(57)【要約】【課題】抵抗値設定がしやすく、抵抗値ばらつきが少なく、抵抗値の安定性が良好な電界緩和用半導電性ワニス及びテープ並びに回転電機の固定子を提供する。【解決手段】回転電機の固定子は、固定子鉄心１１のスロット１２内に、コイル導体１４上の主絶縁層１５の上に低抵抗テープ１７を巻いた固定子コイル１３を納めて形成したもので、固定子コイル１３は、スロット１２からの延出する直線部１６ｂの低抵抗テープ１７の端部から主絶縁層１５にかけての表面に、粒度メッシュが＃２４０以上（平均粒度８０μｍ以下）である複数種類の炭化珪素と四酸化三鉄のうちから選択された少なくとも２つの充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合した電界緩和用半導電性ワニスが塗布されている。【選択図】図１
2010028943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒度メッシュが＃２４０以上（平均粒度８０μｍ以下）である複数種類の炭化珪素と四酸化三鉄のうちから選択された少なくとも２つの充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合して形成したことを特徴とする電界緩和用半導電性ワニス。
【請求項２】
四酸化三鉄、粒度メッシュが＃２４０である炭化珪素、粒度メッシュが＃８００である炭化珪素、粒度メッシュが＃３０００である炭化珪素のうちの少なくとも２つでなる充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合して形成したことを特徴とする電界緩和用半導電性ワニス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電界緩和用半導電性ワニスをテープ基材に塗布、含浸して形成した半導電性ワニス層が、該テープ基材の片面又は両面に設けられていることを特徴とする電界緩和用半導電性テープ。
【請求項４】
前記テープ基材が、ガラスクロスであることを特徴とする請求項３記載の電界緩和用半導電性テープ。
【請求項５】
前記テープ基材が、ガラス繊維と有機繊維とを混紡した織布又は不織布であることを特徴とする請求項３記載の電界緩和用半導電性テープ。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載の電界緩和用半導電性ワニスを有機材料フィルムに塗布して形成した半導電性ワニス層が、該有機材料フィルムの片面又は両面に設けられていることを特徴とする電界緩和用半導電性テープ。
【請求項７】
固定子鉄心の所定スロット内に、導体部に絶縁テープを巻回して形成した主絶縁層を有すると共に、前記スロットに挿入する直線部分と該スロットから延出する直線部分のスロット側部分の前記主絶縁層上に低抵抗テープを巻回して形成した低抵抗層を備え、所定形状に整形された固定子コイルを納めて形成した回転電機の固定子であって、
前記固定子コイルは、延出する前記直線部分の前記低抵抗層の端部分から延出する前記直線部分の主絶縁層にかけての表面に、又は延出する前記直線部分及び該固定子コイルのコイルエンドの主絶縁層にかけての表面に、上記請求項１又は請求項２記載の電界緩和用半導電性ワニスが塗布されていることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項８】
固定子鉄心の所定スロット内に、導体部に絶縁テープを巻回して形成した主絶縁層を有すると共に、前記スロットに挿入する直線部分と該スロットから延出する直線部分のスロット側部分の前記主絶縁層上に低抵抗テープを巻回して形成した低抵抗層を備え、所定形状に整形された固定子コイルを納めて形成した回転電機の固定子であって、
前記固定子コイルは、延出する前記直線部分の前記低抵抗層の端部分から延出する前記直線部分の主絶縁層にかけての表面に、又は延出する前記直線部分及び該固定子コイルのコイルエンドの主絶縁層にかけての表面に、上記請求項３又は請求項６記載の電界緩和用半導電性テープが設けられていることを特徴とする回転電機の固定子。
【請求項９】
前記低抵抗層が、前記低抵抗テープによる多重層構造であると共に、該低抵抗層の端部が階段状に形成され、階段状の該端部を覆うように前記電界緩和用半導電性ワニス又は前記電界緩和用半導電性テープが設けられていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の回転電機の固定子。
【請求項１０】
