(57)【要約】  本発明は、内部電位制御層（１１）、主要絶縁層（１２）、外側コロナ遮蔽層（１３）及び端部コロナ遮蔽層（１４）を含む複数の絶縁系層（１０）を有する電気機械（３）の導電要素（６）の絶縁系（１）に関するものであり、前記絶縁系においては、前記絶縁系層（１０）はそれぞれ、樹脂を染み込ませたテープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）を含んでおり、前記テープ材料ストリップは、複数の巻線（３０、３１、３２、３４）で、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付いており、前記巻線（３０、３１、３２、３４）は、重複領域（３５）と、それぞれの前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）において、半分重なるように配置されており、本発明に係る絶縁系は、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、その長手方向領域（４１、４２）において、その中央領域（４３）に対して平らにされていることによって特徴付けられている。
2017503466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電位制御層（１１）、主要絶縁層（１２）、外側コロナ遮蔽層（１３）及び端部コロナ遮蔽層（１４）を含む複数の絶縁系層（１０）を有する電気機械（３）の導電要素（６）の絶縁系（１）であって、
前記絶縁系においては、前記絶縁系層（１０）はそれぞれ、樹脂を染み込ませたテープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）を含んでおり、前記テープ材料ストリップは、複数の巻線（３０、３１、３２、３４）で、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付いており、前記巻線（３０、３１、３２、３４）は、重複領域（３５）と、それぞれの前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）において、半分重なるように配置されており、
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、その長手方向領域（４１、４２）において、その中央領域（４３）に対して平らにされており、
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、その長手方向領域（４１、４２）では、その長手方向中心線（４６）の領域におけるよりも薄く形成されている絶縁系（１）。
【請求項２】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、可変のテープ横断面を有している、請求項１に記載の絶縁系（１）。
【請求項３】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の上側表面（４７）と前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の下側表面（４８）とが、前記長手方向領域（４１、４２）において、一点に向かって側縁部（５３、５４）で重なり合って延在する、請求項１又は２に記載の絶縁系（１）。
【請求項４】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、その両方の表面（４７、４８）に関して両凸に構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項５】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの中央領域（４３）が、常に湾曲した移行領域（５０、５１）を用いて、前記中央領域（４３）よりも薄く造形された、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）に移行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項６】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の長手方向領域（４１、４２）の外側の側方縁部（５３、５４）が、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の、幅方向（４５）において凹状に湾曲している表面（４７、４８）の転換点（５５）を越えて配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項７】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の長手方向領域（４１、４２）の外側の側方縁部（５３、５４）が、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