JPS59165945A - 回転電機の固定子コイル - Google Patents
回転電機の固定子コイルInfo
- Publication number
- JPS59165945A JPS59165945A JP3946283A JP3946283A JPS59165945A JP S59165945 A JPS59165945 A JP S59165945A JP 3946283 A JP3946283 A JP 3946283A JP 3946283 A JP3946283 A JP 3946283A JP S59165945 A JPS59165945 A JP S59165945A
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- JP
- Japan
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- layer
- main insulating
- electric field
- stator coil
- resistance
- Prior art date
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/40—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は回転−機の固定子コイルに関するもので、特
に固【子コイル端末部の部分放電あるいは沿面放電防止
のためにコイル端末部を改良した固定子コイルに関する
ものである。
に固【子コイル端末部の部分放電あるいは沿面放電防止
のためにコイル端末部を改良した固定子コイルに関する
ものである。
最近の回転電機の高電圧化・単機大容量化および小型軽
量化に伴ない、固定子コイル端末部の電界緩和が重要な
問題となっている。このため、沿面放電防止のため電界
緩和層を低抵抗コロナシールド層と当接して設けること
が一般に行なわれてきた。この交流電圧に対する電界緩
和層としては一般に非線形抵抗特性を有する塗料や低抵
抗の線形抵抗塗料が使用されている。しかしながら、回
転−機の定格電圧の上昇に伴ない、交流耐力試験電圧も
上昇し、沿面放心やコロナシールド層の焼損を生ずる恐
れが田できた。
量化に伴ない、固定子コイル端末部の電界緩和が重要な
問題となっている。このため、沿面放電防止のため電界
緩和層を低抵抗コロナシールド層と当接して設けること
が一般に行なわれてきた。この交流電圧に対する電界緩
和層としては一般に非線形抵抗特性を有する塗料や低抵
抗の線形抵抗塗料が使用されている。しかしながら、回
転−機の定格電圧の上昇に伴ない、交流耐力試験電圧も
上昇し、沿面放心やコロナシールド層の焼損を生ずる恐
れが田できた。
上記の欠点を補う７こめ主絶縁内部に半導ｍ層を設はノ
コことを特徴とする固定子コイルの発明（特願昭５７−
０２５４２１ ）が出願されている。本発明は先行発明
の効果を保ちつつ、信頼性を高めるもの（・あ０゜ 以下従来例（特願昭５７−０２６４２１ ）の構造と電
界緩和原理とその欠点を図により説明する。
コことを特徴とする固定子コイルの発明（特願昭５７−
０２５４２１ ）が出願されている。本発明は先行発明
の効果を保ちつつ、信頼性を高めるもの（・あ０゜ 以下従来例（特願昭５７−０２６４２１ ）の構造と電
界緩和原理とその欠点を図により説明する。
第１図において固定子コイル１の導体２の外周に主絶縁
層３の所定の厚さの１／２ま−（・マイカテープを巻回
したあと、低抵抗コロナシールド層４と電界緩和ノー゛
５との継目の位置を基準に、この継目より固定子鉄心側
に１００ ｆｉｌｍの長さ、コイル端末側にｌの長さに
厚さ０．１ ｍｍ Ｙ’ １０ Ωの抵抗率を有する
半導−テープを巻回して半導ｍ層６を設け、さらに、そ
の外周に残りのマイカテープを巻回して主絶縁層３を形
成し、合成樹脂を含浸し、重合そしてプレス成形したも
のである。このあと所定の位置に低抵抗コロナシールド
層４およびｄ＋７０ｍｍの長さに電界緩和層５を設けて
、固定子コイル１を構成したもの（ある。
層３の所定の厚さの１／２ま−（・マイカテープを巻回
したあと、低抵抗コロナシールド層４と電界緩和ノー゛
５との継目の位置を基準に、この継目より固定子鉄心側
に１００ ｆｉｌｍの長さ、コイル端末側にｌの長さに
厚さ０．１ ｍｍ Ｙ’ １０ Ωの抵抗率を有する
半導−テープを巻回して半導ｍ層６を設け、さらに、そ
の外周に残りのマイカテープを巻回して主絶縁層３を形
成し、合成樹脂を含浸し、重合そしてプレス成形したも
