JPS6140943B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6140943B2 JPS6140943B2 JP15726477A JP15726477A JPS6140943B2 JP S6140943 B2 JPS6140943 B2 JP S6140943B2 JP 15726477 A JP15726477 A JP 15726477A JP 15726477 A JP15726477 A JP 15726477A JP S6140943 B2 JPS6140943 B2 JP S6140943B2
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- Japan
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- coil
- insulation
- layer
- electrical
- capacitance
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- Expired
Links
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- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
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Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、回転電機のコイル絶縁の絶縁損傷状
況を電気的に診断する方法に関する。
況を電気的に診断する方法に関する。
従来のコイル絶縁に対し、また、近年の高電圧
化に伴うコイル絶縁に対し、信頼性が大きく問題
にされている今までのコイル絶縁構成においては
特性および信頼性の向上の手段として電界緩和材
料を最内層、あるいは絶縁層中に塗布、または巻
回する方法が行なわれている。しかしながら、現
在稼動中の機器絶縁の診断試験、および寿命推定
では顕著な結果が得られず、その寿命推定の要求
が強い。
化に伴うコイル絶縁に対し、信頼性が大きく問題
にされている今までのコイル絶縁構成においては
特性および信頼性の向上の手段として電界緩和材
料を最内層、あるいは絶縁層中に塗布、または巻
回する方法が行なわれている。しかしながら、現
在稼動中の機器絶縁の診断試験、および寿命推定
では顕著な結果が得られず、その寿命推定の要求
が強い。
稼動中における回転電機コイルの絶縁劣化は、
機械的劣化、熱的劣化などに相乗した課電劣化に
よる。特にこの課電劣化は、部分放電を伴なつた
電気トリーと呼ばれる劣化形態が多い。一般に電
機コイル絶縁等は複合絶縁の形態をとり、不透明
でこの電気トリーの進展状況を観察する事はほぼ
不可能である。
機械的劣化、熱的劣化などに相乗した課電劣化に
よる。特にこの課電劣化は、部分放電を伴なつた
電気トリーと呼ばれる劣化形態が多い。一般に電
機コイル絶縁等は複合絶縁の形態をとり、不透明
でこの電気トリーの進展状況を観察する事はほぼ
不可能である。
絶縁寿命を診断する方法は、種々ある中で容易
な非破壊診断試験として誘電正接（tanδ）、絶縁
抵抗等を追跡するものがある。これらの試験によ
る特性は、第１図Ａ，Ｂのごとく変化率が小さ
く、寿命推定において、経験的判断と難かしい統
計処理が不可欠となつている。コイル絶縁を破壊
させて診断する破壊診断試験として、第１図Ｃの
ごとく所定の稼動時間ごとにコイルを抜き取り絶
縁破壊電圧を測定し、これをコイル絶縁厚さで除
した電界強度の変化を追跡する方法がある。この
試験では、電界強度の低下が明確に出て絶縁寿命
の推定が容易ではあるが、所定の稼動時間ごとに
コイルを抜き取るため機械の停止や抜き取り作業
および抜き取られたコイルの替りに新規のコイル
の製作とその組込み作業等、諸経費が大きなもの
となる。
な非破壊診断試験として誘電正接（tanδ）、絶縁
抵抗等を追跡するものがある。これらの試験によ
る特性は、第１図Ａ，Ｂのごとく変化率が小さ
く、寿命推定において、経験的判断と難かしい統
計処理が不可欠となつている。コイル絶縁を破壊
させて診断する破壊診断試験として、第１図Ｃの
ごとく所定の稼動時間ごとにコイルを抜き取り絶
縁破壊電圧を測定し、これをコイル絶縁厚さで除
した電界強度の変化を追跡する方法がある。この
試験では、電界強度の低下が明確に出て絶縁寿命
の推定が容易ではあるが、所定の稼動時間ごとに
コイルを抜き取るため機械の停止や抜き取り作業
および抜き取られたコイルの替りに新規のコイル
の製作とその組込み作業等、諸経費が大きなもの
となる。
本発明は回転電機の鉄心スロツト内およびスロ
ツト出口近傍のコイル絶縁の電気的、熱的、機械
的等のストレスによる損傷状況を電気的に検出
し、有効な絶縁診断結果を得ることができる絶縁
診断方法を提供することを目的とする。
ツト出口近傍のコイル絶縁の電気的、熱的、機械
的等のストレスによる損傷状況を電気的に検出
し、有効な絶縁診断結果を得ることができる絶縁
診断方法を提供することを目的とする。
本発明は回転電機のコイル絶縁層中に半導電層
