JPH08236384A - 変圧器巻線の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】自動巻線機の仕組みを複雑なものとすることな
く、巻線作業の自動化を容易にすることが可能であり、
さらには、その巻線の製造工数を減ずることができる変
圧器巻線の製造方法を提供する。 【構成】巻線導体１２が多重層に巻回されるとともに、
その多重層の間および隣接巻線導体間に絶縁層２０が設
けられている変圧器巻線の製造方法において、巻線導体
１２の巻回時に、その巻回が進む方向に、巻線導体の巾
と厚みの和より大きな巾を有するテープ状の層間絶縁物
２０を巻線導体１２上に添えて巻回するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は変圧器巻線の製造方法に
係り、特に巻線層間に層間絶縁を備えている変圧器巻線
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に採用されているレジンモール
ド変圧器は、図１４にその要部が示されているように、
鉄心３の外周に低電圧コイル２が配置され、かつその外
周に高電圧コイル１が配置されている。

【０００３】この高電圧コイル１は、図１５にその断面
が示されているように、巻型（図示なし）の上にシート
状絶縁材でコイル内側絶縁層１１を形成し、これに順次
絶縁導体１０を巻回し、かつ層間に層間材１４を介在さ
せながら巻回形成されている。すなわち、銅あるいはア
ルミなどの素線１２にエナメル被覆、あるいは高分子フ
ィルムや高分子繊維の不織布をスパイラル状に巻いた素
線絶縁１３からなる絶縁導体（巻線導体）１０が１層巻
回されると、その外周にシート状の高分子フィルム、高
分子繊維の不織布、ガラス繊維布の絶縁材あるいは、そ
れら絶縁材にエポキシレジンなどを含浸または塗布し
て、硬化あるいは半硬化状態を袋状に巻いた層間材１４
を配置する。

【０００４】そして、これら絶縁導体１０の巻回１層と
層間材１４とを交互に規定層数，規定回数を巻回後、シ
ート状絶縁材でコイル外側絶縁層１５を形成し、巻線間
および巻線両端部に無機質粉充填エポキシレジンを注
入、加熱硬化するようにしている。なお、これに関連す
るものとしては、例えば特開平６−１２００２４号公報
が挙げられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように巻線導体が
多重に巻回される場合、１層の巻き巾は変圧器の容量、
電圧などにより異なることから、変圧器の種別毎に異な
った巾の層間絶縁材を準備する必要があり、不経済とな
るきらいがある。さらに、１層の巻線巻回毎に層間材を
巻き込んでいるため、自動巻線機の仕組みが複雑なもの
となり、またときには自動巻線機の適用が困難であった
りする。

【０００６】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、自動巻線機の仕組みを複雑なもの
とすることなく、巻線作業の自動化を容易にすることが
可能であり、さらには、その巻線の製造工数を減ずるこ
とが可能なこの種の変圧器巻線の製造方法を提供するに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、巻線
導体が多重層に巻回されるとともに、その多重層の間お
よび隣接巻線導体間に絶縁層が設けられている変圧器巻
線の製造方法において、前記巻線導体の巻回時に、その
巻回が進む方向に、少なくとも巻線導体の２倍の巾と巻
線導体の厚み分の和の巾を有するテープ状の層間絶縁物
を巻線導体上に添えて巻回するようになし所期の目的を
達成するようにしたものである。

【０００８】また本発明はこのテープ状の絶縁物に、ガ
ラス繊維布、又は熱可塑性フィルムまたは繊維の不織布
にエポキシレジンを含浸または塗布し、かつ半硬化の状
態のプリプレグ材を用い、巻線導体の巻回後にこの半硬
化エポキシレジンを加熱硬化させるようにしたものであ
る。

