JPS6248470B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6248470B2 JPS6248470B2 JP3373478A JP3373478A JPS6248470B2 JP S6248470 B2 JPS6248470 B2 JP S6248470B2 JP 3373478 A JP3373478 A JP 3373478A JP 3373478 A JP3373478 A JP 3373478A JP S6248470 B2 JPS6248470 B2 JP S6248470B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- field relaxation
- joint
- layers
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は回転電機に関し、特に回転電機におけ
る固定子コイルエンドのコロナ防止機構に関する
ものである。
る固定子コイルエンドのコロナ防止機構に関する
ものである。
最近の回転電機は高電圧化、単機大容量化およ
び小型軽量化のすう勢に伴ない、固定子コイルエ
ンドのコロナ防止が重要な問題となつてきた。ま
た、これは回転電機の日常運動時はもとより、電
気規格調査会標準規格JEC−114（1964）に準拠
して実施する絶縁耐力試験時に特に重要な問題と
なる。
び小型軽量化のすう勢に伴ない、固定子コイルエ
ンドのコロナ防止が重要な問題となつてきた。ま
た、これは回転電機の日常運動時はもとより、電
気規格調査会標準規格JEC−114（1964）に準拠
して実施する絶縁耐力試験時に特に重要な問題と
なる。
固定子コイルエンドのコロナ防止機構として
は、第１図に示すように、固定子鉄心１のスロツ
ト２ａ，２ｂから張り出した固定子コイル３ａ，
３ｂのインボリユート部にまで主絶縁層５ａ，５
ｂの表面に低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂを
施し、さらに前記コロナシールド層６ａ，６ｂの
コイルエンド側の主絶縁層５ａ，５ｂの表面にお
ける沿面電位傾度が大きくなる部分に電界緩和層
７ａ，７ｂを施すことが一般に採れている。この
場合、電界緩和層７ａ，７ｂは、線形抵抗特性を
有する高抵抗塗料あるいは電圧非直線抵抗特性を
有す電界緩和塗料を塗布して構成されるが、一般
に、特性面、作業性などから後者の材料による電
界緩和層が使用されている。
は、第１図に示すように、固定子鉄心１のスロツ
ト２ａ，２ｂから張り出した固定子コイル３ａ，
３ｂのインボリユート部にまで主絶縁層５ａ，５
ｂの表面に低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂを
施し、さらに前記コロナシールド層６ａ，６ｂの
コイルエンド側の主絶縁層５ａ，５ｂの表面にお
ける沿面電位傾度が大きくなる部分に電界緩和層
７ａ，７ｂを施すことが一般に採れている。この
場合、電界緩和層７ａ，７ｂは、線形抵抗特性を
有する高抵抗塗料あるいは電圧非直線抵抗特性を
有す電界緩和塗料を塗布して構成されるが、一般
に、特性面、作業性などから後者の材料による電
界緩和層が使用されている。
このような電界緩和層を用いた従来のコロナ防
止機構は、第１図の一部を拡大した第２図に示す
ように、隣接する固定子コイル３ａ，３ｂ間のコ
イルエンドにおける低抵抗コロナシールド層６
ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂとの継目を、固
定子コイル３ａの低抵抗コロナシールド層６ａの
継目の一方の端A′と固定子コイル３ｂの低抵抗
コロナシールド層６ｂの継目の他方の端Ｂとが最
短距離で対向するように固定子コイル３ａ，３ｂ
の軸方向に対してθの角度でもつて前記継目
′，′が直線で形成される。さらに、前記低
抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに連接して電界
緩和層７ａ，７ｂを施して構成されている。この
ように構成することにより、隣接する固定子コイ
ル３ａ，３ｂの低抵抗コロナシールド層６ａ，６
ｂと電界緩和層７ａ，７ｂとの継目の一方の端
A′（固定子コイル３ａと他方の端Ｂ（固定子３
ｂ）の電位がほぼ同じになり（ほぼ大地電位）、
隣接する固定子コイル３ａと３ｂ間の火花放電の
発生を防止する。
止機構は、第１図の一部を拡大した第２図に示す
ように、隣接する固定子コイル３ａ，３ｂ間のコ
イルエンドにおける低抵抗コロナシールド層６
ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂとの継目を、固
