JPH06344909A - インピーダンスボンド - Google Patents

インピーダンスボンド

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JPH06344909A
JPH06344909A JP5134200A JP13420093A JPH06344909A JP H06344909 A JPH06344909 A JP H06344909A JP 5134200 A JP5134200 A JP 5134200A JP 13420093 A JP13420093 A JP 13420093A JP H06344909 A JPH06344909 A JP H06344909A
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core
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Kunio Yonahara
邦夫 与那原
Masaaki Yamamoto
政明 山本
Hisao Takahashi
久夫 高橋
Yutaka Inatomi
裕 稲富
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MEIDEN CHEM KK
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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MEIDEN CHEM KK
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小形化、軽量化、オイルレス化が可能なイン
ピーダンスボンドを得る。 【構成】 E−E型積み鉄心1とコイル5〜7を鉄製ケ
ース3内に収納し、E−E型積み鉄心1と鉄製ケース3
との間に熱伝導性絶縁シートを設けるとともに、鉄製ケ
ース3内にエポキシ樹脂を充填し、発生した熱をエポキ
シ樹脂及び熱伝導性絶縁シートを介して放熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はインピーダンスボンド
に関し、特にその乾式化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インピーダンスボンドは、電車の信号区
間において、同区間に電車が入ってきたことを示す信号
と同区間の電力用電流を変電所に戻すための回路を作る
ために、信号区間相互の接続を行う装置である。従来の
インピーダンスボンドはオイル入りの大形のものであ
り、重量も重く、オイルの保守、交換や修理のための移
動に大変な労力を必要とする。例えば、JRS(JR規
格)22701−12B−14AR3Cインピーダンス
ボンド(在来線用)の場合、DC商用1000Aの機種
で体積約127l、質量430Kgである。鉄心にはE
−E型の積み鉄心を用い、オイル中にコイルと鉄心を浸
漬することにより、大電流(1000A)による発熱を
オイルの対流によって放熱冷却するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
湿式インピーダンスボンドはオイル入りのため重量が重
く、同程度の大きさのトランスと比べても大形で重いも
のであった。このため、設置や移動などの工事に多くの
労力を要し、小形化、軽量化が課題となっていた。又、
オイルが長期年月で劣化したり、パッキングなどの劣化
により雨水などが侵入したときにはオイル交換が必要と
なり、やはり労力を要した。このように、小形化、軽量
化、オイルレス化は時代の要請となってきた。
【0004】ところで、JR規格の構成材料も現在では
進歩しており、オイルの対流によらない放熱も可能とな
りつつある。ちなみに、耐熱性のレンジは155℃(F
種)にも充分耐え得るものであり、熱伝導性の高いレン
ジの充填も可能である。又、コイルの絶縁も芳香族ナイ
ロンの不織布やイミドのフイルムなどにより行うことが
でき、これらをテープ状やシート状にしてコイルの相間
絶縁や対地絶縁などに用いることにより、コイルのま温
度上昇についてもより高温に耐えることができる。さら
に、重電業界ではかなり以前からカットコアが用いら
れ、このカットコアは積み鉄心よりも性能が出易く、製
造上の工数も低減し易い。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、小形化、軽量化、オイルレス
