KR102530714B1 - 코일 냉각이 개선된 비-액침 변압기들 - Google Patents

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Abstract

비-액침 변압기는 권선 축을 갖는 자기 코어 및 권선 축을 따라 자기 코어 주위에 감긴 적어도 2 개의 코일 권선들을 포함한다. 유전체 재료로 제조된 하나 이상의 냉각 튜브들은 유전체 냉각 튜브들을 통해 흐르는 유전체 유체를 사용하여 코일 권선을 냉각시키기 위해 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열된다. 각각의 냉각 튜브는 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다.

Description

코일 냉각이 개선된 비-액침 변압기들
본 개시는 비-액침 변압기 (non-liquid immersed transformer) 들에 대한 냉각에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 적어도 코일 권선 (coil winding) 을 냉각시키기 위한 배열체 (arrangement) 들을 포함하는 변압기들에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 변압기는 일 전압 레벨의 전기를, 더 높은 또는 더 낮은 값 중 어느 하나의, 다른 전압 레벨의 전기로 변환한다. 변압기는 이 전압 변환을 1 차 코일 및 2 차 코일을 사용하여 달성하고, 1 차 코일 및 2 차 코일 각각은 강자성 코어 주위에 감겨 있고 전기 전도체의 다수의 턴 (turn) 들을 포함한다. 1 차 코일은 전압의 소스에 연결되고 2 차 코일은 부하에 연결된다. 1 차 코일에서의 턴들 대 2 차 코일에서의 턴들의 비 ("턴비 (turns ratio)") 는 소스의 전압 대 부하의 전압의 비와 동일하다.
다른 타입들의 변압기들이 또한 잘 알려져 있으며 다권선 (multiwinding) 변압기들로 불린다. 이러한 변압기들은 변압기의 원하는 기능성에 의존하여 직렬로 또는 병렬로 또는 독립적으로 연결된 다중 권선들을 사용한다.
변압기들은 동작 중에 온도 상승들을 겪을 수도 있음이 널리 알려져 있다. 이들 온도 이슈들은 변압기의 더 나은 성능 및 더 긴 수명을 달성하기 위하여 회피되거나 또는 적어도 가능한 한 낮게 감소되어야 한다.
특정한 타입의 변압기들은 비-액침 변압기이다. 통상적으로, 비-액침 변압기들은, 예를 들어, 권선 또는 그의 코일들을 냉각시키기 위해 공기와 같은 가스를 사용한다. 이 공기 냉각은 강제적이거나 또는 자연적일 수도 있다. 강제-공기 냉각의 경우에는, 블로잉 (blowing) 장비가 권선들에 기류를 블로잉하도록 포지셔닝될 수도 있다. 이러한 비-액침 변압기들은 또한, 그들이 절연 매체로서 또는 냉각을 위해 액체를 사용하지 않기 때문에 건식 변압기들로 불린다.
변압기의 코일들에서의 중공 전도체들의 사용이 또한 알려져 있으며, 그 때 물은 그 전도체의 내부를 통해 강제로 순환된다. 다른 알려진 솔루션들은 코일의 턴들 사이에 배치된 금속성 사행부 (serpentine) 들을 사용한다. 이러한 경우들에서, 금속성 사행부는 접지된다. 그것은 턴들과 사행부 사이의 절연체가 코일의 전압을 견뎌 내야 함을 의미한다. 양자 모두의 솔루션들은 주로 저 전압 코일들에 사용된다.
비-액침 또는 건식 변압기들에 개선된 냉각 배열체를 제공하는 것이 가능하며, 이는 권선을 적절히 냉각시키는 것을 허용하고 보다 효율적일 수도 있고 알려진 솔루션들과는 달리 비교적 고 전압들에 또한 적용될 수 있음을 이제 알게 되었다.
제 1 양태에서, 비-액침 변압기가 제공된다. 비-액침 변압기는, 권선 축을 갖는 자기 코어, 권선 축을 따라 자기 코어 주위에 감긴 적어도 2 개의 코일 권선들, 및 유전체 재료로 제조된 적어도 하나의 냉각 튜브로서, 적어도 하나의 냉각 튜브는 유전체 재료로 제조된 냉각 튜브를 통해 흐르는 유전체 유체 (dielectric fluid) 를 사용하여 코일 권선을 냉각시키기 위해 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열되고, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 자기 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프 (completed loop) 들을 형성하여 연속적으로 감겨 있는, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브를 포함한다.
