JP2001525610A - リアクトル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 リアクトルは、多相交流電圧の相（６〜８）にそれぞれ接続されるよう構成された複数の巻線（３〜５を）有している。巻線は、上記電圧に接続されたときにほぼ同一の磁束の影響を受けるよう配置されている。上記巻線の少なくとも１つは、導体の周囲に生成される磁界を囲うことの可能な外囲器を備える可撓性導電体であるケーブルにより少なくとも部分的に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、多相交流電圧の１つの相にそれぞれ接続される複数の巻線を含むリ
アクトルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

多相交流電圧の各相にはリアクトルの少なくとも１つの巻線が接続されるが、
巻線の数は相の数よりも多く、また２つ以上の巻線が並列または直列に１つ以上
の相に接続される可能性がある。

【０００３】 このようなリアクトルは非常に様々な分野で使用され、特定の条件で電磁量に
影響を与えることが望まれている。

【０００４】 本発明を限定することなく、本発明および本発明により解決される問題を説明
するために、電力を伝達または分配する電気装置または網（ネットワーク）に異
常が生じたとき、または多相交流電圧が非対称となったときに、様々な種類の電
気設備を保護する機器であるリアクトルについて以下に説明する。

【０００５】 多相交流電圧の相数は１よりも多ければよいと指摘されているが、３相の電圧
は非常に一般的な多相電圧であるため、この電圧について以下説明する。更に、
本発明は特定の電圧範囲に限定されるものではなく、低電圧、中電圧、高電圧に
適用可能であることを強調しておく。

【０００６】 上記の目的用のリアクトルは、交流電圧供給と、上記の電気装置または網との
間に、直列に接続されるよう好適に接続される。上記装置または網が、異なる電
圧レベルを有する複数の交流電圧供給に接続されている場合、この種類のリアク
トルを、装置または網と、１または複数の供給との間に、配置することが適切で
ある。これは、例えば、変圧器や伝送線路の場合が当てはまる。このようなリア
クトルでの電圧の変化は、特定の障害が生じたときに異なる巻線の電流で感知さ
れる等化インダクタンスの変化、及び、リアクトルの等化リアクタンスが変化す
ることで生じると説明できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

障害の無い状態では、交流電圧を供給することをリアクトルに認識させないこ
と、すなわち、電圧低下をできる限り低く抑えることが望まれている。しかし、
何らかの障害が生じ、その障害に対処して、機器を主に高電流から保護する場合
には、電圧低下が大きいことが望ましい。この既知のリアクトルではこのような
２つの要望を同時に満たすことはできないが、妥協を行うことは必要である。こ
れは、非常に高い電圧低下と、非対称異常に対する強力な限流特性が必要な場合
、通常運転でも無視できない電圧低下を受け入れる必要があることを意味してい
る。そのため多くの場合、この種のリアクトルの寸法を決定する際に中間の様態
を選択し、両場合において「中程度」となるようにしていた。

【０００８】 通常の３相リアクトルは、少なくともゼロの連続インダクタンスと同程度の高
さのプラスおよびマイナスの連続インダクタンスを有している。これは、例えば
アースの異常で生じたゼロの連続電流をこのタイプのリアクトルで実質的に制限
する場合、電圧低下は対称交流電圧でも比較的大きくなってしまう。この場合ゼ
ロの連続電流は存在しないが、異常やその他の障害によって相間の交流電圧が非
対称になってしまうときは、ゼロの連続電流が生成され、これを制限しなければ
ならない。このタイプのリアクトルは、高インダクタンスを導入して高電圧降下
を生成することにより、制限を行おうとする。ゼロの連続インダクタンスは比較
的低く、限流効果は三脚リアクトルの場合あまり良くない。それに対し、ゼロの
連続インダクタンスは、五脚リアクトルのプラスおよびマイナス連続インダクタ
ンスとほぼ同じ大きさである。これは、後者を比較的大きくして、ゼロの連続電
流が十分に高いインダクタンスを感知できるようにし、リアクトルの限流の影響
を良好にする必要があることを意味している。

【０００９】 本発明の主要な目的は、上記に説明され、既知のリアクトルに関連する問題に
対処可能な序文に定義したタイプのリアクトルを提供することにある。本発明の
第２の目的は、製造の簡易化、信頼性、動作中の低電力損、価格などに関して既
知であるタイプのリアクトルを改善し、既知のリアクトルよりも商業的な関心を
得ることのできるリアクトルを提供することにある。

【００１０】 本発明の主要な目的は、このタイプのリアクトルの巻線が、上記電圧に接続さ
れているときに、ほぼ同一の磁束の影響を受けるように構成することにより達せ
られる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

