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Die Erfindung betrifft eine steckbare Hochspannungsdurchführung mit einem Innenleiter, der sich in einer Längsrichtung zwischen einem Hochspannungsanschluss und einem Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung erstreckt, wobei der Steckabschnitt zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil eines elektrischen Gerätes eingerichtet ist, sowie mit einem Isolierkörper, der den Innenleiter umschließt.
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Im Allgemeinen hat eine solche Hochspannungsdurchführung die Aufgabe, eine sich auf Hochspannungspotential befindende Hochspannungsleitung mit einem stromführenden Stromleiter von einer sich im Wesentlichen auf Erdpotential befindenden Umgebung, beispielsweise einer Wandung der Hochspannungsanlage, zu isolieren. Der Innenleiter der Hochspannungsdurchführung bildet dabei einen Teil des Stromleiters aus bzw. ist in diesen eingefügt.
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Eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art ist aus der
DE 10 2007 022 641 A1 bekannt. Dort ist ein Transformator offenbart, dessen Gehäuse ein Geräteanschlussteil aufweist, in das eine Hochspannungsdurchführung zum Anschluss des Transformators an ein Hochspannungsnetz einsteckbar ist. Durch die Verwendung einer derartigen steckbaren Hochspannungsdurchführung ist es möglich, den Transformator mit der Hochspannungsdurchführung mit möglichst geringem Montageaufwand aufzubauen und in Betrieb zu nehmen.
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Der Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung und das Geräteanschlussteil sind derart ausgestaltet, dass ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Geräteanschlussteil herstellbar ist, wobei das Geräteanschlussteil mit weiteren Elementen des elektrischen Gerätes, wie beispielsweise einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Aktivteil, elektrisch verbunden ist. Zugleich ist die Verbindung an den Kontaktflächen zwischen dem Geräteanschlussteil und dem Steckabschnitt dielektrisch ausreichend verfestigt, so dass ein Betrieb auf Hochspannungsniveau ermöglicht ist. Zur Herstellung des Isolierkörpers werden üblicherweise Isolierlagen aus Papier um den Innenleiter gewickelt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die steckbare Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
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Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsdurchführung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Prüfanzapfung mit einem elektrischen Kontaktmittel zum Verbinden mit einem Anschluss einer Messvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Prüfanzapfung außerhalb des Steckabschnitts angeordnet ist. Da der Steckabschnitt im Betrieb der Hochspannungsdurchführung üblicherweise in eine Aufnahme des Geräteanschlussteils eingesteckt ist, muss darauf geachtet werden, dass die Prüfanzapfung sich außerhalb des Steckabschnitts befindet. Beispielsweise kann die Prüfanzapfung axial oberhalb des Steckbereiches, d.h. weiter in Richtung des dem Steckabschnitt gegenüberliegenden Hochspannungsanschlusses, angeordnet sein. Zweckmäßigerweise weist der Steckabschnitt eine Außenbeschichtung aus einem flexiblen isolierenden Beschichtungsmaterial auf. Die Außenbeschichtung kann sich beispielsweise auf einen Teil der Außenoberfläche des Steckabschnitts erstrecken, bevorzugt auf denjenigen Teil der beim Einstecken der Hochspannungsdurchführung in das Geräteanschlussteil mit ihr in Kontakt steht. Die Beschichtung erlaubt eine besonders gute dielektrische Verfestigung der beim Einstecken entstehenden Fuge. Die Beschichtung umfasst vorzugsweise Silikon.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen steckbaren Hochspannungsdurchführung ist, dass im Betrieb der Hochspannungsdurchführung mittels der Prüfanzapfung eine Prüfspannung für die Messvorrichtung bereitgestellt werden kann. Mittels der Messvorrichtung kann aus der Prüfspannung auf einen Zustand der Hochspannungsdurchführung geschlossen werden. Dies kann zur Überwachung der Hochspannungsdurchführung genutzt werden.
