JP2001525655A

JP2001525655A - 回転電気機械用の接合部を有するステータの製造方法、ステータ、及び、回転電気機械

Info

Publication number: JP2001525655A
Application number: JP2000523741A
Authority: JP
Inventors: ラルス、ゲルトマー; マッツ、レイヨン; バーティル、ラルソン; ゲラン、ホルムストローム; ベンクト、ゲラン
Original assignee: エービービーエービー
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2001-12-11
Also published as: SE9704461D0; AU1516699A; WO1999029017A1; EP1034603A1; SE9704461L

Abstract

(57)【要約】【課題】高電圧回転電気機械用ステータの巻線を製造するための方法であって、ステータは、半径方向で層をなした巻線を受け入れるためのスロットが、ステータロータとの間に存在する空隙から様々な半径方向距離のところに設けられたコア（２）を有し、異なる層の間でステータを前後に一度通過した巻線の部分がコイルを形成し、このコイルの円弧状コイル端（５）は、ステータの各端面（３）から突出しており、ステータの全ての巻線からのコイル端がステータの各端（３）のところにコイルオーバーハング（１）を形成する、方法を提供する。【解決手段】本方法は、巻線のコイル間の必要な接合部（１２）がコイルオーバーハング（１）の外側に配置されていることを特徴とする。本発明は、更に、本方法に従って製造された巻線を持つステータ及びこのようなステータを持つ回転電気機械に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、請求項１の前提部分に記載の高電圧回転電気機械用ステータの巻線
の製造方法に関する。本発明は、更に、請求項３０の前提部分に記載のステータ
及び請求項３１の前提部分に記載の回転電気機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本願で言及する回転電気機械は同期機械を含む。これらの同期機械は、原理的
には、一般に電力網と呼ばれる配電網及び送電網に接続するための発電機として
使用される。これらの同期機械は、モータ並びに位相補償−電圧制御装置として
も使用され、この場合には、機械的に開放した回路を持つ機械として使用される
。この技術分野は、通常の非同期機械、二重巻線機械、交流機械、非同期コンバ
ータカスケード、外極機械、及び同期磁束機械を含む。これらの機械は、高電圧
で使用されるようになっており、このことは、電圧が主として１０ｋＶ越えると
いうことを意味する。このような回転機械についての代表的作動範囲は、３６ｋ
Ｖ乃至８００ｋＶであり、好ましくは７２．５ｋＶ乃至８００ｋＶである。

【０００３】回転電気機械は、従来は、６ｋＶ乃至３０ｋＶの範囲内の電圧用に設計されて
おり、通常は３０ｋＶが上限であると考えられる。一般的な場合では、このこと
は、通常、電圧を約１３０ｋＶ乃至４００ｋＶの範囲内にある網のレベルまで逓
昇する変圧器を介して発電機を電力網に接続しなければならないということを意
味する。

【０００４】数年に亘り、高電圧用の特別な同期機械、好ましくは発電機を開発しようとす
る様々な試みがなされてきた。これらの試みの例には、とりわけ、１９３２年１
０月１５日の「エレクトリカル・ワールド(Electrical World)」の第５２４頁乃
至第５２５頁、エレクトロテクニカ誌の１９７０年第１号の第６頁乃至第８頁に
記載の「ウォーター及びオイル冷却式ターボ発電機(Water-and-Oil-cooled Turb
ogenerator) ＴＶＭ−３００」という文献、及び米国特許第４，４２４，２４４
号及びソ連特許第９５５３６９号が含まれる。しかしながら、これらの試みのう
ち、うまくいったものはなく、商業的に利用できる製品となったものはない。

【０００５】従来型の回転電気機械では、ステータ本体は、多くの場合、溶接された薄板金
構造を有する。大型の機械では、積層コアとも呼ばれるステータコアは、通常は
、好ましくは、厚さが０．３５ｍｍ乃至０．５０ｍｍの、スタックに分割された
いわゆる電気シート(electric sheet)でできている。ステータコアには、半径方
向で層をなした巻線を受け入れるための半径方向スロットが、ステータとロータ
との間に設けられた空隙から様々な半径方向距離のところに設けられている。か
くして、ワード層(word layer)は、ステータの中央軸線から様々な半径方向距離
にある巻線の層を意味する。異なる層間でステータを前後に延びる巻線の部分が
一つの巻線巻回部を形成し、通常は、幾つかの巻線巻回部を集めていわゆるコイ
ルにする。かくして、コイルは、互いから絶縁された幾つかの集成導体を含み、
ステータの各端面の外側に円弧状コイル端を有する。ステータの全ての巻線から
のコイル端がステータの各端にコイルオーバーハングを形成する。