の前記長手方向中心線（４６）を越えて配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項８】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの、２つの直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の間の接触面（５２）が、幅方向（４５）において、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の、幅方向（４５）において凹状に湾曲している表面（４７、４８）の転換点（５５）を越えて配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項９】
スロット（８）を含む少なくとも１つのステータ積層コア（２）と、前記少なくとも１つのステータ積層コア（２）の前記スロット（８）内に絶縁して保持されている導電要素（６、７）と、を有する電気機械（３）のステータ（５）であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の絶縁系（１）を含んでいる、ステータ（５）。
【請求項１０】
導電要素（６、７）を、前記導電要素（６、７）を保持するためのステータ積層コア（２）に対して絶縁するための絶縁系（１）を有する電気機械（３）、特にタービン発電機（４）であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の絶縁系（１）によって、及び／又は、請求項９に記載のステータ（５）によって特徴付けられている、電気機械（３）。
【請求項１１】
電気機械（３）の導電要素（６、７）を絶縁するための方法であって、
前記方法においては、内部電位制御層（１１）、主要絶縁層（１２）、外側コロナ遮蔽層（１３）及び端部コロナ遮蔽層（１４）はそれぞれ、テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）として、複数の巻線（３０、３１、３２、３４）で、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付いており、前記巻線（３０、３１、３２、３４）は、それぞれの前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）において、半分重なるように配置され、
前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付けられた前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの前記長手方向領域（４１、４２）は、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付けられる前、及び／又は、巻き付けられる間に、圧縮される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部電位制御層、主要絶縁層、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層を含む複数の絶縁系層を有する電気機械の導電要素の絶縁系に関するものであり、当該絶縁系においては、これらの絶縁系層はそれぞれ、樹脂を染み込ませたテープ材料ストリップを含んでおり、当該テープ材料ストリップは、複数の巻線で、導電要素の周囲に巻き付いており、当該巻線は、重複領域と、テープ材料ストリップの長手方向領域において、半分重なるように配置されている。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、スロットを含む少なくとも１つのステータ積層コアと、少なくとも１つのステータ積層コアのスロット内に絶縁して配置されている導電要素と、を有する電気機械のステータにも関する。
【０００３】
本発明はさらに、導電要素を、導電要素を保持するためのステータ積層コアに対して絶縁するための絶縁系を有する電気機械、特にタービン発電機に関する。
【０００４】
本発明はさらに、電気機械の導電要素を絶縁するための方法に関するものであり、当該方法においては、内部電位制御層、主要絶縁層、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層はそれぞれ、テープ材料ストリップとして、複数の巻線で、導電要素の周囲に巻き付いており、当該巻線は、それぞれのテープ材料ストリップの長手方向領域において、半分重なるように配置される。
【０００５】
