DE102014201861A1 - Elektrodenanordnung - Google Patents

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Abstract

Eine Elektrodenanordnung weist eine feldbeeinflussende Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) auf. Die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) ist mit einer Elektrodenwandung ausgestattet, wobei die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch (9) aufweist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung aufweisend eine feldbeeinflussende Elektrode mit einer Elektrodenwandung.
  • Eine derartige Elektrodenanordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift US 2011/0132632 A1 bekannt. Die dortige Elektrodenanordnung weist eine Elektrode auf, welche kreisringförmig ausgestaltet ist. Eine Elektrodenwandung der feldbeeinflussenden Elektrode ist durch einen massiven Draht gebildet. Vorliegend ist die Elektrode in einem Isolierkörper eingebettet. Neben einer gezeigten Ausführung der Elektrode als geschlossener Kreisring ist eine Ausführung der Elektrode als Abschnitt eines Ringes beschrieben.
  • Aufgrund der massiven Ausgestaltung der Elektrode mit einem kreisringförmigen Verlauf besteht insbesondere bei auftretenden Temperaturschwankungen die Gefahr einer Dimensionsänderung der Elektrode. Insbesondere bei dem vorgeschlagenen Einbetten in einen Isolierkörper kann es an den Kontaktierungsstellen zwischen Elektrode und Isolierkörper zu Spaltbildungen auf Grund unterschiedlicher Materialien kommen. Mögliche Spaltbildungen sind geeignet, die dielektrische Stabilität der Elektrodenanordnung nachteilig zu beeinflussen.
  • Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art derart auszubilden, deren Neigung zu temperaturabhängigen Dimensionsänderungen reduziert ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch aufweist.
  • Eine Elektrode ist eine Vorrichtung, welche einer Steuerung eines elektrischen Feldes dient. Durch eine Elektrode kann eine Verteilung eines elektrischen Feldes beeinflusst werden. So kann auf Grund der Formgebung der Elektrode beispielsweise eine Homogenisierung eines elektrischen Feldes erfolgen. Die Elektrode kann dazu eine entsprechende Elektrodenwandung aufweisen, welche eine Elektrodenoberfläche aufweist. Die Elektrodenwandung bestimmt das feldbeeinflussende Verhalten der Elektrode. Die Elektrode sollte zumindest teilweise, insbesondere im Bereich der Elektrodenwandung, elektrisch leitfähig ausgebildet sein. Die Elektrodenwandung kann beispielsweise ein elektrisch leitendes Material wie beispielsweise ein Metall aufweisen. Die Elektrodenwandung selbst kann aus einem Metall geformt sein. Die Elektrodenwandung kann jedoch auch mit einem elektrisch leitfähigen Material versetzt sein oder beispielsweise einen elektrisch leitfähigen Abschnitt, z. B. eine Beschichtung, aufweisen. Innerhalb eines elektrischen Feldes positioniert, beeinflusst die Elektrode den Verlauf des elektrischen Feldes. So ist es beispielsweise möglich, im Wesentlichen inhomogene Feldverteilungen, die beispielsweise zu Feldstärkeüberhöhungen führen können, zu homogenisieren und Feldstärkespitzen abzubauen. Die Elektrode ist dabei beispielsweise innerhalb eines elektrisch isolierenden Mediums angeordnet. Dieses elektrisch isolierende Medium kann beispielsweise ein Fluid oder auch ein Feststoff sein. Das elektrisch isolierende Medium seinerseits weist im Vergleich zur Elektrode eine geringere, bevorzugt eine zu vernachlässigende Beeinflussung eines elektrischen Feldes auf. Das Medium kann beispielsweise einen Durchbruch in der Elektrode überdecken bzw. diesen Durchbruch durchsetzen. Auch mit einem Durchbruch bleibt die Hüllkontur der Elektrode bzw. der Elektrodenwandung der Elektrodenanordnung an sich erhalten. Die den Durchbruch begrenzenden Bereiche der Elektrodenwandung weisen im Regelfall das gleiche elektrische Potential auf, so dass im Bereich des Durchbruches ein feldfreier Raum gebildet ist. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass der Durchbruch lediglich einen derartigen Querschnitt aufweist, dass die den Durchbruch begrenzende Elektrodenwandung eine ausreichende Stabilisierung des Durchbruches hinsichtlich seiner Feldfreiheit gewährleistet. Es können beispielsweise auch mehrere Durchbrüche in der Elektrodenwandung angeordnet sein. Durch die Nutzung eines Durchbruches bleibt die Hüllkontur der Elektrode/der Elektrodenwandung und damit ihre dielektrisch wirksame Kontur erhalten. In der Elektrode ergeben sich Bereiche, welche eine vergrößerte Elastizität aufweisen, so dass Wärmedehnungen vereinfacht ausgeglichen werden können. Die Hüllkontur kann beispielsweise durch ein Strebwerk aufrechterhalten werden, während eine Vielzahl von Durchbrüchen zwischen Streben des Strebwerkes liegen. Durch die Nutzung einer Elektrode, die beispielsweise nach Art eines Strebwerkes ausgeformt ist, können sich thermisch bedingte Dimensionsänderungen in der Struktur der Elektrode selbst kompensieren und gleichzeitig kann die Masse der Elektrode, und damit der Materialaufwand zur Ausbildung der Elektrode, reduziert werden. Vorteilhafterweise kann die Elektrode beispielsweise eine metallische Elektrode sein, welche aus einem Blech oder als Gusskörper geformt ist, wobei an geeigneten Positionen im Verlauf der Elektrodenwandung ein Durchbruch oder mehrere Durchbrüche angeordnet sind. Derartige Elektrodenanordnungen sind beispielsweise in druckfluidisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtungen einsetzbar. Druckfluidsolierte Elektroenergieübertragungseinrichtungen weisen zumindest einen Phasenleiter auf, welcher innerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet ist und gegenüber dem Kapselungsgehäuse beispielsweise über einen Isolierstoffkörper beabstandet positioniert sind. Die Distanz zwischen dem Phasenleiter und dem Kapselungsgehäuse dient der elektrischen Isolation des Phasenleiters. Die elektrische Isolation kann in diesem Bereich beispielsweise als Druckfluidisolation ausgeführt sein, beispielsweise kann ein Druckgas wie Schwefelhexafluorid oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder andere geeignete Gase bzw. Gasgemische zum Einsatz kommen. Diese Stoffe können auch in einem flüssigen Zustand vorkommen. Insbesondere im Übergangsbereich zwischen einer Fluidisolation und einer Feststoffisolation, welche bevorzugt der Positionierung und Beabstandung des Phasenleiters gegenüber dem Kapselungsgehäuse dient, ist eine Feldbeeinflussung von Vorteil. Beispielsweise kann eine Elektrode sich zumindest teilweise innerhalb einer Feststoffisolatoranordnung erstrecken, welche einer Positionierung eines Phasenleiters im Kapselungsgehäuse dient.
  • Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Durchbruch mit einem Material zumindest teilweise überdeckt ist, welches im Vergleich zur Elektrodenwandung ein elektrisches Feld abweichend beeinflusst.
  • Durch ein Überdecken des Durchbruches mit einem von der Elektrode abweichenden Material kann ein mechanischer Schutz bzw. eine mechanische Stabilisierung des Durchbruches und damit auch der den Durchbruch begrenzenden Elektrodenwandung erzielt werden. Beispielsweise kann die Überdeckung mittels eines Feststoffes vorgesehen sein, wobei der Feststoff beispielsweise elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, wohingegen die Elektrode bzw. die Elektrodenwandung eine gegenüber dem Isolierstoff erhöhte dielektrische Leitfähigkeit (zumindest in feldbeeinflussenden Bereichen) aufweist. Bevorzugt kann die Elektrode elektrisch leitend bzw. halbleitend beispielsweise in den Bereichen der Oberfläche der Elektrodenwandung ausgebildet sein, welche einer Beeinflussung eines elektrischen Feldes dienen. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass die Elektrode einen Tragkörper aufweist, welcher beispielsweise elektrisch isolierend wirkt und lediglich Oberflächenbereiche dieses Tragkörpers elektrisch leitend (beispielsweise durch eine Beschichtung) ausgeführt sind. Als den Durchbruch zumindest teilweise überdeckendes Material kann entsprechend ein Isolierwerkstoff, beispielsweise eine Feststoffisolation, gewählt werden. Als Feststoffisolation können beispielsweise organische Kunststoffe oder anorganische Stoffe genutzt werden. Als vorteilhaft haben sich insbesondere Isolierharze erwiesen, die eine gute elektrische Isolationsfestigkeit bei starker mechanischer Widerstandsfähigkeit aufweisen. Insbesondere bei einer Nutzung von vielen Durchbrüchen, welche die Hüllkontur der Elektrode durchsetzen, kann durch ein Überdecken der Durchbrüche eine Stabilisierung der Elektrode selbst vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, eine massearme Elektrode auszubilden, welche ihrerseits eine ausreichende Elastizität aufweist, wodurch die Anfälligkeit gegenüber thermischen Einflüssen reduziert wird. Das Material, welches den Durchbruch überdeckt, kann beispielsweise als Verbundmaterial ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Material einen Mix aus elektrisch leitfähigen und elektrisch isolierenden Komponenten oder auch eine Mischung verschiedener elektrisch isolierender Komponenten aufweisen.
  • Die notwendige Stabilität kann beispielsweise durch die Verwendung eines einen oder mehrere Durchbrüche zumindest teilweise überdeckenden Materials gewährleistet werden. Das Material kann dabei beispielsweise kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig mit der Elektrode verbunden sein, so dass über einen Ausbruch hinweg Kräfte innerhalb der Elektrodenwandung weitergeleitet und übertragen werden können. Das Material sollte einen Durchbruch überbrücken.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Material ein Dielektrikum ist.
  • Ein Dielektrikum ist ein schwach oder nicht leitendes Material/Materialkomposition, wie beispielsweise ein elektrisch isolierendes Material. Das heißt, das Material weist nur eine zu vernachlässigende dielektrische Beeinflussung eines elektrischen Feldes auf. Insbesondere im Vergleich zur dielektrischen Aktivität (dielektrische Leitfähigkeit) der Elektrode/der Elektrodenanordnung bzw. der dielektrisch aktiven Abschnitte der Elektrode (z. B. eine Oberfläche der Elektrodenwandung) ist das Material hinsichtlich der Beeinflussung eines elektrischen Feldes nahezu zu vernachlässigen. Das Material kann ein elektrisch isolierendes Material, beispielsweise ein Feststoff, sein. Es kann jedoch auch eine fluide, beispielsweise gasförmige, insbesondere eine zähfließende Masse sein. Durch die Nutzung eines dielektrisch inaktiven Materials kann die feldbeeinflussende Wirkung der Elektrode gewährleistet werden. Das Dielektrikum kann Teil einer Kondensatoranordnung, insbesondere eines kapazitiven Teilers sein.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Material den Durchbruch durchsetzt und zumindest Teile der Elektrodenwandung überdeckt.
  • Ein Durchsetzen des Durchbruchs mit dem Material ermöglicht es, den Durchbruch zu verschließen und zwischen den Bereichen der Elektrodenwandung, welche den Durchbruch begrenzen, eine insbesondere mechanisch koppelnde Brücke darzustellen. Weiterhin kann die Form des Durchbruches durch ein Eindringen des Materials in den Durchbruch stabilisiert werden. Dies führt zu einer zusätzlichen Versteifung der Elektrodenanordnung bei einer massereduzierten wärmedehnungsreduzierten Elektrode. Mittels eines Durchsetzens bzw. Überdeckens der Elektrodenwandung mit dem Material kann ein formschlüssiger Verbund zwischen Material und Elektrodenwandung erzielt werden, wobei insbesondere vorspringende Schultern hinter- bzw. umgriffen werden können, so dass auf Grund der sich einstellenden Formgebung des Materials insbesondere bei einem winkelsteifen Material ein Kraftübergang zwischen Material und Elektrodenwandung möglich ist. So ist zusätzlich einer Änderung der Ausdehnung der Elektrode auf Grund von thermischen Einwirkungen entgegengewirkt.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Elektrode zumindest teilweise, insbesondere vollständig in das Material eingebettet ist.