【０００６】通常は、全ての大型の従来の構造の発電機には、二層の巻線及び同じ大きさの
コイルが設けられている。コイルが同じ大きさでなければならないのは、高出力
の発電機が、多くの場合、コイルを並列に接続することを必要とするためである
。コイルは剛性であり、予め製造され、巻線は、コイルをステータコアのスロッ
トに半径方向に挿入することによって設置される。次いで、全てのコイルがそれ
らのスロット内の所定位置に配置されたとき、巻線の各コイル間で接合及び接続
を行う。全てのコイルが同じ大きさでなければならないため、全ての接合部をコ
イルオーバーハングに置かなければならない。従って、コイルオーバーハングは
多数の接合部を含む。この方法は、時間がかかるために不利であり、様々な種類
の欠陥及び外部影響に敏感な多数の接合部を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上文中に言及した問題点を解決することである。この目的は
、特徴部分に記載の特徴を持つ、請求項１の前提部分に記載の方法によって達成
される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

かくして、本発明は、高電圧回転電気機械用ステータの巻線を製造するための
方法であって、ステータは、半径方向で層をなした巻線を受け入れるためのスロ
ットが、ステータとロータとの間に存在する空隙から様々な半径方向距離のとこ
ろに設けられたコアを有し、これによって、異なる層の間でステータを前後に一
度通過した巻線の部分がコイルを形成し、円弧状コイル端は、ステータの各端面
から外方に突出しており、ステータの全ての巻線からのコイル端がステータの各
端のところにコイルオーバーハングを形成する、方法において、巻線の必要な接
合部がコイルオーバーハングの外側に配置されている、ことを特徴とする方法に
関する。

【０００９】説明した方法には、巻線を非常に簡単な方法で接合でき、即ちスプライシング
できるという重要な利点がある。各コイルを狭幅であり且つ作業がし難いコイル
オーバーハングの内側で接合する代わりに、巻線を、広い空間があり且つ容易に
近付けるコイルオーバーハングの外側で接合する。上文中に論じた種類の巻線の
利点は、コイルを直列接続できるということである。直列接続する場合には、コ
イルは、同じ大きさである必要はなく、及び従って、必要な接合部の位置を自由
にでき、これにより本発明が可能になる。

【００１０】本方法によって達成できる他の利点は、低電圧用の出力端子を、コイル端オー
バーハングの外側の随意の位置で巻線に形成できるということである。

【００１１】追加の利点及び特徴は、従属項から明らかになる。

【００１２】特に有用な特徴によれば、本方法は、絶縁が施された導電体を含む巻線の絶縁
が施された導電体の端部をコイルオーバーハングの外側に引き出し、夫々の端部
を、そこに配置された巻線の他の絶縁が施された導電体の端部に接合する、こと
を特徴とする。

【００１３】別の有用な特徴によれば、巻線の絶縁が施された導電体のうちの少なくとも一
つの端部をコイル端領域の外側に随意の程度だけ引き出し、ここで低電圧用出力
端子、例えば外部電力ネットワークを形成する、ことを特徴とする。出力端子は
、位置、電圧、数、等に関して、所望の通りに変化させることができる。原理的
には、長い導体を引き出してこれを支持バー等を必要とせずにスイッチギヤの近
くまで延ばすことができる。追加の有利な特徴として、巻線の絶縁が施された導
電体のうちの少なくとも一つの端部をコイルオーバーハングの外側に随意の距離
だけ引き出し、随意の装置に接続する。このような装置は、発電機遮断器及び／
又は断路器又は上文中で言及したスイッチギヤであり、その場合、全電圧の問題
(a question of full voltage)である。

【００１４】更に、本発明による方法は、絶縁が施された導電体をステータコアのスロット
に軸線方向に前後に繰り返し通すことによって巻線を形成する、ことを特徴とす
る。この方法で、多くのコイル即ち巻線巻回部を中断なしに接合なしに形成でき
る。これは、時間の節約及び対費用効果の両方で優れている。更に、ステータコ
アでの最終取り付けまで巻線が形成されず、従って、予備成形を必要としないと
いう利点がある。