前記低抵抗層が、前記低抵抗テープによる多重層構造であると共に、前記電界緩和用半導電性ワニス又は前記電界緩和用半導電性テープの端部が、前記低抵抗テープの下側、または前記低抵抗テープの層間に入り込むように設けられていることを特徴とする請求項９記載の回転電機の固定子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧で使用される発電機や電動機などの高電圧電気機器等に用いられる電界緩和用半導電性ワニス及びテープ並びに回転電機の固定子に関する。
【背景技術】
【０００２】
先ず、図１２を参照して背景技術を説明する。図１２は回転電機の固定子の部分断面図である。
【０００３】
従来の高電圧で使用される発電機や電動機などの回転電機の固定子は、図１２に示すように、固定子鉄心１に形成されたスロット２内に固定子コイル３を挿入固定するようにして構成されている。また固定子コイル３は、コイル導体４に絶縁テープを巻くことにより絶縁層５としている。
【０００４】
そして、固定子コイル３は、固定子鉄心１のスロット２内に挿入する直線部６ａと、スロット２から外方に延出した直線部６ｂと、コイルエンドとなる湾曲部６ｃとからなっており、スロット２内に挿入する直線部６ａとスロット２から延出した直線部６ｂの絶縁層５の上に低抵抗テープ７が巻かれた状態で、固定子鉄心１のスロット２内に挿入され、含浸樹脂等により一体化されている。
【０００５】
さらに、スロット２から延出した低抵抗テープ７は、端部とこの端部からコイルエンド方向に露出する絶縁層５の上に巻かれた半導電性テープ８によって、その端縁部が覆われている。これにより、固定子コイル３に高電圧が印加された際、接地側の固定子鉄心１と高電圧のコイル導体４に挟まれた絶縁層５の表面に電界が発生し、低抵抗テープ７と半導電性テープ８とが機能してコロナ放電が抑制されるようになっている。また、さらに高電圧が印加され、こうした構成では緩和しきれない場合には、低抵抗テープ７を多重に巻き、場合によっては、半導電性テープ８をコイルエンドの湾曲部６ｃにまで延長して巻くようにしている。
【０００６】
上記のように電界緩和層として用いる半導電性テープ８については、所定量の四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）を接着材に混合し、テープ基材に塗布して形成されていた。そして、半導電性テープ８の抵抗値は、四酸化三鉄と接着剤の混合比によって決まり、若干の変更できるが半導電性テープ８自体の抵抗値のばらつきが大きいため、不均一な電界が発生する可能性があった。
【０００７】
また、半導電性テープ８が覆うように巻かれている低抵抗テープ７の端縁部では、低抵抗テープ７の厚みで生じる段差により空隙を生じ、この空隙によって半導電性テープ８では緩和しきれない局部的な電界が発生する可能性があった。特に低抵抗テープ７を多重に巻いた場合には、空隙がより大きなものとなる。こうしたことから、低抵抗テープ７と半導電性テープ８の電気的な接続不良が発生する可能性が高く、それにより半導電性テープ８による電界緩和層が不均一なものとなる可能性があった。
【０００８】
さらに、上記の半導電性テープ８は、若干の粘着性があり、その粘着性によってテープ巻き作業中に半導電性テープ８が絶縁層５または低抵抗テープ７に粘着することになり、皺ができないようにきれいに巻くことができない状況にあった。
【０００９】
なお、電界緩和層を有する固定子コイルの構成としては、例えば、特許文献１には、導体表面を覆うように主絶縁層を設け、その外側に表面コロナ防止層として、半導電性応力緩和層を有し２層で形成された半導電性繊維テープのテーピング層の間に複合半導電性シートを設けて構成し、さらに固定子鉄心のスロット内に納め、含浸樹脂の硬化によって一体化されるようにしたものがある。
【特許文献１】特開平６−３８４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは電界緩和のための抵抗値設定がしやすく、かつ抵抗値ばらつきが少なく、また抵抗値の安定性が良好である電界緩和用半導電性ワニス及びテープ並びに回転電機の固定子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の電界緩和用半導電性ワニス及びテープ並びに回転電機の固定子は、
電界緩和用半導電性ワニスが、
粒度メッシュが＃２４０以上（平均粒度８０μｍ以下）である複数種類の炭化珪素と四酸化三鉄のうちから選択された少なくとも２つの充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合して形成したことを特徴とするものであり、
