JPH09149578A - High pressure rotating machine coil - Google Patents
High pressure rotating machine coilInfo
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- JPH09149578A JPH09149578A JP32647295A JP32647295A JPH09149578A JP H09149578 A JPH09149578 A JP H09149578A JP 32647295 A JP32647295 A JP 32647295A JP 32647295 A JP32647295 A JP 32647295A JP H09149578 A JPH09149578 A JP H09149578A
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- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、高圧回転機の鉄
心スロットに収納した外部コロナ防止層を備えた固定子
絶縁コイルに含浸樹脂を全含浸して得られる大形の高圧
回転機コイルの絶縁構成に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to insulation of a large-sized high-voltage rotating machine coil obtained by fully impregnating an impregnating resin into a stator insulating coil having an outer corona preventing layer housed in an iron core slot of a high-pressure rotating machine. Regarding configuration.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9及び図10は従来の高圧回機の固定
子絶縁コイルを示すもので、図9は固定子鉄心に挿入さ
れた固定子絶縁コイルの断面図、図10は図9のX−X
矢視図に相当する固定子絶縁コイルの長さ方向の要部断
面図である。回転機の絶縁コイルの製造方法には、絶縁
コイルを鉄心スロットに収納し、樹脂にて絶縁コイルと
鉄心とを一体に含浸し硬化する全含浸絶縁方式がある。
この全含浸絶縁方式は、図9に示すように、まず素線絶
縁を施した素線導体を複数回巻回して素線導体束1を作
製し、この素線導体束1の長さ方向に耐電界性の優れた
マイカ箔を焼成あるいは高圧水流等により粉砕して微細
な鱗片状にして抄造した集成マイカに、ガラス繊維等か
らなる織布を裏打材として少量のエポキシ樹脂等の結合
材で貼合わせたマイカ絶縁テープを巻回して対地絶縁層
2を形成する。そして、この対地絶縁層2の外周に、対
地絶縁層2と固定子鉄心3の鉄心スロット4との電気的
接触不良による部分放電(コロナ放電)の発生を防止す
るために、抵抗値が数十KΩの半導電性の低抵抗テープ
を鉄心スロット長とほぼ同じ範囲に重ね合わせて巻回し
て外部コロナ防止層5を形成する。そして、この外部防
止コロナ防止層5の端末には、図示しないエンドコロナ
防止層が施されて樹脂を含浸していない未含浸の固定子
絶縁コイル8を作製する。次に、この未含浸の固定子絶
縁コイル8を鉄心スロット4内に相間絶縁6、楔7等の
副材料とともに装着し、各固定子絶縁コイル8間を結線
後、樹脂含浸槽内に設置して、エポキシ樹脂等の熱硬化
性樹脂からなる含浸樹脂を真空・加圧で一体含浸し、そ
の後樹脂含浸槽より取り出し加熱硬化炉内で硬化して樹
脂含浸された高圧回転機コイルが製作される。2. Description of the Related Art FIGS. 9 and 10 show a conventional stator insulating coil of a high-voltage rotating machine. FIG. 9 is a sectional view of the stator insulating coil inserted in a stator core, and FIG. X-X
It is a principal part sectional view of the stator insulation coil corresponding to an arrow view in the length direction. As a method of manufacturing an insulating coil for a rotating machine, there is a full impregnation insulation method in which the insulating coil is housed in an iron core slot, and the insulating coil and the iron core are integrally impregnated with resin and cured.
In this full impregnation insulation method, as shown in FIG. 9, first, a wire conductor that has been subjected to wire insulation is wound a plurality of times to produce a wire conductor bundle 1, and the wire conductor bundle 1 is arranged in the longitudinal direction. Mica foil with excellent electric field resistance is fired or crushed by high-pressure water current to form fine scales, and then laminated mica is made. The laminated mica insulating tape is wound to form the ground insulating layer 2. Then, in order to prevent occurrence of partial discharge (corona discharge) due to poor electrical contact between the ground insulating layer 2 and the iron core slot 4 of the stator core 3, a resistance value of several tens is provided on the outer periphery of the ground insulating layer 2. A semi-conductive low-resistance tape of KΩ is overlapped and wound in a range substantially the same as the iron core slot length to form the outer corona prevention layer 5. Then, an end corona preventive layer (not shown) is applied to the end of the external preventive corona preventive layer 5 to prepare an unimpregnated stator insulated coil 8 not impregnated with resin. Next, this non-impregnated stator insulating coil 8 is mounted in the iron core slot 4 together with auxiliary materials such as interphase insulation 6, wedge 7, etc., and after each stator insulating coil 8 is connected, it is installed in a resin impregnation tank. Then, the impregnated resin consisting of a thermosetting resin such as epoxy resin is integrally impregnated by vacuum and pressure, then taken out from the resin impregnation tank and cured in a heating and curing furnace to produce a resin-impregnated high-voltage rotating machine coil. .
