CN109906493A - 移动式变压器套管连接件 - Google Patents

Abstract

为了实现一种能够灵活并且成本低廉地连接到高压电网上的电气设备(2)，建议一种具有壳体(12)的装置(1)，所述壳体填充有绝缘流体，其中，在壳体(12)上固定有高压套管(16)，所述高压套管具有延伸穿过套管绝缘体(17)的高压导体(15)。在壳体(12)上还设置有电缆连接件(9)，以便连接高压电缆(8)。在壳体(12)中，由绝缘液体包围的连接导体(14)在电缆连接件(9)与高压套管(16)的高压导体(15)之间建立直接的电气连接。因此按照本发明，高压套管不再是插在填充有油的箱体中，而是通过电缆与所述箱体中的绕组连接的移动式装置的部分。

Description

移动式变压器套管连接件

本发明涉及一种用于将电气设备连接到高压电网上的装置。

本发明还涉及一种用于连接到高压电网上的电气设备，其具有箱体，在所述箱体中布置有能被磁化的芯和至少区段性地包围所述芯的绕组。所述箱体填充有绝缘流体。

设计用于连接到高压电网上的电气设备、例如变压器或者扼流圈通常具有高压套管，所述高压套管固定地安装在填充有绝缘流体的箱体上。高压套管的伸入箱体的油腔中的插入端部与电气设备的绕组相连，而高压套管的背离箱体的露天连接件用于连接空气绝缘的高压线路。因为电气设备的箱体处于地电势，所以被加载高压的露天连接件必须与箱体保持足够的距离，以避免电压击穿。出于此原因，根据相应的运行电压设计高压套管的尺寸，因此在更高的电压中，高压套管在箱体上的安装和固持较耗费地实现。尤其是由箱体和高压套管构成的组合是占据空间的，因此并不是每个安装地点均可以考虑用于这种变压器。此外，越来越多地在定位高压套管的露天连接件时要求灵活性。然而，由于高压套管与箱体之间的刚性连接，并不能产生这种灵活性。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种将本文开头所述类型的电气设备快速、灵活并且成本低廉地连接到高压电网上的可能性。

该技术问题按本发明通过上述类型的装置解决，所述装置具有壳体，所述壳体填充有绝缘流体，所述装置具有能够固定在壳体上的高压套管，所述高压套管具有延伸穿过套管绝缘体的高压导体，所述装置具有设置在壳体上的用于连接高压电缆的电缆连接件和绝缘地保持在壳体中并且由绝缘液体包围的连接导体，所述连接导体将电缆连接件与高压套管的高压导体直接连接。

由本文开头所述的电气设备出发，本发明通过以下方式解决所述技术问题，即至少一个绕组与这种装置的电缆连接件电气连接。

按照本发明提供一种装置，其实现了例如空气绝缘的高压线路与绕组的连接，所述绕组布置在变压器或者扼流圈的箱体的油腔中。为了连接空气绝缘的高压导体，高压套管相宜地形成了露天连接件，其与高压套管的高压导体相连。高压导体延伸穿过沿纵向延伸的套管绝缘体，所述套管绝缘体在背离露天连接件的接触端部上直接贴靠连接导体或者在中间连接其它传导件的情况下与连接导体接触。高压套管在此固定在所述装置的壳体上。为此，高压套管具有例如法兰形状的固定区段，其在周向上包围套管绝缘体并且与所述套管绝缘体固定连接。高压套管以插入区段延伸到壳体中。

在本发明的范围中，高压套管的高压导体与所述装置的电缆连接件直接连接。因此按照本发明的装置不同于变压器或者扼流圈。在本发明的范围中，通过短语“直接连接”表示套管的高压导体与电缆连接件、即连接导体之间的电流路径不具有感应式构件，如绕组或者类似构件。在本发明的范围内，连接导体是简单的导体连接件，其在不中间连接感应式部件的情况下将套管导体与电缆连接件相连。因此，连接导体是低电感的导体连接件。

连接导体相宜地紧凑地设计并且可以有利地与高压套管在机械上固定相连或者与套管插座在机械上固定相连。因此，连接导体在处于地电势的壳体中的单独的绝缘固持成为多余的。由此进一步降低了按照本发明的装置的成本。电缆连接件实现了连接导体的附加或者备选的固持。电缆连接件同样固定安装在壳体上，其中，电缆连接件优选在中间连接绝缘区段的情况下朝连接导体延伸并且因此提供了连接导体在壳体上的机械固持。

连接导体有利地在屏蔽电极内部延伸。周向闭合的屏蔽电极花冠状地、环形地或者管状地包围连接导体。屏蔽电极用于降低(Absteuerung)较高的电场强度并且与连接导体处于相同的电势。

