MXPA98009955A - Dispositivo electromagnetico - Google Patents

Abstract

Un dispositivo electromagnético que comprende un circuito eléctico generador de campo magnético que incluye un boninado 1 que tiene por lo menos un conductor eléctrico 2. El bobinado comprende una aislación sólida 4 circundada por capas externa e interna 3 y 5 que sirven para igualar el potencial y que tienen propiedades semiconductoras. Por lo menos un conductor eléctrico 2 estádispuesto interiormente a la capa interna semiconductora 3. La invención también se refiere a métodos para el control de campo eléctrico y la producción de un circuito magnético asícomo también el uso de un cable para obtener un bobinado.

Description

DISPOSITIVO ELECTROMAGNÉTICO La presente invención se refiere a un dispositivo electromagnético para propósitos relacionados con la energía eléctrica, que comprende un circuito eléctrico generador de campo magnético que incluye por lo menos un conductor eléctrico que tiene un sistema de aislamiento. Este dispositivo electromagnético puede ser utilizado en cualquier conexión electrotécnica. El rango de energía puede estar desde VA hasta el rango de 1000 MVA. Principalmente la intención es aplicarlo para alto voltaje, hasta los voltajes de transmisión más altos que se utilizan hoy día. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se contempla una máquina eléctrica rotativa. Tales máquinas eléctricas comprenden máquinas sincronizadas que son principalmente utilizadas como generadores para conexión a las redes de distribución y transmisión, comúnmente indicadas en lo que sigue como redes de energía. Las máquinas sincrónicas son también utilizadas como motores y se usan para compensación de fase y control de voltaje, en ese caso se usan como máquinas mecánicamente accionadas . El campo técnico también comprende máquinas de doble alimentación, cascadas de conversión asincrónicas, máquinas de polo externo, máquinas de flujo sincrónico y máquinas asincrónicas. De acuerdo con otro aspecto de la invención, el mencionado dispositivo electromagnético está formado por un reactor o transformador de energía. Para toda la transmisión y distribución de energía eléctrica, se utilizan transformadores y su trabajo es el de permitir el intercambio de energía eléctrica entre dos o más sistemas eléctricos y para esto, se utiliza la inducción electromagnética de una manera bien conocida. Los transformadores principalmente relacionados con la presente invención pertenecen a los así llamados transformadores de energía o potencia con un rango de energía que va desde pocos cientos de kVA hasta más de 1000 MVA con un voltaje en el rango que va desde 3 a 4 kV hasta voltajes muy altos de transmisión, 400 kV a 800 kV o mayores. Aunque la siguiente descripción del arte previo con respecto al segundo aspecto se refiere principalmente a los transformadores de energía, la presente invención también es aplicable a reactores que, tal como es bien conocido, pueden ser diseñados como reactores de una fase o de tres fases . En lo que " se refiere al aislamiento y al enfriamiento existen, en principio, las mismas realizaciones que para los transformadores. De esta manera, se desconocen los reactores que están aislados por aire y aislados por aceite, los auto-enfriados, y los enfriados por presión de aceite, etc. Aunque los reactores tienen un sólo bobinado (por fase) y pueden estar diseñados tanto con un núcleo magnético y sin núcleo magnético, la descripción del arte previo es en gran parte relevante también con respecto a los reactores. El circuito eléctrico de inducción de campo magnético puede, en algunas realizaciones, estar laminado en el aire aunque comprende como regla un núcleo magnético de lámina u otro material laminado que es normal o puede estar orientado, por ejemplo, un material amorfo o un material fabricado en base a polvo, o cualquier otra acción con el propósito de permitir un flujo alternativo, y un bobinado. El circuito frecuentemente comprende algún tipo de sistema de enf iamiento, etc. En el caso de una máquina eléctrica rotativa, el bobinado puede estar dispuesto en el estator o en el rotor de la máquina, o en ambos . La invención también comprende un método para el control de campo eléctrico en un dispositivo electromagnético y un método para la producción de un circuito magnético. A los fines de ser capaz de explicar y describir la invención, el arte previo será descrito seguidamente tanto en relación con una máquina eléctrica rotativa como con un transformador de energía. La mencionada máquina eléctrica rotativa será descrita a modo de ejemplo en base a una máquina sincrónica. La primera parte de la descripción substancialmente se refiere al circuito magnético de la mencionada máquina y como éste está compuesto de acuerdo con la técnica clásica. Dado que el circuito magnético al que se hace referencia a la mayoría de los casos está dispuesto en el estator, el circuito magnético será descrito normalmente como un estator con un núcleo laminado, cuyo bobinado será indicado como un bobinado de estator, y las ranuras en el núcleo laminado para el bobinado se indicarán 5 como ranuras de estator o simplemente ranuras. La mayoría de las máquinas sincrónicas tienen un bobinado de campo en el rotor, en donde se genera el flujo principal por corriente directa, y un bobinado de corriente alterna en el estator. Las máquinas sincrónicas son normalmente iß de un diseño de tres fases. Algunas veces, las máquinas sincrónicas están diseñadas con polos salientes. Estas últimas tienen un bobinado de corriente alterna en el rotor. El cuerpo del estator para las máquinas sincrónicas grandes está hecho usualmente de una lámina de acero con una construcción soldada. El núcleo laminado está hecho normalmente de una hoja eléctrica barnizada de 0,35 o 0,5 mm. Para máquinas h más grandes, la hoja esta troquelada en segmentos que están unidos al cuerpo del estator por medio de encastres de cuña/del tipo cola de paloma. El núcleo laminado está retenido por espigas de presión y placas de presión. Para el enfriamiento de los bobinados de la máquina sincrónica, se disponen tres sistemas de enfriamiento diferentes . En el caso de enfriamiento por aire, tanto el bobinado 25 del estator como el bobinado del rotor son enfriados por aire de enfriamiento que fluye a través de los mismos . Los canales de aire de enfriamiento se encuentran tanto en los laminados del estator como en el rotor. Para la ventilación radial y el enfriamiento por medio de aire, el núcleo de láminas de hierro, por lo menos en máquinas de tamaño grande y tamaño medio, está dividido en pilas o apilamientos, con conductos de ventilación radial y axial que están dispuestos en el núcleo. El aire de enfriamiento puede consistir de aire ambiente pero en el caso de alta energía o potencia se utiliza substancialmente una disposición de enfriamiento cerrada con intercambiadores de calor. El enfriamiento de hidrógeno es utilizado en turbogeneradores y en compensadores sincrónicos grandes . El método de enfriamiento funciona del mismo modo que en el enfriamiento por aire con intercambiadores de calor, pero en lugar de aire como enfriador se utiliza un gas de hidrógeno. El gas de hidrógeno tiene una capacidad de enfriamiento mejor que la del aire, pero tiene la dificultad de pérdidas en los sellos y en el monitoreo de las pérdidas . Para los turbogeneradores en rangos de más altas potencias se conoce la aplicación de enfriamiento por agua tanto en el bobinado del estator como en el bobinado del rotor. Los canales de enfriamiento tienen la forma de tubos que están dispuestos dentro de los conductores en el bobinado del estator. Un problema que se presenta en las máquinas grandes es que el enfriamiento tiende a volverse no uniforme y, por lo tanto, surgen diferencias de temperatura a través de la máquina. El bobinado del estator está dispuesto en ranuras que se presentan en el núcleo de láminas de hierro, teniendo las ranuras normalmente una sección transversal tal como una sección rectangular o trapezoidal . Cada fase de laminado comprende un número de grupos de bobinas conectadas en serie y cada grupo de bobinas comprende un número de bobinas conectadas en serie y cada grupo de bobinas comprende un número de bobinas conectadas en serie. Las diferentes partes de la bobina está diseñadas como laterales de bobina para aquella parte que se dispone en el estator y como extremo de bobina para aquella parte que está dispuesta fuera del estator. Una bobina comprende uno o más conductores dispuestos conjuntamente unos con otros en altura y/o ancho. Entre cada conductor se dispone un aislante delgado, por ejemplo hecha de epoxi o fibra de vidrio. La bobina está aislada contra la ranura por medio de un aislamiento de bobina, esto es, un aislamiento cuyo propósito es soportar el alto voltaje de la máquina a tierra. Como material aislante, se pueden utilizar varios materiales de plástico, barniz y fibras de vidrio. Usualmente, se utiliza una cinta denominada mica, que es una mezcla de mica y plástico duro, especialmente producido para proveer resistencia a descargas parciales, que pueden romper rápidamente el aislante. El aislante es aplicado a la bobina mediante el enrollamiento de cinta mica alrededor de la bobina en varias capas. El aislante es impregnado y luego el lateral de bobina es pintado con una pintura en base a carbón para mejorar el contacto con el estator circundante que está conectado al potencial de tierra. El área conductora de los bobinados está determinada por la intensidad de corriente en cuestión y por el método de enfriamiento utilizado. El conductor y la bobina están usualmente formados con una forma rectangular para maximizar la cantidad de material conductor en la ranura. Una bobina típica está formada por las denominadas barras Roebel, en donde algunas de las barras pueden ser huecas para el paso de un enfriador. Una barra Roebel comprende una pluralidad de conductores rectangulares de cobre, conectados en paralelo, que 5 están transpuestas a lo largo de 360° en la ranura. Las barras Ringland con transposiciones de 540° y otras