CN101405819A - 用于电气屏蔽设备的连接元件 - Google Patents

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CN101405819A CNA2007800096553A CN200780009655A CN101405819A CN 101405819 A CN101405819 A CN 101405819A CN A2007800096553 A CNA2007800096553 A CN A2007800096553A CN 200780009655 A CN200780009655 A CN 200780009655A CN 101405819 A CN101405819 A CN 101405819A
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Abstract

本发明涉及一种围绕导线套管布置的第一电气屏蔽设备和至少一个围绕导线套管布置的第二电气屏蔽设备之间的连接元件，第一电气屏蔽设备带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏障，第二电气屏蔽设备带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏障。即使屏蔽设备由部分构成，通过带有至少两个相互连接的可插入到屏障设备内的绝缘屏障的连接元件也保证了围绕导线套管的贯通的屏障系统。本发明还涉及一种用于导线套管的电气屏蔽件和一种用于生产用于导线套管的电气屏蔽件的方法。

Description

用于电气屏蔽设备的连接元件
技术领域
本发明涉及一种用于将围绕导线套管布置的、带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏障的第一电气屏蔽设备和至少一个围绕导线套管布置的、带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏障的第二电气屏蔽设备相连接的连接元件。本发明还涉及一种用于导线套管的电气屏蔽件和一种用于生产用于导线套管的电气屏蔽件的方法。
背景技术
电气设备、特别是高压设备的电连接要求以高的技术成本对引入和引出的电压导线进行电气屏蔽。特别是在电气设备的终端引线或导线套管的情况下，必须一直在整个导体套管上提供电气屏蔽。特别是在电气设备是油冷变压器或用于高运行电压的扼流线圈的情况中，导线套管布置在相应的电气设备的接地的含有油的罩内。
首先对于直流高压、例如在高压直流输电(
Figure A20078000965500051
)中出现的直流高压，导线套管的电气屏蔽件是必须的。由此出现的电负荷和机械负荷必须通过充油的屏障系统总是与管电极连接并补偿任何可能的电压降。这只能通过围绕导线套管的作为电气屏蔽件的贯通的屏障设备来实现。
因此，DE 690 24 335 T2描述了用于直流高压的衬套。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，根据嵌套布置的电容器体半径在导线套管的轴向方向上限定出一个位置，该位置被设计成沿导线套管取向的截锥体的类型。
另外，DE 690 12 258 T2公开了一种用于对变压器套管处的导线连接进行场控制的电容器内壁。根据此发明，电容器绝缘壁通过使屏障适合于且参数设计为用于容性以及阻性控制电场而阻止了电压击穿，使得在有关区域内出现的电压和场强不造成对屏障的破坏。
对于高压变压器、特别是
Figure A20078000965500052
变压器的设计，问题在于，由于结构上不断变大的变压器绕组和与之相关的在不变的容器内在变压器绕组和容器壁之间过小的间距，电气屏蔽件的屏障必须缩短。因此，在常规构造中不再能毫无困难地提供在绕组侧屏蔽件和容器壳体的引出线的屏蔽件之间的由于绝缘技术原因而必需的重叠。
所有在现有技术下的解决方案的缺点是，围绕高压导线套管(特别是
Figure A20078000965500061
应用中的高压导线套管)的常规的屏蔽设备不能提供对屏蔽设备的屏障系统的完全重叠。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种围绕导线套管的电气屏蔽件，该电气屏蔽件保证即使在容器空间内部的结构上不利前提下也保证了围绕导线套管的贯通屏蔽件的快速和简单的布置。
本发明的技术问题通过权利要求1的特征解决。根据本发明建议，连接元件可推入电气屏蔽设备内且具有至少两个管状绝缘屏障，其中两个管状绝缘屏障相互连接。连接元件通过相互连接的绝缘屏障跨接第一和第二电气屏蔽设备的屏障之间的间距。同时，两个绝缘屏障的连接一方面保证了作为电气屏蔽件的相应的电气强度，且另一方面保证了连接元件的机械稳定性。相互连接的绝缘屏障可推入屏蔽设备内，从而实现了电气屏蔽件围绕导线套管的快速和简单的布置。
