CN102714077A - 高压套管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压套管(1)，其具有电绝缘的绕组体(2)，该绕组体(2)沿纵向延伸并且具有卷绕在绕组芯(3)上的导电衬里(16)，所述导电衬里(16)通过在树脂中浸渍过的绝缘层(17)彼此间隔开，所述高压套管还具有作为绕组芯在绕组体(2)内延伸的高压导体(3)和在绕组体(2)的固定区域(19)内安设在该绕组体(2)上的用于安装高压套管(1)的固定凸缘(9)，为了改进高压套管(1)以使得其也可用于超过550kV的直流电压水平，按本发明规定，绕组体(2)在其固定区域(19)内具有不同的厚度，从而形成直径变化区域(20)，在这些直径变化区域(20)内绕组体(2)在沿其纵向的不同部位上具有大小不同的直径。

Description

高压套管
本发明涉及一种高压套管，其具有电绝缘的绕组体，该绕组体沿纵向延伸并且具有卷绕在绕组芯上的导电衬里，所述导电衬里通过在树脂中浸渍过的绝缘层彼此间隔开，所述高压套管还具有作为绕组芯在绕组体内延伸的高压导体和在绕组体的固定区域内安设在该绕组体上的用于安装高压套管的固定凸缘。
这种高压套管已由DE 32 260 57 A1已知。其中所示的高压套管具有延伸穿过电绝缘的绕组体的高压导体。以压紧配合包围绕组芯的固定凸缘用于将整个高压套管固定在通孔的限界壁上。为了耗散较高的电场强度，绕组体具有导电的电势控制衬里，其中，电势控制衬里通过在树脂中浸渍过的绝缘侧相互间隔开。这种高压套管也称为电容式穿壁套管。它主要用于引导高电压穿过接地的墙壁。
由现有技术已知的高压套管的缺点是，其尺寸设计只能使其用于不超过550kV的直流电压水平。按照现有技术制成的绕组已具有1500至2000kg的树脂质量。为了使其能够驾驭更高的电压，还需要保持更高的火花间隙。然而这使得绕组体更大并且因此更重。尤其是由于这种绕组体较大的自身重量，在固定或保持按照现有技术的高压套管时会导致撕裂或者其它不期望的附带现象，从而使其不能在实际中应用。
因此，本发明所要解决的技术问题在于，对开头所述类型的高压套管进行改进，以使其也能够用于超过550kV的直流电压水平。
该技术问题按本发明这样解决，即绕组体在其固定区域内具有不同的厚度，从而形成直径变化区域，在这些直径变化区域内绕组体在沿其纵向的不同部位上具有大小不同的直径。
按照本发明的高压套管具有一个带有直径变化区域的绕组体。直径变化区域位于绕组体的固定区域内，固定凸缘机械式地作用在该固定区域上。由于具有直径变化区域，绕组体不再压在固定凸缘的环绕棱边上。而是相比现有技术在固定凸缘和绕组体之间通过更大面积进行力传递，因此即使是较重的绕组体也能够毫无困难地由固定凸缘机械式固定。
按照本发明的一种优选设计方案，固定凸缘设计为与直径变化区域形状互补。若直径变化区域例如设计为阶梯状(其中在绕组体的横截面示图中看绕组体的外周设计为阶梯状)，则固定凸缘也在其以压紧配合贴靠在绕组体上的内侧上同样具有阶梯状的内轮廓，该内轮廓在安装状态下与绕组体的阶梯啮合。由于这种形状互补的构造，提供了在固定凸缘和绕组体之间更大面积地进行力传递。
固定凸缘相宜地借助夹紧配合或压紧配合安装在绕组体上。
按照本发明的一种优选设计方案，至少一个直径变化区域在高压套管的横截面示图中形成至少一个斜面或倒角。通过倒角在固定凸缘和绕组体之间提供了一种特别不会造成损坏的力传递，因为完全避免了锋利的棱边。直径变化区域的变形设计方案例如是阶梯状构造或者类似构造。
高压导体相宜地至少区段性地由铝构成。铝相比铜具有更小的密度，使得如此设计的高压套管尽管具有较大的尺寸但仍较轻，并且固定凸缘所需承受的重力较小。
按照本发明的一种优选设计方案设有外壳，绕组体部分伸入该外壳中。在外壳上相宜地设计有露天接头，在露天接头上具有用于耗散较高的电场强度的露天耗散装置。
按本发明的绕组体相宜地具有超过7000mm的长度和500mm以上的直径。
本发明的其它相宜的设计方案和优点由以下参照附图对本发明实施例的说明中得出，其中，相同作用的构件具有相同的附图标记。在附图中：
图1以横截面图示出按本发明的高压套管的一种实施例的一部分；
图2示出按图1的高压套管的绕组体的固定区域；并且
图3示出按图2的固定区域不带固定凸缘的放大视图。
图1以横截面示出按本发明的高压套管1的一个实施例的上部，该高压套管1具有绕组体2以及高压导体3。该高压导体3位于中心地沿纵向延伸穿过电绝缘的绕组体2。在此，高压导体3设计为管状并且是内部空心的，并且具有布置在绕组体2内的铜区段4以及铝区段5，该铝区段5从绕组体2延伸至露天端部6。在露天端部6上设置有露天耗散装置7。露天耗散装置7具有两个与铝区段5导电连接的耗散环8，该耗散环8用于耗散较高的电场强度。
为了固定高压套管1，绕组体2与环形地围绕绕组体2延伸的固定凸缘9固定地压紧。外壳10从固定凸缘9延伸至露天端部6，其中，外壳10为了增大泄漏电流路径而只具有在图1中几乎不可见的外部肋片。外壳10在所示的实施例中由含硅涂层的环氧树脂管/玻璃纤维构成。
在高压套管1远离露天端部6的一侧设计有变压器端部11，在该变压器端部11上同样安装有电场控制元件，但在附图中没有示出。
图2以放大视图示出在图1中用虚线画出的区域。可以看出，固定凸缘9由变压器侧区段12以及露天侧区段13组成。变压器侧区段12具有带压紧钻孔15的变压器固定环14，压紧钻孔能够使得高压套管1旋拧到设有通孔的墙壁上。在此，绕组体2并且因此还有高压导体3延伸穿过接地的墙壁的通孔，其中，绕组体2提供了为避免电压击穿所必需进行的绝缘。为耗散较高的电场强度使用导电衬里16，导电衬里与不导电的绝缘层17(例如纸或者毛毡材料)共同卷绕在作为绕组芯的高压导体3上。随后将纸或者毛毡材料浸渍在液态树脂中。在树脂硬化后，形成了电绝缘并且机械稳定的绕组体2，其设计用于超过800kV的高直流电压并且具有10000mm的长度、600mm的直径和4500kg的重量。
由图2还可以看出，变压器侧区段12通过连接环18与露天区段13相连。绕组体2贴靠在固定凸缘9上的表面区域在此称为固定区域19。此外还可以看出，外壳10也通过连接环18与固定凸缘9和绕组体2连接。
如尤其从放大显示了图2中用虚线画出的区域的图3可以看出，在固定区域19内设有直径变化区域20，在直径变化区域20内绕组体2的厚度沿纵向变化。
在图3所示的实施例中，直径变化区域20设计为阶梯状，其中，所述阶梯具有倒角。固定区段19和外壳10与直径变化区域20形状互补地设计，使得力通过倒角在较大面积上在绕组体2和固定凸缘9之间传递。以此方式避免在固定凸缘9的棱边上出现较大的弯折力。