transposiciones ^fe también se pueden utilizar, la transposición se hace para evitar la ocurrencia de corrientes circulatorias que son generadas en una sección transversal del material conductor, 0 según se ve desde el campo magnético. Por razones mecánicas y eléctricas, una máquina no puede ser hecha en cualquier tamaño. La energía o potencia de la máquina está determinada substancialmente por tres factores : - El área conductora de los bobinado. A temperatura de operación normal, el cobre, por ejemplo, tiene un valor máximo de 3 a 3,5 A/mm2. - La densidad máxima de flujo (flujo magnético) en el estator y el material del rotor. - La máxima resistencia de campo eléctrico en el material aislante, la así llamada resistencia dieléctrica. Bobinados polifásicos de corriente alterna están diseñados ya sea como una única capa o como bobinados de dos capas. En el caso de los bobinados de única capa, sólo se dispone de un lateral de bobina por ranura, y en el caso de los bobinados de dos capas se disponen dos laterales de bobina por ranura. Los bobinados de dos capas están usualmente diseñados como bobinados diamante, en donde los bobinados de una capa que son relevantes en esta conexión pueden estar diseñados como un bobinado de diamante o como un bobinado concéntrico. En el caso de un bobinado diamante, sólo se presenta un tramo de bobina (o posiblemente dos tramos de bobina) , de modo que los bobinados planos están diseñados como bobinados concéntricos, esto es, con un ancho de bobina muy variable. Por ancho de bobina quiere significarse la distancia según una medición circular entre dos laterales de bobina que pertenecen a la misma bobina, ya sea en relación con el paso del polo relevante o en el número de pasos de ranura intermedios. Usualmente, se utilizan diferentes variantes de bobinado, por ejemplo con paso en fracción, para darle al bobinado las propiedades deseadas. El tipo de bobinado describe substancialmente como las bobinas están conectadas en la ranuras, esto es, los laterales de bobina, conjuntamente con en exterior del estator, esto es, con los extremos de bobina. Fuera de las láminas apiladas del estator, la bobina no está provista con una capa semiconductora pintada de potencial tierra. El extremo de bobina está normalmente provisto con un control de campo E en la forma de la denominada protección corona por barniz cuyo propósito es convertir un campo radial en un campo axial, lo que significa que el aislante en los extremos de bobina ocurre a un potencial alto con respecto a tierra. Esto algunas veces provoca una corona en la región de extremo de bobina lo cual puede ser destructivo. Los puntos denominados de control de campo en los extremos de bobina representan problemas en una máquina eléctrica rotativa. Normalmente, todas las máquinas grandes están diseñadas 5 con un bobinado de dos capas y con bobinas igualmente grandes. Cada bobina está dispuesta con un lado en una de las capas y el ¿ * otro lado en la otra capa. Esto significa que todas las bobinas se entrecruzan en el extremo de bobina, si se utilizan más de dos bobinas, este entrecruzamiento hace que el trabajo del 0 bobinado sea difícil y se deteriore el extremo de bobina. Es generalmente conocido que la conexión de un generador o máquina sincrónica a una red de energía debe hacerse a través de un transformador denominado elevador de conexión ?/y, dado que el voltaje de la red de energía 5 normalmente está en un voltaje más alto que el voltaje de la máquina rotativa. Conjuntamente con la máquina sincrónica, este transformador constituye así las partes integradas de una planta. El transformador constituye un costo extra y también es una desventaja en el sentido que se reduce la eficiencia total del sistema. Si fuera posible fabricar máquinas para voltajes considerablemente altos, se podría omitir el uso del transformador elevador. Durante las últimas décadas, se han incrementado los requerimientos para las máquinas eléctricas rotativas para más altos voltajes en relación con lo que previamente había sido posible diseñar. El nivel máximo de voltaje que, de acuerdo con el estado del arte, ha sido posible conseguir • para máquinas sincrónicas con un buen rendimiento en la producción del bobinado es de alrededor de 25 a 30 kV. 5 Se han descrito algunos intentos de solucionar este problema en cuanto al diseño de máquinas sincrónicas, ¿ particularmente en un artículo titulado "Water and oil cooled Turbogenerator TVM-300" (Turbogenerador TVM-300 enfriado por aceite y agua) , en la Publicación J. Elecktrotechnika, No. 1, 0 1970, página 6-8, en la Patente Norteamericana No. 4 429 244 referida a un "Estator de generador" y en el documento de Patente Ruso CCCP 955369. La máquina sincrónica enfriada por agua y aceite que se describe en la Publicación J. Elecktrotechnika está diseñada 5 para voltajes de hasta 20 kV. El artículo describe un nuevo sistema de aislamiento que consiste de un aislante de aceite y papel, que hace posible sumergir el estator completamente en aceite, el aceite es luego utilizado como un enfriador mientras que, al mismo tiempo, se le utiliza como aislante. Para evitar que el aceite en el estator escape hacia el rotor, se provee un anillo dieléctrico de separación de aceite en la superficie interna del núcleo. El bobinado del estator se hace a partir de conductores con una forma hueca ovalada provista con aislante de aceite y papel . Los lados de la bobina con este aislante son asegurados a las ranuras hechas con una sección transversal rectangular por medio de cuñas. Como aceite de enfriamiento se utiliza en aceite tanto en los conductores huecos como en los orificios presentes en las paredes del estator. Tales disposiciones de enfriamiento sin embargo, representan un gran problema con respecto a las conexiones de tanto el aceite como la electricidad en los extremos de la bobina. El aislante grueso también representa un radio aumentado de curvatura de los conductores, lo cual a su vez da como resultado un tamaño aumentado del bobinado total . La anteriormente mencionada Patente Norteamericana se refiere a una parte de estator de una máquina sincrónica que comprende un núcleo magnético de hojas laminadas con ranuras trapezoidales para el bobinado del estator. Las ranuras están ahuesadas debido a que el aislante del bobinado del estator es menor hacia el interior del rotor en donde la mencionada parte del bobinado está ubicada más cercanamente al punto neutral . Además, la parte del estator comprende un cilindro dieléctrico de separación de aceite dispuesto más cercanamente a la superficie interna del núcleo. Esta parte puede aumentar el 5 requerimiento de magnetización con respecto a una máquina sin este anillo. El bobinado del estator está hecho de cables sumergidos en aceite con el mismo diámetro para cada capa de bobina. Las capas están separadas unas de otras por medio de espaciadores en las ranuras y se encuentran aseguradas por látk cuñas . Lo que es especial para esta bobinado es que comprende dos medios bobinados conectados en serie. Uno de los dos medio- bobinados está dispuesto en forma centrada dentro de un manguito aislante. Los conductores del bobinado del estator son enfriados por aceite circundante, las desventajas en relación con esa gran cantidad de aceite en la disposición son el riesgo de pérdida y la cantidad considerable de trabajo de limpieza que podría necesitarse en una situación de falla. Aquellas partes del manguito aislante que están ubicadas fuera de las ranuras tienen una parte cilindrica y una terminación cónica reforzada con capas portadora de corriente, cuya función es controlar la resistencia de campo eléctrico en la región donde el cable entra en el bobinado extremo. El documento Ruso CCCP 955369 resulta claro, en otro intento de elevar el voltaje de la máquina sincrónica que el bobinado de estator enfriado por aceite comprende un cable convencional de alto voltaje con la misma dimensión para todas las capas. El cable está dispuesto en las ranuras de estator formadas como aberturas circulares dispuestas en forma radial, correspondientes al área de sección transversal del cable y el espacio necesario para el montaje y para la circulación de un enfriador. Las capas dispuestas radialmente del bobinado están circundadas por, y fijadas en, tubos aislantes. Espaciadores aislantes fijan los tubos en la ranura del estator. Debido a que se utiliza enfriador de aceite, también es necesario en esta máquina disponer de un anillo dieléctrico interno para sellar el aceite enfriador contra un espacio de aire interno. El diseño también muestra un estrechamiento radial muy estrecho entre las diferentes ranuras de estator, lo cual significa una gran pérdida de flujo en la ranura que influencia de manera significativa el requerimiento de magnetización de la máquina. Un informe del Instituto de Investigaciones de Energía Eléctrica, EPRI, EL-3391 de 1984, describe conceptos de máquina para conseguir voltajes más altos en una máquina eléctrica rotativa con el propósito de conectar una máquina a una red de energía sin un transformador intermedio, de acuerdo con la investigación esta solución proveería buenas ganancias de eficiencia y grandes ventajas económicas. La razón principal que se consideró posible en 1984 para iniciar el desarrollo de generadores para conexión directa a redes de energía fue que en aquél momento se había producido un rotor superconductor. La gran capacidad de magnetización del campo de superconducción M hace posible utilizar un bobinado de espacio ' de aire con un espesor suficiente como para soportar los esfuerzos eléctricos. Combinando el concepto altamente prometedor, de acuerdo con el 5 proyecto, de diseñar un circuito magnético con un bobinado, así llamado armadura de cilindro monolítico, un concepto donde el bobinado comprende dos cilindros de conductores eléctricamente encerrados en tres envolturas o carcazas aislantes cilindricas y la estructura general está fijada a un núcleo de hierro sin ^? dientes, se juzgó que una máquina eléctrica rotativa para alto voltaje podría ser directamente conectada a una red de energía. La solución indicó que el aislante principal tuvo que ser hecha de suficiente espesor como para soportar los potenciales de red a red y de red a tierra. El sistema de aislamiento que, luego 5 de haber revisado toda la técnica conocida en aquella oportunidad, fue juzgado como necesario para conseguir un ^^ incremento en el voltaje más alto fue lo que normalmente se utiliza para transformadores de energía y que consiste de un cartón prensado dieléctrico de celulosa impregnada en fluido. 