(57)【要約】【課題】油含浸特性の良く部分放電特性の良好な絶縁特性の良い澱粉系あるいはカゼインなどの接着剤は、接着が完了するまでの時間が長く、作業性が悪かったので多量の部品を接着する場合には適用し難く、又接着完了時間が短く作業性の良いＰＶＡ系や酢酸ビニル系などの油浸しない接着剤は、油中での部分放電特性が劣り、気泡が残存すると部分放電が拡大進展する懸念があった。【解決手段】絶縁油とこの絶縁油中にそれぞれ絶縁スペーサを介し配置された絶縁バリアとにより巻線が絶縁されると共に絶縁バリアと絶縁スペーサとの重合部分が接着剤で接着される油入電気機器において、重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分を、接着時間が短く且つ油含浸性の弱い接着剤で接着したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁油とこの絶縁油中にそれぞれ絶縁スペーサを介し配置された絶縁バリアとにより巻線が絶縁されると共に上記絶縁バリアと上記絶縁スペーサとの重合部分が接着剤で接着される油入電気機器において、
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分を、
接着時間が短く且つ油含浸性の弱いポリビニール系又は酢酸ビニール系の接着剤で接着したことを特徴とする油入電気機器。
【請求項２】
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分は、沿面方向の電界成分が１ｋＶ／ｍｍを超える部分を除いた部分であることを特徴とする請求項１記載の油入電気機器。
【請求項３】
絶縁油とこの絶縁油中にそれぞれ絶縁スペーサを介し配置された絶縁バリアとにより巻線が絶縁されると共に上記絶縁バリアと上記絶縁スペーサとの重合部分が接着剤で接着される油入電気機器において、
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が高い部分を、
油含浸性が強く絶縁特性の良い澱粉系接着剤又はカゼイン接着剤で接着すると共に、
上記重合部分のうち沿面電界成分の低い部分を、
接着時間が短く且つ油含浸性の弱いポリビニール系又は酢酸ビニール系の接着剤で接着したことを特徴とする油入電気機器。
【請求項４】
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が高い部分は、沿面方向の電界成分が１ｋＶ／ｍｍを超える部分とその周辺部分であることを特徴とする請求項３記載の油入電気機器。
【請求項５】
絶縁油とこの絶縁油中にそれぞれ絶縁スペーサを介し配置された絶縁バリアとにより巻線が絶縁されると共に上記絶縁バリアと上記絶縁スペーサとの重合部分が接着剤で接着される油入電気機器において、
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分を、接着時間が短く且つ油含浸性の弱い接着剤で接着したことを特徴とする油入電気機器。
【請求項６】
上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分は、沿面方向の電界成分が１ｋＶ／ｍｍを超える部分を除いた部分である特徴とする請求項５記載の油入電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、油入電気機器の絶縁構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の油入高電圧電気機器に使用されている絶縁紙の接着には、油含浸特性が良く油浸状態で使用したときの部分放電特性すなわち絶縁特性の良好な澱粉系あるいはカゼインなどの接着剤が使用されてきた。また、多量の絶縁紙を接着する場合には、接着完了時間が短く作業性の良いＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系や酢酸ビニル系などの油浸しない接着剤で接着が行われてきた。
さらにまた、高い電界で使用される絶縁用接着剤としては、例えば特許文献１のように澱粉系接着剤に水溶性プラスチック質系接着剤を混入したもので部分放電特性が良好で且つ接着強度の強い接着剤が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開昭５７−２０２３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、接着面の微小気泡による放電進展の懸念を排除した油入電気機器を得ることを目的とするものである。
以下、図３〜図６に基きこの発明における課題について説明する。
図３は、油含浸特性が良く、油浸状態で使用したときの部分放電特性の良好な絶縁特性の良い澱粉系あるいはカゼイン（Casein）などの接着剤２aを用いてプレスボード１同士を接着したプレスボード１の接着断面を示し、この接着剤２aを使用した場合、接着剤２aの接着層内には、油が通過する微小なすき間３が多数生じるが、外部から絶縁油４が接着層内にも侵入するため、部分放電の原因となる残留気泡が生じず、したがって油浸状態での部分放電特性が良いという特徴がある。