特に、同属の絶縁系が先行技術から良く知られている。この種類の絶縁系を用いて、例えばタービン発電機等の、同属の回転する電気機械において、しかしながらまた、部分的には水力発電機又はその他の原動機において、銅から成る発電機巻線棒等の導電要素は絶縁される。当該導電要素は、電気機械のステータの本体内で絶縁して保持されており、その際、実質的に、実際のステータ巻線を形成している。一般的に、当該本体は、そのために、接地した積層コアを含んでおり、当該積層コアは、複数のスロットを供給しており、当該スロット内には、導電要素が固定されている。動作中、このようなステータ巻線には、極めて高い、２桁のキロボルト領域の電位が加えられる。従って、当該導電要素を、適切に構成された絶縁系によって、積層コアに対して絶縁しなければならない。そのために、絶縁系は、１つ又は複数のテープ材料ストリップから成る主要絶縁層を有する主要絶縁部を含んでおり、当該テープ材料ストリップは、複数の層において、それぞれの導電要素の周囲に巻き付けられている。加えて、当該絶縁系は、さらに内側に配置された電位制御層と、さらに外側に配置された外側コロナ遮蔽層と、やはりさらに外側に配置された端部コロナ遮蔽層と、を含んでいる。内部電位制御層、外側コロナ遮蔽層、及び、端部コロナ遮蔽層も、導電要素の周囲に巻き付けられたテープ材料ストリップから構成されている。内側に位置する電位制御層と、外側に位置する外側コロナ遮蔽層とは、空洞及び分離に対して遮蔽するために用いられる。電圧は、主要絶縁層において、内部電位制御層を起点として径方向に、外側コロナ遮蔽層に至るまで減少し、それによって、電界が主要絶縁層の内側においてのみ残存し、主要絶縁層と接地された積層コアとの間には、部分放電が生じないことが確実にされる。外側コロナ遮蔽層の軸方向端部における電界の軸方向制御のために、外側コロナ遮蔽層と電気的に接続された比較的導電性の弱い端部コロナ遮蔽層が塗布される。すでに言及したように、一般的には、絶縁系の全ての上述の層は、層ごとにテープ材料ストリップから形成され、当該テープ材料ストリップは、それぞれ特に、導電要素の周囲に半分重なるように巻き付いており、樹脂が浸みこんでいる。上述の、それぞれのテープ材料ストリップの各巻線の半分重なる配置は、一方では、導電層における巻線の軸方向及び径方向の良好な接続と、主要絶縁層における可能な限り長い腐食経路（Erosionspfad）を保証する。これによって、非常に長い寿命が保証され得る。その際、主要絶縁層のテープ材料ストリップは、絶縁作用を有するマイカ粒子を含んでいるが、残りの層のテープ材料ストリップは、様々な半導性粒子及び／又は導電性粒子でドープされている。このように構成された絶縁系は、良好に維持されてきたが、しかしながら、主要絶縁層の、重複領域において、専ら樹脂のみで充填されており、絶縁作用を有するマイカ粒子による充填が比較的少ない欠陥領域が発生することは不利である。このように構成された主要絶縁層の欠陥領域は、樹脂とマイカ粒子との適正な混合物が存在する主要絶縁層の残りの領域とは、電気的安定性がより低いという点で異なっている。しかしながら、当該欠陥領域は、適正な樹脂−マイカ粒子混合物よりも低い誘電率ゆえに、界により高い負荷を受ける。従って、このようなエラー領域は、可能な限り回避されるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、同属の絶縁系をさらに発展させ、少なくとも上述した欠点を克服することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の課題は、内部電位制御層、主要絶縁層、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層を含む複数の絶縁系層を有する電気機械の導電要素の絶縁系によって解決され、当該絶縁系においては、これらの絶縁系層はそれぞれ、樹脂を染み込ませたテープ材料ストリップを含んでおり、当該テープ材料ストリップは、複数の巻線で、導電要素の周囲に巻き付いており、当該巻線は、重複領域と、テープ材料ストリップの長手方向領域において、半分重なるように配置されており、本発明に係る絶縁系は、テープ材料ストリップの内少なくとも１つが、その長手方向領域において、その中央領域に対して平らにされていることによって特徴付けられている。
【０００８】
この、平らにされた長手方向領域によって、驚くほど容易に、巻線間の隙間の体積が臨界まで大きくなることを回避することに成功し、それによって、専らマイカ粒子が殆ど含まれていない樹脂によって充填された大きな隙間が生じる危険もやはり減少している。これは特に、当該絶縁系の主要絶縁層に該当する。
【０００９】
残りの、より導電性の大きい絶縁系層に関して、付加的に、特に径方向に巻線を越えて主要絶縁層内に突出し得る縁の鋭い階段状部分を回避することが可能であり、それによって、そこで局所的に電界が上昇する危険が著しく減少するという利点が生じる。このような電界の上昇は、特に、内部電位制御層及び外側コロナ遮断層において顕著であり得る。
【００１０】
さらに、当該領域においても、樹脂で充填された隙間の形成は停止されるか、又は、少なくとも制限され得るので、界の歪みと導電性縁部との混合によって、及び、樹脂の弱い導電性によって引き起こされ得る部分放電の危険は、良好に減少し得る。
【００１１】
有利には本発明に係る絶縁系を用いて、電気的に負荷をかけられた絶縁系において、特に部分放電に起因する腐食が、最終的に絶縁破壊につながり得る「トリーイング」経路の形成を伴って生じるという危険に、総じて非常に良好に対処することができる。
