JP2001509314A - スペーサを設けた巻線 - Google Patents

スペーサを設けた巻線

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Abstract

(57)【要約】 巻線3は他方の上部に放射状に位置する巻線として形成され、この巻線3は外側の半導体層115よりなる高電圧ケーブル111を備え、巻線3は巻線の各々の同心状に配置されたスペーサ8,9によって分離され、当該スペーサは半導体層115の高電圧ケーブル111に接続された接地部材11,17,18,28よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】 スペーサを設けた巻線 技術分野 本発明は、空気冷却してテーブルを巻き付けた電力変圧器の巻線、またはリア クトルの巻線に関し、機械的に一貫した巻線構造で空気冷却および接地を可能に するため、前記巻線にケーブル巻線間のスペーサを設ける。 背景技術 現代の電力変圧器は、通常、オイルで冷却される。変圧器には、ヨークで接合 した数本の芯脚で構成された芯と、コイル(1次、2次、調整)を形成する巻線 とを設け、これをオイルを充填した密閉容器に浸漬する。コイルおよび芯に発生 した熱は、コイルおよび芯を通って内部で循環するオイルによって除去され、こ れは容器の壁を介して熱を周囲の空気に伝達する。オイルは、オイルを周囲に給 送して強制的に循環させるか、オイルの温度差によって自然に循環させる。循環 オイルは、空冷または水冷の配置構成により外部で冷却される。外部の空冷は、 強制的に実行さるか、自然対流により実行される、あるいはその両方で実行され る。オイルは、熱の伝達物としての役割以外に、高圧のオイル冷却変圧器で絶縁 機能も有する。 乾式変圧器は、通常、空気冷却される。今日の乾式変圧器は低電力負荷で使用 されるので、これは通常、自然対流で冷却される。本発明のテクノロジーは、英 国特許第1,147,049号に記載されたようにひだを入れた巻線によって作成した軸 方向の冷却ダクト、欧州特許第83107510.9号に記載されたように注型樹脂に埋め 込んだ巻線を冷却する軸方向のダクト、およびSE 7303919-0に記載されたような ピーク負荷での横流ファンの使用に関する。 高圧ケーブルの巻線を使用することにより、既存の乾式電力変圧器より高電力 を有する乾式変圧器を構築することが可能であるので、これらの新しい電力変圧 器は、より効率的な冷却を必要とする。したがって、巻線全ての冷却要件を満足 するため、強制対流が必要である。冷却剤への熱の伝達経路が短いことが重要で あり、冷却剤へ効率的に伝達することも重要である。したがって、全ての巻線が 十分な量の冷却剤と直接接触することが重要である。 従来通りの電力変圧器には、短絡力に対する巻線の安定性を確保するため、特 殊なリングも設けてある。巻線はまた、ユニットとして芯に組み付ける。したが って、一連の圧力板をバリア・シリンダに取り付け、これにクランプする。アセ ンブリ全体を、下部スペーサ・リングと整列させて取り付ける。巻線にプレスト レスを与えるため、圧縮リングを芯ヨークと巻線の間に配置する。したがって、 短絡力は、鉄芯自体のヨークと積層を保持するクランプに吸収されるはずである 。 巻線をリアクトルに使用して、無効電力を補償する場合は、鉄芯なしで巻線コ イルを作成してよい。この場合、巻線はコイルのみで構成される。 米国特許第5 036 165号により、半導体熱分解グラスファイバの内部および外 部層を設けた絶緑体を有する導体が知られている。また、ダイナモエレクトリッ ク機械の導体に、例えば米国特許第5 066 881号に記載されているような絶縁体 を設け、ここで半導体熱分解グラスファイバ層は、導体を形成する平行な棒の両 方に接触し、固定子スロット内の絶緑体が半導体熱分解グラスファイバの外部層 に囲まれていることが知られている。