코일 권선들 내측에 배열된 하나 이상의 유전체 냉각 튜브들의 제공은, 변압기가 동작중일 때 권선에서 야기되는 온도 상승들을 되도록 많이 감소시키는 것을 허용한다. 따라서, 변압기의 성능 및 수명이 개선될 수도 있다.
일부 예들에서, 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된 턴들을 포함하고, 냉각 튜브(들)는 에폭시 수지에 캡슐화된다.
일부 예들에서, 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 호일 턴들을 갖는 호일 권선들을 포함할 수도 있고 유전체 냉각 튜브(들)는, 공간을 정의하는 턴들 사이에서, 호일 권선에 만들어진 홀들을 통해 또는 접합되는, 바람직하게는 용접되는 금속성 피트의 홀들을 통해 전도체를 교차하고 호일 권선의 턴들 사이에 정의된 공간에 배치된, 자기 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여, 바람직하게는 나선형으로, 연속적으로 감겨 있다. 이것은 냉각 권선이 코일 권선들과 인터레이스되기 때문에 값이 더 싸고 더 콤팩트한 변압기들을 허용한다. 일부 예들에서, 냉각 튜브들이 배치되는 공간을 생성하기 위해 스페이서들이 상이한 세트의 턴들 사이에 배치될 수도 있다.
일부 예들에서, 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 호일-디스크 권선들 또는 CTC-디스크 권선들을 포함할 수도 있고 유전체 냉각 튜브(들)는, 디스크들 사이의 공간들에 위치된, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여, 바람직하게는 나선형으로, 연속적으로 감겨 있다.
일부 예들에서, 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 전도체 와이어 또는 연속 교차 전도체들 (continuously transposed conductors; CTC) 로서 나선형 또는 층 권선을 포함할 수도 있고 유전체 냉각 튜브(들)는, 바람직하게는 나선형으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있고, 여기서 유전체 튜브들은 나선형 권선의 턴들 사이에 또는 층 권선의 층들 사이의 공간들에 배치된다.
일부 예들에서, 적어도 하나의 냉각 튜브는 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감긴 단일 튜브를 포함한다.
대안적으로, 적어도 하나의 냉각 튜브는 피팅 (fitting) 들을 사용하여 병렬로 연결된 복수의 튜브들을 포함하고 복수의 튜브들의 각각의 냉각 튜브는 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 이러한 피팅들은 또한 유전체 재료로 제조될 수도 있다.
일부 추가 예들에서, 비-액침 변압기는 유전체 재료로 제조된 냉각 튜브(들)에 프레쉬한 유전체 유체를 공급하기 위한 냉각 회로를 더 포함한다. 대안적으로, 냉각 회로는 변압기의 외부에 있을 수도 있고 변압기는 외부 냉각 회로에 연결하기 위해 커넥터들을 포함할 수도 있다. 외부 또는 내부의 냉각 회로는 적어도 펌프, 열교환기, 이를 테면 액체-액체 열교환기 또는 액체-공기 열교환기, 및 액체-저장소를 포함한다.
일부 예들에서, 냉각 튜브들에 사용되는 유전체 냉각 액체는 Midel®, Biotemp® 또는 Envirotemp® 와 같은 에스테르 유체일 수도 있다. 다른 예들에서, 유전체 유체는 실리콘 유체, 또는 불연성 유체, 바람직하게는 플루오르화 (fluorinated) 유체, 이를 테면 Novec® 또는 Fluorinert®, 또는 미네랄 또는 천연 오일일 수도 있다.
일부 예들에서, 냉각 튜브(들)는, 바람직하게는 가교 폴리에틸렌 (cross-linked polyethylene; PEX), 폴리페닐술폰 (PPSU), 폴리부틸렌 (PB), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 또는 실리콘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 플라스틱 재료로 제조된다.
본 개시의 비한정적 예들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음에서 설명될 것이다.
도 1 은 예시적인 실시형태에 따른 냉각 튜브(들)를 포함하는 변압기의 개략적인 부분 단면도이다.
도 2a 및 도 2b 는 호일 권선 코일을 포함하는 예시적인 변압기의 개략도들이며, 여기서 코일 튜브(들)는 나선형 구성으로 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 코일 내측에 감겨 있다.
도 3a 및 도 3b 는 호일-디스크 또는 CTC-디스크 권선 코일을 포함하는 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브들은 디스크들 사이의 공간에 배치된다.