ところが、この部分放電特性の良好な絶縁特性の良い接着剤２aは、接着が完了するまでの時間が長く、作業性が悪かったので多量の部品を接着する場合には適用し難いという問題があった。このため、多量の絶縁紙を接着する場合には、接着完了時間が短く作業性の良いＰＶＡ（ポリビニルアルコール）系や酢酸ビニル系などの油浸しない接着剤で接着が行われてきた。
【０００５】
図４は、油含浸性の弱いＰＶＡ系や酢酸ビニル系の接着剤２ｂを用いてプレスボード１同士を接着したプレスボード１の接着断面を示し、この接着剤２ｂを使用した場合、接着完了時間が短く作業性の良い反面、接着層内に油が含浸しないため、接着面に微小気泡５が残留する可能性があり、このために図３に示した澱粉系あるいはカゼインなどの油含浸特性の良い接着剤２aに比べて油中での部分放電特性が劣っていた。
【０００６】
図５は、外部からの電界が絶縁紙界面に垂直な場合の放電試験結果を示し、この図５で油浸絶縁紙界面に残留した気泡の部分放電特性をみると、気泡による放電電荷量の大きさが２ｍｍ以下の微小な油隙の場合、プレスボードの貫通方向の電界による放電では、放電電荷量１０００ｐＣ以下と小さく、すなわち気泡が小さいと放電電荷量は小さく、放電電荷量１０００ｐＣ以下の放電では、放電が発生しても気泡が絶縁油に溶解して経時的に消滅する傾向のあることが確認されており、したがってＰＶＡ系や酢酸ビニル系の接着剤２ｂのように接着層の薄い接着剤では、気泡は残留しても小さく変圧器の絶縁に悪影響は無い結果が得られていた。また、この図５によれば外部からの電界が絶縁紙界面に垂直な場合、変圧器絶縁物の接着面も大部分はこのような電界のもとにあると云える。
【０００７】
一方、プレスボードの沿面方向の電界による放電では、放電電荷量が１０００ｐＣを超えることがわかった。気泡体積が大きいほど放電電荷量が大きくなり、放電電荷量が１０００ｐＣを超えると放電は拡大する。
図６は、微小気泡による放電電荷量に対する電界方向の影響を示す関係図であるが、この図６に示すように、気泡が絶縁紙界面に並行な沿面方向の電界下に置かれると、垂直方向（貫通方向）の電界に比べて放電電荷量が大きくなり、絶縁劣化が進展する可能性のあることが判明してきた。このため、特に沿面方向の電界成分の高い部分にＰＶＡ系や酢酸ビニル系の接着剤を用いた場合、気泡が残存すると部分放電が拡大進展する懸念があった。
これらの部分放電特性を調べた結果から、接着面の沿面方向の電界が高い部分では、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）や酢酸ビニル系の接着剤を適用すると信頼性に懸念が残るが、沿面方向の電界成分が低い部分にＰＶＡ（ポリビニルアルコール）や酢酸ビニル系の接着剤を適用しても問題がないことが判明した。
高電圧機器のように長期にわたる絶縁信頼性を確保する必要のある機器では、絶縁上のわずかな懸念も払拭する必要があり、この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、部分放電の懸念の無い油入電気機器を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係わる油入電気機器は、絶縁油とこの絶縁油中にそれぞれ絶縁スペーサを介し配置された絶縁バリアとにより巻線が絶縁されると共に上記絶縁バリアと上記絶縁スペーサとの重合部分が接着剤で接着される油入電気機器において、上記重合部分のうち沿面方向の電界成分が低い部分を、接着時間が短く且つ油含浸性の弱いポリビニル系又は酢酸ビニル系の接着剤で接着したものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の油入電気機器によれば、油含浸しない接着剤で絶縁物を接着する部分を、放電進展がない電界以下の部分に抑え、工場試験時の沿面方向の電界成分が低い部分（微小気泡の残留が絶縁特性に影響を及ぼさない沿面電界が低い部分）に限定することにより、絶縁の信頼性を確保したため、作業性の良い絶縁構造を得ることができ、製品の絶縁信頼度を確実なものにすることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【００１１】
実施の形態１．
図１（ａ）は、この発明の実施の形態１である絶縁物の構成図で、油を含浸しない接着剤２ｂを介して絶縁スペーサ１０ｃを絶縁物１０ａに接着した例を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）に対応する従来例を示す絶縁物の構成図である。
図２は、例えば油入外鉄形変圧器に交流試験電圧を印加したときの巻線絶縁部分の一断面の等電位線図である。
図２において、交流試験時には、静電板６は、高圧コイル７の線路端電圧と同電位であり、接地電位となる低圧コイル１３および鉄心１４との間には、点線で示す絶縁バリア１０、１０ａ、１０ｂ（図３、図４のプレスボード１に相当、以下同じ）が配置されて絶縁耐力を確保している。沿面電界の高い部分を有する絶縁バリア１０ａ、この１０ａに対向する絶縁バリア１０ｂの周辺すなわち絶縁物と絶縁物の間には、絶縁油１１が充填されている。交流試験時の高低圧間の電位分布が等電位線１２間によって示されている。等電位線１２と絶縁バリア１０ａ、１０ｂとの関係をみると点線で囲んだ部分８以外では絶縁物と交差する等電位線は少なく、電界はほぼ絶縁物界面に垂直となっている。一方、点線で囲んだ部分８では、絶縁物と交差する等電位線が多く、他の部分に比べて沿面方向の電界成分が大きいことを示している。