【0003】この全含浸絶縁方式による高圧回転機コイ
ルの製造方法は、対地絶縁層2の内部、及び外部コロナ
防止層5と鉄心スロット4間に充分に樹脂が含浸される
ため緻密なコイル絶縁層が得られ絶縁の高信頼化が達成
でき、かつ製造工数が低減できることから、高電圧が印
加される高圧回転電機の絶縁コイルでは、小形機から大
形機まで適用されている。ところで、前記した樹脂含浸
後に加熱硬化炉内での樹脂硬化の加熱温度は、回転機の
運転温度においてコイル絶縁層が充分に絶縁性能を維持
できるようにするために運転温度に近い高温度で行われ
る。したがって、含浸樹脂の加熱硬化後の室温までの冷
却時には、樹脂含浸されて硬化したコイル絶縁層を構成
する対地絶縁層2と素線導体束1及び固定子鉄心3のそ
れぞれの熱膨張の違いにより、素線導体束1と対地絶縁
層2間、及び対地絶縁層2と固定子鉄心3の鉄心スロッ
ト4間との界面に機械的応力が発生し、前記界面間、及
び対地絶縁層2の内部に剪断剥離が起き空隙部が発生す
る恐れがある。更に、上記した素線導体束1、鉄心スロ
ット4との界面及び対地絶縁層2内に発生する空隙部
は、回転機の運転及び停止時における素線導体束1のヒ
ートサイクルによる伸縮により対地絶縁層2に加わる熱
応力によっても起こる場合がある。In this method of manufacturing a high-voltage rotating machine coil by the full impregnation insulation method, since the resin is sufficiently impregnated inside the ground insulation layer 2, and between the outer corona prevention layer 5 and the iron core slot 4, a dense coil insulation layer is provided. Therefore, high reliability of insulation can be achieved, and the number of manufacturing processes can be reduced. Therefore, the insulating coil of the high-voltage rotating electric machine to which a high voltage is applied is applied from small machines to large machines. By the way, the heating temperature of the resin curing in the heating and curing furnace after the resin impregnation is performed at a high temperature close to the operating temperature so that the coil insulating layer can maintain sufficient insulation performance at the operating temperature of the rotating machine. Be seen. Therefore, when the impregnated resin is cooled to room temperature after being heated and cured, due to the difference in thermal expansion between the ground insulating layer 2 and the wire conductor bundle 1 and the stator core 3 which constitute the coil insulating layer impregnated with the resin and cured. , Mechanical stress is generated at the interface between the wire conductor bundle 1 and the ground insulating layer 2, and between the ground insulating layer 2 and the core slot 4 of the stator core 3, and between the interfaces and inside the ground insulating layer 2. Shear peeling may occur and voids may occur. Further, the above-mentioned voids generated in the interface between the wire conductor bundle 1 and the iron core slot 4 and in the ground insulating layer 2 are insulated from the ground by expansion and contraction of the wire conductor bundle 1 during the operation and stop of the rotating machine due to the heat cycle. It may also be caused by thermal stress applied to the layer 2.
【0004】上記した対地絶縁層2の界面及び内部に発
生する空隙部には、対地絶縁層2に高電圧が印加される
ためにコロナ放電が発生して対地絶縁層2を損傷して固
定子絶縁コイル8の絶縁性能の低下を招く。そして、こ
の空隙部の発生の原因となる対地絶縁層2に発生する熱
応力は、コイル長及び鉄心スロット4長が長い大形の回
転機の固定子絶縁コイル8程大きくなる。このため、大
形の回転機の固定子絶縁コイルの対地絶縁層2に発生す
る熱応力を緩和するために、図9の外部コロナ防止層5
と固定子鉄心3の鉄心スロット4間にすべり特性を有す
る半導電層を設けて、この半導電層と前記外部コロナ防
止層5間で摺動させる構造や、図10に示す特公平7−
44798号公報に記載のように、外部コロナ防止層5
の外周に巻回して設けられた半導電性層9との間に、含
浸樹脂に対して浸透性があり、かつ前記外部コロナ防止
層5と半導電性層9との樹脂による付着を阻止しない程
度に接着力を低減した分離層10を設けておき、この分
離層10内で対地絶縁層2内に発生する応力を緩和して
前記した対地絶縁層2の空隙部の発生を防止する外部コ
ロナ防止構造が採用されている。A high voltage is applied to the ground insulating layer 2 at the voids formed at the interface and inside of the ground insulating layer 2 as described above, corona discharge is generated, and the ground insulating layer 2 is damaged and the stator. The insulation performance of the insulating coil 8 is deteriorated. The thermal stress generated in the ground insulating layer 2 that causes the generation of the voids becomes larger in the stator insulating coil 8 of a large rotating machine having a long coil length and a long iron core slot 4 length. Therefore, in order to relieve the thermal stress generated in the ground insulating layer 2 of the stator insulating coil of the large-sized rotating machine, the outer corona preventing layer 5 of FIG.
And a structure in which a semiconductive layer having a sliding property is provided between the core core 4 and the core slot 4 of the stator core 3 and the semiconductive layer is slid between the outer corona prevention layer 5 and the structure shown in FIG.
