CN101385100A - 电屏蔽设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少两个联接元件(2a、2b)的高压导线的电屏蔽设备(1)，其中所述联接元件分别具有围绕导线绝缘套管的管状控制电极(4a、4b)且由阻挡层(6a、6b)围绕。由于将控制电极和阻挡层的直径相互协调地减小，以此方式分开的阻挡层可以用于将已移入彼此之中的联接系统机械地张紧。

Description

电屏蔽设备
技术领域
本发明涉及一种带有第一联接元件和至少一个对应的第二联接元件的高压导线的电屏蔽设备，其中联接元件可以移动到彼此之中且分别具有围绕导线绝缘套管的管状控制电极，并且所述管状控制电极分别由至少一个管状绝缘阻挡层包围且与所述阻挡层相连接。
同时，本发明的主题是一种用于电屏蔽设备的联接元件，该电屏蔽设备用于高压导线且带有管状控制电极和管状绝缘阻挡层。
背景技术
电气设备、特别是高压设备的电连接要求了用于引入和引出的高压导线的电屏蔽的高技术成本。特别是对于电气设备的引出线(Ausleitung)和绝缘套管，必须在任何时候且在整个导线绝缘套管上提供电屏蔽。特别是在所述电气设备是用于高工作电压的充油变压器或扼流线圈的情况下，导线绝缘套管布置在相应的电气设备的接地的且含有油的罩(Dom)内。
主要是对于高的直流电压，例如在高压直流输电(
Figure A200780005690D0004084355QIETU
)中出现的那样，导线绝缘套管的电屏蔽是必不可少的。如果在两个连接块之间的长度补偿是必须的，则在此电气设备的导线绝缘套管处可能具有所谓的分离位置，分离位置由两个可移动的以纸绝缘的控制电极形成。此外，此分离位置优选地安装有包围控制电极的阻挡层系统，绝缘液体(特别是油)在其中进行循环且因此支持了绝缘屏蔽作用。
目前已知了相应的控制电极可彼此移入其中的分离位置。然而，在此的问题是将阻挡层设计为将另外的元件集成在阻挡层上以用于锁定。特别是楔形紧密件(Verdickung)和类似几何形状的元件与电气要求进行匹配，且同时用于将主要为两部分的阻挡层系统楔插通过分离位置。此外，通常将分离位置的第一联接块的直径设置得比相应的第二联接元件的直径小。通过改变的直径以及直接位于控制电极上的阻挡层系统附加元件，实现了移入彼此之中的联接元件的楔紧。然而，问题是联接元件的锁定仅在一个严格的位置上实现，使得联接元件必须关于锁定点相互严格地协调一致。因此，仅有条件地可能或不可能使用常规技术通过分离位置内的联接元件来补偿导线的轴向长度过长或不足。
因此，DE 690 24 335 T2描述了用于高压直流的插座。根据此发明，通过围绕分离位置布置的电容器体实现了对电场的容性控制。在此，与电容器体的布置在彼此之内的半径相关地在关于导线绝缘套管的轴向方向上限定一个位置，该位置形成为直接指向外的截锥体形式。
此外，在DE 690 12 258 T2中公开了用于对变压器绝缘套管的导线连接的场控制的电容器内壁。根据此发明，电容器绝缘壁防止了电压的放电，其中此阻挡层适合于对电场的容性控制以及阻性控制，使得在有关区域内出现的电压和场强不会导致对阻挡层的破坏。
此外，在EP 0 169 922 B1中公开了用于高压设备的绝缘元件。根据此发明，将绝缘柱体的壁厚在重叠区域内减小且倾斜，使得在重叠区域内使用与之相应的绝缘主体，该绝缘主体带有相应地减小的壁厚和倾斜度。
现有技术中所有解决方法的缺点是阻挡层彼此之内的机械张紧不允许或仅允许小的联接元件相互之间的锁定点公差。由于阻挡层系统内的倾斜元件的位置以及由于相应的阻挡层的倾斜，阻挡层之间的轴向距离且因此控制电极之间的轴向距离不可能在某一区域内自由选择。然而，在事后连接两个导线时如果不具有完全的配合精度，且特别是此分离位置也用于补偿相应的围绕分离位置布置的屏蔽元件时，该自由选择是必须的。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是避免现有技术的上述缺点并提供一种可快速简便地生产的屏蔽，以及保证联接元件相互之间的较大的公差。为此，两个导线绝缘套管可插接。