定子コイル３ａの低抵抗コロナシールド層６ａの
継目の一方の端A′と固定子コイル３ｂの低抵抗
コロナシールド層６ｂの継目の他方の端Ｂとが最
短距離で対向するように固定子コイル３ａ，３ｂ
の軸方向に対してθの角度でもつて前記継目
′，′が直線で形成される。さらに、前記低
抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに連接して電界
緩和層７ａ，７ｂを施して構成されている。この
ように構成することにより、隣接する固定子コイ
ル３ａ，３ｂの低抵抗コロナシールド層６ａ，６
ｂと電界緩和層７ａ，７ｂとの継目の一方の端
A′（固定子コイル３ａと他方の端Ｂ（固定子３
ｂ）の電位がほぼ同じになり（ほぼ大地電位）、
隣接する固定子コイル３ａと３ｂ間の火花放電の
発生を防止する。
ところが、このように構成された固定子コイル
３ａ，３ｂの導体４ａ，４ｂに電圧を課電した場
合、電界緩和塗料の特性に応じて電界緩和層７
ａ，７ｂにおける電位が決まり、各電界緩和層７
ａ，７ｂと導体４ａ，４ｂとの電位差にもとづい
て主絶縁層５ａ，５ｂに充電電流が発生する。こ
の充電電流は電界緩和層７ａ，７ｂに集積されて
流れ、低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに流れ
込む。したがつて、電界緩和層７ａ，７ｂに流れ
る電流の固定子コイル３ａ，３ｂの軸方向の分布
は、低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂと電界緩
和層７ａ，７ｂとの継目において最大となる。こ
の場合、固定子コイル３ａ，３ｂの低抵抗コロナ
シールド層６ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂと
の継目（直線′，′）が固定子コイル３ａ，
３ｂの軸方向に対してθの角度を有しているた
め、電界緩和層７ａ，７ｂに流れる電流は上記継
目の周囲方向にわたつて均一に流れ込まないで、
上記継目の先端A′，B′付近に集中して流れ込
む。このため、電界緩和層７ａ，７ｂの上記継目
における周囲方向のジユール発熱の分布は均一に
ならないで、上記継目の先端A′，B′付近で著し
く高くなる。
３ａ，３ｂの導体４ａ，４ｂに電圧を課電した場
合、電界緩和塗料の特性に応じて電界緩和層７
ａ，７ｂにおける電位が決まり、各電界緩和層７
ａ，７ｂと導体４ａ，４ｂとの電位差にもとづい
て主絶縁層５ａ，５ｂに充電電流が発生する。こ
の充電電流は電界緩和層７ａ，７ｂに集積されて
流れ、低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに流れ
込む。したがつて、電界緩和層７ａ，７ｂに流れ
る電流の固定子コイル３ａ，３ｂの軸方向の分布
は、低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂと電界緩
和層７ａ，７ｂとの継目において最大となる。こ
の場合、固定子コイル３ａ，３ｂの低抵抗コロナ
シールド層６ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂと
の継目（直線′，′）が固定子コイル３ａ，
３ｂの軸方向に対してθの角度を有しているた
め、電界緩和層７ａ，７ｂに流れる電流は上記継
目の周囲方向にわたつて均一に流れ込まないで、
上記継目の先端A′，B′付近に集中して流れ込
む。このため、電界緩和層７ａ，７ｂの上記継目
における周囲方向のジユール発熱の分布は均一に
ならないで、上記継目の先端A′，B′付近で著し
く高くなる。
一般に、電界緩和層に使用する電界緩和塗料は
温度が高くなると熱破壊し、電界緩和層７ａ，７
ｂは電界緩和の機能がなくなり、固定子コイル３
ａ，３ｂの電界緩和層７ａ，７ｂの表面において
沿面放電を起こしたり、隣接する固定子コイル３
ａと３ｂとの間に火花放電を起す。この結果、主
絶縁層５ａ，５ｂにおいては、電界緩和層７ａ，
７ｂの著しく温度が上昇した付近での熱劣化、沿
面放電や火花放電による放電劣化をきたし、この
劣化の進行により短絡事故を発生することにな
る。
温度が高くなると熱破壊し、電界緩和層７ａ，７
ｂは電界緩和の機能がなくなり、固定子コイル３
ａ，３ｂの電界緩和層７ａ，７ｂの表面において
沿面放電を起こしたり、隣接する固定子コイル３
ａと３ｂとの間に火花放電を起す。この結果、主
絶縁層５ａ，５ｂにおいては、電界緩和層７ａ，
７ｂの著しく温度が上昇した付近での熱劣化、沿
面放電や火花放電による放電劣化をきたし、この
劣化の進行により短絡事故を発生することにな
る。