As described in JP-A-44798, the outer corona preventive layer 5
It is permeable to the impregnated resin between it and the semiconductive layer 9 wound around the outer periphery of the resin, and does not prevent the external corona preventing layer 5 and the semiconductive layer 9 from being adhered by the resin. An external corona for preventing the generation of the above-described voids in the ground insulating layer 2 is provided by providing the separation layer 10 having a reduced adhesive strength to some extent and relaxing the stress generated in the ground insulating layer 2 in the separation layer 10. Preventive structure is adopted.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した対
地絶縁層に発生する熱応力を緩和する構造は、前記した
ように外部コロナ防止層と、この外部コロナ防止層の外
周部に設けられた鉄心スロットに電気的に接触している
半導電性層との界面を摺動可能とすることにより素線導
体束あるいは固定子鉄心と、対地絶縁層との熱膨張の違
いにより発生する熱応力を緩和する方式である。したが
って、新たに外部コロナ防止層の外周に応力緩和用の半
導電層を有するテープ、またはシートを外部コロナ防止
層に導電接触するように巻回する構成、及び前記した特
公平7−44798号公報のように、更に分離層を外部
コロナ防止層と前記半導電層間に挿入する構成を採用し
ているため、コイル巻線構造が複雑になるとともに従来
より絶縁コイルの巻線作業工程を多く必要とし、固定子
絶縁コイルの製作時間がかかるという問題があった。By the way, as described above, the structure for relaxing the thermal stress generated in the ground insulating layer has the outer corona preventive layer and the iron core provided on the outer peripheral portion of the outer corona preventive layer. Sliding the interface with the semi-conductive layer that is in electrical contact with the slot relaxes the thermal stress caused by the difference in thermal expansion between the wire conductor bundle or stator core and the ground insulating layer. It is a method to do. Therefore, a tape or sheet newly provided with a semi-conductive layer for stress relaxation on the outer periphery of the outer corona preventive layer is wound around the outer corona preventive layer so as to be in conductive contact with the outer corona preventive layer, and the above Japanese Patent Publication No. 7-44798. As described above, since a structure in which a separation layer is further inserted between the external corona prevention layer and the semiconductive layer is adopted, the coil winding structure becomes complicated and more insulating coil winding work steps are required than before. However, there is a problem that it takes time to manufacture the stator insulating coil.
【0006】この発明の課題は、含浸樹脂を一体含浸し
て製作される大形の高圧回転機コイルにおいて、固定子
絶縁コイルの加熱硬化後の冷却時、及び運転時のヒート
サイクルによって発生する対地絶縁層の熱応力を緩和す
る絶縁構成が簡単で、かつ従来の巻線作業工程を変更す
ることなく製作できる外部コロナ防止層を備えた高圧回
転機コイルを提供することにある。An object of the present invention is to provide a large-sized high-voltage rotating machine coil integrally impregnated with an impregnating resin, which is generated due to a heat cycle during cooling after heating and hardening the stator insulating coil and during heat cycle during operation. It is an object of the present invention to provide a high-voltage rotating machine coil provided with an external corona preventive layer, which has a simple insulating structure for relieving thermal stress of the insulating layer and which can be manufactured without changing the conventional winding work process.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、固定子絶縁コイルが、この固定子
絶縁コイルを構成する対地絶縁の外周に、半導電性テー
プと応力緩和層との複合テープからなり、この半導電性
のテープが応力緩和層の両面を覆うように重ね合わせて
巻回して形成した外部コロナ防止層を有するものとす
る。これにより固定子鉄心の鉄心スロット内に挿入され
て素線導体束と対地絶縁層及び鉄心スロットとが全含浸
された熱硬化性樹脂で一体化された高圧回転機コイル構
造においても、コイル製作時の加熱冷却時及び運転時の
ヒートサイクルにより対地絶縁層に加わる機械的熱応力
による対地絶縁層の伸縮を、前記した半導電性のテープ
間の応力緩和層の剪断、及び伸縮により吸収させること
により対地絶縁層と素線導体束または鉄心スロットとの
境界面、及び対地絶縁層内の剥離による空隙部の発生を
防ぐことができる。そして、この発明では、前記した外
部コロナ防止層の応力緩和層内に剪断、及び伸縮により
空隙部が発生したとしても、この外部コロナ防止層内の
空隙部は、固定子鉄心の鉄心スロットに電気的接触して
鉄心スロットと等電位の外部コロナ防止層を構成する複
合テープの半導電性のテープ間に位置するので、この空
隙部間に電位差が生じずコロナ放電の発生を防止するこ
とができる。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a stator insulating coil in which a semi-conductive tape and a stress relaxation layer are provided on the outer periphery of the ground insulation which constitutes the stator insulating coil. The semi-conductive tape has an outer corona preventive layer formed by overlapping and winding so as to cover both sides of the stress relaxation layer. As a result, even in the coil structure of the high-voltage rotating machine, which is inserted into the iron core slot of the stator core, and the wire conductor bundle, the ground insulating layer and the iron core slot are integrally impregnated with a thermosetting resin, Expansion and contraction of the ground insulation layer due to mechanical thermal stress applied to the ground insulation layer due to the heat cycle during heating and cooling and operation, by absorbing by shearing and expanding and contracting the stress relaxation layer between the semiconductive tapes described above. It is possible to prevent the generation of voids due to the boundary surface between the ground insulating layer and the wire conductor bundle or the iron core slot, and peeling in the ground insulating layer. Further, in the present invention, even if a void is generated in the stress relaxation layer of the outer corona-preventing layer due to shearing and stretching, the void in the outer corona-preventing layer is electrically connected to the core slot of the stator core. Since it is positioned between the semi-conductive tapes of the composite tape forming the external corona preventive layer of equipotential with the iron core slots by making a physical contact, no potential difference is generated between the voids and the occurrence of corona discharge can be prevented. .
【0008】そして、前記した応力緩和層を剥がしマイ
カとすることにより、剥がしマイカを構成する積層され
た鱗片状のマイカ箔層には含浸樹脂は浸透しないので、
対地絶縁層の伸縮を前記した剥がしマイカのマイカ箔の
剪断剥離により吸収することができる。When the stress relaxation layer is made of peeled mica, the impregnated resin does not penetrate into the laminated scale-like mica foil layers constituting the peeled mica.