这一技术问题通过权利要求1的特征解决。根据本发明建议，在重叠区域内至少一个管形绝缘阻挡层不与有关控制电极机械地连接，且管形控制电极以及管形绝缘阻挡层具有相对于重叠区域外侧的直径的改变的直径，其中两个联接元件的管形绝缘阻挡层的直径这样地相互匹配，使得管形绝缘阻挡层在移入彼此之中时地重叠且机械地彼此张紧。通过在重叠区域内将至少一个阻挡层与联接元件的控制电极分开，可以通过阻挡层在考虑绝缘特性的情况下保证机械强度。同时，由此使在有关屏蔽设备的外部区域内作为基础的导线绝缘套管的直径、控制电极的直径以及阻挡层的直径能够保持相等，且由此省去了用于生产控制电极和具有不同的直径的包围该控制电极的阻挡层的成本。此外，由此保证了循环介质在阻挡层和管形控制电极之间循环时，将绝缘介质在此用作附加的绝缘以及用于电场引导。根据本发明的阻挡层设备的目的是通过满足了电尺寸参数(例如最大直流电场强度和允许的切向电场强度)的电极的形状、绝缘材料的形状和厚度以及阻挡层的布置和厚度来实现对直流电场的阻性控制。
在本发明中的管形意味着相应地所称的元件具有纵向延伸且构造为具有几乎环形的横截面。然而在此每个所称的元件不必完全地形成为管形，而是也具有分段地空隙和部分开口。对“环形”的定义也包括与其有所偏差的横截面，例如椭圆形、三角形或多边形结构。
在分离位置上的联接元件的个数不受限制。因此，也可以使三个或四个联接元件分别与连接位置组合。借助合适的附加元件，例如通过在阻挡层和控制电极上的用于分别相互直角地布置的联接元件上的L形元件，能够实现在此所必需的阻挡层和控制电极的对于在四件式屏蔽设备内的相应的彼此移入其中和张紧的匹配。
在一种有利的设计中，管形绝缘阻挡层在重叠区域内几乎平行于联接元件关于导线绝缘套管的移入方向地构成。由此保证了，在联接元件移入彼此之中时，平行于导线绝缘套管延伸的移入彼此之中的阻挡层同时地移入彼此之中且可以彼此张紧。
有利的是管形绝缘阻挡层在重叠区域内形成。阻挡层在重叠区域内的阶梯形构造保证了一方面提供了相对于重叠区域外侧的屏蔽的较大的机械稳定性，同时以此也给出了阻挡层的端部区域在重叠区域内的平行定向。
有利的是管形绝缘阻挡层至少部分地由压板形成。
有利的是管形绝缘阻挡层在重叠区域内为有关连接元件形成了阻挡层系统，其中联接元件的单个的阻挡层至少部分地重叠和/或机械地相互张紧，并且在阻挡层系统内侧可以循环有绝缘液体、特别是油。因此保证了，借助多级屏蔽层系统即使在远离导线的区域内也保证了场引导。特别是通过使用压板和阻挡层系统的单个部件相互之间的相应的部分重叠，保证了在如此形成的通道内确保保持了绝缘液体(特别是油)的流动。
有利的是控制电极具有绝缘体，优选地具有由纸形成的绝缘体，其中绝缘体尤其是布置在管形控制电极和有关的管形绝缘阻挡层之间。
在一种有利的设计中，联接元件的移入彼此之中的管形绝缘阻挡层重叠直至500mm，优选地直至10mm。特别是在
Figure A200780005690D0004084355QIETU
应用中，大的重叠区域对于电阻场引导是有利的。
本发明所要解决的技术问题也通过权利要求9的特定技术特征解决。在此建议，在联接元件的联接区域内将管形绝缘阻挡层不与管形控制电极连接，且使管形绝缘阻挡层具有与联接区域外侧的直径相比减小的直径。通过这些措施保证，对于控制电极以及阻挡层不必具有不同的管直径。同时，因此提供了使得阻挡层作为机械联接元件与绝缘特征连接的可能性。
在本发明的意义中，联接元件的联接区域小于屏蔽设备的重叠区域，其中在联接区域的第一邻域处的长度大约是重叠区域长度的一半。
此外，根据本发明建议使管形绝缘阻挡层在联接区域内具有机械强度和/或至少部分地由压板形成。
根据本发明，联接元件形成为使得管形控制电极和/或管形绝缘阻挡层形成为阶梯形，以及特别是平行于导线绝缘套管的纵向延伸定向。
根据本发明建议至少在联接区域内将管形绝缘阻挡层形成为包围的阻挡层系统。在一种有利的设计中，管形绝缘阻挡层至少在联接区域内在纵向方向上被机械地强化。强化可以通过在联接区域内以固定带缠绕绝缘阻挡层以及通过涂覆附加的材料和/或通过以树脂浸渍来实现。