도 4a 및 도 4b 는 스트랜드 (strand) 또는 CTC 층 권선 코일을 포함하는 예시적인 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브(들)는 나선형 구성으로 층들 사이의 공간에 배치된다.
도 5a 및 도 5b 는 스트랜드 또는 CTC 층 권선 코일을 포함하는 예시적인 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브들은 나선형 구성으로 턴들 사이에 배치된다.
도 1 은 본 발명에 따른 하나 이상의 냉각 튜브들을 포함하는 변압기의 개략적인 단면도이다. 도 1 의 변압기는 비-액침 3-상 변압기일 수도 있다. 비-액침 변압기 (100) 는 각각이 권선들의 세트를 갖고 연관된 코어 레그 주위에 배열된 3 개의 상들을 포함할 수도 있다. 다음의 설명에서는, 단순화를 위해 단 하나의 전기 상 (electric phase) 만이 참조될 것이지만, 설명된 것은 상들 각각에 마찬가지로 적용가능하다. 예를 들어, 제 1 상 (105) 은 코어 레그 (110), 내부 코일 권선 (115), 외부 코일 권선 (120) 을 포함한다. 유전체 재료로 제조된 적어도 하나의 냉각 튜브는 냉각 튜브 자체를 통해 흐르는 유전체 유체를 사용하여 코일 권선을 냉각시키기 위해 코일 권선들 (115, 120) 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열되고 냉각 튜브는 자기 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 특히, 냉각 튜브는 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연관된 코일 권선 (115 또는 120) 내측에서 코어 주위에 연속적으로 감겨 있다.
도 1 에 예시된 예시적인 실시형태에서는, 제 1 냉각 튜브 (125) 및 제 2 냉각 튜브 (130) 가 사용된다. 내부 코일 권선 (115) 은 코어 (110) 를 둘러싸는 저 전압 (LV) 권선일 수도 있다. 내부 코일 권선 (115) 은 호일 권선일 수도 있다. 제 1 냉각 튜브 권선 (125) 은 호일 권선의 턴들 사이에 배치된, 코어 레그 (110) 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여, 바람직하게는 나선형 형태로, 감겨 있다. 외부 코일 권선 (120) 은 내부 코일 권선 (115) 을 둘러싸는 고 전압 (HV) 권선일 수도 있다. 외부 코일 권선 (120) 은 호일-디스크 권선일 수도 있다. 제 2 냉각 튜브 (130) 는 또한, 돔 영역 내의 디스크들 사이의 공간들로부터 외부 코일 권선의 외부 부분을 통하여 통과하는, 코어 레그 (110) 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여, 바람직하게는 나선형 방식으로, 감겨 있다. 냉각 튜브들 (125, 130) 은 외부 회로 (135) 에 연결될 수도 있다. 외부 회로는 펌프 (140), 열교환기 (145) 및 액체 저장소 (150) 를 포함할 수도 있다. 펌프 (140) 는 저장소 (150) 로부터 공급 튜브 (127) 를 통해 냉각 튜브 권선들 (125 및 130) 로 액체를 억지로 밀어넣을 수도 있다. 액체는 그 후 냉각 튜브들 (125 및 130) 을 통과할 때 데워지고 리턴 튜브 (129) 를 통해 외부 회로로 리턴할 수도 있다. 액체가 데워진 상태로 리턴하면 그 액체는 과도한 열이 방산될 수도 있는 열교환기 (145) 를 통과할 수도 있다. 액체는 그 후 액체 저장소 (150) 로 리턴할 수도 있다.
표시된 바와 같이, 냉각 튜브들에서 사용될 냉각 액체는 임의의 타입의 적합한 유전체 유체일 수도 있다. 바람직하게는 그것은 Midel®, Biotemp® 또는 Envirotemp® 와 같은 에스테르 유체일 수 있다. 다른 예들에서, 유전체 유체는 실리콘 유체, 또는 불연성 유체, 바람직하게는 플루오르화 유체, 이를 테면 Novec® 또는 Fluorinert®, 또는 미네랄 또는 천연 오일일 수도 있다.
