專利名稱：：高壓電氣裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種高壓電氣裝置，更具體地說涉及一種用于高壓電氣裝置的絕緣帶，這種電氣裝置包含利用絕緣帶卷繞接著進行用于絕緣的熱固性樹脂浸漬的電力線圈。由于具有優(yōu)異的電絕緣和耐熱性能，各種類型的組合云母帶廣泛地用于包含在高壓電氣裝置例如高壓旋轉電機中的電力線圈的電氣絕緣。通常這些云母帶包含組合的云母，其由細微的云母顆粒以及加強材料例如紙、玻璃布或聚酯薄膜，利用一種粘接劑像聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂或硅樹脂粘接到組合云母上，利用所謂改良型長網造紙機制成的。形成組合云母的細微的云母顆粒是利用包含在云母中的結晶水彼此連接的，而這種云母顆粒之間的連接是脆弱的。由于這種脆弱的連接，例如在圍繞電力線圈為了加強絕緣卷繞組合的云母帶的過程中，該組合的云母往往會脫落或離散。為了克服這些問題，要增加粘接劑的數量，試圖粘接住云母顆粒。另外，在制紙階段將芳族聚酰胺的類纖維與云母顆粒相混合，以使云母顆粒與類纖維固著在組合云母帶中。然而，隨著粘接劑數量的增加，在指定厚度的帶內組合云母帶中的云母量相對降低，從該帶的絕緣強度和耐熱性能來看是不希望的。此外，粘接劑含量的增加影響利用一種例如用于高壓旋轉電機的卷繞的電力線圈的熱固性樹脂在真空壓力浸漬處理的樹脂侵透性能。倘若使用芳族聚酰胺，當為了重新利用該電力線圈而灼熱時，會產生包含氰化氫的有害氣體，這已成為這樣重新利用電力線圈或其成束的導體的障礙。本發(fā)明的目的是提供一種高壓電氣裝置，其具有優(yōu)異的絕緣強度和耐熱性，以及利用絕緣帶時在環(huán)境方面影響良好，該絕緣帶在卷繞電力線圈之類時具有良好的可加工性能并具有優(yōu)異的樹脂浸透性能。根據本發(fā)明的一個方面，提供一種包含線圈的高壓電氣裝置，該線圈是通過圍繞導體卷繞絕緣帶，然后為了加強絕緣利用熱固性樹脂浸漬該絕緣帶形成的，其中的絕緣帶以層疊體的形式構成，該層疊體由含有細微云母顆粒以及聚烯烴組系的合成物漿料以及加固劑的組合云母帶組成，該聚烯烴組系的合成物漿料被熔化然后固化，以實現云母細微顆粒之間以及組合云母帶和加固材料部分之間的結合。根據本發(fā)明的另一個方面，提供一種包含線圈的高壓電氣裝置，該線圈是通過圍繞導體卷繞絕緣帶，然后為了加強絕緣利用熱固性樹脂浸漬絕緣帶形成的，其中的絕緣帶以層疊體的形式構成，該層疊體由含有云母細微顆粒以及鏈烷烴粉末以及加固材料部分的組合云母帶組成，該鏈烷烴粉末被熔化然后固化，以實現云母細微顆粒之間以及組合云母帶和加固材料部分之間的粘接。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點在下面的介紹中陳述(通過該介紹一部分是很明顯看到的，或通過實踐本發(fā)明可以認識到)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點通過利用各種手段和在所提權利要求中特別指出的組合方式可以實現和達到。包含在并構成說明書一部分的附圖表示了本發(fā)明的代表性的各優(yōu)選實施例，并且連同上面提供的總的介紹以及下面提供的對各優(yōu)選實施例的詳細介紹用以解釋本發(fā)明的原理。圖1是示意表示按本發(fā)明的實例1制成的組合云母帶的斷面圖；圖2是示意表示在本發(fā)明的高壓電氣裝置中使用的絕緣線圈結構的斷面圖；圖3是表示在實例1、2和比較用實例中的絕緣線圈的電容隨時間的變化的曲線圖；圖4是表示在實例1、2和比較用實例中的tgδ的數值隨施加的電壓變化的曲線圖；和圖5是表示在實例1、2和比較用實例中的tgδ的數值隨溫度變化的曲線圖。