  • Ein Einbetten der Elektrode in das Material ist insbesondere von Vorteil, wenn die Elektrode mit weiteren funktionalen Baugruppen kombiniert werden soll. So kann die Elektrode beispielsweise in einen Feststoffisolator eingebettet werden, welcher beispielsweise der Positionierung eines Phasenleiters einer druckfluidisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtung dient. So ist es zum einen möglich, den zum Positionieren der Phasenleiter nötigen Feststoffisolator zur Aufnahme der Elektrode zu nutzen, wodurch die Elektrode eine feldbeeinflussende Wirkung im Bereich einer Stützung zwischen einem Phasenleiter und einem Kapselungsgehäuse wahrnimmt. Vorteilhaft kann die Elektrode dabei vollständig in dem Material eingebettet sein, so dass ein Zugang nur mittelbar ermöglicht ist, beispielsweise können entsprechende Halte- oder Positionierungsmittel oder Kontaktierungselemente der Elektrode aus dem Material hervorstehen, so dass noch ein mittelbarer Zugang zur Elektrode möglich ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Elektrode lediglich teilweise eingebettet ist, so dass zu der Elektrode auch ein direkter Zugang vorliegen kann und dort beispielsweise von einem fluiden Isoliermedium zumindest teilweise umspült ist. Durch eine zumindest teilweise Einbettung der Elektrode kann ein mechanischer Schutz für die Elektrode ausgebildet werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrodenwandung eine Gitterstruktur aufweist.
  • Durch die Verwendung einer Gitterstruktur kann sich eine Elektrodenwandung mit einer Vielzahl von Durchbrüchen ergeben, welche bevorzugt gleichmäßig verteilt in der Elektrodenwandung angeordnet sind. Zwischen den Durchbrüchen kann eine Elektrodenwandung erhalten bleiben, welche beispielsweise im Wesentlichen stabförmig bzw. strebenförmig ausgeformt ist. Die Formgebung der Durchbrüche in der Elektrodenwandung bzw. der Stabform/Strebenform kann dabei variieren. Beispielsweise kann die Gitterstruktur durch Verwendung eines Gewebes erzeugt werden, wobei zwischen einzelnen „Webfäden“ Durchbrüche angeordnet sind. Eine Gitterstruktur kann beispielsweise auch durch ein Verflechten, Verlöten, Verschweißen usw. von Stäben erfolgen. Eine Gitterstruktur kann beispielsweise auch durch eine Lochung eines Bleches oder ein Stanzen eines Bleches bewirkt werden. Bevorzugt kann die Elektrodenanordnung durch Verwendung eines so genannten Streckgitters mit einer Gitterstruktur ausgestattet werden. Dabei wird eine Platte (bevorzugt ein metallisches Blech) mit einer Perforation versehen.
  • Durch ein Dehnen/Stecken wird an den perforierten Stellen ein Durchbruch mit vergrößertem Querschnitt erzeugt. Die einzelnen Stäbe zwischen den Durchbrüchen verkanten dabei. Ein derartiges Streckgitter kann bevorzugt umgeformt werden, so dass Elektroden verschiedenster Formen ausbildbar sind. Unabhängig von der Art der Ausbildung der Gitterstruktur sollte die Elektrodenwandung bevorzugt eine Eigenstabilität aufweisen, das heißt, die Elektrodenwandung ist winkelstarr (selbsttragend) ausgeformt.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode, insbesondere die Elektrodenwandung, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen ringförmig ausgeformt ist.
  • Eine ringförmige Elektrode oder zumindest abschnittweise ringförmige Elektrode weist an sich eine dielektrisch günstige Form auf, da vorspringende Kanten vermieden sind. So ist es beispielsweise möglich, eine ringförmige Elektrode von einem Phasenleiter durchsetzen zu lassen, so dass ein beispielsweise von dem Phasenleiter ausgehendes elektrisches Feld homogenisiert wird. Der Phasenleiter kann so eine Ringöffnung der Elektrode passieren. Phasenleiter und Elektrode können bevorzugt koaxial ausgerichtet sein. Das vom Phasenleiter ausgehende elektrische Feld kann z. B. durch eine Aufladung des Phasenleiters (z. B. durch eine elektrische Spannung, die zum Leiten eines elektrischen Stromes am Phasenleiter angelegt wird) erfolgen. Durch die Elektrode kann so beispielsweise innerhalb einer Isolation ein gesteuerter Abbau des vom Phasenleiter ausgehenden hohen elektrischen Potentials zu dem den Phasenleiter umgebenden Bereich erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, die dielektrische Beanspruchung eines Isoliermaterials (Dielektrikum), beispielsweise innerhalb eines Stützisolators, zu vergleichmäßigen. Somit werden dielektrische Überbeanspruchungen an bestimmten Punkten vermieden.
  • Die Elektrode in ihrer Ringform kann dabei verschiedenartig profiliert sein. Beispielsweise kann es eine ringförmige Elektrode mit (hohl-)kreisförmigem Querschnitt geben. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Elektrode beispielsweise eine U-förmige Profilierung aufweist, so dass eine nutförmige Aufnahme geformt ist, welche beispielsweise am äußeren Umfang angeordnet ist. Diese nutförmige Aufnahme kann wiederum elektrisch leitend verschlossen sein, so dass eine im Wesentlichen hohle Elektrode gebildet ist. Durch eine U-förmige Profilierung kann die Masse bzw. das Volumen der Elektrode reduziert werden, so dass die Anfälligkeit gegenüber thermisch bedingten Volumenänderungen der Elektrode reduziert werden kann. Um auch eine Aufnahme/eine Ausnehmung der Elektrode dielektrisch zu schirmen, kann die Elektrode auch mehrteilig aufgebaut sein, wobei beispielsweise eine Nut durch einen Nutdeckel verschlossen werden kann, so dass wiederum ein dielektrisch geschirmter feldfreier Raum innerhalb der Elektrode entsteht.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode mit einem radial fortragenden Haltemittel ausgestattet ist.