【００１５】特に有利な特徴によれば、絶縁が施された導電体には、巻線の少なくとも一巻
回中に、発生した電界を巻線内に閉じ込めるための手段が設けられている。

【００１６】本発明によれば、巻線は、好ましくは、固体押出し絶縁体を持つケーブルと対
応する種類の巻線、ＸＬＰＥケーブル又はＥＰＲ絶縁体を備えたケーブル等の配
電で現在使用されている種類の巻線である。このようなケーブルは、一つ又はそ
れ以上のストランド部品を含む内導体、この導体を取り囲む内半導電層、この内
半導電層を取り囲む固体絶縁層、及びこの絶縁層を取り囲む外半導電層を含む。
このようなケーブルは可撓性である。この性質は、本発明による構成に対する技
術が主として巻線システムに基づいており、巻線を形成するケーブルが組み立て
中に曲げられるため、本発明では重要な特性である。ＸＬＰＥケーブルの可撓性
は、通常は、直径３０ｍｍのケーブルについて約２０ｃｍの曲率半径と対応し、
直径８０ｍｍのケーブルについて約６５ｃｍの曲率半径と対応する。本願では、
「可撓性」という用語は、巻線が、ケーブル直径の４倍程度、好ましくはケーブ
ル直径の８倍乃至１２倍可撓性であるということを示すのに使用される。

【００１７】巻線は、曲げられた場合でも、作動中に熱応力又は機械的応力が加わった場合
でも、その性質を保持するような構造を備えていなければならない。本願では、
層が互いに密着した状態を保持することが重要である。層の材料の性質、特に弾
性及び相対的熱膨張率が重要である。例えばＸＬＰＥケーブルでは、絶縁層は、
架橋した低密度ポリエチレンからなり、半導電層は炭素粒子及び金属粒子を混合
したポリエチレンからなる。温度の変動による容積変化は、ケーブルの半径の変
化により完全に吸収され、層の熱膨張率間の相違がこれらの材料の弾性に対して
僅かであるため、層間の密着を損なうことなく半径方向に膨張できる。

【００１８】上述の材料の組み合わせは、単なる例示であると考えられるべきである。特定
の条件を満たし、半導電性の条件、即ち１０^-1乃至１０⁶ Ω・ｃｍの範囲内の、
例えば１乃至５００Ω・ｃｍ又は１０−２００Ω・ｃｍ抵抗を持つという条件を
満たす他の組み合わせは、当然のことながら本発明の範疇に含まれる。

【００１９】絶縁層は、例えば、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（
ＨＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン（ＰＢ）、ポリメチルペン
テン（「ＴＰＸ」）、架橋したポリエチレン（ＸＬＰＥ）等の架橋材料、又はゴ
ム、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、又はシリコーンゴム等の固体熱可塑
性材料でできている。

【００２０】内外の半導電層は、同じ基本的材料でできているが、炭素粒子（ｓｏｏｔ）又
は金属粉等の導体粒子が混合してある。

【００２１】これらの材料の機械的性質、特にこれらの材料の熱膨張率に及ぼされる影響は
、炭素粒子又は金属粉が、少なくとも、本発明に従って必要とされる導電性を得
るのに必要な割合で混合されていようといまいと、比較的僅かである。かくして
、絶縁層及び半導電層は、熱膨張率がほぼ同じである。

【００２２】半導電層について、エチレンビニルアセテートコポリマー／ニトリルゴム（Ｅ
ＶＡ／ＮＢＲ）、ブチルグラフテッドポリエチレン、エチレンアクリレートコポ
リマー（ＥＢＡ）、及びエチレンエチルアセテートコポリマー（ＥＥＡ）が適当
なポリマーを構成する。

【００２３】様々な層のベースとして様々な種類の材料を使用した場合でも、これらの材料
の熱膨張率を同じ程度の大きさにするのが望ましい。これは、上掲の材料の組み
合わせについて正しい。

【００２４】上掲の材料は弾性率が比較的良好であり、弾性率Ｅ＜５００ＭＰａであり、好
ましくは＜２００ＭＰａである。この弾性は、層の材料の熱膨張率間の何らかの
些細な相違を、亀裂等の損傷が生じないように及び層が互いから外れないように
、半径方向弾性で吸収するのに十分である。層の材料は弾性であり、層間の密着
は材料の最も弱い部分と同じ大きさである。

