JP2000511395A - 高電圧固定子巻線および巻線を支持する長寸支持装置を備えた回転電気機器および斯かる機器を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、固定子内のスロット(5)を貫通して巻き込まれた巻線を備えた固定子を有する回転電気機器に関する。本発明に依れば、巻線は高電圧ケーブル(6)から成ると共に、ケーブルを支持して振動を防止すべく、ケーブル部分(6)に沿って該ケーブル部分(6)と接触してスロット(5)内には長寸支持要素(13)が配置される。斯かる機器を製造すべく、本発明は、製造においてスロット内に軸心配向された支持要素が挿入される方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 高電圧固定子巻線および巻線を支持する長寸支持装置を備えた回転電気機器およ び斯かる機器を製造する方法 技術分野 本発明は第１の側面において、請求項１もしくは請求項４１の前文に記載され たタイプの回転電気機器に関し、例えば、同期機、通常の同期機ならびに二重給 電機器(dual-fed machine)、非同期静止電流変換装置カスケード(asynchronous static current converter cascade)、アウターポール機(outerpole machine)お よび同期電流機器(synchronous flow machine)における用途に関する。 本発明の第２の側面は、請求項４３の前文に記載されたタイプの方法に関する 。 本出願において、径方向(radial)、軸心方向(axial)および周囲方向(peripher al)という語句は、別段の明示が無ければ当該機器の固定子に関して定義された 方向を表すものである。また、本出願において貫通ケーブル部分(cable lead-th rough)という語句は、スロットを貫通して延伸する各ケーブルの個々の長さを指 している。 発明の背景 本来的に、上記機器は電力を生成する発電所における発電機として企図されて いる。また、該機器は高電圧による使用を意図している。尚、高電圧は此処では 10kVを超える電圧を意味すると理解されるものとする。本発明に係る機器に対す る典型的な作動範囲は36kV乃至800kVである。 従来、同様の機器は6kV乃至30kVの範囲の電圧に対して設計さ れており、通常は30kVが上限と考えられて来た。これが概略的に意味する処は、 発電機は電力網に対し、電力網の電圧レベルすなわち約100kV乃至400kVの範囲の レベルまで昇圧する変圧器を介して接続されねばならない、ということである。 固定子巻線において電力を伝えるケーブル（例えば、PEXケーブル）で使用さ れるものと類似した固体絶縁体を備えた後で述べるケーブルにおいて、高電圧用 絶縁導体を使用することにより、上記機器の電圧は中間変圧器なしで電力網に直 接的に接続される如きレベルまで高められる。PEX＝架橋ポリエチレン(XPLE)で ある。 この概念は概略的に、固定子内でケーブルが載置されるスロットは、従来の技 術が必要とするよりも深くなることを意味する（一層高い電圧、および、巻線の 更なる巻き数によるより厚い絶縁）。これにより、コイル端、歯部および巻線の 領域における冷却、振動および固有周波数に関する新たな問題が生ずる。 スロット内へのケーブルの固定もまた問題であり、ケーブルはその外側層を損 傷することなくスロット内に挿入されるべきものである。ケーブルは100Hzの周 波数の電流を受けるが、これは振動を引き起こす傾向があり、一方、外径に関す る製造誤差に加え、その寸法は温度の変動（即ち負荷の変動）によっても変化す る。 送電、屋内送電(subtransmission)および配電のために高電圧電力網に電流を 供給するときの主な技術としては、上記導入部において述べた如く発電機と電力 網との間に変圧器を挿入するものが挙げられるが、直接的に電力網のレベルの電 圧を生成することにより変圧器を排除する試みが為されつつあることは知られて いる。斯かる発電機は、米国特許第4,429,244号、米国特許第4,164,672号および 米国特許第3,743,867号に記述されている。 回転機器用のコイルの製造は、10kV乃至20kVの電圧範囲まで は良好な結果を以て行い得ると考えられる。 これより高い電圧に対する発電機を開発する試みは曽て行われたが、これは例 えば1932年10月15日の「電気の世界(Electric World)」の第524〜525頁から明ら かである。これには、Parson 1929により設計された発電機が33kV用に如何に構 成されたかが記述されている。36kVの電圧を生成するベルギーのランゲルブルッ ゲ(Langerbrugge)における発電機もまた記述されている。この記事は電圧レベル の増大の可能性に関しても予測しているが、これらの発電機の基礎となる概念の 進展は途絶えている。これは主として、ワニスを含浸させた雲母箔および紙の複 数の層を使用する絶縁方式における欠点に依るものであった。 同期発電機の設計における傍系の試みとしては、1970年のJ.Electrotechnika の第１号における「水およびオイル冷却式のターボ発電機(Water-and-oil-coole d Turbogenerator)TVM-300」と題された記事、「発電機の固定子」と題された米 国特許第4,429,244号の第6〜8頁、および、ロシア特許明細書CCCP特許第955369 号に記述されたものが挙げられる。 J.Electrotechnikaに記述された水およびオイル冷却式の同期機は、20kVまで の電圧に対して企図されている。該刊行物は、オイル／水絶縁体から成ることに より固定子をオイル中に完全に浸漬し得る新規な絶縁方式を記述している。その ときにオイルは、冷却剤および同時に絶縁体として使用され得る。また、コアの 内側表面にはオイル分離用の誘電体リングが設けられ、固定子内のオイルが回転 子の外側に向けて漏出するのを防止している。固定子巻線は導体から製造される が、該導体は楕円形で中空形状であると共にオイルおよび紙製の絶縁体を備えて いる。絶縁体を備えたコイル側は矩形断面のスロット内に楔形部材により保持さ れる。オイルは、中空導 体内および固定子壁内部の空洞（cavity）内の両者において冷却剤として使用さ れる。しかし乍ら、斯かる冷却方式は、コイル端においてオイルおよび電気の両 者に対して多数の接続を必要とする。また、厚寸の絶縁体は導線の曲率半径を増 大し、これはコイル張出し部における寸法の増大を引き起こすものである。 上述の米国特許は、固定子巻線に対する台形スロットを備えた積層プレートの 磁気コアを有した同期機の固定子部分に関している。スロットは段階形状とされ ている、と言うのも、固定子巻線の絶縁体に対する必要性は、中性点に最も近接 して配置された巻線の部分が位置せしめられる回転子に向けて減少するからであ る。固定子部分はまた、コアの内面に最も近接したオイル分離用の誘電体シリン ダも含んでいる。この部分は、このリングを備えない機器と比較して励起要件を 増大する。固定子巻線は、コイルの各層に対するのと同一の直径を有するオイル 飽和ケーブルから製造される。各層は、スロット内のスペーサにより相互から離 間されると共に楔形部材により固定されている。この巻線の特徴は、直列接続さ れた２つの「半巻線(half-windings)」から成ることである。２つの半巻線の一 方は、絶縁外被の内側中央に位置せしめられている。固定子巻線の導体は囲繞オ イルにより冷却される。システムにおけるその様に多量のオイルによる欠点は、 漏出の危険性があり、且つ故障状態の場合において広範囲な清掃処理が必要とさ れることである。スロットの外側に配置された絶縁外被の部分は円筒部分と円錐 状の遮蔽電極とを有し、後者の役割は、ケーブルがプレートを抜ける領域におけ る電界強度を制御することである。 一方、上記CCCP第955369号からは、同期機の定格電圧を増大する別の試みにお いて、オイル冷却式の固定子巻線が全ての層に対して同一の寸法を有する中高電 圧用絶縁体をを備えた導体から成ること が明らかである。