專利名稱：：高壓電氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高壓電氣裝置，更具體地說(shuō)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(jìn)行用于絕緣的熱固性樹(shù)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(zhuǎn)電機(jī)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(xì)微的云母顆粒以及加強(qiáng)材料例如紙、玻璃布或聚酯薄膜，利用一種粘接劑像聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或硅樹(shù)脂粘接到組合云母上，利用所謂改良型長(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)制成的。形成組合云母的細(xì)微的云母顆粒是利用包含在云母中的結(jié)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(qiáng)絕緣卷繞組合的云母帶的過(guò)程中，該組合的云母往往會(huì)脫落或離散。為了克服這些問(wèn)題，要增加粘接劑的數(shù)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(shù)量的增加，在指定厚度的帶內(nèi)組合云母帶中的云母量相對(duì)降低，從該帶的絕緣強(qiáng)度和耐熱性能來(lái)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(zhuǎn)電機(jī)的卷繞的電力線圈的熱固性樹(shù)脂在真空壓力浸漬處理的樹(shù)脂侵透性能。倘若使用芳族聚酰胺，當(dāng)為了重新利用該電力線圈而灼熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)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(dǎo)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(qiáng)度和耐熱性，以及利用絕緣帶時(shí)在環(huán)境方面影響良好，該絕緣帶在卷繞電力線圈之類時(shí)具有良好的可加工性能并具有優(yōu)異的樹(shù)脂浸透性能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種包含線圈的高壓電氣裝置，該線圈是通過(guò)圍繞導(dǎo)體卷繞絕緣帶，然后為了加強(qiáng)絕緣利用熱固性樹(shù)脂浸漬該絕緣帶形成的，其中的絕緣帶以層疊體的形式構(gòu)成，該層疊體由含有細(xì)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(shí)現(xiàn)云母細(xì)微顆粒之間以及組合云母帶和加固材料部分之間的結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種包含線圈的高壓電氣裝置，該線圈是通過(guò)圍繞導(dǎo)體卷繞絕緣帶，然后為了加強(qiáng)絕緣利用熱固性樹(shù)脂浸漬絕緣帶形成的，其中的絕緣帶以層疊體的形式構(gòu)成，該層疊體由含有云母細(xì)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(shí)現(xiàn)云母細(xì)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(diǎn)在下面的介紹中陳述(通過(guò)該介紹一部分是很明顯看到的，或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明可以認(rèn)識(shí)到)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)利用各種手段和在所提權(quán)利要求中特別指出的組合方式可以實(shí)現(xiàn)和達(dá)到。包含在并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分的附圖表示了本發(fā)明的代表性的各優(yōu)選實(shí)施例，并且連同上面提供的總的介紹以及下面提供的對(duì)各優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)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(shí)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(jié)構(gòu)的斷面圖；圖3是表示在實(shí)例1、2和比較用實(shí)例中的絕緣線圈的電容隨時(shí)間的變化的曲線圖；圖4是表示在實(shí)例1、2和比較用實(shí)例中的tgδ的數(shù)值隨施加的電壓變化的曲線圖；和圖5是表示在實(shí)例1、2和比較用實(shí)例中的tgδ的數(shù)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(zhuǎn)電機(jī)，具有利用浸漬熱固性樹(shù)脂的絕緣帶加強(qiáng)絕緣的電力線圈。用于根據(jù)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(xì)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(jù)本發(fā)明的絕緣帶可以使用天然云母或合成云母。對(duì)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(jù)所需的熱、電和機(jī)械性能，選擇用在絕緣帶中的適當(dāng)?shù)脑颇?。用于根?jù)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(shù)脂，是由聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚異丁烯等作為原材料通過(guò)機(jī)械或化學(xué)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(biāo)準(zhǔn)打漿度(freeness)的合成物漿料。