JP2001509313A - 変圧器／リアクトルの製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 空冷又は水冷の変圧器／リアクトルは、及び、巻線が備えられる少なくとも１つの空冷又は水冷の変圧器／リアクトルを同じく有する製造方法に関し、高電圧ケーブル（１１１）と少なくとも１つの付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５，７０，７５）巻線が、変圧器／リアクトルの鉄心脚（２２，２３，２４）の周りに構成される巻線（２，３，４）に巻かれる。

Description

【発明の詳細な説明】 変圧器／リアクトルの製造方法及び装置 技術分野 本発明は、空冷の、あるいは好適には水冷のケーブル巻線電力変換器と、４０ ０ｋＶまでの電圧範囲におけるこのケーブル巻線電力変圧器の製造プロセスに関 する。 発明の背景 現在の電力変圧器は、通常、油で冷却される。ヨークに結合された多くの鉄心 脚からなる鉄心は、巻線（１次、２次、制御）は、油で満たされた閉じられた容 器に漬かっている。コイル及び鉄心で生じる熱は、コイル及び鉄心の内部を循環 する油によって取り除かれ、容器の壁を介して周辺の空気へ熱が伝達される。油 の循環は、油をポンプで循環させるように強制的であっても、油における温度差 による自然によるものであってもよい。循環する油は、空冷式又は水冷式装置に よって外部から冷却される。外部空冷は、強制的であってもあるいは自然対流に よるものであってもよい。油はまた、熱を伝導させるものとしての役割の他に、 高電圧用油冷却変圧器（油入変圧器）における絶縁機能も有する。 乾式変圧器は通常、空気で冷却される。これらは、通常、自然対流によって冷 却されるが、それは、今日の乾式変圧器は低電力負荷に対して使われるからであ る。この技術は、GB 1,147,049に記載されているようなひだ付き巻線を用いて作 られる軸方向冷却ダクト、EP 83107410.9に記載されているような注型用樹脂に 埋め込まれた冷却巻線のための軸方向ダクト及び、SE 7303919-0に記載されてい るようなピーク負荷における十字流ファン（cross-current fans）を使用するこ とに関係している。 冷却要件は、ケーブル巻線電力変圧器にとっては一層大きい。強制対流は、全 ての巻線に対して冷却要件を満足するためになくてはならにものである。自然対 流はケーブル巻線を冷却するのには不十分である。冷却剤への短い熱輸送ルート は重要であり、効率よく冷却剤を輸送することも重要である。従って、全巻線が 十分な量の冷却剤に直接接触することが重要である。 例えばDE-A1-2854520によれば、高度に曲げやすい網ケーブル(plaited cable) を有する樹脂が埋め込まれているコイル、特に、巻線状冷却ダクトに備えられる 整流器部品のための整流コイルが公知である。しかし、特有の電磁問題を有する 高電圧ケーブルが備えられた変圧器／リアクトルを考慮する問題だけではない。 US 5 036 165によれば、半導電性の熱分解ガラスファイバからなる内層及び外 層に備えられる絶縁を有する導体が公知である。半導電性の熱分解ガラスファイ バ層は導体を形成する両方の並列ロッドに接触し、固定子スロット内の絶縁は半 導電性の熱分解ガラスファイバの外層によって囲まれる、とUS 5 066 881に記載 されているように、発電機内の導体に対して絶縁が提供されることもまた公知で ある。熱分解ガラスファイバ材料は、適切であるものとして示されているが、そ れはトリートメント(treatment)を染み込ませた後でも抵抗性が残っているから である。 発明の目的 本発明の目的は、変圧器／リアクトルに対して巻線手順を提供することであり 、それによって付加部材が巻線の各ターン間に形成される１つ又はそれより多い スペースで巻線内に含まれる。付加部材 は必要に応じて選択することができ、気体あるいは液体用の冷却チューブ、所望 に応じて使うことができる空のチューブ、接地装置、安定化合物、機械的スタビ ライザ、ノイズ抑制部材あるいは種々のタイプのトランスデューサであってもよ い。 本発明の別の目的によれば、導入部に記載されているようなタイプの変圧器を 提供することであり、ケーブル巻電力変圧器の空冷又は、好適には水冷を可能に する。