この導体は円形の固定子スロット内に載置され、該スロットは 、導体の断面と、固定および冷却用に必要とされるスペースとに対応すべく径方 向に位置せしめられている。径方向に配置された巻線の個々の層は、絶縁管内に 囲繞かつ固定される。これらの管は絶縁スペーサ要素により固定子スロット内に 固定される。此処では、オイル冷却に鑑み、内側エア間隙からオイル冷却剤をシ ールする為に内側の誘電体リングも必要とされる。図示された構造は、絶縁体も しくは固定子スロットに関する段差を有していない。この構造は、個々の固定子 スロット間に極めて狭い径方向の括（くびれ）部(waist)を示しており、当該機 器の励起要件に多大な影響を与える大きなスロット漏れ流れ(leakage flow)を伴 っている。 電力調査研究所(Electric Power Research Institute)EPRINEL-3391の報告に よれば、1984年４月の展示会にて、中間変圧器無しで電力網に接続し得る目的の 発電機において更なる高電圧が達成されたという発電機の構成概念が与えられて いる。この報告は、斯かる解決策が効率的および経済的な面で満足の行く利点を 与えると考えている。電力網への直接的接続用の発電機の開発を開始することが 1984年において可能であると考えられた主な理由は、その時点までに超伝導回転 子が開発されたことであった。超伝導フィールドの励起容量は相当であることか ら、電気応力に耐えるに十分な厚みを有する空気間隙巻線を使用することが可能 とされる。 上記プロジェクトの最も有望な構成概念である励起回路の構造を巻線と共に、 所謂る「モノリス円筒電機子(monolithe cylinder armature)」、即ち、２個の 導体円筒体が３個の絶縁体円筒体により囲繞されると共に全体構造が歯部無しで 鉄芯に取付けられるという構成概念に対して組合せれば、高電圧用の回転電気機 器が電力網に直接的に接続され得ると考えられた。この解決策が意味した処は、 電力網−電力網間および電力網−アース間の電位に耐えるに十分な厚みで主要絶 縁体が形成されねばならない、ということであった。それが超伝導回転子を必要 とすることに加え、提案された解決策による明らかな欠点は、極めて厚寸の絶縁 体を要することから当該機器の寸法を増大することである。コイル端部は該端部 に大きな電界を向けるべく、オイルもしくはフレオン(Freon：商標）により絶縁 かつ冷却されねばならない。而して、液体誘電媒体が大気から湿気を吸収するの を防止すべく、当該機器全体が密閉囲繞されねばならない。 例えばフランス特許第2 556 146号、英国特許第1 135 242号および米国特許第 3,392,779号からも、回転電気機器のスロット内の巻線に対して種々のタイプの 支持部材を装着することが知られている。しかし、これらのものは、特に高電圧 に対して設計された絶縁機構を有する機器に適用されるもので無く、本発明に対 する関連性を欠いている。 本発明は、作動の間における振動の結果としてケーブルの表面に加えられる摩 耗により引き起こされる該表面の損傷を回避することに伴う上述の問題に関する 。 ケーブルが貫通挿入されるスロットは比較的に非平坦もしくは粗いものである 、と言うのも、完全に均一な表面を得るべく十分に厳密にプレートの位置を制御 することは実際は極めて困難だからである。粗面は鋭い縁部を有し、ケーブルを 囲繞する半導体層の部分をこの縁部が削り取る可能性がある。これは、動作電圧 におけるコロナおよび導通(break-through)に繋がる。 ケーブルがスロット内に載置されて適切に挟持されたときは、作動の間の損傷 の危険性は無い。適切な挟持とは、加えられた力（主として二重交流周波数(dou ble mains frequency)で径方向に作用す る、電流力(current force)）が、半導体表面上の摩耗を引き起こす振動を生じ せしめないことを意味する。外側半導体は斯くして作動の間においても機械的損 傷から保護されることとなる。 作動の間においてケーブルは熱的負荷にも晒されることから、架橋ポリエチレ ン材料は膨張する。例えば、145kV用の架橋ポリエチレンケーブルの直径は、20 ℃から70℃への温度上昇時に約1.5mmだけ増大する。従って、この熱的膨張に対 するスペースが許容されねばならない。 スロットの底部に向けて外径方向にケーブルを圧縮すべく、スロット内のケー ブル束とスロットの開口に配置された楔形部材との間に、硬化エポキシ化合物が 充填された管を配置することは既に知られている。斯くしてケーブル相互の当接 もまた、側方における一定の固定を提供する。しかし乍ら斯かる解決策は、スロ ット内で各ケーブルが相互に離間されて配置されたときには可能でない。更に、 側方における位置決め力は相対的に制限されることから、直径の変動に対する調 節は達成されない。従って、この構造は、本発明に係る機器に対して考察される タイプの高電圧ケーブルには使用され得ない。 発明の概要 この背景に対して、本発明の目的は上記問題を解決すべく、振動の結果として 作動の間にケーブルが機械的損傷を受けず且つケーブルの熱的膨張を許容すると いう上記タイプの機器を実現するにある。これを達成することにより、機械的保 護用の外側層を有さないケーブルの使用が可能となる。斯かる場合、ケーブルの 外側層は機械的損傷に敏感な薄寸の半導体材料から成る。 本発明の第１の側面に依れば、これは、請求項１もしくは請求項 ４１の前文に記述されたタイプの機器に対し、夫々の請求項の特徴部分に定義さ れた格別の特徴を与えることにより解決される。 本発明は先ず、複数の撚線部分を有する内側コアと、内側半導体層と、これの 外側に位置せしめられた絶縁層と、これの外側に位置せしめられた、特に20mm乃 至200mmの程度の直径と40mm²乃至3,000mm²程度の導通面積の外側半導体層とから 成る、高電圧ケーブルに対する使用を企図している。 従って、斯かるケーブルに関する適用は本発明の好適実施例を構成する。 貫通ケーブル部分と平行に延伸する長寸圧力部材は前者をスロット内に固定し 、その弾性はケーブル直径の変動を一定割合で吸収可能としている。これにより 、一切の中間変圧器無しで電力網に対して直接的接続を許容する電圧レベルの巻 線内高電圧ケーブルを備えた機器を達成する為の重要な前提条件が確保される。 本発明の格別な好適実施例に依れば、２個の半導体層の少なくとも一方は固体 絶縁体と同一の熱膨張率を有することから、巻線内での熱的移動時にも不具合、 割れなどが回避される。 本発明の好適実施例に依れば、支持部材は長寸圧力部材を有する。 ケーブル部分と平行に延伸する長寸圧力部材はケーブル部分をスロット内に固 定し、且つ、弾性部材はケーブルの直径の変動を一定度合で吸収可能とする。こ れにより、一切の中間変圧器無しで電力網に対して直接的接続を許容する電圧レ ベルの巻線内高電圧ケーブルを備えた機器を達成する為の重要な前提条件が確保 される。 本発明の好適実施例において、上記圧力要素は圧力硬化材料、好適にはエポキ シが充填された管を有する。これにより、好都合で信頼性のあるタイプの圧力要 素が得られるが、これは容易に装着され るものである。 好適実施例に依れば、圧力要素の各々は２個の貫通ケーブル部分に対して同時 に作用すべく配置されることから、圧力要素の個数は各スロット内における貫通 ケーブル部分の個数の略々半分まで抑制され得る。圧力要素は好適には、一対の 貫通ケーブル部分の間に位置せしめられたスロットの括部に配置されることから 、２個の貫通ケーブル部分に対する単一個の圧力要素の使用を容易なものとして いる。この場合、括部には一側においてのみ狭窄部(constriction)を備えて設計 し、他側における圧力要素に対してスペースを残すのが好都合である。 好適実施例に依れば、圧力部材はスロット内で弾性部材と同じ側に配置され、 簡素な実施例を生み出している。上記圧力部材および弾性部材は、その外側表面 に弾性パッドが装着された圧力ホースとして適切に、相互に結合されるのも好都 合である。 更なる好適実施例に依れば、上記支持部材はケーブルを囲繞する波形状外被か ら成る。 