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Vorzugsweise ist eine Messanschlussleitung des Kontaktmittels aus der Hochspannungsdurchführung isoliert herausgeführt. Zum Beispiel ist das Kontaktmittel in einer Messanschlussaussparung der Hochspannungsdurchführung angeordnet, wobei die Messanschlussaussparung mit dem darin angeordneten Kotaktmittel mit einem Isolierstoff gefüllt ist. Typischerweise ist die Messanschlussaussparung eine Bohrung mit ca. 10 mm bis 50 mm Durchmesser, die in ein Außengehäuse der Hochspannungsdurchführung eingebracht ist. Der Bereich zwischen dem Kontaktmittel und der Messanschlussaussparung ist mit einem Isolierstoff ausgegossen. Dies ist ein Vorteil, weil so auf einfache Weise und ohne weitere Hilfsmittel wie z.B. Schutzgas die elektrische Isolierung des Kontaktmittels sichergestellt ist. Besonders bevorzugt beinhaltet der Isolierstoff zumindest anteilig Silikon. Dies ist ein Vorteil, weil Silikon die nötige elektrische Durchschlagsfestigkeit aufweist, kostengünstig und lange haltbar ist. Bevorzugt ist der Spannungsteilerabgriff für eine Prüfspannung von 20kV geeignet. Dies ist ein Vorteil, weil so gemäß der Norm IEEE STD C57.19.01-2000 eine Prüfung der Hochspannungsdurchführung möglich ist, wodurch eine Interoperabilität mit Produkten zahlreicher Hersteller sichergestellt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Hochspannungsdurchführung kapazitiv gesteuert. Dazu umfasst der Isolierkörper der Hochspannungsdurchführung feldsteuernde Steuereinlagen, die voneinander durch Isolierlagen getrennt sind, wobei das Kontaktmittel eine Messanschlussleitung umfasst, die mit einer der Steuereinlagen elektrisch verbunden ist. Die Steuereinlagen können beispielsweise aus Aluminiumfolien bestehen. Die Isolierlagen können beispielsweise aus Papier oder Kunststoff, zum Beispiel einem synthetischen, textilen Flächengebilde, wie Vliesstoff, sein. Eine radiale Dicke der Isolierlagen kann zwischen 0,1 cm und 0,5 cm betragen. Ein Vorteil der Feldsteuerung ist der kontrollierte und relativ gleichmäßige Verlauf des elektrischen Feldes in und an der Hochspannungsdurchführung, was die isolierenden Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung verbessert. Das Kontaktmittel ist mit einer der Steuereinlagen verbunden. Auf diese Weise wird das Potenzial an der mit dem Kontaktmittel verbundenen Steuereinlage abgegriffen. Vorteilhaft muss hierbei das Kontaktmittel nicht tief in den Isolierkörper mechanisch eingreifen. Insbesondere dann, wenn das Kontaktmittel mit einer der äußeren Steuereinlagen verbunden wird, beispielsweise mit der äußersten Steuereinlage. Auf diese Weise kann eine Verschlechterung der isolierenden Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung vermieden werden. Das Kontaktmittel kann mit der Steuereinlage beispielsweise verlötet werden. Auf diese Weise ist eine Prüfanzapfung bereitgestellt, die von einer Außenseite der Hochspannungsdurchführung gut zugänglich ist und einen Anschluss beziehungsweise Messanschlussleitung aufweist, die gegen den Befestigungsflansch, der üblicherweise geerdet ist, isoliert ist. Damit können vorteilhaft Messungen eines Verlustfaktors, Kapazität und/oder Teilentladung durchgeführt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktmittel beziehungsweise die Messanschlussleitung mit einer zweitäußeren Steuereinlage elektrisch verbunden. Als zweitäußere wird hierbei diejenige Steuereinlage verstanden, die im zweitgrößten radialen Abstand zum Innenleiter angeordnet ist. In diesem Fall greift das Kontaktmittel durch eine Unterbrechung in der äußersten Steuereinlage hindurch und kontaktiert die zweitäußerste Steuereinlage. Die äußerste Steuereinlage kann dabei elektrisch auf das Potenzialniveau des Außengehäuses der Hochspannungsdurchführung gebracht (und damit geerdet) sein, indem sie mit dem Außengehäuse elektrisch verbunden ist. Auf diese Weise ist ein Spannungsteilerabgriff bereitgestellt. Insbesondere wird die gesamte Potenzialdifferenz zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Erdpotenzial geteilt, so dass lediglich eine kleinere Teilspannung abgegriffen wird. Dies ermöglicht die Verwendung von Messvorrichtungen, die auf kleinere Eingangsspannungen ausgelegt sind. Die gemessenen Spannungen werden hierbei aus den Kapazitäten im System bestimmt, insbesondere aus einer Hauptkapazität und einer Abgriffskapazität. Die Hauptkapazität ist die Kapazität zwischen dem Innenleiter und der angeschlossenen Steuereinlage, die Abgriffskapazität die Kapazität zwischen der Prüfanzapfung und der geerdeten Steuereinlage. Diese Kapazitäten sind genau bestimmbar und erlauben daher besonders genauere Messungen. Dies ist ein Vorteil gegenüber anderen Prüfanzapfungen, wo beispielsweise der Hochspannungsanschluss direkt mittels eines zusätzlichen Hochspannungsmessgerätes gemessen oder die äußerste Steuereinlage angezapft wird. Bei letzterer Ausführung beeinflussen nämlich auch kaum bestimmbare umgebungsabhängige Kapazitäten die Messungen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Spannungsteilerabgriff eine Hilfsdurchführung, die die Messanschlussleitung des Kontaktmittels durch ein äußeres Gehäuse der Hochspannungsdurchführung isoliert hindurchführt. Auf diese Weise können elektrische Überschläge zwischen der Messanschlussleitung innerhalb des Gehäuses und dem Gehäuse oder anderen, mit Spannung beaufschlagten Teilen der Hochspannungsdurchführung vermieden werden.
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Vorzugsweise umfasst die Prüfanzapfung eine Erdungsvorrichtung zum Erden des Kontaktmittels. Mittels der Erdungsvorrichtung kann der Spannungsteilerabgriff geerdet werden. Dazu kann beispielsweise das Kontaktmittel beziehungsweise die Messanschlussleitung elektrisch mit einer sich auf Erdpotenzial befindenden Komponente der Hochspannungsdurchführung verbindbar sein. Durch die Erdung können vorteilhaft Überspannungen vermieden werden, die zu Entladung und Beschädigung der Prüfanzapfung und der gesamten Hochspannungsdurchführung führen könnten. Dies ist insbesondere relevant, während die Prüfanzapfung nicht zur Spannungsmessung verwendet wird (nicht aktiviert ist). Die Erdung kann zum Beispiel durch eine Kontakteinrichtung in einer Verschlusskappe realisiert sein. Dies könnte beispielsweise ein federnder Stift oder eine Kontaktfeder umfassen. Auch kann die Erdung in der Prüfanzapfung fest installiert sein und nur beim Einführen eines isolierten Steckers für eine Messung unterbrechbar sein.