また、絶縁耐力試験時において、所定の課電電
圧以下の電圧で上記の放電を発生すると絶縁耐力
試験が実施できなくなるため、電界緩和塗料が適
用できる課電電圧に制限がある。
圧以下の電圧で上記の放電を発生すると絶縁耐力
試験が実施できなくなるため、電界緩和塗料が適
用できる課電電圧に制限がある。
したがつて、上述のような事故を防止したり、
電界緩和塗料が適用できる課電電圧を上昇させる
ために、電界緩和塗料の局部的なジユール発熱に
よる電界緩和層７ａ，７ｂの破壊を防止する必要
がある。
電界緩和塗料が適用できる課電電圧を上昇させる
ために、電界緩和塗料の局部的なジユール発熱に
よる電界緩和層７ａ，７ｂの破壊を防止する必要
がある。
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたも
ので、固定子コイルエンドのコロナ防止機構にお
いてその電界緩和層の局部的な温度上昇を防止す
るとともに、電界緩和層の破壊する課電電圧を大
幅に向上させることができる回転電機を提供する
ことを目的とする。
ので、固定子コイルエンドのコロナ防止機構にお
いてその電界緩和層の局部的な温度上昇を防止す
るとともに、電界緩和層の破壊する課電電圧を大
幅に向上させることができる回転電機を提供する
ことを目的とする。
本発明にかかる回転電機は、固定子コイルエン
ドに形成される低抵抗コロナシールド層に連接し
て電界緩和層を形成し、前記低抵抗コロナシール
ド層と前記電界緩和層との継目を、互いに隣接す
る固定子コイルエンドの一方のコイルの前記継目
の一方の端と、このコイルと隣接する他方のコイ
ルの前記継目の他方の端とが最短距離で対向する
ように構成された固定子コイルエンドのコロナ防
止機構を具備する回転電機において、前記低抵抗
コロナシールド層と前記電界緩和層との継目を該
電界緩和層側に凸形に湾曲させるように形成した
ことを特徴とするものである。
ドに形成される低抵抗コロナシールド層に連接し
て電界緩和層を形成し、前記低抵抗コロナシール
ド層と前記電界緩和層との継目を、互いに隣接す
る固定子コイルエンドの一方のコイルの前記継目
の一方の端と、このコイルと隣接する他方のコイ
ルの前記継目の他方の端とが最短距離で対向する
ように構成された固定子コイルエンドのコロナ防
止機構を具備する回転電機において、前記低抵抗
コロナシールド層と前記電界緩和層との継目を該
電界緩和層側に凸形に湾曲させるように形成した
ことを特徴とするものである。
本発明によるときは、低抵抗コロナシールド層
の継目に流れ込電流密度の周囲方向の最大値が小
さくなり、かつ均一に近づくこととなり、この電
流にもとづく電界緩和層の周囲方向のジユール発
熱の分布が均一に近づく。これによつて、電界緩
和層の局部的な温度上昇を防止することができ
る。
の継目に流れ込電流密度の周囲方向の最大値が小
さくなり、かつ均一に近づくこととなり、この電
流にもとづく電界緩和層の周囲方向のジユール発
熱の分布が均一に近づく。これによつて、電界緩
和層の局部的な温度上昇を防止することができ
る。
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
第３図は本発明にかかる固定子コイルエンドの
コロナ防止機構の一実施例を示す基本的な構成図
である。この実施例では、固定子コイル３ａ，３
ｂの低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂと電界緩
和層７ａ，７ｂとの継目を第２図に示す従来例の
継目の一方の端ＡまたはＢと、他の端A′または
B′を結ぶ直線′，′よりも電界緩和層７ａ，
７ｂ側に緩やかに凸形に張り出した円弧AA′，
BB′でもつてコロナシールド層６ａ，６ｂを施
し、さらに、前記各コロナシールド層６ａ，６ｂ
に連接して電界緩和層７ａ，７ｂを施すことによ
り、コロナ防止機構を構成したものである。この
基本的な一実施例では、直線′の長さを半径と
し、Ａ点とA′点の二点を通る円弧AA′を形成し
た。なお、前記各コロナシールド層６ａ，６ｂお
よび電界緩和層７ａ，７ｂは周知の刷毛塗り法な
どを用いて容易に形成できる。
コロナ防止機構の一実施例を示す基本的な構成図
である。この実施例では、固定子コイル３ａ，３
ｂの低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂと電界緩
和層７ａ，７ｂとの継目を第２図に示す従来例の
継目の一方の端ＡまたはＢと、他の端A′または
B′を結ぶ直線′，′よりも電界緩和層７ａ，
７ｂ側に緩やかに凸形に張り出した円弧AA′，
BB′でもつてコロナシールド層６ａ，６ｂを施
し、さらに、前記各コロナシールド層６ａ，６ｂ
に連接して電界緩和層７ａ，７ｂを施すことによ