ほぼ同一の磁束の影響を受けるように巻線を構成することにより、通常の場合
、すなわち多相交流電圧の対称供給においてこの磁束がほぼゼロになるよう巻線
を構成することが可能である。これは原理的には異なる電流がインダクタンスを
全く感知せず、巻線での電圧低下が最小になることを意味している。しかし、異
なる巻線の自己インダクタンスを非常に高くし、これによりゼロの連続電流によ
り感知されるインダクタンス、すなわち非対称で生じる電流が高くなり、更にこ
のような電流を駆動するのに非常に高い電圧降下が必要となるようリアクトルを
構成することができる。これは、限流に強く作用し、ゼロの連続電流を受容可能
な低レベルに維持するものである。本発明によるリアクトルは通常動作を妨げる
ことはないため、このように従来のリアクトルよりもゼロの連続インダクタンス
を著しく上昇させることができる。例えば送電網のような電気機器は、網回線な
どで階層が崩壊している場合に、非常に高い地絡電流や短絡からこのように効率
よく保護される。リアクトルの特性も、第３高調波やマルチプルに対してフィル
タで利用することができる。リアクトルはこれらの高調波を効率良く除去し、ま
た基本電流はその影響を受けることはない。そのため、限流機器と第３高調波フ
ィルタとを単一同じリアクトルで組み合わせて使用することができ、これはコス
ト削減の点からも非常に興味深いことである。リアクトルは受動的に電流を制限
する、すなわちゼロの連続電流が自動的に制限されることが指摘されている。従
ってゼロの連続電流を特に検出し、ゼロの連続電流を制限する手段を起動させる
必要はない。このことは、本発明によるリアクトルの信頼性が高く、その維持費
が低いことを意味している。これは多数の電気工場設備において非常に有利であ
る。しかし、例えばブレーカを制御するためなど、他の目的で生成された異常電
流を検出することが興味深い場合もある。異常電流の制限に全く関係のないこの
検出は、一般に磁束のあらゆる検出によって非常に簡単に行われる。

【００１２】 本発明の好適な実施例によれば、巻線に対称的に多相交流電圧が送られる場合
、上記巻線に流れ、通常磁束を駆動する電流の和が実質的にゼロになるように相
の数、巻線（３〜５）の数、巻線の巻方向、巻線ごとの巻回数が選択される。こ
れにより、このような電流に影響するインダクタンスは対称供給で非常に低くな
る。その効果は上記から明らかである。

【００１３】 本発明の好適な実施例によれば、相の数は３つである。また、このような場合
、巻線を流れ、磁束を駆動する電流の和は、このような電流で生じる１２０°の
移相により供給が対称となると通常はほぼゼロになるため、本発明は３相に特に
適している。磁束を駆動する電流の和は、等しい各相に属する巻線の巻回数に関
連して巻線の巻回方向が例えば同一方向であれば、普通はゼロになる。

【００１４】 本発明の別の好適な実施例によると、異なる相に属する巻線のは互いに近接し
て配置される。これにより、巻線はほぼ同一の磁束の影響を受け、また漏れ磁束
の大きさも低く維持することが簡単に行えるようになる。これは空芯リアクトル
の場合非常に望ましい特徴であるが、磁化芯を有するリアクトルでも望ましくあ
るが、このタイプのリアクトルほど重要ではない。

【００１５】 本発明の更に別の好適な実施例によると、巻線は通常閉磁気回路まで延びてお
り、また更に他の実施例では、リアクトルは通常巻線を取り囲む閉磁気回路を有
している。閉磁気回路を使用することにより、巻線はほぼ同一の磁束の影響を受
け、上記磁束はこの磁気回路またはコアに達し、更に供給される交流電圧が非対
称となったときに電流に生じる非対称により、非常に高いインダクタンスを感知
することが簡単に行える。電圧降下は非常に広範囲内で変更することができる。
すなわち、リアクトルの「揺れ」が大きくなり、これによりコアのほぼ全体が磁
性である場合、限流特性は向上する。

【００１６】 本発明の好適な実施例によると、リアクトルのコアは磁化可能であり、実質的
に閉じたループを形成する。これにより、磁束の主要部分をコア内部に保つこと
ができ、また対称供給で電圧低下が最も低くなるよう漏れ磁束を制限することが
できる。