The expansion and contraction of the ground insulating layer can be absorbed by the shear peeling of the mica foil of the peeled mica described above.
【0009】また、上記した剥がしマイカに代えて、応
力緩和層を半導電性のシリコーンコンパウンドとするこ
とにより前記した対地絶縁層の伸縮をこの半導電性のシ
リコーンコンパウンドが弾性変形することにより吸収す
ることができる。そして、熱的にも安定しているので樹
脂含浸時の加熱硬化時及び運転時のヒートサイクルによ
る高温特性が要求される高圧回転機コイルの場合に好適
である。Further, instead of the above-mentioned peeling mica, the stress relaxation layer is made of a semiconductive silicone compound, so that the expansion and contraction of the above-mentioned ground insulating layer is absorbed by the elastic deformation of the semiconductive silicone compound. be able to. Since it is also thermally stable, it is suitable for a high-voltage rotating machine coil that requires high-temperature characteristics during heat curing during resin impregnation and during heat cycle during operation.
【0010】また、前記した外部コロナ防止層を構成す
る複合テープが、半導電性のテープの片面に、この半導
電性のテープ幅の半分以下のテープ幅を有する応力緩和
層をテープ幅の一方の側端面を合わせて重ね合わせたも
のを用いることにより、複合テープを対地絶縁層の外周
の長さ方向に応力緩和層を設けていない半導電性のテー
プ側の部分を応力緩和層の面に重ねながら巻回すること
により、応力緩和層の両側面に半導電性のテープを有す
る外部コロナ防止層を構成することができる。In the composite tape constituting the above-mentioned outer corona preventive layer, a stress relaxation layer having a tape width less than half the width of the semiconductive tape is provided on one side of the semiconductive tape. By using the ones with the side end faces of the composite tape laminated together, the composite tape is not provided with a stress relaxation layer in the length direction of the outer periphery of the ground insulating layer. By winding while overlapping, an external corona preventive layer having a semiconductive tape on both sides of the stress relaxation layer can be formed.
【0011】更に、外部コロナ防止層を構成する複合テ
ープを応力緩和層の両面から半導電性テープで覆うよう
にして構成することにより、前記したように応力緩和層
の両側面に半導電性のテープを有する外部コロナ防止層
を構成することができるとともに、巻回時に応力緩和層
が半導電性のテープ面から剥離したり、複合テープ間の
接着により巻回作業性が阻害されるのを回避することが
できる。Further, the composite tape forming the outer corona preventive layer is formed by covering both sides of the stress relaxation layer with the semiconductive tape, so that the both sides of the stress relaxation layer are semiconductive as described above. An external corona-preventing layer having a tape can be configured, and the stress relaxation layer does not peel off from the semi-conductive tape surface during winding, or the winding workability is hindered by adhesion between composite tapes. can do.
【0012】また、複合テープを構成する半導電性のテ
ープを、半導電性の不織布あるいは織布から構成するよ
うにすれば、含浸樹脂の樹脂含浸性が良好で、高電界特
性の優れた緻密な高圧回転機の固定子絶縁コイルの対地
絶縁層が得られる。If the semi-conductive tape constituting the composite tape is made of semi-conductive non-woven fabric or woven cloth, the impregnating resin has a good resin impregnating property and is excellent in high electric field characteristics. A ground insulation layer of a stator insulation coil of a high-voltage rotating machine is obtained.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。実施の形態1 図1は、この発明の第1の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。図1
に示す固定子コイル絶縁8は、従来の図10に対応する
ものであり、外部コロナ防止層を拡大して示してある。
この外部コロナ防止層5aを構成する複合テープ11
は、図2に示すポリエステルフリースからなる不織布に
カーボンを混合した樹脂を処理して得られる半導電性フ
リースからなる半導電性のテープ12に、この半導電性
のテープ12の幅寸法の2/5のテープ幅を有する剥が
しマイカ層からなる応力緩和層13を、前記半導電性の
テープ12の幅の一方の側端面に合わせて貼り合わせて
構成されている。そして、この外部コロナ防止層5a
は、上記した複合テープ11を固定子絶縁コイル8の対
地絶縁層2の外周面に半導電性のテープ12側が密着す
るよう複合テープ11幅を半重ねして長さ方向に一回巻
回して構成する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a sectional view of essential parts of a stator insulating coil of a high-voltage rotating machine coil according to a first embodiment of the present invention. FIG.
The stator coil insulation 8 shown in (1) corresponds to the conventional one shown in FIG. 10, and the external corona preventive layer is shown in an enlarged manner.
The composite tape 11 forming the outer corona prevention layer 5a
Is a semi-conductive tape 12 made of a semi-conductive fleece obtained by treating a non-woven fabric made of polyester fleece with carbon as shown in FIG. A stress relieving layer 13 made of a peeled mica layer having a tape width of 5 is attached to one side end face of the width of the semiconductive tape 12 so as to be bonded thereto. And this external corona prevention layer 5a
The composite tape 11 is wound so that the width of the composite tape 11 is half-lapped and wound once in the longitudinal direction so that the semiconductive tape 12 side is closely adhered to the outer peripheral surface of the ground insulating layer 2 of the stator insulating coil 8. Configure.