また、四酸化三鉄、粒度メッシュが＃２４０である炭化珪素、粒度メッシュが＃８００である炭化珪素、粒度メッシュが＃３０００である炭化珪素のうちの少なくとも２つでなる充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合して形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
電界緩和用半導電性テープが、
上記電界緩和用半導電性ワニスをテープ基材に塗布、含浸して形成した半導電性ワニス層が、該テープ基材の片面又は両面に設けられていることを特徴とするものであり、
さらに、前記テープ基材が、ガラスクロスであることを特徴とするものであり、
さらに、前記テープ基材が、ガラス繊維と有機繊維とを混紡した織布又は不織布であることを特徴とするものであり、
また、上記電界緩和用半導電性ワニスを有機材料フィルムに塗布して形成した半導電性ワニス層が、該有機材料フィルムの片面又は両面に設けられていることを特徴とするものである。
【００１３】
回転電機の固定子が、
固定子鉄心の所定スロット内に、導体部に絶縁テープを巻回して形成した主絶縁層を有すると共に、前記スロットに挿入する直線部分と該スロットから延出する直線部分のスロット側部分の前記主絶縁層上に低抵抗テープを巻回して形成した低抵抗層を備え、所定形状に整形された固定子コイルを納めて形成した回転電機の固定子であって、前記固定子コイルは、延出する前記直線部分の前記低抵抗層の端部分から延出する前記直線部分の主絶縁層にかけての表面に、又は延出する前記直線部分及び該固定子コイルのコイルエンドの主絶縁層にかけての表面に、上記の電界緩和用半導電性ワニスが塗布されていることを特徴とするものであり、
また、固定子鉄心の所定スロット内に、導体部に絶縁テープを巻回して形成した主絶縁層を有すると共に、前記スロットに挿入する直線部分と該スロットから延出する直線部分のスロット側部分の前記主絶縁層上に低抵抗テープを巻回して形成した低抵抗層を備え、所定形状に整形された固定子コイルを納めて形成した回転電機の固定子であって、前記固定子コイルは、延出する前記直線部分の前記低抵抗層の端部分から延出する前記直線部分の主絶縁層にかけての表面に、又は延出する前記直線部分及び該固定子コイルのコイルエンドの主絶縁層にかけての表面に、上記の電界緩和用半導電性テープが設けられていることを特徴とするものであり、
さらに、前記低抵抗層が、前記低抵抗テープによる多重層構造であると共に、該低抵抗層の端部が階段状に形成され、階段状の該端部を覆うように前記電界緩和用半導電性ワニス又は前記電界緩和用半導電性テープが設けられていることを特徴とするものであり、
さらに、前記低抵抗層が、前記低抵抗テープによる多重層構造であると共に、前記電界緩和用半導電性ワニス又は前記電界緩和用半導電性テープの端部が、前記低抵抗テープの下側、または前記低抵抗テープの層間に入り込むように設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電界緩和のための抵抗値設定がしやすくなり、また抵抗値のばらつきを少なくでき、さらに抵抗値の安定性が良好である等の効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１６】
先ず第１の実施形態を図１乃至図３により説明する。図１は回転電機の固定子の部分断面図であり、図２は半導電性ワニスの構成を説明するための図であり、図３は本実施形態の変形形態に係る回転電機の固定子の部分断面図である。
【００１７】
図１及び図２において、高電圧で使用される発電機や電動機などの高電圧電気機器等である回転電機の固定子１０は、電磁鋼板を積層する等して形成された固定子鉄心１１に形成されたスロット１２内に、所定形状に整形された固定子コイル１３を挿入、固定するようにして構成されている。また固定子コイル１３は、コイル導体１４にガラス基材集成マイカなどのマイカテープでなる絶縁テープを巻くことにより主絶縁層１５としている。
【００１８】
そして、固定子コイル１３は、固定子鉄心１１のスロット１２内に挿入する直線部１６ａと、スロット１２から外方に延出した直線部１６ｂと、コイルエンドとなる湾曲部１６ｃとからなり、スロット１２内に挿入する直線部１６ａとスロット１２から延出した直線部１６ｂのスロット側部分の主絶縁層１５上に、低抵抗層を形成する低抵抗テープ１７が巻回された状態で、固定子鉄心１１のスロット１２内に挿入され、含浸樹脂等により一体化されている。