【００１７】 本発明の更に他の実施例によると、空芯リアクトルすなわち、磁束に対して磁
化可能なコアを有していないリアクトルの場合、巻線を上記磁気回路全体または
その上部を取り囲むように巻回される。このように漏れ磁束は低く維持されるの
で、ほぼ全体的に取り囲む場合、これは非常に効果的である。空芯リアクトルの
利点は、高価なコアが無いため、廉価であることにある。本発明による空芯リア
クトルは、閉リアクトルが処理するものよりも高い磁界に合わせて寸法を決定す
ることができるので、全体的構造を小型にすることができる。空芯を有するリア
クタの場合、非対称が生じたときの限流性が低くなってしまうことが欠点である
。

【００１８】 本発明の他の好適な実施例によると、磁気回路は円形領域を取り囲んでいる。
このような設計では、回路を形成する磁化可能なコアの場合、あまり多くの材料
を使用せずにすみ、またリアクトルのコストを下げることができる。この場合の
コアは、磁性および非磁性（空芯）であってもよい。

【００１９】 本発明の更に別の好適な実施例によると、磁気回路は矩形領域を取り囲む。こ
れは、従来の磁気コアをリアクトルで使用できることを意味している。

【００２０】 本発明の更に別の好適な実施例によると、磁気回路は三角形領域を取り囲む。
これは、３相の場合、各三角形の脚部を特定の相の単一または複数の巻線に指定
することができるので、製造の点において有利である。

【００２１】 本発明の更に他の好適な実施例によると、磁気回路は少なくとも１つの空隙を
有している。そのため、リアクトルのインダクタンスはほぼ直線状になり、これ
は閉磁化可能コアによる幾分優れた限流性よりも重要となる場合もある。

【００２２】 本発明の第２の目的は、請求項１によるリアクトルの上記巻線の何れか１つを
、導体周辺に生成される電界を囲うことの可能な外囲器を有する可撓導電体の形
体のケーブルで少なくとも一部形成することにより達せられる。

【００２３】 絶縁系における上記導電体によって生じる電界を実質的に囲うことが可能なた
め、リアクトルの効率が向上する。すなわち、リアクトルで生じる損失が減少す
ることになる。損失の減少により、リアクトルの温度が低下し、冷却の必要がな
くなり、場合によっては配備される冷却構造を、上記巻線を上記のように構成し
ない場合に比べ非常に簡素に構成することができる。ケーブルは可撓性ケーブル
で形成してもよい。これは、今日まで使用されていた従来の既成の強固な巻線に
比べ、製造および取付の面で実質的に有利であることを意味している。また、こ
れを使用すると、関連する欠点を有する気体および液体の絶縁材料を使用せずに
、上記のような絶縁系を得ることができる。

【００２４】 この実施例の他の利点は、巻線に共通するリアクトルの磁化可能コアの場合、
従来の巻線に比較して、巻線間の絶縁体の取扱が非常に簡単になることにある。

【００２５】 本発明の更に他の実施例によると、全ての巻線は上記ケーブルで形成される。
これにより、このようなケーブルの効果を最適に利用することが可能になる。ま
たこのようなケーブル、すなわち同一の巻線の巻回の間全体または一部に別の巻
線および別の相の巻回が配置されるよう少なくとも部分的に異なる巻線の混合を
使用することにより可能となる本発明の別の実施例は、全面的に利用される。こ
のような巻線の混合により、リアクトルの漏れインダクタンスが減少し、非対称
の所定のインダクタンスの場合、対称で感知されるインダクタンスは更に減少す
る。この対称のインダクタンスは好適には、このような漏れインダクタンスによ
ってのみ形成される。このような巻線を互いに広く混合することは、従来のリア
クタンスにおける絶縁技術を使用する場合は不可能である。

【００２６】 本発明の他の効果および有利な特徴は、その他の独立請求項および以下の説明
により明らかになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】

図１は、本発明によるリアクトルが、例えば交流電流モータなど、負荷１に３
相交流電圧を供給する網（Network）にどのように接続されるかを概略的に示し ている。リアクトル２は、交流電圧網の各相６〜８に接続される３つの巻線３〜
５を有している。巻線は、通常鉄や鉄合金などの磁化可能コア９の周辺に延びて
いる。異なる巻線は、多相交流電圧への接続位置から離れる方向へ見たときに、
同一の方向に巻回されており、またその巻回数は同一である。これは、３相交流
電圧を対称的に供給する場合、巻線を流れ、コアを介して通常磁束を駆動する電
流の和がほぼゼロになるので、各巻線の自己インダクタンスが非常に高くても、
各巻線のプラスおよびマイナスの連続電流が非常に低いインダクタンスを感知す
ることを意味している。対称的な交流電圧供給ではゼロの連続電流は発生しない
。