  • Ein radial fortragendes Haltemittel kann die Elektrode beispielsweise abstützen und diese beispielsweise beabstandet zum Phasenleiter relativ zum Kapselungsgehäuse positionieren. Über das Haltemittel ist weiterhin beispielsweise ein Zuführen von Messleitungen oder Messsensoren oder ähnlichen Vorrichtungen zu der Elektrode ermöglicht. Insbesondere bei einem Einbetten der Elektrode in ein Material kann so während einer Fertigung eine Lagefestlegung der Elektrode, beispielsweise relativ zu einem Phasenleiter, erfolgen und nach einem Umguss und anschließendem Aushärten eines Materials eine definierte Relativlage im entstandenen Vergusskörper gewährleistet sein. Über das radial fortragende Haltemittel kann beispielsweise auch ein Potentialabgriff von bzw. eine Potentialbeaufschlagung der Elektrode erfolgen. Das Haltemittel kann dazu zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig ausgeführt sein, so dass eine Übertragung eines elektrischen Potentials der Elektrode möglich ist. Bei einem Vorsehen eines schwimmenden Potentials kann dieses beispielsweise am Haltemittel erfasst werden. Über das Haltemittel kann jedoch auch ein gezieltes Erden der Elektrode vorgenommen werden. Vorteilhafterweise sollte das Haltemittel bei einer im Wesentlichen ringförmigen Elektrode am äußeren Umfang der Elektrode angeordnet sein und von dort radial fortragen. Damit ist das Haltemittel bevorzugt außerhalb einer von einer Ringform umgriffenen Ringöffnung positioniert. Bei einer Zuordnung einer Elektrode zu einem Phasenleiter sollte das Haltemittel in einer von dem Phasenleiter abgewandten Zone der Elektrode mit der Elektrode verbunden sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode in einem geschirmten Abschnitt angeordnet ist.
  • Ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode sollte bevorzugt in einem dielektrisch geschirmten Abschnitt der Elektrode liegen. Das Haltemittel und die Elektrode können beispielsweise einstückig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere bei einer mehrteiligen Ausführung gestattet die Schirmung des Überganges zwischen Elektrode und Haltemittel eine relativ freie Auswahl der notwendigen Befestigungsmittel bzw. einzusetzenden Befestigungsverfahren. Beispielsweise kann das Haltemittel mit der Elektrode vergossen, stoffschlüssig, bzw. durch Kleben, Löten, kraftschlüssig, beispielsweise durch Schrauben oder Nieten oder auch formschlüssig, beispielsweise durch Rastungen oder Rastnasen verbunden sein. Der Übergang von Haltemittel und Elektrode sollte sich außerhalb des zentralen Bereiches einer ringförmigen Elektrode befinden. Bevorzugt sollte der Übergang am äußeren Umfang der Elektrode liegen. Dort kann beispielsweise eine Ausnehmung z. B. in Form einer Nut angeordnet sein, in welche das Haltemittel eintaucht und dort in dem geschirmten Bereich zwischen den Nutwangen bzw. am Nutboden befestigt sein.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Haltemittel zumindest teilweise aus einer Ummantelung der Elektrode mit dem Material hervorragt.
  • Insbesondere bei einer Ummantelung der Elektrode, zumindest teilweise oder vollständig, sollte das Haltemittel, zumindest teilweise, die Ummantelung queren, so dass über das Haltemittel ein mittelbarer Zugang zu der Elektrode gegeben ist. So ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, eine Potentialbeaufschlagung oder ein Potentialabgriff der Elektrode auch außerhalb des Materials zu bewerkstelligen. Weiterhin kann das Haltemittel auch dazu dienen, Messleitungen und ähnliches zu halten. Beispielsweise kann ein Kanal zur Verfügung gestellt werden, um Messleitungen oder ähnliches zu der Elektrode zu führen. Das Haltemittel kann eine Schnittstelle aufweisen, welche beispielsweise bündig in eine Oberfläche der Ummantelung eingelassen ist. So kann das Haltemitte aus dem Material hervorragen, ohne die Kontur der Elektrodenanordnung zu beeinflussen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode Teil eines kapazitiven Spannungsteilers ist.
  • Ein Phasenleiter dient der Führung eines elektrischen Stromes, welcher seinerseits durch ein elektrisches Potential getrieben ist. Das elektrische Potential ist dabei im Regelfalle verschieden von dem elektrischen Potential der Umgebung des Phasenleiters. Um den Phasenleiter gegenüber der Umgebung zu isolieren, sind beispielsweise fluide oder feste Isolierstoffe eingesetzt. Durch ein Anordnen einer Elektrode kann die Feldverteilung bzw. der Abbau der elektrischen Spannung innerhalb der elektrischen Isolation des Phasenleiters beeinflusst werden. So ist es beispielsweise möglich, die Elektrode als Teil eines Kondensators zu nutzen, welcher eine bestimmte Kapazität aufweist. Entsprechend ergibt sich ein kapazitiver Verschiebestrom von der Elektrode, welcher ein Maß für die Spannung ist, mit welcher ein Phasenleiter beaufschlagt ist. Somit ist es beispielsweise möglich, zumindest qualitative, insbesondere jedoch auch quantitative Aussagen über das elektrische Potential eines Phasenleiters zu liefern. Die Elektrode kann einer Feldbeeinflussung dienen, aber auch als Teil eines kapazitiven Spannungsteilers zum Erfassen einer elektrischen Spannung dienen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode eine dielektrisch geschirmte Aufnahme für ein Messmittel aufweist.
