JPS6331380Y2

JPS6331380Y2 -

Info

Publication number: JPS6331380Y2
Application number: JP11169887U
Authority: JP
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1988-08-22
Also published as: JPS6338309U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は樹脂モールドコイルの改良に係り、そ
の目的は、層間絶縁物を、層間電圧の最も高い部
分は厚く、逆に最も低い部分は薄くするように樹
脂を含浸させたガラスロービング材を用いて種類
の異なる巻回方法で巻回形成して、絶縁及び機械
的強度に優れ、しかも、コイルの外径寸法を特別
大きくすることなくコストを低減して樹脂モール
ドコイルの製作可能とした樹脂モールドコイルの
層間絶縁を提供することにある。

従来、モールド変圧器において、使用電圧を高
くしたり、あるいは変圧器容量を大きくするよう
なとき、上記変圧器に使用するモールドコイル
は、コイル導体を多層にわたつて巻回する。この
場合、各層間の電圧はコイルの巻回導体層の接続
端が最も低く、これにより漸次遠ざかるにしたが
つて高くなる結果、コイルの巻回導体層間の絶縁
は、常に最大層間電圧に耐え得るよう層間絶縁物
を一様の厚さで設ける必要があるが、これではコ
イルの径寸法が必然的に大きくなる欠点があつ
た。このため、一般に、電位差が最も高い部分の
層間絶縁物は厚くし、逆に、電位が低くい部分の
層間絶縁物は薄くして樹脂モールドを行う素コイ
ルを製作していた。そして、実際に層間絶縁物を
形成する場合は、例えば、油入変圧器のように絶
縁紙を層間電圧の高い部分は厚くし、逆に、低い
部分は薄くしたものを層間絶縁物として使用した
り、あるいは、不織布を前記絶縁紙と同様に、層
間電圧が高い部分には厚く巻回し、低い部分には
薄く巻回して層間絶縁物を設けていた。しかし、
前者は絶縁紙を巻回導体用いている関係上、樹脂
が絶縁紙を介して巻回導体層間にまたがつて浸透
させることがむつかしく、又、後者は不織布を用
いるために、絶縁層の一方の端部と、他方の端部
との厚さを異にして層間絶縁物を形成すること
は、非常に手間と労力を要するばかりでなく、特
に、左右両端部で厚さの異なる層間絶縁物を各層
毎に同一寸法の厚さで形成することは非常にむつ
かしく、この結果、モールドコイルは、その径寸
法が個々に不揃いとなり易すく、これらモールド
コイルを使用した場合、変圧器組立ができなくな
ることがあつた。

特に、層間絶縁物として不織布を用いた場合、
一層分を巻回する度に樹脂を塗布していたが、不
織布を厚くすると、樹脂がコイル内のすみずみま
で浸透させることがむずかしく、この結果、コイ
ル内においてボイドの発生による部分放電が生じ
易く、モールドコイルの絶縁破壊を誘発するおそ
れがあつた。

本考案は上述の欠点を除去して、コイルの各層
間にコイル導体を一層分巻回する都度、コイルの
層間電圧が高くなる部分の層間絶縁物を厚くした
モールドコイルの製作に際し、上記層間絶縁物を
構造が簡単で、しかも、樹脂の浸透が十分に行え
るように構成して電気絶縁性および機械的強度に
優れたモールドコイルを提供することにある。