本發(fā)明涉及一種高壓電氣裝置例如高壓旋轉電機，具有利用浸漬熱固性樹脂的絕緣帶加強絕緣的電力線圈。用于根據本發(fā)明的電氣裝置的絕緣帶由組合云母組成，該組合云母是細微的云母顆粒、聚烯烴組系的合成物漿料或者鏈烷烴粉末以及加固材料部分制成的。為了制成根據本發(fā)明的絕緣帶可以使用天然云母或合成云母。對于天然云母有白云母和金云母，白云母可以煅燒的或非鍛燒的形式利用，至于云母的電絕緣和耐熱性能隨它們的種類和類型而變。因此，根據所需的熱、電和機械性能，選擇用在絕緣帶中的適當的云母。用于根據本發(fā)明的絕緣帶的合成物漿料是聚烯烴組系的熱塑性樹脂，是由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯等作為原材料通過機械或化學處理形成的單位體積具有大的表面積的漿狀多支纖維或不規(guī)則尺寸的顆粒形成的。在本發(fā)明中希望采用20到1000ml(毫升)的加拿大標準打漿度(freeness)的合成物漿料。在本發(fā)明中，希望按重量計每100份云母包含2到12份該合成物漿料。如果合成物漿料的混合比率按重量計少于2份，該合成物漿料不能充分地起到固著細微云母顆粒的作用。此外，該合成物漿料經熔化和固化，不能形成足夠的粘接強度來粘接各細微云母顆粒以及將細微的云母顆粒與加固材料相粘接。因此，這就會引起在絕緣帶中的云母往往會脫落或離散。按重量計合成物漿料超過12份會使絕緣帶多孔程度降低，這會在熱固性樹脂的真空壓力浸漬的過程中浸透性能降低，從而降低電絕緣性能。根據本發(fā)明，可以用鏈烷烴粉末來代替上述聚烯烴組系的合成物漿料。希望所使用的鏈烯烴粉末的熔點最低為75℃，顆粒尺寸為50到70目。所使用的數量為按重量計每100份云母5到30份鏈烷烴粉末。假如被熔化而后固化的鏈烷烴粉末的混合比率按重量計小于5份，則合成物鏈烷烴粉末在各細微云母顆粒之間以及組合云母層和加固材料部分之間(一個層疊在另一個上，以制備用于本發(fā)明的絕緣帶)不能形成足夠的粘接強度。因此，云母層往往會脫落或者云母顆粒往往會離散。另一方面，如果鏈烷烴粉末的混合比率按重量計超過30份，則使該帶的多孔程度降低。因此，在真空壓力浸漬熱固性樹脂的過程中，不能使熱固性樹脂充分地浸透，導致絕緣能力下降。作為一種加固材料，可以將紙、塑料薄膜、紡織物(布)、非紡織物等用在本發(fā)明的絕緣帶中。根據對于機械強度、絕緣和耐熱要求性能確定適當的加固材料。例如，為了增強聚烯烴組系的合成物漿料的粘接強度，有機的紡織或非紡織物的加固材料是合乎需要的。此外，在需要更高耐熱等級的場合，作為加固材料聚胺脂薄膜之類是所希望的，因為其耐熱性能是優(yōu)異的。在本發(fā)明中應用組合云母帶作為絕緣帶。組合云母帶是通過使范凸輪滾子分離(Slittingthemasterroll)由層疊在加固材料上的組合云母的范凸輪滾子得到。因此，應當指出，按相同的方式用范凸輪滾子得到的2米或小于2米的組合云母片也是可用的。下文介紹制成本發(fā)明中采用的組合云母帶的方法，首先制備以經粉碎的細微云母顆粒與組合漿料或鏈烷烴粉末的混合物淤漿。由這種淤漿利用改良型長網造紙機或圓筒式造紙機按照公知的方式制成組合云母。然后，將組合云母層疊在適當的加固材料上并在一定壓力下加熱。例如借助如通常所用的熱壓延輥進行上面介紹的加壓加熱，在這一加壓加熱的過程中，包含在組合云母中的合成物漿料或鏈烷烴粉末部分地或全部熔化。