0 Obviamente las desventajas con esta solución propuesta son que, además de requerir un rotor superconductor, requiere un aislante muy gruesa que aumenta el tamaño de la máquina. Los extremos de bobina deben estar aislados y enfriados con aceite o gases de freón para controlar los grandes campos eléctricos 5 en los extremos. La máquina total debe ser herméticamente encerrada para evitar que el líquido dieléctrico absorba humedad de la atmósfera. Cuando se fabrican máquinas eléctricas rotativas de acuerdo con el estado del arte, el bobinado es fabricado con conductores y sistemas de aislamiento en varias etapas, en donde el bobinado debe ser preformado antes de montarlo en el circuito magnético. La impregnación para la preparación del sistema de aislamiento se lleva a cabo luego de montar el bobinado en el circuito magnético. Reactor/transformador dß energía Para ser capaz de disponer un reactor/transformador de energía de acuerdo con la invención en su apropiado contexto y entonces de ser capaz de describir la nueva solución que propone la invención así como también de describir las ventajas que provee la invención en relación con el arte previo, se dará primeramente una descripción relativamente completa de un tr nsf rmador de erv ta! como se Xo diseBa corrientemente, haciéndose referencia también a las limitaciones y problemas que existen cuando se debe proceder a los cálculos, diseño, aislante, puesta a tierra, fabricación, uso, prueba, transporte, etc., de estos transformadores. Desde un punto de vista puramente general, la tarea principal de un transformador de energía es permitir el intercambio de energía eléctrica entre dos o más sistemas eléctricos de, normalmente diferentes voltajes con la misma frecuencia. Un transformador de energía convencional comprende un núcleo de transformador en la siguiente descripción indicado como un núcleo, frecuentemente hecho de un laminado de hojas orientadas, usualmente de hierro-sílice. El núcleo comprende un número de ramas de núcleo, conectadas por medio de uniones o abrazaderas que conjuntamente forman una o más ventajas de núcleo. Transformadores que tienen un núcleo de ese tipo usualmente se denominan transformadores de núcleo. Alrededor de las ramas de núcleo se dispone un número de bobinados que normalmente se indican como bobinados de control primario y secundario. En lo que se refiere a los transformadores de energía, estos bobinados están siempre dispuestos prácticamente en forma concéntrica y distribuidos a lo' largo de la longitud de las ramas de núcleo. El transformador de núcleo normalmente tiene bobinas circulares así como también una sección de rama de núcleo ahusada a los fines de llenar las bobinas tan apretadamente como sea posible . También otros tipos de diseños de núcleo son conocidos, por ejemplo, aquellos que se incluyen en los así llamados transformadores del tipo de carcaza. Estos están usualmente diseñados con bobinas rectangulares y una sección de brazo de núcleo rectangular. Los transformadores de energía convencionales, en la parte inferior de los anteriormente mencionados transformadores de potencia, están algunas veces diseñados con enfriamiento por aire para producir las inevitables pérdidas inherentes . Para la protección contra el contacto, y posiblemente para reducir el campo magnético externo del transformador, se provee usualmente al mismo con una cubierta o carcaza exterior provista con aberturas de ventilación. La mayoría de los transformadores convencionales de energía, sin embargo, son enfriados por aceite, una de las razones para esto es que el aceite tiene la función adicional muy importante de operar como medio aislante. Un transformador de energía aislado por aceite y enfriado por aceite en el cual, tal como se describirá claramente más adelante, se imponen muy altos requerimientos. Normalmente, se proveen medios para el enfriamiento por agua de la bobina. La parte que sigue de la descripción se referirá en su mayoría a los transformadores de energía llenos de aceite. Los bobinados de transformador están formados a partir de una o varias bobinas en serie que están configuradas como un número de vueltas conectadas en serie. Además, las bobinas están provistas con un dispositivo especial para permitir la permutación entre los terminales de las bobinas. Ese dispositivo puede estar diseñado para cambiar con la ayuda de uniones de tornillo o más frecuentemente con la ayuda de un conmutador especial que se opera cerca del tanque. En el caso que se produzca una alteración para un transformador bajo voltaje, el interruptor de alteración está indicado como un k cambiador de derivación en carga en donde contrariamente se le indica como un cambiador de derivación desenergizado. Con referencia a los transformadores de energía 5 aislados por aceite en el rango de energías altas o alta potencia, los elementos de ruptura de los cambiadores de derivación en carga se disponen en contenedores especiales llenos de aceite con conexión directa al tanque del transformador. Los elementos de ruptura son operados en forma ^p puramente mecánica a través de un eje giratorio accionado por motor y están dispuestos de manera de obtener un primer movimiento rápido durante la conmutación cuando el contacto es abierto y un movimiento lento cuando el contacto ha de ser cerrado. Los cambiadores de derivación en carga como tales, sin embargo, están dispuestos en el tanque del transformador. Durante la operación, se producen arcos y chispas. Esto conduce ^^ a la degradación del aceite en los contenedores . Para obtener menos arcos y por lo tanto una menor formación de hollín y menor desgaste en los contactos, los cambiadores de derivación en carga están normalmente conectados al lado de alto voltaje del transformador. Esto es debido al hecho que las corrientes que necesitan ser interrumpidas y conectadas, respectivamente, son menores en el lado de alto voltaje que en el caso que los cambiadores de derivación en carga fueran a ser conectados al lado de menor voltaje. Estadísticas de falla de transformadores de energía convencional llenados con aceite muestran que frecuentemente los cambiadores de derivación en carga provocan estas fallas. En los transformadores de energía aislados con aceite 5 y enfriados con aceite, dentro del rango de baja potencia, tanto los cambiadores de derivación en carga como sus elementos de ruptura o desconexión son dispuestos dentro del tanque. Esto significa que los anteriormente mencionados problemas relacionados con la degradación del aceite debido a los arcos durante su operación, etc., afectan la totalidad del sistema de aceite . Desde el punto de vista del voltaje aplicado o inducido, se puede decir ampliamente que un voltaje que es estacionario a través de un bobinado se distribuye igualmente en cada vuelta del bobinado, esto es, el voltaje por vuelta es igual en la totalidad de las vueltas. ^^ Desde el punto de vista del potencial eléctrico, sin embargo, la situación es completamente diferente, un extremo del bobinado está normalmente conectado a tierra. Esto significa, sin embargo, que el potencial eléctrico de cada vuelta aumenta linealmente desde prácticamente cero en la vuelta que es más cercana al potencial de tierra hasta un potencial en las vueltas que están en el otro extremo del bobinado que corresponden con el voltaje aplicado. 25 Esta distribución de potencial determina la composición del sistema de aislamiento dado que es necesario tener un aislante suficiente tanto entre las vueltas adyacente del bobinado como entre cada vuelta y tierra. Las vueltas en una bobina individual se agrupan en una unidad geométrica coherente, físicamente delimitada de las otras bobinas. La distancia entre las bobinas también está determinada por la tensión dieléctrica que puede permitirse entre las bobinas. Esto significa entonces que una cierta distancia dada aislante también se requiere entre las bobinas. De acuerdo con lo anterior, también se requieren suficientes distancias aislante en relación con los otros objetos eléctricamente conductores que están dentro del campo eléctrico con respecto al potencial eléctrico que ocurre localmente en las bobinas . También es claro de la descripción anterior que para las bobinas individuales, la diferencia de voltaje internamente entre los elementos conductores físicamente adyacentes es relativamente baja con lo que la diferencia de voltaje externamente en relación a los otros objetos metálicos (estando incluidas las otras bobinas) puede ser relativamente alta. La diferencia de voltaje se determina mediante el voltaje inducido por inducción magnética así como también por los voltajes capacitivamente distribuidos que pueden aparecer de un sistema eléctrico externamente conectado en las conexiones externas del transformador. Los tipos de voltaje que pueden entrar desde afuera comprenden, además del voltaje de operación, sobrevoltajes por relámpagos y sobrevoltajes de conmutación. En las conexiones corrientes de los bobinados ocurren pérdidas adicionales como resultado de la pérdida magnética de 5 campo alrededor del conductor. Para mantener estas pérdidas tan bajas como sea posible, especialmente para los transformadores de potencia en el rango de potencias superiores, los conductores están normalmente divididos en un número de elementos de conductor, frecuentemente indicados como tiras, que están conectadas en paralelo durante la operación, estas tiras o fajas pueden ser transpuestas de acuerdo con una configuración que hace que el voltaje inducido en cada tira se vuelva tan idéntico como se posible y por lo tanto la diferencia en el voltaje inducido ente cada