本発明は、巻線における各ターンを冷却することを目的としており、巻線 の種々の冷却要件を満たすために冷却剤は正確に分配される。 また、本発明は電力変圧器に油冷却を使うことを取り除くことを目的としてお り、それによって、より低い重量かつより高い充填率になる内部冷却を得ること でき、その結果コストが一層下がることになる。 発明の概要 上記目的は、添付された請求項によって定義される特徴を有する本発明による 方法及び装置によって達成される。 本発明は、ケーブルで巻かれた変圧器鉄心を備える変圧器又はリアクトルに関 係し、そのケーブルは巻線に各ケーブルのターン間の冷却ダクトが備えられるよ うに構成されている。冷却ダクトは、変圧器の全ての巻線のターンを冷却するよ うに水を運ぶように構成される。 本発明による装置では、巻線が、電力配電用に近年用いられている固体押出し 絶縁を有するケーブル、例えばＸＬＰＥケーブル又はＥＰＲ絶縁を有するケーブ ルに対応するタイプであれば好適である。このようなケーブルは、１つ又はそれ より多い撚り線部から成る内側導体と、その導体を囲む内側半導電層と、その内 側半導電層を 囲む固体絶縁層と、その絶縁層を囲む外側半導電層とを備える。このケーブルは 、本明細書においては本質的な特徴であるといえる曲げやすさを有する。なぜな ら、本発明による装置のための技術は、主に巻線システムに基づいており、その システムでは、巻線は組立て中に曲げられる導体で実現されるからである。ＸＬ ＰＥケーブルは通常、直径３０ｍｍのケーブルに対してはおおよそ２０ｃｍの曲 率半径、直径８０ｍｍのケーブルに対してはおおよそ６５ｃｍの曲率半径、に対 応する曲げやすさを有している。従って本願では、「曲げやすい」という用語は 、ケーブルの直径の４倍、好適にはケーブルの直径の８〜１２倍のオーダーの曲 率半径で巻線を曲げるということを言う。 巻線は、曲げられたときや、動作中に熱応力がかかるときでもその特性を維持 するように構成されるべきである。本明細書においては、層は相互の粘着を維持 するということが非常に重要である。層の物質特性は、特に、弾性及び相対的な 熱膨張係数がここでは重大である。ＸＬＰＥケーブルでは、例えば、絶縁層は架 橋された低濃度のポリエチレンであり、半導電層は中にスス及び鉄の粒子が混入 しているポリエチレンである。温度変動の結果生ずる体積変動は、ケーブルの半 径の変化として完全に吸収され、これらの材料の弾性に関係する熱膨張係数の差 が比較的小さいので、各層が互いに離れることなく半径方向に膨張を発生させる ことができる。 上述の材料の組合わせは、単なる例として捉えられるべきである。明示された 状態及び半導電性である状態を満たす他の組合わせ、すなわち、１０^-1〜１０⁶ ｏｈｍ−ｃｍの範囲内の抵抗率、例えば１〜５００ｏｈｍ−ｃｍ又は１０〜２０ ０ｏｈｍ−ｃｍの範囲内の抵抗率を有する組合わせもまた当然発明の範囲内に入 るものである。 絶縁層は、例えば、低濃度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高濃度ポリエチレン（ ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリメチルペン タン（ＰＭＰ）のような固体熱可塑性材料、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）のよ うな架橋材料、又はエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）あるいはシリコンゴムな どのようなゴムから成ってもよい。 内側半導電層及び外側半導電層は、同じ基礎材料から成ってもよいが、スス又 は金属粉末のような導電材料が混入している粒子を有する。 これらの材料の物理特性は、特に、熱膨張係数は、ススあるいは金属粉末が（ 少なくとも本発明で必要とされる導電率を得るために必要な割合で）混合されて いるか否かによる相対的な影響はほとんどない。従って、絶縁層及び半導電層は 実質的に同じ熱膨張係数を有する。 エチレン−酢酸ビニル樹脂／ニトリルゴム、ブチル−グラフト−ポリエチレン 、エチレン−アクリル酸ブチル樹脂、及びエチレン−アクリル酸エチル樹脂もま た、半導電層に適したポリマーを構成できる。 異なるタイプの材料が種々の層においてベースに使われるときでさえ、熱膨張 係数が実質的に同じであることが望まれる。