【００１２】
全ての絶縁系層に、その中央領域に対して平らにされた側方領域を有するテープ材料ストリップを設けることができることは自明である。
【００１３】
当該絶縁系は、好ましくは、導電要素と、電気機械のスロット領域及び巻線端部領域における地電位との間で用いられ得る。
【００１４】
この点において、本発明の課題は、スロットを含む少なくとも１つのステータ積層コアと、少なくとも１つのステータ積層コアのスロット内に絶縁して配置されている導電要素と、を有する電気機械のステータによっても解決され、当該ステータは、当該特徴の内１つに基づく絶縁系によって特徴付けられている。それによって、ステータは、性能が向上するように、及び／又は、寿命が延長するように構成され得る。
【００１５】
同様に、本発明の課題は、導電要素を、導電要素を保持するための積層コアに対して絶縁するための絶縁系を有する電気機械、特にタービン発電機によって解決され、当該電気機械は、請求項の当該特徴の内１つに基づく絶縁系、及び／又は、当該特徴の内１つに基づくステータによって特徴付けられる。それによって、電気機械の運転時の安全性が著しく向上し得る。
【００１６】
本発明に係る絶縁系は、それぞれの絶縁系層を有している。すなわち、内部電位制御層（ＩＰＳ）、主要絶縁層、外側コロナ遮蔽層（ＡＧＳ）及び端部コロナ遮蔽層（ＩＰＳ）である。
【００１７】
当該絶縁系では、絶縁されるべき導電要素の中心軸を起点として、内部電位制御層が、径方向内側に、部分的に、導電要素に直接巻き付いている。さらに径方向外側には、主要絶縁層が配置されており、当該主要絶縁層はやはり、さらに径方向内側に位置する内部電位制御層に巻き付いている。さらに径方向外側には、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層が続いており、これらの層は、軸方向において並存して、さらに径方向内側に位置する主要絶縁層に巻き付いている。
【００１８】
絶縁層系のそれぞれは、１つ又は複数のテープ材料ストリップによって形成され得ることは自明である。例えば、複数のテープ材料ストリップが、径方向において、巻線層（Wickellagen）として重なり合って巻かれており、それによって、例えば、十分な厚さを有する主要絶縁層が得られる。
【００１９】
複数の絶縁系層の内１つの、本発明に係る構成でさえ、一般的に、すでに絶縁系の寿命を大幅に延長することに寄与することができる。
【００２０】
「導電要素」という概念は、電気機械の関連においては、ワイヤー、コイル、バー等を表しており、これらは、互いに対して、及び／又は、ステータ積層コアに対して、及び／又は、電気機械のその他の周囲に対して、持続的に、電気的に絶縁されている。
【００２１】
さらに、テープ材料ストリップが、中央領域に対して平らにされた長手方向領域を有するように、又は、平らな側方端部を有するように、多様に形成され得ることは自明である。
【００２２】
当該テープ材料ストリップは、例えばこれまで一般的であったように、大きなロールに巻かれたテープから形成され得る。これらのテープは、使用に合わせて、それぞれ所望の幅を有するテープ材料ストリップに切断される。その際、テープは、製品によっては長方形の外形を有しており、それによって、当該テープから切断されるテープ材料ストリップも同様に、対応して、長方形の外形を有している。しかしながら、ここで用いられるテープ材料ストリップが、このようなテープから製造される場合、本発明においては、この長方形の外形は変更される。
【００２３】
ここで、当該テープ材料ストリップの製造が、この製造方法に限定される必要は無いということを明確にすべきであろう。
【００２４】
有利には、テープ材料ストリップはそれぞれ、その長手方向領域において、平らな側方端部を有している。
【００２５】
テープ材料ストリップの材料が、長手方向領域において、又は、テープ材料ストリップの外面において圧縮されている場合、これは容易に成功する。
【００２６】
この点において、本発明の課題は、電気機械の導電要素を絶縁するための方法によっても解決され、当該方法においては、内部電位制御層、主要絶縁層、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層はそれぞれ、テープ材料ストリップとして、複数の巻線で、導電要素の周囲に巻き付いており、当該巻線は、それぞれのテープ材料ストリップの長手方向領域において、半分重なるように配置され、導電要素の周囲に巻き付けられたテープ材料ストリップの内少なくとも１つのテープ材料ストリップの長手方向領域は、導電要素の周囲に巻き付けられる前、及び／又は、巻き付けられる間に、圧縮される。
【００２７】
このような、長手方向領域の圧縮又は押圧は、例えば、テープ材料ストリップの製造プロセスにおいて、又は、幅広の無端テープからテープ材料ストリップを切り出す際に行われ得る。
【００２８】
いずれにせよ、このようなテープ材料ストリップの圧縮又は押圧によって、当該絶縁系は特に容易に製造され得る。
【００２９】