【００１９】
さらに、固定子コイル１３は、スロット１２から延出した低抵抗テープ１７の端部と直線部１６ｂ上の主絶縁層１５には、コイルエンド方向にかけて電界緩和用半導電性ワニス１８が塗布され、それによって低抵抗テープ１７の端縁部１９と主絶縁層１５表面の接触部分が覆われた状態になっている。このように半導電性ワニス１８を塗布することで、半導電性ワニス１８が電界緩和層として機能し、固定子コイル１３に高電圧が印加された際、固定子鉄心１１とコイル導体１４に挟まれた主絶縁層１５の表面での電界発生に伴うコロナ放電が抑制される。
【００２０】
この電界緩和層として機能する半導電性ワニス１８は、例えば図２に示すワニスＮｏ．１によって構成されている。またワニスＮｏ．１は、接着材の１〜５０重量％のポリブタジエン樹脂に、充填材の１０〜３０重量％の四酸化三鉄（Ｆｅ３Ｏ４）と７０〜４０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素（ＳｉＣ）とを、電界緩和のための適正な抵抗値となるようにそれぞれの含有量を図２に示す範囲内で調整すると共に、粘度も塗布しやすい範囲で調整するようにして混合することにより形成されている。またこのような構成とすることで、半導電性ワニス１８は、ばらつきが少なく、安定した抵抗値を有するものとなる。
【００２１】
そして、低抵抗テープ１７の端縁部１９を覆うように半導電性ワニス１８を塗布しているので、端縁部１９によって形成される段差部分の隅々にまで半導電性ワニス１８が行き渡り、段差部分に空隙が生じる可能性が少なくなる。また半導電性ワニス１８が、適正な抵抗値を有するものであるから十分な電界緩和の機能を、安定的に得ることができる。
【００２２】
なお、半導電性ワニス１８については、さらに図２にワニスＮｏ．２〜Ｎｏ．８に示すように、接着材としては、ポリブタジエン樹脂の他にシリコーンワニスを用いることができ、充填材材料としては、四酸化三鉄、粒度メッシュ＃８００の炭化珪素の他に粒度メッシュ＃２４０（平均粒度８０μｍ）の炭化珪素、粒度メッシュ＃３０００（平均粒度５μｍ）の炭化珪素を用いることができる。そして、接着材と充填材の混合に際し、充填材材料の中から少なくとも２つを選択し、それぞれ電界緩和のための適正な抵抗値となるように含有量を図２の範囲内で調整し、これと含有量を図２の範囲としたいずれか一方の接着材とを混合するようにしてもよく、それによっても同様の効果を得ることができる。
【００２３】
すなわち、ワニスＮｏ．２は、接着材の１〜５０重量％のポリブタジエン樹脂に、充填材の１０〜３０重量％のメッシュ＃３０００（平均粒度５μｍ）の炭化珪素と７０〜４０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素とを混合したものであり、ワニスＮｏ．３は、接着材の１〜３０重量％のポリブタジエン樹脂に、充填材の６０〜８０重量％の四酸化三鉄と２０〜１０重量％の粒度メッシュが＃２４０（平均粒度８０μｍ）の炭化珪素とを混合したものであり、ワニスＮｏ．４は、接着材の１〜５０重量％のシリコーンワニスに、充填材の１０〜３０重量％の四酸化三鉄と７０〜４０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素とを混合したものである。
【００２４】
さらに、ワニスＮｏ．５は、接着材の１〜５０重量％のシリコーンワニスに、充填材の１０〜３０重量％のメッシュ＃３０００（平均粒度５μｍ）の炭化珪素と７０〜４０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素とを混合したものであり、ワニスＮｏ．６は、接着材の１〜３０重量％のシリコーンワニスに、充填材の６０〜８０重量％の四酸化三鉄と２０〜１０重量％の粒度メッシュが＃２４０（平均粒度８０μｍ）の炭化珪素とを混合したものであり、ワニスＮｏ．７は、接着材の２０〜６０重量％のポリブタジエン樹脂に、充填材の１０〜２０重量％の四酸化三鉄と１０〜２０重量％の粒度メッシュが＃２４０（平均粒度８０μｍ）の炭化珪素、１０〜２０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素、１０〜２０重量％のメッシュ＃３０００（平均粒度５μｍ）の炭化珪素とをそれぞれ混合したものであり、ワニスＮｏ．８は、接着材の２０〜６０重量％のシリコーンワニスに、充填材の１０〜２０重量％の四酸化三鉄と１０〜２０重量％の粒度メッシュが＃２４０（平均粒度８０μｍ）の炭化珪素、１０〜２０重量％の粒度メッシュが＃８００（平均粒度２０μｍ）の炭化珪素、１０〜２０重量％のメッシュ＃３０００（平均粒度５μｍ）の炭化珪素とをそれぞれ混合したものである。