para de tiras se vuelve tan pequeño como sea posible para mantener a los componentes de corriente de circulación interna por debajo de • un nivel razonable desde el punto de vista de las pérdidas. Cuando se diseñan transformadores de acuerdo con el arte previo, el objetivo general es tener tanta capacidad de 20 material conductor como sea posible dentro de un área dada limitada por la así llamada ventana del transformador, generalmente descrita como teniendo un factor de llenado tan alto como sea posible. El espacio disponible comprenderá, además del material conductor, también el material aislante 25 asociado con las bobinas parcialmente en forma interna entre las bobinas y parcialmente a los otros componentes metálicos que incluyen el núcleo magnético. El sistema de aislamiento, parcialmente dentro de una bobina/bobinado y parcialmente entre las bobinas/bobinados y otras partes metálicas, esta diseñada normalmente como un aislante sólido basado en celulosa o barniz, próxima al elemento conductor individual, y fuera de éste como un aislante sólido de celulosa y líquido posiblemente también gaseosa. Los bobinados con aislante y posibles partes de abrazadera en este modo representan grandes volúmenes que serán sometidos a altas tensiones de campo eléctrico que surgen dentro y alrededor de las partes activas electromagnéticas del transformador. Para ser capaz de predeterminar las tensiones dieléctricas que surgen y conseguir un dimensionamiento con un mínimo riesgo de ruptura, se requiere un buen conocimiento de la propiedades de materiales aislantes. También es importante conseguir el mencionado entorno circundante que no cambia o reduce las propiedades aislantes. El sistema de aislamiento corrientemente predominante para transformadores de potencia de alto voltaje comprende material de celulosa como el aislante sólido y aceite de transformador como el aislante líquido. El aceite de transformador está basado en el denominado aceite mineral. El aceite transformador tiene una función dual dado que, además de la función aislante, contribuye activamente a enfriar el núcleo, el bobinado, etc. mediante la remoción del calor perdido del transformador. El enfriamiento por aceite requiere una bomba de aceite, un elemento de enfriamiento externo, un acoplamiento de expansión, etc. La conexión eléctrica entre las conexiones externas del transformador y las bobinas o bobinados conectados inmediatamente se indica como un manguito cuyo propósito es establecer una conexión conductiva a través del tanque que, en el caso de los transformadores de energía llenados con aceite, circunda el transformador en su conjunto. El manguito frecuentemente tiene un componente separado que está fijado al tanque y está diseñado como para soportar los requerimientos aislantes, tanto en la parte exterior como interior del tanque, mientras que al mismo tiempo debería soportar las cargas corrientes que se producen y las fuerzas corrientes resultantes. Debería puntualizarse que los mismos requerimientos para el sistema de aislamiento que se describieron anteriormente con referencia a los bobinados también se aplican a las necesarias conexiones internas entre las bobinas, entre los manguitos y las bobinas, los diferentes tipos de permutadores de cambio y alteración y los manguitos como tales . Todos los componentes metálicos dentro de un transformador de energía están normalmente conectados a un dado potencial de tierra con excepción de los conductores que llevan corriente. De esta manera, el riesgo de un aumento potencial no deseado y difícil de controlar como resultado de una distribución de voltaje capacitiva entre los conductores corrientes a alto potencial y tierra es evitado. El mencionado 5 aumento de potencial no deseado puede dar lugar a descargas parciales denominadas corona. La corona puede aparecer durante los normales ensayos de aceptación, lo que ocurre parcialmente, en comparación con la información anómala, la frecuencia y el voltaje incrementado. La corona puede dar lugar a daños durante ^B la operación. Las bobinas individuales pueden tener una dimensión mecánica tal que las mismas pueden soportar cualquier esfuerzo que ocurra como consecuencia de las corrientes que se manifiestan y las fuerzas corrientes resultantes durante un proceso de cortocircuito. Normalmente, las bobinas están diseñadas de manera tal que las fuerzas que surgen son ^^ absorbidas dentro de cada bobina individual, la que a su vez puede significar que la bobina puede no estar dimensionada en forma óptima para su funcionamiento normal durante la operación normal . Dentro de un rango de potencia y voltaje estrecho de los transformadores de energía llenados con aceite, los bobinados están diseñados de la forma denominada bobinados de hoja. Esto significa que los conductores individuales mencionados anteriormente son reemplazados por medio de delgadas hojas. Los transformadores de energía de arrollamiento de láminas se fabrican para voltajes de hasta 20 a 30 kV y potencial de hasta 20 a 30 MW. El sistema de aislamiento de los transformadores de energía dentro de los rangos superiores de energía requiere, además de un diseño relativamente complicado, también especiales medidas de fabricación para utilizar las propiedades del sistema de aislamiento de la mejor manera. Para que se obtenga un buen aislamiento, el sistema de aislamiento tendrá un bajo contenido de humedad, la parte sólida del aislante estará bien impregnada con el aceite circundante y el riesgo de que se formen globos de gas en la parte sólida debe ser mínimo. Para segurar esto, se lleva a cabo un especial proceso de secado e impregnación en un núcleo completo con bobinados antes de disponer los mismos dentro del tanque. Luego de este procedimiento de secado e impregnación, el transformador es llevado al interior del tanque el cual es luego sellado. Antes de llenar con aceite, el tanque con el transformador inmerso dentro del mismo debe ser vaciado de todo aire que permanezca dentro del mismo. Esto se hace en relación con un especial tratamiento de vacío. Cuando se ha llevado a cabo esto, se procede con el llenado de aceite. Para ser capaz de obtener la vida de servicio esperada, etc . , se requiere bombear hasta obtener casi un vacío absoluto en relación con el tratamiento del vacío. esto presupone entonces que el tanque que rodea el transformador está diseñado para un vacío completo lo cual indica que habrá un considerable consumo de material y tiempo de fabricación. Si las descargas eléctricas se suceden en un transformador de potencia de aceite, o si se produce un aumento local considerable de la temperatura en cualquier parte del transformador, el aceite se desintegra y se generan productos gaseosos que están disueltos en el aceite. Los transformadores por lo tanto están provistos normalmente con dispositivos de monitoreo para la detección de gas disuelto en el aceite. Por razones de peso los transformadores de grandes potencias son transportados sin aceite. La instalación in situ del transformador en el lugar que lo necesita el usuario requiere, a su vez, un tratamiento de renovación del vacío. Además, este es un proceso que, adicionalmente, tiene que ser repetido cada vez que el tanque es abierto por alguna tarea o inspección. Es obvio que estos procedimientos demandan mucho tiempo y son muy costosos así como también constituyen una parte considerable del tiempo total de fabricación y reparación mientras que al mismo tiempo requieren acceso a grandes medios. El material aislante en los transformadores de energía convencionales constituye una gran parte del volumen total del transformador. Para un transformador de energía que está en el rango de las mayores potencias, se pueden presentar grandes cantidades de aceite en el orden de magnitudes de cientos de metros cúbicos de aceite para el transformador. El aceite puede presentar una cierta similitud con el aceite diesel, es un fluido delgado y muestra un punto de ignición relativamente 5 bajo. Por lo tanto es obvio que el aceite conjuntamente con la celulosa constituye un peligro de fuego no despreciable en el caso de un calentamiento no intencional, por ejemplo en el caso de un sobrecalentamiento interno y un derramamiento resultante de aceite. También es obvio que, especialmente en los transformadores de potencia llenados de aceite, que hay un problema muy grande relacionado con el transporte de los mismos. Tales transformadores de potencia que se encuentran en el rango de altas potencias pueden tener un paso total de hasta 1000 toneladas. Se entiende que el diseño externo del transformador puede algunas veces ser adaptado al perfil de transporte corriente, esto es para poder pasar por algunos túneles, puentes, etc. Lo que sigue es una corta referencia al arte previo con respecto a los transformadores de energía que trabajan llenos con aceite y que pueden ser descritos en relación con áreas que hacen a sus problemas y limitaciones: Un transformador de energía convencional que trabaja lleno de aceite 25 - comprende un tanque externo que aloja un transformador que comprende un núcleo de transformador con bobina, aceite para aislamiento y enfriamiento, dispositivos de abrazaderas mecánicas de distintos tipos, etc. Demandas mecánicas muy grandes están dispuestas en el tanque, dado que, 5 sin aceite pero con un transformador, este tiene que ser capaz de ser tratado bajo vacío de modo que quedar prácticamente vacío en forma completa. El tanque requiere una fabricación muy extensiva y procedimientos de prueba así como también las grandes dimensiones externas del tanque conllevan normalmente ^ ' problemas de transporte considerables; normalmente comprende un sistema denominado de enfriamiento por presión de aceite. Este método de enfriamiento requiere la provisión de una bomba de aceite, un elemento de enfriamiento externo, un recipiente de expansión y un acoplamiento de expansión, etc; - comprende una conexión eléctrica entre las conexiones ^^ externas de transformador y las bobinas y bobinados inmediatamente conectados, en forma de un manguito fijado al tanque. El manguito está diseñado como