【0014】上記した複合テープ11の半重ね巻回時に
は、応力緩和層13を設けていない半導電性のテープ1
2aの面を応力緩和層13の幅を覆うようにして重ねて
巻回するようにする。このようにして巻回された外部コ
ロナ防止層5aを有する未含浸の固定子絶縁コイル8を
固定子鉄心3の鉄心スロット4内に挿着(図9)する
と、対地絶縁層2側と固定子鉄心3側とにそれぞれ接触
している外部コロナ防止層5aの半導電性のテープ12
は、固定子鉄心3の大地電位と同電位となる。このた
め、全含浸により樹脂にて一体となった固定子絶縁コイ
ル8に、前記した樹脂硬化後の冷却時、及び運転時のヒ
ートサイクルによる機械的応力が加わっても、前記した
ように応力緩和層13の剥がしマイカ層の剪断力が小さ
いので、この剥がしマイカ層の摺動破壊により前記した
応力を緩和することができ、しかも剥がしマイカ層の剪
断破壊により応力緩和層13内に空隙部が形成されて
も、前記したようにこの空隙部が同電位に位置するので
コロナ放電は発生せず、固定子コイル絶縁層8の絶縁性
能の低下を防ぐことが可能となる。When the composite tape 11 is wound in a semi-lapped manner, the semi-conductive tape 1 without the stress relaxation layer 13 is provided.
The surface of 2a is overlapped and wound so as to cover the width of the stress relaxation layer 13. When the non-impregnated stator insulating coil 8 having the outer corona preventing layer 5a wound in this manner is inserted into the iron core slot 4 of the stator core 3 (FIG. 9), the ground insulating layer 2 side and the stator The semi-conductive tape 12 of the outer corona preventing layer 5a which is in contact with the iron core 3 side, respectively.
Is the same as the ground potential of the stator core 3. Therefore, even if mechanical stress is applied to the stator insulating coil 8 made of resin by full impregnation due to the heat cycle during the cooling after the resin is cured and during the operation as described above, the stress relaxation is performed as described above. Since the peeling mica layer of the layer 13 has a small shearing force, the above-mentioned stress can be relaxed by the sliding fracture of the peeling mica layer, and the shear fracture of the peeling mica layer forms a void portion in the stress relaxation layer 13. However, as described above, since the voids are located at the same potential, corona discharge does not occur and it is possible to prevent the insulation performance of the stator coil insulating layer 8 from deteriorating.
【0015】なお、この発明の第1の実施の形態では、
複合テープ11を構成する半導電性のテープ12として
半導電性フリースを、また応力緩和層13として剥がし
マイカ層をそれぞれ用いたが、後述する他の実施の形態
をも含めて、半導電性のテープ12として、ガラスクロ
ス基材に半導電性樹脂を処理したもの、あるいはカーボ
ン繊維を混抄した半導電性の織布からなる半導電性のテ
ープをも、対地絶縁層2への樹脂含浸性を損なうことが
ないので使用することができる。また応力緩和層13と
して半導電性のシリコンコンパウンドを用いても、熱応
力による対地絶縁層の伸縮を弾性変形させて吸収するこ
とができるので、前記した剥がしマイカ層に代えて適用
することができる。In the first embodiment of the present invention,
A semi-conductive fleece was used as the semi-conductive tape 12 constituting the composite tape 11 and a peeling mica layer was used as the stress relaxation layer 13, but the semi-conductive fleece including other embodiments described later is also included. As the tape 12, a glass cloth base material treated with a semi-conductive resin or a semi-conductive tape made of a semi-conductive woven fabric mixed with carbon fibers can be used to impregnate the ground insulating layer 2 with the resin. It can be used as it does not damage. Further, even if a semiconductive silicon compound is used as the stress relaxation layer 13, expansion and contraction of the ground insulating layer due to thermal stress can be elastically deformed and absorbed, so that it can be applied in place of the peeling mica layer described above. .
【0016】実施の形態2 図3は、この発明の第2の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。この
発明の前記第1の実施の形態と異なるところは、図4に
示すように、外部コロナ防止層5bを形成する複合テー
プ11aを、前記の実施の形態1で用いた図2の複合テ
ープ11の応力緩和層13の一方の面にも半導電性のテ
ープ12bを貼り合わせて構成して、対地絶縁層2への
巻回時に、応力緩和層13の剥がしマイカ層が半導電性
のテープ12から剥離したり、半導電性のシリコーンコ
ンパウンドが半導電性のテープ12に付着して複合テー
プ11の巻回作業性が困難となることを防止したものを
用いたことにある。この複合テープ11aの場合にも、
前記実施の形態1と同様に半導電性のテープ12aの面
が応力緩和層13に重なるように半重ねして巻回するよ
うにして、図3の構造からなる外部コロナ防止層5bを
構成する。この実施の形態2からなる外部コロナ防止層
5bをも、前記したように対地絶縁層2に機械的応力が
加わった場合に応力緩和層13の剪断、または変形によ
り機械的応力を緩和することができ、かつ空隙部が形成
されてもコロナ放電の発生をも防ぐことができる。 Embodiment 2 FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a stator insulating coil of a high-voltage rotating machine coil according to a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment of the present invention is that, as shown in FIG. 4, the composite tape 11a forming the outer corona preventing layer 5b is used in the first embodiment, and the composite tape 11 of FIG. The semi-conductive tape 12b is also attached to one surface of the stress relieving layer 13, and when the winding is wound around the ground insulating layer 2, the peeling mica layer of the stress relieving layer 13 is a semi-conductive tape 12. It is because the one that prevents the composite tape 11 from being peeled off or the semiconductive silicone compound attached to the semiconductive tape 12 to make the winding workability of the composite tape 11 difficult is used. Also in the case of this composite tape 11a,
As in the case of the first embodiment, the semi-conductive tape 12a is wound so that the surface of the tape 12a overlaps the stress relaxation layer 13 and is half-overlapped to form the outer corona preventing layer 5b having the structure of FIG. . The external corona preventive layer 5b according to the second embodiment can also relax the mechanical stress by shearing or deforming the stress relaxation layer 13 when the mechanical stress is applied to the ground insulating layer 2 as described above. It is possible to prevent the occurrence of corona discharge even if the voids are formed.