これは、上記で挙げた組合わせでの 場合である。 上記で列挙した材料は、Ｅ＜５００ＭＰａ、好適にはＥ＜２００ＭＰａである ような係数Ｅを有する良好な弾性を有する。この弾性は、層の材料の熱膨張係数 間のわずかな差異は弾性の半径方向において十分に吸収されるので、亀裂あるい はその他のダメージは現れず、層が相互に剥離することはない。層の材料は弾性 的であり、層間の粘着力は少なくとも最も弱い材料と同じ大きさである。 ２つの半導電層の導電率は、各層に沿った電位を実質的に等しくするのに十分 なものである。外側半導電層の導電率は、ケーブルにおける電界を含むのに十分 な大きさではあるが、層の縦方向に誘導される電流に起因する著しい損失を起こ さないほど十分に小さなものである。 それゆえ、２つの半導電層のそれぞれは、１つの等電位面を実質的に構成し、 これらの層はその間の電界を実質的に囲い込むことになる。 もちろん、１つ又はそれより多い更なる半導電層を絶縁層に構成することを妨 げるものは何もない。 本発明による冷却チューブは電気的な絶縁材料から成り、その材料は、例えば 円形「ＸＬＰＥチューブ」の形での架橋ポリエチレンであり、主として熱伝導に よってケーブルから冷却チューブへ熱が運ばれるようにケーブルと互い違いにさ れる。ポリマーチューブ材料を使うことによって、チューブにおける誘導電圧及 び渦電流の問題を回避することになる。それに加えて、ポリマーチューブは金属 チューブよりもかなり曲げやすい。ポリマーチューブは、円形の断面を有する必 要はなく、隣接する４つのケーブルとの間の空間全体を埋めるものであれば、方 形又はその他の断面を有してもよい。各冷却チューブ又はホースを各ケーブル層 に対して出し入れできるようにするために、各ケーブル層は、個別に巻かれ、継 ぎ重ねられてあとで直列に接続される。ケーブルと冷却チューブとの間の空間も また、熱伝導化合物によって充填される。 本発明によれば変圧器鉄心は、気体又は液体、例えばファンからの空気及び／ 又は冷却ダクトに備えられる冷却ブロック内で循環する水で冷却することができ る。考えられ得る冷却剤の別の例としてはヘリウムがある。 本発明はまた、ケーブル巻き変圧器／リアクトルの製造方法及び、この方法に より製造される変圧器／リアクトルに関し、種々のタイプのトランスデューサ、 冷却チューブ、接地装置、安定化合物、機械的スタビライザ、ノイズ抑制部材又 は空のチューブなど、から成る付加的な部材は、ケーブルが変圧器／リアクトル の鉄心脚の周りに巻かれるときに巻線コイル内に巻いてもよい。空のチューブは 、制御又は測定巻線、付加的な磁性材料、更なる巻線などを備えていてもよい。 これらの空のチューブを巻く間は、引きひもを備えてもよい。 図面の簡単な説明 添付の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。 図１は、本発明による三相電力変圧器を概略的かつ部分的には断面で示す図で ある。 図２は、本発明による４つの実施例２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備える鉄心を有 するコイルの断面を概略的に示す図である。 図３は、本発明による付加的な実施例３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆを 備える鉄心を有するコイルの断面を概略的に示す図である。 発明の説明 図１は、低電圧巻線６及び高電圧巻線５をそれぞれ備える三相巻線コイル２， ３，４を備える電力変圧器１を示す図である。三相巻線コイル２，３，４は、鉄 心の鉄心脚２２，２３，２４の周りにそれぞれ巻かれるが、その鉄心脚は鉄心に おける上の方のヨーク及び下の方のヨーク７，８によってコイルの各側面上に結 合されている。このようにして、鉄心脚２２，２３，２４及びヨーク７，８は変 圧器１の全体の鉄心を形成する。 図２は、本発明による変圧器巻線として使用される高電圧ケーブル１１１で巻 かれる電力変圧器の一部分の断面図を示す。高電圧ケーブル１１１は、銅（Ｃｕ ）の多数の撚り線１１２を備え、例えば円形の断面を有している。これらの撚り 線１１２は、高電圧ケーブル１１１の中央に構成される。撚り線１１２の周りに は、第１の半導電層１１３がある。この半導電層１１３の周りには例えばＸＬＰ Ｅ絶縁のような絶縁層１１４がある。