テープ材料ストリップの内少なくとも１つが、幅方向において、その長手方向領域では、その長手方向中心軸の領域におけるよりも薄く形成されている場合、特に重複領域では、各巻線間の隙間の体積は、著しく減少し得る。
【００３０】
この関連において、テープ材料ストリップが、その外側において、その中央領域よりも小さい材料厚を有しており、それによって、各絶縁系層において、好ましい重複領域が得られる場合も有利である。
【００３１】
従来のテープ材料ストリップが、特に幅方向において、一貫して一定のテープ材料厚さを有している一方で、テープ材料ストリップの内少なくとも１つが、幅方向において、可変のテープ横断面を有している場合、有利である。それによって、テープ材料ストリップ横断面は、幅方向において均質には構成されていないので、記載した効果は良好に実現し得る。従来のテープ材料ストリップは、製造上の理由で、長方形の外形を有している。
【００３２】
各巻線間の相互作用は、テープ材料ストリップの上側表面とテープ材料ストリップの下側表面とが、長手方向領域において、一点に向かって側縁部で重なり合って延在する（aufeinander zulaufen）場合には、さらに改善され得る。
【００３３】
別の有利な実施変形例によると、テープ材料ストリップの内少なくとも１つは、幅方向において、その両方の表面に関して両凸に構成されている。両凸に構成された表面によって、テープ材料ストリップは、特にその長手方向領域において湾曲して、又は、従来可能であったよりも丸く造形され得るので、各巻線は、重複領域において、互いに密着することが可能であり、それによって、やはり、各巻線間の隙間が大幅に縮小される。
【００３４】
有利には、これによって、丸められたテープ縁部又は側方縁部が形成され、それによって、テープ側面の縁部又は長手方向領域の側方縁部が鋭くなることが回避され得る。
【００３５】
さらに、複数のテープ材料ストリップの内少なくとも１つのテープ材料ストリップの中央領域が、常に湾曲した移行領域を用いて、中央領域よりも薄く造形された当該テープ材料ストリップの長手方向領域に移行すると有利である。常に湾曲する移行領域によって、テープ材料ストリップの相互作用を有する長手方向領域同士は、隣り合う、又は、重なり合う巻線において、特に隙間無く密着し得る。
【００３６】
適切なことに、少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線の長手方向領域の外側の側方縁部は、少なくとも１つのテープ材料ストリップの直接隣接する巻線の、幅方向において凹状に湾曲している表面の転換点を越えて配置されているので、少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線は、特に互いに密接に接続され得る。
【００３７】
さらに、テープ材料ストリップの各巻線は、テープ材料ストリップの巻線の長手方向端部の外側の側方縁部が、テープ材料ストリップの直接隣接する巻線の長手方向中心線を越えて配置されている場合、はるかに良好に相互に作用し得る。それによって、部分放電の危険も減少し得る。
【００３８】
さらに、少なくとも１つのテープ材料ストリップの２つの直接隣接する巻線の間の接触面が、幅方向において、少なくとも１つのテープ材料ストリップの直接隣接する巻線の、幅方向において凹状に湾曲している表面の転換点を越えて配置されていると有利である。
【００３９】
少なくとも当該接触面は、従来の解決法に対して減少することはなく、少なくとも同じ大きさを維持している。このような接触面によって、特に部分放電の危険がさらに減少し得る。
【００４０】
ここで再度言及すべきことに、樹脂の体積が減少した、より好ましく形成された隙間と、それによって、特に重複領域において、総じてより均質に構成された本発明に係る絶縁系とによって、冒頭に述べた、電界に関する好ましい効果が、有利に生じる。隙間が縮小することによって、マイカ粒子の割合が小さい樹脂領域が集積し得る欠陥箇所としては、はるかに小さい欠陥箇所のみが生じるので、それによって、絶縁系における、電気的に安定した、無機の部分の割合は全体として大きくなる。それによって、やはり、特に電気的安定性が高まる。これらの特徴は、絶縁系の熱伝導性が上昇する傾向を引き起こすものである。さらに、絶縁系を製造する際の樹脂の消費も減少する。
【００４１】
さらに、外側コロナ遮蔽層と主要絶縁層との間の境界領域に関して、及び、内部電位制御層と主要絶縁層との間の境界領域に関して、丸められたテープ材料ストリップ縁部によって、側方縁部における局所的な界の上昇も、理想的には完全に回避され得る。
【００４２】
すでに述べた界の上昇の回避の他に、本発明によって単独で、又は、組み合わされて得られる、さらなる重要な効果及び利点は、例えば主要絶縁層の腐食速度が減少すること、導電性を有する絶縁系層、特に外側コロナ遮蔽層の腐食が減少する、若しくは、理想的には除去されること、一般的に、寿命に関する要求又は期待が同じ場合に、絶縁系がより薄く形成されること、及び／又は、電気機械、特にタービン発電機の性能が向上すること、である。
【００４３】