化を可能とするインピーダンスボンドを得ることを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1にか
かるインピーダンスボンドはE−E型積み鉄心とコイル
を収納した鉄製ケース内にエポキシ樹脂を充填するとと
もに、鉄心とケースの間に熱伝導性絶縁シートを設けた
ものである。
【0007】請求項2にかかるインピーダンスボンド
は、カットコアとコイルを収納したケース内にエポキシ
樹脂を充填したものである。
【0008】
【作用】請求項1においては、ケース内にエポキシ樹脂
が充填されるとともに、鉄心とケースの間に熱伝導性絶
縁シートが設けられ、通電により発生した熱は熱伝導性
の良いエポキシ樹脂及び熱伝導性絶縁シートとケースを
介して放熱される。
【0009】請求項2においては、鉄心として所定のイ
ンピーダンス値を精度良く出し易いカットコアが用いら
れ、また発生した熱はエポキシ樹脂及びケーカを介して
放熱される。
【0010】
【実施例】
実施例1 以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。図1
(a),(b)は実施例1によるインピーダンスボンド
の横断平面図及び縦断正面図を示し、1は上下に一対E
型積み鉄心2を対向して設けたE−E型積み鉄心(E−
E型S14)、3はE−E型積み鉄心1をおおうように
設けられた鉄製のケースであり、E−E型積み鉄心1と
ケース3との接近又は接触部4には熱伝導性絶縁シート
を挿入し、この間の絶縁を行う。熱伝導性絶縁シートと
しては、厚さ0.3mmのユニシート(商品名、明電ケ
ミカル(株)製、熱伝導率3.0×10-3cal/cm
・sec・℃)を用いた。5は各E型積み鉄心2の凹部
2aに一部が挿入された一対の一次コイル、6は一対の
一次コイル5の間に設けられた二次コイル、7は一次コ
イル5及び二次コイル6の内側において一部が一対の凹
部2aに挿入された三次コイルである。又、ケース3内
には熱伝導性を良くするために注型用エポキシ樹脂を注
入し、硬化させた。注型用エポキシ樹脂は、アルミナの
粉末を70%含む低粘度エポキシ樹脂と酸無水物より構
成した。
【0011】DC商用1000A用の機種の場合、イン
ピーダンスボンドの全体的な大きさは、縦434mm
(従来の89%)、横440mm(従来の88%)、高
さ372mm(従来の66%)、体積71l(従来の5
6%)、重量310Kg(従来の72%)、温度上昇は
コイル部抵抗法により測定して69℃(従来は75℃)
となった。コイル5〜7の絶縁は、ポリエステルフイル
ム、プレスボート、ワニスクロスにより行った。又、一
次コイル5は銅の8ターン(従来は10ターン)により
構成し、二次コイル6はPEW平角線の8ターン(従来
は二重線巻平角線の10ターン)により構成し、三次コ
イル7はPEW丸線の160ターン(従来はホルマール
銅線の200ターン)により構成した。又、放熱冷却
は、注型用エポキシ樹脂及び熱伝導性絶縁シートの熱伝
導により行った。
【0012】実施例1においては、発生した熱の放熱冷
却は熱伝導性の良いエポキシ樹脂及びケース3を介して
行われ、オイルレスにより小形、軽量化が可能となっ
た。又、E−E型積み鉄心1と鉄製のケース3との間の
絶縁は熱伝導性絶縁シートにより行われるが、該シート
によっても熱伝導が行われる。又、各コイル5〜7のタ
ーン数を従来より削減したので、これによっても小形化
が達成される。このターン数の削減は、E型積み鉄心2
相互の合せ具合を正しくして磁気特性を向上させるとと
もに、余裕率を小さくすることにより可能となる。この
結果、一次コイル5に1000Aの電流を持続的に流し
た場合の一次コイル5の温度上昇は図2に示すように6
9℃となり、従来の75℃以下の規定を充分満足し、小
形化しても支障がないことが判明した。
【0013】実施例2 図3(a),(b)は実施例2によるインピーダンスボ
ンドの横断平面図が及び縦断正面図を示し、8は一対の
カットコア片8a,8bを突き合せて形成した巻き鉄心
のカットコアであり、その突き合せ面には図4(a),
(b)に示すように幅か異なるスリット8c,8dが形
成される。カットコア8はスリット8c側が隣接するよ
うに2個配設される。一対の一次コイル5は各カットコ
ア8のカットコア片8a,8bの凹部8eに一部が挿入
され、二次コイル6は一対の一次コイル5の間に設けら
れ、三次コイル7は一次コイル5及び二次コイル6の内