【００１２】
図２では図示されていないが、実際の構造では、図１（ａ）の構成図に示すように絶縁物と絶縁物の間に充填されている絶縁油１１の部分には、各絶縁物（絶縁バリア１０ａと１０ｂとの間）の位置を固定させるため所定の間隔を置いて絶縁スペーサ１０ｃが配置されている。絶縁スペーサ１０ｃは、絶縁物１０ａあるいは絶縁物１０ｂのどちらか一方に接着剤２ｂによって接着固定されている。
接着剤２ｂは、ＰＶＡ系や酢酸ビニル系などの、油は含浸しない（油含浸性の弱い）が接着時間の短い接着剤を使用する。また、接着剤２ｂによる絶縁物１０ａと絶縁物１０ｂとの接着は、図１（ａ）の絶縁物が配置された部分のうち、交流試験時に発生する沿面方向の電界成分が高い部分８を避け、工場試験時の電界沿面成分が低い重合部分で接着している。
【００１３】
従来の絶縁物構造では、図１（ｂ）のように絶縁物１０ａとスペーサ１０ｃ間の重合部全域にわたって、油が含浸しない接着剤２ｂを用いて接着していたので、沿面方向の電界成分が高い部分８まで接着剤２ｂの接着層が広がっていた。
このため、電界の沿面成分が高い部分８で、交流試験時に接着面２ｂに微小気泡が残留し、部分放電が生じた場合、放電が拡大進展する懸念が残っていたが、図１（ａ）の絶縁構成では、電界の沿面成分の高い部分８に接着層が無いため、交流試験時の放電進展の懸念がない品質の絶縁が得られる。
【００１４】
又、沿面方向の電界成分で気泡残留時の放電発生電界を調査したところ、最低の放電発生電界は、油中電界で約２ｋＶ／ｍｍであった。この点に着目した結果、電界の沿面成分の高い部分８の対象とする沿面方向の電界強度は、これに２倍の安全率をみて交流試験における最高電界が１ｋＶ／ｍｍを超える部分とすることにより、十分な信頼性を持った絶縁構造が確保できることが判明した。
【００１５】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２である絶縁物の構成図である。
実施の形態１では、電界の沿面成分が高い部分８の接着剤を無くするようにしたが、この実施の形態２では、図７に示すように電界の沿面成分が低い部分は、実施の形態１と同様に接着時間の短い油を含浸しない接着剤２ｂで接着を行ない、電界の沿面成分が高い部分は、油が含浸して部分放電特性の良い澱粉系接着剤あるいはカゼイン接着剤２ａなどの接着剤を使用して接着するようにしたものである。このようにすれば、電界の沿面成分が高い部分の接着面には残留気泡が無いため工場の交流試験時に良好な部分放電特性が確保できるという効果がある。
【００１６】
又、実施の形態１同様に、電界の沿面成分の高い部分８の対象とする沿面方向の電界強度を交流試験における最高電界が１ｋＶ／ｍｍを超える部分とすることで、十分な信頼性を持った絶縁構造が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、この発明の実施の形態１である絶縁物の構成図で、油を含浸しない接着剤を介して絶縁スペーサを絶縁物に接着した例を示し、（ｂ）は、（ａ）に対応する従来例を示す絶縁物の構成図である。
【図２】油入外鉄形変圧器に交流試験電圧を印加したときの巻線絶縁部分の一断面の等電位線図である。
【図３】澱粉系あるいはカゼインなどの接着剤を用いてプレスボード同士を接着したプレスボードの接着断面図である。
【図４】ＰＶＡ系や酢酸ビニル系などの接着剤を用いてプレスボード同士を接着したプレスボードの接着断面図である。
【図５】油浸絶縁紙界面に残留した気泡の部分放電特性図である。
【図６】微小気泡による放電電荷量に対する電界方向の影響を示す関係図である。
【図７】この発明の実施の形態２である絶縁物の構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  プレスボード                      ２a  油の含浸特性が良い接着剤
２ｂ  油が含浸しない接着剤            ３  微小隙間
４  含浸した絶縁油                    ５  微小気泡
６  静電板                            ７  高圧コイル
８  沿面方向の電界成分が高い部分
１４  鉄心                            １０  絶縁バリア
１０ａ  絶縁バリア                    １０ｂ  絶縁バリア
１０ｃ  絶縁スペーサ                  １１  絶縁油
１２  等電位線                        １３  低圧コイル。
【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】
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