CN115280434A - 套管 - Google Patents

Abstract

一种用于气体绝缘开关设备的套管具有电导体和涂覆电极，该电导体具有纵向轴线并且嵌入绝缘材料中，该涂覆电极与导体同轴地间隔布置并且由多个区段形成。

Description

套管

技术领域

本发明涉及一种用于液体绝缘、气体绝缘或固体绝缘开关设备，特别是中压技术开关设备的套管，其中套管具有电导体和涂覆电极，该电导体具有纵向轴线并且嵌入涂覆导体的绝缘材料中，涂覆电极与导体同轴布置并与导体间隔开并具有第一端和第二端，所述涂覆电极设置有至少一个电端子。

背景技术

这种套管在现有技术中通常是已知的并且用于以绝缘方式将电导体从充满气体的空间向外引导。

图1示出了这种已知的套管10，其具有带有纵向轴线X的电导体12，其中导体12嵌入涂覆导体的绝缘材料14中。与导体12同轴且与导体12间隔布置的涂覆电极16同样嵌入绝缘材料中，并具有第一端18和第二端20，其中两端不从绝缘材料突出。在所示的现有技术中，涂覆电极16配置为嵌入绝缘材料中的中空圆柱体，并设置有从绝缘材料14引出的两个电端子22和24，以便例如通过连接到地电位实现电位控制。

电流测量通常将环形变压器插入这样的套管上，但这会导致成本增加。此外，已知直接使用涂覆电极来测量电流或电压。然而，这里出现的问题是，随着涂覆电极的长度增加，其电容增加，但最大允许电容和电流由法规设定，因此如果超过一定长度，则无法使用涂覆电极测量物理量。

发明内容

本发明的目的是进一步开发一种根据权利要求1的前序部分的套管，使得可以在低制造成本的情况下借助涂覆电极直接测量物理量。

该目的由权利要求1的特征实现，特别是涂覆电极具有沿轴向方向，即沿纵向轴线方向，从第一端延伸到第二端的至少两个中断部，由此形成至少两个区段，它们彼此电绝缘并且分别设有至少一个电端子。

使用根据本发明的解决方案，仍然可以实现期望的场控制。然而，涂覆电极的两个区段的电容根据区段的数量而减小。例如，如果存在两个区段，则与具有相同长度的无中断部的涂覆电极相比，每个区段的电容减半。以这种方式，用于不同物理量例如电压、温度的测量装置或者用于测量局部放电的测量装置可以连接到彼此电绝缘的区段的电端子。

根据本发明的套管——特别是与具有向外施加到绝缘材料的金属化的套管相比——可以非常便宜地制造并且由于连接电测量装置的可能性增加而可以以多种方式使用。

在说明书、附图和从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。

根据第一有利实施例，两个区段可以形成为半壳，由此产生对称设计和至少两个不同测量装置的连接。

此外，如果至少一个中断部沿直线延伸，则是有利的，这降低了制造成本并实现了均匀的电位分布。

然而，中断部不必对称地或直线地延伸。相反，如果至少一个中断部以弯曲方式延伸或以螺旋方式旋转地延伸，这也是有利的。在中断部的区域中，这两个区段总是嵌入绝缘材料中并且通过绝缘材料彼此绝缘。然而，如果至少两个区段沿着中断部相互重叠(由绝缘材料绝缘)，则可能是有利的。同样，沿中断部的两个区段的卷边可能是有利的。如果两个区段以钝的方式邻接(但间隔开)，这也是有利的。

为了实现特别均匀的比率，如果所有区段的护套表面的尺寸相同，则可能是有利的。

另一方面，如果各个区段具有不同的尺寸，即不同的护套表面，也可能是有利的，因为由此可以实现不同尺寸的电容。因此，例如，可以提供在240°上延伸的区段并且提供在大约120°上延伸的第二区段。替代地，也可以进行划分，其中提供在180°上延伸的一个区段并且另外两个区段分别在90°上延伸。

根据另一有利实施例，除了电端子之外，区段嵌入绝缘材料中。

附图说明

下面将参考有利的实施例和附图仅通过示例的方式描述本发明。附图中：

图1是根据现有技术的套管的横截面；

图2至图4是涂覆电极的不同实施例；

图5a)至c)是中断部的区域中的两个区段的不同实施例；

图6是穿过具有图2的涂覆电极的套管的横截面；和

图7是穿过具有图4的涂覆电极的套管的横截面。

具体实施方式

图2示出了具有第一端18和第二端20的涂覆电极30的第一实施例，其中涂覆电极在第一端18和第二端20之间具有两个连续的中断部32和34，由此，在所示该实施例中，涂覆电极在纵向方向X上可以说是分开的，因此形成了两个区段A和B，它们完全嵌入绝缘材料中，通过绝缘材料彼此电绝缘，并且每个具有电端子22和24。在图2所示的实施例中，两个区段A和B各自形成为半壳，其中每个半壳具有中空圆柱形半圆柱体的形状。相应地，两个中断部32和34对称地并且在直线上延伸，其中两个区段在中断部区域中的间距在每种情况下都是相同的。