上記ケーブルは波形状外被により囲繞されることから、それは固定子スロット 内に堅固に固定され、波形部の頂部はスロット壁と当接して該スロット壁により 支持される。ケーブルの外側半導体層がスロット壁内の積層物との損傷接触から 保護されるのと同時に、挟持により振動が抑圧される。波形部は、ケーブルの熱 的膨張に対するスペースも許容する。 本発明の好適実施例において、波形状外被はケーブルの外側半導体層の回りに 装着された別体の管状波形外被の形態である。該管は、絶縁性もしくは導電性の プラスチックで作成され得る。従って上記外被は、半導体層がスロット壁と直接 的に接触するのを遮断することによりそれを保護する保護部材を構成する。従っ て、上記外被 は半導体層に向けて波形部の凹部にて接触すると共に、ケーブルは外被と半導体 層との間に形成された波状空間内に膨張する。 この好適実施例においては、波形部を環状的にもしくは螺旋として配置するの も好都合である。この実施例においては、外被とスロット壁との間に鋳造化合物 を配置するのも好都合である。従って、外被の位置は更に堅固に固定され、それ が変位される一切の危険性が回避される。ケーブルから周囲部分への好適な熱転 移も得られると共に、任意の冷却用配置構成が配備される。これらは、長手方向 に延伸する管として鋳造化合物内に好適に埋設され得る。 本発明の好適な代替実施例において、波形状外被表面はケーブルの外側半導体 層内の直接的な波形状である。半導体層はそのときスロット壁に直接的接触を許 容されるが、波形部の頂部においてのみである。外側半導体層はその内側におい て円筒状表面により規制されていることから、波形部の頂部におけるその厚みは 相当であり、従って、スロット壁からの擦過もしくは摩耗の結果として、半導体 層上の波形部の頂部の損傷は、半導体層に対してそれほど重大な損傷を引き起こ さない。 この代替実施例において波形部は好適にはケーブルの長手方向に延伸する。 別の好適実施例においては、圧力要素はホースから成る。従って、好都合で信 頼性のあるタイプの支持要素が形成されるが、これは容易に装着されるものであ る。 この実施例の好適な変更例に依れば、上記ホースは圧力流体により充填される 。これにより、弾性および接触圧力は所要のものに容易に調節可能となる。ホー スは閉塞され得るが、この場合には圧力を維持する格別の手段を必要とせず、ま たは、ホース内の圧力媒体を圧力源と連通し、圧力を調整すると共に必要なら減 圧可能である という利点を有する。 更なる好適実施例において、ホースは例えば代替例であるシリコーンラバーな どの固体形状の圧力媒体を囲繞するが、これは、製造が容易であると共に故障が 生ずる危険性は無く、且つ、メンテナンスも殆ど不要である。この場合、圧力媒 体は好適にはそれを貫通して軸心方向に延伸する空洞を好ましくは有すべきであ る。 好適実施例によれば、各支持要素は２個のケーブル部分に対して同時に作用す べく配置されることから、支持要素の個数は各スロット内における貫通ケーブル 部分の個数の略々半分まで抑制され得る。支持要素は好適には、一対の貫通ケー ブル部分の間に位置せしめられたスロットの括部に配置されることから、２個の 貫通ケーブル部分に対する単一個の支持要素の使用を容易なものとしている。こ の場合、括部には一側においてのみ大きな狭窄部を備え、他側には浅い狭窄部を 有しもしくは全く狭窄部を備えないことにより、他側にて支持要素へのスペース を残し、即ち狭幅部が非対象となる如くスペースを残す、様に設計するのが好都 合である。 本発明に係る機器の上述のおよび他の好適実施例は、請求項１および請求項４ １の従属請求項に定義される。 第２の側面からは、上記目的は請求項４３の前文に記述された方法に対して該 請求項の特徴部分に定義された格別の特徴を与えることにより達成される。 本発明の好適実施例に係る方法に依れば、圧力部材は好適に固定子スロット内 に配置されることから、所定位置に置かれた後に圧力媒体により充填されるホー スに依り、機器のこの特定の構成要素に関する経済的な製造プロセスが達成され る。 上記ホースは数回に亙り前後に引張挿通し、圧力媒体が共に充填された同一の ホースから数往復の圧力要素を生成するのが好適であ る。 別の好適実施例に依れば、上記ケーブルはスロット内に挿入される前に波形状 外被により囲繞される。 この実施例は相当の利点を提供する、と言うのも、波形部の頂部のみがスロッ ト壁に到達することから、外側半導体層の重要な部分を積層物が削り取る危険性 が排除されるからである。 直上に記述された代替的な好適実施例においては、スロット内にケーブルが挿 入される前に、その回りに別体の管状波形外被が装着される。 この実施例において上記外被は軸心方向において潤滑油を用いてケーブルに嵌 装され、ケーブル上への外被の装着が容易なものとなる。 この実施例に係る方法の好適変更例において、外被上の波形部は環状である。 外被を押し込むことにより該外被がケーブルと共にスロット内に挿入されたとき 、環状波形部はその最大直径が減少すると同時に、即ち、波形部の頂部が内径方 向に移動すると同時に、外被を長手方向に引き伸ばす。従って、外被とスロット 壁との間にはクリアランスが得られ、挿入を容易なものとする。外被が所定位置 に置かれて引張力がもはや加えられなくなったとき、それは元の形状に戻り、波 形部の頂部はスロット壁と接触してケーブルを所定位置に堅固に固定する。 代替実施例の方法において、上記波形部はケーブルの長手方向に延伸する。こ の代替例の特定の好適実施例において、波形部はケーブルの外側半導体層に直接 的に形成される。従って、別体要素の必要性を排除するという利点が得られる。 このことはまた、ケーブルの外側半導体層を押出成形する如くして単純にケーブ ルを製造することにより波形部が形成され得ることも意味するが、これはこの代 替例の好適実施例を構成するものである。 上記支持要素は巻回段階の後に軸心方向に挿入されるのが好適である。 高電圧ケーブルが巻回された後に支持要素は挿入されることから、それらは実 際の巻回プロセス間のスロットを介したケーブル通過を阻害せず、且つ、軸心方 向挿入が簡素な手法で実施され得るが、幾つかの好適な手法が利用可能である。 上記方法の好適実施例において、支持要素の各々は、ケーブルとスロット壁と の間で利用し得るスペース内に形成された断面輪郭を障害無しで通過し得る如き 状態で挿入される。支持要素が一旦その所定位置に置かれたとき、それは軸心方 向を横切る方向に膨張せしめられる。 上記支持要素は挿入後においてのみ、企図された厚寸延在が与えられることか ら、挿入の間における摩擦は無視できる程度であって障害無しで挿入し得ること から、プロセスを容易なものとする。 本発明の好適変更例においては、支持要素は外側薄壁弾性ホースから成る。も しそれが十分に薄寸で弾性を有していれば、それは上述の如く容易に挿入され得 る如き滑性を有する。上記ホースは次に常温硬化シリコーンラバーで充填されて その膨張状態を取るが、この場合にホースは挿入時に長寸ボディを適切に含まね ばならない。ホースがその後に硬化弾性材料により充填されたとき、上記ボディ とホースとの間のスペースは埋められることから、充填物は殆ど必要とされない 。 上記支持要素の障害無し挿入を達成する別の好適変更例は、利用し得るスペー スの断面輪郭よりも小さな断面輪郭を支持要素に持たせ、挿入時にクリアランス が存在する様にすることである。挿入時には支持要素に軸心方向の引張力を加え 、その断面輪郭を減少せし めることは好適であり得る。一旦所定位置に置かれたなら、引張力を解除して支 持要素はその作動形状を取ることになる。これは、簡素な装着方法を提供するも のである。代替的に、支持要素が上記スペースを通過し得る如く、支持要素の断 面輪郭を強制的に変形させ、その後、上記要素が所定位置に置かれたときに斯か る変形を解除しても良い。これもまた、簡素で好都合な装着方法を構成する。 障害無し挿入を達成する第３の好適変更例は、支持要素が非負荷状態において 本来的に上記スペースの断面輪郭より小さな断面輪郭を有すると共にホース形状 を有し、該ホースは装着されたあとで加圧下に置かれることにより膨張され、こ れを加圧気体もしくは加圧液体により又は固化され得る常温硬化化合物を導入す ることにより行うことである。 