냉각 튜브들은 유전체 재료로 제조될 수도 있다. 예를 들어, 그것은, 바람직하게는 가교 폴리에틸렌 (PEX), 폴리페닐술폰 (PPSU), 폴리부틸렌 (PB), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 또는 실리콘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 플라스틱 재료로 제조될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b 는 호일 권선 코일을 포함하는 변압기의 개략도들이며, 여기서 적어도 하나의 냉각 튜브는, 바람직하게는 나선형 구성으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 호일 권선은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된 턴들을 포함할 수도 있고, 모두 냉각 튜브(들)와 함께 바람직하게는 에폭시 수지 (201) 에 캡슐화된다. 보다 구체적으로는, 코일 권선은 제 1 세트의 턴들 (202) 및 제 2 세트의 턴들 (203) 을 포함한다. 턴들 사이에는 공간 (204) 이 존재한다. 그 공간 (204) 은 스페이서들 (미도시) 에 의해 유지될 수도 있다. 냉각 튜브 (205) 는, 공간 (204) 에 위치되고 바람직하게는 나선형 방식으로 배열된, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 냉각 튜브 (205) 의 극단들은 한 쌍의 커넥터들 (206) 에 커플링될 수도 있다. 커넥터들은 냉각 튜브 (205) 를 도 1 을 참조하여 설명된 외부 회로 (135) 와 유사한 외부 회로에 연결하는데 사용될 수도 있다. 외부 회로는 그 후 냉각 유전체 액체를 냉각 튜브 (205) 에 제공할 수도 있다. 보다 바람직한 실시형태에서, 도 2b 에 예시된 턴들 (202 및 203) 과 같은 연속적인 코일 권선 턴들은, 그들 사이에 개재되는 대응하는 금속성 피스 (207) 와 연결, 예를 들어, 용접된다. 적합한 수의 금속성 피스들 (207) 이 코일 권선에 제공되고, 각각은 바람직하게는 관통 홀들 (208) 을 포함한다. 냉각 튜브 (205) 는, 도 2b 에 도시된 바와 같이, 금속성 피스 (207) 의 관통 홀들을 통과한다. 대안적으로, 냉각 튜브(들)는, 호일 권선 자체에 만들어진 홀들을 통해 전도성 호일 턴들을 교차하고 호일 권선의 턴들 사이에 정의된 공간에 배치된 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다.
도 3a 및 도 3b 는 호일-디스크 또는 CTC-디스크 권선을 포함하는 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브(들)는, 바람직하게는 나선형 구성으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 도 3a 의 예의 코일 (400) 은 디스크 권선 및 냉각 튜브 (404) 를 포함할 수도 있다. 디스크 권선은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된 디스크들 (402) 을 포함할 수도 있고, 냉각 튜브(들)는 코일 권선과 함께 모두 에폭시 수지 (401) 에 캡슐화된다. 보다 구체적으로는, 디스크 권선은 일련의 디스크들 (402) 을 포함할 수도 있다. 디스크들 (402) 은 2 개의 인접한 디스크들 (402) 사이에 존재하는 공간들 (403) 에 의해 분리될 수도 있다. 냉각 튜브 (404) 는 디스크들 사이의 공간에 배치되고 그 냉각 튜브는, 디스크들 사이의 연속적인 공간에 냉각 덕트를 배치하기 위하여 2 개의 연속적인 공간들 사이에서 디스크 위로 통과하여, 바깥쪽으로 돌출될 수도 있다. 냉각 튜브 (404) 의 극단들은 한 쌍의 커넥터들 (405) 에 커플링될 수도 있다. 커넥터들 (405) 은 냉각 튜브 (404) 를 도 1 을 참조하여 논의된 외부 회로 (135) 와 유사한 외부 회로 (미도시) 에 연결하는데 사용될 수도 있다. 외부 회로는 그 후 냉각 유전체 액체를 냉각 튜브 (404) 에 제공할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b 는 스트랜드 또는 CTC 층 권선을 포함하는 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브(들) (605) 는, 층들 사이의 공간에 배치되고, 바람직하게는 나선형 구성으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 권선은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된 층들을 포함할 수도 있고, 냉각 튜브(들)는 바람직하게는 권선과 함께 에폭시 수지 (601) 에 캡슐화된다. 보다 구체적으로는, 나선형 또는 층 권선은 제 1 층 (602) 및 제 2 층 (603) 을 포함할 수도 있다. 층들 사이에는 공간 (604) 이 존재한다. 그 공간 (604) 은 스페이서들 (미도시) 에 의해 유지될 수도 있다. 냉각 튜브 (605) 는, 공간 (604) 에 배열되고, 바람직하게는 나선형 방식으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프를 형성하여 감겨 있다. 냉각 튜브 (605) 의 극단들은 한 쌍의 커넥터들 (606) 에 커플링될 수도 있다. 커넥터들은 냉각 튜브 (605) 를 도 1 을 참조하여 논의된 외부 회로 (135) 와 유사한 외부 회로 (미도시) 에 연결하는데 사용될 수도 있다. 외부 회로는 그 후 냉각 유전체 액체를 냉각 튜브 (605) 에 제공할 수도 있다.