熱分解グラスファイバ材労が適切とされる のは、含浸処理後にも抵抗率を維持するからである。 発明の目的 本発明の目的は、高圧ケーブルを備えた電力変圧器またはリアクトルに新タイ プの巻線を提供することである。 絶縁材を有する巻線を備えた従来通りの電力変圧器とは異なり、本発明の電力 変圧器には、ケーブルの外側の電位をほぼなくし、無効電流を減少させるために 接地された外部半導体層を有する高圧ケーブルという形態で、巻線が設けてある 。 この層の接地は、高圧ケーブルに外部半導体層を設けることにより、本発明に 従って解決される。巻線に軸方向のプレストレスを与え、したがって巻線の短絡 力の問題を解決するよう意図され、これにより例えば変圧器で力を吸収するクラ ンプが必要なくなるよう配置されたスペーサを、巻線に設ける。 本発明によるスペーサの目的は、多数の接地点で巻線の全巻のために巻線の外 部半導体を効率的に接地することである。各ケーブルと同様、変圧器の巻線には 無効電流が存在する。これらの無効電流は外部半導体層を流れ、半導体に沿って 電圧を分配する。電圧を外部半導体で安全なレベルまで低下させるため、2つの 接地点間の距離は比較的短くなければならない。電力変圧器に使用可能な周波数 (50/60Hz)の場合、接地距離(2つの接地点間の距離)は最大数メート ルである。したがって、スペーサの一つの任務は、外部半導体と接地されたスペ ーサとを電気的に接触させることである。 インパルス電圧、つまり過渡電流のためには、電圧パルスの周波数内容がこれ より高いので、接地距離をさらに短くする必要がある。インパルス接地に必要な スペーサは、特に良好な接点を有する必要がない。外部半導体とスペーサの金属 部分との間に、小さい空気ギャップがあってもよい。インパルス電圧が現れると 、外部半導体の電圧は(無効電流により)、外部半導体とスペーサの金属部分と の間の空気ギャップに火花を生じるのに十分なほど高くなる。火花は、外部半導 体とスペーサの金属部分の間に接地接点を生じる。 (例えばステンレス鋼の)スペーサの金属部分の任務は、外部半導体からの接 地電流を全て集めることである。したがって、スペーサを接地することにより、 巻線の良好な接地が達成される。 このように、巻線は機械的にコンパクトで均等に接地され、短絡力などの負荷 を、変圧器の溶液中にある鉄真に力を伝達することなく、吸収できる巻線パッケ ージとして構築される。 本発明は、巻線の各巻の間に軸方向の円筒形ダクトを設け、巻線の様々な冷却 要件を満足するよう、冷却剤を正しく分配することも目的とする。円筒形ダクト は、コイルを巻き付ける時にスペーサを挿入することによって生成することがで きる。冷却流はファンによって獲得され、スペーサは、個々の巻線の冷却要件を 満たす流れをダクト内に生成するような寸法にされる。 本発明の変圧器構造の別の利点は、ケーブル工場においてケーブル・ドラム上 に巻線を予め組み付け、後に現場で鉄芯に組み付けることができることである。 これは、このようなタイプの変圧器の生産技術にとって大きな改良点である。 発明の概要 本発明は電力変圧器またはリアクトルの巻線に関する。巻線は、磁気材料の芯 に巻き付けることができる高圧ケーブルを備える。巻線には、軸方向の円筒形冷 却ダクトを生成するために、軸方向に延びて、半径方向に巻線の各ケーブルの巻 を分離する幾つかのスペーサを設ける。 したがって、本発明の一つの実施形態によると、巻線は、軸方向の円筒形冷却 ダクトが、重ねられた巻線の各巻の間にあるよう配置され、前記ダクトはコイル を巻く間に挿入されたスペーサによって生成される。実施形態は、軸方向の円筒 形ダクトを通して空気を移送するファンも含む。巻線ごとに冷却要件が異なるの で、個々の軸方向ダクトの冷却要件を満足するよう、同じ圧力低下時に冷却剤に 流れを分配するため、スペーサの寸法を決める。 