のである。このあと所定の位置に低抵抗コロナシールド
層４およびｄ＋７０ｍｍの長さに電界緩和層５を設けて
、固定子コイル１を構成したもの（ある。
第２図（ａ）は電界緩和層５における電位を、同図（１
））は電界緩和層５における電力損失を示す。
））は電界緩和層５における電力損失を示す。
第２図（ａ）と（ｂ）において横軸は低抵抗コロナシー
ルド層４と電界緩和層５との継目の位置を零として継目
からのコイル端末側方向への位置を表わし、縦軸は第２
区（ａ） ｋは導体２に印加しｆこ電圧を１００％と
した相対値を、また同図（ｂ）では半導電層６が無い場
合の継目の電力損失を１００％とした相対値をそれぞれ
表わしている。
ルド層４と電界緩和層５との継目の位置を零として継目
からのコイル端末側方向への位置を表わし、縦軸は第２
区（ａ） ｋは導体２に印加しｆこ電圧を１００％と
した相対値を、また同図（ｂ）では半導電層６が無い場
合の継目の電力損失を１００％とした相対値をそれぞれ
表わしている。
第２図に示すように電界緩和層５における電位は継目か
ら離れるにしたが−っでほぼ直線的に上昇したあと電位
の上昇が抑制され、一定の電位以上には上昇しない領域
がある。さらに継目がら１以上になると再び電圧が直線
的に上昇し１００％電位に達する。この一定になる電位
は導体２と半導電層６との間の静電容量と、半導’ｚｌ
ｆ３Ｊ６と低抵抗コロナシールド、智４との間の主絶縁
層３の静電容量とによる分圧比で決まる。
ら離れるにしたが−っでほぼ直線的に上昇したあと電位
の上昇が抑制され、一定の電位以上には上昇しない領域
がある。さらに継目がら１以上になると再び電圧が直線
的に上昇し１００％電位に達する。この一定になる電位
は導体２と半導電層６との間の静電容量と、半導’ｚｌ
ｆ３Ｊ６と低抵抗コロナシールド、智４との間の主絶縁
層３の静電容量とによる分圧比で決まる。
一方、−界緩和層５における電力損失は継目付近と半導
電層６のコイル端末側付近で発生し、一定の眼位を示す
領域ではほとんど零であぬ。これは、導体２と半導−ノ
−６との間の主絶縁／２８ Ｆ発生する充電々流は半導
１巳層６を流ＸＬ、半導゛電層６と低抵抗コロナシール
ド層４とにはさまれた部分の主絶縁層３を流れて低抵抗
コロナシールド層４に流れ込む。また、継目から１以上
の領域の電界緩和層５に流れる電流は、半導ｍ層６と也
界援和１−５との間の主絶縁層３を流「し、半導電層６
を径由し、半導−７１□□□６と低抵抗コロナシールド
層４とにはさまれた部分の主絶縁層３を流れて低抵抗コ
ロナシールド層４に流れ込む。しｆこがって、継目付近
の半導電１−６と電界緩和層６とにはさまれた品分の主
把縁ノ■３で発生する充電々流のみが電界緩和層に流り
、、そのため当該電界緩和層５を流れる電流を少なくし
ているからである。
電層６のコイル端末側付近で発生し、一定の眼位を示す
領域ではほとんど零であぬ。これは、導体２と半導−ノ
−６との間の主絶縁／２８ Ｆ発生する充電々流は半導
１巳層６を流ＸＬ、半導゛電層６と低抵抗コロナシール
ド層４とにはさまれた部分の主絶縁層３を流れて低抵抗
コロナシールド層４に流れ込む。また、継目から１以上
の領域の電界緩和層５に流れる電流は、半導ｍ層６と也
界援和１−５との間の主絶縁層３を流「し、半導電層６
を径由し、半導−７１□□□６と低抵抗コロナシールド
層４とにはさまれた部分の主絶縁層３を流れて低抵抗コ
ロナシールド層４に流れ込む。しｆこがって、継目付近
の半導電１−６と電界緩和層６とにはさまれた品分の主
把縁ノ■３で発生する充電々流のみが電界緩和層に流り
、、そのため当該電界緩和層５を流れる電流を少なくし
ているからである。
この絶縁構成の特徴は、電界緩和層５の継目付近におけ
る電力損失を減少さゼ、さらに当該−界緩和層５におけ
るｍ力損失の発生個所を分散させることにより、継目付
近における電界緩和層５の温度上昇を抑制し、熱的な破
壊を生じ難くすることにある。すなわち、半導電層６が
無い絶縁構成で、゛電界緩和層５が熱破壊を生ずる電圧
においても、この絶縁構成では熱破壊しなくなる、第３
図は、半導電ｍ６と半導ｍ層６の位置よりコイル端末側
へ延長しｆコ点における主絶縁ノ鹸の電位である。横軸
は低抵抗コロナシールド層４と電界緩和層５との継目の
位置を零として継目からのコイル端末側方向への位ｔｔ
ｉ表わし、縦軸は導体２に課電した電圧を１００％とし
た相対値を表わしている。
る電力損失を減少さゼ、さらに当該−界緩和層５におけ
るｍ力損失の発生個所を分散させることにより、継目付
近における電界緩和層５の温度上昇を抑制し、熱的な破
