DE3426537A1

DE3426537A1 - Electrical insulator column consisting of hollow insulators

Info

Publication number: DE3426537A1
Application number: DE19843426537
Authority: DE
Inventors: Norbert Ing.(grad.) 8551 Wiesenthau Heß; Tibor Dipl.-Ing. Dr. 8520 Erlangen Salanki
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-07-18
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1986-01-23

Abstract

A helical, non-conductive pipeline is guided through the internal space of an insulator column which is filled with insulating medium and consists of hollow insulators (H1, H2). With the aid of this pipeline, air having a slight overpressure with respect to the outside atmosphere can be passed through the insulator column without any negative influences being exerted on the dielectric strength of the arrangement. The air supply line makes it possible for a housing (G), which is not hermetically sealed, for assemblies (T) which carry high voltage to be protected against impure atmospheres. <IMAGE>

Description

Siemens Aktiengesellschaft Unser Zeichen Berlin und München VPA 8HP 3 2 6 4 DESiemens Aktiengesellschaft Our symbol Berlin and Munich VPA 8HP 3 2 6 4 DE

Elektrische Isolatorsäule aus HohlisolatorenElectrical insulator column made from hollow insulators

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Isolatorsäule, bestehend aus mindestens einem mit Isoliermittel gefüllten Hohlisolator als Träger einer gegenüber einem elektrischen Bezugspotential hochspannungsführenden Baugruppe. The invention relates to an electrical insulator column, consisting of at least one with insulating means Filled hollow insulator as a carrier of an assembly that carries high voltage compared to an electrical reference potential.

Derartige Isolatorsäulen sind als Tragelemente für Hochspannungsgeräte handelsüblich. Wenn dabei die hochspannungsführenden Baugruppen vor Umgebungseinflüssen, beispielsweise unreiner Atmosphäre, geschützt werden sollen, werden die jeweils gefährdeten Baugruppen gekapselt. Eine hermetisch dichte Kapselung ist jedoch relativ teuer und auch nicht in allen Fällen konstruktiv möglich. Ein guter Schutz der Bauelemente bei hermetisch nicht völlig dichten Gehäusen ließe sich jedoch dadurch erreichen, daß in diesen Gehäusen stets ein gewisser überdruck gegenüber der Atmosphäre aufrechterhalten würde. Wegen des hohen elektrischen Potentials im Gehäusebereich ist es jedoch schwierig, eine Luftzuführung vom Ort des Bezugspotentials her durchzuführen.Such isolator columns are used as support elements for high-voltage devices customary. If the high-voltage components are protected from environmental influences, for example unclean atmosphere to be protected, the endangered assemblies are encapsulated. One Hermetically sealed encapsulation is, however, relatively expensive and also not structurally possible in all cases. A good Protection of the components in hermetically not completely tight housings could, however, be achieved in that in a certain overpressure with respect to the atmosphere would always be maintained in these housings. Because of the high Electric potential in the housing area, however, it is difficult to provide an air supply from the location of the reference potential to carry out.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Isolatorsäule der eingangs genannten Art Maßnahmen zu treffen, die es ermögliehen, mit äußerst geringem technischen Aufwand ein Medium vom Ort des Bezugspotentials zum Ort der Baugruppe transportieren zu können.The object of the invention is to take measures in an isolator column of the type mentioned that make it possible a medium from the location of the reference potential to the location of the assembly with extremely little technical effort to be able to transport.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß durch die Isolatorsäule mindestens eine gegenüber dem Isoliermittel hermetisch dichte, elektrisch nichtAccording to the invention, this object is achieved in that at least one opposite by the isolator column the insulating means hermetically sealed, not electrically

Woe 2 Bih / 10.07.1984Week 2 Bih / 07/10/1984

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leitende Rohrleitung gewendelt vom Ort des Bezugspotentials zum Ort der Baugruppe geführt ist. Durch die Wendelung wird erreicht, daß die Kriechwegstrecke entlang der Rohrleitung so groß gehalten wird, daß die erforderliche Spannungsfestigkeit im Inneren der Isolatorsäule gewährleistet ist.conductive pipeline is wound from the location of the reference potential to the location of the assembly. Through the twist it is achieved that the creepage distance along the pipeline is kept so large that the required Dielectric strength is guaranteed inside the isolator column.