本発明によるスペーサは、軸方向に巻線を合わせてクランプし、機械的短絡力 を吸収できる均一な巻線パッケージを形成し、ケーブルの最も外側の層への接地 接続部も構成するよう、配置構成される。本発明によるケーブルには、巻線の表 面にゼロ電位を達成するため、接地しなければならない表面に半導体層を設ける 。スペーサには、巻線に生じることがある振動を吸収する弾性層も配置される。 本発明による有利な実施形態は、巻いた後も巻線に残る永久的なスペーサと、 巻き取り手順の間に使用され、巻き取りが完了すると除去される一時的スペーサ を有するよう設計される。 半径方向に巻線の巻を分離する一時的スペーサは、以下の機能を満たす。 1)巻線の一部を形成するケーブルを巻く間、スペーサは、一時的スペーサと 永久的スペーサが両方とも、ケーブルの剛性のために比較的大きい力/トルクが 巻線位相にかかっても、全周に沿って巻線の巻が半径方向に正しく間隔をあけて いることを保証しなければならない。スペーサの間隔があきすぎると、巻線の巻 が円形ではなく多角形に似てくる。使用する個々のスペーサの支持表面が小さい 場合、できる限り多くのスペーサが必要になるか、支持表面が大きいスペーサが 必要になる。 2)作動中、永久的スペーサは巻線の巻間の間隔を維持して冷却剤が通過でき るようにし、これが可能な限り効率的に冷却できるようにする任務を有する。こ の任務のため、永久的スペーサは、スペーサ自体の占有する断面積が大きすぎて 、冷却剤の流れを劣化させることがないよう、比較的大きい間隔をあけるとよい 。例えば短絡力に関して、巻線の機械的安定性のため、少数のスペーサしか必要 ではない。 本発明の有利な実施形態によると、この問題はスペーサの一部、例えば交互の スペーサを一時的な性質にし、巻線の製造後に取り外せるようにすることで解決 される。これは、幾つかの方法で達成することができる。つまり、これらのスペ ーサに楕円の断面を設けて、楕円の長軸を製造中には半径方向にし、次に90° 回転させて引き出せるようにするか、空気または水のような流体で膨張可能にし 、これを組立後に取り出すか、引き込み式のかえしを設ける。 ケーブルに対して小さい支持表面を有する一時的スペーサを備えた実施形態で は、その十分な部分を永久的スペーサの間に配置して、巻線の巻が円形ではなく 多角形に似るのを防止するとよい。支持表面が大きい一時的スペーサを設けた実 施形態では、これより少ない、場合によっては1つまたは2つのスペーサで十分 である。 本発明による電力変圧器では、巻線はXLPEケーブルのように、現在配電に 使用されているタイプの固体押出し絶縁体を有するケーブル、またはEPA絶縁 体を有するケーブルに相当するタイプであることが好ましい。このようなケーブ ルは、1つ以上の撚り線部品で構成された内部導体、導体を囲む内部半導体層、 内部半導体層を囲む固体絶縁層および絶縁層を囲む外部半導体層を備える。この ようなケーブルは可撓性であり、これはこの状況では非常に重要な特性である。 というのは、本発明による装置のテクノロジーが、主に、巻線が組立中に曲げら れる導体で実行される巻線システムをベースとするからである。XLPEケーブ ルは、通常、直径30mmのケーブルの場合は約20cmの曲率半径に、直径8 0mmのケーブルの場合は約65cmの曲率半径に相当する可撓性を有する。本 出願では、「可撓性」という用語は、巻線がケーブル直径の4倍、好ましくはケ ーブル直径の8倍から12倍のオーダーで曲率半径まで撓むことができることを 示す。 巻線は、使用中に曲げられ、熱応力がかかった場合でも、その特性を維持する よう構築するとよい。ケーブルの層が、互いに対する付着力を保持することがき わめて重要である。ここでは層の材料特性、特にその弾性および相対熱膨張率が 非常に重要である。例えばXLPEケーブルでは、絶縁層が架橋低密度ポリエチ レンであり、半導体層が、煤および金属粒子を混合したポリエチレンである。