【０００９】

【作用】すなわちこのような変圧器巻線の製造方法であ
ると、巻線作業時に裸導体の上下または上部に導体巾よ
り巾広のテープ状絶縁材を添えながら巻線するので、テ
ープの巾方向に突きでた部分は次に巻回する隣の導体に
よって下方に押し付きられ、この時に隣合う導体間の絶
縁層と層間絶縁層とを同時に形成することができ、従来
のように巻線導体の巻回１層ごとに層間絶縁材を挿入す
る必要もなく、巻線作業の自動化を容易にすることがで
きる。また、巻線の巻回時に隣合う巻線導体間の絶縁層
と巻線導体層間の絶縁層とが形成されるので、巻線導体
には予めの素線絶縁を不要とすることも可能であり、工
数低減かつ製造時間の短縮化を図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１にはその一実施例であるモールド変圧
器の場合の高電圧コイルが断面で示されている。本実施
例における巻線の製造方法は、巻型（図示なし）の上に
高分子フィルムまたは、ガラス繊維の布にエポキシレジ
ンを含浸し、半硬化状態のプリプレグシート状絶縁材で
コイル内側絶縁層１１を形成して、その上に導体１２の
上に絶縁テープ２０を添えて巻線をする。

【００１１】巻線は図２の下方層から逐次上方層に巻回
していくが、絶縁テープ２０の巾は導体１２の巾をｗ、
厚さをｄとすれば３ｗ＋ｄとし、図２の図面上の左から
右側へ巻回する場合には図３に示すように導体１２の左
側へｗ、右側へｗ＋ｄの巾寸法を突きださせ、図２の図
面上の右から左側へ巻回する場合は図４に示すように導
体１２の左側へｗ＋ｄ、右側へｗの巾寸法を突き出すよ
うにする。

【００１２】導体１２が左から右へ、あるいは右から左
へ巻回方向が変わる個所では、導体１２が１周する間に
徐々に絶縁テープ２０をｄの寸法だけずらすことにより
絶縁テープ２０を切断することなく巻線作業を終了でき
る。

【００１３】この実施例では前述した要領で図１に示す
ように巻線ブロック３０を２個を巻回し、その最外周に
高分子フィルム、またはガラス繊維の布にエポキシレジ
ンを含浸し、半硬化状態のプリプレグシート状絶縁材で
コイル外側絶縁層１５を形成後、二つの巻線ブロック３
０間および巻線ブロック３０の両端部を無機質粉充填エ
ポキシレジン１６を注入硬化してモールド変圧器の高電
圧巻線を得る。

【００１４】なお、この実施例の場合、隣合う巻線導体
間の絶縁層の厚みを１とすれば、層間絶縁層の厚みは３
の巻線が得られることになる。

【００１５】なお、この絶縁テープ２０の材料として
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタ
レート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミ
ド、ポリイミドなどの高分子フィルム、あるいは前記高
分子フィルムにエポキシレジンを塗布、含浸した半硬化
プリプレグ材や、ガラス繊維の布、高分子化学繊維の布
にエポキシレジンを塗布、含浸した半硬化プリプレグ材
などが用いられる。

【００１６】また、絶縁テープがプリプレグの場合に
は、無機質粉充填エポキシレジン１６と同時に硬化した
り、無機質粉充填エポキシレジン１６を注入前に予め硬
化しておくことも可能である。

【００１７】また、巻線ブロック３０が１箇の場合は巻
線ブロック３０をガラス繊維の布、高分子化学繊維の布
にエポキシレジンを塗布、含浸した半硬化状態のプリプ
レグ材のテープで巻線端部から飛び出た部分の絶縁テー
プ２０を巻き込みながら全体を覆いプリプレグ材を加熱
硬化して乾式変圧器の高電圧コイルを得ることもでき
る。

【００１８】図５にはもう一つの実施例が示されてい
る。なお、図６および図７はこの実施例における巻線時
の巻線導体１２と絶縁テープ２０との関係を示したもの
である。この実施例の場合、前述した実施例と異なると
ころは、巻線導体と絶縁テープ２０の重ね方が異なる。

