにマスキングテー
プを貼りつける。具体的には第4図におけるモー
ルドコイル11の端面13・端子部12・これら
に隣接するコイル外周面の縁部(後述7bの部
分)である。この状態で金属溶射装置を用いて金
属を溶射しコイル外表面に厚さ20〜200μm程度
の高導電率金属皮膜を密着して形成し、シールド
層7の中央部7aを形成する。この中央部7aが
固まつた後、中央部7aに隣接する後述7bの部
分のマスキングテープをはがし、中央部7aの表
面にマスキングテープを貼りつける。この状態で
金属溶射装置を用いて低導電率金属を溶射し上記
と同様に厚さ20〜200μm程度の金属皮膜を樹脂
表面に密着形成し、シールド層の縁部7bを構成
する。この縁部7bが固まつた後全てのマスキン
グテープをはがす。導電率の高い導体としてはア
ルミニウム・亜鉛で導電率の低い導体としてはニ
クロム、タングステン、導電ワニス、鉄等があげ
られる。なお、アルミニウム、亜鉛、タングステ
ン、鉄の体積抵抗率(μΩcm)はそれぞれ温度20
℃において2.75、5.9、5.5、9.8であり(東京天門
台編纂「理科年表 昭和43年」昭和43年12月25日
丸善発行)、ニクロムの体積抵抗率(μΩcm)は温
度度20℃において108±6〜112±6である(JIS
C 2520 電熱線及び帯)。
シールド層の中央部7aと縁部7bは境目が重
なるように溶射すれば両者を電気的に接続するこ
とができる。8bは接地用端子で、中央部7a縁
部7bのいづれに設けても良いが、実施例では金
属の溶射前にあらかじめ縁部7bとなる樹脂表面
に埋込んでおいてその上に低導電率の金属を溶射
することにより縁部7bと電気的に接続される。
上記のようにして構成された表面シールド付モ
ールドコイルは第1図と同様に鉄心1と組合せて
モールド変圧器を構成して、アース端子8bをア
ース線9により接地して使用する。この使用状態
においてはモールド樹脂層表面は前述のようにか
なりの高電圧が誘起されている。上記実施例の構
成によれば、シールド層周端の縁部7bが低導電
率金属で形成されているため、接地端子8bと樹
脂層表面との電位差は、接地端子8b−縁部7b
と縁部7b−樹脂層表面で分担されることにな
り、各間での電位差は小さくなる。
なお、接地端子8bは高導電率の金属である。
これは接地端子8bが中央部7aに接続されても
同じである。
従つて上記した後者すなわちシールド層の縁部
7bと樹脂表面の間の電位傾斜がゆるやかとなり
これらが絶縁強度の比較的低い気中にさらされて
いても両者の間での放電は起りにくくなる。端子
5,6とシールド層7との間においても、上記と
同理由により電界集中が起らず放電が起りにくく
なる。
上記実施例では接地端子8bがシールド層の縁
部7bに電気的に接続されているので、モールド
樹脂コイルの静電容量大に起因するシールド層か
ら接地端子に流れる電流はこの縁部7bによつて
限流され、他設備・機器への障害が少なくなる。
また上記縁部7bのエリアで接地端子から遠い部
分程その間が高抵抗となつて電位傾斜を分担でき
るので、例えば端子5を高電位用端子としたとき
この端子5に接地端子8bをあまり近付けない方
が、端子5とシールド層間の放電を少なくでき
る。
上記実施例を電気回路で示せば第7図のように
なる。すなわち、端子5,6に接続されるコイル
電線3とシールド層の中央部7aで構成される静
電容量分をコンデンサC1とし、同コイル電線と
縁部7bで構成される静電容量分をコンデンサC
2とする。これらコンデンサの電極間にはモール
ド樹脂層4が介在する。この図からシールド層の
縁部7bによつてシールド層とモールド樹脂層表
面12,14との電位傾斜がゆるやかとなると共
に、コンデンサの充電電流が限流されるのが分
る。また人体が実際に触れるのは、7aと7b部
分であり、これらの部分と接地端子との間には高
人高人体が感電しないような電位差が生じるよう
に7bの導電率を決めるべきである。
第8図に本発明の第2実施例を示す。この実施
例は先の実施例のシールド層の縁部が導電率の異
なる第1縁部7b′と第2縁部7cから構成され、
第1縁部7b′は第2縁部7cより導電率が高く設
定される。中央部7a、第1縁部7b′、第2縁部
7cは先の実施例と同様にマスキングテープを用
いて順に各部の境が若干重なるように導体溶射に
よつて樹脂層表面に密着させる。この場合最も外
側に配置される縁部7cが熱膨張系数による熱変
形の絶対量が大きくなるので、樹脂層の熱膨張系
数に近い導体を選ぶのが良い。また各部7a・7
b′,7cにはそれぞれ接地端子8a,8b,8c
が電気的に接続されており、この中の任意の端子
が接地される。
仮に、中央部7aの端子8aが接地された場合
を考える。この場合電界集中は中央部7a,縁部
7b′間と縁部7b′,7c・樹脂層間の3ケ所で大
きく生じる。従つて先の実施例と比べて各集中点
での電界負担が軽くなり、それだけシールド層と
樹脂層間の電位傾斜がゆるやかとなり、両者喪の
放電抑制が一層効果的となる。どの接地端子を接
地するかは変化器の特性すなわち放電の起り易
さ、静電容量分の充電電流の大きさ、人体がシー
ルド層に触れたときの人体に加わる電圧等を考慮
に入れて決められる。なお、接地端子は同時に2
個以上を接地するように構成してもよい。
各重なり部分が他と比べて厚くなつて熱容量が
増大すると、使用時のヒートサイクルによる発
熱・放熱が均一になされず、導体全体の膨張・収
縮がアンバランスとなつてはがれを生じる。
これを改善するための構成を第9図〜第11図
により説明する。すなわち、各重なり部分が互い