para soportar cualquier 20 requerimiento aislante ya sea con respecto a la parte exterior como la parte interior del tanque. - comprende bobinas y bobinados conductores están divididos en un número de elementos conductores, tiras o fajas, que tienen que ser transpuestas de tal manera que el voltaje inducido en cada faja sea tan idéntico como sea posible y de manera tal que la diferencia en el voltaje inducido entre cada par de tiras sea la más pequeña posible; - comprende un sistema de aislamiento, parcialmente dentro de la bobina/bobinados y otras partes metálicas que esta diseñada como un aislante sólido en base a celulosa o barniz, cercanamente al elemento conductor individual y, fuera de éste, un aislante de celulosa sólido y un líquido, posiblemente también gaseosa. Además, es extremadamente importante que el sistema de aislamiento muestre un contenido de humedad muy baj o ; - comprende como una parte integrada un cambiador de derivación en carga, circundado por aceite y normalmente conectado al bobinado. de alto voltaje del transformador para el control de voltaje; - comprende aceite que puede representar un peligro de fuego no despreciable en relación con descargas parciales interiores, de las del tipo denominada corona, chispas en los cambiadores de derivación en carga y otras condiciones de falla; - comprende aceite que, en el caso de daño o accidente, puede dar como resultado una pérdida de aceite que conduzca a un dañó importante del medio ambiente . El objeto de la presente invención es principalmente proveer un dispositivo electromagnético, en el cual por lo menos una o algunas de las desventajas explicadas anteriormente y que perjudican a los transformadores del arte previo han sido eliminadas. Además, la invención tiene por objeto secundario proveer un método para el control de campo eléctrico en un dispositivo electromagnético relacionado con el área de la 5 energía eléctrica y un método para producir un circuito magnético para una máquina eléctrica rotativa. El objeto principal se consigue por medio de un dispositivo del tipo definido en las cláusulas siguientes y luego, principalmente, en la parte característica de cualquiera páfc de las cláusulas 1 a 5. En un sentido amplio, se ha establecido que el diseño de acuerdo con la presente invención reduce las pérdidas de manera tal que el dispositivo, de acuerdo con esto, puede operar con una mayor eficiencia como consecuencia del hecho que 15 la invención hace posible encerrar substancialmente el campo eléctrico en el sistema de aislamiento. La reducción de • pérdidas da como resultado, a su vez, una temperatura inferior en el dispositivo lo cual reduce la necesidad de enfriamiento y permite que los dispositivos de enfriamiento sean diseñados 20 de una manera más simple que lo que serían sin la presente invención. La disposición de conductor/aislamiento de acuerdo con la presente invención puede ser llevada a cabo por medio de un cable flexible, lo cual significa una ventaja substancial con respecto a la producción y montaje en comparación con los bobinados rígidos prefabricados que han sido utilizados convencionalmente hasta ahora. El sistema de aislamiento utilizada de acuerdo con la invención da como resultado la ausencia de materiales aislantes líquidos y gaseosos. 5 Con respecto a otro aspecto de la invención en relación con una máquina eléctrica rotativa es también posible operar la máquina con un alto ?/y mencionado anteriormente puede ser operada con un voltaje considerablemente más alto que las máquinas de acuerdo con el estado del arte, que sen capaces de llevar a cabo una conexión directa con las redes de energía. Esto significa costos de inversión considerablemente inferiores para sistemas con una máquina eléctrica rotativa y la eficiencia total de la disposición puede ser aumentada. La invención elimina la necesidad de medidas particulares de control de campo en ciertas áreas del bobinado, siendo tales medidas de control de campo necesarias de acuerdo con el arte ^^ previo. Una ventaja adicional es que la invención hace más simple la obtención de submagnetización y sobremagnetización con el propósito de reducir efectos reactivos como resultado que el voltaje y la corriente están fuera de fase uno con respecto al otro. Con respecto al aspecto de la invención en relación con el reactor/transformador de energía, la invención, primeramente, elimina la necesidad del llenado de aceite de los transformadores de energía y los problemas y las desventajas asociadas con este hecho. El diseño del bobinado de manera que comprende, a lo largo de por lo menos parte de su longitud, un aislamiento formado por un material aislante sólido, hacia adentro de este 5 aislamiento una capa exterior, siendo estas capas hechas de un material semiconductor, hace posible encerrar el campo eléctrico en el dispositivo completo dentro del bobinado. El término "material aislante sólido" utilizado aquí significa que el bobinado carece de aislante líquido o gaseoso, por ejemplo i fe en forma de aceite, en cambio, el aislamiento se forma mediante un material polimérico. También las capas interior o exterior están formadas por un material polimérico, pudiendo también ser un semiconductor. La capa interior y el aislante sólido están rígidamente conectados una con otro a lo largo de substancialmente la interface total. También la capa externa y el aislante sólido están conectados rígidamente una con otro a lo largo de substancialmente la interface completa que queda formada entre los mismos . La capa interior opera introduciendo una igualación con respecto al potencial y, de acuerdo con esto, una igualación con respecto al campo eléctrico externamente a la capa interna, como un consecuencia de las propiedades semiconductoras de la misma. La capa externa también se hace de un material semiconductor y tiene por lo menos una conductividad eléctrica que es mayor que la del aislante de manera de hacer que la capa externa, mediante la conexión a tierra u a otro potencial relativamente bajo, funcione produciendo una igualación con respecto al potencial y encerrando substancialmente el campo eléctrico que resulta debido a dicho conducto eléctrico internamente a dicha capa externa. Por otro lado, la capa externa debería tener una resistencia que sea suficiente como para minimizar las pérdidas eléctricas en la capa externa. La interconexión rígida entre el material aislante y las capas semiconductoras interna y externa debería ser uniforme a lo largo de toda la interface de manera tal que no se produzcan cavidades, poros o similares. Con los niveles de alto voltaje contemplados de acuerdo con la invención, las cargas eléctricas y térmicas que puedan aparecer impondrán demandas extremas al material aislante. Es conocido que las así llamadas descargas parciales, PD, generalmente constituyen un serio problema para el material aislante en las instalaciones de alto voltaje. Si las cavidades, poros o lo similar aparecen en una capa aislante, se pueden producir descargas internas tipo corona con voltajes eléctricos altos, de modo que el material aislante es gradualmente degradado y el resultado podría ser una ruptura eléctrica a través del aislante. Esto puede conducir a una seria ruptura del dispositivo electromagnético. De esta manera, el aislamiento debe ser homogéneo . La capa interna hacia adentro del aislante debería tener una conductividad eléctrica que sea inferior de aquella del conductor eléctrico pero suficiente para que la capa interna funcione produciendo una igualación con respecto al potencial y, de acuerdo con esto, una igualación con respecto al campo eléctrico externamente a la capa interna. Esto en combinación con la interconexión rígida de la capa interna y el aislamiento eléctrica a lo largo de substancialmente toda la interface, es decir, con la ausencia de cavidades, etc., significa un campo eléctrico substancialmente uniforme en el exterior de la capa interna y un mínimo riesgo de descargas parciales . Se prefiere que la capa interna y el aislante eléctrico 5 sólido estén formados por material que tengan coeficientes térmicos de expansión substancialmente iguales. Esto mismo se • prefiere en relación con la capa externa y el aislante sólido. Esto significa que las capas interna y externa y el aislante eléctrico sólido formarán un sistema de aislamiento que, frente 0 a cambios de temperatura, se expande y se contrae en forma uniforme como una parte monolítica sin que aquellos cambios de temperatura produzcan ninguna destrucción o desintegración en las interfaces. De esta manera, la cercanía o íntimo contacto en la superficie de contacto entre las capas interna y externa 5 y el aislante sólido queda asegurado y se crean condiciones para mantener este íntimo contacto durante prolongados períodos de operación. La carga eléctrica sobre el sistema de aislamiento disminuye como consecuencia del hecho que las capas interna y externa del material semiconductor alrededor del aislante tenderán a formar superficies substancialmente equipotenciales y de esta manera el campo eléctrico en el aislamiento será apropiadamente distribuido en forma relativamente uniforme en el espesor del aislante. Es conocido, per se, en relación con los cables de transmisión para alto voltaje y para transmisión de energía eléctrica, diseñar los conductores con un aislamiento de un material aislante sólido con capas interior y exterior de material semiconductor. En la transmisión de energía eléctrica, se ha advertido desde hace mucho tiempo que la eléctrica, se ha advertido desde hace mucho tiempo que el aislamiento debería ser libre de defectos. Sin embargo, en los cables de alto voltaje para transmisión, el potencial eléctrico no cambia a lo largo de la longitud del cable pero el potencial está básicamente al mismo nivel. Sin embargo, también en cables de alto voltaje para transmisión, diferencias instantáneas de potencial pueden suceder debido a hechos pasajes tales como relámpagos. De acuerdo con la presente invención un cable flexible de acuerdo con las cláusulas adjuntas se utiliza como bobinado en el dispositivo electromagnético.