【００２５】二つの半導電層の導電性は、各層に沿った電位を実質的に等しくするのに十分
である。外半導電層の導電性は、電界をケーブル内に閉じ込めるのに十分高いが
、層の長さ方向に誘導された電流による大きな損を生じないのに十分低い。

【００２６】かくして、二つの半導電層は、本質的に等電位面を構成し、これらの層は、電
界を実質的にそれらの間に閉じ込める。

【００２７】一つ又はそれ以上の追加の半導電層を絶縁層に配置してもよい。上文中に説明
した絶縁が施された導体を回転電気機械の巻線として使用することによって、機
械の電圧を、中間変圧器なしで電力ネットワークに直接的に接続できるレベルま
で上昇できるという重要な利点が得られる。かくして、例えば、従来の変圧器を
なくすことができるという重要な利点が得られる。

【００２８】続けると、巻線は、少なくとも一つの電流搬送導体を含む絶縁が施された導電
体でできており、上文中に言及した電界閉じ込め部材は、電流搬送導体を取り囲
むように配置された半導電性の第１層、この第１層を取り囲むように配置された
固体絶縁層、及びこの絶縁層を取り囲むように配置された半導電性の第２層を含
む。

【００２９】特に有利な特徴によれば、絶縁が施された導電体は可撓性であり、三つの層が
互いに密着しており、これにより、とりわけ、巻線の設置及び取り外しの夫々を
容易にするという利点が得られる。

【００３０】絶縁が施された高電圧導電体は、複数の有利な方法で設計できる。一つの有利
な特徴として、絶縁が施された導体は、ケーブル、好ましくは高電圧ケーブルを
含む。更に、第１半導電層は、電流搬送導体と実質的に同じ電位にある。第２半
導電層は、好ましくは、電流搬送導体／導体及び絶縁層を取り囲む実質的等電位
面を構成するように配置されている。更に、所定電位、好ましくは接地電位に接
続される。別の特徴によれば、電流搬送導体は多数のストランドを含むのがよく
、数本のストランドだけが互いから絶縁されていない。

【００３１】最後に、絶縁が施された導体は、好ましくは、２０ｍｍ乃至２５０ｍｍの直径
を有し、導体の面積は８０ｍｍ² 乃至３００ｍｍ² の範囲内にあるということが
できる。

【００３２】本発明で使用された絶縁が施された導体又は高電圧ケーブルは、上文中に説明
したように可撓性であり、ＰＣＴ／ＳＥ９７／００８７４（ＷＯ９７／４５９１
９）及びＰＣＴ／ＳＥ９７／００８７５（ＷＯ９７／４５８４７）に更に詳細に
説明された種類である。絶縁を施した導体即ちケーブルのこの他の説明は、ＰＣ
Ｔ／ＳＥ９７／００９０１（ＷＯ９７／４５９１８）、ＰＣＴ／ＳＥ９７／００
９０２（ＷＯ９７／４５９３０）、及びＰＣＴ／ＳＥ９７／００９０３（ＷＯ９
７／４５９３１）に記載されている。

【００３３】特に有利な特徴によれば、巻線は、コアの最終取り付け中に形成されることを
特徴とする。上文中に言及したように、これによって製造が簡単になる。これは
、予備成形が不要であるためである。

【００３４】本方法は、更に、巻線をステータスロットを通して引っ張るとき、潤滑剤を供
給することを特徴とする。適用できる場合には、巻線を引き出した後、ステータ
スロットを通して巻線用支持ホース(bracing hose)を引き出す。この場合、本方
法は、引き出される支持ホースと関連してスロットに潤滑剤を供給する。潤滑剤
は、好ましくは乾燥潤滑剤である。適当な潤滑剤の例は、好ましくは層状構造の
窒化硼素である。いわゆる支持ホースの例は、ＳＥ９７００３６２−８、ＳＥ９
７００３６３−６、ＰＣＴ／ＳＥ９７／００８９７（ＷＯ９７／４５９３５）、
ＰＣＴ／ＳＥ９７／００８９８（ＷＯ９７／４５９３６）、ＰＣＴ／ＳＥ９７／
００９０６（ＷＯ９７／４５９３８）、及びＰＣＴ／ＳＥ９７／００９００（Ｗ
Ｏ９７／４５９３２）等の特許出願に記載されている。

