JPS6222246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、乾式変圧器に使用する含浸タイプの
樹脂モールドコイルの製造方法に関する。

最近、乾式変圧器の分野でコイルを樹脂でモー
ルドしたモールド変圧器が出現している。モール
ド変圧器用の樹脂モールドコイルを製造するには
コイルを金型内にセツトした後、注形樹脂を注
形・硬化して得る方法（モールドタイプ）と、コ
イル全体を含浸樹脂に浸して樹脂を含浸した後、
コイルを取り出して硬化させる方法（含浸タイ
プ）とがある。

含浸タイプの場合、余分な樹脂層が付着しない
ので、モールドコイル特有のクラツク発生もなく
また小形軽量化を図ることができる。その上、低
粘度の樹脂を使用できる為樹脂がコイル内に良く
含浸し、樹脂の耐熱性が効果的に発揮され、信頼
性の高いモールドコイルを得ることができる。

しかしながら、低粘度の樹脂を使用する為、逆
にコイル内に含浸した樹脂を外に洩らさずに硬化
する技術がこの製法のポイントとなる。

従来から実施されている含浸タイプの製法とし
ては、 含浸槽からコイルを取出した後、コイルを回
転駆動装置にかけ、回転させながら熱風を吹き
込んで硬化させる方法。

コイル内或いはコイル絶縁物に予め硬化促進
剤を含浸させておき、樹脂を含浸して硬化促進
剤と樹脂が反応してゲル化が進み、樹脂が十分
に洩れ落ちなくなつた時点で、コイルを取出し
て、そのまま加熱炉内で硬化させる方法。

が知られている。この内、の製法については、
コイルを回転装置にかける作業が必要であり、ま
た回転装置の設備的な制約の為、量産機種に不向
きである欠点があり、近年の製法が注目されて
きた。

この従来法はコイルの端部絶縁物や外周絶縁物
に予め硬化促進剤を含浸した絶縁物を使用してコ
イルを形成し、この状態で図示しない含浸槽内で
樹脂を含浸し、ゲル化が進行する温度（80〜90
℃）でそのまま放置し、硬化促進剤を含浸した絶
縁物でゲル化が進行し、そのまま含浸槽より引き
上げてもコイル内の樹脂がゲル化した絶縁層に妨
げられてたれ落ちなくなつたら、コイルを取出し
て加熱炉でキユア（硬化）させることによつて、
コイルを得る。

しかしながら、この従来の製造方法において
は、次の様な欠点が見い出された。即ち、端部絶
縁物及び外周絶縁物は硬化促進剤が予め含浸され
ている為ゲル化も早いが、導体巻回層の層間に介
在し両端部に突出した層間絶縁物は硬化促進剤の
処理を施していない為、この層間絶縁物を伝い含
浸した樹脂が流出してしまう欠点があつた。ま
た、層間絶縁物にも硬化促進剤処理を施しておく
方法もあるが、硬化促進剤はコイル層間の絶縁性
能を悪くする欠点があるので、コイル内に硬化促
進剤が多量に分布する方法は好ましくない。即
ち、第１図は、硬化促進剤としてイミダゾール
1B2MZ（四国化成製硬化促進剤：商品名）をエ
チルアルコールに溶かし、その溶液の濃度に対す
る樹脂モールド後のコイル層間のtanδの温度特
性を示したものである。この図から明らかなよう
に硬化促進剤溶液の濃度が増すに従つてtanδが
増大するので、硬化促進剤をコイル内に処理して
おく方法は樹脂の熱劣化が速くなり絶縁欠陥を生
じ易い。

本発明はこの様な欠点を除去するためになされ
たもので、樹脂の含浸性を損わず、しかも含浸し
た樹脂が洩れることなく硬化することが可能で、
絶縁性能も低下させない樹脂モールドコイルの製
造方法を提供することを目的とする。

