EP3631821A1 - Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung - Google Patents

Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung

Info

Publication number
EP3631821A1
EP3631821A1 EP18739773.2A EP18739773A EP3631821A1 EP 3631821 A1 EP3631821 A1 EP 3631821A1 EP 18739773 A EP18739773 A EP 18739773A EP 3631821 A1 EP3631821 A1 EP 3631821A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
housing
voltage bushing
electrical device
bushing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP18739773.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Engelbert Engels
Friedemann KLEINFELD
Achim Langens
Tim Schnitzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3631821A1 publication Critical patent/EP3631821A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H01B17/58—Tubes, sleeves, beads, or bobbins through which the conductor passes
    • H01B17/583—Grommets; Bushings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/04—Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/28—Capacitor type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
    • H01B17/325—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies comprising a fibre-reinforced insulating core member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • H01B7/0208—Cables with several layers of insulating material
    • H01B7/0225—Three or more layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5219—Sealing means between coupling parts, e.g. interfacial seal
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/02—Cable terminations
    • H02G15/04—Cable-end sealings
    • H02G15/043—Cable-end sealings with end caps, e.g. sleeve closed at one end
    • H02G15/046—Cable-end sealings with end caps, e.g. sleeve closed at one end with bores or protruding portions allowing passage of cable conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/02—Cable terminations
    • H02G15/06—Cable terminating boxes, frames or other structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
    • H01F27/402—Association of measuring or protective means

Definitions

  • the invention relates to a pluggable high-voltage bushing with an inner conductor in a longitudinal direction between a high-voltage terminal and a Steckab ⁇ cut extends to the high-voltage bushing, wherein the mating portion is ⁇ oriented for inserting the high-voltage bushing in an appliance terminal of an electrical device is an insulator, of the Inner conductor at least partially surrounds, and a housing which surrounds the Iso ⁇ lier Economics outside partially.
  • such a high-voltage bushing has the task of isolating the lying during operation of the high-voltage bushing at a high voltage potential inner conductor of the high-voltage bushing from an environment located at ground potential, for example, a wall of an electrical device.
  • the inner conductor is passed through the insulating body.
  • a high-voltage bushing of the type mentioned is known from DE 10 2007 022 641 AI.
  • a transformer is disclosed, the housing has a device connection part ⁇ , in which a high-voltage bushing for connecting the transformer to a high-voltage network is inserted.
  • the plug portion of the high-voltage bushing and the appliance terminal are designed such that a reli ⁇ transparent electrical contact between the inner conductor of the high-voltage bushing and the device connecting part can be produced, wherein the appliance terminal with further ele- ments of the electrical device, such as an in ⁇ nerrenz the housing arranged active part of the electrical device is electrically connected.
  • the connection at the contact surfaces between the device connection part and the plug-in section is sufficiently solidified in terms of dielectric properties, so that operation at high voltage level is possible.
  • the insulating Iso ⁇ lierlagen are usually wound from paper around the inner conductor.
  • the insulating body wound from paper layers is usually enclosed by an outer housing.
  • a space between the insulator, which is often referred to as an active part, and the housing is filled in known applications with a liquid insulating medium, such as insulating oil.
  • the insulating medium may leak, which may lead to an undesirable environmental impact.
  • the object of the invention is to propose a high-voltage implementation mentioned at the beginning, which has the best possible dielectric properties and at the same time the highest possible mechanical stability.
  • the housing comprises a tubular housing member extending between the high voltage terminal of the high voltage bushing and ei ⁇ nem mounting flange for attaching the high voltage bushing to a device housing of the electrical device, wherein the housing element of a composite ⁇ fabric is, and wherein between the housing element and the Iso ⁇ lier emotions a secondary insulation is provided which comprises a dry foam.
  • the composite material can be for example a maschinever ⁇ reinforced plastic. Preferably, this is
  • Housing element made of glass fiber reinforced plastic, which ensures a particularly high stability. According ei ⁇ ner particularly simple variant of the invention, the
  • Housing element is a tube made of glass fiber reinforced plastic. On the tubular housing member may further be mounted an outer shield comprising, for example, annular silicone screens.