り、コロナ防止機構を構成したものである。この
基本的な一実施例では、直線′の長さを半径と
し、Ａ点とA′点の二点を通る円弧AA′を形成し
た。なお、前記各コロナシールド層６ａ，６ｂお
よび電界緩和層７ａ，７ｂは周知の刷毛塗り法な
どを用いて容易に形成できる。
このように構成された固定子コイル３ａ，３ｂ
のコロナ防止機構によると、各固定子コイル３
ａ，３ｂの導体４ａ，４ｂに電圧を課電した場
合、電界緩和層７ａ，７ｂに流れる電流は従来の
ように継目の先端A′，B′に集中して流れ込まな
いで、緩やかな円弧AA′，BB′の継目に分流して
低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに流れ込むよ
うになる。したがつて、低抵抗コロナシールド層
６ａ，６ｂの継目に流れ込む電流密度の周囲方向
の最大値が小さくなり、かつ均一に近づくので、
この電流にもとづく電界緩和層７ａ，７ｂの周囲
方向のジユール発熱の分布が均一に近づき、前記
電界緩和層７ａ，７ｂの局部的な温度上昇を防止
することができる。その結果、電界緩和層７ａ，
７ｂの破壊する課電電圧を大幅に上昇させること
ができる。本発明者の実測結果によると、この発
明によれば、電界緩和層７ａ，７ｂの破壊する課
電電圧を従来と比較して約25％向上させることが
できた。
のコロナ防止機構によると、各固定子コイル３
ａ，３ｂの導体４ａ，４ｂに電圧を課電した場
合、電界緩和層７ａ，７ｂに流れる電流は従来の
ように継目の先端A′，B′に集中して流れ込まな
いで、緩やかな円弧AA′，BB′の継目に分流して
低抵抗コロナシールド層６ａ，６ｂに流れ込むよ
うになる。したがつて、低抵抗コロナシールド層
６ａ，６ｂの継目に流れ込む電流密度の周囲方向
の最大値が小さくなり、かつ均一に近づくので、
この電流にもとづく電界緩和層７ａ，７ｂの周囲
方向のジユール発熱の分布が均一に近づき、前記
電界緩和層７ａ，７ｂの局部的な温度上昇を防止
することができる。その結果、電界緩和層７ａ，
７ｂの破壊する課電電圧を大幅に上昇させること
ができる。本発明者の実測結果によると、この発
明によれば、電界緩和層７ａ，７ｂの破壊する課
電電圧を従来と比較して約25％向上させることが
できた。
なお、上記実施例では、連接する低抵抗コロナ
シールド層６ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂと
の継目を、′または′の長さを半径とし、Ａ
点とA′点、またはＢ点とB′点の二点を通る円弧
状に形成した場合について示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、要は固定子コイル
エンドの軸方向に所定の角度で傾斜した前記継目
を、その両端（ＡおよびA′、ＢおよびB′）を結
ぶ線上に対して電界緩和層側に緩やかに凸形に湾
曲形成すればよい。この場合、円弧AA′，BB′の
半径が小さくなるにしたがつて電界緩和層が破壊
する課電電圧が高くなり、該半径が直線′，
′の長さと等しいとき該破壊電圧は最大とな
る。
シールド層６ａ，６ｂと電界緩和層７ａ，７ｂと
の継目を、′または′の長さを半径とし、Ａ
点とA′点、またはＢ点とB′点の二点を通る円弧
状に形成した場合について示したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、要は固定子コイル
エンドの軸方向に所定の角度で傾斜した前記継目
を、その両端（ＡおよびA′、ＢおよびB′）を結
ぶ線上に対して電界緩和層側に緩やかに凸形に湾
曲形成すればよい。この場合、円弧AA′，BB′の
半径が小さくなるにしたがつて電界緩和層が破壊
する課電電圧が高くなり、該半径が直線′，
′の長さと等しいとき該破壊電圧は最大とな
る。
また、上記実施例では電圧非直線抵抗特性を有
する電界緩和塗料を用いた電界緩和層の場合につ
いて説明したが、線形抵抗特性を有する高抵抗塗
料を用いた電界緩和層の場合にも同様の効果を奏
するものである。
する電界緩和塗料を用いた電界緩和層の場合につ
いて説明したが、線形抵抗特性を有する高抵抗塗
料を用いた電界緩和層の場合にも同様の効果を奏
するものである。
以上詳述したように本発明によれば、固定子コ
イルエンドのコロナ防止機構を備えた回転電機に
おいて、固定子コイルエンドの低抵抗コロナシー
ルド層と電界緩和層との継目を電界緩和層側に凸
形に湾曲させて形成することにより、電界緩和層
の局部的な温度上昇を防止することができるとと
もに、電界緩和層が破壊する課電電圧を大幅に向
上させることができるという効果がある。
イルエンドのコロナ防止機構を備えた回転電機に
おいて、固定子コイルエンドの低抵抗コロナシー