【0017】実施の形態3 図5は、この発明の第3の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。この
第3の実施の形態からなる図5に示す外部コロナ防止層
5cは、、前記した実施の形態2に用いた図4に示す応
力緩和層13の保護用に貼り合わした半導電性フリース
12bに代えて、図6に示すように応力緩和層13と半
導電性のテープ12aの双方の面をも覆うように半導電
性のテープ12cで貼り合わせた構造の複合テープ11
bを用いて構成している。そして、この複合テープ11
bを応力緩和層13を設けていない半導電性のテープ部
12cを応力緩和層13の面に重ね合わせて巻回する。
したがって、外部コロナ防止層5cの応力緩和層13の
固定子鉄心側は、半導電性のテープの3層構造となって
いる。 Embodiment 3 FIG. 5 is a sectional view of the essential parts of a stator insulating coil of a high voltage rotating machine coil according to a third embodiment of the present invention. The external corona preventive layer 5c shown in FIG. 5 according to the third embodiment is a semiconductive fleece 12b bonded for protection of the stress relaxation layer 13 shown in FIG. 4 used in the second embodiment. Instead of the above, as shown in FIG. 6, a composite tape 11 having a structure in which the stress relaxation layer 13 and the semiconductive tape 12a are bonded together with a semiconductive tape 12c so as to cover both surfaces.
It is configured by using b. And this composite tape 11
b is wound with the semi-conductive tape portion 12c having no stress relaxation layer 13 superposed on the surface of the stress relaxation layer 13.
Therefore, the stator core side of the stress relaxation layer 13 of the outer corona prevention layer 5c has a three-layer structure of a semiconductive tape.
【0018】実施の形態4 図7は、この発明の第4の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。図7
に示す外部コロナ防止層5dは、応力緩和層13の保護
のために、この応力緩和層13を両面から半導電性テー
プ12,12で挟持して構成されている図8に示す複合
テープ11cを重ね巻きして構成されている。この実施
の形態4の構造では、外部コロナ防止層5dの寸法厚さ
は大きくなるが、応力緩和層13が対地絶縁層2の厚さ
方向に2段設けられた構成となるので、対地絶縁層2に
作用する機械的応力をこれらの応力緩和層13で緩和す
るのでより信頼性のある固定子絶縁コイル8とすること
ができる。 Fourth Embodiment FIG. 7 is a sectional view of a main part of a stator insulating coil of a high voltage rotating machine coil according to a fourth embodiment of the present invention. FIG.
The external corona preventive layer 5d shown in FIG. 8 is a composite tape 11c shown in FIG. 8 in which the stress relieving layer 13 is sandwiched between the semiconductive tapes 12 and 12 in order to protect the stress relieving layer 13. It is constructed by layering. In the structure of the fourth embodiment, the dimensional thickness of the outer corona preventive layer 5d is large, but the stress relaxation layer 13 is provided in two steps in the thickness direction of the ground insulating layer 2, so that the ground insulating layer is formed. Since the mechanical stress acting on 2 is relaxed by these stress relaxation layers 13, the stator insulating coil 8 can be made more reliable.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上のように、この発明においては、高
圧回転機コイルを、固定子絶縁コイルの対地絶縁層の外
周に、半導電性のテープと応力緩和層との複合テープを
用いて、この複合テープの半導電性のテープ側が応力緩
和層の両面を覆うように重ね合わせて巻回して形成した
外部コロナ防止層を設ける構成とした。これにより、全
含浸絶縁方式による素線導体束、対地絶縁層及び鉄心ス
ロットとが熱硬化性樹脂で一体化された高圧回転機コイ
ルにおいても、コイル製作時及び運転時のヒートサイク
ルにより対地絶縁層に加わる熱応力による対地絶縁層の
伸縮を、半導電性のテープ間に設けた応力緩和層の剪
断、及び伸縮により吸収させることにより鉄心スロット
との境界面、及び対地絶縁層内の剥離による固定子絶縁
コイルの機械的損傷を防止することができる。As described above, in the present invention, the high voltage rotating machine coil is formed by using the composite tape of the semiconductive tape and the stress relaxation layer on the outer periphery of the ground insulating layer of the stator insulating coil, The semi-conductive tape side of this composite tape was provided with an external corona preventing layer formed by overlapping and winding so as to cover both sides of the stress relaxation layer. As a result, even in a high-voltage rotating machine coil in which a wire conductor bundle, a ground insulating layer, and an iron core slot formed by the full impregnation insulation method are integrated with a thermosetting resin, the ground insulating layer is formed by a heat cycle during coil manufacturing and operation. The expansion and contraction of the ground insulation layer due to the thermal stress applied to the core is absorbed by the shearing and expansion and contraction of the stress relaxation layer provided between the semi-conductive tapes, and the interface between the core slot and the ground insulation layer is fixed by peeling. It is possible to prevent mechanical damage to the child insulation coil.