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Vorzugsweise sind die Steuereinlagen konzentrisch um den Innenleiter angeordnet und erstrecken sich in den Steckabschnitt hinein. Die Steuereinlagen sind demnach bis auf Fertigungstoleranzen konzentrisch um den Innenleiter angeordnet. Im Querschnitt bilden damit die Steuereinlagen geeigneterweise konzentrische oder nahezu konzentrische Kreise oder nahezu Kreise, die jedoch nicht ganz geschlossen sein müssen. Die feldsteuernden, insbesondere kapazitiven Steuereinlagen dienen dabei zur kapazitiven Feldsteuerung des elektrischen Feldes der Hochspannungsdurchführung in deren Betrieb. Die Steuereinlagen erstrecken sich in den Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung. Auf diese Weise kann das elektrische Feld auch im Steckabschnitt effektiv gesteuert werden, so dass der sensible Bereich der Verbindung zwischen dem Geräteanschlussteil und der Hochspannungsdurchführung verbesserte elektrische Eigenschaften aufweist. Als besonders geeignet werden Isolierlagen aus dem Vliesstoff angesehen. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass bei Verwendung der Isolierlagen mit dem Vliesstoff die Steuereinlagen gleichmäßigere Oberflächen aufweisen als bei entsprechender Verwendung von Papier. Gleichmäßige Oberflächen der Steuereinlagen ergeben eine verbesserte Feldsteuerung aufgrund verminderter Feldüberhöhungen an den Steuereinlagen. Damit ergibt sich also eine weitere Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung. Dieser Vorteil ist bei der steckbaren Hochspannungsdurchführung von besonderer Bedeutung, weil eine gleichmäßige Feldsteuerung im Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung besonders wichtig ist, um die notwendige Spannungsfestigkeit in diesem begrenzten Bauraum bereitzustellen.
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Bevorzugt umfasst der Isolierkörper ein ausgehärtetes Harz. Beispielsweise kann die Hochspannungsdurchführung während des Herstellungsprozesses, beispielsweise nach einem Aufwickeln der Isolierlagen, mit einem aushärtbaren Harz getränkt werden. Nach dem Aushärten des Harzes kann damit ein verbessert isolierter Isolierkörper erhalten werden. Der Isolierkörper liegt dabei in Form eines kompakten Blocks vor, so dass auf eine Hauptisolation mit einem Gas verzichtet werden kann.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Hochspannungsdurchführung ferner einen Befestigungsflansch zur Befestigung der Hochspannungsdurchführung an einem Gehäuse des elektrischen Gerätes.
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Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Gerät mit einem fluiddichten Gehäuse und einer Hochspannungsdurchführung, wobei ein Geräteanschlussteil zur Aufnahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung vorgesehen ist.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Gerät bereitzustellen, das möglichst zuverlässig im Betrieb ist.
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Die Aufgabe wird bei einem artgemäßen elektrischen Gerät dadurch gelöst, dass die Hochspannungsdurchführung eine erfindungsgemäße Hochspannungsdurchführung ist.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts ergeben sich insbesondere aus den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung.
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Vorzugsweise ist das Geräteanschlussteil mittels eines Befestigungsabschnitts an dem Gehäuse befestigt, von dem sich ein hohler Aufnahmeabschnitt aus einem elektrisch nicht leitenden Isolierstoff in das Gehäuse hinein erstreckt, wobei an einem geschlossenen verjüngten Endbereich ein metallisches Kontaktteil angeordnet ist, das sich durch den Isolierstoff des Aufnahmeabschnitts hindurch erstreckt oder diesen zum geschlossenen Endbereich hin verlängert. Gemäß dieser Ausführung der Erfindung weist jedes Geräteanschlussteil ein offen liegendes Ende etwa in Höhe eines Gehäusedeckels des Gehäuses des elektrischen Geräts auf, welches das Einstecken des Steckabschnitts der Hochspannungsdurchführung ermöglicht. In Einsteckrichtung erstreckt sich von dem Befestigungsabschnitt des Geräteanschlussteils ein Aufnahmeabschnitt in das Innere des Gehäuses hinein, wobei der Aufnahmeabschnitt aus einem Isolierstoff gefertigt ist, der die notwenige Isolierung zwischen dem im Betrieb auf einem Hochspannungspotenzial liegenden Kontaktstück und dem Gehäuse des elektrischen Gerätes, beispielsweise eines Transformators, bereitstellt, das sich auf einem Erdpotenzial befindet. Um hier die notwendige Spannungsfestigkeit bereitzustellen, sind der Aufnahmeabschnitt und der Steckabschnitt formkomplementär zueinander ausgebildet, so dass aufgrund des Eigengewichts der Hochspannungsdurchführung der Steckabschnitt fest gegen die Innenwandung des Aufnahmeabschnitts gepresst wird, um auf diese Weise Spannungsspitzen zwischen Hochspannungsdurchführung und Geräteanschlussteil zu vermeiden.