温 度変動の結果生じる体積の変動は、ケーブルの半径の変化として完全に吸収され 、これらの材料は弾性に対して層の熱膨張率の差が比較的わずかであるので、層 が互いから離れることなく半径方向に膨張することができる。 上述した材料の組合せは、例証にすぎないと考えられる。規定された状態を満 たす他の組合せ、および半導性である、つまり抵抗率が10-1〜10-6Ωcm、 例えば1〜500Ωcmまたは10〜200Ωcmの範囲である状態も、当然、 本発明の範囲に入る。 絶緑層は、例えば低密度ポリエチレン(LDPE)、高密度ポリエチレン(H DPE)、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)などの固体熱可塑性材料、架橋ポリエチレン(XLPC)などの架 橋材料、またはエチレンプロピレンゴム(EPR)またはシリコンゴムなどのゴ ムで構成することができる。 内部および外部半導体層は、同じ基本的材料でもよいが、煤や金属粉などの導 電材料の粒子が混入される。 これらの材料の機械的性質、特にその熱膨張率は、煤または金属粉が混入され ているか否かには、少なくとも本発明により必要な導電性を達成するのに必要な 割合では、それほど影響されない。したがって、絶縁層および半導体層は、ほぼ 同じ熱膨張率を有する。 エチレン酢酸ビニル共重合体/ニトリル・ゴム、ブチルインプ・ポリエチレン 、エチレン酢酸ブチル共重合体およびエチレンエチルアクリレート共重合体も、 半導体層の適切な重合体を構成することができる。 種々の層のベースとして異なるタイプの材料を使用する場合でも、その熱膨張 率がほぼ同じであることが望ましい。上に挙げた材料の組合せは、これに当ては まる。 上に挙げた材料は弾性が比較的良好で、弾性率がE<500MPa、好ましく は<200MPaである。弾性率は、層の材料の熱膨張率にわずかな差があって も、ひび割れや他の損傷が現れず、層が互いから剥離しないよう、半径方向の弾 性率に吸収されるのに十分である。層の材料は弾性であり、層間の付着力は、少 なくとも最も弱い材料と同じ大きさである。 2つの半導体層の導電性は、各層に沿って電位をほぼ等しくするのに十分であ る。外部半導体層の導電性は、ケーブル内に電界を含むのに十分なほど大きいが 、層の縦方向に誘導された電流によって有意の損失が生じることがないほど十分 に小さい。 したがって、2つの半導体層はそれぞれ、基本的に1つの等電位表面を備え、 これらの層はその間に電界をほぼ封じ込める。 言うまでもなく、絶縁層内に1つまたは複数の追加の半導体層を配置するのは 差し支えない。 図面の簡単な説明 次に、本発明について、特に添付図面類を参照しながら、さらに詳細に述べる 。 図1は、コイルを通して軸方向に延在する本発明によるスペーサを示す、変圧 器コイルの中央を通る軸方向概略断面図を示す。 図2は、図1の線A−Aに沿った、本発明によるスペーサを設けた巻線コイル の断面図である。 図3は、図1の断面に対応する別の詳細な断面図である。 図4は、本発明によるケーブルとの接触点におけるスペーサの断面図を示す。 図5は、スペーサの一つの実施形態の上端部を示す。 図6は、スペーサの一つの実施形態の下端部を示す。 図7は、本発明による一時的スペーサの第1の実施形態を示す。 図8は、圧縮時の図7のスペーサを示す。 図9は、拡張時の図7のスペーサを示す。 図10は、本発明による一時的スペーサの第2の実施形態を示す。 図11は、端部から見た図10のスペーサを示す。 図12は、本発明による一時的スペーサの第3の実施形態を示す。 発明の説明 図1は、下端板4で始まり上方向に巻き付けられ、螺旋状に配置された巻線3 を有する巻線コイル2を設けた電力変圧器1の断面図を示す。巻線は、互いに接 続してもよいが、そうする必要はない。図に示す実施形態には、様々なケーブル 著計の様々な巻線が含まれる。