【００２８】 相の相互インダクタンスが各相の自己インダクタンスと同程度の高さであると
考えられる場合、例えば巻線３で誘導される電圧Ｕ_３は理想的には以下のように
なる。

【００２９】

【数１】 ここで、Ｌ_３３は巻線３の自己インダクタンスであり、Ｉ_３、Ｉ_４、Ｉ_５は各巻
線を流れる電流である。（１）より、相の電流の和がゼロ（プラスの連続電流お
よびマイナスの連続電流）の場合、同等のインピーダンスがゼロであるので、Ｌ _３３ が非常に高くても、回路への影響が生じず、そのため相において誘導される
電圧はゼロになる。しかしながら、相にゼロの連続成分が存在していると、Ｌ_{３ ３} が高いと考えられる場合、リアクトル全体で非常に高い電圧降下が感知される
。この電圧降下は、高インピーダンスに相当するので、ゼロの連続電流の限流で
ある。このような非対称の負荷は、接地に対する何れかの相の短絡によって生じ
、またこの場合リアクトルはこの短絡電流の大きさを強く制限し、モータ、電源
網、生成器、変圧器、その他の電気機器を保護する。

【００３０】 図２は、本発明の第１の好適な実施例によるリアクトルがどのように構成され
るかを示している。上記に述べたように本発明はこれに限定されるものではない
が、このリアクトルおよび以下に説明する全ての部分も３相交流電圧に接続する
よう構成されており、また各相毎に１つの巻線を有している。この例における巻
線は通常磁化可能コア９の周辺に延びており、また上記コア９の形状は輪状であ
る。本実施例における巻線３〜５は、導体の周辺に生成された電界を囲うことの
可能な外囲器またはシース１２を有する可撓導電体１１であるケーブル１０によ
り形成される。このようなケーブルの構造を以下に説明する。コアにこのような
ケーブルを通常使用することの利点は、異なる相を互いに絶縁することが簡単な
ことにある。

【００３１】 異なる相の流れは相殺し合い、空気中の漏れ磁束によりリアクトルには比較的
低い漏れインダクタンスのみ存在するようになるため、コア９で生成された磁束
は交流電圧の対称性によりほぼゼロになる。そのため、対称性によりほぼゼロに
なったときに、全ての巻線で通常感知される磁束が働くようになり、また各相は
実質的に自己の漏れ磁束のみを感知する。これに対し、非対称性により、巻線は
通常コアを介して磁束を感知する。

【００３２】 図３には一実施例によるリアクトルが示されており、同一の巻線の各巻回間に
は、他の巻線および他の層の巻回が全体的または部分的存在するよう異なる巻線
が混合している。従って、漏れ磁束およびリアクトルの漏れインダクタンスを低
減することが可能である。このような巻線の密接混合は、上記に定義した特性を
有するケーブルを使用することでのみ可能となる。すなわち、導体の周囲に生成
された電界は囲まれることになる。

【００３３】 図４には本発明の別の好適な実施例によるリアクトルが示されており、磁化可
能コア９は巻線を取り囲んでいる。通常、このタイプのリアクトルはマンテルリ
アクトル（mantel reactor）と呼ばれている。コアは円錐形の形状を有している
。すなわち、連続した輪状管であり、リアクトルは軸１３を中心とする回転に対
しほぼ対称となる。実際には、巻線は回転に対して完全に対称を成しておらず、
螺旋状である。

【００３４】 図５には従来の矩形型の巻線に共通のコア９を有する本発明によるリアクトル
が示されており、巻線は２つの脚部１４、１５の周辺に延びている。コアには空
隙１６が設けられ、これによりゼロの連続インダクタンスを直線化することが可
能となり、これは望ましい場合が多い。しかしながらこれは、リアクトルの限流
能力が、ゼロの連続インダクタンスの低減により僅かに低くなることを意味して
いる。

【００３５】 図６は図５による実施例の変形例を示しており、空隙は設けられておらず、ま
た漏れ磁束を減少するために巻線を混合している。

【００３６】 図７には他の効果的な実施例によるリアクトルが示されている。このリアクト
ルはいわゆる空芯リアクトルであり、空芯１７を有している。巻線がほぼ同一の
磁束を感知することはできないため、異なる相に属するこのような空芯リアクト
ルの巻線は互いに密接して配設されている。空芯リアクトルは、このように高い
インダクタンスと非対称のときに限流効果を得ることができないという欠点を有
しているが、空芯リアクトルは鉄心を有していないため廉価である。また、鉄心
を有するリアクトルの例えば２Ｔではなく、例えば５Ｔなど、非対称で高磁界に
合わせて寸法を決定することができる。そのため、全体の構造は縮小される。リ
アクトルは主に軸１３を中心とする回転に対して対称となる。しかし、巻線が螺
旋状であるため、これは完全な対称ではない。