Una mejora adicional puede conseguirse mediante la construcción del conductor eléctrico en el bobina a parir de hilos más pequeños, por lo menos algunos de los cuales se aislan entre sí. Haciendo que estos hilos tengan una sección 5 transversal relativamente pequeña, preferiblemente de forma aproximadamente circular, el campo magnético a través de los hilos mostrará una geometría constante en relación al campo y se minimizan los efectos de corrientes parásitas. De acuerdo con la invención, el bobinado o bobinados ^B está de esta manera hecho preferiblemente en la forma de un cable que comprende por lo menos un conductor y el sistema de aislamiento anteriormente descrita, cuya capa interna se extiende alrededor de los hilos del conductor, por fuera de esta capa semiconductora interna se dispone el aislamiento 15 principal del cable en forma de un material sólido aislante. La capa externa semiconductora mostrará de acuerdo con ^^ la invención tales propiedades eléctricas que hagan que se asegure un potencial igualado a lo largo del conductor. La capa externa puede, sin embargo, no presentar tales propiedades de conductividad que una corriente inducida fluirá a lo largo de la superficie, lo cual podría provocar pérdidas que a su vez pueden crear una carga térmica no deseada. Para las capas interna y externa resulta válida la resistencia a 20°C que se define en las cláusulas adjuntas 8 y 9. Con respecto a la capa semiconductora interna, ésta debe tener una conductividad eléctrica suficiente como para asegurar una igualación de potencial para el campo eléctrico pero al mismo tiempo esta capa debe tener resistencia tal que se asegure el encierro del campo eléctrico. Es importante que la capa interior uniforme las irregularidades en la superficie del conductor y forme una superficie equipotencial con una alta terminación superficial en la interface con el aislante sólido. La capa interna puede estar formada con un espesor variable pero debe asegurar una superficie uniforme con respecto al conductor y al aislante sólido, siendo adecuado un espesos de entre 0,5 y 1 mm. El mencionado cable flexible de bobinado que es utilizado de acuerdo con la invención en el dispositivo electromagnético de la misma es una mejora de un cable XLPE, polietileno entrecruzado, o un cable con un aislante de goma EP, etileno-propileno, u otra goma, por ejemplo silicona. La mejora comprende, entre otras cosas, un nuevo diseño tanto con respecto a los hilos de los conductores como en que el cable, por" lo menos en algunas realizaciones, no tiene una vaina externa para protección mecánica del cable. Sin embargo, es posible de acuerdo con la invención disponer una vaina metálica conductora y una cubierta externa dispuesta por fuera de la capa semiconductora externa. La vaina metálica tendrá luego el carácter de protección externa, mecánica y eléctrica, por ejemplo para los rayos y relámpagos. Se prefiere que la capa interna semiconductora se apoye en el potencial del conductor eléctrico. Para este propósito por lo menos uno de los hilos ^ del conductor eléctrico estará sin aislamiento y estará dispuesto de manera tal que se obtenga un buen contacto eléctrico con la capa semiconductora interna. De manera alternativa, se puede hacer que diferentes hilos estén alternativamente en contacto eléctrico con la capa semiconductora interna. La fabricación de bobinados de reactor o transformador de un cable de acuerdo con lo descrito anteriormente, conlleva ^ drásticas diferencias en lo que se refiere a la distribución de campo eléctrico entre reactores y transformadores convencionales de energía y in reactor o transformador de energía de acuerdo con la presente invención. La ventaja decisiva con un bobinado formado por un cable de acuerdo con la presente invención es que el campo eléctrico es encerrado en el bobinado y que de esta manera no hay un campo eléctrico por fuera de la capa semiconductora externa. El campo eléctrico logrado por el conductor que lleva la corriente se genera solamente en el aislante principal sólido. Tanto desde el punto de vista del diseño como desde el punto de vista de la fabricación, esto tiene considerables ventajas: - los bobinados del transformador pueden estar formados sin tener que considerar ninguna distribución de campo eléctrico y la transposición de los hilos, mencionada en relación con el arte previo, se omite; - el diseño del núcleo del transformador puede formarse sin tener que considerar ninguna distribución de campo eléctrico; - no se necesita aceite para el aislante eléctrico del bobinado, esto es, el medio que circunda el bobinado puede ser aire; no se requieren conexiones especiales para la conexión eléctrica entre las conexiones externas del transformador y las bobinas o bobinados inmediatamente conectados, dado que la conexión eléctrica, contrariamente a las plantas convencionales, está integrada con el bobinado; - la tecnología de fabricación y ensayo que se necesita para un transformador de energía de acuerdo con la invención es considerablemente más simple que para un reactor transformador 5 de energía convencional dado que la impregnación, secado y tratamientos de vacío descritos con relación al arte previo ya • no se necesitan. Esto provee tiempos de producción considerablemente más cortos; - mediante el uso de la técnica de acuerdo con la 0 invención para aislamiento, se proveen considerables posibilidades de desarrollar la parte magnética del transformador, que se ha dado de acuerdo con el arte previo. En la aplicación de la invención como una máquina eléctrica rotativa, se obtiene una carga térmica 5 substancialmente reducida sobre el estator. Sobrecargas temporarias de la máquina serán, de esta manera, menos críticas ^fc y será posible accionar la máquina con sobrecarga durante un período de tiempo más prolongado sin correr el riesgo de que se produzca un daño. Esto significa considerables ventajas para 5 los propietarios de plantas generadoras de energía quienes hoy están forzados, en el caso de alteraciones operacionales, a conmutar rápidamente a otro equipo, a los fines de asegurar los requerimientos e suministro impuestos por ley. Con una máquina eléctrica rotativa de acuerdo con la Wls^? invención, los costos debido a que los rotores de circuito y transformadores no tienen que estar incluidos en la disposición para conectar la máquina a la red de energía. Anteriormente se ha descrito que la capa externa semiconductora el cable de bobinado se conecta a un potencial de tierra. El propósito es que la capa debería mantenerse substancialmente en un potencial de tierra a lo largo de la • total longitud del cable de bobinado. Es posible dividir la capa semiconductora externa costando la misma en un número de partes distribuidas a lo largo de la longitud del cable de 20 bobinado, siendo cada parte de capa individual conectable directamente al potencial de tierra. De esta manera, se consigue una mejor uniformidad a lo largo de la longitud del cable de bobinado. Anteriormente se ha mencionado que el aislante sólido 25 y las capas interna y externa pueden ser logradas, por ejemplo, mediante extrusión. Sin embargo, es posible también utilizar otras técnicas, por ejemplo, mediante la formación de estas capas interna y externa y el aislante respectivamente por medio de pulverización de material en cuestión sobre el conductor o 5 bobinado . Se prefiere que el cable de bobinado sea diseñado con una sección transversal circular. Sin embargo, se pueden utilizar otras secciones transversales en los casos donde se desee conseguir una mejor densidad de envasado. --ÉB Para conseguir el voltaje en la máquina eléctrica rotativa, el cable se dispone en diversas vueltas consecutivas en ranuras en el núcleo magnético. El bobinado puede ser diseñado como un bobinado de cables concéntricos en múltiples capas para reducir el número de cruces de bobinas extremas. El cable puede ser hecho con un aislante ahusado para utilizar el núcleo magnético en una mejor forma, en cuyo caso la forma de ^^ la ranura puede estar adaptada al aislante ahusado del bobinado . Una ventaja significativa con una máquina eléctrica rotativa de acuerdo con la invención es que el campo E es cercano a cero en la región del extremo de bobina por fuera del semiconductor externo y que con la cubierta externa a un potencial a tierra, el campo eléctrico no necesita ser controlado. Esto significa que no puede obtenerse concentraciones de campo ni dentro de las láminas, en las regiones de extremo de bobina o en la transición entre las mismas . La presente invención también está relacionada a un método para el control de campo eléctrico en un dispositivo electromagnético relacionado con la energía eléctrica. De acuerdo con la cláusula 40 adjunta. La invención también se relaciona con un método para fabricar un circuito magnético de acuerdo con la cláusula 41, un cable flexible, que esta enhebrado dentro de aberturas en ranuras en un núcleo magnético de la máquina eléctrica rotativa, que se utiliza como bobinado. Dado que el cable es flexible, éste puede doblarse y de esta manera permitir que un tramo de cable se disponga en varias vueltas en una bobina. Los extremos de bobina luego consistirán de zonas de doblado en los cables. El cable también puede ser unido de manera tal que sus propiedades permanezcan constantes a lo largo de la longitud del cable. Este método permite considerables simplificaciones en comparación con el estado del arte, las así llamadas barras Roebel no son flexibles pero deben ser preformadas en la forma deseada. La impregnación de las bobinas es también una técnica costosa y complicada en exceso cuando se fabrican hoy en día las máquinas eléctricas rotativas. Para resumir, una máquina eléctrica rotativa de acuerdo con la presente invención presenta un considerable número de importante ventajas en relación con las máquinas correspondientes del arte previo. Primeramente, puede ser conectada directamente una red de energía de todos los tipos de alto voltaje. Por alto voltaje se quiere significar en la presente aquellos voltajes que exceden los 10 kV y hasta niveles de voltaje que se presentan en las redes de energía. Otra ventaja importante es que un potencial elegido, por ejemplo un potencial de tierra, ha sido consistentemente conducido a lo largo de la totalidad del bobinado, lo que significa que la región de extremo de bobina puede ser hecha compacta y que los medos de abrazadera en la región de extremo de bobina pueden ser aplicados con un potencial prácticamente de tierra o cualquier otro potencial elegido. Todavía otra ventaja importante es que las disposiciones de enfriamiento y aislamiento basadas en aceite desaparecen también en las máquinas eléctricas rotativas tal como se ha puntualizado anteriormente en relación con los reactores y transformadores de energía. Esto significa que ya no se producen los problemas de sellado y que no se necesita el anillo dieléctrico previamente mencionado. Una ventaja también es que todo el enfriamiento forzado puede hacerse con un potencial de tierra. Con referencia a los dibujos adjuntos, seguidamente se brindará una descripción más específica de los ejemplos de realización de la invención. En los dibujos: La figura 1 es una vista parcialmente en corte que muestra las partes incluidas en un cable de corriente estándar modificado; • La figura 2 es una vista extrema axial de un paso de sector/polo de un circuito magnético de acuerdo con la invención; La figura 3 es una vista que muestra la distribución de campo eléctrico alrededor de un bobinado de un reactor transformador de energía convencional; La figura 4 es una vista en perspectiva que muestra una realización de un transformador de energía de acuerdo con la invención; La figura 5 es una sección transversal que ilustra una estructura de cables modificada con referencia a la figura 1 y que tiene diversos conductores eléctricos; y 5 La figura 6 es una sección transversal de una estructura de cable adicional que comprende varios conductores ^^ eléctricos pero en otra disposición distinta a aquella de la figura 5. Máquina eléctrica rotativa de acuerdo con las figuras 1 y 2 0 Una condición importante para fabricar un circuito magnético de acuerdo con la descripción de la invención, es utilizar para el bobinado un cable conductor con un aislante eléctrico sólido con una capa semiconductora interna o cubierta o carcaza entre el aislamiento y uno o más conductores 25 eléctricos ubicados internamente con respecto a la misma y con una capa semiconductora externa o cubierta o carcaza ubicada ^^ hacia afuera del aislante. Tales cables son cables convencionales y disponibles en el mercado para otros campos de la ingeniería de la energía de uso, por ejemplo en transmisión 5 de energía. Pata describir una realización, se hará inicialmente una breve descripción de un cable convencional. El conductor interno que lleva corriente comprende un número de hilos no aislados. Alrededor de los hilos se provee una capa interna semiconductora. Alrededor de esta capa interna Hh semiconductora, se provee una capa aislante sólida. El aislante sólido está formado por un material polimérico con bajas pérdidas eléctricas y con un alto mejoramiento en la resistencia. Como ejemplos concretos se pueden mencionar el polietileno y luego particularmente el polietileno entrecruzado 5 y el etileno propileno. Alrededor de la capa externa semiconductora se puede proveer una vaina metálica y una cubierta aislante externa. Las capas semiconductoras consisten • de un materia polimérico, por ejemplo, etileno-copolímero, con un constituyente conductor eléctrico, por ejemplo, negro de 0 humo u hollín conductor. El mencionado cable será indicado de aquí en más como cable de energía. Una realización