【0020】そして、この発明では、前記した外部コロ
ナ防止層の応力緩和層内に剪断等により空隙部が発生し
たとしても、固定子鉄心の鉄心スロットに電気的接触し
て鉄心スロットと等電位の複合テープの半導電性のテー
プ間に位置するので、この空隙部間に電位差が生じずコ
ロナ放電の発生を防止することができる。したがって、
この発明の外部コロナ防止層を適用することにより全含
浸絶縁方式での対地絶縁層への機械的応力の問題を回避
できることから、単一コイル毎に樹脂含浸をして鉄心ス
ロットに挿着する単体含浸方式を採用している大容量の
高圧大形回転機の固定子絶縁コイルの製造においても、
全含浸方式の適用が図れるので、高圧大形高圧回転機コ
イルの製造工数の大幅な低減が可能となる。Further, according to the present invention, even if a void portion is generated in the stress relaxation layer of the outer corona preventive layer due to shearing or the like, it is in electrical contact with the iron core slot of the stator core to have the same potential as the iron core slot. Since it is located between the semi-conductive tapes of the composite tape, a potential difference does not occur between the voids, and the occurrence of corona discharge can be prevented. Therefore,
By applying the external corona preventive layer of the present invention, it is possible to avoid the problem of mechanical stress to the ground insulating layer in the full impregnation insulation method. Even in the manufacture of stator insulated coils for large-capacity high-voltage large-sized rotating machines that use the impregnation method,
Since the full impregnation method can be applied, it is possible to significantly reduce the number of man-hours for manufacturing a high-voltage large-sized high-voltage rotary machine coil.
【0021】しかも、複合テープが半導性のテープと応
力緩和層との貼り合わせ構造であるので、この複合テー
プを固定子絶縁コイルの対地絶縁層に重ね合わせながら
一回巻回することにより、前記したように対地絶縁層に
加わる機械的応力を緩和し、コロナ放電による絶縁損傷
を防止できるコロナ防止層が得られるので、従来のよう
に応力緩和用の半導電層を外部コロナ防止層の外周に設
けたり、外部コロナ防止層と半導層間に分離層を設ける
複雑な巻線工程を要しないので、巻線工数が低減できる
とともに、前記した従来の構造の応力緩和用の外部コロ
ナ防止層より、厚さ寸法の小さい外部コロナ防止層を有
する固定子絶縁コイルが得られるので、コイル絶縁層の
縮小による高圧回転機の小形化にも寄与することができ
る。Moreover, since the composite tape has a structure in which a semiconductive tape and a stress relaxation layer are laminated, by winding the composite tape once while superposing it on the ground insulating layer of the stator insulating coil, As described above, since a corona prevention layer that can relieve the mechanical stress applied to the ground insulating layer and prevent insulation damage due to corona discharge can be obtained, a semi-conductive layer for stress relaxation is provided on the outer periphery of the outer corona prevention layer as in the conventional case. Since it does not require a complicated winding process of providing a separate layer between the external corona prevention layer and the semiconducting layer, the winding man-hour can be reduced and the external corona prevention layer for stress relaxation of the above-mentioned conventional structure can be provided. Since a stator insulating coil having an outer corona preventing layer having a small thickness can be obtained, it is possible to contribute to downsizing of the high-voltage rotating machine by reducing the coil insulating layer.
【図1】この発明の第1の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定絶縁子コイルの要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of essential parts of a fixed insulator coil of a high-voltage rotating machine coil according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の高圧回転機コイルの外部コロナ防止層を
構成する複合テープの部分斜視図である。2 is a partial perspective view of a composite tape forming an outer corona preventive layer of the high-voltage rotating machine coil of FIG. 1. FIG.
【図3】この発明の第2の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of essential parts of a stator insulating coil of a high voltage rotating machine coil according to a second embodiment of the present invention.
【図4】図3の高圧回転機コイルの外部コロナ防止層を
構成する複合テープの部分斜視図である。FIG. 4 is a partial perspective view of a composite tape forming an outer corona preventive layer of the high-voltage rotating machine coil of FIG.
【図5】この発明の第3の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts of a stator insulating coil of a high voltage rotating machine coil according to a third embodiment of the present invention.
【図6】図5の高圧回転機コイルの外部コロナ防止層を
構成する複合テープの部分斜視図である。6 is a partial perspective view of a composite tape forming an outer corona preventive layer of the high-voltage rotating machine coil of FIG.
【図7】この発明の第4の実施の形態からなる高圧回転
機コイルの固定子絶縁コイルの要部断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of essential parts of a stator insulating coil of a high voltage rotating machine coil according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】図7の高圧回転機コイルの外部コロナ防止層を
構成する複合テープの部分斜視図である。8 is a partial perspective view of a composite tape forming an outer corona preventive layer of the high voltage rotating machine coil of FIG. 7. FIG.
【図9】従来の高圧回機の固定子絶縁コイルの断面図で
ある。FIG. 9 is a cross-sectional view of a stator insulating coil of a conventional high-voltage rotating machine.
【図10】図9のX−X 矢視図に相当する固定子絶縁コ
イルの長さ方向の要部断面図である。10 is a cross-sectional view of essential parts in the length direction of the stator insulating coil corresponding to the view taken along the line XX of FIG.