【００３７】 図８は本発明によるリアクトルの別の実施例を示しており、３つの脚部を有す
る従来のコアの内側の脚部の周辺に巻線が延びている。このようなリアクトルは
通常、「シェルタイプ」と呼ばれている。磁束は普通ここから中間の脚部に達し
、また他の２つの脚部は中間の脚部に磁束を逆に伝導するよう機能する。

【００３８】 図９は本発明の更に他の実施例を示しており、これはいわゆる平型空芯リアク
トルである。このような空芯リアクトルは、図７に示すものよりも一般的である
。これは、長さが同一のケーブルを使用する場合、平型リアクトルのようが長い
薄型リアクトルよりも高いインダクタンスを得ることが可能なためである。

【００３９】 上記のリアクトルは、その設計により、３種類の高調波、すなわち第３、第６
、第９高調波の複合である高調波を除去するフィルタとして自動的に機能する。
それに対し、基本調波はその影響を受けることはない。

【００４０】 図１０は、導体周辺に生成される電界を囲むことの可能な外囲器を備える内部
伝導体を有し、また本発明によるリアクトルでの使用に特に適しているケーブル
の構造を示している。このケーブルは、内部可撓伝導体１１と、絶縁系を形成す
る外囲器１２とを有している。絶縁系は、固体絶縁材料、好適には高分子系材料
により形成される絶縁体１８で構成されている。絶縁体よりも高い導電率を有す
る外部層１９は絶縁体の外部に配設されるので、外部層は接地への接続または比
較的低い電位により、電位の等化を行い、また外部層１９の内部にある上記伝導
体１１により生成される電界を主として取り囲むよう動作することができる。更
に、外部層は、外部層における電気損失を十分に抑えることのできる抵抗率を有
していなければならない。絶縁系はまた、その内部に少なくとも１つの伝導体１
１が配列され、また導電体よりも導電率が低いが、この導電率により電位の等化
と内部層外部にある電界に対する等化が行われるよう内部層を動作させる内部層
２０を有している。従ってこのようなケーブルは、固体押出絶縁体を有するケー
ブルに相当し、またいわゆるＰＥＸケーブルやＥＰＲ絶縁体を有するケーブルな
ど、配電で今日使用されているタイプのものである。上記の「固体絶縁材料」と
いう用語は、例えば油等の液体または気体の絶縁体を巻線に使用してはならない
ことを意味している。その代わりとして、絶縁体は高分子材料で形成される。ま
た内部および外部層も、半導体材料であるが高分子材料で形成される。絶縁体１
８は、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ポ
リエチレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、
架橋ポリエチレン（ＸＬＰＥ）またはエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）やシリ
コンゴムなどのゴムで形成してもよい。内部層および外部層の抵抗率に関しては
、１０^−６Ωｃｍ〜１００ｋΩｃｍ、適切には１０^−３〜１０００Ωｃｍ、好適
には１〜５００Ωｃｍの範囲内であるべきである。内部および外部層は、導体／
絶縁体系のメートル長さ当たり５０μΩ〜５ＭΩの範囲となる抵抗率を有してい
る。

【００４１】 絶縁体周辺の半導体材料の内部および外部層が実質的に等電位面を形成する傾
向にあり、また絶縁体の電界は絶縁体の厚み全体にほぼ均一に分散されることに
より、絶縁体系の電気負荷または応力は減少する。

【００４２】 絶縁材料と内部および外部半導体層との間の密着性は、中空空間や間隙などが
形成されないように、その境界面のほぼ全面において均一でなければならない。
もちろんこれは高電圧の用途においては特に重要であり、また好適にはこのタイ
プのケーブルは、高電圧、適切には１０ｋＶ以上、特に３６ｋＶ以上、好適には
７２．５ｋＶ以上に適した絶縁系を有している。このような高電圧で生じる電気
および熱応力は、絶縁材料において強く求められる。一般にいわゆる部分放電Ｐ
Ｄは、高電圧用途における絶縁材料にとっては深刻な問題であることが知られて
いる。中空空間、間隙などが絶縁層に形成されると、高電圧で内部のコロナ放電
が発生し、これにより絶縁材料が徐々に劣化して、絶縁体で電気故障が生じる恐
れがある。これはリアクトルの深刻な故障につながることもある。