preferida de un cable para un bobinado en un máquina eléctrica rotativamente se muestra en la figura 1. El cable 1 está descrito en la figura como comprendiendo un conductor portador de energía 2 que comprende hilos transpuestos no aislados y aislados. También es posible utilizar hilos extrudados aislados y electromecánicamente transpuestos. Estos hilos pueden estar transpuestos o hilados según una pluralidad de capas. Alrededor del conductor se provee una capa interna semiconductora 3 la cual, a su vez, está rodeada por una capa homogénea de un material sólido aislante. El aislamiento 4 carece completamente de material aislante del tipo líquido o gaseoso. Esta capa 4 está rodeada por una capa semiconductora externa 5. El cable utilizado como bobina en la realización preferida puede estar provisto con un blindaje metálico y una vaina externa pero puede no estar provista de este modo. Para evitar corrientes inducidas y pérdidas asociadas con las mismas en la capa semiconductora externa 5, la misma está cortada, preferiblemente en el extremo de bobina, esto es, en transiciones en la pila de láminas en los bobinados extremos. El corte se lleva a cabo de manera tal que la capa semiconductora externa 5 estará dividida en varias partes distribuidas a lo largo del cable y eléctricamente en forma completa o parcial separadas unas de otras. Cada parte de corte es luego conectada a tierra, de manera tal que la capa externa semiconductora 5 se mantendrá en un potencial de tierra, o cercano a tierra, en toda la longitud del cable. Esto significa que, alrededor del bobinado aislado sólido en los extremos de bobina, las superficies de contacto, y las superficies que se ponen sucias luego de algún tiempo de uso, solamente tendrán potenciales despreciables a tierra, y los mismos provocarán solamente campos eléctricos despreciables . Para optimizar una máquina eléctrica rotativa, el 5 diseño del circuito magnético en lo que se refiere a la ranuras y los dientes, respectivamente, es de importancia decisiva. Tal como se mencionó anteriormente, las ranuras deben conectarse tan cercanamente como sea posible a la cubierta de los laterales de bobina. También es deseable que los dientes en ^fe cada nivel radial sean tan anchos como sea posible. Esto es importante para minimizar las pérdidas, el requerimiento de magnetización, etc. de la máquina. Con acceso al conductor para el bobinado, tal como por ejemplo, el cable descrito anteriormente, existen grandes 5 posibilidades de optimizar el núcleo magnético desde diversos puntos de vista. En el siguiente, un circuito magnético en el estator de la máquina eléctrica rotativa se indica en la figura 2 y muestra una realización de una vista extrema axial de un paso 6 de sector/polo de una máquina de acuerdo con la 0 invención. El rotor con el polo del rotor se indica con el número 7. De esta manera convencional, el estator está compuesto de un núcleo laminado de láminas u hojas eléctricas compuestas sucesivamente de hojas o láminas en forma de sector. Desde una porción posterior 8 del núcleo, ubicada en el extremo radialmente más externo, un número de dientes 9 se extiende radialmente en dirección interna hacia el rotor. Entre los dientes se dispone un número correspondiente de ranuras 10. El uso de cables 11 de acuerdo con lo descrito anteriormente estre otras cosas permite que la profundidad de las ranuras para 5 máquinas de alto voltaje sea más grande que lo que es posible de acuerdo con el estado del arte, las ranuras tienen una sección transversal que se va afinando hacia el rotor dado que la necesidad aislante de cable se vuelve menor para cada capa de bobinado hacia el espacio de aire. Tal como resulta claro de ¡tffc la figura, la ranura consiste substancialmente de una sección transversal circular 12 alrededor de cada capa del bobinado con porciones de estrechamiento 13 entre las capas . Con alguna justificación, cada sección transversal de ranura puede ser indicada como una "ranura de cadena de ciclo" . En la realización que se muestra en la figura 2 se utilizan cables con tres dimensiones diferentes aislante de cable, dispuestos en tres secciones correspondientemente dimensionadas 14, 15 y 16, esto es, en la práctica se obtendrá una ranura de cadena de ciclo modificada. La figura también muestra que los dientes del estator pueden ser confirmados con un ancho radial prácticamente constante a lo largo de la profundidad de la totalidad de la ranura. En una realización alternativa, el cable que es utilizado como un bobinado puede ser un cable de energía convencional como es el que se ha descrito anteriormente. La puesta a tierra del blindaje semiconductor externo se lleva a cabo posteriormente removiendo el blindaje metálico y el blindaje del cable en ubicaciones adecuadas. El alcance de la invención permite un gran número de realizaciones alternativas, dependiendo de las dimensiones disponibles del cable en lo que se refiere al aislamiento y a la capa externa semiconductora, etc. También las realizaciones con las denominadas ranuras de cadena de ciclo pueden ser modificadas en exceso de lo que se ha descrito en la presente. Tal como se mencionó anteriormente, el circuito magnético puede estar ubicado en el estator y/o el rotor de la máquina eléctrica rotativa. Sin embargo, el diseño del circuito magnético corresponderá en gran medida a la descripción anterior independientemente de si el circuito magnético está ubicado en el estator y/o en el rotor. Como bobinado, se prefiere un bobinado que se describe como un bobinado de cable concéntrico multicapas. El mencionado bobinado significa que un número de cruzamientos en los extremos de la bobina se ha minimizado disponiendo todas las bobinas dentro del mismo grupo radialmente hacia afuera una con respecto a la otra. Esto también permite un método más simple para la fabricación y el enhebrado del bobinado en el estator, en las diferentes ranuras. Dado que el cable utilizado de acuerdo con la invención es flexible en forma relativamente fácil, el bobinado puede ser obtenido mediante una operación de enhebrado comparativamente simple, en la cual el cable flexible es enhebrado dentro de las aberturas 12 presentes en la ranuras 10. Reactor/transformador de energía (figuras 3 y 4) La Figura 3 muestra una vista fundamental y simplificada de la distribución de campo eléctrico alrededor de un bobinado de un reactor/transformador convencional de energía, en donde 17 es un bobinado y 18 representa un núcleo mientras que 19 ilustra líneas equipotenciales, esto es, líneas donde el campo eléctrico tiene la misma magnitud. La parte inferior del bobinado se considera que está a un potencial de tierra. La distribución potencial determina la composición del sistema de aislamiento dado que es necesario tener suficiente aislamiento tanto entre las vueltas adyacentes del bobinado y entre cada una de las vueltas y tierra. La figura de esta manera muestra que la parte superior del bobinado está sometida a las más altas cargas aislante. El diseño y ubicación de un bobinado con respecto al núcleo se determinan de esta manera substancialmente por la distribución de campo eléctrico en la ventana del núcleo. El cable que puede ser utilizado en los bobinados contenidos en los reactores transformadores de energía secos de acuerdo con la invención han sido descritos con referencia a la figura 1. El cable puede, tal como se destacó anteriormente, estar provisto con capas externas adicionales distintas, para prop"ositos especiales, por ejemplo para evitar esfuerzos eléctricos excesivos en otras áreas del reactor/trabsformador . Desde el punto de vista de la dimensión geométrica, los cables 5 en cuestión tendrán un área de conductor que estará entre 2 y 3000 mm2 y un diámetro de cable externo que estará entre 20 y 250 mm. Los bobinados de un reactor/transformador de energía fabricado con cable descrito en la presente invención puede ser k utilizado tanto para reactores/transformadores de única fase, tres fases y polifásicos, independientemente de cómo se configura el núcleo. Una realización se muestra en la figura 4 la cual ilustra un transformador de núcleo laminado de tres fases. El núcleo comprende en forma convencional, tres brazos de núcleo 20, 21 y 22 y las uniones o abrazaderas de retención 23 y 24. En la realización ilustrada, ambos ramales o brazos de ^^ núcleo y las uniones o abrazaderas tienen una sección transversal ahusada. Concéntricamente alrededor de las ramas del núcleo, se disponen los bobinados formados con el cable. Tal como es claro, la realización que se muestra en la figura 4, tiene tres vueltas concéntricas de bobinado 25, 26 y 27. La vuelta más interior del bobinado 25 puede representar el bobinado primario y las otras dos vueltas de bobinado 26 y 27 pueden representar los bobinados secundarios. A los fines de no sobrecargar la figura con demasiados detalles, no se muestran conexiones de los bobinados. De otra manera, la figura muestra que, en la realización ilustrada, se disponen barras espadadoras 28 y 29 con diversas funciones en ciertos puntos alrededor de los bobinados . Las barras de espaciamiento pueden estar formadas con un material aislante cuyo propósito es proveer un cierto espacio entre las vueltas concéntricas de bobinado para enfriar, abrazar, etc. Estas pueden también estar formadas a partir de un material conductor eléctrico a los fines de formar parte de la disposición a tierra de los bobinados. Diseños de cable alternativos En la variante de cable ilustrada en la figura 5, los mismos números de referencia que se utilizaron anteriormente se utilizan ahora, solamente con el agregado de la letra o característica para la realización. En esta realización el cable comprende diversos conductores eléctricos 2a, los cuales están mutuamente separados por medio del aislante 4a. Expresado en otras palabras. El aislamiento 4a sirve tato para el aislamiento entre conductores eléctricos adyacentes individuales 2a y entre los mismos y el entorno. Los diferentes conductores eléctricos 2a pueden estar dispuestos en diferentes maneras, lo cual puede proveer varias formas de sección transversal del cable en su totalidad. En la realización de acuerdo con la figura 5 se ilustra que los conductores 2a están dispuestos en una línea recta, que involucra una forma de cable de sección transversal relativamente plana. De esto se puede concluir que la forma de sección transversal del cable puede variar dentro de amplios límites. En la figura 5 se presupone que existe, entre conductores eléctricos adyacentes, un voltaje menor que el voltaje de fase. Más específicamente, los conductores eléctricos 2a en la figura 5 se presuponen formados por diferentes revoluciones en el bobinado, lo cual significa que el voltaje entre estos conductores adyacentes es comparativamente inferior. Tal como se indició anteriormente, se provee una capa externa semiconductora 5a en la parte exterior del aislante 4a obtenida mediante un material sólido aislante eléctrico. Una capa interna 3a de un material semiconductor está dispuesta alrededor de cada uno de los conductores eléctricos 2a, es decir cada uno de estos conductores tiene una capa semiconductora interna circundante 3a para sí mismo. Esta capa 3a servirá, de acuerdo con esto, para igualar el potencial con respecto al conducto eléctrico individual . La variante que se da en la figura 6 utiliza los mismos números de referencia que se han dado anteriormente con el único agregado de la letra b específicamente para la realización. También en este caso se proveen diversos, más específicamente tres conductores eléctricos 2b. El voltaje de fase se supone que está presente dentro de estos conductores, es decir un voltaje substancialmente mayor que el que ocurre entre los conductores 2a en la realización de acuerdo con la • figura 5. En la figura 6 se provee una capa interna semiconductora 3b hacia adentro de la cual se disponen los conductores eléctricos 2b. Cada uno de los conductores eléctricos 2b es, sin embargo, encerrado por una capa adicional 30 para cada uno, con propiedades correspondientes a las propiedades descritas anteriormente con respecto a la capa interna 3b. Entre cada capa adicional 30 y la capa 3b dispuesta alrededor de la misma, se dispone un material aislante. De acuerdo con esto, la capa 3b se presentará como una capa igualadora de potencial por fuera de las capas adicionales 30 del material semiconductor que pertenece a los conductores eléctricos, estando dichas capas convencionales 30 conectadas 5 al respectivo conductor eléctrico 2b para ser dispuestas al mismo potencial que el conductor. ^- Modificaciones posibles Es evidente que la invención no solamente está limitada a las realizaciones descritas anteriormente, de esta manera, el 0 experto en el arte podrá notar que un número de modificaciones detalladas son posibles cuando el concepto básico de la invención ha sido presentado sin desviarse de su concepto en la medida que está definido en las cláusulas adjuntas. Como un ejemplo, se puntualiza que la invención no solamente está restringida a las secciones de material específicos ejemplificados anteriormente, pueden, de acuerdo con esto, ser utilizados materiales funcionalmente iguales. En lo que se refiere a la fabricación del sistema de aislamiento de acuerdo con la presente invención, se puntualiza que también se pueden utilizar otras técnicas distintas a la extrusión y al rociado en la medida que se consiga un íntimo contacto entre las diversas capas. Además, se puntualiza que se podrían utilizar capas equipotenciales adicionales. Por ejemplo, una o más capas equipotenciales de material semiconductor podrían ser dispuestas en el aislamiento entre aquellas capas designadas anteriormente como "internas" y "externas" .