図に示すように、ケーブルの巻によってケーブル 直径が異なるため、コイルの各巻線の軸方向の位置にぴったり入れるため、各巻 線には軸方向のスペーサa、b、cを設ける。幾つかのスペーサ8、9を巻線の 各巻5、6、7間に挿入する。第1スペーサ8を第1巻5と第2巻6との間に挿 入する。第2スペーサ9を、第2巻6と第3巻7との間に挿入し、以下同様とな る。各スペーサ8、9は下端板4にクランプされ、クランプ手段10によって上 部導電性支持板11に締め付けられる。図1から分かるように、第1スペーサ8 は、例えば第2スペーサより太く、巻線の巻間に生成されるダクトが広くなる。 巻線コイルは鉄芯とは関係なく変圧器の部品を構成し、発生する短絡力を全て補 償するために、鉄芯で支持する必要がない。巻線構造は、「窓」で鉄芯と接触し てもよいが、そうする必要はない。巻線コイル2は鉄芯の脚部12を囲み、脚部 はその下端および上端で、別の脚部(図示せず)と接触できるようヨーク13に 接続される。 スペーサ8、9は、断面が円筒形または長方形であり、少なくとも一方端にナ ットとねじまたは楔構成の形態のクランプ手段を設ける。図2で分かるように、 スペーサ8、9は、鉄芯の脚部12から半径方向外側に配置され、支持板11が スポークのように配置される。好ましい実施形態では、巻線コイル2の周囲に配 置される支持板11の数は12であるが、これは巻線のサイズに応じて8から1 6の間で変化してよい。このタイプの巻線コイルでは、各「スポーク」を通して 、5つのスペーサが半径方向に配置される。スペーサ8、9は、半径方向に配置 された各巻線5、6、7間に、軸方向の円筒形冷却ダクト13、14も形成する 。空気がダクトを通ってファン(図示せず)によって圧縮されることから、巻線 の巻が空気冷却される。スペーサ8、9は、巻線コイル2の全体に配置され、軸 方向に延びる。コイルを巻き付ける間に、スペーサを巻線の巻間に挿入する。 したがって、各巻線コイルは冷却ダクトに囲まれ、その内側に低温の空気が流 れるように配置される。冷却要件は巻線によって異なり、これは同心円ダクトで 冷却剤の流れが異なることを示唆する。ダクトを正確に冷却するために、上述し たように、ダクト半径方向に様々な寸法で配置される。圧力低下は、所望の冷却 分布を達成するため、ダクト全てにわたって同じである。つまり、冷却要件が小 さいダクトは、冷却要件が大きいダクトより、半径方向に狭い。この実施形態で 述べるケーブルを巻き付けた変圧器では、高圧巻線間より低圧巻線、つまり芯に 最も近い巻線間に配置するスペーサの方が大きい。 図3は、脚部12、1つの冷却ダクトを有するヨーク15、および巻線コイル 2を備えた電力変圧器の部分の軸方向断面図を示す。第1スペーサ8は、作動中 に巻線の振動を抑制するため、ばねとして作用するゴム16の層を被覆した強化 プラスチックまたは金属で作成される。図示の実施形態のスペーサには、その外 側に、ケースおよび巻線3との電気接触を確立する金属片または外被の形態で、 開放した導電性部材17を設ける。導体部材17は、接地導体18を介して、上 部導電性支持板11とも電気的に接触する。これで、電流は支持板11から変圧 器を出てアースに伝導される。支持板11は非導電性材料で作成してもよく、こ の場合、導体部材17の接地は別個の導体で実施される。この実施形態の導体部 材には、過渡電流をアースに伝導するため、空気ギャップ(図示せず)も設ける 。スペーサ8の端部は、支持板11の引抜き穴19を通して延在し、クランプ装 置10は楔20の形態である。巻線パッケージは、巻線が別個のユニットとして 機械的に作用するよう、プレストレスをかけてもよい。プレストレスは、巻線を 所定の位置に維持するレベルよりも大きくなってはならない。プレストレスは、 ケーブルのXLPE絶縁体が耐えられる値をを超えられない。さらに、変圧器の 実施形態では、巻線パッケージを何らかの適切な方法で鉄芯に固定する。 