【００４３】 内部および外部層と固体絶縁体が、このような中空空間や間隙の生成を防ぐほ
ぼ同一の熱特性を有していることは効果的である。これらがほぼ同一の熱膨張係
数を有し、異なる層間で申し分のない付着力が温度が変化する間にも維持され、
またケーブルが温度変化によりモノリシック体として中間面を破壊または劣化す
ることなく均一に伸縮することは特に重要である。絶縁層は、例えば埃や金属粒
子が混合された架橋低密度ポリエチレンのＰＥＸケーブルやポリエチレンの半導
体層である。温度変化がケーブル半径の変化として完全に緩和されることにより
、体積が変化する。またこれらの材料の弾力性に対する層の熱膨張係数の比較的
小さな差により、層間に緩みが生じるのを防ぎながらケーブルの半径が拡張する
。

【００４４】 ケーブルはまた特定の自由度を有しており、ケーブルの直径の２５倍未満の曲
率半径の数倍まで順応できるので、各層と固体絶縁体との間の付着力を良好に保
ちながらケーブルを曲げることができる。ケーブルは、ケーブル直径の１０倍未
満の曲率半径、好適にはケーブル直径の５倍未満の曲率半径に適切に順応する。
絶縁系における異なる層の弾性係数（E−Modulus）は、異なる層間の境界面にお
ける不要な剪断応力を誘発しないようほぼ等しくすべきであり、またこれにより
屈曲部の外側に引張応力を生ずるようケーブルを強く曲げたときに異なる層間で
生じる剪断応力は減少する。

【００４５】 本発明は当然のことながら上記の好適な実施例に限定されるものではなく、そ
の多数の変形例の可能性は、添付の請求項に定義されているような本発明の基本
的概念から逸脱することなく当業者により明らかとなる。

【００４６】 巻線は当然のことながら図面に示した以外の方法で配列することができ、また
巻線がほぼ同一の磁束を感知するようにしてもよい。所望の特定の漏れインダク
タンスを得るように巻線を離して配設する場合もある。

【００４７】 磁性材料も上記に説明したように巻線を取り囲むようにしてもよい。３相で取
り囲む場合、磁気管は各巻線ごとに一巻回されるリアクトルに相当する。巻回数
がこれよりも多い場合、管の外側で閉じるようにしてもよい。後者は上記に説明
したマンテルリアクトルに相当する。磁性材料は巻線を「完全に巻回」で取り囲
む必要はない。普通「シェルタイプ」と呼ばれるコアの場合のように、巻線の周
囲のごく一部のみを覆う２つの磁気戻り導体において巻線の外側で磁性材料を閉
じさせることがきる。管は単一片に形成する必要はない。これは共に取り付けら
れた複数の片で構成することができるが、磁気テープやワイヤを相に巻回するこ
とによっても形成することができる。管の交差部分は任意の円形や矩形などの形
状であってもよい。

【００４８】 リアクトルの空隙を様々に組み合わせることもできる。本発明の概念の範囲内
にある本発明によるリアクトルの構造の可能な変形例は、無限に挙げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明によるリアクトルの可能な使用法を説明する非常に概略的な図
である。

【図２】 図２は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図３】 図３は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図４】 図４は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図５】 図５は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図６】 図６は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図７】 図７は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図８】 図８は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図９】 図９は、本発明の好適な実施例によるリアクトルの平面図である。

【図１０】 図１０は、本発明によるリアクトルの巻線を形成するのに使用する場合に特に
適したケーブルの斜視図であり、ケーブルの様々な部分はその構造を説明するた
めに省略している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，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，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 マッツ、エクバーグ スエーデン国ベステロス、ブルンビヨルン スボーゲン、56 (72)発明者 キイェル、アンダースン スエーデン国ベステロス、ボフスベーゲ ン、45 (72)発明者 トーステン、シュッテ スエーデン国ベステロス、バンガタン、５ ビー (72)発明者 カイラッシュ、スリバスタバ スエーデン国ベステロス、バンガタン、３ デー (72)発明者 ヘカン、コルス スエーデン国ベステロス、クロッカートル プスガタン、31イー Ｆターム(参考） 5E043 AB01 BA04