壊を生じ難くすることにある。すなわち、半導電層６が
無い絶縁構成で、゛電界緩和層５が熱破壊を生ずる電圧
においても、この絶縁構成では熱破壊しなくなる、第３
図は、半導電ｍ６と半導ｍ層６の位置よりコイル端末側
へ延長しｆコ点における主絶縁ノ鹸の電位である。横軸
は低抵抗コロナシールド層４と電界緩和層５との継目の
位置を零として継目からのコイル端末側方向への位ｔｔ
ｉ表わし、縦軸は導体２に課電した電圧を１００％とし
た相対値を表わしている。
第３図に示すように、半導電層６の電位は、導体２と半
導電Ｍ６との間の静電容量と、半導電層６と低抵抗コロ
ナシールド層４との同の主絶縁層８の静電容量とによる
分圧比で決７：る値・ど保つが、半導電層６の端部にお
いては電位は急激に上昇し、１００％−位ｆこ達する。
導電Ｍ６との間の静電容量と、半導電層６と低抵抗コロ
ナシールド層４との同の主絶縁層８の静電容量とによる
分圧比で決７：る値・ど保つが、半導電層６の端部にお
いては電位は急激に上昇し、１００％−位ｆこ達する。
すなわち、半導電層６の端都では電界が非常に高いこと
が判る。
が判る。
以上のまうなことから、この絶縁構成においては、電界
緩和層５の温度上昇を抑制するが、半導電層６端部で一
気的な破壊を生じ易くなり、主絶縁層の破ねり引きがね
となる可能性がある。
緩和層５の温度上昇を抑制するが、半導電層６端部で一
気的な破壊を生じ易くなり、主絶縁層の破ねり引きがね
となる可能性がある。
この発明は、゛亀界媛、１．ｌＪノーにおける温度上昇
を抑制するｙｔ’ｔ１点を保ちつつ、上記の様な欠点を
除去する為になさイシ１こものて、向疋子コーイルの主
絶縁層内部に設けられた趙い半４電層の端部に当接して
、前記半導亀ノーより高い抵抗率を何する抵抗層を設は
りことにより、上記従来のものの欠点を除去しよっとす
るものでめ。。以下図面をひ照しつつ、この冗明の詳細
を説明する。
を抑制するｙｔ’ｔ１点を保ちつつ、上記の様な欠点を
除去する為になさイシ１こものて、向疋子コーイルの主
絶縁層内部に設けられた趙い半４電層の端部に当接して
、前記半導亀ノーより高い抵抗率を何する抵抗層を設は
りことにより、上記従来のものの欠点を除去しよっとす
るものでめ。。以下図面をひ照しつつ、この冗明の詳細
を説明する。
第４図はこの発明の基本的な一実施例を示すもので、固
定子コイル１の導体２の外周に主絶縁層８の所定の厚ミ
の１／２までマイカテープを巻回し１こあと、低抵抗コ
ロナシールド層４と電界緩和層５との編目の位置を基準
にこの継目まり固定子鉄心１側に１００ ｍｍの長さ、
コイル端末側にｌの長さに厚ｇ’０．１ｍＩｎで１０６
Ω−１砥抗率を有する半導電テープを巻回して半導電層
を設け、さらに半導電層６のコイル端末側端部と当接し
てコイル端末側に８０町ノ長さに、厚さ０．１ ｍｍ
テ１０”Ωの抵抗率を有する抵抗テープを巻回して抵抗
層７を設け、さらにその外周に残りのマイカテープを巻
回して主絶縁層８を形成し、合成樹脂を含浸し重合、そ
してプレス成形したものであ◇。このあと所定の位置に
低抵抗コロナシールド層４およびＣ＋１３０肛の長さに
電界緩和層５を設けて固定子コイルｌを構成しｆこもの
であ。。
定子コイル１の導体２の外周に主絶縁層８の所定の厚ミ
の１／２までマイカテープを巻回し１こあと、低抵抗コ
ロナシールド層４と電界緩和層５との編目の位置を基準
にこの継目まり固定子鉄心１側に１００ ｍｍの長さ、
コイル端末側にｌの長さに厚ｇ’０．１ｍＩｎで１０６
Ω−１砥抗率を有する半導電テープを巻回して半導電層
を設け、さらに半導電層６のコイル端末側端部と当接し
てコイル端末側に８０町ノ長さに、厚さ０．１ ｍｍ
テ１０”Ωの抵抗率を有する抵抗テープを巻回して抵抗
層７を設け、さらにその外周に残りのマイカテープを巻
回して主絶縁層８を形成し、合成樹脂を含浸し重合、そ
してプレス成形したものであ◇。このあと所定の位置に
低抵抗コロナシールド層４およびＣ＋１３０肛の長さに
電界緩和層５を設けて固定子コイルｌを構成しｆこもの
であ。。
以上のように構成された固定子コイル１の導体２に商用
周波の交流電圧を印加した場合の効果を第５図に従って
説明する。
周波の交流電圧を印加した場合の効果を第５図に従って
説明する。
第５図（ａ）は従来例における半導電層６とをの延長上
の電位を、第５図（ｂ）はこ−の発明の基本的な一実施
例における半導電層６と抵抗層７とその延長上の電位を
示したものである。第５図（ａ）（ｂ）においで、横軸
は低抵抗コロナシールド層４と電界緩和／ｍ ５との継
目の位置を基準に、継目からコイル端末側への位置を表
わし、縦軸は導体２に課電した電圧を１００％とした相