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Bevorzugt ist das Kontaktteil über eine sich innerhalb des Gehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung mit einer Wicklung verbunden, beispielsweise einer Transformatorwicklung eines Transformators. Durch das Einstecken der Hochspannungsdurchführung in das Geräteanschlussteil liegt der Innenleiter der Hochspannungsdurchführung am Kontaktteil an, so dass der Hochspannungsanschluss der Hochspannungsdurchführung über die Wicklungsanschlussleitung mit der Wicklung des elektrischen Gerätes verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wicklungsanschlussleitung mit einem Stromsensor, beispielsweise einem Stromwandler, bestückt. Dadurch, dass der Stromsensor innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, muss der Stromsensor nicht mehr aufwändig bei der Montage des elektrischen Gerätes vor Ort in den Leitungsstrang integriert werden. Mit anderen Worten kann das elektrische Gerät gemäß der Erfindung schnell vor Ort in Betrieb genommen werden. Eine aufwändige Montage des Stromsensors ist bei dieser Ausführung vermieden. Zweckmäßigerweise sind Montageöffnungen in dem Gehäuse vorgesehen, um nach Ablassen der Isolierflüssigkeit einen Zugriff auf den oder die Stromsensoren zu ermöglichen.
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Die Erfindung soll im Folgenden anhand der 1 und 2 weiter erläutert werden.
- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen Teil-Querschnittsansicht;
- 2 zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung mit einer Prüfanzapfung in Form eines Spannungsteilerabgriffs.
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In 1 ist ein Teilausschnitt eines elektrischen Gerätes in Form eines Transformators 1 mit einer steckbaren Hochspannungsdurchführung 2 und einem Geräteanschlussteil 3 zur Aufnahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung 2 dargestellt. Die Hochspanungsdurchführung 2 ist in der Figurendarstellung in das Geräteanschlussteil 3 des Transformators 1 eingesteckt. Das Geräteanschlussteil 3 ist an einer Gehäusewandung 4 befestigt. Die Gehäusewandung 4 begrenzt einen Innenraum 5 eines Transformatorgehäuses des Transformators 1, das mit einem Isoliermittel, beispielsweise Isolieröl, befüllt ist. Die Befestigung der Hochspannungsdurchführung 2 an der Gehäusewandung 4 ist isoliermitteldicht ausgeführt, so dass das Isoliermittel nicht aus dem Gehäuse austreten kann. Das Geräteanschlussteil 3 umfasst ein leitendes Anschlussteil 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 2 und einer figürlich nicht dargestellten Transformatorwicklung des Transformators 1, die innerhalb des mit Isolieröl befüllten Gehäuses angeordnet ist.
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Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst einen Innenleiter 7, der im dargestellten Beispiel als Hohlleiter aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet ist. Der Innenleiter 7 ist von einem Isolierkörper 8 konzentrisch umgeben. Der Isolierkörper 8 umfasst leitende Steuereinlagen 9a-c zur kapazitiven Feldsteuerung, die konzentrisch um den Innenleiter 7 angeordnet sind. Die Steuereinlagen 9a-c sind durch Isolierlagen 10a-b aus einem PET-Vliesstoff voneinander getrennt, die nach dem Aufwickeln auf den Innenleiter 7 in Harz getränkt worden sind. Die Steuereinlagen 9a-c sind in einem radialen Abstand A von 2 mm zueinander angeordnet.
