JP3534803B2 - １つまたはそれ以上の織物層および雲母層からなる絶縁テープならびにその製造法 - Google Patents

１つまたはそれ以上の織物層および雲母層からなる絶縁テープならびにその製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、１つまたはそれ以上の
織物層および雲母層からなり、この場合本質的に糸から
構成された織物の目が樹脂で充填されており、この樹脂
には、樹脂の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有する鏡検
的に小さい粒子を含有する充填剤が備えられている絶縁
テープに関する。
【０００２】更に、本発明は、このような絶縁テープの
製造法に関する。
【０００３】
【従来の技術】間接的に冷却される固定子コイルを備え
た大型の電気機械には、コイル絶縁に対する温度安定性
についての高い要求が課されている。導体の銅中に発生
する熱を主絶縁により（冷却された）固定子薄板体に導
出しなければならないので、この主絶縁は任意に厚手に
することができず、他面１６ｋＶの公称電圧を有する高
圧機械の場合には、主絶縁を定められた最少の厚さに維
持しなければならない。従って、絶縁材料が耐高圧性で
ありかつ同時に熱的に良好な伝導性であるという大きな
必要性が存在する。
【０００４】米国特許第４８０６８０６号明細書または
同内容の欧州特許出願公開第０２６６６０２号公報の記
載によれば、多層で導体束の周囲に巻き付けられている
多層絶縁テープからなる固定子コイルの主絶縁は、公知
である。絶縁テープは、事前に含浸用樹脂を備えている
かまたは含浸用樹脂は、絶縁テープを巻き付けた後に初
めて適用される。絶縁テープそれ自体は、多数の薄い雲
母層および強化ガラス織物層からなる。熱伝導性を改善
するために、含浸樹脂には、０．１μｍ〜１５μｍの粒
径を有する良好な熱伝導性の無機充填剤、例えば窒化硼
素、窒化アルミニウム、窒化珪素、酸化アルミニウム、
酸化マグネシウム、酸化ベリリウムまたは炭化珪素が混
入され、この場合ガラス織物の目内での充填度は、少な
くとも９０重量％である。
【０００５】更に、米国特許第４８０６８０６号明細書
には、小さい粒径で作業することが著しく重要であるこ
とが指摘されている。それというのも、一面でそれによ
って混合物の均質性が改善され、他面敏感な雲母層に対
する損傷の危険が減少されるからである。しかし、この
米国特許明細書の発明者は、充填剤の粒子ならびに特殊
な物質中の粒子がガラス織物の糸を機械的に攻撃すると
いう事実を無視してしまった。この織物糸は、互いに撚
った微細ないし極微細のガラス繊維からなり、この場合
この繊維の直径は、充填剤の粒径の大きさの程度にあ
る。稜のとがった粒子は、既に巻き付けの際および後の
圧縮過程の際にまさに初めて織物の糸を損傷し、したが
ってガラス織物は、担持および雲母に対する強化という
ガラス織物に与えられる課題をもはや満たすことができ
ないかまたは不十分に満たすことができるにすぎない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、絶縁テープ
の電気的絶縁性および強度の損傷なしに比較的に高い熱
伝導性を有する絶縁テープを得るという課題に基づく。
【０００７】更に、本発明の課題は、このようなテープ
の製造法を記載することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、織物の糸には樹脂またはラッカーからなる保護被
膜が備えられており、この場合この保護被膜は本質的に
織物の糸を包囲しているだけで、織物の目を閉塞してお
らず、雲母の含量は充填剤に対して重量％で表現して１
よりも大きいかまたは少なくとも１と等しいことによっ
て解決される。
【０００９】このように構成された絶縁テープからなる
絶縁は、高い電気的寿命、熱的寿命および機械的寿命を
示す。充填剤を備えた含浸樹脂は、本質的に織物の目の
間に存在するが、しかし、雲母層中には存在しないの
で、絶縁の応力強度はむしろなお高くなる。充填剤の稜
のとがった粒子は、敏感な糸もしくは糸からなる繊維に
擦り傷を付けることができず、したがって機械的強度
は、テープの製造の間およびテープの導体棒上への適用
の間ならびに後の動作中に保持されたままである。隣接
した雲母層（これは、とにかくそれ自体熱的に良好に導
電性である）の良好な熱的結合は、今や同様に熱的に良
伝導性の含浸樹脂によって保証されている。
【００１０】この場合、絶縁テープを製造する場合に
は、本質的に差当たり織物の糸を薄液状の樹脂、有利に
エポキシ樹脂で被覆することが先行され、したがって本
質的に糸は保護層で被覆されるが、しかし、樹脂は、織
物の目を閉塞しない。その後に、結合樹脂中に懸濁され
た充填剤は、圧延カレンダー法によって織物上に施こさ
れる。引続き、このように前処理された織物は、雲母層
と接着される。
【００１１】本発明の実施例ならびにそれによって達成
可能な利点は、次に図面につき詳説される。
【００１２】
【実施例】図１によれば、電気機械の導体棒は、多数の
互いに絶縁された部分導体１からなり、この部分導体に
は、それぞれ部分導体絶縁層２が備えられている。導体
束に纏められた部分導体１は、主絶縁層３によって包囲
されている。
【００１３】図２による拡大図において、多数の重なり
合って巻き付けられた絶縁テープ４１、４２、４３、４
４からなる主絶縁層の積層構造を認めることができる。
【００１４】全ての絶縁テープ４１、４２、４３、４４
は、次のような２つの層または重なりを有する：雲母層
５およびガラス織物層６。たて糸７ａおよびよこ糸７ｂ
を有するガラス織物の目、即ちガラス織物６の２つの隣