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多相交流電圧の１つの相（６〜８）にそれぞれ接続するよう構成された複数の
   巻線（３〜５）を具備するリアクトルであって、 前記巻線が前記電圧に接続するときに実質的に同一の磁束の影響を受けるよう
   に配置されており、 前記巻線（３〜５）の少なくとも１つが、可撓性導体（１１）の形態のケーブ
   ル（１０）により少なくとも部分的に形成され、前記可撓性導体は、この導体の
   周囲に生成される電界を制限することの可能な外囲器（１２）を有する、ことを
   特徴とするリアクトル。
2. 【請求項２】 前記巻線に対称的に多相交流電圧が送られる場合、前記巻線に流れ且つ共通し
   て磁束を駆動する電流の和が実質的にゼロになるように、相（６〜８）の数、巻
   線（３〜５）の数、巻線の巻方向、および、巻線ごとの巻回数が、選択されるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載のリアクトル。
3. 【請求項３】 相の数が３であることを特徴とする、請求項１または２に記載のリアクトル。
4. 【請求項４】 異なる相に属する巻線が、互いに近接して配列されていることを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載のリアクトル。
5. 【請求項５】 異なる巻線（３〜５）の巻方向が、多相交流電圧への接続位置から離れる方向
   へ見たときに同一方向であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載
   のリアクトル。
6. 【請求項６】 前記巻線が閉磁気回路（９、１６）の周囲に共通して延びていることを特徴と
   する、請求項１〜５のいずれかに記載のリアクトル。
7. 【請求項７】 前記巻線を共通に取り囲む閉磁気回路を含むことを特徴とする、請求項１〜５
   のいずれかに記載のリアクトル。
8. 【請求項８】 前記磁気回路（９、１６）が、異なる磁気特性を有し且つ任意の数の組み合わ
   せで接続される１または複数の物質から成ることを特徴とする、請求項６または
   ７に記載のリアクトル。
9. 【請求項９】 前記磁気回路（９、１６）の少なくとも１つの物質が、鉄または鉄合金である
   ことを特徴とする、請求項６、７または８に記載のリアクトル。
10. 【請求項１０】 前記磁気回路（９）が全体的に鉄または鉄合金からなることを特徴とする、請
    求項６、７または８に記載のリアクトル。
11. 【請求項１１】 前記磁気回路（１６）の物質（９、１６）の少なくとも１つが、非磁性である
    ことを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載のリアクトル。
12. 【請求項１２】 前記非磁性物質（９、１６）の１つが空気であることを特徴とする、請求項１
    １に記載のリアクトル。
13. 【請求項１３】 前記磁気回路（１７）が全体的に空気からなることを特徴とする、請求項１２
    に記載のリアクトル。
14. 【請求項１４】 前記磁気回路が少なくとも１つの空隙（１９）を有することを特徴とする、請
    求項６〜１２に記載のリアクトル。
15. 【請求項１５】 前記磁気回路（９、１６）が円形領域を取り囲むことを特徴とする、請求項６
    〜１４のいずれかに記載のリアクトル。
16. 【請求項１６】 前記磁気回路（９、１６）が矩形領域を取り囲むことを特徴とする、請求項６
    〜１４のいずれかに記載のリアクトル。
17. 【請求項１７】 前記磁気回路（９、１６）が三角形領域を取り囲むことを特徴とする、請求項
    ６〜１４のいずれかに記載のリアクトル。
18. 【請求項１８】 前記各相（６〜８）が一巻のみの１つの巻線（３〜５）のみに接続されること
    を特徴とする、請求項６〜１７のいずれかに記載のリアクトル。
19. 【請求項１９】 巻線を巻くことにより、リアクトル周辺の領域よりも著しく広いループが形成
    されることを特徴とする、請求項１８に記載のリアクトル。
20. 【請求項２０】 巻線（３〜５）が前記磁気回路（９、１６）の周囲に巻かれ、且つ、この回路
    の全てまたは上部を取り囲むことを特徴とする、請求項６〜１９のいずれかに記
    載のリアクトル。
21. 【請求項２１】 巻線（３〜５）が巻かれることにより、巻線が前記磁気回路（９、１６）の単
    一部分または複数部分を取り囲むことを特徴とする、請求項６〜１９のいずれか
    に記載のリアクトル。
22. 【請求項２２】 磁気回路（９、１６）が巻線全体またはその上部を取り囲むことを特徴とする
    、請求項６〜１９のいずれかに記載のリアクトル。
23. 【請求項２３】 磁気回路（９、１６）が巻線の単一部分または複数部分を取り囲むことを特徴