在本發(fā)明中，希望按重量計(jì)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(jì)少于2份，該合成物漿料不能充分地起到固著細(xì)微云母顆粒的作用。此外，該合成物漿料經(jīng)熔化和固化，不能形成足夠的粘接強(qiáng)度來(lái)粘接各細(xì)微云母顆粒以及將細(xì)微的云母顆粒與加固材料相粘接。因此，這就會(huì)引起在絕緣帶中的云母往往會(huì)脫落或離散。按重量計(jì)合成物漿料超過(guò)12份會(huì)使絕緣帶多孔程度降低，這會(huì)在熱固性樹(shù)脂的真空壓力浸漬的過(guò)程中浸透性能降低，從而降低電絕緣性能。根據(jù)本發(fā)明，可以用鏈烷烴粉末來(lái)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(diǎn)最低為75℃，顆粒尺寸為50到70目。所使用的數(shù)量為按重量計(jì)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(jì)小于5份，則合成物鏈烷烴粉末在各細(xì)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(gè)層疊在另一個(gè)上，以制備用于本發(fā)明的絕緣帶)不能形成足夠的粘接強(qiáng)度。因此，云母層往往會(huì)脫落或者云母顆粒往往會(huì)離散。另一方面，如果鏈烷烴粉末的混合比率按重量計(jì)超過(guò)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(shù)脂的過(guò)程中，不能使熱固性樹(shù)脂充分地浸透，導(dǎo)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(jù)對(duì)于機(jī)械強(qiáng)度、絕緣和耐熱要求性能確定適當(dāng)?shù)募庸滩牧?。例如，為了增?qiáng)聚烯烴組系的合成物漿料的粘接強(qiáng)度，有機(jī)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(jí)的場(chǎng)合，作為加固材料聚胺脂薄膜之類是所希望的，因?yàn)槠淠蜔嵝阅苁莾?yōu)異的。在本發(fā)明中應(yīng)用組合云母帶作為絕緣帶。組合云母帶是通過(guò)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(yīng)當(dāng)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(jīng)粉碎的細(xì)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(zhǎng)網(wǎng)造紙機(jī)或圓筒式造紙機(jī)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(dāng)?shù)募庸滩牧仙喜⒃谝欢▔毫ο录訜帷＠缃柚缤ǔＫ玫臒釅貉虞佭M(jìn)行上面介紹的加壓加熱，在這一加壓加熱的過(guò)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(xì)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(jù)本發(fā)明的絕緣帶可以具有云母固有特性的優(yōu)點(diǎn)，另外，在作為電絕緣的應(yīng)用時(shí)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(qiáng)度和耐熱性能的高壓電氣裝置。還應(yīng)當(dāng)指出的是，用于根據(jù)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(yīng)指出，可以為了重新使用對(duì)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(huì)產(chǎn)生有害氣體例如氰化氫。〔實(shí)例〕實(shí)例1制備一種淤漿，其按重量計(jì)包含100份以焙燒的白云母為基質(zhì)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(zhǎng)網(wǎng)目型造紙機(jī)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(gè)表面上，接著使該層疊體加熱通過(guò)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(gòu)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(xì)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(dāng)后者被固化時(shí)，固化的合成物漿料5使細(xì)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(shí)施例2制備一種淤漿，包含按重量計(jì)100份的硬的非燃型白云母以及按重量計(jì)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(zhǎng)網(wǎng)目型造紙機(jī)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(guò)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(shù)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(gè)表面上，得到一種組合云母帶。表1中表示在實(shí)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(qiáng)度和擊穿電壓是按照J(rèn)IS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))C2116測(cè)試的。