図3は、本発明による巻線に使用する高圧ケーブル111を通した図である。 高圧ケーブル11は、例えば銅(Cu)で円形断面の数本の撚り線112を備え る。この撚り線112は、高圧ケーブル111の中心に配置される。撚り線11 2の周囲には第1半導体層113がある。第1半導体層113の周囲には、例え ばXLPE絶縁体などの絶縁層114がある。絶縁層114の周囲には第2半導 体層115がある。したがって、本出願の「高圧ケーブル」のコンセプトは、通 常は配電のためにこのようなケーブルを囲む外部遮蔽スクリーンを含まない。高 圧ケーブルは20〜250mmの範囲の直径および40〜3000mm2の範囲 の導電面積を有する。 半導体層115の接地は、第2半導体層11とスペーサ8の金属外被17との 間の接点を通して、動作電圧で実行される。ケーブルと接地導体間の接点を増加 させるため、スペーサの区域でケーブルを導電性塗料で被覆してもよい。 スペーサ9の有利な実施形態を図4に示す。この実施形態では、スペーサ9は 例えばステンレス鋼の導電性芯25で構成され、これは芯の両側で好ましくはゴ ムの弾性層26で、あるいは芯を囲む弾性層で被覆される。例えば雷の放電など によって生じる高圧ケーブル111の過渡電流を接地できるよう、層26には、 芯の表面に沿ったどこかに空気ギャップ27を設ける。スペーサ9には、この空 気ギャップに少なくとも1つの接地導体28も設け、これは、一つの実施形態で は、一方端が芯25の表面に鋳込まれるか、接着され、他方端が弾性層の外表面 に接着される金属片または金属箔の形態である。接地導体28は空気ギャップ2 7を通って延在し、空気ギャップ27内に延長したばねループ部分29を形成し 、ケーブルの第2半導体層115に対して改良された接地点を提供する。接地導 体は、空気ギャップ内に配置された導電性ばね・シリンダの形態でもよい。第2 半導体層115とのばね接点を獲得する接地導体の他の実施形態も、実行可能で ある。 接地導体28は、動作電圧で半導体層の接地を行うよう意図され、空気ギャッ プの目的は、過渡電流に接地路を提供することである。スペーサのスポーク状配 置構成では、巻線の巻に閉電流ループを形成しないよう、1本のスポークのみが 接地導体のあるスペーサを有する。残りのスポークのスペーサには接地導体がな いが、いずれにも過渡電流を扱う空気ギャップを設ける スペーサ9(図5参照)は、上端30で、これに溶接してねじ32を設けた押 ピン31と接続し、これによってナットにより上部支持板に締め付けることがで きる。同様に、スペーサ9の下端33(図6参照)は底部ピン34に接続れ、こ れも溶接されて、ナット用のねじ35が設けられ、対応する板(図示せず)に締 め付けることができる。 図7は、スペーサを適用する箇所での巻線の曲率半径に対応する曲率を有する 一時的スペーサ50の第1の実施形態を示す。スペーサ50は湾曲したブロック として形成され、ケーブルとの大きい接触面を有する。スペーサには、機械的拡 張器52も設けられ、これは操作すると2つの半径方向表面53、54を互いか ら話すよう変位させる。変位は、別個の捻り手段か、図で示すように、相互接続 した捻り手段55という形態のアクチュエータによって実行する。表面が互いに 向かって動くと、長辺が重なり、表面が互いから離れるよう変位すると、重なっ た辺が離れる。 図8は、圧縮した状態でスペーサの端部から見た機械的拡張器52を示す。拡 張器は楕円形のカムの形態であり、この位置では接線方向を向く。 図9は、対応するスペーサ50を拡張状態で示し、楕円形カムが半径方向を向 いている。拡張器52を回転するには、各器具を手動で個々に、あるいはノブま たはレバーを介した共通のアクチュエータによって回転する。器具は図7に示す ように相互接続されている。 図10は、スペーサを適用する箇所での巻線の曲率半径に対応する曲率を有す る一時的スペーサ60の第2の実施形態を示す。