を形成し、コイル絶縁層外周に設けた低抵抗シー
ルド層または鉄心とコイル導体との間の静電容量
を測定してコイル絶縁の変化を診断するようにす
る。
を形成し、コイル絶縁層外周に設けた低抵抗シー
ルド層または鉄心とコイル導体との間の静電容量
を測定してコイル絶縁の変化を診断するようにす
る。
以下、本発明の一実施例について、第２図ない
し第４図を参照して説明する。第３図Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは第２の−断面で、回転電機における
鉄心スロツトおよびスロツト出口近傍に位置する
部分を示す。コイル導体１にコイル絶縁２をマイ
カテープ等の巻回によつて形成するが、前記マイ
カテープ等の巻回工程にしたがつて半導電材料を
コイル絶縁の厚さに対し、等間隔層、あるいは適
当な間隔層にロイル絶縁診断の必要なコイル絶縁
の鉄心スロツト内６に位置する部分から鉄心スロ
ツト出口７近傍に渡り巻回し、絶縁成形処理によ
つて第１半導電材料層３と第２半導電材流層４を
有する絶縁構成とする。このように構成したコイ
ルを鉄心スロツト内６に挿入する際に鉄心スロツ
ト内６とコイル絶縁２との空隙に生ずるコロナ放
電を防止するため、コイル絶縁２外周の鉄心スロ
ツト内６に位置する部分からスロツト出口７近傍
にわたつて設けられる低抵抗コロナシールド層９
を形成する。そしてこの低抵抗コロナシールド層
９または低抵抗コロナシールド層９と接する鉄心
８とコイル導体１を測定用電極として静電容量を
測定する。
し第４図を参照して説明する。第３図Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは第２の−断面で、回転電機における
鉄心スロツトおよびスロツト出口近傍に位置する
部分を示す。コイル導体１にコイル絶縁２をマイ
カテープ等の巻回によつて形成するが、前記マイ
カテープ等の巻回工程にしたがつて半導電材料を
コイル絶縁の厚さに対し、等間隔層、あるいは適
当な間隔層にロイル絶縁診断の必要なコイル絶縁
の鉄心スロツト内６に位置する部分から鉄心スロ
ツト出口７近傍に渡り巻回し、絶縁成形処理によ
つて第１半導電材料層３と第２半導電材流層４を
有する絶縁構成とする。このように構成したコイ
ルを鉄心スロツト内６に挿入する際に鉄心スロツ
ト内６とコイル絶縁２との空隙に生ずるコロナ放
電を防止するため、コイル絶縁２外周の鉄心スロ
ツト内６に位置する部分からスロツト出口７近傍
にわたつて設けられる低抵抗コロナシールド層９
を形成する。そしてこの低抵抗コロナシールド層
９または低抵抗コロナシールド層９と接する鉄心
８とコイル導体１を測定用電極として静電容量を
測定する。
稼動中における絶縁劣化形態である電気トリー
の進展は、第３図Ｂの電気トリー５が形成される
まで長時間かかりその後早まる。電気トリー５が
第３図Ｃのように第１半導電材料層３に達つする
と、第３図Ｂのコイル絶縁２の全間隔（コイル導
体１と低抵抗コロナシールド層９との間隔）ｄ
が、見掛上第１半導電材料層３と低抵抗コロナシ
ールド層９との間隔d1となる。また、電気トリー
５が第３図Ｄのように第２半導電材料層４に達つ
すると、第３図Ｂのコイル絶縁２の全間隔ｄが、
見掛上第２半導電材料層４と、低抵抗コロナシー
ルド層９との間隔d2となる。このようにｄが見掛
上変化すると、 Ｃ＝εＳ／ｄ （但し、Ｃ：静電容量、ε：誘電率、Ｓ：面積、
ｄ：間隔）で定まる静電容量が変化して、変曲点
が第４図のごとく表われ、コイル絶縁２内部の電
気トリーの進展状態が明確となり、寿命推定が容
易となる。
の進展は、第３図Ｂの電気トリー５が形成される
まで長時間かかりその後早まる。電気トリー５が
第３図Ｃのように第１半導電材料層３に達つする
と、第３図Ｂのコイル絶縁２の全間隔（コイル導
体１と低抵抗コロナシールド層９との間隔）ｄ
が、見掛上第１半導電材料層３と低抵抗コロナシ
ールド層９との間隔d1となる。また、電気トリー
５が第３図Ｄのように第２半導電材料層４に達つ
すると、第３図Ｂのコイル絶縁２の全間隔ｄが、
見掛上第２半導電材料層４と、低抵抗コロナシー
ルド層９との間隔d2となる。このようにｄが見掛
上変化すると、 Ｃ＝εＳ／ｄ （但し、Ｃ：静電容量、ε：誘電率、Ｓ：面積、
ｄ：間隔）で定まる静電容量が変化して、変曲点
が第４図のごとく表われ、コイル絶縁２内部の電
気トリーの進展状態が明確となり、寿命推定が容
易となる。
ここに使用する半導電材料は、103Ω〜109Ωの
表面抵抗率を有し、コイル絶縁としての機能をそ
こなわない材料で、シート状あるいは、テープ状
に加工できる物がよい。たとえば、アスベストテ
ープ、カーボン粉末処理テープ、カーボン繊維処
理テープなどである。表面抵抗率109〔Ω〕以上
の半導電材料による構成では電気トリーの進展状
態を検出するための静電容量測定が困難である。
また、この絶縁構成はコイル全数、あるいは各相
の高電圧印加部コイルのみに施し、電気機器に組
込むことにより、それらのコイルに対し、絶縁診
断を行なうものである。
表面抵抗率を有し、コイル絶縁としての機能をそ
こなわない材料で、シート状あるいは、テープ状
に加工できる物がよい。たとえば、アスベストテ
ープ、カーボン粉末処理テープ、カーボン繊維処