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Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Steckabschnitt 11 zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung 2 in das Geräteanschlussteil 3. Der Steckabschnitt 11 umfasst einen sich konisch verjüngenden Teil des Isolierkörpers 8 sowie einen Anschlussleiterabschnitt, der in Form eines Leiterbolzens 12 mit dem Innenleiter 7 verschweißt ist. An den Leiterbolzen 12 schließt sich ein Kontaktsystem 13 an, das die elektrische Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 2 und dem Anschlussteil 6 herstellt.
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Ein Zwischenraum 14 zwischen dem Steckabschnitt 11 der Hochspannungsdurchführung 2 und dem Geräteanschlussteil 3 ist mit einem Silikonmaterial ausgefüllt, das den Zwischenraum 14 dielektrisch verfestigt.
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Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Befestigungsflansch 15 zum Befestigen der Hochspannungsdurchführung 2 am Geräteanschlussteil 3.
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Zur Herstellung des elektrischen Gerätes 1 wird die Hochspannungsdurchführung 2 in das Geräteanschlussteil 3 eingeführt, und zwar entlang einer Längsachse 16 der Hochspannungsdurchführung 2 und in der Richtung, die in der Figur durch einen Pfeil 17 angedeutet ist. Anschließend kann der Befestigungsflansch 15 mit dem Geräteanschlussteil 3 mit Hilfe von Befestigungselementen 18a,b mechanisch verbunden werden.
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Es ist erkennbar, dass das Geräteanschlussteil 11 einen Befestigungsabschnitt 19 aufweist, mit dem diese fest auf der Gehäusewandung 4 montiert ist. Hierzu dienen beispielsweise geeignete Schraubverbindungen. Um das Geräteanschlussteil 3 isoliermitteldicht an der Gehäusewandung 4 zu befestigen, sind figürlich nicht dargestellte Dichtmittel vorgesehen.
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Das Geräteanschlussteil 3 weist ferner einen Aufnahmeabschnitt 20 auf, der aus einem elektrisch nichtleitenden Material besteht. Dabei verjüngt sich der Aufnahmeabschnitt 20 zu einem geschlossenen Ende hin. An dem geschlossenen Ende wird die Wandung des Aufnahmeabschnitts 20 von dem bolzenförmigen Anschluss- bzw. Kontaktteil 6 durchragt. An seinem in den Innenraum 5 oder Ölraum des Gehäuses hineinragenden Abschnitt ist das Kontaktteil 6 mit einer Wicklungsanschlussleitung 22 verbunden. Die Wicklungsanschlussleitung 22 ist ferner mit einem Stromsensor in Form eines Stromwandlers (figürlich nicht dargestellt) bestückt. Der Stromwandler ist somit fest im Gehäuse installiert und dient zur Erfassung eines über die Wicklungsanschlussleitung 22 zur oder von der jeweiligen Wicklung fließenden elektrischen Stroms.
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Der Steckabschnitt 11 der Hochspannungsdurchführung 2 erstreckt sich von dem Befestigungsflansch 15 in den Aufnahmeabschnitt 20 des Geräteanschlussteils 2 hinein. Dabei ist der Steckabschnitt 11 formkomplementär zum Aufnahmeabschnitt 20, so dass es zu einem passgenauen Anliegen der beiden Komponenten aneinander kommt und Luft oder sonstige Einschlüsse vermieden werden können.
