CN220232869U - 具有可插接的高压套管和用于容纳高压套管的设备连接件的电气设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电气设备，该电气设备具有壳体和设备连接件，该设备连接件用于容纳和接触能够插接的高压套管。本实用新型的特征在于，设备连接件包括用于容纳高压套管的弹性容纳体。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电气设备，该电气设备具有壳体和设备连接件，该壳体以合适的方式液密地或者说油密地设计，该设备连接件用于容纳和接触可插接的高压套管。
背景技术
从WO 2019/011426 A1中已知这样的设备。已知的设备是变压器，其壳体液密地设计并且填充有电绝缘的变压器油。设备连接件形成高压套管和变压器绕组之间的接口，该变压器绕组布置在变压器壳体中。
可插接的高压套管包括内导体，该内导体在高压套管的高压接头和插接部段之间沿纵向方向延伸，其中，插接部段被设计为用于将高压套管插入到设备连接件中。高压套管还包括包围内导体的绝缘体。在此，高压套管的任务是将在电气设备运行中处于高压电势的内导体与处于地电势的环境(例如变压器壳体的壁)绝缘。为此，内导体引导穿过绝缘体。
高压套管的插接部段和设备连接件分别被设计为，使得可以在高压套管的内导体与设备连接件之间建立起可靠的电接触。同时，在设备连接件和插接部段之间的接触面处的连接被充分地介电加强，从而使得能够在高电压水平下运行。
已知设备的设备连接件借助固定部段固定在壳体处，由非导电绝缘材料制成的中空容纳体从该固定部段延伸到壳体中，其中，在封闭的、逐渐变细的端部区域处布置有金属接触件，该金属接触件延伸穿过容纳部段的绝缘材料或者将该绝缘材料延长至封闭的端部区域。设备连接件大约在变压器壳体的壳体盖的高度上具有开放端，该开放端能够实现插入高压套管的插接部段。容纳体从设备连接件的固定部段延伸到壳体的内部中，其中，容纳体由绝缘材料制成，该绝缘材料提供在运行中处于高压电势的接触件与处于地电势的变压器壳体之间的必要的绝缘。为了在此提供必要的介电强度，容纳体和插接部段彼此形状互补地设计，使得插接部段借助高压套管的自重牢固地压靠在容纳部段的内壁上，以便以这种方式确保高压套管与设备连接件之间的足够的电气介电强度。通过将高压套管插入到设备连接件中，高压套管的内导体贴靠在接触件处，使得高压套管的高压接头通过绕组连接导线与变压器绕组连接。
这类的电气设备可能在其运行中出现故障情况，这尤其可能导致在高压套管的插接部段区域中的电飞弧。在这样的故障情况中，可能在设备连接件中出现电弧。在此，可能产生热气体(燃烧气体)，该热气体在设备连接件中发展出高气压。出现的高气压(也与电弧结合地)可能导致尤其设备连接件的损坏，或者甚至导致设备连接件由于爆裂而被破坏。为了将这种损坏的风险最小化，设备连接件通常由尺寸合适的刚性浇铸树脂体或者说由坚固的复合材料制成。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提出一种尽可能可靠的、开篇提及的设备。
根据本实用新型，上述技术问题通过这类的电气设备以如下方式来解决，即，设备连接件包括用于容纳高压套管的弹性容纳体。容纳体以合适的方式设计为索环(Tülle)的形式。因此，作为设备连接件的机械上刚性的容纳体的替代，该机械上刚性的容纳体通过其坚固的设计实现了抗压强度，应当使用弹性体。设备连接件的容纳体尤其被弹性地设计，该容纳体在气压下允许变形或者说可以(至少略微地)扩大其体积。同时，设备连接件保持其作为壳体或壁的液密的(尤其油密的)封闭件的功能，设备连接件固定在该壳体或壁处。根据本实用新型的设备的优点是，在上面描述的故障情况下，设备连接件爆裂或破裂的风险被最小化。由此也有利地防止设备连接件的爆裂后的部分进入到(在竖直布置的情况下相应地落入到)变压器壳体的内部空间中并进一步损坏该内部空间。因此，有利地提高了整个设备的可靠性。由于容纳部段的柔性设计，可以在设备连接件的容纳体和高压套管的插接部段之间实现特别紧密的并且因此可靠的面连接(插接部段和容纳体为此形状互补地设计)。可以有利地省去在容纳体和插接部段之间的附加地密封的中间层。
容纳体优选地包括柔性聚合物、优选硅酮。柔性聚合物和尤其硅酮具有足够的变形能力，并且在相应的设计和成型的情况下还允许设备连接件的液密或油密的封闭。例如，厚度为2cm至5cm的容纳体被证明是特别合适的。