対値を示す。
の電位を、第５図（ｂ）はこ−の発明の基本的な一実施
例における半導電層６と抵抗層７とその延長上の電位を
示したものである。第５図（ａ）（ｂ）においで、横軸
は低抵抗コロナシールド層４と電界緩和／ｍ ５との継
目の位置を基準に、継目からコイル端末側への位置を表
わし、縦軸は導体２に課電した電圧を１００％とした相
対値を示す。
第５図に示すように、半導ｍ層６における電位はほぼ一
定の電位を保つが、半導一層６端部より急激に′一位か
上昇し、１００％喝位に達する、一方、本実施例では、
第５図（ト）に示すように、半導ｍ層６における一位は
ほぼ一定値を保ち、それに当接する抵抗層７ではゆるや
かに上昇していき、抵抗ノー７のコイル端末側端部より
やや大きな傾きをもって上昇し１００％屯位に達する。
定の電位を保つが、半導一層６端部より急激に′一位か
上昇し、１００％喝位に達する、一方、本実施例では、
第５図（ト）に示すように、半導ｍ層６における一位は
ほぼ一定値を保ち、それに当接する抵抗層７ではゆるや
かに上昇していき、抵抗ノー７のコイル端末側端部より
やや大きな傾きをもって上昇し１００％屯位に達する。
従って半導堆層６と抵抗層７の当接部および抵抗層７の
コイル端末には電界は集中せず、部分放電の発生を抑え
、主絶縁層の電気的破壊に対する信頼性を高めることが
できる。
コイル端末には電界は集中せず、部分放電の発生を抑え
、主絶縁層の電気的破壊に対する信頼性を高めることが
できる。
上述しｔコことから、この発明によれば半導電層端部で
の部分数−〇発生を抑え、主絶縁層の電気的破壊に対す
る信頼性を高めることができる。
の部分数−〇発生を抑え、主絶縁層の電気的破壊に対す
る信頼性を高めることができる。
この発明における抵抗層７を構成する材料の性質、形状
、および大きさは特に限定するものではなく、回転電機
の定格電圧・導体２への印加電圧、半導ｍ層６の抵抗値
に応じて、前記したこの発明の目的とするところを満足
するように適宜決定すればよい。まｆこ、抵抗ノーは１
段に限定するものではなく、数段にわたり抵抗・０低い
ものから誦いものを順に設けても目的と下る効果を挺す
る。
、および大きさは特に限定するものではなく、回転電機
の定格電圧・導体２への印加電圧、半導ｍ層６の抵抗値
に応じて、前記したこの発明の目的とするところを満足
するように適宜決定すればよい。まｆこ、抵抗ノーは１
段に限定するものではなく、数段にわたり抵抗・０低い
ものから誦いものを順に設けても目的と下る効果を挺す
る。
抵抗層の抵抗率は１０８島に限定するものではなく、１
０６Ω〜１０１０Ωの抵抗率の範囲で半導電層の抵抗率
よりも高い抵抗率であれは、この発明の目的とする効果
を葵する。
０６Ω〜１０１０Ωの抵抗率の範囲で半導電層の抵抗率
よりも高い抵抗率であれは、この発明の目的とする効果
を葵する。
以上詳述し１こように、ごの兜ル」による回転電機の固
定子コイルは、主絶縁層内部の半導電層と当接して抵抗
層を設けることにより、電界緩和層における電力損失を
減少するという半導電層の効果を損なうことなく、半導
電層の端部での部分数ｍを抑制し、主絶縁層の電気的な
破壊電圧を上昇でさるという効果がある。
定子コイルは、主絶縁層内部の半導電層と当接して抵抗
層を設けることにより、電界緩和層における電力損失を
減少するという半導電層の効果を損なうことなく、半導
電層の端部での部分数ｍを抑制し、主絶縁層の電気的な
破壊電圧を上昇でさるという効果がある。
第１図は従来の固定子コイルの部分断面−、第２図は従
来例における電界緩和層の一位と電力損失分布を示すグ
ラフ、第３図は従来例における半導電層とその延長上の
点における電位分布を示すグラフ、第４図はこの発明の
一実施例による固定子コイルの部分断面図、第５図は従
来的とこの発明の一実施例における半導一層と高抵抗層
およびその延長上の点における電位分布を示すグラフで
ある。 図において、１は固定子コイル、２は導体、３は主絶縁
層、４は低抵抗コロナシールド層、５は電界緩和層、６
は半導電層、７は抵抗層である。 なお区中同−符号はそｌしぞれ同一または相当部分をホ
す。 代理人 葛野信− 第１図 第３図 第４図 第６図 緒目力うの（立置 縦Ｑｈ−ら炉１Σ３θ−
来例における電界緩和層の一位と電力損失分布を示すグ
ラフ、第３図は従来例における半導電層とその延長上の
点における電位分布を示すグラフ、第４図はこの発明の
一実施例による固定子コイルの部分断面図、第５図は従
来的とこの発明の一実施例における半導一層と高抵抗層
およびその延長上の点における電位分布を示すグラフで