在有利的实施例中，管形控制电极和管形绝缘阻挡层在联接区域内具有与外部区域相比减小的直径，其中管形绝缘阻挡层在联接区域内的直径大于管形控制电极的直径。以此保证使得阻挡层关于导线绝缘套管将控制电极包围。
附图说明
另外的有利设计由从属权利要求给出。根据附图解释了若干示例性的设计。在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的电屏蔽设备的侧视图；
图2a、图2b示意性地示出了在联接元件移入彼此之中期间根据本发明的电屏蔽设备的两个状态的视图；
图3示意性地示出了在两个绕组之间作为分离位置的根据本发明的电屏蔽设备的视图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的电屏蔽设备1，在电屏蔽设备1中联接元件2a、2b移入彼此之中。第一联接元件2a的控制电极4a具有相比于第二连接电机2b的控制电极4b更小的径向距离。控制电极4a、4b具有绝缘层10。两个绝缘阻挡层6a、6b在重叠区域内具有与控制电极4a、4b的直径不同的另外的直径。同时，至少控制电极4a不与相关的阻挡层6a机械联接。以此所得到的优点是，在重叠区域7内，管形阻挡层6a除绝缘以及电场的控制特征外也用于各联接元件2a、2b的机械张紧。导线绝缘套管11在图的中心示出。示意性的侧视图示出了根据本发明的屏蔽设备1的旋转对称图。管形控制电极4a和/或管形绝缘阻挡层6a可以与此不同地也具有空隙和部分开口，使得可以给出图1以及随后的图2a和图2b的图中的非完全的旋转对称性。
在图2a和图2b中示出了屏蔽设备1的不同的张紧状态。在作为图2a的上图中图示了阻挡层3、6a、6b以及控制电极4a、4b的重叠区域7是小的。通过根据图2b将联接元件2a、2b移入彼此之中进一步保证在重叠区域7内屏蔽设备1的电屏蔽，且同时给出了在轴向方向上补偿的可能性。然而，在两个图示的状态中已经保证了根据本发明的屏蔽设备1的机械张紧和电屏蔽。联接元件2a、2b在此可以通过外部固定(未图示)而另外地相互固定。
图3示出了根据本方面的电屏蔽设备1，该电屏蔽设备1作为变压器(特别是
Figure A200780005690D0004084355QIETU
变压器)的两个绕组9之间的分离位置。通过对导线10沿着导线绝缘套管的长度过长或长度不足进行的轴向补偿的可能性，给出了将从相应的绕组9的引出线相互精确地匹配的可能性。因此，不需要相应的后处理以及对联接元件2a、2b在重叠区域内相互严格的匹配。
在此也有利的是降低了分离位置处的控制电极4a、4b对纸制绝缘覆层的需要。以此实现在分离位置区域内在纸内出现较小的直流电场，且遵循了容许的电气设计参数。制造成本得以降低，因为取消了用于张紧的相应的几何附加元件，几何附加元件同时不允许关于联接元件2a、2b相互之间的轴向补偿的可变性。第一阻挡层6a固定在各管形控制电极4a上。相应的阻挡层系统3、6a、6b可以引导直流电场。

Claims (16)

1.一种带有第一联接元件(2a)和至少一个相应的第二联接元件(2b)的高压导线的电屏蔽设备(1)，其中所述联接元件(2a、2b)可移入彼此之中且各具有围绕导线绝缘套管(11)的管状控制电极(4a、4b)，且所述管状控制电极(4a、4b)各由至少一个管形绝缘阻挡层(6a、6b)围绕且与该管形绝缘阻挡层连接，其特征在于:
在重叠区域(7)内，所述管形绝缘阻挡层(6a)的至少一个并不与有关控制电极(4a)连接，且所述管形控制电极(4a)以及所述管形绝缘阻挡层(6a)具有改变的直径，其中两个所述联接元件(2a、2b)的所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)的直径这样地相互匹配，使得所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)可以在移入彼此之中时重叠且机械地彼此张紧。
2.根据权利要求1所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)在所述重叠区域(7)内几乎平行于所述联接元件(2a、2b)关于所述导线绝缘套管(11)的移动方向地构成。