  • the high-voltage bushing may include a head ⁇ armature the high voltage terminal.
  • the head fitting is used for mechanical termination of the high-voltage bushing at its high voltage terminal and for establishing an electrical connection between the inner conductor and a high-voltage line to be connected to the high-voltage feedthrough (for example, an overhead line).
  • the head fitting is made of a metal.
  • the head fitting outer current contact means which are integrated into the housing. The outer current contact means serve to establish an electrical connection between the head fitting and the high-voltage line.
  • the outer current contact means consist of a rod of electrically conductive material.
  • a thread may be provided that is formed on the outer housing.
  • Means for producing a screw connection to the threaded are Entspre ⁇ accordingly to the high-voltage conductor to be connected to provide.
  • the head fitting further includes internal power contact means integrated with the housing.
  • the inner current contact means serve to establish an electrical connection between the head fitting and the inner conductor.
  • the inner Stromuttonmit ⁇ tel include contact blades, which on an inner side of a Inner recess are arranged in the head fitting. The inner recess is set up to receive the portion of the inner conductor led out of the insulating body. If both the inner and the outer current contact means are provided on the head fitting, the electrical connection between the inner conductor and the high-voltage line to be connected is made completely via the head fitting. A lead out of the inner conductor of the housing is therefore not required.
  • the side insulation is used for further isolation of the inner conductor and to further sealing of an intermediate space Zvi ⁇ rule the insulating body and the outer housing.
  • the secondary insulation is expediently filled after assembly of the high-voltage feedthrough through the filling channel in the intermediate space.
  • the secondary insulation preferably comprises a polyurethane foam.
  • the polyurethane foam is a dry foam, which has particularly good insulation properties.
  • the polyurethane foam can be foamed and then a ⁇ be filled in the space well-known to those skilled in ter method with a gas, such as SF6 or nitrogen.
  • the insulating body comprises capacitive control inserts, which are separated from each other by insulating layers.
  • the insulating layers may comprise a nonwoven fabric.
  • the control inserts are suitably arranged concentrically around the inner conductor and extend into the plug portion.
  • the capacitive control inserts are used for capacitive field control of the electric field of the high-voltage bushing during their operation.
  • the control inserts extend into the plug portion of the high voltage feedthrough. In this way, the electric field can also be effectively controlled in the plug-in area, so that the sensitive area of the
  • connection between the device connector and the high-voltage bushing has improved electrical properties.
  • Our own investigations have shown that when used tion of the insulating layers with the nonwoven fabric control inserts have more uniform surfaces than with the appropriate use of paper. Uniform surfaces of the control inserts result in improved field control due to reduced field elevations at the control pads. This results in a further improvement of the electrical properties of the high-voltage bushing.
  • This advantage is at the pluggable high-voltage bushing of particular importance because a uniform field control in the male section of the high-voltage bushing is particularly important to provide the necessary electric strength in this limited! ⁇ th space.
  • the nonwoven fabric may for example be composed of fibers or filaments of any, in particular finite, length or comprise these.
  • the nonwoven fabric comprises so-called endless filaments. Endless filaments mean fibers of unlimited length.
  • the nonwoven fabric can at ⁇ play, a plastic non-woven fabric, preferably a synthe ⁇ diagrammatic plastic non-woven fabric to be.
  • a plastic nonwoven fabric is characterized by plastic fibers that form the nonwoven material.
  • the nonwoven fabric has a waterrepellent ⁇ oriented carrier material so that the penetration of moisture is prevented the insulating body. Moisture would lead to an increase in the loss factor of the high-voltage ⁇ implementation.
  • the carrier material is preferably designed to be ⁇ next as a flexible winding layer which is wound around the inner conductor in the production of the high-voltage feedthrough. Subsequently, the roll is dipped in liquid resin, which then hardens.
  • the nonwoven fabric comprises a synthetic polymer.