图3显示了涂覆电极40的另一个实施例，其中总共提供了三个区段A、B和C，在每个区段之间延伸有中断部32、34和36，其中所有中断部在纵向方向X上从第一端18延伸到涂覆电极40的第二端20。在该实施例中，三个区段因此设置有三个中断部，其中中断部的维持通过将区段嵌入绝缘材料中来确保。

图4示出了具有由两个中断部32'和34'形成的两个区段A和B的涂覆电极50的另一个实施例，所述中断部32'和34'以弯曲方式并且大致以螺旋方式延伸。在此，每个区段A和B也分别设有一个电端子22和24。

图5显示了区段如何在中断部区域中形成的不同可能性。例如，在图5a)中，示出了两个区段A和B的对接接头，例如在图2、3和4的实施例中实现的。或者，相邻的区段A和B也可以在中断部区域上向外卷起或向外拱起，如图5b)所示。替代地或附加地，例如根据图5c)的实施例，可以考虑两个区段A和B的重叠设计。

涂覆电极或区段可以以通常已知的方式由金属丝网制成并且可以在第一和/或第二端18、20的区域中向外弯曲或拱起。

可替代地，可以将涂覆电极设计为柔性电路板，例如塑料膜，其中不同的区段被施加为平面表面或在绝缘载体材料上设置有中断部的表面。

或者，涂覆电极的区段也可以由导电或半导电塑料形成，例如通过添加石墨。

图6显示了穿过具有图2的涂覆电极30的套管11的纵向截面，其中，该套管沿图2的线VI-VI切割。套管11具有带有纵向轴线X的电导体12，其中导体12嵌入在覆盖导体的绝缘材料14中。与导体12同轴布置且与导体12间隔开布置的图2的涂覆电极30同样嵌入绝缘材料中并具有第一端18和第二端20，其中两端不从绝缘材料突出。涂覆电极30设置有从绝缘材料14引出的两个电端子22和24，以便例如能够通过分别连接到一个测量装置来测量不同的物理量。这是可能的，因为涂覆电极30的区段A和B嵌入绝缘材料中并且是电隔离的。

图7示出了通过具有图4的涂覆电极30的另一套管13的纵向截面，其中该套管沿图4的线VII-VII切割。套管13具有带有纵向轴线轴线X的电导体12，其中导体12嵌入涂覆导体的绝缘材料14中。图4的与导体12同轴布置且与导体12间隔开的涂层电极30同样嵌入绝缘材料中并具有第一端18和第二端20，其中两端不从绝缘材料突出。涂覆电极50具有两个电端子22和24，它们在图7中不可见并且从绝缘材料14中引出，以便例如能够通过分别连接到一个测量装置来测量不同的物理量。这是可能的，因为涂覆电极50的区段A和B嵌入绝缘材料中并且是电隔离的。如图7所示，涂覆电极50设置有两个中断部32'和34'。

根据本发明的涂覆电极可以在例如至少对应于导体12的直径的长度上沿轴向方向延伸。涂覆电极的轴向长度尤其可以是导体的直径的两倍、三倍或六倍或七倍。

Claims (11)

1.一种用于开关设备、尤其是中压技术的开关设备的套管(10、11、13)，包括：

电导体(12)，其具有纵向轴线(X)并且嵌入涂覆导体(12)的绝缘材料(14)中；以及涂覆电极，与导体(12)同轴并且间隔开布置，并且具有第一端(18)和第二端(20)，所述涂覆电极同样嵌入绝缘材料中并设置有至少一个电端子(22、24)，

其特征在于，涂覆电极(30、40、50)具有沿轴向方向从第一端(18)延伸直到第二端(20)的至少两个中断部(32、34、36；32'、34')，由此形成至少两个区段(A、B、C)，该至少两个区段彼此电绝缘并且分别设置有至少一个电端子(22、24、26)。

2.根据权利要求1所述的套管，其特征在于，两个片段(A，B)形成为半壳。

3.根据权利要求1或2所述的套管，其特征在于，至少一个中断部(32、34、36)，特别是所有中断部，以直线延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，涂覆电极(30、40、50)配置为柔性电路板，其中区段(A、B、C)布置为绝缘载体材料上的导体路径。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的套管，其特征在于，区段(A、B、C)由导电塑料或半导体塑料形成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，至少一个中断部(32'、34')以弯曲方式延伸并且尤其以螺旋方式延伸。

7.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，至少两个区段(A，B)沿中断部重叠。

8.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，至少两个相邻的区段(A，B)沿中断部设置有向外拱起的卷边部分。

9.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，区段(A，B)在轴向方向上在至少对应于导体(12)的直径的长度上延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，两个区段(A、B、C)的护套表面的尺寸不同。

11.根据前述权利要求中任一项所述的套管，其特征在于，分别将用于测量不同物理量的一个测量装置连接到端子(22-26)。

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