Dadurch, daß die Rohrleitung in ihrer Lage durch mindestens ein in der Isolatorsäule fest angeordnetes Trägerelement fixiert ist, können auch relativ elastische Rohrleitungen verwendet werden. Ein derartiges Trägerelement kann eine elektrisch begrenzt leitfähige Oberfläche aufweisen und am Ort des Bezugspotentials mit Bezugspotential speisbar und am Ort der Baugruppe mit Hochspannung beaufschlagbar sein. Dadurch wird eine relativ gleichförmige Spannungsaufteilung längs des Trägerelementes gewährleistet, die noch dadurch verbessert werden kann, daß das Material der Oberfläche des Trägerelementes einen mit steigender elektrischer Feldstärke sinkenden spezifischen Widerstand aufweist. Je gleichförmiger die Spannungsaufteilung ist, desto größer ist die Spannungsfestigkeit der Anordnung.In that the pipeline is in its position by at least one support element which is fixedly arranged in the insulator column is fixed, relatively elastic pipelines can also be used. Such a carrier element can have a surface with limited electrical conductivity and at the location of the reference potential with reference potential can be fed and acted upon with high voltage at the location of the assembly. This makes a relatively uniform Stress distribution along the support element is guaranteed, which can be improved by that the material of the surface of the carrier element has a specific decrease with increasing electric field strength Has resistance. The more uniform the voltage distribution, the greater the dielectric strength the arrangement.

Für die Übertragung von Steuer- und Rückmeldesignalen zwischen dem Ort des Bezugspotentials und dem Ort der Baugruppe kann hermetisch dicht durch die Isolatorsäule mindestens ein elektrischer Lichtwellenleiter geführt sein, wobei dessen Fixieren am Trägerelement auch eine gleichförmige Spannungsbelastung längs des Lichtwellenleiters sicherstellt.For the transmission of control and feedback signals between the location of the reference potential and the location of the assembly can be hermetically sealed through the insulator column be guided at least one electrical optical waveguide, its fixing on the carrier element also a ensures uniform stress along the optical waveguide.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 eine Außenansicht der Isolatorsäule und Fig. 2 die Elemente im Inneren der Isolatorsäule.1 shows an external view of the insulator column and FIG. 2 shows the elements inside the insulator column.

In der Darstellung gemäß Fig.l ist eine Isolatorsäule gezeigt, die aus der Übersichtlichkeit halber nur abschnittsweise gezeigten mit Isoliergas,z.B.komprimiertem Stickstoff, gefüllten Hohlraumisolatoren Hl und H2 besteht, die jeweils über Verbindungsstücke Vl und V2 gasdicht miteinander verbunden sind. Das dem Hohlraumisolator Hl abgewandte Ende des Hohlraumisolators H2 trägt im Anschluß an ein Verbindungsstück V3 einen Flansch F, an dem gasdichte Lichtleiterkupplungen, z.B. die Lichtleiterkupplungen Ll und L2, sowie eine ebenfalls gasdichte Kupplung K für eine im folgenden noch zu erläuternde Gasversorgung mit geringem atmosphärischen Überdruck angeordnet sind. Das dem Hohlraumisolator H2 abgewandte Ende des Hohlraumisolators Hl trägt ein Verbindungsstück V4, an dem wiederum ein Anschlußstück AS befestigt ist, das mit einem hermetisch nicht dichten Gehäuse G als Träger von elektrischen Baugruppen, die beispielsweise Thyristoren T beinhalten können, dichtend verbunden ist. Das Anschlußstück AS dichtet die Isolatorsäule völlig ab und dient auch zur dichtenden Durchführung der Gasversorgung und der Lichtwellenleiter. Die Durchführungen sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.In the illustration according to Fig.l is an isolator column shown, those shown only in sections for the sake of clarity with insulating gas, e.g. compressed Nitrogen, filled cavity insulators Hl and H2, which are each connected via connecting pieces V1 and V2 are connected to each other in a gastight manner. The end of the cavity insulator H2 facing away from the cavity insulator Hl carries a flange F following a connection piece V3, on which gas-tight optical fiber couplings, e.g. the fiber optic couplings Ll and L2, as well as a likewise gas-tight coupling K for one of the following to be explained gas supply are arranged with a slight atmospheric pressure. That the cavity insulator H2 facing away from the end of the cavity insulator Hl carries a connecting piece V4, on which in turn a connecting piece AS is attached, with a hermetically sealed housing G as a carrier for electrical assemblies, which may include thyristors T, for example, is connected in a sealing manner. The connector AS seals the Isolator column completely and is also used for the sealing implementation of the gas supply and the optical waveguide. The bushings are not shown for the sake of clarity.