  • Eine Aufnahme für ein Messmittel kann beispielsweise dazu dienen, eine Sonde oder einen Sensor dielektrisch geschirmt in der Nähe eines Phasenleiters zu positionieren, um den Zustand des Phasenleiters zu detektieren. Beispielsweise kann durch das Messmittel ein elektrischer Strom, eine Temperatur oder auch eine elektrische Spannung usw. ermittelt werden. Vorteilhafterweise sollte das Messmittel jedoch einem Messen eines elektrischen Stromesflusses innerhalb des Phasenleiters dienen. So besteht die Möglichkeit, die Elektrode einerseits zum Ermitteln einer Spannung durch Nutzung in einem kapazitiven Spannungsteiler zu verwenden und andererseits einen elektrischen Strom, welcher im spannungsbeaufschlagten Phasenleiter fließt, zu messen. So kann ein so genannter Kombinationsmesswandler gebildet werden, der Strom und Spannung in/an einem Phasenleiter ermittelt. Als Messmittel kann beispielsweise eine Rogowskispule eingesetzt werden, welche beispielsweise in eine den Phasenleiter umgreifende Aufnahme eingelegt ist. Darüber hinaus können jedoch auch weitere Messmittel Einsatz finden. Die Aufnahme kann einer Schirmung des Messmittels dienen.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode im Bereich der Aufnahme liegt.
  • Die Aufnahme kann sich beispielsweise am äußeren Umfang radial um eine ringförmige Elektrode umlaufend erstrecken, so dass beispielsweise aus verschiedenen radialen Richtungen ein Zugang zu der Aufnahme möglich ist. Die Aufnahme kann dabei auch teilweise abgedeckt sein, um den Aufnahmeraum verbessert dielektrisch zu schirmen. Vorteilhafterweise kann der Übergang von einem Haltemittel zu der Elektrode ebenfalls in der Aufnahme positioniert sein. Dies bietet den Vorteil, dass ein Zugang zu der Aufnahme mit einem darin zu positionierenden Messmittel möglich ist, so dass z. B. Messleitungen des Messmittels von der Elektrode über das Haltemittel geleitet werden können. So kann das Haltemittel einer Positionierung der Elektrode selbst dienen. Das Haltemittel kann auch einer Positionierung von Messleitungen oder Messmitteln an der Elektrode dienen.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die
  • 1 einen stirnseitigen Schnitt durch eine Elektrodenanordnung, die
  • 2 einen Querschnitt durch eine Elektrode, die
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer Elektrode in einer ersten Ausführungsvariante, die
  • 4 eine perspektivische Ansicht einer Elektrode in einer zweiten Ausführungsvariante, die
  • 5 die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode mit einem Haltemittel und einer ersten Befestigungsart zwischen Haltemittel und Elektrode, die
  • 6 die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode und einer zweiten Befestigungsart zwischen einem Haltemittel und Elektrode, die
  • 7 eine Ausführungsvariante einer Aufnahme der zweiten Ausführungsvariante der Elektrode, die
  • 8 einen Querschnitt durch eine Aufnahme nach 7, die
  • 9 eine dritte Ausführungsvariante einer Elektrode mit einem Haltemittel und die
  • 10 einen Querschnitt durch die dritte Ausführungsvariante einer Elektrode. In der
  • 11 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Haltemittels in Kombination mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode dargestellt.
  • Die 1 zeigt einen Schnitt durch eine Elektrodenanordnung. Vorliegend ist ein im Wesentlichen zylindrischer Isolierstoffkörper 1 im Querschnitt gezeigt. Der Isolierstoffkörper 1 ist beispielhaft im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgeführt, wobei in Richtung seiner Zylinderachse, den Isolierstoffkörper durchsetzend, mehrere Phasenleiter 2a, 2b, 2c angeordnet sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c durchsetzen den Isolierstoffkörper 1 in Richtung dessen Zylinderachse, wobei die Phasenleiter 2a, 2b, 2c bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sind und deren Zylinderachsen parallel zur Zylinderachse des Isolierstoffkörpers 1 ausgerichtet sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c durchsetzen den Isolierstoffkörper 1 vollständig, so dass diese jeweils stirnseitig mit weiteren Phasenleiterbschnitten kontaktierbar sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c sind auf einer koaxial zur Zylinderachse des Isolierstoffkörpers 1 liegenden Kreisbahn angeordnet, wobei die Phasenleiter 2a, 2b, 2c die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks bilden. Neben einer kreiszylindrischen Gestalt des Isolierstoffkörpers 1 kann dieser auch weitere Formen(bevorzugt rotationssymmetrisch) aufweisen. Beispielsweise kann der Isolierstoffkörper auch kegelstumpfartig, topfförmig, konisch zulaufend usw. ausgeformt sein. Auch die Phasenleiter 2a, 2b, 2c können abweichende Formen, z. B. rotationssymmetrische Formen, aufweisen.
  • Koaxial zu jedem der Phasenleiter 2a, 2b, 2c ist jeweils eine Elektrode 3a, 3b, 3c angeordnet. Die Elektroden 3a, 3b, 3c sind vollständig in dem Isolierstoffkörper 1 eingebettet. Jede der Elektroden 3a, 3b, 3c weist an ihrem äußeren Umfang jeweils ein Haltemittel 4a, 4b, 4c auf. Die Haltemittel 4a, 4b, 4c sind mit den Elektroden 3a, 3b, 3c verbunden, wobei über die Haltemittel 4a, 4b, 4c im Mantelflächenbereich des Isolierstoffkörpers 1 ein mittelbarer Zugang zu den Elektroden 3a, 3b, 3c geschaffen ist.
  • Die in der 1 gezeigte Elektrodenanordnung kann beispielsweise als Isolatoranordnung in einer druckfluidisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtung genutzt werden. Als solches kann der Isolierstoffkörper 1 in eine Flanschverbindung integriert werden, die beispielsweise an einander zugewandten Stirnseiten zweier Rohrstutzen zweier Kapselungsgehäuse angeordnet ist. Dabei kann der Isolierstoffkörper 1 mantelseitig von einem stabilisierenden Rahmen umgriffen sein. Dieser Rahmen kann auch Teil der Flanschverbindung sein. Der Isolierstoffkörper 1 kann eine fluiddichte Barriere eines oder mehrerer durch die Rohrstutzen begrenzter Kapselungsgehäuse sein und dabei einer Positionierung der Phasenleiter 2a, 2b, 2c dienen. Die Elektroden 3a, 3b, 3c können als kapazitive Teiler jeweils eine Elektrode 3a, 3b, 3c eines Kondensators bilden, so dass das elektrische Feld, welches jeden der Phasenleiter 2a, 2b, 2c bei einer Spannungsbeaufschlagung umgibt, über den kapazitiven Teiler erfasst werden kann. Somit ist die Möglichkeit gegeben, über die Elektroden 3a, 3b, 3c zum einen eine Homogenisierung eines die Phasenleiter 2a, 2b, 2c umgebenen elektrischen Feldes zu erzielen und damit die dielektrische Stabilität des Isolierstoffkörpers 1 zu verbessern. Zum anderen können die Elektroden 3a, 3b, 3c selbst Teil einer (Spannungs-)Messeinrichtung sein. Über die Haltemittel 4a, 4b, 4c sind die Elektroden 3a, 3b, 3c beispielsweise mittels Messleitung in ein Messsystem einbindbar.