一般的に、本発明のこれらの特徴によって、特にテープ材料ストリップの丸められた、又は、両凸の形状によって、絶縁系のより均質な構成が実現可能であり、結果として、主要絶縁層における界の歪みが減少し、例えば内部電位制御層、外側コロナ遮蔽層及び端部コロナ遮蔽層のような、より導電性の大きい絶縁系層における導電性を有する縁部等が回避される。
【００４４】
以下に、タービン発電機の、ステータ積層コア内に絶縁されて保持された導電要素の本発明に係る絶縁系の好ましい実施形態の一部を、添付された概略図を用いて説明する。示されているのは以下の図である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】タービン発電機のステータ積層コアのスロット内に絶縁されて保持された導電要素の絶縁系の概略図である。
【図２】図１に係る絶縁系の、主要絶縁層、及び、主要絶縁層に隣接して、さらに径方向内側に位置する内部電位制御層の細部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
本発明に係る絶縁系１は、図１に例示的に示された、タービン発電機４の形の電気機械３で用いられるステータ５のステータ積層コア２に設けられており、それによって、銅棒要素７の形の導電要素６が、ステータ積層コア２に対して絶縁される。その際、導電要素６は、ステータ積層コア２のスロット８（例示的に示されているに過ぎない）内に配置されている。ステータ積層コア２は、熱をより良好に放出することを可能にするために、複数の冷却管９によって貫通されている。
【００４７】
絶縁系１は、複数の絶縁系層１０、すなわち内部電位制御層１１から、主要絶縁層１２から、外側コロナ遮蔽層１３から、及び、導電要素６の周囲に巻き付いた端部コロナ遮蔽層１４から構成されている。
【００４８】
当該実施例では、絶縁系層１０は、径方向１５において、以下に述べるように配置されている。
【００４９】
絶縁されるべき導電要素６の中心軸１６を起点として、内部電位制御層１１は、さらに径方向内側で軸方向１７において、部分的に、導電要素６に直接巻き付けられているので、内部電位制御層１１は、ステータ積層コア２の端部側１８又は１９を越えて突出している。当該実施例では、内部電位制御層１１は、樹脂（符号は付されていない）を染み込ませた内側のテープ材料ストリップ２０として形成されており、テープ材料ストリップ２０は、導電要素６の周囲に巻き付けられている。
【００５０】
さらに径方向外側には、主要絶縁層１２が配置されており、主要絶縁層１２は、やはり、さらに径方向内側に位置する内部電位制御層１１に巻き付いている。当該実施例では、主要絶縁層１２は、対応して、樹脂（符号は付されていない）を染み込ませた中間のテープ材料ストリップ２１（例示的に符号を付したに過ぎない）として形成されており、テープ材料ストリップ２１は、内部電位制御層１１の周囲に巻き付いている。
【００５１】
さらに径方向外側には、外側コロナ遮蔽層１３及び端部コロナ遮蔽層１４が配置されており、軸方向１７において、軸方向に隣り合って、さらに径方向内側に位置する主要絶縁層１２に巻き付いている。外側コロナ遮蔽層１３も端部コロナ遮蔽層１４も、それぞれ、樹脂（符号は付されていない）を染み込ませた外側のテープ材料ストリップ２２又は２３として形成されている。
【００５２】
図２の描写から認識できるように、各絶縁系層１０を形成するために、それぞれのテープ材料ストリップ２０、２１、２２又は２３は、それぞれ複数の巻線３０、３１、３２、３３、３４（例示的に符号を付したに過ぎない、図２を参照のこと）で、導電要素６の周囲に巻き付いている；つまり、各テープ材料ストリップ２０、２１、２２又は２３の各巻線３０、３１、３２、３３、３４が、軸方向１７において、中心軸１６に沿って、重複領域３５（ここでは例示的に符号を付したに過ぎない）と互いに半分重なるように配置されているように巻き付いている。
【００５３】
この実施例では、内部電位制御層１１は、唯一のテープ材料ストリップ２０によって形成された単独の巻線層３６から構成されているが、主要絶縁層１２は、全部で４つの巻線層３７、３８、３９、４０から巻かれている。
【００５４】
絶縁系層１０の残りの全ての巻線３０、３１、３２又は３４に代わって、巻線３３を例として説明されるように、当該実施例では、テープ材料ストリップ２０から２３は、それぞれの長手方向領域４１及び４２において、それぞれの中央領域４３に対して平らにされている。それによって、巻線３０、３１、３２、３３又は３４は、互いに密着し、それによって生じる、樹脂が充填された隙間４４（例示的に符号を付したに過ぎない）は、先行技術から知られた方法で生じる隙間よりもはるかに小さい。
【００５５】
いずれにせよ、本発明によって、専ら樹脂によってのみ充填された欠陥箇所に関する、これまでに知られていた問題と、それによって電気的安定性が減少するといった問題とは、良好に解決されている。
【００５６】
このように、長手方向領域４１及び４２を平らにすることは、特に、仕上げ幅寸法に切断された、又は、直接仕上げ幅寸法になるように製造されたテープ材料２０から２３が、その外面又は長手方向領域４１及び４２において圧縮されることによって良好に実現し得る。