所述电缆连接件有利地设计为电缆插座。所述电缆插座例如具有设置在壳体上的法兰区段，其中，由固体绝缘材料构成的插座区段朝向金属的接触端部延伸。金属的接触端部与连接导体固定连接。如果电缆以形状互补地设计的插入区段插入电缆插座中，则电缆内部导体接触金属的接触件并且因此接触连接导体。将电缆连接件设计为电缆插座简化并且加速了按照本发明的装置与电气设备、例如变压器或者扼流圈的安装或者连接。

所述高压套管有利地通过套管插座与连接导体电气连接。按照这种按本发明的变型方案，设有套管插座，其中，套管插座有利地具有用于固定在壳体上的固定区段。此外，套管插座具有空心的容纳区段，所述容纳区段由不导电的绝缘材料构成，其在固定位置中延伸到壳体内，其中，在容纳区段的封闭并且逐渐变细的端部区域中布置有金属的接触部件，其延伸穿过容纳区段的绝缘材料或者朝向封闭的端部区域延长容纳区段。按照本发明的这种实施形式，每个套管插座大约在实现高压套管的插入区段的引入的壳体壁的高度上具有敞开的端部。容纳区段沿插入方向从套管插座的固定区段延伸到壳体的内部，其中，容纳区段由绝缘材料制成，其提供了在运行中处于高压电势的接触件与即使在运行中也处于地电势的壳体之间的必要耐压强度。

为了提供必要的耐压强度，容纳区段和高压套管的插入区段彼此形状互补地设计，因此基于高压套管的自重将插入区段固定地压靠在容纳区段的内壁上，以便以此方式避免高压套管与套管插座之间的电压峰值。按照这种扩展设计，套管插座的通过容纳区段和固定区段与壳体固定连接的接触部件与连接导体机械地和电气地连接，因此连接导体通过套管插座与壳体机械连接。在本发明的范围内，附加的机械固持可以通过电缆插座以类似的方式方法实现。

所述壳体有利地支撑在滚轮上。由于将壳体布置在滚轮上，所以提供了移动式的装置，所述装置本身在装配了通常较重的高压套管之后能够被轻易地和简单地移动。以此方式使得电气设备的装配更容易，因为所述装配能够更快和成本更低地进行。

所述绝缘流体有利地是矿物油、植物油、酯油、合成油或者保护气体。然而在本发明的范围内，绝缘流体原则上是任意的。

高压套管相宜地具有用于在运行时降低电场强度的屏蔽区段。

因为按照本发明的电气设备的至少一个绕组与以上详细示出的装置的电缆连接件相连，所以在本发明的范围内不需要为箱体配备一个或者甚至多个占据空间的高压套管。这实现了按照本发明的电气设备的快速和可变的装配和投入运行，所述电气设备例如设计为变压器或者扼流圈。

按照一种与之相关地相宜的扩展设计，电气设备构成设备电缆连接件，其中，所述装置的电缆连接件通过电缆与设备电缆连接件相连。借助该电缆连接，能够以简单的方式方法将与电气设备相比较轻的装置移动到允许实现特别简单的电网连接的部位上。

按照本发明的电气设备有利地具有多个绕组，所述绕组分别与按照本发明的装置相连。如果电气设备例如是变压器，则所有高压绕组可以与按照本发明的装置相连。与低压绕组相连的套管通常更紧凑并且因此可以直接固定在箱体上。当然也可行的是，每个低压绕组与按照本发明的装置连接。如果按照本发明的电气设备设计为扼流圈，则每个绕组相宜地与按照本发明的装置相连。

本发明的其它相宜的设计方案和优点是参照附图对本发明的实施例的以下说明的主题，其中，相同的附图标记表示作用相同的构件并且其中：

图1以侧视图示意性地示出按照本发明的装置的实施例以及按照本发明的电气设备的实施例并且

图2以俯视图示意性地说明按照图1的装置和电气设备。

图1示出按照本发明的装置1的实施例以及按照本发明的电气设备2的实施例。电气设备2在图1和2中设计为变压器并且包括箱体3，在附图中未显示的绕组和能被磁化的芯布置在所述箱体中。所述芯由钢板组成并且形成被低压绕组和高压绕组包围的柱。所述柱通过上部和下部的轭架相互连接。为了使绕组绝缘和冷却，箱体3填充有绝缘流体、例如矿物油或者酯油，其中，在箱体3上方布置有膨胀容器4，所述膨胀容器与箱体的内部相连，因此由于温度引起的绝缘流体的体积波动能够由膨胀容器4可靠地承受。