【００３５】最後に、本方法は、巻線が弾性エレメントによって、例えば上掲の特許出願で
言及された種類の何等かの支持ホースによって、ステータスロットに取り付けら
れていることを特徴とする。

【００３６】更に、第１半導電層及び第２半導電層の夫々、及びこれらの間に配置された絶
縁層を含む巻線の絶縁システムは、押出しによって製造できる。巻線の絶縁体は
、好ましくは、線型膨張率が高い材料で製造されている。

【００３７】一つの特徴によれば、巻線は、電流搬送導体中で相互に絶縁されたストランド
を含む。更に、巻線の電流搬送導体は、連続した制御されていない相互位置を有
する。これにより巻線の製造が簡単になる。電流搬送導体は、有利には、円形断
面である。これには、導体を随意の方向に曲げることができる点で製造を簡単に
する利点がある。

【００３８】別の特徴として、巻線の電流搬送導体中の電流は低く、好ましくは１０００Ａ
未満である。これには、故障電流によって生じる機械的な力が、従来の機械と比
較して小さくなるという利点がある。このことは、コイル端の支持が簡単である
ということを意味する。

【００３９】更に、本方法は、巻線が、連続したコロナ保護装置を有し、このコロナ保護装
置が、有利には、接地してある、ことを特徴とする。コロナ保護装置は、第２半
導電層を有する。

【００４０】本発明は、更に、ステータコア及び巻線を含む高電圧回転電気機械用ステータ
に関し、このステータは、巻線が本方法と関連した任意の請求項による方法に従
って製造されている、ことを特徴とする。本発明は、更に、上文中に言及したス
テータを持つ高電圧回転電気機械に関する。

【００４１】簡単に述べると、本発明は、巻線を製造するためのかなり簡単な方法を提供し
、これは、他の改良をもたらす方法を示し、技術的利点並びに費用の観点からの
利点をもたらす。

【００４２】本発明を更に良く理解するため、非限定的実施例を示す添付図面を参照して本
発明を以下に詳細に説明する。

【００４３】

【発明の実施の形態】

図１は、本発明によるステータコア２の端面３のコイルオーバーハング１の一
部の一例を概略に示す。この図には、ステータとロータとの間に存在する空隙か
ら様々な半径方向距離のところで巻線が半径方向に層をなして配置されているこ
とが示してある。これによって、異なる層の間でステータを前後に一度通した巻
線の部分がコイルを形成し、円弧状コイル端５がステータの各端面３から突出し
、ステータの全ての巻線のコイル端がステータの各端にコイルオーバーハングを
形成する。

【００４４】添付図面に示す巻線は、ケーブル即ち絶縁を施した上文中に説明した種類の導
電体（６）をステータコア２のスロットに軸線方向に前後に通すことによって形
成され、これによって、複数のコイルが接合部なしで形成される。しかしながら
、ケーブル（６）の長さは無限ではなく、遅かれ早かれ第１ケーブルが終端し、
新たなケーブルを使用しなければならない。このため、コイルオーバーハング１
は多数の緩く吊り下がったケーブル端８、９、１５を含み、これらのケーブル端
を互いに接合しなければならない。これらのケーブル端は、実際のコイルオーバ
ーハング１の外側に配置されている。

【００４５】図２は、図１に示すのと同じステータ端を示すが、この図では、緩いケーブル
端８、９が、何等かの適当な種類のケーブル接合部１２によって互いに接合して
あるということが異なっている。ケーブル接合部は、予め製造されたケーブル接
合部である。明らかなように、これらの接合部は、コイルオーバーハング１の外
側にある。接合部は、添付図面に示してない何等かの種類の支持体に機械的に取
り付けられているのがよい。

【００４６】図示の例では、接合は、少なくとも巻線の主部が所定位置に置かれた後にのみ
行われるが、巻線を通しているときにケーブル端を接合できるということは勿論
のことである。しかしながら、通常は、接合が行われる前に全ての巻線が通して
ある。

【００４７】図２は、更に、巻線端部１５の一例を示す。この巻線端部は、電圧用部分出力
端子１６として役立つか或いは、変形例では、例えばスイッチギヤユニット又は
発電機遮断器に随意に接続される。