【００２５】
また、充填材材料の含有量については、四酸化三鉄と、炭化珪素のうちでより粒度が大きい粒度メッシュ＃２４０の炭化珪素の含有量を増やすことにより抵抗値を低く設定でき、逆に粒度が大きい粒度メッシュ＃８００の炭化珪素、粒度メッシュ＃３０００の炭化珪素の含有量を増やすことにより抵抗値を高く設定でき、かつ抵抗値のばらつきを少なくすることができ、抵抗値の安定性を確保しやすくなる。こうしたことから、炭化珪素については、図２に示したもの以外に、粒度メッシュ＃２４０以上（平均粒度８０μｍ以下）である複数種類の炭化珪素を対象とし、これら炭化珪素と四酸化三鉄のうちから少なくとも２つを電界緩和のための適正な抵抗値を得るために選択し用いるようにしてもよい。
【００２６】
上記の本実施形態においては、半導電性ワニス１８の塗布範囲を、スロット１２から延出した低抵抗テープ１７の端部からコイルエンド方向に固定子コイル１３の直線部１６ｂ上の主絶縁層１５にかけてとしたが、図３に示す変形形態のように、固定子１０ａを構成してもよい。
【００２７】
すなわち、スロット１２から延出した低抵抗テープ１７の端部上と、スロット１２から延出した固定子コイル１３ａの直線部１６ｂ、コイルエンドの湾曲部１６ｃ上の主絶縁層１５とに半導電性ワニス１８を塗布し、低抵抗テープ１７の端縁部１９を覆うようにして、広い範囲で電界緩和を行うようにしてもよい。また、より高い電圧が印加される場合には、図示しないが低抵抗テープ１７を多重に巻いてから半導電性ワニス１８を上記と同様の範囲に塗布して電界緩和を行い、コロナ放電を抑制するようにしてもよい。
【００２８】
次に、第２の実施形態を図４乃至図６により説明する。図４は回転電機の固定子の部分断面図であり、図５は半導電性テープを模式的に示す断面図であり、図６は本実施形態の変形形態に係る半導電性テープを模式的に示す断面図である。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００２９】
図４及び図５において、高電圧で使用される発電機や電動機などの高電圧電気機器等である回転電機の固定子２０は、固定子鉄心１１に形成されたスロット１２内に、所定形状に整形された固定子コイル２１を挿入、固定するようにして構成されている。また固定子コイル２１は、コイル導体１４に絶縁テープを巻くことにより主絶縁層１５としている。そして、固定子コイル２１は、スロット１２内に挿入する直線部１６ａとスロット１２から延出した直線部１６ｂのスロット側部分の主絶縁層１５上に、低抵抗層を形成する低抵抗テープ１７が巻回された状態で、固定子鉄心１１のスロット１２内に挿入され、含浸樹脂等により一体化されている。
【００３０】
さらに、固定子コイル２１は、スロット１２から延出した低抵抗テープ１７の端部と直線部１６ｂ上の主絶縁層１５には、コイルエンド方向にかけて電界緩和用半導電性テープ２２が巻かれ、それによって低抵抗テープ１７の端縁部１９と主絶縁層１５表面の接触部分が覆われた状態になっている。このように半導電性テープ２２が巻かれることで、半導電性テープ２２が電界緩和層として機能し、固定子コイル２１に高電圧が印加された際、第１の実施形態と同様に、固定子鉄心１１とコイル導体１４に挟まれた主絶縁層１５の表面での電界発生に伴うコロナ放電が抑制される。
【００３１】
この電界緩和層として機能する半導電性テープ２２は、例えば第１の実施形態において示した図２におけるワニスＮｏ．１で構成される電界緩和のためのばらつきが少なく、安定した適正な抵抗値を有する半導電性ワニス１８を、ガラスクロス、ガラス繊維と有機繊維とを混紡した織布あるいは不織布や、有機材料フィルム等のテープ基材２３の片面に略均一な厚さに塗布、含浸させるなどして形成されている。なお、図６に示す変形形態のように、半導電性ワニス１８をテープ基材２３の両面に等しい厚さあるいは片面に他面よりも厚く、そして、略均一な厚さに塗布、含浸させるなどして半導電性テープ２２ａを形成するようにしてもよい。また、図５及び図６における１８ａは接着材、１８ｂ、１８ｃは２つの充填材をそれぞれ模式的に示すものである。
【００３２】