【００５７】
テープ材料ストリップ２０から２３が、その幅方向４５において、その長手方向領域４１又は４２では、その長手方向中心軸４６（例示的に符号を付したに過ぎない）の領域におけるよりも薄くなるように造形されており、その結果、可変のテープ横断面を有していることは、疑いもなく好ましい。
【００５８】
加えて、各巻線３０、３１、３２、３３又は３４は、さらに密集して、隣り合って位置している。なぜなら、それぞれのテープ材料ストリップ２０から２３の表面４７及び４８は、それぞれ両凸に、常に湾曲しており、従来一般的であったように折り曲げられてはいないからである。
【００５９】
さらに、テープ材料ストリップ２０から２３の中央領域４３と、平らにされた、より薄い長手方向領域４１又は４２との間には、常に湾曲した移行領域５０又は５１（例示的に符号を付したに過ぎない）が位置しており、それによって、巻線３０から３４のそれぞれが、さらに密着している。
【００６０】
さらに、各巻線３０から３４の間で作用する接触面５２（例示的に符号を付したに過ぎない）は、特に大きな面を有するように造形されている。なぜなら、巻線３０から３４の長手方向領域４１又は４２の外側の側方縁部５３又は５４（例示的に符号を付したに過ぎない）は、それぞれ直接隣接する巻線３０から３４の、幅方向４５において凹状に湾曲している表面４７又は４８のそれぞれの転換点５５（例示的に符号を付したに過ぎない）を越えて配置されているからである。
【００６１】
本発明を、好ましい実施例によって、詳細に図示かつ説明してきたが、本発明は、記載された実施例に限定されるものではなく、当業者は、本発明の保護範囲を離れることなく、その他の変形例を引き出すことができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  絶縁系
２  ステータ積層コア
３  電気機械
４  タービン発電機
５  ステータ
６  導電要素
７  銅棒要素
８  スロット
９  冷却管
１０  絶縁系層
１１  内部電位制御層
１２  主要絶縁層
１３  外側コロナ遮蔽層
１４  端部コロナ遮蔽層
１５  径方向
１６  中心軸
１７  軸方向
１８、１９  端部側
２０、２１、２２、２３  テープ材料ストリップ
３０、３１、３２、３３、３４  巻線
３５  重複領域
３６、３７、３８、３９、４０  巻線層
４１、４２  長手方向領域
４３  中央領域
４４  隙間
４５  幅方向
４６  長手方向中心線
４７、４８  表面
５０、５１  移行領域
５２  接触面
５３、５４  外側の側方縁部
５５  転換点
【図１】
2017503466.tif 000003
【図２】
2017503466.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月12日(2016.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部電位制御層（１１）、主要絶縁層（１２）、外側コロナ遮蔽層（１３）及び端部コロナ遮蔽層（１４）を含む複数の絶縁系層（１０）を有する電気機械（３）の導電要素（６）の絶縁系（１）であって、
前記絶縁系においては、前記絶縁系層（１０）はそれぞれ、樹脂を染み込ませたテープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）を含んでおり、前記テープ材料ストリップは、複数の巻線（３０、３１、３２、３４）で、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付いており、前記巻線（３０、３１、３２、３４）は、重複領域（３５）と、それぞれの前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）において、半分重なるように配置されており、
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、その長手方向領域（４１、４２）において、その中央領域（４３）に対して平らにされており、
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、その長手方向領域（４１、４２）では、その長手方向中心線（４６）の領域におけるよりも薄く形成されている絶縁系（１）。
【請求項２】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、可変のテープ横断面を有している、請求項１に記載の絶縁系（１）。
【請求項３】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の上側表面（４７）と前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の下側表面（４８）とが、前記長手方向領域（４１、４２）において、一点に向かって側縁部（５３、５４）で重なり合って延在する、請求項１又は２に記載の絶縁系（１）。