In der Darstellung gemäß Fig.2 sind skizziert diejenigen Elemente angedeutet, die dazu dienen, die über die Lichtleiterkupplungen Ll und L2 zugeführte Lichtsignale zu den im Gehäuse G angeordneten Baugruppen zu übertragen und die dazu vorgesehen sind, Luft mit einem gegenüber der freien Atmosphäre geringen Überdruck in das Gehäuse G zu übertragen.In the illustration according to FIG. 2, those are sketched Elements indicated which serve to control the light signals supplied via the light guide couplings Ll and L2 to transmit the assemblies arranged in the housing G and which are provided to air with an opposite to transmit slight overpressure into the housing G of the free atmosphere.

-4-- VPA WP 3 2 6 4 DE -4-- VPA WP 3 2 6 4 DE

Bei diesen Elementen handelt es sich u.a. um ein Trägerelement TE, das linealförmige Gestalt aufweist und im Inneren der Isolatorsäule beispielsweise über Distanzscheiben geführt ist. Um das Trägerelement TE ist ein Gasversorgungsrohr GV aus Isoliermaterial gewendelt. Ferner sind längs des Trägerelementes TE eine Vielzahl von Lichtwellenleitern, von denen nur der Lichtwellenleiter LW gestrichelt angedeutet ist, verlegt. Die Fixierung der Lichtwellenleiter, so auch des Lichtwellenleiters LW, erfolgt mit Hilfe von kontaktierenden Befestigungselementen BE, von denen der Übersichtlichkeit halber nur eines dargestellt ist. Das Trägerelement TE besteht aus Isoliermaterial, das mit einem elektrich begrenzt leitfähigen Lack überzogen ist, wobei der spezifische Widerstand des Lackes mit steigender Feldstärke sinkt. Dadurch ist gewährleistet, daß eine gleichmäßige Spannungsbelastung sowohl längs der Lichtwellenleiter, z.B. des Lichtwellenleiters LW, als auch längs des Gasversorgungsrohrs GV vorliegt. Dazu ist das verkürzt därgestellte Trägerelement TE an der elektrisches Bezugspotential führenden Seite über einen Anschluß A2 mit diesem Bezugspotential verbunden und an der hochspannungsführenden Seite über einen Anschluß A2 mit der Hochspannung beaufschlagt.These elements include a carrier element TE, which has a linear shape and is im The interior of the isolator column is guided, for example, via spacers. To the support element TE is a Coiled gas supply pipe GV made of insulating material. Furthermore, there are a plurality along the support element TE of optical waveguides, of which only the optical waveguide LW is indicated by dashed lines, laid. The fixation the optical waveguide, including the optical waveguide LW, takes place with the aid of contacting fastening elements BE, of which only one is shown for the sake of clarity. The carrier element TE consists of insulating material that is coated with an electrically conductive paint to a limited extent, the specific Resistance of the paint decreases with increasing field strength. This ensures that a uniform Voltage load both along the optical waveguide, e.g. the optical waveguide LW, as well as along the gas supply pipe GV is present. For this purpose, the carrier element TE shown in abbreviated form is connected to the side carrying electrical reference potential via a connection A2 connected to this reference potential and on the high-voltage side via a connection A2 with the High voltage applied.

6 Patentansprüche
2 Figuren6 claims
2 figures

Claims

1. Electrical insulator column, consisting of at least one hollow insulator filled with insulating agent as a carrier an assembly carrying high voltage compared to an electrical reference potential, thereby characterized in that through the isolator column (Hl, H2) at least one opposite to the insulating means Hermetically sealed, electrically non-conductive pipeline (GV) is wound from the location of the reference potential to the location of the assembly (T, G).

2. Isolator column according to claim 1, characterized in that the pipeline (GV) is fixed in its position by at least one support element (TE) fixedly arranged in the isolator column.

3. Isolator column according to claim 2, characterized in that the carrier element (TE) has an electrically conductive surface to a limited extent and that the carrier element (TE) can be fed with reference potential at the location of the reference potential and at the location the assembly (T, G) can be subjected to high voltage.

4. Isolator column according to claim 3, characterized in that the material of the The surface of the carrier element (TE) has a specific surface that decreases with increasing electrical field strength Has resistance.

5. Isolator column according to one of the preceding claims, characterized in that Hermetically sealed through the isolator column (Hl, H2) at least one electrical optical waveguide (LW) is.

-Mi- VPA WP 3 2 6 4 DE

6. isolator column according to claim 2, 3 or 4, characterized in that Hermetically sealed through the isolator column (Hl, H2) at least one electrical optical waveguide (LW) and that each optical waveguide (LW) is fixed to the carrier element (TE).