側において一部が一対の凹部8eに挿入される。9は2
個のカットコア8と各コイル5〜7の周囲をおおうアル
ミ製のケースであり、ケース9内には実施例1と同じ注
型用エポキシ樹脂を注入し、硬化させた。なお、アルミ
製のケース9とカットコア8との間は磁気的に絶縁する
必要がないので、実施例1のような熱伝導性絶縁シート
は設けなくてよい。
【0014】DC商用1000A用の機種の場合、イン
ピーダンスボンドの大きさは、縦425mm(従来の8
7%)、横470mm(従来の94%)、高さ305m
m(従来の54%)、体積43l(従来の34%)、重
量235Kg(従来の55%)、温度上昇は90℃(従
来は75℃)となった。コイル5〜7の絶縁は、ノーメ
イクフイルム、キノルゴボード、ワニスガラスクロスに
より行った。又、一次コイル5は銅の8ターン(従来は
10ターン)により構成し、二次コイル6はAIW平角
線の8ターン(従来は二重線巻平角線の10ターン)に
より構成し、三次コイル7はAIW丸線の160ターン
(従来はホルマール銅線の200ターン)により構成し
た。又、放熱冷却は注型用エポキシ樹脂の熱伝導により
行った。
【0015】実施例2においては、発生した熱の放熱冷
却は熱伝導性の良いエポキシ樹脂及びケース9を介して
行われ、オイルレスにより小形、軽量化が可能となっ
た。又、各コイル5〜7のターン数の削減によっても小
形化が可能となった。さらに、E−E型積み鉄心の場合
には鉄板の積み重ねに工数がかかるとともに、鉄心間の
隙間の調整によるインピーダンス値の調整が困難であっ
たが、巻き鉄心のカットコア8の場合には工数が削減さ
れるとともに、小形化も可能となり、またインピーダン
ス値の調整が容易で鉄損を減少させることができ、精度
と効率を向上することができる。この結果、一次コイル
5のターン数は実施例1と同じで銅の断面積を20%小
さくして電流密度を高めることができた。一次コイル5
に1000Aの電流を持続的に流した場合の一次コイル
5の温度上昇は図5に示すように90℃となり、従来の
75℃より若干大きいが、小形化しても支障がないこと
が判明した。
【0016】
【発明の効果】以上のようにこの発明の請求項1によれ
ば、オイルの代りにエポキシ樹脂を鉄製ケース内に充填
するとともに、積み鉄心とケースの間に熱伝導性絶縁シ
ートを設け、このエポキシ樹脂と絶縁シートを介して発
熱の放熱冷却を行うようにしており、オイルレス化によ
り小形化、軽量化を達成することができる。
【0017】又、請求項2によれば、発熱の放熱冷却を
エポキシ樹脂を介して行うようにしており、オイルレス
化により小形化、軽量化を達成することができる。又、
鉄心をカットコアとしたので、精度及び効率を向上する
ことができ、小形、軽量化をさらに促進することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1によるインピーダンスボンドの横断平
面図及び縦断正面図である。
【図2】実施例1によるインピーダンスボンドの一次コ
イルの温度上昇特性図である。
【図3】実施例2によるインピーダンスボンドの横断平
面図及び縦断正面図である。
【図4】実施例2によるカットコアの平面図及び正面図
である。
【図5】実施例2によるインピーダンスボンドの一次コ
イルの温度上昇特性図である。
【符号の説明】
1…E−E型積み鉄心 2…E型積み鉄心 3…鉄製ケース 4…接近又は接触部 5〜7…コイル 8…カットコア 9…アルミ製ケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 久夫 東京都品川区西五反田7丁目16番1号 明 電ケミカル株式会社内 (72)発明者 稲富 裕 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のE型積み鉄心を対向配設したE−
    E型積み鉄心と、E−E型積み鉄心に巻装したコイル
    と、E−E型積み鉄心とコイルを収納した鉄製ケース
    と、E−E型積み鉄心と鉄製ケースの間に設けた熱伝導
    性絶縁シートと、ケース内に充填したエポキシ樹脂を備
    えたことを特徴とするインピーダンスボンド。
  2. 【請求項2】 カットコアと、カットコアに巻装したコ
    イルと、カットコアとコイルを収納したケースと、ケー
    ス内に充填したエポキシ樹脂を備えたことを特徴とする
    インピーダンスボンド。
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