为了改善冷却，箱体配备有在附图中未显示的散热片。此外在本发明的范围内可行的是，通过同样未在附图中示出的冷却装置主动地或者被动地循环绝缘流体。

电气设备2还具有设备电缆连接件5，其布置在箱体3的盖板6上方并且形成穹顶状的壳体7。与高压绕组相连的绕组连接线从内部延伸到穹顶状的壳体7中，绕组连接线在该处与电缆8的引入区段连接。设备电缆连接件5用于将电缆8的被绝缘的内部导体与变压器2的绕组之一连接。电缆8从设备电缆连接件5向插入端部9延伸，所述插入端部引入所述装置1的电缆插座10中。电缆插座10通过电缆固定区段11机械地固定在装置1的壳体12上。由绝缘材料构成的电缆引入区段27从电缆固定区段11向电缆端部触头13延伸，所述电缆端部触头通过在屏蔽电极14内部延伸的导电的连接导体28与高压套管16的高压导体15连接，其中，高压导体15延伸穿过不导电的套管绝缘体17。套管绝缘体17由设计为环形的固定区段18包围，所述固定区段形成法兰19，固定区段18并且因此整个高压套管16通过所述法兰19固定地装配在壳体12上。

中空的壳体12具有在此呈箱形的下部结构，圆柱形的套管加装件20连接在所述下部结构上。然而，壳体的设计方案在本发明的范围内原则上是任意的。此外在本实施例中，可以看到用于降低在电气设备2运行时产生的电场强度的可选的屏蔽环21。高压套管16在背离壳体12的端部上具有露天接头22，所述露天接头设置用于连接空气绝缘的高压导体。所述装置1的壳体12填充有绝缘流体，例如矿物油、酯油、植物油或者类似流体，所述绝缘流体在处于地电势的壳体12与在运行中被加载高压的构件之间进行必要的绝缘，所述被加载高压的构件例如是露天接头22、高压导体15、连接导体28、屏蔽电极、触头件13和电缆8的内部导体。

壳体12还支撑在滚轮车23上，所述滚轮车具有在地面24上滚动的滚轮25。因此，整个装置1通过滚轮25支撑在地面24上并且因此可以被轻易地推移。由于装置1与箱体3之间的电缆连接，只需要保持在露天接头22与处于地电势的部件之间的最小距离。电缆8相宜地由内部导体组成，所述内部导体由电绝缘的固体包覆。

为了使装配更容易，壳体12配设有安装孔26，所述安装孔在需要时可以打开，以提供进入壳体12内部的入口。

图2以俯视图示出按照图1的装置1和电气设备2。可以看出变压器2设计为三相的并且具有三个电缆连接件5，其中，引入套管电缆连接件5中的电缆8分别与变压器2的绕组电气连接。

针对每个套管电缆连接件5设置有一个装置1。因此，所述装置1和按照本发明的电气设备2能够被简单地运输并且在现场快速地安装。

Claims (10)

1.一种用于将电气设备(2)连接到高压电网上的装置(1)，具有

-壳体(12)，所述壳体填充有绝缘流体，

-能够固定在壳体(12)上的高压套管(16)，所述高压套管具有延伸穿过套管绝缘体(17)的高压导体(15)，

-设置在壳体(12)上的用于连接高压电缆(8)的电缆连接件(9)和

-绝缘地保持在壳体(12)中并且由绝缘液体包围的连接导体(14)，所述连接导体将电缆连接件(9)与高压套管(16)的高压导体(15)直接连接。

2.按权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述电缆连接件(9)设计为电缆插座(27)。

3.按前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述高压套管(16)通过套管插座与连接导体(14)电气连接。

4.按前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述壳体(12)支撑在滚轮(25)上。

5.按前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述绝缘流体是矿物油、植物油、酯油、合成油或者保护气体。

6.按前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述连接导体至少区段性地在屏蔽电极内部延伸。

7.按前述权利要求之一所述的装置(1)，其特征在于，所述壳体与膨胀容器连接。

8.一种用于连接到高压电网上的电气设备(2)，具有箱体(3)，在所述箱体中布置有能被磁化的芯和至少一个至少区段性地包围所述芯的绕组，其中，所述箱体(3)填充有绝缘流体，

其特征在于，至少一个绕组与按前述权利要求之一所述的装置(1)的电缆连接件(9)电气连接。

9.按权利要求8所述的电气设备(12)，其特征在于，在所述箱体(3)上设计有设备电缆连接件(5)，其中，所述装置(1)的电缆连接件(9)通过电缆(8)与所述设备电缆连接件(5)连接。

10.按权利要求8或9所述的电气设备(2)，其特征在于，多个绕组分别与按前述权利要求之一所述的装置(1)连接。