ルド層と電界緩和層との継目を電界緩和層側に凸
形に湾曲させて形成することにより、電界緩和層
の局部的な温度上昇を防止することができるとと
もに、電界緩和層が破壊する課電電圧を大幅に向
上させることができるという効果がある。
第１図は回転電機に用いられている固定子コイ
ルの一部構成を示す概略図、第２図は従来の固定
子コイルエンドのコロナ防止機構を示す構成図、
第３図は本発明にかかる固定子コイルエンドのコ
ロナ防止機構の一実施例を示す基本的な構成図で
ある。 １……固定子鉄心、２ａ，２ｂ……スロツト、
３ａ，３ｂ……固定子コイル、４ａ，４ｂ……導
体、５ａ，５ｂ……主絶縁層、６ａ，６ｂ……低
抵抗コロナシールド層、７ａ，７ｂ……電界緩和
層。
ルの一部構成を示す概略図、第２図は従来の固定
子コイルエンドのコロナ防止機構を示す構成図、
第３図は本発明にかかる固定子コイルエンドのコ
ロナ防止機構の一実施例を示す基本的な構成図で
ある。 １……固定子鉄心、２ａ，２ｂ……スロツト、
３ａ，３ｂ……固定子コイル、４ａ，４ｂ……導
体、５ａ，５ｂ……主絶縁層、６ａ，６ｂ……低
抵抗コロナシールド層、７ａ，７ｂ……電界緩和
層。
Claims (1)
- １ 回転電機の固定子コイルエンドに形成される
低抵抗コロナシールド層に連接して電界緩和層を
形成し、前記低抵抗コロナシールド層と前記電界
緩和層との継目を、互いに隣接する固定子コイル
エンドの一方のコイルの前記継目の一方の端と、
このコイルと隣接する他方のコイルの前記継目の
他方の端とが最短距離で対向するように構成され
た固定子コイルエンドのコロナ防止機構を具備す
る回転電機において、前記低抵抗コロナシールド
層と前記電界緩和層との継目を該電界緩和層側に
凸形に湾曲させるように形成したことを特徴とす
る回転電機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3373478A JPS54125406A (en) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | Corona preventor for rotary machine stator coil ends |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3373478A JPS54125406A (en) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | Corona preventor for rotary machine stator coil ends |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54125406A JPS54125406A (en) | 1979-09-28 |
| JPS6248470B2 true JPS6248470B2 (ja) | 1987-10-14 |
Family
ID=12394626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3373478A Granted JPS54125406A (en) | 1978-03-23 | 1978-03-23 | Corona preventor for rotary machine stator coil ends |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54125406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6656487B1 (ja) * | 2019-03-13 | 2020-03-04 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
-
1978
- 1978-03-23 JP JP3373478A patent/JPS54125406A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6656487B1 (ja) * | 2019-03-13 | 2020-03-04 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| WO2020183642A1 (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54125406A (en) | 1979-09-28 |
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