因此，合成物漿料或鏈烷烴粉末固化并用以粘接云母顆粒以及將云母顆粒和加固材料相粘接。由于利用固化的合成物漿料或鏈烷烴粉末使細微云母顆粒彼此牢固地粘接使得在絕緣帶中的云母含量可以提高。這意味著，根據本發(fā)明的絕緣帶可以具有云母固有特性的優(yōu)點，另外，在作為電絕緣的應用時可以防止脫落或云母顆粒離散。因此，使得能夠提供一種具有優(yōu)異的絕緣強度和耐熱性能的高壓電氣裝置。還應當指出的是，用于根據本發(fā)明的組合云母帶的合成物漿料或鏈烷烴粉末不包含氮原子，以及接著應指出，可以為了重新使用對由該絕緣帶卷繞的電力線圈重新加工，這是由于假如灼熱上述合成物漿料或鏈烷烴粉末不會產生有害氣體例如氰化氫?！矊嵗硨嵗?制備一種淤漿，其按重量計包含100份以焙燒的白云母為基質的云母紙以及3份聚丙烯合成物漿料，該漿料含有平均1.0毫米的纖維，打漿度為700ml。然后，利用公知的長網目型造紙機按造紙方法制備組合云母層。在脫水和干燥之后，將組合云母層連續(xù)地層疊在用作加固材料的聚酯薄膜的一個表面上，接著使該層疊體加熱通過壓延輥，以便得到組合云母帶。圖1是示意表示所形成的組合云母帶1的斷面圖。如圖1所示，組合云母帶1以層疊體的形式構成，包含組合云母層2以及用作加固材料部分的聚酯薄膜3，所述組合云母層2包含云母細微顆粒4和聚丙烯合成物漿料5。在壓延階段，合成物漿料5被熔化。當后者被固化時，固化的合成物漿料5使細微的云母顆粒4彼此牢固地粘接以及使組合云母層2牢固地粘接到加固材料部分(聚酯薄膜3)上。實施例2制備一種淤漿，包含按重量計100份的硬的非燃型白云母以及按重量計15份的平均顆粒尺寸為60目的鏈烷烴粉末。然后利用公知的長網目型造紙機按造紙法制備組合云母層。在脫水和干燥之后，將該組合云母層連續(xù)地層疊在作為加固材料部分的聚酯薄膜上，接著，使該層疊體加熱通過一壓延輥，以便得到組合云母帶。比較例利用包含硬非燃型白云母和芳族聚酰胺的淤漿按造紙法制備組合云母層。然后，利用一種包含環(huán)氧樹脂作為主要成份的粘接劑將因此制備的組合云母層粘接到聚酯薄膜的一個表面上，得到一種組合云母帶。表1中表示在實例1、2和比較例中得到的組合云母帶的特性。表1</tables>在表1中所示的抗拉強度和擊穿電壓是按照JIS(日本工業(yè)標準)C2116測試的。如表1中所示，在實例1、2和比較例中的組合云母帶的平均厚度均為0.065毫米。此外，在實例1和2中單位面積的云母數量高于比較例，這是因為在本發(fā)明的實例中沒有使用粘接劑例如環(huán)氧樹脂。此外，可發(fā)現在實例1和2中的組合云母帶在抗拉強度方面基本上等于而在擊穿電壓方面則優(yōu)于在比較例中的組合云母帶。將在實例1、2和比較例中制備的組合云母帶按常規(guī)方法圍繞導體卷繞，然后利用該絕緣導體制備如圖2所示的六角形絕緣線圈股11。將多個六角形線圈股11彼此層疊，然后圍繞形成的層疊結構卷繞組合云母帶。此外，對該絕緣層疊結構在真空壓力條件下綜合利用包含雙酚A型環(huán)氧樹脂以及甲基六氫鄰苯二甲酸酐(methylhexahydrophtalicanhydride)的樹脂混合物進行浸漬處理，接著進行熱固化該樹脂，制備用于高壓旋轉電機的絕緣線圈。對在制備絕緣線圈過程中的組合云母帶的可加工性進行檢驗。發(fā)現在本發(fā)明實例1和2中得到的組合云母帶具有足夠的抗彎強度，在可加工性方面是令人滿意的。此外，看不到細微云母顆粒的離散?？箯潖姸仁前凑認IS-K6911規(guī)定的方法測試的。