就本发明而言，管状意味着相应地所述的元件具有在导线套管的轴向上的纵向延伸且构造有几乎圆形的横截面。在此，各所述的元件不必完全设计为一种管，而是也可以分段地具有空隙和局部开口。
就本发明而言，定义“圆形”也包括偏离圆形的横截面，例如椭圆形、三角形或多边形的形状。
根据本发明建议，两个管状绝缘屏障可分别推入第一和第二电气屏蔽设备的管状绝缘屏障内。由此，即使导线套管的整个屏蔽由多个部分形成也保证了屏障设备的直接和贯通的结构。
在连接元件的一种有利的构造中，管状绝缘屏障通过至少一个间距保持件相互连接。有利地，管状绝缘屏障和/或间距保持件至少部分地由绝缘材料形成，特别是由压板制成。
根据本发明建议，管状绝缘屏障的长度是不同的。以此，一方面保证了连接元件与在第一和第二屏蔽设备之间的间隙的最可能的匹配。同时，可以利用连接元件的在径向上相对于导线套管呈阶梯状的绝缘屏障段补偿所出现的电气和机械负荷。此外，阶梯状绝缘屏障系统通过使连接元件被沿屏蔽设备的相应的对应引导部分引导通过单个的绝缘屏障而便于连接元件插入到屏蔽设备内。
间距保持件形成为这样的构造，一方面使得朝向第一电气屏蔽设备的一侧的管状绝缘屏障之间的间隔和第一电气屏蔽设备的屏障的间隔相对应。替代地或补充地，使得朝向第二电气屏蔽设备的一侧的管状绝缘屏障之间的间隔与第二电气屏蔽设备的屏障的间隔相对应。当然，在第一和第二屏障设备内的屏障间隔不同的情况下，在绝缘屏障之间相应地形成的间距保持件保证了屏蔽设备的贯通连接。在此情况下，绝缘屏障不平行于且不关于导线套管的旋转轴线同心地对齐，而是具有关于导线套管的锥形布置。连接元件因此可以补偿第一屏蔽设备的单个屏障的与第二屏蔽设备的屏障的间隔相比所相差的间隔。
有利的是间距保持件设计为环和/或块。根据本发明，至少两个间距保持件等距地布置在管状绝缘屏障的圆形表面上。
在本发明的一种有利的构造中，管状绝缘屏障可组装为模块元件且相互可通过间距保持件连接。根据本发明的连接元件由模块元件构建，模块元件本身可通过间距保持件连接。间距保持件保证了有关模块元件的机械稳定性。连接元件可以由呈模块元件形式的绝缘屏障的模块化组件组装且容易地构建。径向外部和/或内部布置的间距保持件可以使用在作为模块元件组装的绝缘屏障上以便相互固定模块元件。间距保持件在此可以作为插接系统通过相应的可插接的设备相互插接，例如通过槽-弹簧连接(Nut-Feder-Verbindung)。替代地，在两个模块元件之间，间距保持件可通过常规的固定元件(例如螺栓)连接。
根据本发明，绝缘流体(特别是油)在第一和第二电气屏蔽设备之间以及在管状绝缘屏障之间循环。为连接第一电气屏蔽设备和第二电气屏蔽设备，多个连接元件用于跨接第一和第二电气屏蔽设备之间的长度间距，其中连接元件可相互嵌套地推入。两个屏蔽设备之间的间距可以通过多个可各自相互嵌套地插入的连接元件的模块化结构跨接。由此不仅实现了连接元件本身的模块化结构，而且同时实现了多个连接元件的模块化系统。
用于连接变压器绕组的电气屏蔽设备的连接元件可与变压器壳体的导线套管连接。有利地，单个绝缘屏蔽之间的间距由于绝缘技术的原因而不大于300mm。
在根据本发明的连接元件的一种有利的构造中，多个间距保持件关于导线套管在径向和/或轴向上相互错移地布置在绝缘屏障之间。连接元件可以通过至少一个间距保持件布置在围绕导线套管布置的控制电极上。
这一技术问题也通过权利要求16的特征解决。根据本发明，根据一种用于生产围绕导线套管的电气屏蔽件的方法，首先生产带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏蔽的第一电气屏蔽设备。在此第一电气屏蔽设备内，将带有至少两个管状的至少部分地相互连接的绝缘屏障的连接元件插入到第一电气屏蔽设备内且然后固定。固定可通过所述屏障的相互机械夹紧和/或通过外部保持件来实现。然后，将连接元件与带有至少一个围绕导线套管布置的管状绝缘屏障的第二电气屏蔽设备相连接。这一技术问题还通过根据权利要求17所述的围绕导线套管的电气屏蔽件解决。
附图说明
其它有利的构造由从属权利要求给出。下面结合附图解释若干示例性构造。在附图中：
图1以侧视图示意性地示出了根据本发明的在两个电气屏蔽设备之间的连接元件；
图2a、图2b、图2c、图2d示出了不同的在轴向上呈阶梯状的根据本发明的连接元件的示意图；
图3示出了分别带有根据本发明的用于连接两个绕组的连接元件的电气屏蔽设备的示意图。
具体实施方式
图1示出了在变压器绕组14(未图示)的第一电气屏蔽设备2和用于从变压器壳体13引出的导线套管的电气屏蔽设备3之间的根据本发明的连接元件1的示意性侧视图。第一电气屏蔽设备具有屏障元件5a、5b、5c、5d、5e，它们围绕绕组主体11布置。铜制管状控制电极10围绕导线套管4布置以用于绝缘和场引导。控制电极10部分地由纸层9绝缘。导线套管4、控制电极10、第一屏蔽设备2和第二屏蔽设备3、以及连接元件1关于以虚线绘出的轴线旋转对称。