以下本考案の実施例を第１図ないし第４図によ
り説明すると、１はエポキシ樹脂等熱硬化性の樹
脂にて筒状に成形された絶縁筒で、図示しない巻
線機の巻軸２に取外し自在に取付けられている。
そして、この絶縁筒１上に高強度繊維材料、例え
ば、ガラスロービング材３を巻回する。即ち、ガ
ラスロービング材３は第２図に示す如く、ローラ
ー装置４によりテンシヨンをかけて、エポキシ樹
脂等熱硬化性の樹脂５内に浸しながら移動させ、
上記樹脂５を含浸させたガラスロービング材３を
絶縁筒１の表面に、その軸方向に沿つて巻回す
る。そして、ガラスロービング材３の巻回は、第
４図に示すように、パラレル状ａ、ヘリカル状
ｂ、パラレル状ａというように３層状に巻回し、
絶縁筒１の表面に絶縁層Ａを形成する。次に上記
樹脂５を含浸させた絶縁層Ａの上に、その一方の
端部（第４図の左側）の少し内側位置からコイル
導体６を所要回数巻回して一層目の巻回導体層７
を形成する。尚、巻回導体層７の終端は一旦切断
し、巻軸２等に仮止めする。つづいて、上記巻回
導体層７の上に、上記樹脂５に浸したガラスロー
ビング材３を上記巻回導体層７を完全に被覆する
が如く、第４図に示すように、階段状に傾斜させ
て巻回し、第１の絶縁層B₁を形成する。即ち、
第１の絶縁層B₁は第４図に示すように、第１の
巻回導体層７から次層の巻回導体層８へ移るコイ
ル導体側（第４図のＬ矢視図側）は層間電圧が最
も低いので薄くし、逆に、第４図のＨ矢視図側は
層間電圧が最も高いので厚くなるようにガラスロ
ービング材３を巻回する。この場合は、ガラスロ
ービング材３は樹脂含浸したものを最初はパラレ
ル状に第１の巻回導体層７の両端部を完全に被覆
するように巻回し、つづいて、Ｈ矢視図側が厚く
なるようガラスロービング材３を順次階段状に傾
斜させながら複数層パラレル状に巻回して上記第
１の絶縁層B₁を形成する。第１の絶縁層B₁の上
には、同じく第４図に示すように、ガラスロービ
ング材３を上記とは異なり、ヘリカル状に第４図
のＨ，Ｌ矢視図側とも同じ肉厚となるように密に
巻回して、第２の絶縁層B₂を形成する。更に、
上記第２の絶縁層B₂の上には、第４図に示すよ
うに、第１の絶縁層B₁と同様に、ガラスロービ
ング材３をパラレル状に複数層にわたり傾斜させ
て巻回することにより第３の絶縁層B₃を形成す
る。つまり、上記した第１ないし第３の絶縁層
B₁〜B₃はそれぞれガラスロービング材３を個別
に積層して層間絶縁物Ｂを設ける。この層間絶縁
物Ｂ上には、第１の巻回導体層７の終端とろう付
等により接続したコイル導体６を、第１の巻回導
体層７の終端側から所要回数（第１の巻回導体層
７の巻数より少なく）巻回して第２の巻回導体層
８を形成する。この巻回導体層８の上にはガラス
ロービング材３により、上記第１の層間絶縁物Ｂ
と同様に第２の層間絶縁物Ｃを設ける。即ち、次
の巻回導体層９と接続する側は絶縁層C₁が薄く
なるようにし、逆に、反対側は層間電圧が高くな
るので厚くなるよう、ガラスロービング材３をパ
ラレル状に複数層階段状に傾斜させた状態で巻回
して第１の絶縁層B₁と同様の絶縁層C₁を形成す
る。このあと第１の層間絶縁物Ｂの第２、第３の
絶縁層B₂，B₃と同様の構造の絶縁層C₂，C₃を形
成することにより、第２の層間絶縁物Ｃを設け
る。このように、上記第１の層間絶縁物Ｂと、第
２の層間絶縁物Ｃは、第４図で示すように、巻回
導体層７，８における接続端、即ち、層間電圧が
最も低い部分は薄肉状に、層間電圧が最も高くな
る部分は肉厚に設ける。以下、同様にして、コイ
ル導体６を一層分巻回する都度、次層の巻回導体
層との間に形成される層間絶縁物ＣないしＮを、
前記第１及び第２の層間絶縁物Ｂ，Ｃと同様に、
各巻回導体層９ないしｎ上において、層間電圧が
高くなる部分を厚く、逆に低くなる部分は薄くし
て、ガラスロービング材３をパラレル状に複数層
階段状に区分して巻回した２層の第１、第２の絶
縁層と、これら絶縁層の間にガラスロービング材
をヘリカル状に巻回した絶縁層を介挿して形成す
ることにより、所要数の巻回導体層７ないしｎを
有する素コイル１０を構成する。尚、この素コイ
ル１０はその最終製作工程において、上記樹脂５
に浸したガラスロービング材３を、素コイル１０
の両端部及び周面も含めて素コイル１０全体にわ
たり巻回被覆し、このあと、上記素コイル１０を
図示しない回転装置に載架し、素コイル１０をガ
ラスロービング材３に含浸している樹脂が飛散し
ない速さで回転させながら加熱し、上記素コイル
１０の内、外に存在するガラスロービング材３に
含浸している樹脂が固化した時点で、樹脂モール
ドコイルの製作を完了する。

本考案は以上説明したように、コイル導体を一
層分巻回して巻回導体層を形成する度に、これら
巻回導体層間に、層間の電圧が高くなる部分は厚
く、逆に低くなる部分は薄くした層間絶縁物を介
挿させるとともに、この層間絶縁物は、各挿毎に
同一巻回数及び形状となるよう熱硬化性の樹脂を
含浸させたガラスロービング材により、絶縁物の
うち下層と上層とをパラレル状に複数層階段状に
傾斜させて巻回形成した２つの絶縁層と、これら
絶縁層間には、前記ガラスロービング材を同一厚
さでヘリカル状に巻回形成した絶縁層を介挿させ
て構成し、前記層間絶縁物を各巻回導体層に、肉
厚部を層間電圧の高圧側に薄肉部は低圧側となる
ように各層毎に入れ違い状に設けて素コイルを形
成し、この素コイルを回転させ、ガラスロービン
グ材に含浸した熱硬化性の樹脂を加熱固化して樹
脂モールドコイルを製作するようにしたもので、
本考案の樹脂モールドコイルは次に示すような効
果を有する。