  • Die in der Schnittebene der 1 liegenden Elektroden 3a, 3b, 3c weisen jeweils eine Aufnahme auf, welche nach Art einer sich am äußeren Umfang der Elektroden 3a, 3b, 3c in radialer Richtung öffnenden Nut ausgebildet sind. In diesen Aufnahmen ist jeweils ein Messmittel 5a, 5b, 5c zur Messung eines elektrischen Stromes eingelegt. Beispielsweise kann ein Messmittel 5a, 5b, 5c in Form einer Rogowskispule ausgebildet sein, wobei jedes Messmittel 5a, 5b, 5c ein Magnetfeld, welches von einem den jeweiligen Phasenleiter 2a, 2b, 2c passierenden elektrischen Strom ausgeht, erfasst und so ein Abbild des in dem jeweiligen Phasenleiter 2a, 2b, 2c fließenden Stromes liefert. Messleitungen zur Einbindung der Messmittel 5a, 5b, 5c können über die zugeordneten Haltemittel 4a, 4b, 4c zu den jeweiligen Aufnahmen der Elektroden 3a, 3b, 3c geführt werden.
  • In der 2 ist beispielhaft ein Querschnitt durch eine der Elektroden 3a gezeigt. Die Elektrode 3a ist vom Isolierstoffkörper 1 freigeschnitten. Zu erkennen ist die Ausführung der Elektrode 3a in Form eines Gitterwerkes, wobei die Elektrode selbst ringförmig ausgestaltet ist. Die Elektrode ist aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall wie Messing, Aluminium, Edelstahl oder Kupfer gefertigt. Bevorzugt erfolgt die Formgebung der Elektrode durch Umformen eines Streckgitters. Durchbrüche 9 in der Elektrode 3a sind von dem Material des Isolierstoffkörpers 1 überspannt/überdeckt und von dem Material durchsetzt. An ihrer Außenseite weist die Elektrode eine nutförmige Aufnahme 6 auf, die in sich geschlossen umläuft. Die Aufnahme 6 ist durch seitlich umlaufende Nutwangen 7a, 7b begrenzt, wobei die Nutwangen 7a, 7b an ihren freien Enden aufeinander zulaufende Krümmungen aufweisen, so dass die Aufnahme 6 selbst verbessert dielektrisch geschirmt ist. Das zugeordnete Haltemittel 4a ist mittig zwischen den Nutwangen 7a, 7b in der Aufnahme 6 mit der Elektrode 3a verbunden. Beiderseits des Haltemittels 4a sind Messmittel 5a angeordnet. Die Messmittel 5a sind dabei jeweils als Rogowskispule ausgebildet, so dass zwei parallel angeordnete Rogowskispulen 5a ringförmig in der Aufnahme 6 der Elektrode 3a umlaufen. Dadurch kann beispielsweise eine redundante Messung durch die Messmittel 5a erfolgen. Vorliegend sind die Messmittel 5a als jeweils unabhängig arbeitende Rogowskispulen ausgebildet, so dass der Phasenleiter 2a, welcher die Ringöffnung der Elektrode 3a passiert, hinsichtlich eines Stromflusses überwacht werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Messmittel 5a voneinander abweichende Übertragungscharakteristika aufweisen, so dass beispielsweise eines der Messmittel 5a der Verrechnung einer elektrischen Arbeit dienen kann, wohingegen das andere Messmittel 5a beispielsweise zu Überstromschutzzwecken Verwendung finden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die beiden Messmittel 5a lediglich als redundante Messmittel 5a ausgelegt sind. Des Weiteren ist das Haltemittel 4a dazu eingerichtet, Messleitungen 8 zu den Messmitteln 5a zu führen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, einen Anschluss der Elektrode 3a vorzusehen, so dass beispielsweise ein kapazitiver Verschiebestrom ausgehend von der Elektrode 3 nach außen geführt werden kann und dort gemessen werden kann. Somit ist es möglich, die Elektrode 3a als kapazitiven Teiler zu nutzen. Die Elektrode 3a ist bevorzugt gitterförmig aufgebaut. Beispielsweise kann ein Streckmetall Verwendung finden, welches durch entsprechende Formgebung in eine Ringelektrode geformt wird, wobei am äußeren Umfang die Aufnahme 6, beispielsweise durch ein Auftreiben der Elektrode 3a, angeformt werden kann.
  • Die in der 2 gezeigte Elektrode 3a sowie die weiteren Baugruppen stehen beispielhaft für sämtliche in der 1 gezeigte Elektroden 3a, 3b, 3c und weitere Baugruppen. Neben der in der 1 gezeigten dreiphasigen Ausgestaltungsvariante kann auch eine einphasige Konzeption vorgesehen sein, wobei bevorzugt weiterhin ein kreiszylindrischer Isolierstoffkörper Einsatz findet, welcher jedoch zentrisch von einem einzigen Phasenleiter durchsetzt ist, wobei dieser von einer einzigen ringförmigen Elektrode koaxial umgeben ist.