Claims (39)

REIVI DICACTOTJTÜ.q

1. Dispositivo electromagnético que comprende un circuito eléctrico generador de campo magnético que incluye por lo menos un conductor eléctrico que tiene un sistema de aislamiento, caracterizado por el hecho de que el sistema de aislamiento comprende un aislamiento eléctrico formado por un material aislante sólido y dispuesto por fuera del aislante una capa externa que tiene una conductividad eléctrica que es más alta que aquella del aislante para hacer que la capa externa sea capaz, mediante la conexión a tierra o a un potencial relativamente bajo, de operar para igualar el potencial y substancialmente encerrar el campo eléctrico, que surge como consecuencia del conductor eléctrico, hacia adentro de la capa externa, en que el sistema de aislamiento comprende, interiormente al aislamiento, una capa interna, estando al menos un conductor eléctrico dispuesto interiormente a la capa interna y la capa interna presenta una conductividad eléctrica que es inferior que la conductividad del conductor eléctrico pero suficiente como para que la capa interna opere para la igualación del potencial y de acuerdo con esto para la igualación con respecto al campo eléctrico exterior a la capa interna.

2. Un dispositivo electromagnético que comprende un conductor eléctrico que tiene un sistema de aislamiento, caracterizado por el hecho de que el sistema de aislamiento comprende por lo menos de dos capas potenciales y entre las dos 5 capas un aislante eléctrico que consiste de un material aislante sólido y que las capas potenciales y el aislante sólido presenta propiedades térmicas substancialmente similares .

3. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 1 o 2, «B caracterizado por el hecho de que al menos un conductor forma por lo menos una vuelta de inducción.

4. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o externa comprende un material semiconductor. 15

5. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la _^ capa interna y/o externa tiene una resistencia que esta en el rango de 10"6 Ocm-100 kOcm, adecuadamente 10~3-1000Ocm, preferiblemente l-500Ocm. 20

6. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o la capa externa presenta una resistencia por metro lineal de capa que está en el rango de 50µO a 5 MO.

7. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las 25 cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la aislación s+olida y la capa interna y/o la capa externa están formadas por materiales poliméricos.

8. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o la capa externa y la aislación sólida están rígidamente conectadas una con otra a lo largo de substancialmente la totalidad de la interface.

9. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o la capa externa y el aislante sólido están formadas por materiales que presentan substancialmente iguales coeficientes térmicos de expansión.

10. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que el aislante sólido ha sido obtenido por extrusión.

11. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 10, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o la capa externa ha sido provista mediante extrusión simultáneamente con la extrusión del aislante sólido.

12. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que el conductor y su sistema de aislamiento constituyen un bobinado formado por medio de un cable flexible.

13. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 12, caracterizado por el hecho de que el área de al menos un conductor eléctrico de cable está en el rango de 2 a 3000 mm2 por lo que el diámetro externo del cable está entre 20 y 250 mm.

14. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las 5 cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna y/o la capa externa comprende un material polimérico que contiene un constituyente eléctricamente conductor .

15. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las jflfe cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa interna está en contacto eléctrico con por lo menos un conductor eléctrico.

16. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 15, caracterizado por el hecho de que por lo menos un conductor 5 eléctrico comprende un número de hilos y al menos un hilo del conductor eléctrico está por lo menos aislado en parte y dispuesto en contacto eléctrico con la capa interna.

17. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que se 0 provee, interiormente a la capa interna, diversos conductores eléctricos aislados unos de otros.

18. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 17, caracterizado por el hecho de que la capa interna de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes esta dispuesta 25 alrededor de cada uno de la pluralidad de conductores eléctricos .

19. Un dispositivo de acuerdo con la cláusula 18, caracterizado por el hecho de que se dispone hacia adentro de la capa interna capas adicionales alrededor de cada uno de los 5 conductores, presentando las capas adicionales propiedades correspondientes a aquellas de la capa interna.

20. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que el conductor y su sistema de aislamiento está diseñado para alto voltaje, adecuadamente en exceso de los 10 kV, en particular en exceso de 36 kV y preferiblemente más de 72.5 kV.

21. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que la capa externa esta dividida en un número de partes, que están 5 separadamente conectadas a tierra o de otro modo a un potencial bajo. _^

22. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes, caracterizado por el hecho de que está constituido por una máquina eléctrica rotativa. 0

23. Una máquina de acuerdo con la cláusula 22, caracterizada por el hecho de que el circuito eléctrico generador de campo magnético de la misma está dispuesto en el estator y/o rotor de la máquina.

24. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las 25 cláusulas 22 a 23, caracterizada por el hecho de que el circuito generador de campo magnético comprende uno o más núcleos magnéticos que tienen ranuras para el bobinado.

25. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 22 a 24, caracterizada por el hecho de que en relación con la capa externa conectada a un potencial de tierra, el campo eléctrico de la máquina por fuera de la capa externa será conectada a un potencial de tierra, el campo eléctrico de la máquina por fuera de la capa externa será cercanamente a cero tanto en las ranuras como en la región extrema de la bobina.

26. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 22 a 25, caracterizada por el hecho de que las ranuras están formadas como un número de aberturas cilindricas separadas por una porción estrecha entre las aberturas cilindricas.

27. Una máquina de acuerdo con la cláusula 26, caracterizada por el hecho de que la sección transversal de las aberturas de las ranuras disminuye, a partir de una porción posterior del núcleo magnético.

28. Una máquina de acuerdo con la cláusula 27, caracterizada por el hecho de que la sección transversal de las ranuras disminuye continuamente o discontinuamente.

29. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 22 a 28, caracterizada por el hecho de que está constituida por un generador, un motor o un compensador sincrónico .

30. Una máquina de acuerdo con la cláusula29, caracterizada por el hecho de que el generador es un hidrogenarador o turbogenerador.

31. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 22 a 30, caracterizada por el hecho de que está directamente conectada a una red de energía para alto voltaje, adecuadamente de 35 kv y más, sin transformador intermedio.

32. Un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1 a 21, caracterizado por el hecho de que está constituido por un reactor/transformador de energía.

33. Un reactor/transformador de energía de acuerdo con la cláusula 32, caracterizado por el hecho de que comprende un núcleo magnético. 15

34. Un reactor/transformados de energía de acuerdo con la cláusula 32 o 33, caracterizado por el hecho de que está • bobinado en aire, estando de esta manera formado sin un núcleo magnético.

35. Un reactor/transformador de energía de acuerdo con 20 cualquiera de las cláusulas 32 a 34, que comprende por lo menos dos bobinados galvánicamente separados, caracterizado por el hecho de que los bobinados están enrollados en forma concéntrica .

36. Una planta de energía eléctrica de alto voltaje o 25 red de energía eléctrica, que comprende uno o más dispositivos electromagnéticos de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1 a 35.

37. Un método para control de campo eléctrico en un dispositivo electromagnético que comprende un circuito generador de campo magnético que tiene por lo menos un bobinado o por lo menos un conductor eléctrico y un aislante eléctrico presente externamente al mismo, caracterizado por el hecho de que la aislación se forma por un material sólido aislante y que se provee una capa externa por fuera del aislante, estando la capa externa por fuera del aislante, estando la capa externa conectada a tierra o de otro modo a un potencial relativamente bajo y que tiene una conductividad eléctrica que es mayor que la conductividad del aislante pero inferior que la conductividad del conductor eléctrico de manera de funcionar para igualar el potencial y hacer que el campo quede substancialmente encerrado en el bobinado internamente a la capa externa .

38. Un método en producción de un circuito magnético para una máquina eléctrica rotativa, en donde el circuito magnético está dispuesto en el estator y/o rotor de la máquina eléctrica rotativa y comprende un núcleo magnético que tiene ranuras formadas con aberturas, caracterizado por el hecho de que se utiliza un cable flexible de alto voltaje como bobinado y el cable está enhebrado dentro de las aberturas.

39. El uso de un cable que comprende por lo menos un conductor eléctrico con un sistema de aislamiento que incluye por lo menos dos capas potenciales y entre estas capas un aislante hecho de un material aislante eléctrico sólido, en donde las capas potenciales y la aislación sólida muestran substancialmente similares propiedades térmicas, para formar un bobinado generador de campo magnético en un dispositivo electromagnético .