に厚さが薄くなるように構成される。製造に際し
ては、各重なり部分を溶射するとき溶射量を少な
くするものであるが、具体的には溶射ノズルの吹
出口を絞るか、溶射ノズルと樹脂表面の間に溶射
量をコントロールするマスク等を介在させる。さ
らには溶射温度を高めて溶射粒子を細かくする事
等も考えられる。上記のように構成すれば、異種
導体の重なり部分で厚さが変らないので、熱容量
がシールド層全体でほぼ均一となり、ヒートサイ
クルによる導体間のはがれは防止される。この構
成は、導体の重なり部分に電界が集中する事を考
えたとき、この部分に段状の角部(先の細部)が
ないので、この間の放電を少なくすることができ
る。
また第10図は本実施例の第1の変形例で各導
体の重なり各部が段状に形成されたものであり、
効果は第9図のものとほぼ同じである。本実施例
の第2の変形例として各導体の溶射順序を逆にし
た第11図に示すものが考えられ、その他に各導
体は任意の順序に溶射できる。
溶射によつて各導体を構成する場合、マスキン
グテープの貼付が必要となつて、導体の種類が増
加した場合作業がめんどうになる事も考えられ
る。この改善策としては、導電ワニスや導電塗料
の塗布が作業上容易であり、さらには導電テープ
の貼付等も容易である。導電テープの貼付時は導
電テープと樹脂層の貼付面に放電を誘う空間がで
きないようにする事が肝要である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばシールド層と絶縁樹脂層表面との電圧傾斜を穏
和できるとともに、シールド層の厚さが一定で低
導電率部と高電率部の境界に段部がないので放電
を少くでき、またシールド層内の点から接地端子
が設けられた点までの電気抵抗を小さくでき、し
かもシールド層内の高導電率部と低導電率部の電
位差を人体が感電しない程度にすることができる
ので、シールド層に接触しても感電事故を防止で
きるとともにこの間の放電を抑制することができ
るので、モールドコイル樹脂層の劣化や、雑音や
腐食による他の設備機器への障害を防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図a,bは表面シールド形モールド変圧器
に正面図および側面図、第2図は先行技術による
シールド付モールドコイルの斜視図、第3図はそ
のA−A′断面図、第4図は本発明によるモール
ドコイルの斜視図、第5図はそのB−B′断面図、
第6図はその平面図、第7図はその電気的等価回
路図、第8図は第2実施例のモールドコイルの側
面図、第9図は本実施例の断面図、第10図は本
実施例の第1の変形例の断面図、第11図は本実
施例の第2の変形例の断面図である。 12:コイル端子部、12,13:絶縁樹脂層
表面、7:シールド層、7a:高導電率部(中央
部)、7b,7b′,7c:低導電率部(縁部)、8
a,8b,8c:接地端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 導体を巻回したコイル、このコイルを被覆す
    る絶縁樹脂層、上記コイルに接続されたコイル端
    子、上記コイル外周側の上記絶縁樹脂層表面に形
    成されたシールド層、このシールド層に接続され
    た、接地端子を有するモールドコイルと、上記モ
    ールドコイルに嵌挿される鉄心を備えた表面シー
    ルド形モールド変圧器において、上記モールドコ
    イルは上記コイル端子が配置されるとともに上記
    シールド層の1ターン形成を阻止する不連続部を
    上記絶縁樹脂層の外周表面の一部に備え、上記シ
    ールド層はその縁部に配置されて上記不連続部に
    隣接して9.8〜118μΩcm程度の体積抵抗率を有す
    る低導電率部およびその中央部に配置されて上記
    低導電率部に包囲されて2.75〜5.9μΩcm程度の体
    積抵抗率を有する高導電率部を有し、上記高導電
    率部と上記低導電率部はそれらの境界部分で一方
    の厚さの増加に伴い他方の厚さが減少するよう重
    なりあつて上記シールド層の厚さが一定に保たれ
    たことを特徴とする表面シールド形モールド変圧
    器。 2 上記接地端子は上記低導電率部に電気的に接
    続されてなる特許請求の範囲第1項記載の表面シ
    ールド形モールド変圧器。 3 上記低導電率部は導電率の異なる複数部分か
    らなり、各部分を導電率の低い順に縁部から中央
    部に配置してなる特許請求の範囲第1項記載の表
    面シールド形モールド変圧器。 4 上記接地端子は低導電率部の任意の導電率部
    分に電気的に接続されてなる特許請求の範囲第3
    項記載の表面シールド形モールド変圧器。
JP57184516A 1982-10-22 1982-10-22 表面シ−ルド形モ−ルド変圧器 Granted JPS5974614A (ja)

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JPS5974614A JPS5974614A (ja) 1984-04-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007149944A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Toshiba Corp モールドコイル
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