  • Neben einer Verwendung eines zylindrischen Isolierstoffkörpers 1 kann auch eine Profilierung, beispielsweise eine topfförmige Profilierung oder eine Aufbringung von rippenförmigen Strukturen am Isolierstoffkörper 1 vorgesehen sein, um an den Stirnseiten des Isolierstoffkörpers 1 eine Verlängerung von Kriechwegen zu dem/den Phasenleiter(n) 3a, 3b, 3c zu erzielen.
  • In der 3 ist freigeschnitten von Isolierstoffkörpern und Phasenleitern eine erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d gezeigt. Die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d ist als metallischer Gusskörper ausgeformt, wobei die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d im Wesentlichen ringförmig gestaltet ist. In die Elektrodenwandung der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d sind mehrere Durchbrüche 9 eingebracht. Die Durchbrüche 9 sind dabei im Nutboden einer am äußeren Umfang der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3b liegenden Aufnahme 6a angeordnet. Vorliegend ist diese Aufnahme 6a zusätzlich durch einen im Nutboden umlaufend eingearbeiteten Steg 10 unterteilt. Weiterhin ist am Nutboden eine erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d mit der Elektrode 3d verbunden. Die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d sowie die erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d sind dabei einstückig ausgeformt, wobei die erste Ausführungsvariante des Haltemittels 4d radial fortragend ausgebildet ist. Es kann jedoch auch eine mehrteilige Ausführung vorgesehen sein. Die erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d weist eine Schnittstelle 11 auf. Die Schnittstelle 11 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgestaltet, wobei die Zylinderachse der Schnittstelle 11 im Wesentlichen lotrecht zur Zylinderachse der ringförmigen ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d ausgerichtet ist. In die Aufnahme 6a der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d können Messmittel eingelegt werden. Weiterhin kann die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d mit einem elektrisch isolierenden Material ummantelt werden, wobei lediglich die Schnittstelle 11 im Mantelbereich eines sich so bildenden Isolierstoffkörpers zugänglich ist. Das Material des Isolierstoffkörpers kann dabei im fluiden Zustand um die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d aufgebracht werden und die Durchbrüche 9 überdecken und die Durchbrüche 9 durchsetzen.
  • In der 4 ist eine zweite Ausführungsvariante einer Elektrode 3e dargestellt. Vorliegend ist die zweite Ausführungsvariante aus einem metallischen Gewebe bzw. einem Streckmetall geformt, wobei die ringförmige Formgebung derart gewählt ist, dass eine Aufnahme 6b am äußeren Umfang der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e gebildet ist. Folglich erstrecken sich Durchbrüche in allen Bereichen der Elektrodenwandung, wie z. B. Nutböden und Nutwangen 7a, 7b, welche die Aufnahme 6b begrenzen. Um die Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e zu unterteilen, sind am Umfang mehrere Stehbolzen 12 eingebracht. Die Stehbolzen 12 sind dabei im Schirmschatten der dortigen Nutwangen 7a, 7b der Aufnahme 6b angeordnet. Eine zweite Ausführungsvariante 4e eines Haltemittels nutzt einen der Stehbolzen 12 um mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e verbunden zu werden. Die zweite Ausführungsvariante eines Haltemittels 4e ist als Gusskörper ausgebildet, welcher beispielsweise mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e verschraubt ist. Es kann jedoch auch eine einstückige Form vorgesehen sein. Als Materialien eignen sich insbesondere Aluminium, Messing oder Edelstahl zur Ausformung einer Elektrode. Durch die zweite Ausführungsvariante eines Haltemittels 4e und die Stehbolzen 12 erfolgt eine Unterteilung der nutförmigen Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e, so dass auch hier beiderseits der Stehbolzen 12 jeweils ein ausreichender Aufnahmeraum zur Unterbringung von Messmitteln besteht, insbesondere von zwei ringförmig umlaufenden Rogowskispulen (analog 2 und 3). In den 5 und 6 ist die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode 3e jeweils gezeigt, wobei alternative Formgebungen für die zweite Ausführungsvariante des Haltemittels 4e gewählt sind. In der 5 ist eine dritte Ausführungsvariante eines Haltemittels 4f gezeigt, wobei die dritte Ausführungsvariante eines Haltemittels 4f in Gussausführung auf einem Stehbolzen 12 aufsitzt und über Streben 13 mit weiteren am Umfang verteilten Stehbolzen 12 in Kontakt steht. Bei der Ausführungsvariante nach 5 ist beispielsweise vorgesehen, die Streben 13 mit den Stehbolzen 12 zu verlöten, wo hingegen bei der vierten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4g in Gussausführung gemäß 6 ein Umgießen von Stehbolzen 12 mit den Streben 13 vorgeschlagen ist.
  • Die 7 zeigt eine fünfte Variante eines Haltemittels 4h, welches als Blechbiegeteil ausgeführt ist, welches im Bodenbereich der Aufnahme 6b der ersten Ausführungsvariante der Elektrode 3d aufliegt und an seinem radial fortragenden freien Ende mit einem gegossenen Formkörper zur Bildung einer Schnittstelle 11 verbunden ist. Um die Aufnahme 6b der ersten Ausführungsvariante der Elektrode 3d zu separieren, sind im Umlauf zwischen Stehbolzen 12 jeweils gekrümmte Ringsegmente 14 eingelegt, die einen Abschnitt eines radial um die Ringachse der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d umlaufenden Steges 10 aufweisen. Ebenso wie die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d können die Ringsegmente 14 aus einem Drahtgeflecht bzw. Streckmetall geformt sein. Die fünfte Ausgestaltungsvariante eines Haltemittels 4h ist mit Streben 13 ausgestattet, welche bevorzugt gemeinsam mit Ringsegmenten 14 in der Aufnahme 6b befestigt sind.
  • In der 8 ist ein Querschnitt durch die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d mit eingelegtem Ringsegment 14 gezeigt. Zusätzlich ist ein in den bisherigen Figuren nicht dargestelltes Abschirmblech 15 im Schnitt gezeigt, welches eine Nutöffnung der Aufnahme 6b zwischen den Nutwangen 7a, 7b schirmt, so dass eine dielektrisch geschirmter und feldfreier Raum in der Aufnahme 6b zwischen den Nutwangen 7a, 7b gebildet ist.