本発明に係る上記実施例および他の好適な実施例は、請求項４３の従属請求項 に定義されている。 図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して本発明の好適実施例を更に詳細に説明する。 図１は、本発明に係る機器における固定子セクタの軸心方向概略的端面図であ る。 図２は、本発明に係る機器で使用されるケーブルの断面図である。 図３は、本発明の第１実施例に係る固定子スロットの軸心方向の部分的箇所の 概略図である。 図４は、図３のIII−III線断面図である。 図５は、図３に対応した本発明の第２実施例を示す断面図である。 図６は、組立前における図３の詳細図である。 図７は、図６と同様な図５の詳細図である。 図８は、本発明の第３実施例に係る外被を備えたケーブルの斜視図である。 図９は、図８に係る実施例における固定子内のスロットの径方向部分的断面図 である。 図１０は、図９のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図１１は、本発明の第４実施例に係るケーブルの斜視図である。 図１２は、本発明の第５実施例に係るスロットの径方向部分的断面図である。 図１３乃至図１５は、図１２に対応する、本発明の代替実施例の断面図である 。 図１６は、本発明の一実施例に係る支持要素の斜視図である。 図１７および図１８は、図１２に対応する、本発明の追加的代替実施例の断面 図である。 図１９乃至図２１は、本発明の追加的代替実施例に係る支持要素の断面図であ る。 図２２は、図１２に対応する、本発明の更なる実施例の断面図である。 発明の詳細な説明 図１に示された当該機器の固定子1のセクタの軸心方向図において、その回転 子は2で表される。上記固定子は従来の様に鋼板の積層コアから構成される。該 図面はひとつの極部分に対応する機器のセクタを示している。径方向に関して最 外側に位置せしめられたコアのヨーク部3からは、多数の歯部4が回転子2に向け て内径方向に延伸すると共に、固定子巻線が配置されるスロット5により分離 されている。巻線内のケーブル6は高電圧ケーブルであり、これは所謂PEXケーブ ルと称される配電用の高電圧ケーブルと実質的に同一のタイプでも良い。ひとつ の相違点は、通常は斯かるケーブルを囲繞する外側の摩擦保護外被が省略されて いることである。従って、該ケーブルは、導体、内側半導体層、絶縁層、および 外側半導体層のみから成っている。従って、機械的損傷に敏感な半導体層はケー ブル上に露出されている。 上記図中においてケーブル6は概略的に示されており、貫通ケーブル部分もし くはコイル側の導通中央部分のみが図示されている。理解される様に各スロット 5は交互的な広幅部7および狭幅部8を備えた可変断面を有している。広幅部7は実 質的に円形であると共に貫通ケーブル部分を囲繞し、且つ、これらの間の括部は 狭幅部8を形成する。これらの括部は、各貫通ケーブル部分を径方向に位置決め する役割を果たす。また、全体としてスロットの断面も内径方向において僅かに 狭幅となっている。これは、貫通ケーブル部分の位置が固定子の内径部分に近付 くほど、貫通ケーブル部分内の電圧が低くなるからである。従って、一層細い貫 通ケーブル部分がそこでは使用される一方、外側に行くにつれて次第に太い貫通 ケーブル部分が必要とされるからである。図示例においては３種類の異なる寸法 のケーブルが使用されるが、これらは対応寸法とされたスロット5の３つの区画5 1、52、53内に配置される。 図２は、本発明に係る高電圧ケーブル6の断面図である。該高電圧ケーブル6は 、例えば円形断面を有する銅(Cu)製の多数の撚線部分31を備えて成る。この撚線 部分31は高電圧ケーブル6の中央に配置される。撚線部分31の周りには第１半導 体層32が在る。第１半導体層32の周りには、例えば架橋ポリエチレン絶縁体など の絶縁層33が在る。絶縁層33の周りには、第２半導体層34が在る。従って、本 願における「高電圧ケーブル」という概念は、配電に対して通常は斯かるケーブ ルを囲繞する金属遮蔽物および外側保護外被を含む必要は無い。 図３は、固定子スロット5の一部の拡大断面図である。このスロットは実質的 に図１に示されたタイプのものである。ひとつの相違点は、貫通ケーブル部分6 を分離する括部8すなわち狭幅部の幾つかが片側式(one-sided)とされていること である。従って、交互の(alternate)狭幅部8bは両側に狭窄部を有することから 狭幅部は実質的に対称的であり、且つ、交互の狭幅部8aは一側にのみ狭窄部を有 すると共に、他側は、隣り合う弧状広寸部に対する正接面9内に存している。従 って、長手方向においてスロット5は、３通りの異なる幅を有しており、広幅円 形部7、片側式(single-sided)括部8aおよび両側式(double-sided)括部8bである 。図１と同様に、スロット5も異なる幅の区画9、10、11から成っている。 片側括部8aの配置は、スロット内で圧力要素13に対する余分空間を提供する。 図中に示された圧力要素13は、スロットを貫通して軸心方向に延伸し、即ち貫通 ケーブル部分6と平行に延伸するホースから成っている。圧力要素13は圧力硬化 エポキシにより充填されるが、これはホースを隣接面に対して押圧し、硬化時に これらの表面に合致する形状を獲得する。エポキシは約1MPaの圧力で導入される 。従って上記ホースは、実質的に三角形状の断面を獲得するが、これは、スロッ ト壁により支持された第１表面11aと、隣接する貫通ケーブル部分6bの一方に当 接する第２凹形弧状面11bと、第２の表面と同一の形状を有し乍らも隣接する貫 通ケーブル部分6aと当接する第３表面11cとによるものである。この様にして配 置され、圧力要素13は２本の貫通ケーブル部分6aおよび6bを対向スロット壁に対 して同時に押圧するが、これは、貫通ケーブル部分6aおよび6bの 各々に対して実質的に中心に向けられた力を以て行われる。 対向スロット壁には、ラバーもしくは同等の弾性特性を有する他の材料製のシ ート14が配置される。斯くして、各貫通ケーブル部分は圧力要素13とラバーシー ト14との間に、その位置に固定され乍らもケーブルの熱的膨張に適応する様に、 弾性的に挟持される。図３に示されたそれを通る拡大断面に見られる如く、ラバ ーシート14は適切に細溝15を備え、その深さ、広さおよびピッチの適切な選択に より、該シートのバネ定数の最適な調節を可能としている。 図４は、図２に係る実施例から改変された本発明の代替実施例を示しており、 実質的に、貫通ケーブル部分に面する圧力要素113の表面111b、111cに沿う平坦 ラバー片の形態で配置されたラバーパッド16b、16cによりラバーシート14が置換 えられている。これらのラバーパッドは位置決めに必要な弾性を提供すると共に 、逆側におけるラバーシートの必要性を排除するものである。もうひとつの相違 点は、圧力要素113が配置される箇所にてスロット5の壁部には軸心方向に長手凹 所17が設けられていることである。これは圧力要素113に対して更なるスペース を与えると共に、それらを径方向に支持している。 上記圧力要素13、113は、固定子ケーブルが巻回された後にスロット内に挿入 される。また、上記圧力要素13、113に対するホース11、111は次に、一対の貫通 ケーブル部分と正接壁部分9との間の実質的に三角形状のスペース内に軸心方向 に挿入される。この段階において上記ホースは未だエポキシで充填されておらず 、従って、夫々の実施例に対する図５および図７に示された如き折り畳み形状を 有している。従って、利用可能スペースを貫通してホースを引張ることは容易で ある。所定位置となったときにホースはエポキシで充填されることから、その断 面は膨張して三角形状間隙を実質的に 満たすことになる。エポキシは十分な圧力の下で導入され、夫々の貫通ケーブル 部分6a、6bをスロットの対向壁に向けて所望の力で押圧する。この圧力により加 圧されたエポキシは硬化が許容され、貫通ケーブル部分に対して一定圧力を維持 する。 