この絶縁層１１４の周りには第２の半導電 層１１５がある。それゆえ、本願の「高電圧ケーブル」の概念は、通常は電力配 電用ケーブルの周りを囲むような、アウターシース(outer sheath)を含まない。 高電圧ケーブル１１１は鉄心脚２４の周りに巻かれ、その鉄心脚２４は、ヨーク ７によって変圧器の他の鉄心脚に結合される。 図２による実施例に示されるように、高電圧ケーブルがケーブルで整然と巻か れているとき、スペース８がケーブル間に形成されるが、このスペースは円筒状 のシース表面、すなわち、隣接する４つのケーブル１１１の第２の半導電層１１ ５によって画定される。スペース８は、液相（水が適当である）の冷却剤用の冷 却ダクトが提供されている。このダクトは、図に示されるような４つの方法のど の設計でもよい。 変圧器の第１の実施例は、２ａのような設計であり、架橋ポリエチレンの円筒 冷却チューブ９（ＸＬＰＥチューブ）が備えられており、そのチューブは熱伝導 化合物として作用するスペース剤１０によって囲まれている。スペース剤１０は 、冷却チューブ９と各ケーブル１１１の円筒状のシース表面との間のスペース８ を完全に充填している。 変圧器の第２の実施例は、２ｂのような設計であり、方形冷却チ ューブ１１が備えられており、これもまた架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥチューブ ）から成り、熱伝導化合物として作用するスペース剤１０によって囲まれている 。スペース剤１０は、冷却チューブ１１と各ケーブル１１１との間のスペース８ を完全に充填している。冷却チューブ１１の方形の形状は、冷却目的のスペース ８をより一層利用しやすくしている。 変圧器の第３の実施例は、２ｃのような設計であり、凹型方形冷却チューブ１ ２が提供されており、その側面は、円筒ケーブルと同じ曲線形状を有している。 この形状は、第２の実施例と比較して冷却チューブ１２とケーブルとの間の残り の空間を更に最少にする。この実施例でもまた、冷却チューブ１２は架橋ポリエ チレン（ＸＬＰＥチューブ）から成り、熱伝導化合物として作用するスペース剤 １０によって囲まれている。スペース剤１０は、冷却チューブ１２と各ケーブル １１１との間のスペース８を完全に充填している。 上述のこれら３つの実施例全てにおいては、冷却水という形での冷却剤は、冷 却チューブ９，１１，１２を流れる。しかし、ヘリウムのような気体冷却剤もま た可能である。他のタイプの液体がチューブに含まれることも可能である。 変圧器の第４の実施例は、２ｄのような設計であり、架橋ポリエチレンの方形 挿入チューブ１４内（ＸＬＰＥチューブ）にペアで通っている円筒状ＸＬＰＥチ ューブ１３が提供されている。このＸＬＰＥチューブ１３は、挿入チューブ１４ 内のスペース剤１０によって囲まれている。この挿入チューブ１４もまた、冷却 チューブ９と各ケーブル１１１との間のスペース８を完全に充填するスペース剤 １０によって囲まれている。スペース剤１０は、挿入チューブ１４の内側及び外 側の両方において熱伝導化合物として作用する。 上述の実施例全てにおけるスペース剤の形としての熱伝導化合物 は、酸化アルミニウムのような熱伝導充填材で充填される一成分型又は二成分型 の硬化シリコンゴムから成る。非硬化状態での材料は、高い剪断速度（ポンプで きる）のときは液体で、静止しているときはペースト状であるという流動特性を 有する。 本発明による第１の手順では、まず化合物をケーブル上に吹き付け、その後、 巻かれたケーブルのターンの間に形成される溝に冷却チューブ９，１１，１２又 は挿入チューブ１４が設置される。新鮮な化合物がチューブ９，１１，１２又は 挿入チューブ１４上に吹き付けられ、ケーブルの別のターンが巻かれるなどする 。巻線ドラムは巻いている間は回転するが、スペース剤１０が流れ出さないよう に静止させてもよい。 本発明の第２の手順は、硬化シリコンゴム化合物は、冷却チューブ９，１１， １２又は挿入１４の周りのスペース剤として鋳造あるいは押出し加工される。硬 化された化合物は、巻いている間、ケーブル間の残ったスペースを充填するため に型どられるようなコンシステンシィー（粘稠度）（粘土でかたどるのと類似） を有する。 更に、図２によれば、鉄心はヨーク７及び鉄心脚２４が備えられ、そのヨーク は縦の冷却チャネル１５が備えられる。 