根据本实用新型的一种实施方式，容纳体是硅酮索环，其中嵌入了抗撕裂纤维(例如以加强结构形式的芳纶纤维)或长丝(成型为加强结构的芳纶长丝、织物长丝和/或玻璃长丝)和/或刚性的塑料套筒作为加强结构。这有利地确保了设备连接件的机械强度的提高。此外，容纳体的可变形性可以通过加强结构的形状和尺寸调节或在制造中确定。当设备连接件中存在气压时，加强结构逐渐地抵抗膨胀。
设备连接件优选地包括压环，容纳体借助该压环液密地、尤其油密地固定在壳体处。在此，在壳体处的固定可以借助螺纹连接实现。压环可以借助(自)硫化的方式与容纳体连接。以这种方式，可以实现设备连接件和壳体的机械上特别牢固的连接。借助压环可以在设备连接件和高压套管的固定法兰之间建立机械连接。
高压套管合适地包括内导体和绝缘体，该内导体在高压套管的高压接头和插接部段之间沿纵向方向延伸，其中，插接部段被设计为用于将高压套管插入到设备连接件中，以及该绝缘体包围内导体。
关于设备连接件中的可靠电连接，设备连接件以合适的方式包括与容纳体连接的接触件，其中，该接触件与高压套管的内导体电连接。
接触件合适地通过在壳体内延伸的绕组连接导线与绕组、尤其变压器绕组连接。
绝缘体可以有利地包括通过绝缘层彼此分开的、进行场控制的控制插件(Steuereinlage)。控制插件允许可靠的场控制，由此改善高压套管的介电特性。控制插件例如可以由诸如铝箔的金属箔形成。绝缘层例如可以由纸或合成塑料制成。在此，控制插件可以同心地围绕内导体地布置并且可以延伸到高压套管的插接部段中。绝缘体优选地包括硬化树脂。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例进一步阐述本实用新型。
图1以示意图示出了根据本实用新型的电气设备的实施例。
具体实施方式
在图1中示出了电气设备1，该电气设备是高压变压器。设备1填充有绝缘油并且包括壳体2，该壳体至少部分地以油密的方式包围变压器绕组3。
设备1还包括用于容纳可插接的高压套管5的设备连接件4，该高压套管的插接部分6在图1中明确地示出。
高压套管5具有内导体7，该内导体引导穿过绝缘体8。绝缘体8包括控制插件，该控制插件布置在绝缘体8的区域中，该区域的空间边界通过边界线9指示。此外，绝缘体8包括具有绕制纸层的树脂体。
设备连接件4包括金属环或法兰环10、容纳体11以及接触件12。金属环10自硫化到容纳体11处并且借助螺纹连接13、14将设备连接件4与壳体2至少油密地连接。接触件12用于在内导体7和变压器绕组3之间建立可靠的电连接。
容纳体11被设计为与高压套管5的插接部段6形状互补，使得当高压套管5被插入到设备连接件4或者说容纳体11中时，插接部段6无缝地贴靠在容纳体11的内表面15上。容纳体11包括由硅酮制成的索环16。加强结构17嵌入到索环16中。加强结构17通过由芳纶材料制成的长丝形成。加强结构降低了容纳体11的柔韧性或延展性，同时提高了其机械稳定性。
Claims (8)
1.一种电气设备(1)，所述电气设备具有壳体(2)和设备连接件(4)，所述设备连接件用于容纳和接触能够插接的高压套管(5)，
其特征在于，所述设备连接件(4)包括用于容纳所述高压套管(5)的弹性容纳体(11)，
其中，所述容纳体(11)是硅酮索环，其中嵌入了抗撕裂纤维、长丝和/或刚性的塑料套筒。
2.根据权利要求1所述的电气设备(1)，其特征在于，所述设备连接件(4)包括金属环(10)，所述容纳体(11)借助所述金属环油密地固定在所述壳体(2)处。
3.根据权利要求1或2所述的电气设备(1)，其特征在于，所述高压套管包括
-内导体(7)，所述内导体在所述高压套管(5)的高压接头和插接部段(6)之间沿纵向方向延伸，其中，所述插接部段(6)被设计为用于将所述高压套管插入到所述设备连接件(4)中，以及
-绝缘体(8)，所述绝缘体包围所述内导体(7)。
4.根据权利要求1或2所述的电气设备(1)，其特征在于，所述设备连接件(6)包括与所述容纳体(11)连接的接触件(12)，其中，所述接触件(12)与所述高压套管(5)的内导体(7)电连接。
5.根据权利要求4所述的电气设备(1)，其特征在于，所述接触件(12)通过在所述壳体内延伸的绕组连接导线(3)与绕组连接。
6.根据权利要求1或2所述的电气设备(1)，其特征在于，所述绝缘体(8)包括进行场控制的控制插件(9)，所述控制插件通过绝缘层(10a，b)彼此分开。
7.根据权利要求6所述的电气设备(1)，其特征在于，所述控制插件(9)同心地围绕所述内导体(7)地布置并且延伸到所述插接部段(6)中。
8.根据权利要求1或2所述的电气设备(1)，其特征在于，所述绝缘体(8)包括硬化树脂。
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