(1) 本考案の樹脂モールドコイルは、各巻回導体
間に介挿する層間絶縁物が、層間電圧の高い部
分から低い部分にかけて樹脂を含浸させたガラ
スロービング材をパラレル状に複数層階段状に
傾斜させた状態で前記層間絶縁物の最下層と最
上層の絶縁層を形成して構成されており、層間
電圧の大、小に対応して前記絶縁層の巻回段数
及び巻回数をガラスロービング材を用いて密に
パラレル巻きすることにより、容易に変更して
巻回形成することができるので、モールドコイ
ルの容量と電圧に応じた層間絶縁物の製作が迅
速容易となり、信頼性の高い樹脂モールドコイ
ルを提供することができる。

(2) 層間絶縁物は、ガラスロービング材をパラレ
ル巻きして複数段に区分して形成した２つの絶
縁層の間に、樹脂を含浸したガラスロービング
材をヘリカル巻きした絶縁層が、層間電圧の高
い部分から低い部分にかけて同一厚さで設けて
あるので、樹脂モールドコイルの軸方向側の機
械的強度を強くすることができる。

(3) 又、前記層間絶縁物は、ガラスロービング材
をパラレル、ヘリカル、パラレル巻きすること
によつて、各巻回導体層を構成するコイル導体
が層間絶縁物に喰い込んで前層の巻回導体層と
接触しようとしても、層間絶縁物の中間層を形
成してコイルの軸方向の機械的強度を強くする
ガラスロービング材をヘリカル状に巻回した絶
縁層により受止めて接触するのを防ぐことがで
きるので、層間短絡事故が確実に阻止できる。

(4) 更に、本案モールドコイルに使用している層
間絶縁物は、絶縁物自体が、ガラスロービング
材により層間電圧の高い部分をパラレル状に多
数巻回して設けてあるので、この部位のコイル
導体は肉厚の厚い絶縁層に包まれた状態で巻回
形成が可能となり、しかも、コイル導体は絶縁
層を形成するガラスロービング材に、含浸して
いる樹脂を利用して樹脂モールドすることがで
きるので、層間電圧の高い部位における絶縁性
能をモールドコイルの径寸包を特別に大きくす
ることなく良好に維持できるとともに、コイル
端部に巻回するコイル導体はパラレル巻きした
絶縁層内に包まれた状態で樹脂成型されている
ため、コイル端部の絶縁性能を向上させて機械
的強度を強くした樹脂モールドを提供すること
ができる。

(5) その上、モールドに際して使用する樹脂量
は、前記のようにあらかじめガラスロービング
材に含浸させてあるものを使用するだけである
ため、従来の金型による樹脂モールドに比べ樹
脂の使用量が少なくでき、製作工数の低減と相
まつて樹脂モールドコイルを経済的に製作する
ことができる。

(6) しかも、前記使用樹脂量を少なくしても、モ
ールドコイル内において、所要の絶縁性能が必
要な個所は、あらかじめ樹脂を含浸させたガラ
スロービング材を絶縁性能に応じてその巻回数
を自由に増減させて層間絶縁物が構成されてい
るのでコイル導体にはこれを樹脂モールドする
に必要な所要量の樹脂が常にガラスロービング
材から滲み出て被着するとともに、コイル導体
内の隙間に充填されるので、コイル内にボイド
を生じさせることなく、電気的特性及び機械的
強度に優れた樹脂モールドコイルを提供するこ
とができる。

(7) 更に、本考案のモールドコイルは、層間絶縁
物が、樹脂を含浸させたガラスロービング材を
種類の異なる巻回により、層間電圧の高い部分
は厚く、逆に低い部分は薄く巻回して設けてあ
り、ガラスロービング材の巻回は各層間に巻回
する都度、同じ回数で各相毎に左右の厚みが異
なるものを入れ違い状となるように巻回して設
けてあるため、モールドコイルの外径寸法は
左、右同一となり、樹脂の使用量低減と相まつ
て小形、軽量化でき、モールド変圧器の小形化
及び狭隘な場所への設置が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案樹脂モールドコイルの概略断面
図、第２図は本考案樹脂モールドコイルを製作す
る装置の概略構成図、第３図は本考案樹脂モール
ドコイルの製作途中の状態を示す正面図、第４図
は層間絶縁物の構造を説明するための説明図であ
る。３……ガラスロービング材、６……コイル導
体、７ないしｎ……巻回導体層、Ｂないしｎ……
層間絶縁物、１０……素コイル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

コイル導体を所要回数巻回して一層分の巻回導
体層を形成する毎に、この巻回体層と次層の巻回
導体層との間において、層間電圧の最も高い部分
は厚く、最も低い部分は薄くした層間絶縁物を介
在させてなるモールドコイルにおいて、上記層間
絶縁物は、樹脂を含浸させたガラスロービング材
をパラレル状で、かつ、複数層階段状に傾斜させ
て巻回形成した絶縁層を上層と下層とに配置し、
更に、これら上下一対の絶縁層の間には、上記樹
脂を含浸させたガラスロービング材をヘリカル状
に巻回して形成した絶縁層を介挿して構成し、こ
の層間絶縁物を、各巻回導体層間に、層間電圧が
高い部分に肉厚部を、電圧が低い部分には薄肉部
がそれぞれ位置するよう各層毎に入れ違い状に配
設したことを特徴とする樹脂モールドコイルの層
間絶縁。