1 素線導体束 2 対地絶縁層 3 固定子鉄心 4 鉄心スロット 5 外部コロナ防止層 5a 外部コロナ防止層 5b 外部コロナ防止層 5c 外部コロナ防止層 5d 外部コロナ防止層 8 固定子絶縁コイル 11 複合テープ 11a 複合テープ 11b 複合テープ 11c 複合テープ 12 半導電性テープ 12a 半導電性テープ 12b 半導電性テープ 12c 半導電性テープ 13 応力緩和層 1 Wire conductor bundle 2 Ground insulation layer 3 Stator core 4 Iron core slot 5 External corona prevention layer 5a External corona prevention layer 5b External corona prevention layer 5c External corona prevention layer 5d External corona prevention layer 8 Stator insulation coil 11 Composite tape 11a Composite tape 11b Composite tape 11c Composite tape 12 Semi-conductive tape 12a Semi-conductive tape 12b Semi-conductive tape 12c Semi-conductive tape 13 Stress relaxation layer
Claims (7)
マイカテープからなる対地絶縁層と、この対地絶縁層の
外周に半導電性の低抵抗テープを重ね合わせながら長さ
方向に巻回して構成した外部コロナ防止層と、この外部
コロナ防止層の末端に施されたエンドコロナ防止層とを
備えた未含浸の絶縁コイルを鉄心スロット内に収納し、
この未含浸の絶縁コイルと鉄心とを含浸槽内で熱硬化性
含浸樹脂にて一体含浸して、その後硬化炉にて加熱硬化
してなる高圧回転機コイルにおいて、外部コロナ防止層
が半導電性のテープと応力緩和層との複合テープからな
り、この複合テープの半導電性のテープが応力緩和層の
両面を覆うように重ね合わせて巻回されて形成されてい
ることを特徴とする高圧回転機コイル。1. A ground insulating layer made of unimpregnated mica tape wound a plurality of times on a wire conductor bundle, and a semiconductive low-resistance tape overlaid on the outer periphery of the ground insulating layer in the longitudinal direction. An unimpregnated insulated coil having an outer corona preventive layer formed by winding and an end corona preventive layer applied to the end of the outer corona preventive layer is housed in the iron core slot,
In this high-voltage rotating machine coil in which the unimpregnated insulating coil and the iron core are integrally impregnated with a thermosetting impregnating resin in an impregnation tank and then heat-cured in a curing furnace, the outer corona preventive layer is semiconductive. And a stress-relaxation layer, which are composite tapes, and the semi-conductive tape of the composite tape is formed by being superposed and wound so as to cover both sides of the stress-relaxation layer. Machine coil.
て、外部コロナ防止層を構成する複合テープの応力緩和
層が剥がしマイカからなることを特徴とする高圧回転機
コイル。2. The high-voltage rotating machine coil according to claim 1, wherein the stress relieving layer of the composite tape forming the outer corona preventing layer is composed of peeled mica.
て、外部コロナ防止層を構成する複合テープの応力緩和
層が半導電性のシリコーンコンパウンドからなることを
特徴とする高圧回転機コイル。3. The high-voltage rotating machine coil according to claim 1, wherein the stress relieving layer of the composite tape constituting the outer corona-preventing layer is made of a semiconductive silicone compound.
機コイルにおいて、外部コロナ防止層を構成する複合テ
ープが、半導電性のテープの片面に、この半導電性のテ
ープ幅の半分以下のテープ幅を有する応力緩和層を前記
半導電性テープ幅の一方の側端面に合わせて重ね合わせ
たものであることを特徴とする高圧回転機コイル。4. The high-voltage rotating machine coil according to any one of claims 1 to 3, wherein the composite tape forming the outer corona-preventing layer has a semi-conductive tape having a width of the semi-conductive tape on one side thereof. A high-voltage rotating machine coil, wherein a stress relaxation layer having a tape width of half or less is superposed on one side end surface of the semiconductive tape width.
機コイルにおいて、外部コロナ防止層を構成する複合テ
ープが、応力緩和層の両面に半導電性のテープを設けた
ものであることを特徴とする高圧回転機コイル。5. The high-voltage rotating machine coil according to any one of claims 1 to 4, wherein the composite tape forming the outer corona-preventing layer is provided with a semi-conductive tape on both sides of the stress relaxation layer. A high-voltage rotating machine coil characterized in that
機において、複合テープを構成する半導電性のテープ
が、半導電性の不織布からなることを特徴とする高圧回
転機コイル。6. A high-voltage rotating machine coil according to claim 1, wherein the semi-conductive tape forming the composite tape is made of a semi-conductive non-woven fabric.
機において、複合テープを構成する半導電性のテープ
が、半導電性の織布からなることを特徴とする高圧回転
機コイル。7. A high-voltage rotating machine coil according to claim 1, wherein the semi-conductive tape forming the composite tape is made of a semi-conductive woven cloth. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32647295A JPH09149578A (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | High pressure rotating machine coil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32647295A JPH09149578A (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | High pressure rotating machine coil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09149578A true JPH09149578A (en) | 1997-06-06 |
Family
ID=18188196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32647295A Pending JPH09149578A (en) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | High pressure rotating machine coil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09149578A (en) |
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-
1995
- 1995-11-21 JP JP32647295A patent/JPH09149578A/en active Pending
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