然而，旋转对称性不作为本发明的对象的限制，因为就本发明而言也由权利要求的特征要求了部分地旋转对称的或分段的屏障布置5a、5b、5c、5d、5e、6a、6b、6c、6d、7a、7b、7c、7d。
第一电气屏蔽设备2相对于控制电极10在径向方向上布置。由于高压技术的要求，绕组11和相应的容器壁13之间的间距具有确定的最小值。第一电气屏蔽设备2的屏障元件5a、5b、5c、5d、5e为此构造为很短，以保证变压器工作部分(Transformatoraktivteile)的引入。用于导线套管4的第二电气屏蔽设备3同样不可插入到第一电气屏蔽设备2内。因此，根据本发明的连接元件1插入在第一电气屏蔽设备2的屏障系统5a、5b、5c、5d、5e和第二电气屏蔽设备3的屏障系统6a、6b、6c、6d之间。由于在第一电气屏蔽设备2和第二电气屏蔽设备3的单个的屏障元件5a、5b、5c、5d、5e以及6a、6b、6c、6d之间的已知间距，这样地选择连接元件1的间距保持件8的构造，以保证将管状绝缘屏障7a、7b、7c、7d分别精确配合地插入到第一屏障系统5a、5b、5c、5d、5e的各个相应的开口内和第二屏障系统6a、6b、6c、6d的各个相应的开口内。在此屏障布置5a、5b、5c、5d、5e、6a、6b、6c、6d、7a、7b、7c、7d中，此外可以使油作为绝缘介质循环。在连接元件1上方也保证了充分自由的到容器壁13的油流程。在绝缘屏障7a、7b、7c、7d之间设计有作为环或块的间距保持件8。
图2示出了根据本发明的连接元件1的不同的构造。在此，各管状绝缘屏障7a、7b、7c、7d的轴向长度不同。间距保持件8也有利地在管状绝缘屏障7a、7b、7c、7d之间在关于导线套管4的纵向延伸的径向和/或轴向方向上不同地定位。由此保证了使绝缘屏障7a、7b、7c、7d被相互嵌套地推入第一电气屏蔽设备2的屏障系统5a、5b、5c、5d、5e内以及被相互嵌套地推入第二电气屏蔽设备3的屏障系统6a、6b、6c、6d内。
图3示出了带有根据本发明的连接元件1的
Figure A20078000965500091
变压器的示意性俯视图。变压器的绕组11上的设计为消弧室的第一电气屏蔽设备2的屏障5a、5b、5c、5d、5e通过连接元件1与围绕着引出变压器壳体的导线套管的屏障系统6a、6b、6c、6d连接。以此保证将运行期间生成的电场引入到屏障布置5a、5b、5c、5d、5e、6a、6b、6c、6d、7a、7b、7c、7d内。连接元件1此外保证将第一电气屏蔽设备2与作为容器引出部的第二电气屏蔽设备3精确地连接。

Claims (17)

1.一种连接元件(1)，该连接元件用于将围绕导线套管(4)布置的第一电气屏蔽设备(2)与至少一个围绕导线套管(4)布置的第二电气屏蔽设备(3)连接，所述的第一电气屏蔽设备(2)带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(5a、5b、5c、5d、5e)，所述的第二电气屏蔽设备(3)带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(6a、6b、6c、6d)，其特征在于：所述连接元件(1)可推入到电气屏蔽设备(2、3)内且具有至少两个管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)，其中所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)相互连接。
2.根据权利要求1所述的连接元件(1)，其特征在于：所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)可以各自推入到所述第一电气屏蔽设备(2)和所述第二电气屏蔽设备(3)的所述管状绝缘屏障(5a、5b、5c、5d、5e、6a、6b、6c、6d)内。
3.根据权利要求1或2所述的连接元件(1)，其特征在于：所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)通过至少一个间距保持件(8)相互连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)和/或间距保持件(8)至少部分地由绝缘材料制成，特别是由压板制成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：各管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)的轴向长度不同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：所述间距保持件(8)形成为这样的构造，使得所述连接元件(1)的朝向所述第一电气屏蔽设备(2)的一侧的管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)之间的间隔和所述第一电气屏蔽设备(2)的屏障(5a、5b、5c、5d、5e)的间隔相对应和/或所述连接元件(1)的朝向所述第二电气屏蔽设备(3)的一侧的管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)之间的间隔和所述第二电气屏蔽设备(3)的屏障(6a、6b、6c、6d)的间隔相对应。