【００４８】最後に、図３は、本発明によるステータの巻線として使用するのに特に適した
ケーブルの断面を示す。ケーブル３０は、第１半導電層３２によって包囲された
少なくとも一つの電流搬送導体３１を含む。第１半導電層の周囲には絶縁層３３
が配置されており、この絶縁層の周囲には第２半導電層３４が設けられている。
導電体３１は、多数のストランド３５を含む。三つの層は、ケーブルを曲げた場
合でも互いに密着しているように形成されている。図示のケーブルは可撓性であ
り、この性質は、ケーブルの使用寿命に亘って保持される。更に、図示のケーブ
ルは、機械的外部保護ケーシング及びケーブルを通常取り囲んでいる金属スクリ
ーンを備えていないという点で、従来の高電圧ケーブルと異なっている。

【００４９】本発明は、例示の実施例に限定されると考えられるべきではなく、従属項に記
載されているような、本発明の概念の範疇の多くの変更及び変形を含むことがで
きる。例えば、接合部及び／又は出力端子の数を必要に応じて及び所望に応じて
変えることができる。更に、巻線は、例えば、半径方向に設置することもできる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】未接合の導体を含むコイル端を持つステータ端の概略部分斜視図である。

【図２】図１のステータ端の接合後の概略斜視図である。

【図３】巻線として使用するのに適した、絶縁を施した導電体を示す断面図である。

【符号の説明】

１コイルオーバーハング２ステータコア３端面５円弧状コイル端６ケーブル８、９、１５ケーブル端

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年２月１７日（２０００．２．１７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｋ 15/10 Ｈ０２Ｋ 15/10 19/26 19/26 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，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，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者バーティル、ラルソンスエーデン国ベステロス、サメッツベーゲン、12 (72)発明者ゲラン、ホルムストロームスエーデン国ソレントゥナ、ティステルベーゲン、22 ジー (72)発明者ベンクト、ゲランスエーデン国ベステロス、ベールス、ベーク、13 Ｆターム(参考） 5H604 AA01 AA08 BB04 BB10 BB14 CC01 CC05 CC13 DA02 DA05 DA14 DA16 DA25 DB16 DB17 DB18 PB03 PC03 PD03 PD07 5H615 AA01 BB02 BB07 BB14 PP01 PP13 PP14 PP15 QQ01 QQ12 SS09 SS33 TT27 TT37 5H619 AA05 BB02 PP01 PP14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高電圧回転電気機械用ステータの巻線を製造するための方法であって、前記ス
テータは、半径方向で層をなした巻線を受け入れるためのスロットが、前記ステ
ータとロータとの間に存在する空隙から様々な半径方向距離のところ設けられた
コア（２）を有し、異なる層の間で前記ステータを前後に一度通過した前記巻線
の部分がコイルを形成し、このコイルの円弧状コイル端（５）は、前記ステータ
の各端面（３）から突出しており、前記ステータの全ての巻線からの前記コイル
端が前記ステータの各端（３）のところにコイルオーバーハング（１）を形成す
る、方法において、前記巻線のコイル間の必要な接合部（１２）は、前記コイル
オーバーハングの外側に配置されている、ことを特徴とする方法。
【請求項２】前記巻線は前記絶縁が施された導電体（６）を含み、前記巻線の前記絶縁が施
された導電体（６）の端部（８、９、１５）を前記コイルオーバーハング（１）
の外側に引き出し、夫々の端部を、そこに配置された巻線の他の絶縁が施された
導電体（６）の端部に接合する、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記巻線の前記絶縁が施された導電体（６）のうちの少なくとも一つの端部（
１５）を前記コイルオーバーハングの外側に随意の距離だけ引き出し、低電圧用
出力端子（１６）を形成する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】前記巻線の前記絶縁が施された導電体（６）のうちの少なくとも一つの端部（
１５）を前記コイルオーバーハングの外側に随意の距離だけ引き出し、随意の装
置に接続する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の
方法。
【請求項５】前記絶縁が施された導電体（６）は、前記ステータコア（２）の前記スロット
に軸線方向に前後に繰り返し通すことによって形成されている、ことを特徴とす
る請求項２乃至４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】前記巻線の前記絶縁が施された導電体（６）には、巻線の少なくとも一巻回中
に、発生した電界を巻線内に閉じ込めるための手段が設けられている、ことを特
徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】前記巻線は、少なくとも一つの電流搬送導体（３１）を含む絶縁が施された導
電体（３０）によって形成され、前記電界閉じ込め手段は、前記電流搬送導体を