冷却要件は巻線によって異なり、従って種々の冷却チューブの液体の流れもま た異なる。高電圧巻線に近く位置するチューブにおける場合よりも低電圧巻線に 近く位置するチューブにおける場合の方が、一般に速い流れが必要とされている 。正しい流れの分布を得るために、チューブは、異なる直径を有しても、異なる 直列結合及び並列結合で接続されてもよい。 ポリマー冷却チューブは、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ フッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンあるいは充填及び強化されたエ ラストマーなどのような多くの材料から 製造することができる。これらの高濃度のポリエチレンの中では、ＨＤＰＥは、 その濃度が増えるほど熱伝導率が増加するので、好適である。ポリエチレンが、 過酸化分離(peroxide-splitting)、シラン架橋あるいは放射架橋によって得るこ とができる架橋である場合、増加する温度に対して圧力に耐える能力は増し、そ れと同時に、応力腐食の危険が消滅する。 その一方でチューブとケーブルとの間の熱抵抗は高すぎるので、チューブは埋 め込まなければならない。チューブと巻線との間の熱伝が増加するために、スペ ースは架橋できる鋳造化合物で充填される。これは、低い粘性を有するポリマー から成ってもよく、したがって、化学反応によって非液体化合物へ変換されるよ うなスペースに注入される前に高い濃度の熱伝導充填物で充填されてもよい。適 切な化合物の例としては、アクリル、エポキシ、不飽和ポリエステル、ポリウレ タン、及びシリコンがあり、後者は毒性がないので好適である。熱伝導充填物は また、アルミニウム、マグネシウム、鉄あるいは亜鉛の酸化物、ボロンあるいは アルミニウムの窒化物、炭化ケイ素を備えてもよい。例えばアルミニウム酸化物 とシリコンとの混合物、すなわち、プラチナ触媒があるところでポリジメチルシ ロキサン水素と反応するビニル基を有するポリジメチルシロキサンは、ＸＬＰＥ チューブと巻線との間のスペースへ超過圧力で押し込まれ、その後、水素原子が ビニル基に結合することによって硬化が生じる。 図３は、図２に対応した絵を示しているが、ここでは、冷却チューブは、他の タイプの部材によって組み合わされるか又は置き換えられる。この図は、どの部 材が高電圧ケーブル１１１と一緒に巻かれるのが適しているかを示している。高 電圧ケーブルは、図２における実施例として説明されたものと同じ形状である。 また、変圧器 ／リアクトルの鉄心は、図２に示されるものと同類である。 図の３ａは、高電圧ケーブル１１１と一緒に巻かれて設置された空の中空管状 部材５０の形での付加部材を示す図である。このチューブ５０もまたスペーサ１ ０によって囲まれており、その場合、スペーサ１０は熱伝導化合物として作用し てもよいが、付加部材に対して適切な他の特性が与えられてもよい。チューブ５ ０は、種々の化合物を、例えば制御又は測定のための更なる巻線のような巻線に 挿入することができるようになっている。他の実施例においては、磁気材料をチ ューブに挿入してもよく、それによって変圧器／リアクトルの電気特性及び／又 は磁気特性が変わる。高電圧ケーブル１１１と同じタイプの更なる巻線で「縫う 」こともまた可能である。巻線を挿入するこのような方法では、例えば石鹸水の ような適切な薬品でチューブは滑らかにされる。種々の構成要素をチューブ５０ へ挿入するのを容易にするために、１つ又はそれより多い引きひも５１が備えら れる。 別の実施例がこの図において３ｂとして例示されており、付加部材が、接地部 材５５として設置されている。これはこの図では楕円形であるが、もちろん異な る断面形状を有していてもよい。 図の３ｃに例示されているさらに別の実施例によれば、付加部材は安定化合物 ６０という形であるが、その部材はスペーサ１０よりは硬く保管時の室温におい てさえ画定されている形状を有している。 図の３ｄは、機械的スタビライザ６５という形での付加部材を有する実施例を 示しており、この部材はゆるやかに弧の形状をしたパーツから、あるいは巻き込 まれ得るようなワイヤとして作られてもよい。 図の３ｅは、ノイズ抑制部材７０という形での付加部材を有する 実施例を示しており、この部材は、機械的な振動を吸収するために星状の形状で ある。 