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：所述间距保持件(8)设计为环和/或块。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：至少两个间距保持件(8)等距地布置在至少一个管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)的横截面表面上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：特别是油的绝缘流体可在所述第一电气屏蔽设备(2)和所述第二电气屏蔽设备(3)的屏障(5a、5b、5c、5d、5e、6a、6b、6c、6d)之间以及在所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)之间循环。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：为将所述第一电气屏蔽设备(2)与所述第二电气屏蔽设备(3)连接，多个连接元件(1)用于跨接所述第一电气屏蔽设备(2)与第二电气屏蔽设备(3)之间的长度间距，其中所述连接元件(1)可相互嵌套地推入。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：所述管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)可组装为模块元件，且所述模块元件可通过所述间距保持件(8)相互连接。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：用于连接变压器绕组(14)的电气屏蔽设备(2)的所述连接元件(1)可以与变压器壳体的导线套管相连接。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：单个的管状绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)之间的间距不大于300mm。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：至少两个间距保持件(8)关于所述导线套管在径向和/或轴向上相互错移地布置在所述绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)之间。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的连接元件(1)，其特征在于：所述连接元件(1)可通过至少一个间距保持件(8)布置在围绕所述导线套管(4)布置的控制电极(9)上。
16.一种用于生产围绕导线套管(4)的电气屏蔽件的方法，具有如下步骤：
提供带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(5a、5b、5c、5d、5e)的第一电气屏蔽设备(2)；
将带有至少两个至少部分地相互连接的管状的绝缘屏障(7a、7b、7c、7d)的连接元件(1)插入到所述第一电气屏蔽设备(2)内；
将所述连接元件(1)固定在所述第一电气屏蔽设备(2)内；
布置带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(6a、6b、6c、6d)的第二电气屏蔽设备(3)，其中第二电气屏蔽设备(3)与所述连接元件(1)相连接。
17.一种围绕导线套管(4)的电气屏蔽件，该电气屏蔽件具有：
带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(5a、5b、5c、5d、5e)的第一电气屏蔽设备(2)；
至少一个带有至少一个围绕所述导线套管(4)布置的管状绝缘屏障(6a、6b、6c、6d)的第二电气屏蔽设备(3)；和
用于将根据权利要求1至15中任一项所述的第一电气屏蔽设备(2)和第二电气屏蔽设备(3)相互连接的至少一个连接元件(1)。
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