具體地說，由組合云母帶通過利用疊層切片制成一層疊的片，然后，利用先前所述的樹脂浸漬該層疊的片。發(fā)現經樹脂浸漬的層疊的片抗彎強度對于實例1為60千克/平方毫米，對于實例2為62千克/平方毫米，對于比較例為54千克/平方毫米，明顯地低于實例1和2。還根據從開始加壓起根據電容隨時間的變化檢驗樹脂浸漬能力。實驗數據表示在圖3中。由圖3可以明顯看出，在樹脂浸漬能力方面實例1和2優(yōu)于比較例。此外，在圖4和5中表示對于線圈的絕緣層進行檢驗的結果，它們表示tgδ與施加電壓之間以及tgδ與溫度之間的相互關系。如圖4所示，在tgδ一電壓特性曲線方面實例1和2基本上等同于比較例。在絕緣線圈中，公知浸漬樹脂是流動的，使得在絕緣層內產生空隙，導致tgδ增加。由圖5可以看出，實例1和2與比較例相比在tgδ相對于溫度產生的上升是適中的。這清楚地證明浸漬樹脂的流動和在絕緣層內空隙的產生被抵制了，表明在本發(fā)明每個實例中形成滿意的絕緣層。對于本
技術領域：
的熟練人員還提供更多的便利易于進行各種改進。因此，廣義講本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)以及其中所述和所示的代表性的實施例。因而，在不脫離由所提出的權利要求所限定的本發(fā)明總的構思或范圍以及其等效物的前提下可以進行各種改進。權利要求1.一種高壓電氣裝置，包含電力線圈，電力線圈的導體利用絕緣帶(1)卷繞，接著浸漬用于電絕緣的熱固性樹脂，其中絕緣帶(1)是一由細微的云母顆粒(4)與合成物漿料(5)的組合云母(2)以及加固材料(3)組成的層疊體，以及其中利用熔化和固化的合成物漿料實現細微云母顆粒(4)之間以及細微云母顆粒(4)與加固材料(3)之間的粘接。2.根據權利要求1所述的高壓電氣裝置，其特征在于，所述組合云母(2)按重量計包含100份細微云母顆粒(3)以及2到12份合成物漿料。3.根據權利要求1所述的高壓電氣裝置，其特征在于，所述合成物漿料(5)由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯或它們的混合物組成。4.根據權利要求1所述的高壓電氣裝置，其特征在于，所述合成物漿料(5)具有的打漿度為20到1000毫升。5.一種高壓電氣裝置，包含一通過圍繞導體卷繞絕緣帶，接著利用熱固性樹脂浸漬所述絕緣帶(1)以加強絕緣制成的線圈，其中所述絕緣帶(1)以層疊體的形式構成，該層疊體由包含細微云母顆粒(4)和鏈烷烴粉末的組合云母(2)以及加固材料部分組成，所述鏈烷烴粉末被熔化然后固化，實現所述細微云母顆粒(4)之間以及所述組合云母(2)與所述加固材料部分之間的粘接。6.根據權利要求5所述的高壓電氣裝置，其特征在于，所述組合云母(2)按重量計包含100份細微云母顆粒(4)和5到30份鏈烷烴粉末。7.根據權利要求5所述的高壓電氣裝置，其特征在于，所述鏈烷烴粉末的顆粒尺寸為50到70目。全文摘要一種高壓電氣裝置,包含電力線圈,電力線圈的導體利用絕緣帶(1)卷繞接著用熱固性樹脂浸漬加強絕緣。絕緣帶(1)是層疊體,由細微云母顆粒(4)與合成物漿料(5)或鏈烷烴粉末組成的組合云母(2)以及加固材料部分(3)組成。通過將合成物漿料(5)熔化和固化,實現細微云母顆粒(4)之間以及細微云母顆粒(4)與加固材料部分之間的粘接。文檔編號H01B17/56GK1179607SQ9711935公開日1998年4月22日申請日期1997年10月8日優(yōu)先權日1996年10月9日發(fā)明者巖田憲之,坂柳健司申請人:株式會社東芝,株式會社日本理化工業(yè)所