[发明专利]绝缘线、电气设备及绝缘线的制造方法

说明书

本申请是分案申请，其原申请的申请号为201380001977.9，申请日为2013年3月6日，发明名称为“绝缘线、电气设备及绝缘线的制造方法”。

技术领域

本发明涉及绝缘线、电气设备和绝缘线的制造方法。

背景技术

变频器(Inverter)作为有效的可变速控制装置而正逐步安装于许多电气设备中。然而，在数kHz～数十kHz进行转换，对应它们的每次脉冲会产生浪涌电压。这样的变频器浪涌是如下现象：在传播体系内的电阻的不连续点、例如所连接的配线的始端或终端等处发生反射，结果导致施加最大为变频器输出电压2倍的电压。特别是由IGBT等高速开关元件所产生的输出脉冲的电压陡度高，由此导致即使连接电缆较短，浪涌电压也高，进一步基于该连接电缆的电压衰减也小，其结果导致产生接近反向器输出电压2倍的电压。

在变频器相关设备、例如高速开关元件、变频器电动机、变压器等的电气设备线圈中，主要使用为漆包线的绝缘线作为磁导线。因而，如上所述，在变频器相关设备中，由于施加了接近变频器输出电压2倍的电压，因而对于绝缘线一直要求其由变频器浪涌所致的局部放电劣化处于最小限度。

通常，局部放电劣化是指如下现象：因电绝缘材料的局部放电(具有微小空隙状缺陷等的部分的放电)中产生的带电颗粒的碰撞所致的分子链切断劣化、溅射劣化、因局部温度上升所致的热熔融或热分解劣化、或者因在放电中产生的臭氧所致的化学劣化等错综复杂地出现。在实际的由于局部放电导致劣化的电绝缘材料中，发现其厚度发生减少。

为了防止这样的因局部放电所致的绝缘线的劣化而提出了一种通过向绝缘皮膜中混配颗粒来提高耐电晕放电性的绝缘线。例如提出有：使绝缘皮膜中含有金属氧化物微粒或硅氧化物微粒的绝缘线(参照专利文献1)、或使绝缘皮膜中含有二氧化硅的绝缘线(参照专利文献2)。这些绝缘电线通过含有颗粒的绝缘皮膜来降低因电晕放电所致的侵蚀劣化。然而，这些具有含有颗粒的绝缘皮膜的绝缘电线存在局部放电起始电压下降或皮膜的可挠性下降这样的问题。

还存在得到不产生局部放电的绝缘线、即局部放电的产生电压高的绝缘线的方法。对此可以考虑使绝缘线的绝缘层的厚度增厚、或在绝缘层中使用相对介电常数低的树脂这样的方法。

但是，若增厚绝缘层，则绝缘线变粗，其结果会招致电气设备的大型化。这种情况与近年来在电动机或变压器所代表的电气设备中的小型化要求相悖。例如，具体地说，通过在定子槽中可插入多少根电线来确定电动机等旋转机的性能也并非言过其词，其结果是，近年来要求导体截面积相对于定子槽截面积的比例(占空系数)变得非常高。因此，增厚绝缘层的厚度则占空系数降低，若考虑到所要求的性能则是不优选的。

另一方面，对于绝缘层的相对介电常数，大多数常用作绝缘层材料的树脂的相对介电常数为3～4之间，并没有相对介电常数特别低的材料。另外，实际上考虑到对绝缘层所要求的其他特性(耐热性、耐溶剂性、可挠性等)时，未必总是能够选择相对介电常数低的材料。

作为减小绝缘层的实际的相对介电常数的方法，可以考虑以发泡体形成绝缘层。以往以来，具有导体和发泡绝缘层的发泡电线已经广泛用作通信电线。以往，例如使聚乙烯等烯烃系树脂或氟树脂发泡所得到的发泡电线已熟知，且作为这样的发泡电线，例如在专利文献3中记载有发泡而成的聚乙烯绝缘电线，在专利文献4中记载有发泡而成的氟树脂绝缘电线，在专利文献5中对两者均有记载。

然而，如上所述的以往的发泡电线的皮膜的耐热温度低，耐损伤性也差，因而在这方面尚不能令人满意。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3496636号公报

专利文献2：日本专利第4584014号公报

专利文献3：日本专利第3299552号公报

专利文献4：日本专利第3276665号公报

专利文献5：日本专利第3457543号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的目的在于提供一种优异的绝缘线及其制造方法，所述绝缘线具备高的局部放电起始电压、耐局部放电性、耐热性以及耐磨耗性(耐损伤性)中的所有性质。进一步本发明的目的在于提供一种使用了上述性能优异的绝缘线的电气设备。

用于解决问题的手段

本发明的课题可通过下述的技术方案解决。