  • the syntheti ⁇ specific polymer may, for example, a polyester, particularly sawn preferably polyethylene terephthalate (PET). Synthetic polymers are apolar and thus moisture repellent.
  • a radia- 1er distance between the tax deposits between 1 mm and 3 mm, more preferably between 1.5 mm and 2.5 mm.
  • the insulating body comprises a cured resin.
  • the high-voltage leadthrough can be impregnated with a hardenable resin. After curing of the resin so that an improved insulated insulating body can be obtained.
  • the insulating body is in the form of a compact block, so that can be dispensed with a main insulation with a gas.
  • the high-voltage bushing extends longitudinally over a length of 2 m to 30 m, particularly ⁇ vorzugt be between 6 m to 10 m.
  • the high-voltage ⁇ implementation can be used in particular at operating voltages of more than 500 kV.
  • the inner conductor may be formed as a waveguide or solid conductor.
  • the inner conductor may for example consist of copper or aluminum.
  • the inner conductor has an outer diameter of at least 5 cm.
  • the high-voltage bushing can be used even at operating currents of more than 2 kA.
  • the plug-in section has an outer coating of a flexible insulating coating material.
  • the outer coating may, for example, extend to a part of the outer surface of the plug-in section, preferably to that part of the plug when inserting the high-voltage feedthrough into the device section. connecting with her in contact.
  • the coating it ⁇ laubt a particularly good dielectric solidifying the resulting upon insertion joint.
  • the coating preferably comprises silicone.
  • the high voltage bushing may have a the insulating body at least partially engages around the damping chamber with a ical elekt ⁇ driven insulating damping means for damping external force me- is filled on the insulating body.
  • the high-voltage feedthrough may comprise, for example, a first, inner tube and a second, outer tube spaced from the first tube, which are each arranged concentrically to the inner conductor and at least partially delimit the damping chamber.
  • the inner tube can be formed by the housing element.
  • the damping chamber thus has a substantially cylindrical shape, wherein the limited by the two concentric tubes cylinder surrounds the insulating body.
  • An external mechanical force on the high-voltage insulator may deform the outer of the two tubes and absorb part of the energy of the force.
  • the remaining force can be at least partially, preferably completely, taken from the damping means ⁇ .
  • the initially punctual force is advantageously distributed within the damping chamber, so that it does not affect the interior of the two pipes at points, but rather flatly. The risk of severe deformation or even breakage of the housing element can be minimized in this way.
  • the shielded from the damping chamber insulator remains largely undamaged and retains its insulating largely. In this way, an additional protection against mechanical force is provided.
  • the invention further relates to an electrical device with egg ⁇ nem fluid-tight housing and a high-voltage bushing. Such a device is known from the previously mentioned DE 10 2007 022 641 AI.
  • the object of the invention is to provide such a device which has an increased dielectric strength.
  • the high-voltage bushing is a high-voltage bushing according to claim 1, wherein a device connecting part for receiving and contacting the high-voltage bushing is provided.
  • the device connector is mounted by means of a buildin ⁇ actuating portion on the apparatus housing, from which extends a hollow receiving portion extends from an electrically non-conductive insulating material in the device housing, wherein a metallic contact portion is arranged at a closed tapered end portion extending through the Iso ⁇ extends lierstoff of the receiving portion or the ⁇ sen extended to the closed end.
  • each appliance terminal on an exposed end approximately at the height of a housing cover of the apparatus housing of the electrical appliance, which enables a ⁇ stuck of the plug portion of the high-voltage bushing.
  • a receiving portion in the interior of the device housing into it wherein the receiving ⁇ portion of an insulating material produced is, of the not ⁇ few insulation between the in-operation on a high voltage potential contact piece and the housing of the electrical appliance, for example a transformative ⁇ tors, provides located on a ground potential.
  • the receiving section and the plug-in section are form-compensated. formed mentally to each other, so that is pressed firmly against the inner wall of the receiving portion with the aid of the weight of the high voltage feedthrough of the male portion to ensure in this way a sufficient electrical voltage resistance between high-voltage bushing and device connector part.