理テープなどである。表面抵抗率109〔Ω〕以上
の半導電材料による構成では電気トリーの進展状
態を検出するための静電容量測定が困難である。
また、この絶縁構成はコイル全数、あるいは各相
の高電圧印加部コイルのみに施し、電気機器に組
込むことにより、それらのコイルに対し、絶縁診
断を行なうものである。
次に他の実施例について説明する。すなわち、
前記実施例のコイル絶縁２中に形成する半導電材
料層を一層とする。形成する絶縁厚さに対する位
置は、コイル絶縁が寿命となる例えば絶縁耐力が
半減する状態の電気トリーの進度を検出できる位
置とし、コイル長手方向に対しては、前述同様に
鉄心のスロツト内に位置する部分からスロツト出
口近傍にわたつて形成する。このように構成され
たコイルを前述と同様に静電容量を測定すると、
劣化状況、特に絶縁耐力が半減する時点が明確と
なる。
前記実施例のコイル絶縁２中に形成する半導電材
料層を一層とする。形成する絶縁厚さに対する位
置は、コイル絶縁が寿命となる例えば絶縁耐力が
半減する状態の電気トリーの進度を検出できる位
置とし、コイル長手方向に対しては、前述同様に
鉄心のスロツト内に位置する部分からスロツト出
口近傍にわたつて形成する。このように構成され
たコイルを前述と同様に静電容量を測定すると、
劣化状況、特に絶縁耐力が半減する時点が明確と
なる。
本発明の絶縁診断方法においては、半導電材料
層を埋込んだコイル絶縁を用いるようにしたの
で、絶縁層外周と、コイル導体層の静電容量を測
定することにより、絶縁の劣化状況が明確に表
れ、絶縁寿命の診断を容易にかつ適確に行うこと
ができる。
層を埋込んだコイル絶縁を用いるようにしたの
で、絶縁層外周と、コイル導体層の静電容量を測
定することにより、絶縁の劣化状況が明確に表
れ、絶縁寿命の診断を容易にかつ適確に行うこと
ができる。
第１図は回転電機コイルにおける電気特性変化
を一般的に示す図、第２図は本発明の一実施例の
回転電機コイルの横断面、第３図は第２図の−
線に沿う断面図であり、電気トリーの進展を示
す図、第４図は第３図のコイルの静電容量の経時
変化を示す図である。 １……コイル導体、２……コイル絶縁、３……
第１半導電材料層、４……第２半導電材料層、５
……電気トリー、６……鉄心スロツト内、７……
スロツト出口、８……鉄心、９……低抵抗コロナ
シールド層。
を一般的に示す図、第２図は本発明の一実施例の
回転電機コイルの横断面、第３図は第２図の−
線に沿う断面図であり、電気トリーの進展を示
す図、第４図は第３図のコイルの静電容量の経時
変化を示す図である。 １……コイル導体、２……コイル絶縁、３……
第１半導電材料層、４……第２半導電材料層、５
……電気トリー、６……鉄心スロツト内、７……
スロツト出口、８……鉄心、９……低抵抗コロナ
シールド層。
Claims (1)
- １ 回転電機のコイルの絶縁層中に半導電層を形
成し、前記コイルの表面に設けられた低抵抗コロ
ナシールド層あるいは前記コイルの納められた鉄
心と前記コイルの導体とのあいだの静電容量を測
定することによつておこなう回転電機コイルの絶
縁診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726477A JPS5490563A (en) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | Method of insulating coil of electric appliance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726477A JPS5490563A (en) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | Method of insulating coil of electric appliance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5490563A JPS5490563A (en) | 1979-07-18 |
| JPS6140943B2 true JPS6140943B2 (ja) | 1986-09-11 |
Family
ID=15645845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15726477A Granted JPS5490563A (en) | 1977-12-28 | 1977-12-28 | Method of insulating coil of electric appliance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5490563A (ja) |
-
1977
- 1977-12-28 JP JP15726477A patent/JPS5490563A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5490563A (en) | 1979-07-18 |
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