  • In der 9 ist eine Fortbildung der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e gezeigt. Zwei im Wesentlichen gleichartig ausgeführte Elektroden 3e der ersten Ausführungsvariante sind koaxial zueinander angeordnet, wobei zwei einander zugewandte Außenflächen zweier Nutwangen einander berühren und winkelstarr miteinander verbunden sind. Beispielsweise können bei metallischer Ausführung die zweiten Ausführungsvarianten von Elektroden 3e miteinander verlötet sein, so dass die voneinander abgewandten Nutwangen an einer sich folglich ergebenden resultierenden Elektrode 3f eine resultierende Aufnahme 6c bilden. Die einander zugewandten Nutwangen bilden einen Steg 10a. In den Fügebereich zwischen den beiden zweiten Ausführungsvarianten einer Elektrode 3e kann ein Haltemittel 4i in einer fünften Ausführungsvariante eingesetzt sein. Auch die fünfte Ausführungsvariante eines Haltemittels 4i ragt radial von der resultierenden Elektrode 3f fort und ist in einem geschirmten Bereich der resultierenden Aufnahme 6c mit der resultierenden Elektrode 3f verbunden. In der 10 ist die resultierende Elektrode 3f im Querschnitt dargestellt, wobei die beiden zweiten Ausführungsvarianten einer Elektrode 3e miteinander verlötet sind und die resultierende Aufnahme 6c der resultierenden Elektrode 3f wiederum mittels Schirmblechen 15 dielektrisch geschirmt abgedeckt ist. Innerhalb des dielektrisch abgeschirmten Raumes nach 10 bzw. auch nach 8 ist die Anordnung von Messmitteln, insbesondere von Rogowskispulen, die jeweils koaxial in der jeweiligen Aufnahme umlaufend angeordnet sind, vorsehbar (analog 2).
  • Die 11 zeigt die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode 3e mit einer sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j. Die sechste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j ist vorliegend in Form eines Blechbiegeteiles, welches im Wesentlichen U-förmig gebogen ist, wobei im Bereich der U-förmigen Basis eine sich kreisförmig erweiternde Schnittstelle 11 befindet, ausgeführt. Zur Stabilisierung der sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j sind die U-förmigen Enden mit einer Querverbindung 16 verbunden. Die U-förmigen Enden der sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j gehen in gekrümmte Streben 13 über, welche am Nutboden der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e aufliegen. Dort sind die gekrümmten Streben 13 mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e winkelstarr verbunden. In Umfangsrichtung der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e sind Winkel 17 auf dem Nutboden der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante 3e einer Elektrode ortsfest angeordnet. Die Winkel 17 weisen ein U-förmiges Profil auf, wobei sich einer der freien U-Schenkel am Nutboden der Elektrode aufliegend erstreckt, so dass am gegenüberliegenden U-förmigen Schenkel des jeweiligen Winkels 17 eine Anlagefläche gegeben ist, um einem Schirmblech 15, welches in der 11 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt ist, als Anlagefläche dienen zu können. Beiderseits der Winkel 17 ist nunmehr ausreichend Platz, um beispielsweise ringförmig umlaufende Messmittel (vgl. 2) zwischen den mittig angeordneten Winkeln 17 und den sich beiderseits der Winkel 17 radial umlaufend erstreckenden Nutwangen 7a, 7b aufzunehmen. Über die Schnittstelle 11 der sechsten Ausführungsvariante des Haltemittels 4j ist es möglich, Messleitungen zu den Messmitteln zu leiten.
  • Unabhängig von den Ausführungsvarianten, wie in den 1 bis 11 gezeigt, ist vorgesehen, jede der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f mit Durchbrüchen 9 zu versehen, wobei die Durchbrüche 9 je nach Wahl des Materials zur Ausbildung der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f verschiedenartig ausgeformt sein können. Die einzelnen Elektroden nebst daran angeordneten Messmitteln 5a, 5b, 5c, Schirmblechen 15, Nutwangen 7a, 7b usw. sind bevorzugt in einen Isolierstoffkörper 1 eingebettet, wobei in einen Mantelbereich eines bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildeten Isolierstoffkörpers 1 die jeweilige Schnittstelle 11 einer jeweiligen Ausführungsvariante 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j eines Haltemittels zugänglich ist, so dass beispielsweise das elektrische Potential der jeweiligen Elektrode 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f abgegriffen werden kann. Die einzelnen Ausführungsvarianten von Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f sowie die einzelnen Ausführungsvarianten von Haltemitteln 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j sind untereinander austauschbar. Darüber hinaus können als Messmittel 5a, 5b, 5c verschiedenartigste Ausführungsvarianten zum Einsatz kommen. Neben der Verwendung von Rogowskispulen können auch Hallsensoren oder andere Messmittel zum Einsatz kommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2011/0132632 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Elektrodenanordnung aufweisend eine feldbeeinflussende Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit einer Elektrodenwandung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch (9) aufweist.
  2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch (9) mit einem Material zumindest teilweise überdeckt ist, welches im Vergleich zur Elektrodenwandung ein elektrisches Feld abweichend beeinflusst aufweist.
  3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Dielektrikum ist.
  4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material den Durchbruch (9) durchsetzt und zumindest Teile der Elektrodenwandung überdeckt.
  5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) zumindest teilweise, insbesondere vollständig in das Material eingebettet ist.
  6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenwandung eine Gitterstruktur aufweist.
  7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f), insbesondere die Elektrodenwandung zumindest abschnittsweise im Wesentlichen ringförmig ausgeformt ist.
  8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit einem radial fortragenden Haltemittel 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) ausgestattet ist.
  9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von dem Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zu der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) in einem geschirmten Abschnitt angeordnet ist.
  10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zumindest teilweise aus einer Ummantelung der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit dem Material hervorragt.
  11. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) Teil eines kapazitiven Spannungsteilers ist.
  12. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) eine dielektrisch geschirmte Aufnahme (6, 6a, 6b, 6c) für ein Messmittel (5a, 5b, 5c) aufweist.
  13. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von dem Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zu der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) im Bereich der Aufnahme (6, 6a, 6b, 6c) liegt.
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