そして、低抵抗テープ１７の端縁部１９を覆うように半導電性テープ２２を、半導電性ワニス１８が直接端縁部１９を覆うように巻き付けることで、端縁部１９によって形成される段差部分の隅々にまで半導電性ワニス１８がほぼ行き渡り、段差部分に空隙が生じる可能性が少なくなる。また半導電性ワニス１８が、適正な抵抗値を有する半導電性ワニス１８が塗布された半導電性テープ２２を巻き付けるので、十分な電界緩和の機能を、安定的に得ることができ、巻き付けの作業も、半導電性テープ２２が柔軟であるから不均一な電界の発生につながる空隙のもととなる皺が生じる可能性も少ない状態で、比較的簡単に巻くことができる。さらに、両面に半導電性ワニス１８が塗布された半導電性テープ２２ａの場合には、多重に巻き付けた際に半導電性ワニス１８同士が接着し合い、電気的にもより良好な電界緩和層が形成できる巻き付けを行うことができる。
【００３３】
なお、半導電性テープ２２を形成するために塗布する半導電性ワニス１８については、第１の実施形態と同様に、図２に示すワニスＮｏ．１によって構成されるワニス以外に、さらに図２に示すワニスＮｏ．２〜Ｎｏ．８の構成や、粒度メッシュが＃２４０以上（平均粒度８０μｍ以下）である複数種類の炭化珪素と四酸化三鉄のうちから選択された少なくとも２つの充填材と、ポリブタジエン樹脂、シリコーンワニスのいずれか一方の接着材とを、それぞれ所定の割合で混合した構成のワニスでも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、本実施形態においても、第１の実施形態の変形形態と同様に、スロット１２から延出した低抵抗テープ１７の端部上と、スロット１２から延出した固定子コイル２１の直線部１６ｂ、コイルエンドの湾曲部１６ｃ上の主絶縁層１５とに半導電性テープ２２を巻き、低抵抗テープ１７の端縁部１９を覆うようにして、広い範囲で電界緩和を行ないコロナ放電を抑制するようにしてもよい。
【００３５】
次に、第３の実施形態を図７乃至図１１により説明する。図７は回転電機の固定子の部分断面図であり、図８は図７の要部を示す部分断面図であり、図９乃至図１１は本実施形態の第１乃至第３変形形態に係る回転電機の固定子の要部を示す部分断面図である。なお、第１及び第２の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、第１及び第２の実施形態と異なる本実施形態の構成について説明する。
【００３６】
図７及び図８において、高電圧で使用される発電機や電動機などの高電圧電気機器等である回転電機の固定子２５は、固定子鉄心１１に形成されたスロット１２内に、所定形状に整形された固定子コイル２６を挿入、固定するようにして構成されている。また固定子コイル２６は、コイル導体１４に絶縁テープを巻くことにより主絶縁層１５としている。そして、固定子コイル２６は、スロット１２内に挿入する直線部１６ａとスロット１２から延出した直線部１６ｂのスロット側部分の主絶縁層１５上に、低抵抗層を形成する低抵抗テープ２７が多重、例えば２重に巻かれた状態で、固定子鉄心１１のスロット１２内に挿入され、含浸樹脂等により一体化されている。
【００３７】
さらに、固定子コイル２６は、スロット１２から延出した低抵抗テープ２７の端部と、直線部１６ｂ上及びコイルエンドの湾曲部１６ｃ上の主絶縁層１５とに、電界緩和用半導電性テープ２２が巻かれ、それによって、低抵抗テープ２７の端縁部２８が主絶縁層１５表面に接する部分が覆われた状態になっている。このように半導電性テープ２２が巻かれることで、半導電性テープ２２が電界緩和層として機能し、また低抵抗テープ２７を多重に巻くと共に、半導電性テープ２２を低抵抗テープ２７の端縁部２８を覆うようにしてコイルエンドの湾曲部１６ｃにまで巻くことで、固定子コイル２６に高電圧が印加された際にも、第１の実施形態と同様に、固定子鉄心１１とコイル導体１４に挟まれた主絶縁層１５の表面での電界発生に伴うコロナ放電を抑制することができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、半導電性テープ２２を低抵抗テープ２７の端縁部２８を覆うように巻き、低抵抗テープ２７の端縁部２８と主絶縁層１５表面の接触部分を覆うようにしたが、図９乃至図１１に示す第１乃至第３変形形態のように構成してもよい。
【００３９】
すなわち、図９に示す第１変形形態は、固定子コイル２６ａは、スロット１２から延出した直線部１６ｂの主絶縁層１５の上に低抵抗テープ２７が、端縁部２８が階段状となるようにして２重に巻かれており、さらに、階段状となっている低抵抗テープ２７の端縁部２８を覆うように、半導電性テープ２２が巻かれている。これにより、低抵抗テープ２７の端縁部２８と主絶縁層１５表面の接触部分が覆われ、低抵抗テープ２７の端縁部２８の段差部分に形成された２つの段差により、上記実施形態の空隙２９よりも小さい２つの空隙２９ａ，２９ｂが形成される。