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Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Spannungsteilerabgriff 23 mit einem elektrischen Kontaktmittel 24 zum Verbinden mit einem Anschluss einer grafisch nicht dargestellten Messvorrichtung zum Messen der elektrischen Spannung an der Hochspannungsdurchführung 2. Das Kontaktmittel umfasst eine Messanschlussleitung 24. Der Spannungsteilerabgriff 23 ist oberhalb des Befestigungsflansches 15 und damit auch außerhalb des Steckabschnitts 11 der Hochspannungsdurchführung 2 angeordnet. Die Messanschlussleitung 24 ist elektrisch mit der zweitäußeren Steuereinlage 9b verbunden. Die Messanschlussleitung 24 ist durch eine Aussparung in der äußersten Steuereinlage 9c nach außen hindurchgeführt. Ein äußeres Gehäuse 26 der Hochspannungsdurchführung 2 weist eine Meßanschlussaussparung 27 auf. Die Messanschlussleitung 24 ist durch die Messanschlussaussparung 27 geführt. Die Meßanschlussaussparung 27 ist mit dem darin angeordneten Kontaktmittel 24 mit einem Isolierstoff gefüllt.
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Der Spannungsteilerabgriff 23 umfasst eine Hilfsdurchführung 25, mittels der die Messanschlussleitung 24 durch das Gehäuse 26 der Hochspannungsdurchführung 2 isoliert hindurchgeführt ist. Zudem ist eine Erdungsvorrichtung 28 bereitgestellt. Mittels der Erdungsvorrichtung 28 kann der Spannungteilerabgriff 23 geerdet werden. Die Erdungsvorrichtung 28 umfasst eine Verschlusskappe mit einer Kontaktfeder, die zur Erdung des Spannungsteilerabgriffs 23 die Messanschlussleitung 24 kontaktiert. Im normalen Betriebszustand der Hochspannungsdurchführung bleibt der Spannungsteilerabgriff zweckmäßigerweise mit der Messtechnik verbunden oder geerdet.
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2 zeigt auf der linken Seite eine Hochspannungsdurchführung 30 und auf der rechten Seite deren Entsprechung in einem Ersatzschaltbild. Die Hochspannungsdurchführung 30 umfasst einen Innenleiter 31. Um den Innenleiter 31 herum ist ein Isolierkörper 32 angeordnet. Der Isolierkörper 32 ist aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Papier oder Vlies, das mit einem Harz imprägniert wurde. Der Isolierkörper 32 umfasst ferner feldsteuernde Steuereinlagen 33a-e aus elektrisch leitendem Material, wie beispielsweise Aluminium. Die innerste Steuereinlage 33a ist elektrisch mit dem Innenleiter 31 verbunden. Die zweitäußere Steuereinlage 33e ist mit einer Messanschlussleitung 34 eines Spannungsteilerabgriffs 35 verbunden. Die Messanschlussleitung 34 ist durch die äußerste Steuereinlage 33e und einen Befestigungsflansch 36 isoliert hindurchgeführt.
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Die Hochspannungsdurchführung 30 umfasst zudem einen Steckabschnitt 37 mit einem Kontaktsystem 38 entsprechend wie die Hochspannungsdurchführung 2 der 1.
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In der Skizze der 2 sind die folgenden Potenzialpunkte eingezeichnet: A1 ist ein Potenzialpunkt am Hochspannungsleiter 1, A2 ist ein Potenzialpunkt an der äußersten Steuereinlage 33e, A3 ist ein Potenzialpunkt an der zweitäußersten Steuereinlage 33d und A4 ist ein Potenzialpunkt am Befestigungsflansch 36.
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Das Ersatzschaltbild auf der rechten Seite der 2 illustriert die Berechnung der Spannung UB zwischen den Potenzialpunkten A1 und A2 aus einer abgegriffenen Spannung zwischen den Potenzialpunkten A3 und A2 sowie der Hauptkapazität C1 und der Abgriffskapazität C2. Die Spannung wird gemäß der Gleichung UB = Um * (C1 + C2) / C1 ermittelt. Der Potenzialpunkt A3 ist gegenüber Umgebungsfeldern isoliert. Somit ist die Spannungsmessung von äußeren Streukapazitäten weitgehend unbeeinflusst. Die Kapazitäten C1 und C2 sind zudem relativ genau bekannt, so dass der Aufbau des Spannungsteilerabgriffs eine gute Messgenauigkeit erlaubt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007022641 A1 [0003, 0017]