図の３ｆは、電気トランスデューサ７５という形での付加部材を有する実施例 を示しており、この部材は巻線に巻かれる。トランスデューサもまた導体に備え られており、図示はしないが、計算、評価及び制御のための装置に接続されてい る。 上述の全ての実施例においては、スペーサ１０は各付加部材と周りの高電圧ケ ーブル１１１との間のスペース８を完全に充填している。 本発明は示された例により限定されるものではない。いくつかの変形例が本発 明の範囲内で可能である。図２、３において示されるように、ケーブルは対照的 に設置される必要はなく、この場合では隣接する巻線間のスペースは種々の容貌 を呈しており、そして、付加部材はスペースの形状に適応されなければならない 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 キランデル，グンナール スウェーデン国，エス―723 43 ベース テロース，ステントルプスガタン 16 ア ー (72)発明者 ホルムストローム，ゴーラン スウェーデン国，エス―191 63 ソレン トゥナ，ティステルベーゲン 22 ゲー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの巻線を有する空冷又は水冷の変圧器／リアクトルの製造 方法であって、前記巻線は、少なくとも１つの実導体（１１２）を備える絶縁電 気導体を有する高電圧ケーブル（１１１）を備え、前記実導体（１１２）を囲ん で構成され、半導電特性を有する第１の層（１１３）と、該第１の層（１１３） を囲んで構成される固体絶縁層（１１４）と、該固体絶縁層（１１４）を囲んで 構成され、半導電特性を有する第２の層（１１５）とを備え、前記変圧器／リア クトルは、前記高電圧ケーブル（１１１）が前記変圧器／リアクトルの鉄心脚（ ２２，２３，２４）の周りに巻かれるときに、前記巻線（２，３，４）内に巻か れる少なくとも１つの付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６ ０，６５，７０，７５）で設計されることを特徴とする変圧器／リアクトルの製 造方法。 ２．ａ）ケーブルの第１の層が巻かれるステップと、 ｂ）付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５，７０ ，７５）が巻かれ又はつけられるステップと、 ｃ）コイル全体が完全に巻かれるまで、前記ステップｂ）及びｃ）が繰り返さ れてケーブルの付加層が巻かれるステップとを特徴とする請求項１に記載の方法 。 ３．前記付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５， ７０，７５）が巻かれ又はつけられると同時に前記高電圧ケーブルが巻かれるこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ４．前記付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５， ７０，７５）が巻かれ又はつけられる前に、スペーサ（１０）が前記巻線に設置 されることを特徴とする請求項２又は３ に記載の方法。 ５．前記付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５， ７０，７５）が巻かれ又は付けられた後にもまた、スペーサ（１０）が前記巻線 に設置されることを特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．冷却チューブ（９，１１，１２，１３）が前記巻線に付加部材として巻か れることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。 ７．単一の中空部材（５０）、接地部材（５５）、安定化合物（６０）、機械 的スタビライザ（６５）、ノイズ抑制部材（７０）又は電気トランスデューサ（ ７５）が、前記巻線に付加部材として巻かれることを特徴とする請求項１〜５の いずれか一項に記載の方法。 ８．水が前記冷却チューブ（９，１１，１２，１３）を通じて流れることを特 徴とする請求項６に記載の方法。 ９．