【００４０】
その結果、上記実施形態の空隙２９よりも、空隙２９ａ，２９ｂによる不均一な電界の発生がし難いものとなり、より効果的にコロナ放電を抑制することができると共に、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、図１０に示す第２変形形態は、固定子コイル２６ｂは、スロット１２から延出した直線部１６ｂの主絶縁層１５の上に、２重に巻かれた低抵抗テープ２７と半導電性テープ２２とが、低抵抗テープ２７の端縁部２８が半導電性テープ２２上にくるように、すなわち、半導電性テープ２２の端部上に低抵抗テープ２７の端部が重なるように巻かれている。これにより、半導電性テープ２２の端縁部３０に形成された段差によって空隙３１が生じる。
【００４２】
しかし、半導電性テープ２２の端縁部３０による空隙３１は小さく、２重の低抵抗テープ２７によって覆われることになる。その結果、上記実施形態よりも、空隙３１による不均一な電界の発生がし難いものとなり、より効果的にコロナ放電を抑制することができると共に、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
さらに、図１１に示す第３変形形態は、固定子コイル２６ｃは、スロット１２から延出した直線部１６ｂの主絶縁層１５の上に、２重に巻かれた低抵抗テープ２７と半導電性テープ２２とが、互い違いに重なるように、すなわち、低抵抗テープ２７の２層となっている端縁部２８の層間に半導電性テープ２２の端部が挟み込まれるように巻かれている。これにより、低抵抗テープ２７の下層側の端縁部２８により形成される段差部分で空隙２９ａが生じ、半導電性テープ２２の端縁部３０に形成された段差によって空隙３１が生じる。
【００４４】
しかし、低抵抗テープ２７の端縁部２８による空隙２９ａと、半導電性テープ２２の端縁部３０による空隙３１とは、上記実施形態におけるものよりも小さい。このため、上記実施形態よりも、空隙２９ａと空隙３１によって不均一な電界の発生がし難いものとなり、より効果的にコロナ放電を抑制することができると共に、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転電機の固定子の部分断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導電性ワニスの構成を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形形態に係る回転電機の固定子の部分断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る回転電機の固定子の部分断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る半導電性テープを模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の変形形態に係る半導電性テープを模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る回転電機の固定子の部分断面図である。
【図８】図７の要部を示す部分断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の第１変形形態に係る回転電機の固定子の要部を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の第２変形形態に係る回転電機の固定子の要部を示す部分断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態の第３変形形態に係る回転電機の固定子の要部を示す部分断面図である。
【図１２】従来技術を示す回転電機の固定子の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１…固定子鉄心
１２…スロット
１３…固定子コイル
１４…コイル導体
１５…主絶縁層
１６ｂ…延出する直線部
１７…低抵抗テープ
１８…半導電性ワニス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010028943.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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