これは、図7に示したスペーサ と同様の方法で構築されるが、気体または液体の容器の形態である。容器には、 排流手段としても使用される供給管継手62を設ける。スペーサ60には、長辺 に、拡張できる蛇腹64を設ける。 図11は、気体または液体が流れるようになっている3本の供給/排流管継手 62を有するスペーサ60を、その端部から示す。 図12は、一時的スペーサ70の第3の実施形態を概略的に示す。図から明白 なように、支持手段70は、ケーブルと小さい支持表面でしか接触しない。これ は、永久的スペーサ8の間に加えられて、その後に巻線を巻く時に、これを支持 する。巻線が多角形になるのを防止するため、永久的スペーサの間に4つの一時 的スペーサを接線方向で配置する。一時的スペーサ70はそれぞれ、既に拡張し た状態で配置するか、所定の位置に置かれたら拡張する、または半径方向に配置 することができる。次に、巻線を巻く。その後、一時的スペーサを圧縮するか、 接線方向に回転して、それを除去する。したがって、完全なスペーサは、巻線か ら除去するために90°回転した楕円の円筒形という形状である。 本発明を電力変圧器に関して述べてきたが、これは配電変圧器とリアクトルと の両方に適用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 カルステンセン,ペーター スウェーデン.エス―141 42 フディン ゲ,スヨヴェゲン 62 (72)発明者 ヨハンッソン,クイェル スウェーデン.エス―722 46 ヴェステ ロス,ルピンヴェーゲン 22

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.半径方向に重ねられた巻線の巻を有するコイルとして形成される巻線(3 )で、巻線(3)が外部半導体層(115)を備えた高圧ケーブル(111 )で構成され、巻線(3)に、各巻間に軸方向に配置されたスペーサ(8、 9)を設けて巻線を分離し、前記巻線に、高圧ケーブル(111)の半導体 層(115)と接続された少なくとも1つの接地部材(11、17、18、 25、28)を設けることを特徴とする巻線。 2.スペーサ(8、9)に少なくとも1つの弾性層(16、26)を設けるこ とを特徴とする、請求項1に記載の巻線。 3.空気ギャップ(27)が層間または弾性層(16、26)内に形成される ことを特徴とする、請求項2に記載の巻線。 4.接地部材(28)に、接地部材(11、17、18、25、28)と他の 半導体とを接触させるために、導電性ばね要素(29)を設けることを特徴 とする、請求項2から3のいずれか1項に記載の巻線。 5.ばね要素(29)が空気ギャップ(27)内に配置されることを特徴とす る、請求項4に記載の巻線。 6.接地部材(11,17、18)が、スペーサ(8、9)の外表面と接続し た導体部材(17)を備えることを特徴とする、請求項2または3のいずれ か1項に記載の巻線。 7.導体部材(17)が、スペーサ(8、9)の表面をほぼ覆う金属層で構成 されることを特徴とする、請求項6に記載の巻線。 8.接地電流が、半径方向に配置された導電性支持板(11)を介して巻線か ら伝導されるように配置されることを特徴とする、請求項1から7のいずれ か1項に記載の巻線。 9.支持板(11)に、スペーサ(8、9)が通る引抜き穴を設け、スペーサ (8、9)が支持板(11)に軸方向にクランプされるよう配置されること を特徴とする、請求項8に記載の巻線。 10.支持板(11)が、巻線の最も内側の巻(5)から最も外側の巻まで巻線 コイル全体にわたって半径方向に延在することを特徴とする、請求項1から 9のいずれか1項に記載の巻線。 11.巻線の半導体層(115)は、スペーサ(8、9)と接触する区域が導電 性塗料で被覆されていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか1 項に記載の巻線。 