도 5a 및 도 5b 는 스트랜드 또는 CTC 층 권선을 포함하는 변압기의 개략도들이며, 여기서 냉각 튜브들 (703) 은 턴들 사이에 배치된다. 나선형 또는 층 권선은 전기 전도성 재료, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리로 제조된 층 권선을 포함할 수도 있고; 권선은 냉각 튜브(들)와 함께 에폭시 수지 (701) 에 캡슐화된다. 층 권선 (702) 내에는 냉각 튜브 (703) 가 배열되며, 그 냉각 튜브는 바람직하게는 나선형 방식으로, 코어 주위에 하나 이상의 완성된 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있다. 냉각 튜브 (703) 의 극단들은 층 권선 (702) 의 턴들 사이에 삽입될 수도 있다. 냉각 튜브 (703) 는 한 쌍의 커넥터들 (704) 에 커플링될 수도 있다. 커넥터들 (704) 은 냉각 튜브 (703) 를 도 1 을 참조하여 논의된 외부 회로 (135) 와 유사한 외부 회로 (미도시) 에 연결하는데 사용될 수도 있다. 외부 회로는 그 후 냉각 유전체 액체를 냉각 튜브 (703) 에 제공할 수도 있다.
상기 언급된 예들은 변압기 권선들에서 독립적으로 사용될 수도 있거나 또는 조합될 수도 있다. 예를 들어, LV/HV 변압기들의 경우에, LV 권선은 보통 호일 권선을 포함할 수도 있는 한편, HV 권선은 보통 디스크 권선을 포함할 수도 있다. 이에 따라, LV/HV 권선들의 각각은 본 명세서에서 개시된 예들을 참조하여 논의된 냉각 배열체들 중 임의의 것을 가질 수도 있다. 냉각 배열체들은 독립적일 수도 있거나 (즉, 각각의 냉각 튜브는 독립적으로 연결될 수도 있다) 또는 외부 회로에 병렬로 연결될 수도 있다.
본 발명의 피처들의 조합, 특히 비-전도성 재료 (튜브들 및 유체) 로 제조된 폐루프들에 의한 냉각 솔루션의 구현 때문에, 냉각 시스템에서의 전압 강하들을 회피하여, 종래 기술의 솔루션들에서 대신 가능한 바와 같이 튜브에서 또는 튜브 내측의 액체에서 높은 전류들의 생성을 방지하는 것이 가능하다. 냉각을 개선하는 것에 더하여, 특히 하나의 단일 튜브가 레그 주위에 그리고 연관된 코일 권선 내측에 연속적으로 감겨 있을 때, 알려진 솔루션들에 비해 제조가 특히 단순화된다. 구조적 레이아웃은 피팅들 또는 커넥션들을 감소시키거나 또는 심지어 피팅들 및 커넥션들을 사용할 필요가 없게 하여 단순화되며, 따라서 비용 및 복잡성을 감소시킨다.
단지 다수의 예들이 본 명세서에서 개시되었지만, 다른 대안들, 수정들, 사용들 및/또는 그 등가물들이 가능하다. 더욱이, 설명된 예들의 모든 가능한 조합들이 또한 커버된다. 따라서, 본 개시의 범위는 특정한 예들에 의해 한정되지 않아야 하며, 다음에 오는 청구항들의 공정한 판독에 의해 단지 결정되어야 한다. 도면들에 관련된 참조 부호들이 청구항에서의 괄호들에 배치되면, 그들은 청구항의 명료성을 높이기 위한 것일 뿐이며, 청구항의 범위를 한정하는 것으로서 해석되어서는 안된다.