以下、第２図〜第５図に従つて本発明による樹
脂モールドコイルの製造方法を説明する。第２図
及び第３図は本発明の製造方法に係る円筒コイル
の平面図及び部分断面図で、まず巻枠１上に二次
導体２を巻回し、その軸方向両端部に端部絶縁物
３を設けるとともに外周にガラスクロステープを
巻回して外周絶縁物４を設けて二次コイルを形成
する。この外周絶縁物４は予め硬化促進剤を含浸
したもので、一例としてガラスクロステープにイ
ミダゾール1B2MZをエチルアルコールに10対90
の割合で溶かした溶液を含浸させた後、乾燥させ
たものを用いることができる。次に、この外周絶
縁物４の外周に冷却ダクトを形成するために波形
状の間隔絶縁物５を配置し、その外周に一次コイ
ルを形成する。一次コイルはその内周絶縁物６と
して前述の外周絶縁物４と同様に硬化促進剤を含
浸したガラスクロステープを用いて巻回して形成
し、その外周に一次導体７を層間絶縁物８を介し
て多層に巻回し、各巻回層の軸方向両端部には端
部絶縁物９を設けるとともに最外周に外周絶縁物
４と同様に硬化促進剤を含浸したガラスクロステ
ープを巻回して外周絶縁物１０を設ける。各コイ
ルの軸方向両端部に設けた端部絶縁物３，９は芳
香族ポリアミド不織布（例えば日本バイリーン製
HC5408）、アスベスト、ミネラルフアイバーボー
ド（商品名MFシート）等の樹脂含浸性の良好な
材料で構成する。この端部絶縁物３，９には予め
硬化促進剤の含浸処理は施さない。また層間絶縁
物８にも硬化促進剤の含浸処理は施さない。

次にこの様に形成したコイル素体１１を第４図
の如く、硬化促進剤のイミダゾール1B2MZをエ
チルアルコールに10対90の割合で溶かした溶液12
を入れた容器１３内に収容し、丁度一次及び二次
の各コイルの下端部絶縁物が浸漬する高さに溶液
１２中に漬ける。この浸漬時間は数分程度で良
い。下端部絶縁物及び層間絶縁物の下端部等に硬
化促進剤が十分に含浸したら、コイル素体１１を
取出して乾燥炉内で溶剤を飛ばし乾燥させる。

乾燥したコイル素体１１を第６図に示す様に真
空タンク１４内に搬入し、真空タンク１４内に設
けた樹脂含浸槽１５に低粘度の樹脂１６（例えば
エポキシ酸無水物系の含浸樹脂で処理粘度は約
100cpのもの）を流し込み、この含浸槽１５中に
コイル素体１１を浸漬して樹脂をコイル素体１１
内に含浸させる。尚、含浸樹脂１６の温度は、後
述する下端部絶縁物及び内外周絶縁物等に含浸し
た硬化促進剤と樹脂とが反応する温度に設定す
る。

ここで、樹脂１２は各コイルの上下端面や冷却
ダクトの内外周面に位置する外周、内周絶縁物
４，６及び一次コイルの外周絶縁物１０を通して
速やかに含浸する。そして、下端部絶縁物３，９
及び層間絶縁物８の下端部やコイルの内外周面に
巻回した内、外周絶縁物４，６，１０には硬化促
進剤が含浸されている為、樹脂と硬化促進剤とが
反応してゲル化を始める。ゲル化したコイルの下
端部絶縁物３，９、層間絶縁物８の下端部及び
内、外周絶縁物４，６，１０中の樹脂は巻枠を含
め丁度各コイルの底部と内外周を覆つた容器を形
成するので、この時点でコイル素体１１を含浸槽
１５から取出せば、各コイル内には未硬化の樹脂
が含浸した状態でしかもその未硬化の樹脂をコイ
ルから漏らすことなく取出すことができる。そし
てこのコイル素体１１をそのままの状態で図示し
ない加熱炉内に収納して加熱し、コイル内の未硬
化の樹脂も完全に硬化して樹脂モールドコイルを
得る。