スロット5を貫通して単一のホース11、111が反復的に前後に引張挿通され得る ことから、装着時には単一の長寸ホースから、スロットの圧力部材を形成する複 数の圧力要素が形成され、そのときにホースは上述の如くエポキシで充填されて いる。エポキシが適切に硬化されたとき、固定子の各端面の外側に形成された弧 状ホースは切断かつ除去され得る。 示された例におけるラバーシートは必ずしも、圧力要素に対向するスロットの 部分内に配置される必要は無い。代わりに、それは同一側に配置されても良い。 同様に、図２に係る実施例における弾性要素もシート形状である必要は無く、図 ４に係る実施例におけるのと同様に細片形状でも良い。 圧力の下で硬化するエポキシの如き材料を使用する代わりに、ホースは気体も しくは液体形態の圧力流体で充填しても良い。この場合、管自体が弾性特性を獲 得すると共に、圧力要素および弾性部材の両者として機能する。斯かる実施例に おいては、ラバーシート／細片は必要で無い。 図８は、本発明の第１実施例に係る、外被212により囲繞されたケーブル6の斜 視図を示している。外被212は、頂部213を備えた環状隆起部と、該頂部間の環状 凹部214とを有している。 図９は、図８に係る実施例の径方向断面における固定子スロットの一部を示し ている。示された実施例において、スロットは図１に示された如き自転車チェー ンの形状を有さない代わりに、径方向に実質的に平坦なスロット壁を有している 。各ケーブル部分6は、図 8に示されたタイプの外被212により囲繞されている。この断面は環状波形頂部21 3のひとつを通り、即ち、上記外被がスロット壁まで延在する箇所を通っている 。背後の環状凹部214はケーブル6と接触している。ケーブル6同士の間のスペー スは、鋳造化合物（castingcompound）215により充填されている。これはまた、 図中のドット領域により表される如く各隆起部間のスペースも埋めている。外被 212は絶縁性もしくは導電性のプラスチックから成るプラスチック管であり、鋳 造化合物は適切な鋳造樹脂、即ちエポキシである。而して、各ケーブル間に形成 された三角形状スペース内の鋳造化合物内には冷却管216が配置され得る。これ らの冷却管は、ステンレス鋼、または、HD-PEXなどのプラスチックから成り得る 。 波形状外被212の外径および内径の間の差は、ケーブルの熱的膨張に適合され 、通常は約3mm〜4mmである。従って、波形の深さ、即ち凹部214と頂部213の間の 距離（図５のd）は約1.5mm乃至2mmである。 外被を備えたケーブル6は図１０において軸心方向断面で示されているが、図 の上半分は機器が作動を行う前の様子を表しており、従って、ケーブルは円筒状 外被表面を有している。 機器が作動したとき、熱的膨張によりケーブル6の外側形状はリブ付き外被212 の形状に適合せしめられる、と言うのも、膨張は各凹部214間に形成されたスペ ース内においてのみ生ずるからである。これは図１０の下側部分に示されており 、ケーブルは外被を充填し、その輪郭に追従している。これらのスペースは全体 の膨張を吸収し得ねばならないことから、このことに対応して通常は、上記各凹 部の深さは、もしケーブルが長手方向において均一に膨張し得たときに該ケーブ ルに生じ得るであろう直径の増加より大きくなければならない。 外被の外側のスペースが作動の間に埋められるという事実は、ケーブルから周 囲部への熱転移を確かなものとする。作動が中断されてケーブルが冷えるとき、 該ケーブルはその輪郭付けられた外側面を或る程度まで保持する。 固定子が製造時に巻回されるとき、最初に外被212がケーブル6に嵌装される。 1%ポリアクリルアミドなどの水性潤滑剤が使用され得る。次に外被を引張ること により、ケーブルはスロット5を貫通して通過せしめられる。波形部にて外被212 は引き伸ばされることから、それは径方向に圧縮されてその外径は減少する。斯 くして、スロット5の壁部に亙るクリアランスが得られ、挿入が容易なものとな る。一旦所定位置に置かれたとき、引張力がもはや加えられなければ、外被は膨 張してその隆起部213は図４および図５に示されたスロット壁に接触して位置す ることになる。 別の方法は、外被を引張ることによりスロット5内に外被212を螺入することで ある。そのときに波形部にて外被は引き伸ばされることから、それは径方向に圧 縮されてその外径は減少する。従って、スロット5の壁部に関してクリアランス が得られることから、挿入が容易なものとされる。一旦所定位置に置かれたとき 、引張力がもはや加えられなければ、外被は膨張してその隆起部213は図９およ び図１０に示されたスロット壁に接触して位置することになる。 次にケーブルは、位置決めされた外被内を引張挿通されるが、これは1%アクリ ルアミドなどの水性潤滑剤を用い得る。 次に、外被の外側のスペース内に鋳造化合物215が導入されると共に、外被は 該鋳造化合物によりスロットに固着される。これと同時に、鋳造化合物内に長手 冷却管216を埋設しても良い。鋳造化合物215は、ケーブルからの熱を周囲部分お よび／または冷却管216に伝導する。この様にして外被を鋳造することにより、 外被は確実 に軸心方向に位置決めされると共に、外被の波形形状に依りケーブルは該外被内 において軸心方向に固定される。従って、機器が軸心を垂直にして配向されたと しても、ケーブルはスロット内に堅固に保持される。 図１１は、外被表面を囲繞するケーブル上の波形部の代替配置を示している。 これは主として、ケーブル6の外側半導体層234aに波形部が直接的に形成されて いるという点において前記の実施例と異なっている。この外側半導体層は、この 層に企図された導電性により求められる量の炭素粒子(soot particle)が含まれ たエチレン共重合体材料から成る。従来の半導体層、即ち、円筒状外面を有する ものにおいては、層の厚みは通常は約1mmである。図１１に示された実施例では 、それは凹部において「通常の」厚みよりも小さな厚みを有すると共に頂部にお いては「通常の」厚みを超える厚みを有している。例えば円筒状層の基準厚みを 1mmとすれば、対応する波形層の厚みは凹部では0.5mmであり且つ頂部では1.5mm である。 従って、図１１に示されたケーブルは、波形部の頂部14aとスロット壁との間 の直接接触を以てスロット内に存することになる。其処で半導体層は更なる厚み を有することから、ケーブルの挿入時と作動間における振動の結果としてケーブ ルのこれらの部分の半導体層に生ずる損傷は一定の量で許容されるが、不都合な 結果は生じない。更に、ケーブルと頂部14aとの間の接触により一定の安定性も 提供されることから、振動の問題は小さくなる。 作動の間、ケーブルの熱的膨張は各波形部間の自由スペース内においてのみ生 じ、これらは半導体材料により実質的に埋められる。この膨張力はまた、各頂部 における接触圧力を増加せしめると共に挟持作用を強化する。上記半導体層の材 料は約20℃の温度で実質的に弾性的に変形する一方、約70℃以上の温度にて変形 は増大して可 塑性となる。従って、作動の中断時にケーブルが冷えたとき、その外側半導体層 は一定の変形を維持することから波形部における高さは小さくなる。 波形部が別体の外被に配置された図８乃至図１０の実施例において、それらが 代替的に長手方向に配置され得ることは勿論であり、且つ、図１１に係る実施例 において波形部を長手方向とする代わりに環状としても良い。 両方の場合において波形部は例えば螺旋状などの適宜な別の外形状を有し得る 。波形部はまた、２次元的に延在しても良い。また、波形部の輪郭は図８乃至図 １０の如く曲面形状としても良く、または、図６の如き鋭利な縁部を有し得るが 、これは、それらが延伸する方向に関わり無く、且つ、それらが別体の外被に対 しもしくは外側半導体層に直接的に配置されるかに関わり無く行われ得る。 波形状の外被表面はまた、別体の要素を用いて形成してもよく、それは例えば 、ケーブルに沿って配置されると共にその周縁周りに分布されたポリアミド製の 長手ロッドである。