【００１９】すなわち、巻回方向が図５の左から右側に
巻かれる場合には図６に示すように巻線導体の右側にｗ
＋ｄ寸法分だけ絶縁テープ２０を突き出させ、巻回方向
が右から左側方向の場合は図７に示すように巻線導体の
左側にｗ＋ｄ寸法分だけ絶縁テープ２０を突き出させて
ある。したがって、この実施例では隣合う導体間の絶縁
厚みを１とすると層間絶縁層の厚みが２の巻線が得られ
る。

【００２０】図８には本発明のさらに他の実施例が示さ
れている。図９および図１０はこの実施例の場合の巻線
時の巻線導体１２と絶縁テープ２０、２１との関係を示
す図面である。

【００２１】この実施例の前記実施例と異なるところ
は、導体１２の下方にも導体１２と同じ巾の絶縁テープ
２１を添えて巻回するものである。本実施例では隣合う
導体間の絶縁厚みを１とすると層間絶縁層の厚みが４の
巻線コイルが得られる。

【００２２】図１１には本発明のさらに他の実施例が示
されている。図１２および図１３はこの実施例の巻線時
の巻線導体１２と絶縁テープ２０、２１との関係を示し
ている。この実施例の異なるところは、導体１２の下方
に添える絶縁テープ２１は図１１の図面で左から右側に
巻回する場合には図１２に示すように導体１２の右側に
導体１２の巾寸法のｗを突き出し、右から左側に巻回す
る場合には図１３に示すように導体１２の左側に導体１
２の巾寸法のｗを突き出して巻回するものである。本実
施例では隣合う導体間の絶縁厚みを１とすると層間絶縁
層の厚みが５の巻線コイルが得られる。

【００２３】以上種々実施例を挙げて述べてきたように
本発明によれば、巻線の巻回時に素線絶縁と層間絶縁層
とを形成することができ、巻線に使用する導体には予め
素線絶縁を施す必要がなく、また、巻線の１層毎に挿入
する層間絶縁を必要としないので、廉価かつ自動巻線化
による絶縁性および電気的特性が安定したモールド変圧
器巻線を得ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
層間絶縁は巻線の巻回時に同時に形成されるので、巻回
１層ごとに層間絶縁材を挿入する必要もなく、したがっ
て自動巻線機の仕組みを複雑なものとすることなく、巻
線作業の自動化を容易にすることが可能であり、さらに
は、その巻線の製造工数を減ずることができるこの種の
変圧器巻線の製造方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変圧器巻線の製造方法で製造された巻
線を示す縦断側面図である。

【図２】本発明の変圧器巻線の製造方法の一実施例を示
すものにして、その巻線部を示す縦断側面図である。

【図３】本発明の製造方法の一実施例の巻線時の巻線導
体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図である。

【図４】本発明の製造方法の一実施例の巻線時の巻線導
体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図である。

【図５】本発明の変圧器巻線の製造方法の他の実施例を
示すものにして、その巻線部を示す縦断側面図である。

【図６】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻線
導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図７】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻線
導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図８】本発明の変圧器巻線の製造方法の他の実施例を
示すものにして、その巻線部を示す縦断側面図である。

【図９】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻線
導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図１０】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻
線導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図１１】本発明の変圧器巻線の製造方法の他の実施例
を示すものにして、その巻線部を示す縦断側面図であ
る。

【図１２】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻
線導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図１３】本発明の製造方法の他の実施例の巻線時の巻
線導体と絶縁テープとの関係を示す一部断面斜視図であ
る。