如表1中所示，在實(shí)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(shí)例1和2中單位面積的云母數(shù)量高于比較例，這是因?yàn)樵诒景l(fā)明的實(shí)例中沒(méi)有使用粘接劑例如環(huán)氧樹(shù)脂。此外，可發(fā)現(xiàn)在實(shí)例1和2中的組合云母帶在抗拉強(qiáng)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(shí)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(dǎo)體卷繞，然后利用該絕緣導(dǎo)體制備如圖2所示的六角形絕緣線圈股11。將多個(gè)六角形線圈股11彼此層疊，然后圍繞形成的層疊結(jié)構(gòu)卷繞組合云母帶。此外，對(duì)該絕緣層疊結(jié)構(gòu)在真空壓力條件下綜合利用包含雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂以及甲基六氫鄰苯二甲酸酐(methylhexahydrophtalicanhydride)的樹(shù)脂混合物進(jìn)行浸漬處理，接著進(jìn)行熱固化該樹(shù)脂，制備用于高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣線圈。對(duì)在制備絕緣線圈過(guò)程中的組合云母帶的可加工性進(jìn)行檢驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明實(shí)例1和2中得到的組合云母帶具有足夠的抗彎強(qiáng)度，在可加工性方面是令人滿意的。此外，看不到細(xì)微云母顆粒的離散?？箯潖?qiáng)度是按照J(rèn)IS-K6911規(guī)定的方法測(cè)試的。具體地說(shuō)，由組合云母帶通過(guò)利用疊層切片制成一層疊的片，然后，利用先前所述的樹(shù)脂浸漬該層疊的片。發(fā)現(xiàn)經(jīng)樹(shù)脂浸漬的層疊的片抗彎強(qiáng)度對(duì)于實(shí)例1為60千克/平方毫米，對(duì)于實(shí)例2為62千克/平方毫米，對(duì)于比較例為54千克/平方毫米，明顯地低于實(shí)例1和2。還根據(jù)從開(kāi)始加壓起根據(jù)電容隨時(shí)間的變化檢驗(yàn)樹(shù)脂浸漬能力。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示在圖3中。由圖3可以明顯看出，在樹(shù)脂浸漬能力方面實(shí)例1和2優(yōu)于比較例。此外，在圖4和5中表示對(duì)于線圈的絕緣層進(jìn)行檢驗(yàn)的結(jié)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(guān)系。如圖4所示，在tgδ一電壓特性曲線方面實(shí)例1和2基本上等同于比較例。在絕緣線圈中，公知浸漬樹(shù)脂是流動(dòng)的，使得在絕緣層內(nèi)產(chǎn)生空隙，導(dǎo)致tgδ增加。由圖5可以看出，實(shí)例1和2與比較例相比在tgδ相對(duì)于溫度產(chǎn)生的上升是適中的。這清楚地證明浸漬樹(shù)脂的流動(dòng)和在絕緣層內(nèi)空隙的產(chǎn)生被抵制了，表明在本發(fā)明每個(gè)實(shí)例中形成滿意的絕緣層。對(duì)于本
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的熟練人員還提供更多的便利易于進(jìn)行各種改進(jìn)。因此，廣義講本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)以及其中所述和所示的代表性的實(shí)施例。因而，在不脫離由所提出的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明總的構(gòu)思或范圍以及其等效物的前提下可以進(jìn)行各種改進(jìn)。權(quán)利要求1.一種高壓電氣裝置，包含電力線圈，電力線圈的導(dǎo)體利用絕緣帶(1)卷繞，接著浸漬用于電絕緣的熱固性樹(shù)脂，其中絕緣帶(1)是一由細(xì)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(shí)現(xiàn)細(xì)微云母顆粒(4)之間以及細(xì)微云母顆粒(4)與加固材料(3)之間的粘接。2.根據(jù)權(quán)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(jì)包含100份細(xì)微云母顆粒(3)以及2到12份合成物漿料。3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(guò)圍繞導(dǎo)體卷繞絕緣帶，接著利用熱固性樹(shù)脂浸漬所述絕緣帶(1)以加強(qiáng)絕緣制成的線圈，其中所述絕緣帶(1)以層疊體的形式構(gòu)成，該層疊體由包含細(xì)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(shí)現(xiàn)所述細(xì)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(jù)權(quán)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(jì)包含100份細(xì)微云母顆粒(4)和5到30份鏈烷烴粉末。7.根據(jù)權(quán)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(dǎo)體利用絕緣帶(1)卷繞接著用熱固性樹(shù)脂浸漬加強(qiáng)絕緣。絕緣帶(1)是層疊體,由細(xì)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(guò)將合成物漿料(5)熔化和固化,實(shí)現(xiàn)細(xì)微云母顆粒(4)之間以及細(xì)微云母顆粒(4)與加固材料部分之間的粘接。文檔編號(hào)H01B17/56GK1179607SQ9711935公開(kāi)日1998年4月22日申請(qǐng)日期1997年10月8日優(yōu)先權(quán)日1996年10月9日發(fā)明者巖田憲之,坂柳健司申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝,株式會(huì)社日本理化工業(yè)所