その場合にこれらのロッドは外側半導体層とと共に波形状外 被表面を形成するが、波形部の頂部はロッドにより形成されると共に凹部は半導 体層の表面により形成される。 波形状外被表面を備えた実施例は、図９の如き径方向に平坦な壁部、図１の如 き波形状壁部、または、他の適宜な形状を有する任意の輪郭形状のスロット壁に 対して適切である。 図１２は、固定子スロット5の一部を通る拡大断面を示している。このスロッ トは、実質的に図１に示されたタイプのものである。ひとつの相違点は、貫通ケ ーブル部分6を分離する括部8すなわち狭幅部の幾つかが片側式(one-sided)とさ れていることである。従って、交互的狭幅部8bは両側に狭窄部を有することから 狭幅部は実 質的に対称的であり、且つ、交互的狭幅部8aは一側にのみ狭窄部を有し、他側は 隣接する弧状広寸部に対する正接面9内に存している。従って、長手方向におい てスロット5は３種の異なる幅を有する部分から成り、広幅円形部7、片側式括部 8aおよび更に狭幅の両側式括部8bである。図１と同様に、スロット5もまた異な る幅の区画51、52、53から成っている。 片側式括部8aの配置により、スロット内には圧力要素313に対する余分空間が 提供される。図中に示された圧力要素313は、スロットを通り軸心方向に延伸す る、即ち、貫通ケーブル部分6に平行に延伸するホースから成っている。圧力要 素313は圧力硬化シリコンもしくはウレタンラバー312により充填されるが、これ は隣接する表面に向けてホースを外方に押圧し、硬化時にこれらの表面に合致す る形状を獲得する。従って、ホースは実質的に三角形状の断面を獲得するが、そ れは、スロット壁を支持する第１表面11a、隣接する貫通ケーブル部分6bのひと つに当接する第２凹形弧状面311b、および、第２のものと同一の形状を有し乍ら も隣接する貫通ケーブル部分6aの別のものに当接する第３表面311cである。この 様にして配置され、圧力要素313は２本の貫通ケーブル部分6aおよび6bを対向ス ロット壁に対して同時に押圧するが、これは、貫通ケーブル部分6aおよび6bの各 々に対して実質的に中心に向けられた力を以て行われる。 図示された例においては、ラバーもしくは同様の材料のシート314が対向スロ ット壁に配置されている。 上記シート314は、熱的膨張の一部を吸収すべく装着される。しかし乍ら、要 素313が全ての熱的膨張を吸収し得る様にしても良く、その場合にはシート314は 省略される。 スロットの輪郭形状に関しては、図１および図１２に示されたも のの他に、幾つかの異なる変形が適用可能である。幾つかの例が図１３乃至図１ ５に示されているが、図１３は、狭幅部8が片側式のスロット形状、即ち、スロ ットの一側は完全に平坦である一方、他側は全ての括部に対して突出していると いうスロット形状を示している。圧力要素313はひとつおきの狭幅部8に配置され ている。代替的に、支持要素は全ての狭幅部8に対して配置されても良い。尚、 全ての支持要素313は平坦スロット壁に対して近接して位置せしめられている。 一方、図１４においても、全ての狭幅部8が片側式とされており、即ち、突出 する方の壁部分の他側となる方の壁部分において隣接する広幅部同士の接線を形 成する一方のスロット壁の平坦部分により形成されているが、スロットの各側に おいて平坦部分および突出部分は交互的に位置せしめられている。各支持要素31 3は、壁部の各正接面部に位置せしめられている。 図１５において、一方の交互的狭幅部8は両側式であり、即ち、スロットの両 側に突出壁部分を備えており、また、他方の交互的狭幅部は片側式とされて一方 の壁部が正接面を構成しているがこれらの位置はスロットの両側間で交互的とな っている。これらの正接面部にはシール要素313が位置せしめられている。 図１６は、両者共にラバーもしくは他の弾性材料製の薄壁外側ホース323およ び薄壁内側ホース315から成る支持要素313の実施例を示している。これらのホー スは、容易に変形し、滑性を有すると共に、ケーブルとスロット壁との間の長寸 スペース内に軸心方向に容易に挿入される如き、薄壁を有している。 上記ホース323、315が所定位置に置かれたとき、それらの間のスペースは例え ばシリコーンラバー316などの硬化可能な弾性ラバー材料により充填され、その 下では内側ホース315が圧縮空気によ り充填される。シリコーンラバー316が固化したときに薄壁ホースが得られるが 、これはケーブルおよびスロット壁を押圧すると共にケーブルの熱的膨張を吸収 すべく一定の弾性を有している。内側ホース315は外側ホースと同心的でも良い が、適切に偏心して位置せしめられている。要素313がシリコーンラバーにより 充填されて膨張されたとき、それは利用可能スペースの断面形状に適合し、図１ ２乃至図１５に示された如き丸みを帯びた三角形状となる。内側ホースにより形 成された空洞は支持要素313の弾性の増大に寄与するが、これがもし完全にシリ コーンラバーにより充填されたとすれば十分に圧縮可能とはならない。内側ホー ス315は、スペースが充填されると共に材料が硬化された後で残存しても良く、 または、引き抜かれても良い。 図１７は支持要素313のふたつの実施例を示しているが、上側の代替例は図１ ６に関して記述された如く装着された支持要素に対応する。 図１７の下側部分は別の実施例を示しており、装着時に、内側ホースはロッド 形状の賦形（filler）プロファイル317により置換えられている。支持要素は図 １６に係る実施例と同様の手法で形成されるが、内側薄壁ホースの代わりに、賦 形プロファイル317を囲繞する外側薄壁ホースが挿入されている点が異なってい る。ホースと、周りの薄壁ホースとの間のスペース内にシリコーンラバーが噴射 され且つ硬化された後、賦形プロファイル317は支持要素から引き抜かれること から対応形状のスペースが形成される。賦形プロファイル317は適宜な輪郭を有 し得ると共に、例えば長手溝322を備えることによりスペースを最適に配向し且 つ所望の弾性を達成しても良い。賦形プロファイル317は、その除去を容易化す べく適切に表面処理が行われる。 図１８は、ケーブルとスロット壁との間のスペースに支持要素313を装着する 更に別の方法を示している。此処で上記要素は、無負荷状態において、利用可能 スペースの断面内に挿入し得るものよりも大きな直径を備えた丸形のラバーロッ ドから成っている。その無負荷形状は円318により示されている。該ロッドの挿 入を可能とすべくそれは長手方向に引張られてその断面積は円319に等しくなる まで減少する。それは次に利用可能スペースを通して引張られ得る。それが所定 位置に置かれたときに引張応力は除かれることからそれは軸心方向に収縮して断 面方向に膨張する。それは次に圧縮力を持てスロット壁および隣接するケーブル 部分に接触し、320により表される三角断面形状を取る。 図１９乃至図２１は支持要素313が如何にして装着されるかの別の実施例を示 しているが、この場合に支持要素は強制的に、利用可能スペースへの挿入時に障 害なしで挿入され得る如き断面形状を取らされている。 図１９において支持要素はホースから成るが、これは図示された平坦形状を獲 得すべく真空吸引されてからシールされる。ホースが所定位置に置かれたとき、 ホースの端部を切断することにより空気の流入が許容され、従って、それは膨張 してケーブルおよびスロット壁に当接する。ホースの厚みは、該ホースの真空シ ールが解除されたときにその本来的な断面剛性が十分な圧力を達成し且つケーブ ルの熱的膨張を許容すべく選択設計される。 図２０においては、図１９に示されたものと同様のホースが、例えば脆弱接着 剤によりガラスファイバ積層物から成る平坦細片321に平坦に接着される。平坦 ホースが挿入されたとき、圧縮空気が吹込まれることから脆弱接着剤は弾折され 、ホースはスロット壁とケーブルに当接する形状を取る。 代替的に、図２１に示された如くホース内に接着剤を挿入してからホースを平 坦に圧延すると、それは図１９に示されたのと等しい状態に接着される。所定位 置に置かれたとき、ホース内には圧縮空気が吹込まれることから接着剤接合は破 壊される。代替的に、接着剤を含むホースは例えば図２１に示された形状などの 別の形状に圧延され得る。 