【図１４】従来の変圧器コイル及びその周囲を示すモー
ルド変圧器の縦断側面図である。

【図１５】従来のモールド変圧器の高電圧コイルの縦断
側面図である。

【符号の説明】

１…高電圧コイル、２…低電圧コイル、３…鉄心、１０
…絶縁導体、１１…コイル内側絶縁層、１２…巻線導
体、１３…素線絶縁層、１４…層間絶縁層、１５…外側
絶縁層、１６…無機質粉充填エポキシレジン、２０…絶
縁テープ、２１…絶縁テープ、３０…巻線ブロック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊豆名 具巳 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地 株式会社日立製作所産業機器事業部内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線導体が多重層に巻回されるととも
   に、その多重層の間および隣接巻線導体間に絶縁層が設
   けられている変圧器巻線の製造方法において、 前記巻線導体の巻回時に、その巻回が進む方向に、少な
   くとも巻線導体の２倍の巾と巻線導体の厚み分の和の巾
   を有するテープ状の層間絶縁物を巻線導体上に添えて巻
   回するようにしたことを特徴とする変圧器巻線の製造方
   法。
2. 【請求項２】 表面に絶縁層を有する巻線導体が多重層
   に巻回されるとともに、その多重層の間に層間絶縁層が
   設けられている変圧器巻線の製造方法において、 前記巻線導体の巻回時に、その巻回が進む方向に、巻線
   導体の２倍の巾と厚みとの和より大きな巾を有するテー
   プ状の絶縁物を巻線導体上に添えて巻回するようにし、
   巻線導体間の絶縁層と巻線層間の絶縁層とを同時に形成
   するようにしたことを特徴とする変圧器巻線の製造方
   法。
3. 【請求項３】 巻線導体が多重層に巻回されるととも
   に、その多重層の間および隣接巻線導体間に絶縁層が設
   けられている変圧器巻線の製造方法において、 前記巻線導体の巻回時に、その巻回が進む方向に、巻線
   導体の２倍の巾と厚みの和より大きな巾を有するテープ
   状の層間絶縁物を、巻線導体上にその芯をずらした状態
   で添えつつ、巻線導体と層間絶縁物とを同時に巻回する
   ようにしたことを特徴とする変圧器巻線の製造方法。
4. 【請求項４】 前記テープ状の絶縁物に、熱可塑性フィ
   ルムを用いてなる請求項１、２若しくは３記載の変圧器
   巻線の製造方法。
5. 【請求項５】 前記テープ状の絶縁物に、ガラス繊維
   布、又は熱可塑性フィルムまたは繊維の不織布にエポキ
   シレジンを含浸または塗布し、かつ半硬化の状態のプリ
   プレグ材を用い、巻線導体の巻回後にこの半硬化エポキ
   シレジンを加熱硬化させるようにした請求項１、２若し
   くは３記載の変圧器巻線の製造方法。
6. 【請求項６】 巻線導体が多重層に巻回されるととも
   に、その多重層の間および隣接巻線導体間に絶縁層が設
   けられている変圧器巻線の製造方法において、 前記巻線導体の巻回時に、その巻回が進む方向に、巻線
   導体の２倍の巾と厚みの和より大きな巾を有するテープ
   状の層間絶縁物を、巻線導体上にその芯をずらした状態
   で添えつつ、巻線導体と層間絶縁物とを同時に巻回し、
   かつ巻回後、この巻回された巻線部に無機質粉充填エポ
   キシレジンを注入し、加熱硬化させるようにしたことを
   特徴とする変圧器巻線の製造方法。
7. 【請求項７】 巻線導体が多重層に巻回されるととも
   に、その多重層の間および隣接巻線導体間に絶縁層が設
   けられている変圧器巻線の製造方法において、 前記巻線導体の巻回時に、その巻回が進む方向に、巻線
   導体の２倍の巾と厚みの和より大きな巾を有するテープ
   状の層間絶縁物を、巻線導体上にその芯をずらした状態
   で添えつつ、巻線導体と層間絶縁物とを同時に巻回し、
   かつ巻回後、この巻回された巻線部の外側全体をプリプ
   レグ材を用いて包囲し、巻線間の絶縁層、巻線層間の絶
   縁層およびこのプリプレグ材とを加熱し一体に硬化させ
   るようにしたことを特徴とする変圧器巻線の製造方法。