このようにすれば、含浸時、樹脂は各コイルの
上下端面、冷却ダクトの内外周面及び最外周面を
通してコイル内へ含浸することができるので、コ
イル内に未含浸部を形成することなく完全に含浸
することができる。しかも樹脂がゲル化する際に
収縮してもコイル上端部が硬化促進剤未含浸部と
なつておりこの部を通して樹脂が供給されること
から各コイル内にボイドを生じることなく樹脂が
含浸される。またコイルの下端部絶縁物３，９、
層間絶縁物８の下端部及び内、外周絶縁物４，
６，１０中のゲル化した樹脂はコイル素体１１の
構成材を利用して容器を形成するので、比較的機
械強度が大でありコイル素体１１を取出した際や
加熱炉内で加熱している最中にコイル内から樹脂
を洩らさない。さらに導体の絶縁被覆やその近傍
の層間絶縁物には硬化促進剤を含浸していないこ
と及び内、外周絶縁物４，６，１０に含浸した硬
化促進剤は多少樹脂中に含まれてもこの部は空気
により冷却される部分であり熱劣化が抑制される
ことにより、コイル層間の絶縁性能を低下させる
こともない。また、樹脂は100cp程度の低粘度の
ものを用いることができるので、例えば真空含浸
後に加圧処理する場合でもその時間を短縮できる
等の効果が得られる。

尚、前記実施例では、含浸樹脂と硬化促進剤の
反応を行なわせる手段として、含浸樹脂を一定温
度に加温する場合について説明したが、コイルに
電流を流す通電加熱によつて、コイル側を一定の
温度に保持して反応させても同様の効果が得られ
る。

以上の通り、本発明によれば、低粘度の含浸樹
脂をコイル内に含浸させることができ、しかも、
この場合、コイル内に未含浸ボイドを生じること
なく、また硬化促進剤の影響を受けることなく、
電気的、機械的に優れた樹脂モールドコイルを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は硬化促進剤の濃度と樹脂モールド後の
コイル層間のtanδの温度特性を示すグラフ、第
２図及び第３図は本発明の製造方法における樹脂
モールドコイルの製造時の状態を示す平面図及び
部分断面図、第４図及び第５図は本発明の製造方
法の各工程を示す側面図である。 １……巻枠、２……二次導体、３……端部絶縁
物、４……外周絶縁物、５……間隔絶縁物、６…
…内周絶縁物、７……一次導体、８……層間絶縁
物、９……端部絶縁物、１０……外周絶縁物、１
１……コイル素体、１２……硬化促進剤溶液、１
３……容器、１４……真空タンク、１５……樹脂
含浸槽、１６……含浸樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 巻枠上に二次導体を筒状に巻回しその巻回層
   の上下端に樹脂含浸性の良い絶縁物で形成した端
   部絶縁物を設けるとともに外周に樹脂含浸性の良
   い絶縁物で形成した外周絶縁物を設けた二次コイ
   ル及びこの二次コイルの外周絶縁物の外側に間隔
   絶縁物を介して樹脂含浸性の良い絶縁物で形成し
   た内周絶縁物を設け、この内周絶縁物上に一次導
   体を樹脂含浸性の良い絶縁物で形成した層間絶縁
   物を介して筒状に多層に巻回しその各巻回層の上
   下端に樹脂含浸性の良い絶縁物で形成した端部絶
   縁物を設けるとともに外周に樹脂含浸性の良い絶
   縁物で形成した外周絶縁物を設けた一次コイルか
   らなるコイル素体を形成するに際し、前記内、外
   周絶縁物のみ硬化促進剤を含浸させた絶縁物を巻
   回して形成し、前記各コイルの下端部絶縁物及び
   層間絶縁物の下端部にはコイル素体形成後下端部
   を溶剤で溶かした硬化促進剤溶液に浸漬した後乾
   燥させて硬化促進剤を含浸させ、その後このコイ
   ル素体を樹脂含浸槽内に収納して樹脂を含浸し、
   前記内、外周絶縁物、下端部絶縁物及び層間絶縁
   物の下端部に含浸した樹脂が前記硬化促進剤と反
   応してゲル化した時点で前記コイルを樹脂含浸槽
   から取出して前記コイル内に含浸した樹脂を硬化
   させることを特徴とする樹脂モールドコイルの製
   造方法。 ２ 端部絶縁物を芳香族ポリアミド不織布、アス
   ベスト、ミネラルフアイバーボード、ガラスクロ
   ステープ等の樹脂含浸性の良好な絶縁物で形成さ
   せた特許請求の範囲第１項記載の樹脂モールドコ
   イルの製造方法。