取り囲むように配置された半導電性の第１層（３２）、この第１層を取り囲むよ
うに配置された固体絶縁層（３３）、及びこの絶縁層を取り囲むように配置され
た半導電性の第２層（３４）を含む、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちの
いずれか一項に記載の方法。
【請求項８】前記絶縁が施された導電体（３０）は可撓性であり、前記層は互いに接着して
いる、ことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】前記絶縁が施された導電体（３０）は、ケーブル、好ましくは高電圧ケーブル
の形態をなしている、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】前記層（３２、３３、３４）は所定の弾性を持つ材料でできており、これらの
材料の熱膨張率間の関係は、作動中の温度変化による層の容積変化を前記材料の
弾性によって吸収でき、前記層は、作動中に生じる温度変化時に互いに接着した
状態を保持するような関係である、ことを特徴とする請求項７、８、又は９に記
載の方法。
【請求項１１】前記層（３２、３３、３４）の材料は、高い弾性を有し、好ましくは弾性率が
５００ＭＰａ未満であり、好ましくは２００ＭＰａ未満である、ことを特徴とす
る請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】前記層の前記材料の熱膨張率は実質的に等しい、ことを特徴とする請求項１０
に記載の方法。
【請求項１３】前記層（３２、３３、３４）間の接着は、前記材料の最も弱い部分と少なくと
も同程度である、ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】前記第２半導電層（３４）は、前記電流搬送導体／導体を取り囲む実質的等電
位面を構成するように配置されている、ことを特徴とする請求項７乃至１３のう
ちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】前記第２半導電層（３４）は、接地電位に接続されている、ことを特徴とする
請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】前記半導電層（３２、３４）の各々は、本質的に等電位面を構成する、ことを
特徴とする請求項７乃至１０のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】前記巻線は、前記コアの最終取り付け中に形成される、ことを特徴とする請求
項１乃至１６のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】前記巻線を前記ステータスロットを通して引っ張るとき、潤滑剤を供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至１７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】前記巻線を引き出した後、支持ホースを前記ステータスロットに通し、これに
よって潤滑剤を前記スロットに供給する、ことを特徴とする請求項１乃至１８の
うちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】前記潤滑剤は乾燥潤滑剤である、ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載
の方法。
【請求項２１】前記巻線は、弾性エレメントによって前記ステータスロットに取り付けられて
いる、ことを特徴とする請求項１乃至２０のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】第１半導電層（３２）及び第２半導電層（３４）の夫々、及びこれらの間に配
置された前記絶縁層（３３）を含む前記巻線の前記絶縁システムは、押出しによ
って製造される、ことを特徴とする請求項７乃至２１のうちのいずれか一項に記
載の方法。
【請求項２３】前記巻線の前記絶縁体は、線型膨張率が高い材料で製造されている、ことを特
徴とする請求項７乃至２２のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】前記巻線は、前記電流搬送導体（３１）内に相互に絶縁されたストランドを含
む、ことを特徴とする請求項７乃至２３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】前記巻線の前記電流搬送導体（３１）は、連続した制御されていない相互位置
を有する、ことを特徴とする請求項７乃至２４のうちのいずれか一項に記載の方
法。
【請求項２６】前記巻線の前記電流搬送導体（３１）は、円形断面である、ことを特徴とする
請求項７乃至２５のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】前記巻線の前記電流搬送導体（３１）中の電流は低く、好ましくは１０００Ａ
未満である、ことを特徴とする請求項７乃至２６のうちのいずれか一項に記載の
方法。
【請求項２８】前記巻線は、連続したコロナ保護装置である、ことを特徴とする請求項１乃至
２７のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】前記コロナ保護装置は接地してある、ことを特徴とする請求項２８に記載の方
法。
【請求項３０】ステータコア及び巻線を含む高電圧回転電気機械用ステータにおいて、前記巻
線は、請求項１乃至２９のうちのいずれか一項に記載の方法に従って製造されて
いる、ことを特徴とするステータ。
【請求項３１】請求項３０に記載のステータを持つ高電圧回転電気機械。