Claims (8)

1.一种高压套管(1)，具有
-电绝缘的绕组体(2)，该绕组体(2)沿纵向延伸并且具有卷绕在绕组芯(3)上的导电衬里(16)，所述导电衬里(16)通过在树脂中浸渍过的绝缘层(17)彼此间隔开，
-作为绕组芯在所述绕组体内延伸的高压导体(3)和
-在所述绕组体(2)的固定区域(19)内安设在该绕组体(2)上的用于安装所述高压套管(1)的固定凸缘(9)，
其特征在于，所述绕组体(2)在其固定区域(19)内具有不同的厚度，从而形成直径变化区域(20)，在这些直径变化区域(20)内所述绕组体(2)在沿其纵向的不同部位上具有大小不同的直径。
2.按权利要求1所述的高压套管(1)，其特征在于，所述固定凸缘(9)设计为与所述直径变化区域(20)形状互补。
3.按权利要求1或2所述的高压套管(1)，其特征在于，所述固定凸缘(9)借助压紧配合固定在所述绕组体(2)上。
4.按前述权利要求之一所述的高压套管(1)，其特征在于，至少一个直径变化区域(20)在所述高压套管(1)的横截面示图中形成至少一个倒角。
5.按前述权利要求之一所述的高压套管(1)，其特征在于，所述高压导体(3)至少区段性地由铝(4)构成。
6.按前述权利要求之一所述的高压套管(1)，其特征在于，设有外壳(10)，所述绕组体(2)部分伸入该外壳(10)中。
7.按权利要求6所述的高压套管(1)，其特征在于，所述外壳(10)在其远离所述绕组体(2)的端部具有露天接头，该露天接头带有用于耗散较高的电场强度的露天耗散装置(7)。
8.按前述权利要求之一所述的高压套管(1)，其特征在于，所述绕组体(2)具有超过7000mm的长度和500mm以上的直径。
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