【請求項４】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つが、幅方向（４５）において、その両方の表面（４７、４８）に関して両凸に構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項５】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの中央領域（４３）が、常に湾曲した移行領域（５０、５１）を用いて、前記中央領域（４３）よりも薄く造形された、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）に移行する、請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項６】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の長手方向領域（４１、４２）の外側の側方縁部（５３、５４）が、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の、幅方向（４５）において凹状に湾曲している表面（４７、４８）の転換点（５５）を越えて配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項７】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の長手方向領域（４１、４２）の外側の側方縁部（５３、５４）が、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の前記長手方向中心線（４６）を越えて配置されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項８】
前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの、２つの直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の間の接触面（５２）が、幅方向（４５）において、前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の、直接隣接する巻線（３０、３１、３２、３３、３４）の、幅方向（４５）において凹状に湾曲している表面（４７、４８）の転換点（５５）を越えて配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の絶縁系（１）。
【請求項９】
スロット（８）を含む少なくとも１つのステータ積層コア（２）と、前記少なくとも１つのステータ積層コア（２）の前記スロット（８）内に絶縁して保持されている導電要素（６、７）と、を有する電気機械（３）のステータ（５）であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の絶縁系（１）を含んでいる、ステータ（５）。
【請求項１０】
導電要素（６、７）を、前記導電要素（６、７）を保持するためのステータ積層コア（２）に対して絶縁するための絶縁系（１）を有する電気機械（３）であって、
請求項１から８のいずれか一項に記載の絶縁系（１）によって特徴付けられている、電気機械（３）。
【請求項１１】
電気機械（３）の導電要素（６、７）を絶縁するための方法であって、
前記方法においては、内部電位制御層（１１）、主要絶縁層（１２）、外側コロナ遮蔽層（１３）及び端部コロナ遮蔽層（１４）はそれぞれ、テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）として、複数の巻線（３０、３１、３２、３４）で、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付いており、前記巻線（３０、３１、３２、３４）は、それぞれの前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の長手方向領域（４１、４２）において、半分重なるように配置され、
前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付けられた前記テープ材料ストリップ（２０、２１、２２、２３）の内少なくとも１つのテープ材料ストリップの前記長手方向領域（４１、４２）は、前記導電要素（６、７）の周囲に巻き付けられる前、及び／又は、巻き付けられる間に、圧縮される方法。
【請求項１２】
導電要素（６、７）を、前記導電要素（６、７）を保持するためのステータ積層コア（２）に対して絶縁するための絶縁系（１）を有する電気機械（３）であって、
請求項９に記載のステータ（５）によって特徴付けられている、電気機械（３）。
【国際調査報告】
2017503466.tif 000005
2017503466.tif 000006
2017503466.tif 000007
2017503466.tif 000008