12.後に巻線を巻く時にこれを支持し、その後、一時的支持部材を除去するた め、永久的スペーサ(8、9)間に接線方向に加えられた、一時的に配置さ れた支持部材(50、60)によって巻線を支持することを特徴とする、請 求項1から11のいずれか1項に記載した巻線を製造する方法。 13.ケーブルに対する支持表面が小さい支持部材(70)を、永久的スペーサ (8、9)間に加えることを特徴とする、請求項12に記載の方法。 14.その後、巻線を巻く時にこれを支持するため、巻線の曲率に相当する曲率 を有し、ケーブルに対する支持表面が比較的大きい支持部材(50、60) を、永久的スペーサ(8、9)間に加えることを特徴とする、請求項12に 記載の方法。 15.支持部材(50、60、70)が、拡張可能で、その後に圧縮可能な部材 として作成されることを特徴とする、請求項13から14のいずれか1項に 記載の方法。 16.支持部材(50、60)を、その半径方向に対向する側(53、54)を 互いから離れるよう変位させることによって拡張させることを特徴とする、 請求項15に記載の方法。 17.変位を、側部(53、54)を機械的に押して離す拡張器(52)によっ て実行することを特徴とする、請求項16に記載の方法。 18.拡張して巻いた後、支持部材(50)を、元の位置に戻るようにした拡張 器(52)によって圧縮し、その後、支持部材(50)を巻線から除去する ことを特徴とする、請求項17に記載の方法。 19.支持部材(60)を、気体または液体を充填することによって拡張するこ とを特徴とする、請求項16に記載の方法。 20.支持部材(60)を、そこから気体または液体を除去することによって圧 縮し、その後、支持部材(60)を巻線から除去することを特徴とする、請 求項19に記載の方法。 21.請求項1から11のいずれか1項に記載の巻線を備える電力変圧器(1) またはリアクトル。 22.巻線を請求項12から19のいずれか1項による方法で製造した、請求項 21に記載の電力変圧器(1)またはリアクトル。 23.巻線が可撓性であり、内部半導体層(113)に囲まれた導電性芯と、内 部半導体層を囲む固体材料の絶縁層(114)と、絶縁層を囲む外部半導体 層(115)とを備え、層が互いに付着することを特徴とする、請求項21 から22のいずれか1項に記載の電力変圧器。 24.層(113、114、115)が、作動中に温度が変動しても互いに付着 し続けるよう、前記層(113、114、115)が、作動中の温度変動に よって生じた層(113、114、115)の体積変化を材料の弾性によっ て吸収できるような弾性率および熱膨張率の関係を有する材料であることを 特徴とする、請求項23に記載の電力変圧器。 25.前記層(113、114、115)の材料が高い弾性、好ましくは500 MPa未満、特に好ましくは200MPa未満の弾性率を有することを特徴 とする、請求項23から24のいずれか1項に記載の電力変圧器。 26.前記層(113、114、115)の材料の熱膨張率が、ほぼ同じ大きさ であることを特徴とする、請求項23から25のいずれか1項に記載の電力 変圧器。 27.層(113、114、115)間の付着力が、少なくとも最も弱い材料と 同程度の大きさであることを特徴とする、請求項23から26のいずれか1 項に記載の電力変圧器。 28.各半導体層(113、114、115)が、基本的に等電位表面を構成す ることを特徴とする、請求項23から27のいずれか1項に記載の電力変圧 器。
JP53234698A 1997-02-03 1998-02-02 スペーサを設けた巻線 Pending JP2001509314A (ja)

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