[发明专利]绝缘电线、电气设备及绝缘电线的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种绝缘电线、电气设备及绝缘电线的制造方法。

背景技术

变频器(inverter)作为有效的可变速控制装置被安装在许多电气设备上。但是，变频器以数kHz～数十kHz进行转换，对应这些脉冲会产生浪涌电压。对于这种变频器浪涌(inverter surge)，在其传输体系内的阻抗的不连续点、例如所连接的配线的始端或终端等发生反射，结果为，施加有最大为变频器输出电压的2倍的电压。尤其是利用IGBT等高速转换元件产生的输出脉冲的电压陡度高，从而即使连接电缆变短，浪涌电压也高，进而由该连接电缆所引起的电压衰减也小，其结果，产生变频器输出电压近2倍的电压。

在变频器相关设备、例如高速转换元件、变频器马达、变压器等的电气设备线圈中，作为磁导线主要使用为漆包线的绝缘电线。因此，如上所述，在变频器相关设备中，由于施加有该变频器输出电压近2倍的电压，因此对于绝缘电线要求使起因于变频器浪涌的局部放电劣化为最小限度。

通常，所谓局部放电劣化，是指因电绝缘材料的局部放电(存在微小的空隙状缺陷等的局部的放电)所产生的带电颗粒的碰撞所导致的分子链切断劣化、溅射劣化、由局部温度上升所导致的热熔融或者热分解劣化、或因放电产生的臭氧所导致的化学劣化等复杂地生成的现象。实际上，局部放电劣化后的电绝缘材料可观察到其厚度的减少。

为了防止这种因局部放电所导致的绝缘电线的劣化，提出有通过在绝缘皮膜中混配颗粒而提高耐电晕放电性的绝缘电线。例如，提出有在绝缘皮膜中含有金属氧化物微颗粒或硅氧化物微颗粒的绝缘电线(参照专利文献1)、在绝缘皮膜中含有二氧化硅的绝缘电线(参照专利文献2)。这些绝缘电线通过含有颗粒的绝缘皮膜而减少了由电晕放电所导致的侵蚀劣化。然而，这些具有含颗粒的绝缘皮膜的绝缘电线存在其效果不充分、局部放电起始电压降低或皮膜的可挠性降低的问题。

也存在获得不产生局部放电的绝缘电线、即局部放电的产生电压较高的绝缘电线的方法。对此考虑有增加绝缘电线的绝缘层厚度、或在绝缘层使用相对介电常数较低的树脂等方法。

然而，若增加绝缘层的厚度，则绝缘电线变粗，其结果会导致电气设备的大型化。这与近年来以马达或变压器为代表的电气设备的小型化的要求相悖。例如，具体而言，即便认为马达等旋转机的性能是由定子槽(stator slot)中可放入多少根电线来决定也不为过，其结果，近年来，特别要求使导体截面积相对于定子槽截面积的比率(占空系数)提高。因此，增加绝缘层的厚度会降低占空系数，若考虑要求性能则不理想。

另一方面，关于绝缘层的相对介电常数，在常用作绝缘层的材料的树脂中，大部分树脂的相对介电常数处于3～4之间，不存在相对介电常数特别低的树脂。另外，现实中在考虑到绝缘层所要求的其它特性(耐热性、耐溶剂性、可挠性等)的情况下，未必能够选择相对介电常数较低的树脂。

作为减小绝缘层实质的相对介电常数的手段，考虑有以发泡体形成绝缘层，以往以来，将具有导体与发泡绝缘层的发泡电线广泛用作通讯电线。以往众所周知有例如使聚乙烯等烯烃系树脂或氟树脂发泡而获得的发泡电线，具体而言，可列举：发泡而成的聚乙烯绝缘电线(参照专利文献3)、发泡而成的氟树脂绝缘电线(参照专利文献4)等。

然而，这些现有的发泡电线在耐损伤性方面较差，并非可满足作为绝缘电线的性能。

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

发明内容

发明要解决的问题

本发明为了解决上述课题，其课题在于提供一种具备较高的局部放电起始电压以及耐磨耗性(耐损伤性)的优异的绝缘电线及其制造方法。

进而，其课题在于提供一种使用了上述性能优异的绝缘电线的电气设备。

解决课题的技术手段

本发明的课题是通过下述手段而解决的。

(1)一种绝缘电线，其特征在于，该绝缘电线具有：导体；发泡绝缘层，其直接或间接地被覆于上述导体的外周面上、包含具有气泡的热固化型树脂；和外侧绝缘层，该外侧绝缘层位于上述发泡绝缘层的外侧，其包含热塑性树脂，上述热塑性树脂为结晶性树脂时是熔点为240℃以上的热塑性树脂、为非晶性树脂时是玻璃化转变温度为240℃以上的热塑性树脂。