挿入時において支持要素が図１９乃至図２２に示された如き強制平坦化形状で あるということは、この実施例ではケーブルが巻回される前に支持要素を挿入す ることも可能であり、その場合に平坦形状は貫通ケーブル部分が所定位置に置か れるまで維持される、ということを意味する。 図１９乃至図２１に示された実施例は、強制的変形が一旦解除されたならその 本来の弾性作用により貫通ケーブル部分に対して適切な弾性圧力を提供するに十 分な管の厚みに基づいている。 更なる代替実施例において、ホースの壁部は図１９に示されたものより薄寸と され得るが、この場合にそれは挿入の間は真空下に置かれると共にホースが所定 位置に来たときには真空が解除されて膨張することになる。この実施例において ホースは次に圧力媒体により充填されてその十分な接触圧力を与えることになる 。この媒体は空気、または、水などの液体とされ得る。従って、支持要素の機能 は可逆的である、と言うのも、この圧力は解放され得るからである。代替的に、 ホースはシリコーンラバーなどの常温硬化媒体により充填され得るが、この場合 の圧力は永続的なものとなる。 後者の実施例において、支持要素はスロット内に非対象的に載置される。図２ ２に示された如く、各支持要素313が２本の貫通ケーブル部分の中間に載置され るという対称的配置もまた、本発明の範囲内である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９６０４０３１−６ (32)優先日 平成８年11月４日(1996．11．4) (33)優先権主張国 スウェーデン（ＳＥ） (31)優先権主張番号 ９７００３６２−８ (32)優先日 平成９年２月３日(1997．2．3) (33)優先権主張国 スウェーデン（ＳＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 リドホルム，ベングト スウェーデン国，エス―722 23 ベース テロース，ブルーンビガータン 68 (72)発明者 ジェルトマー，ラース スウェーデン国，エス―722 26 ベース テロース，ハンルガータン ６ (72)発明者 ラーソン，ベルティル スウェーデン国，エス―724 76 ベース テロース，サメッツベーゲン 12 (72)発明者 ロースマン，ベングト スウェーデン国，エス―723 36 ベース テロース，プロフィルガータン 16 (72)発明者 カーステンセン，ペーター スウェーデン国，エス―141 42 ハディ ング，スホーベーゲン 62 (72)発明者 ヨハンソン，レイフ スウェーデン国，エス―441 31 アリン グソース，アルストローマースガータン ４ (72)発明者 イバーソン，クラエス スウェーデン国，エス―725 91 ベース テロース，バーカローバガータン 221 (72)発明者 ヘルネース，ボー スウェーデン国，エス―723 41 ベース テロース，セダーガータン 27 (72)発明者 ホルムストーム，ゴーラン スウェーデン国，エス―191 63 ソレン ツナ，ティステルベーゲン 22 ジー (72)発明者 ゴーラン，ベングト スウェーデン国，エス―723 55 ベース トロース，バレス ベーグ 13 (72)発明者 バックランド，アルベルティ スウェーデン国，エス―734 37 ホール スタハマー，オルベーゲン ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定子(1)内のスロット(5)を貫通して巻き込まれた巻線(6)を有する固定 子を備えた回転電気機器であって、 少なくとも１つの巻線(6)は絶縁機構を備え、該絶縁機構は、各々が本質的に 等電位面を構成する少なくとも２つの半導体層(32,34)を備えると共に、これら の層(32,34)の間に固体絶縁体(33)を有し、且つ、 前記巻線(6)に沿い、且つ該巻線(6)と接触する支持部材(13,113,212,213)が配 置されることを特徴とする、回転電気機器。 ２．前記層(32,34)の少なくとも一方は、前記固体絶縁体(33)と実質的に同一 の熱膨張率を有する、請求項１記載の機器。 ３．前記機器の固定子巻線は高電圧ケーブル(6)を有し、 以下において、スロット(5)を貫通するケーブルの部分の各々は貫通ケーブル 部分と称し、 各スロット(5)内の各貫通ケーブル部分の弾性的固定の為に、各貫通ケーブル 部分に対して圧力を及ぼす手段を備えた部材(13,113)が配置され、 上記圧力手段は、貫通ケーブル部分と、スロット(5)の少なくとも一方の側壁 との間に配置され、且つ、 貫通ケーブル部分とスロットの少なくとも一方の側壁との間には、貫通ケーブ ル部分の方向に延伸する複数の長寸圧力要素を備えたスプリング手段が配置され た、請求項１もしくは２に記載の機器。 ４．中間変圧器なしで電力網に直接接続される為に配置された請求項３記載の 機器。 ５．前記圧力要素の各々は、圧力硬化材料を含むスリーブを有する管の形態で ある、請求項３もしくは４に記載の機器。 ６．前記材料はエポキシである、請求項５記載の機器。 ７．前記圧力要素の各々は、圧力流体を含むスリーブを有する管の形態である 、請求項３もしくは４に記載の機器。 ８．前記圧力要素の少なくとも大部分は、２つの隣接する貫通ケーブル部分に 対して圧力を及ぼす、請求項３乃至７のいずれかに記載の機器。 ９．前記スロットの軸心方向区画は可変断面を有する輪郭形状を呈し、 各貫通ケーブル部分に直接対面するスロットの各側面は、ケーブルの外径に対 応する円形部分を有すると共に、これらの円形部分の間ではスロット幅が小さな 括部を有し、 前記圧力要素は上記括部に配置される、請求項３乃至７のいずれかに記載の機 器。 １０．前記括部の少なくとも幾つかは、一方のスロット壁が前記円形部分に対 する正接面を備え、且つ、 これと直接対面する他方のスロット壁の部分は、対応正接面と各円形部分の中 心を接続する平面との間に位置せしめられると共に、それらに対して実質的に平 行な接続平面を備える、片側式括部であり、 前記圧力要素は正接面を構成するスロット壁に配置されている、請求項９記載 の機器。 １１．前記スロット内の全ての圧力要素はスロットの一方且つ同一の壁部に配 置される、請求項３乃至１０のいずれかに記載の機器。 １２．前記圧力部材および前記弾性部材は同一のスロット壁に近接して配置さ れ、弾性部材は圧力部材に結合されている、請求項３乃至１１のいずれかに記載 の機器。 １３．前記圧力部材および前記弾性部材はスロットの別個の壁部に近接して夫 々配置される、請求項３乃至１２にいずれかに記載の機器。 １４．前記弾性部材は弾性材料のシートから成る、請求項１３記載の機器。 １５．前記シートは細溝を備える、請求項１４記載の機器。 １６．前記弾性部材は圧力部材上に装着された弾性材料製のパッドから成る、 請求項１２記載の機器。 １７．前記パッドは細溝を備える、請求項１６記載の機器。 １８．前記巻線(6)は、高電圧ケーブル(6)と、スロットを貫通する貫通ケーブ ル部分の少なくとも幾許かを囲繞する波形状外被(212)とから成る、請求項１も しくは２に記載の機器。 １９．前記波形状外被(212)は、ケーブル(6)の全周に亙り且つスロット(5)内 の全軸心長さに沿って連続的にケーブル(6)を囲繞する、請求項18記載の機器。 ２０．前記波形状外被(212)の最大直径はスロット(5)の幅と実質的に同一であ り、且つ、 波形部の深さ(d)は作動の間のケーブル(6)の熱的膨張を吸収するに十分なもの である、請求項１８もしくは１９に記載の機器。 ２１．前記波形状外被(212)は、変形可能な、好ましくは弾性変形可能な材料 から形成される、請求項１８乃至２０のいずれかに記載の機器。 ２２．前記波形状外被(212)とスロットとの間には鋳造化合物(215)が配置され る、請求項１８乃至２１のいずれかに記載の機器。 ２３．前記波形状外被(212)は、ケーブルの外側半導体層(34)の周りに装着さ れた別体の管状波形外被から形成される、請求項１８乃至２２のいずれかに記載 の機器。 ２４．前記波形状外被(212)は環状である、請求項２３記載の機器。 ２５．