    とする、請求項６〜１９のいずれかに記載のリアクトル。
24. 【請求項２４】 巻線が共通して非磁気物質の担体上に配置されることを特徴とする、請求項１
    〜２３のいずれかに記載のリアクトル。
25. 【請求項２５】 全ての巻線が前記ケーブルにより形成されることを特徴とする、請求項１〜２
    ４のいずれかに記載のリアクトル。
26. 【請求項２６】 同一の巻線に属する巻回の間に、別の巻線および別の相に属する巻回が全体的
    または部分的に設けられるように、異なる巻線（３〜５）が少なくとも一部混合
    されていることを特徴とする、請求項２４または２５に記載のリアクトル。
27. 【請求項２７】 前記外囲器が絶縁系を含み、 この絶縁系が固体絶縁物質で形成された絶縁体（１８）と、その外側に絶縁体
    の導電率よりも高い導電率を有する外部層(１９）とを含み、 前記外部層はアースまたは低電位との接続により、一方で等電位化を行い、ま
    た他方で外部層の前記導電体（１１）により内部に生成された電界を実質的に囲
    うことが可能であることを特徴とする、請求項２４〜２６のいずれかに記載のリ
    アクトル。
28. 【請求項２８】 外囲器が絶縁系を含み、 この絶縁系が、固体絶縁物質で形成された絶縁体（１８）と、その内側に内部
    層（２０）とを含み、 前記少なくとも１つの導電体（１１）が内部層の内部に配置され、且つ内部層
    は、導電体の導電率よりも低いが、内部層による等電位化を行うのに十分な導電
    率を有し、これによって内部層の外側の電界を等化することを特徴とする、請求
    項２４〜２６のいずれかに記載のリアクトル。
29. 【請求項２９】 内部層および外部層並びに固体絶縁体が、ほぼ等しい熱特性を有することを特
    徴とする、請求項２７または２８に記載のリアクトル。
30. 【請求項３０】 内部層および／または外部層（１９、２０）が半導電性材料を備えることを特
    徴とする、請求項２７〜２９のいずれかに記載のリアクトル。
31. 【請求項３１】 内部層および／または外部層（１９、２０）が、１０^−６Ωｃｍ〜１００ｋΩ
    ｃｍ、好ましくは１０^−３Ωｃｍ〜１０００Ωｃｍ、より好ましくは１〜５００
    Ωｃｍの範囲内の抵抗率を有することを特徴とする、請求項２７〜３０のいずれ
    かに記載のリアクトル。
32. 【請求項３２】 内部層および／または外部層（１９、２０）が、導体／絶縁系のメートル長さ
    当たりの抵抗率が５０μΩ〜５ＭΩの範囲内であることを特徴とする、請求項２
    ７〜３１のいずれかに記載のリアクトル。
33. 【請求項３３】 固体絶縁体（１８）並びに内部層（２０）および／または外部層（１９）が高
    分子材料で形成されていることを特徴とする、請求項２７〜３２のいずれかに記
    載のリアクトル。
34. 【請求項３４】 内部層（２０）および／または外部層（１９）並びに固体絶縁体（１８）が、
    境界面のほぼ全面で互いに強固に接続され、屈曲および温度変化の時にも接着を
    保持することを特徴とする、請求項２７〜３３のいずれかに記載のリアクトル。
35. 【請求項３５】 固体絶縁体（１８）並びに内部層（２０）および／または外部層（１９）が弾
    力性の高い材料で形成されて、動作中の歪への相互接着を維持することを特徴と
    する、請求項２７〜３４のいずれかに記載のリアクトル。
36. 【請求項３６】 固体絶縁体（１８）並びに内部層（２０）および／または外部層（１９）がほ
    ぼ等しい弾性係数を有する材料からなることを特徴とする、請求項３５に記載の
    リアクトル。
37. 【請求項３７】 内部層（２０）および／または外部層（１９）並びに固体絶縁体（１８）がほ
    ぼ等しい熱膨張係数を有する材料で形成されることを特徴とする、請求項２７〜
    ３６のいずれかに記載のリアクトル。
38. 【請求項３８】 内部層（２０）が少なくとも１つの導電体（１１）と電気的に接触しているこ
    とを特徴とする、請求項２７〜３７のいずれかに記載のリアクトル。
39. 【請求項３９】 前記少なくとも１つの導電体（１１）が多数の素線を含み、且つ導電体の少な
    くとも１つの素線が、少なくとも一部絶縁されておらず、内部層（２０）に電気
    的に接触して配置されることを特徴とする、請求項３８に記載のリアクトル。
40. 【請求項４０】 導体およびその絶縁系が高電圧用、好ましくは１０ｋＶ以上、特に３６ｋＶ以
    上、さらに好ましくは７２．５ｋＶ以上に対応して設計されていることを特徴と
    する、請求項２７〜３９のいずれかに記載のリアクトル。
41. 【請求項４１】 巻線を介して高電圧、好ましくは１０ｋＶ以上、特に３６ｋＶ以上、さらに好
    ましくは７２．５ｋＶ以上に接続されるよう構成されていることを特徴とする、
    前記請求項のいずれかに記載のリアクトル。