ある。 図において、１は固定子コイル、２は導体、３は主絶縁
層、４は低抵抗コロナシールド層、５は電界緩和層、６
は半導電層、７は抵抗層である。 なお区中同−符号はそｌしぞれ同一または相当部分をホ
す。 代理人 葛野信− 第１図 第３図 第４図 第６図 緒目力うの（立置 縦Ｑｈ−ら炉１Σ３θ−
Claims (3)
- （１） 導体と、この導体を覆う主絶縁層と、この主
絶縁層の表面に塗布された低抵抗コロナシールド層と、
前記主絶縁層のコイル端部外周にその端末部分を除き、
かつ前記低抵抗コロナシールド層の端末と当接して前記
主絶縁層の外周に施された非線形抵抗特性を有する電界
緩和層と、前記低抵抗コロナシールド層と前記電界緩和
層との当接部と前記導体との間の前記主絶縁層の内部お
よび前記電界緩和層と前記導体との間の前記主絶縁層の
内部の双方にわＴコって、前記主絶縁層の内部に設けｆ
コ半導酩層とで構成される回転ｍ機の固定子コイルにお
いて、コイル端末側の前記半導′成層の端末と当接して
前記′電界緩和層と前記導体との間の前記主絶縁層の内
部に前記半導電層より高い抵抗値を有する抵抗層を設け
たことを特徴とする回転−機の固定子コイル。 - （２）半導電層に当接する側からコイル端末側に位置す
るに従って前記半導電層よりも抵抗率が高くなるように
２種類以上の抵抗率を有する抵抗層を連接して抵抗層を
設けｔこことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
回転ｍ機の固定子コイル。 - （３）抵抗層の抵抗を１０６〜ｌｏ”ｋ＞の範囲にとっ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項の
いすにしかに記載の回転電機の固定子コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3946283A JPS59165945A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 回転電機の固定子コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3946283A JPS59165945A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 回転電機の固定子コイル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165945A true JPS59165945A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12553712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3946283A Pending JPS59165945A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 回転電機の固定子コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165945A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06191795A (ja) * | 1993-08-01 | 1994-07-12 | Zojirushi Chain Block Kk | レバー式捲上牽引装置 |
| EP2405558A1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-11 | Alstom Technology Ltd | Stator Bar |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP3946283A patent/JPS59165945A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06191795A (ja) * | 1993-08-01 | 1994-07-12 | Zojirushi Chain Block Kk | レバー式捲上牽引装置 |
| EP2405558A1 (en) * | 2010-07-05 | 2012-01-11 | Alstom Technology Ltd | Stator Bar |
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