前記波形状外被表面は、ケーブル(6)の外側半導体層(34a)の波形部(212 a)から形成される、請求項１８乃至２１のいずれかに記載の機器。 ２６．前記波形部(212a)はケーブル(6)の長手方向に延伸する、請求項２５記 載の機器。 ２７．前記巻線は高電圧ケーブル(6)から成り、且つ、 スロットの少なくとも１つの内の少なくとも一本の貫通ケーブル部分(6)に沿 って且つ該貫通ケーブル部分に接触して長寸弾性支持要素(313)が配置される、 請求項１もしくは２に記載の機器。 ２８．前記支持要素(313)は固定子の軸心方向延在部全体に沿って延在する、 請求項２７記載の機器。 ２９．前記支持要素(313)はホースを構成する、請求項２７もしくは２８記載 の機器。 ３０．前記ホース(313)は圧力媒体(312)を囲繞する、請求項２９記載の機器。 ３１．前記圧力媒体は流体である、請求項３０記載の機器。 ３２．前記ホース(313)は両端にてシールされる、請求項３１記載の機器。 ３３．前記圧力流体は圧力源と連通する、請求項３１記載の機器。 ３４．前記圧力媒体(312)は固体形状の弾性材料から成る、請求項３０記載の 機器。 ３５．前記弾性媒体は、自身を貫通して軸心方向に延伸する空洞を有する、請 求項３４記載の機器。 ３６．前記空洞は非円形断面を有する、請求項３５記載の機器。 ３７．径方向面内で各スロット(5)は、径方向において交互的である広幅部(7) および狭幅部(8)を備えた輪郭形状を有する、請求項２７乃至３６のいずれかに 記載の機器。 ３８．前記狭幅部(8)は、スロットを通り径方向に延伸する中心平面に関して 非対象である、請求項３７記載の回転電気機器。 ３９．各狭幅部(8)は、前記径方向面の方向に見て直近の隣接狭幅部(8)に関し て鏡像対称である、請求項38記載の回転電気機器。 ４０．各支持要素(313)は２つの貫通ケーブル部分(6)に当接する、請求項２７ 乃至３９のいずれかに記載の回転電気機器。 ４１．磁気コアおよび巻線を備えた高電圧用磁気回路を備えた回転電気機器で あって、 前記巻線(6)は、各々が多数の撚線部分(31)から成る一本以上の電流担持導体( 6)から成り、 各導体(6)の回りには内側半導体層(32)が配置され、その回りには固体絶縁体( 33)の絶縁層が配置され、その回りには外側半導体層(34)が配置され、且つ、 前記巻線(6)に沿い、且つ該巻線(6)と接触して支持部材(13,113,212,313)が配 置されることを特徴とする、回転電気機器。 ４２．前記機器に対して請求項２乃至４０のいずれかで限定された特徴を含む 、請求項４１記載の機器。 ４３．前記スロットの少なくとも１つ内に、少なくとも一個の長寸支持要素が 挿入されて軸心方向に配向されることを特徴とする、請求項１もしくは４１に記 載の機器を製造する方法。 ４４．前記スロット内にホース状要素が挿入されて軸心方向に配向され、その 後にホース状要素は圧力媒体で充填される、請求項４３記載の方法。 ４５．前記ホース状要素は、圧力下で硬化が許容される硬化可能材料により充 填される、請求項４４記載の方法。 ４６．前記ホース状要素はエポキシで充填される、請求項４４記載の方法。 ４７．前記ホース状要素はケーブル巻線が装着された後で挿入される、請求項 ４４乃至４６のいずれかに記載の方法。 ４８．各スロットに出入りして複数のループで延在すべく単一のホース状要素 が挿入される、請求項44乃至47のいずれかに記載の方法。 ４９．前記ケーブルがスロット内に挿入される前にケーブルは波形状外被によ り囲繞される、請求項４３記載の方法。 ５０．前記ケーブルがスロット内に挿入される前にケーブルの周りに別体の管 状波形外被を装着することにより、ケーブルは波形状外被表面により囲繞される 、請求項４９記載の方法。 ５１．前記ケーブルがスロット内に挿入される前にスロット内に別体の管状波 形外被を装着することにより、ケーブルは波形状外被表面により囲繞される、請 求項４９記載の方法。 ５２．前記外被は前記ケーブル上に軸心方向に装着されると共に、装着間には 潤滑剤が使用される、請求項５０記載の方法。 ５３．前記外被とスロットの壁との間には鋳造化合物が挿入される、請求項５ ０乃至５２のいずれかに記載の方法。 ５４．前記鋳造化合物内には軸心方向冷却管が鋳造される、請求項５３記載の 方法。 ５５．装着された外被は環状波形部を有する、請求項５０乃至５４のいずれか に記載の方法。 ５６．装着された外被は螺旋状に延伸する波形部を有する、請求項５０乃至５ ４のいずれかに記載の方法。 ５７．前記ケーブルは波形状外被表面により囲繞されると共に、該ケーブルは 、外側半導体層が波形部を備える如く製造される、請求項４９記載の方法。 ５８．前記ケーブルは、その波形部が長手方向に延伸する如く製造される、請 求項５７記載の方法。 ５９．前記ケーブルの外側半導体層は押出し成形される、請求項５７もしくは ５８記載の方法。 ６０．前記ケーブルが巻回された後に支持要素が軸芯方向に挿入される、請求 項４３記載の方法。 ６１．前記支持要素は、少なくとも一本の貫通ケーブル部分と少なくとも一方 のスロットの壁との間に形成されたスペース内に挿入され、且つ、 装着の間に支持要素は、軸心方向断面において前記スペースにより形成される 輪郭形状を障害無くもしくは抵抗無く通過貫通し得る如き状態を取らされ、その 後、該支持要素が前記スペース内に挿入されて位置決めされたときに該支持要素 は軸心方向を横切る方向に膨張せしめられる、請求項６０記載の方法。 ６２．前記支持要素は薄壁弾性ホースを有し、該ホースは、挿入時には減圧さ れると共に、その薄さおよび弾性は顕著な抵抗なしで変形されるに十分なもので あり、それにより前記スペースの輪郭形状を介して通過し得るに十分なものであ る、請求項６１記載の方法。 ６３．挿入時に、前記支持要素はホースの全長に沿って長寸体を囲繞し、 該体は、ホースと当該体との間にスペースが形成される如き断面寸法を有し、 上記スペースは支持要素がスロット内で所定位置に置かれたときに硬化弾性材料 により充填されてホースは軸心方向を 横切る方向に膨張する、請求項６２記載の方法。 ６４．前記長寸体は、前記スペースが充填される前に圧力媒体により充填され る内側薄壁ホースから成る、請求項６３記載の方法。 ６５．前記長寸体は、スペースが充填されて前記材料が硬化されたときに取り 除かれるロッド要素から成る、請求項６２記載の方法。 ６６．前記ロッド要素は長手隆起部を備えた輪郭形状を有する、請求項６５記 載の方法。 ６７．挿入の前に、前記支持要素は前記スペースの断面輪郭に対してクリアラ ンスを有することにより通過が許容される断面輪郭を与えられる、請求項６１記 載の方法。 ６８．挿入時に、前記支持要素は軸心方向の引張力を受けてその断面輪郭を減 少して通過が許容され、支持要素が所定位置に置かれて引張力は解除されて前記 膨張を達成する、請求項６３記載の方法。 ６９．前記支持要素は、挿入時には強制変形状態を取らされると共に所定位置 に置かれたときには変形状態から解除されるホースから成る、請求項６０もしく は６１のいずれかに記載の方法。 ７０．変形状態は、前記ホースを変形状態で接着すると共にホースが所定位置 に置かれたときに接着剤を剥離することで達成される、請求項６９記載の方法。 ７１．変形状態は、前記ホースの内部に負圧をかけると共に該負圧はホースが 所定位置に置かれたときに解除されることで達成される、請求項６９記載の方法 。 ７２．前記支持要素は、前記スペースの断面輪郭より小さな断面輪郭を有する ホースから成り、且つ、 上記要素が所定位置に置かれたときにホースは圧力媒体により充 填される、請求項６１記載の方法。 ７３．前記圧力媒体は常温硬化材料である、請求項７２記載の方法。 ７４．前記圧力媒体は気体もしくは液体であり、且つ、ホースは圧力媒体によ り充填されたときに両端がシールされる、請求項７２記載の方法。 ７５．前記圧力媒体は気体もしくは液体であり、且つ、これは、当該機器が作 動状態となった後でも媒体と圧力源との間の連通が維持され得る如く供給される 、請求項７２記載の方法。 ７６．前記圧力媒体は、ホース内に挿入されてそれを膨張させるロッド形状体 である、請求項７２記載の方法。