Claims (15)

  1. 비-액침 변압기로서,
    권선 축을 갖는 자기 코어;
    상기 권선 축을 따라 상기 자기 코어 주위에 감긴 적어도 2 개의 코일 권선들;
    유전체 재료로 제조된 적어도 하나의 냉각 튜브로서, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 유전체 재료로 제조된 상기 냉각 튜브를 통해 흐르는 유전체 유체를 사용하여 상기 코일 권선을 냉각시키기 위해 상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열되고, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 상기 자기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있는, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브를 포함하고, 그리고
    상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 호일 턴들을 갖는 호일 권선들을 포함하고 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는, 인접한 턴들 사이에 개재되고 인접한 턴들을 접합하는 금속성 피스 상에 제공된 관통 홀들로 통과하고 상기 호일 권선의 턴들 사이에 정의된 공간에 배치된 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 나선형으로 연속적으로 감겨 있는, 비-액침 변압기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 전기 전도성 재료로 제조되고 상기 적어도 하나의 냉각 튜브와 함께 에폭시 수지에 캡슐화된 턴들을 포함하는, 비-액침 변압기.
  3. 삭제
  4. 비-액침 변압기로서,
    권선 축을 갖는 자기 코어;
    상기 권선 축을 따라 상기 자기 코어 주위에 감긴 적어도 2 개의 코일 권선들;
    유전체 재료로 제조된 적어도 하나의 냉각 튜브로서, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 유전체 재료로 제조된 상기 냉각 튜브를 통해 흐르는 유전체 유체를 사용하여 상기 코일 권선을 냉각시키기 위해 상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열되고, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 상기 자기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있는, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브를 포함하고,
    상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 호일 턴들을 갖는 호일 권선들을 포함하고 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는, 상기 호일 권선들에 만들어진 홀들을 통해 전도성 호일 턴들을 교차하고 상기 호일 권선의 턴들 사이에 정의된 공간에 배치된 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 나선형으로 연속적으로 감겨 있는, 비-액침 변압기.
  5. 비-액침 변압기로서,
    권선 축을 갖는 자기 코어;
    상기 권선 축을 따라 상기 자기 코어 주위에 감긴 적어도 2 개의 코일 권선들;
    유전체 재료로 제조된 적어도 하나의 냉각 튜브로서, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 유전체 재료로 제조된 상기 냉각 튜브를 통해 흐르는 유전체 유체를 사용하여 상기 코일 권선을 냉각시키기 위해 상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선 내측에 배열되고, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 상기 자기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감겨 있는, 상기 적어도 하나의 냉각 튜브를 포함하고,
    상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 호일-디스크 권선들 또는 CTC-디스크 권선들을 포함하고 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 디스크들 사이의 공간에 위치되고, 연속적인 공간들에 위치된 임의의 2 개의 냉각 튜브 부분들은 2 개의 연속적인 공간들 사이에서 상기 디스크 위로 상기 튜브를 통과시킴으로써 연결되는, 비-액침 변압기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일 권선들 중 적어도 하나의 코일 권선은 스트랜드 와이어 또는 연속 교차 전도체들 (continuously transposed conductors; CTC) 로서 나선형 또는 층 권선을 포함하고 상기 적어도 하나의 냉각 튜브는, 상기 나선형 권선의 턴들 사이에 또는 상기 층 권선의 턴들 사이의 공간들에 배치되는, 비-액침 변압기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감긴 단일 튜브를 포함하는, 비-액침 변압기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 튜브는, 피팅들을 사용하여 병렬로 연결되고 각각이 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감긴 수개의 튜브들을 포함하는, 비-액침 변압기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 튜브에 프레쉬한 유전체 유체를 공급하기 위한 냉각 회로를 더 포함하고, 상기 냉각 회로는 적어도 펌프 및 열교환기를 포함하는, 비-액침 변압기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 유체는 에스테르 유체, 또는 실리콘 유체, 또는 불연성 유체, 또는 미네랄 또는 천연 오일인, 비-액침 변압기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 튜브는 플라스틱 재료로 제조되는, 비-액침 변압기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 튜브는, 가교 폴리에틸렌 (cross-linked polyethylene; PEX), 폴리페닐술폰 (PPSU), 폴리부틸렌 (PB), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 또는 실리콘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 플라스틱 재료로 제조되는, 비-액침 변압기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    1 차 코일 권선을 냉각시키고 상기 1 차 코일 권선 내측에서 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감기는 제 1 냉각 튜브 및 2 차 코일 권선을 냉각시키고 상기 2 차 코일 권선 내측에서 상기 코어 주위에 하나 이상의 완전한 루프들을 형성하여 연속적으로 감기는 제 2 냉각 튜브를 포함하는, 비-액침 변압기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 1 차 코일 권선은 고 전압 권선이고 상기 2 차 코일 권선은 저 전압 권선인, 비-액침 변압기.
  15. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 비-액침 변압기를 포함하는 3-상 변압기.
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