3.根据权利要求1或2所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)在所述重叠区域(7)内形成为阶梯形。
4.根据上述权利要求中任一项所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)至少部分地由压板形成。
5.根据上述权利要求中任一项所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a、6b)构造为包围所述重叠区域(7)的阻挡层系统(3、6a、6b)，其中所述联接元件(2a、2b)的所述阻挡层系统(3、6a、6b)至少部分地重叠和/或机械地彼此张紧，并且在所述阻挡层系统(3、6a、6b)内可以循环绝缘液体、尤其是油。
6.根据上述权利要求中任一项所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述管形控制电极(4a)具有优选地由纸制成的绝缘(10)，其中所述绝缘(10)特别地布置在所述管形控制电极(4a)和相关的所述管形绝缘阻挡层(6a)之间。
7.根据上述权利要求中任一项所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:所述联接元件(2a、2b)的移入彼此之中的所述管形阻挡层系统(3、6a、6b)重叠直至500mm，优选地直至10mm。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电屏蔽设备(1)，其特征在于:移入彼此之中的所述管形控制电极(4a、4b)具有直至20mm的径向距离。
9.一种用于高压导线的电屏蔽设备(1)的联接元件(2a)，所述联接元件(2a)带有管形控制电极(4a)和管形绝缘阻挡层(6a)，其中所述管形绝缘阻挡层(6a)与所述管形控制电极(4a)连接，其特征在于:在所述联接元件(2a)的联接区域(8)内，所述管形绝缘阻挡层(6a)不与所述管形控制电极(4a)连接，且具有相对于所述联接区域(8)外侧的所述管形绝缘阻挡层(6a)的直径改变了的直径。
10.根据权利要求9所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a)在所述联接区域(8)内具有机械强度和/或至少部分地包含压板。
11.根据权利要求9或10所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形控制电极(4a)在所述联接区域(8)内具有相对于所述联接区域(8)外侧的所述管形控制电极(4a)改变了的直径。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形控制电极(4a)和/或所述管形绝缘阻挡层(6a)是阶梯形的，且尤其是平行于导线绝缘套管(11)的纵向延伸地构成。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a)形成为包围了至少所述联接区域(8)的阻挡层系统(6a、3)。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形绝缘阻挡层(6a)至少在所述联接区域(8)内被机械地强化。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形控制电极(4a)和所述管形绝缘阻挡层(6a)在所述联接区域(8)内具有相对于外侧区域减小的直径，且在所述联接区域(8)内所述管形绝缘阻挡层(6a)的直径大于所述管形控制电极(4a)的直径。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的联接元件(2a)，其特征在于:所述管形控制电极(4a)具有绝缘的圆角元件。
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