接したガラス糸の間の空間は、０．１μｍ〜１５μｍの
粒径を有する金属酸化物粉末９が混入された樹脂８によ
って完全に充填されている。これに対して、雲母層５は
実際に金属酸化物粉末を含有していない。
【００１５】その限りにおいて、絶縁テープの構造は、
冒頭に記載した米国特許第４８０６８０６号明細書に記
載のものに相当する。
【００１６】ところで、図３において、本発明によれ
ば、ガラス織物のたて糸７ａおよびよこ糸７ｂには、保
護層１０が備えられており、この保護層の厚さは、粒子
９の大きさの程度であり、かつ約１μｍ〜１０μｍ、有
利に３μ〜５μｍである。この保護層１０は、微かなガ
ラス繊維１１からなるガラス糸の擦り傷を妨げる。保護
層１０は、有利に可撓性にされたエポキシ樹脂からな
り、このエポキシ樹脂は、後の含浸樹脂と相溶性であ
り、かつガラス繊維７ａおよび７ｂならびにガラス繊維
１１を良好に湿潤させる。
【００１７】本発明による絶縁テープの１つの好ましい
実施態様は、次の典型的な特性値を有する： ガラス織物層６の層厚： ５０μｍ 雲母層５の層厚： １００μｍ よこ糸およびたて糸の厚さ： ２５μｍ 糸もしくはフィラメントの厚さ： ８μｍ 保護層１０の厚さ： ５μｍ 酸化アルミニウム粉末の粒径： ３μｍ 結合樹脂８： エポキシ樹脂 また、ガラス織物の代わりに、ガラス糸からなるたて糸
７ａおよびプラスチック、例えばポリエステルからなる
よこ糸７ｂを有する所謂混紡織物を使用することもでき
る。
【００１８】この場合、絶縁テープを製造する場合に
は、本質的に差当たりガラス織物の糸７を薄液状の樹
脂、有利にエポキシ樹脂で被覆することが先行され、し
たがって本質的に糸は保護層１０で被覆されるが、しか
し、樹脂は、織物の目を閉塞しない。その後に、充填剤
（樹脂および金属酸化物粉末）は、圧延カレンダー法に
よってガラス織物上に施こされる。引続き、このように
前処理された織物は、雲母層と接着される。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気機械の互いに絶縁された部分導体から構成
された、主絶縁層を備えた導体棒を示す断面図。
【図２】主絶縁層の構造を明示する、図１のＡ拡大断面
図。
【図３】保護層を備えた主絶縁層の構造を明示する、図
２のＡ拡大断面図。
【符号の説明】
１ 部分導体、 ２ 部分導体絶縁層、 ３ 主絶縁
層、 ５ 雲母層、 ６ガラス織物層、 ７ａ たて
糸、 ７ｂ よこ糸、 ８ 結合樹脂、 ９ 粒子、
１０ 保護層、 １１ ガラス繊維、 ４１、４２、４
３、４４ 重なり合って巻き付けられた絶縁テープ、
Ａ 図２の拡大部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−110929（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−227315（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01B 17/60 H01B 3/00 H01B 19/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １つまたはそれ以上の織物層（６）およ
    び雲母層（５）からなり、この場合本質的に糸（７ａ，
    ７ｂ）から構成された織物（６）の目が樹脂（８）で充
    填されており、この樹脂には、樹脂の熱伝導率よりも高
    い熱伝導率を有する鏡検的に小さい粒子（９）を含有す
    る充填剤が備えられている絶縁テープにおいて、織物
    （６）の糸（７ａ，７ｂ）には樹脂またはラッカーから
    なる保護被膜（１０）が備えられており、この場合この
    保護被膜（１０）は本質的に織物（６）の糸を包囲して
    いるだけで、織物の目を閉塞しておらず、雲母の含量は
    充填剤に対して重量％で表現して１よりも大きいかまた
    は少なくとも１と等しいことを特徴とする、１つまたは
    それ以上の織物層および雲母層からなる絶縁テープ。
  2. 【請求項２】 充填剤は窒化硼素、窒化アルミニウム、
    窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
    ベリリウムまたは炭化珪素からなる群から選択されてい
    る１つの成分からなり、かつ充填剤の粒径は０．１μｍ
    〜１５μｍの間にある、請求項１記載の絶縁テープ。
  3. 【請求項３】 保護層（１０）は樹脂またはラッカーか
    らなりかつ１μｍ〜１０μｍの間の厚さを有する、請求
    項１または２に記載の絶縁テープ。
  4. 【請求項４】 織物（６）はガラス織物であるかまたは
    ガラス糸からなるたて糸（７ａ）およびプラスチック、
    例えばポリエステルからなるよこ糸（７ｂ）を有する混
    紡織物である、請求項１から３までのいずれか１項に記
    載の絶縁テープ。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の絶縁テープを製造する方
    法において、１つの織物から出発し、差当たり織物
    （６）の糸（７ａ，７ｂ）を薄液状の樹脂、有利にエポ
    キシ樹脂で被覆し、したがって本質的に糸（７ａ，７
    ｂ）のみを保護層（１０）で被覆するが、しかし樹脂は
    織物の目を閉塞せず、その後に樹脂を充填剤と一緒に織
    物（６）上に塗布し、引続きこのように前処理した織物
    を雲母層（５）と接着することを特徴とする、請求項１
    記載の絶縁テープの製造法。
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