ａ）ケーブルの前記第１の層が巻かれた後に、前記巻線のターン間に形成 されるスペースの間に熱伝導化合物（１０）が吹き付けられるステップと、 ｂ）前記冷却チューブ（９，１１，１２）又は絶縁チューブ（１４）が前記巻 線ターン間に形成されたスペースに巻かれた後に、前記冷却チューブ（９，１１ ，１２）又は絶縁チューブ（１４）上に更なる熱伝導化合物（１０）が吹き付け られるステップとを特徴とする請求項８に記載の方法。 １０．ａ）ケーブルの前記第１の層が巻かれた後、熱伝導化合物（１０）に押 し出され又は埋め込まれた冷却チューブ（９，１１，１２）又は絶縁チューブ（ １４）が前記ケーブル上を巻かれるステップと、 ｂ）ケーブルの前記第２の層が別のターンで巻かれるとき、前記熱伝導化合物 （１０）は前記ケーブルに隣接するように形作られるステップとを特徴とする請 求項８に記載の方法。 １１．少なくとも１つの巻線を有する空冷又は水冷の変圧器／リアクトル（１ ）であって、前記少なくとも１つの巻線は前記変圧器／リアクトルの鉄心脚（２ ２，２３，２４）に巻かれる変圧器／リアクトルにおいて、前記巻線（２，３， ４）は、少なくとも１つの実導体（１１２）を備える絶縁電気導体を使って実現 され、前記実導体を囲んで構成され、半導電特性を有する第１の層（１１３）と 、該第１の層（１１３）を囲んで構成される固体絶縁層（１１４）と、該固体絶 縁層（１１４）を囲んで構成され、半導電特性を有する第２の層（１１５）とを 備え、この装置は、前記巻線（２，３，４）内に巻かれる少なくとも１つの付加 部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０，６５，７０，７５）を 備えることを特徴とする変圧器／リアクトル。 １２．前記高電圧ケーブル（１１１）は円筒状の形状であることを特徴とする 請求項１１に記載の変圧器／リアクトル。 １３．巻線を作る手順の間に各ケーブル（１１１）間に形成されるスペース（ ８）に、少なくとも１つの付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５ ，６０，６５，７０，７５）が設置されることを特徴とする請求項１１又は１２ に記載の変圧器／リアクトル。 １４．前記付加部材は、巻線を作る手順の間に各ケーブル（１１１）間に形成 されるスペース（８）に設置される少なくとも１つの冷却チューブ（９，１１， １２，１４）と、該冷却チューブ（９，１１，１２，１４）の間に残される前記 スペース（８）と、熱伝導化合物（１０）で充填される前記ケーブルとから成る ことを特徴と する請求項１１又は１２に記載の変圧器／リアクトル。 １５．円形の断面を有する冷却チューブ（９）が、前記スペース（８）に設置 されることを特徴とする請求項１４に記載の変圧器／リアクトル。 １６．方形の断面を有する冷却チューブ（１１）が、前記スペース（８）に設 置されることを特徴とする請求項１４に記載の変圧器／リアクトル。 １７．凹型の側面を有する方形冷却チューブ（１２）が、前記スペース（８） に設置されることを特徴とする請求項１４に記載の変圧器／リアクトル。 １８．前記冷却チューブ（１３）は充填材（１０）を含む挿入チューブによっ て囲まれることを特徴とする請求項１４に記載の変圧器／リアクトル。 １９．前記付加部材は、各ケーブル（１１１）間のスペース（８）に備えられ る、単一の中空部材（５０）、接地部材（５５）、安定化合物（６０）、機械的 スタビライザ（６５）、ノイズ抑制部材（７０）及び電気トランスデューサ（７ ５）から成り、前記付加部材（９，１１，１２，１３，１４，５０，５５，６０ ，６５，７０，７５）とケーブルとの間に残される前記スペース（８）は熱伝導 化合物（１０）で充填されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の変圧 器／リアクトル。 ２０．前記熱伝導化合物（１０）は、高い剪断速度では低い粘性を持ちそれ以 外ではペースト状であることを特徴とする請求項１４〜１９のいずれか一項に記 載の変圧器／リアクトル。 ２１．前記熱伝導化合物（１０）は、熱伝導充填材に備えられる一成分型又は 二成分型の硬化シリコンゴムから成ることを特徴とする請求項２０に記載の変圧 器／リアクトル。 ２２．前記充填材は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素又は炭化ケイ素のいずれ かから成ることを特徴とする請求項１４〜２１のいずれか一項に記載の変圧器／ リアクトル。 ２３．前記冷却チューブ（１３）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブ テン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン又は充填及び強化さ れたエラストマーなどの誘電材料から成ることを特徴とする請求項１４〜１８、 ２０〜２２のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ２４．前記冷却チューブ（１３）は、高濃度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から製 造されることを特徴とする請求項１４〜１８、２０〜２３のいずれか一項に記載 の変圧器／リアクトル。 ２５．前記冷却チューブは、架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）から製造されるこ とを特徴とする請求項１４〜１８、２０〜２４のいずれか一項に記載の変圧器／ リアクトル。 ２６．前記高電圧ケーブル（１１１）は、複数の撚り線部（１１２）を有する 導体と、該導体を囲む半導電層（１１３）と、該内側半導電層を囲む絶縁層（１ １４）と、該絶縁層を囲む外側半導電層（１１５）とを備えるタイプであること を特徴とする請求項１１〜２５のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ２７．前記高電圧ケーブル（１１１）は、２０〜２５０ｍｍの範囲の直径と４ ０〜３０００ｍｍ²の範囲の導体領域とを有することを特徴とする請求項２６に 記載の変圧器／リアクトル。 ２８．前記絶縁された導体又はケーブル（１１１）は曲げやすいことを特徴と する請求項１１〜２７のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ２９．前記絶縁された導体又はケーブル（１１１）が曲げられたときでも、各 前記層（１１３，１１４，１１５）が互いに粘着する ように構成されることを特徴とする請求項２８に記載の変圧器／リアクトル。 ３０．前記巻線の少なくとも２つの隣接した層（１１３，１１４，１１５）は 、実質的に同じ大きさの熱膨張係数を有することを特徴とする請求項１１〜２９ のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ３１．前記変圧器／リアクトルを冷却するように設計される全ての冷却剤は、 気体又は液体の形で、前記冷却チューブ（１３）を通じて流れるように構成され ることを特徴とする請求項１４〜３０のいずれか一項に記載の変圧器／リアクト ル。 ３２．前記巻線は、曲げやすく、内側半導電層によって囲まれる電気導電性鉄 心と、前記内側半導電層を囲む固体材料の絶縁層と、該絶縁層を囲む外側半導電 層とを備え、これらの層は互いに付着していることを特徴とする請求項１１〜３ １のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ３３．各前記層は、動作中の温度変動によって生じる各前記層の体積変動を材 料の弾性によって吸収することができる弾性及び熱膨張係数の関係を有する材料 であり、各前記層が動作中に生じる温度変動時に互いに粘着を維持することを特 徴とする請求項１１〜３２のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ３４．各前記層の材料は、好適には５００ＭＰａより小さい、より好適には２ ００ＭＰａよりも小さいＥ係数を有する高い弾性を有することを特徴とする請求 項１１〜３３のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ３５．各前記層の材料の熱膨張係数は、実質的に同じ大きさであることを特徴 とする請求項１１〜３４のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。 ３６．各前記層間の粘着は、少なくとも最も弱い材料と同じ大きさのオーダー であることを特徴とする請求項１１〜３５のいずれか一項に記載の変圧器／リア クトル。 ３７．各半導電層は、本質的に等電位面を構成することを特徴とする請求項１ １〜３６のいずれか一項に記載の変圧器／リアクトル。