  • the contact part is preferably connected to a winding, for example a winding of a transformer, via a winding connection line extending inside the device housing.
  • a winding for example a winding of a transformer
  • the winding connection line is equipped with a current sensor, for example a current transformer.
  • a current sensor for example a current transformer.
  • the current sensor is disposed within the device housing, the current sensor no longer has to be integrated consuming in the assembly of the electrical ⁇ rule device on site in the wiring harness.
  • the electrical device according to the invention can be put into operation quickly on site. A complex installation of the current sensor is avoided in this embodiment.
  • mounting openings are provided in the device housing in order to allow access to the one or more current sensors after the insulating liquid has been drained off.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a high voltage feedthrough according to the invention in a schematic partial view
  • Figure 2 shows an embodiment of the high voltage bushing of Figure 1 in a further schematic partial view
  • Figure 3 shows an embodiment of the electrical device according to the invention with a high voltage feedthrough according to the invention in a schematic perspective view.
  • a partial section of a pluggable high-voltage bushing 1 is shown in FIG.
  • the high-voltage bushing is plugged into a device connection part 2 of an electrical high-voltage device in the form of a transformer 3.
  • the device connection part 2 is fastened to a housing wall 4.
  • the housing 4 is part of a transformer housing of the transformer 3, which is filled with an insulating agent, such as insulating oil.
  • the attachment of the device connection part on the device or transformer housing is designed insulating medium, so that the insulating agent can not escape from the Ge ⁇ device housing.
  • the appliance terminal 2 includes a conductive connection portion 14 for making an electrical connection between the high-voltage bushing 1 and a coil not illustrated figuratively of the transformer's 3, which is arranged inside of the filled with insulating Gerä ⁇ tegephinuses.
  • the high-voltage bushing 1 comprises an inner conductor 5, which is designed as a waveguide made of aluminum or copper.
  • the inner conductor 5 is surrounded concentrically by an insulating body 6.
  • the insulating body 6 comprises conductive control inserts 7a-c for capacitive field control, which are wound concentrically around the inner conductor 5.
  • the control inserts 7a-c are separated from each other by insulating sheets 8a-b made of a PET nonwoven fabric, which after being wound on the inner conductor 5 are soaked in resin.
  • the control inserts 7a-c are arranged at a radial distance A of 2 mm from one another.
  • the high-voltage feedthrough 1 further comprises a plug-in section 9 for inserting the high-voltage leadthrough 1 into the device connection part 2.
  • the plug section 9 comprises a conically tapering part of the insulating body 6 and a connecting conductor section which is welded to the inner conductor 5 in the form of a conductor pin 10.
  • the conductor bolt 10 is followed by a contact system 11, which establishes the electrical connection between the high-voltage bushing 1 and the transformer 3.
  • a space 12 between the plug portion 9 of the high voltage bushing 1 and the device connector part 2 is filled with a silicone material, which solidifies the gap 12 dielectrically.
  • a mounting flange 13 is provided for fixing the high-voltage bushing 1 to the transformer 3.
  • the high-voltage feedthrough 1 further comprises a housing 15 with a housing element 15a of glass-fiber reinforced synthetic material.
  • the housing element 15a is tubular and arranged concentrically around the inner conductor 5.
  • FIG. 2 shows an open-air-side region of the high-voltage bushing 1. Visible is a head fitting
  • the housing element 15a adjoins the head fitting 18 axially.
  • the housing 15 further comprises an outer shield in the form of screens 15b made of silicone.
  • FIG. 3 shows a perspective view of an exemplary embodiment of an electrical device according to the invention, which is embodied here as a transformer 20.
  • the Transforma- Gate 20 has a transformer housing 21, which is equipped with a cooling module 22, an expansion vessel 23, an auxiliary power module 24 and high-voltage bushings 25-27.
  • the said components or modules are detachably connected to each other, so they can be easily disassembled and transported independently.
  • Arrester housing have a non-linear resistor, which transitions from a non-conductive state to a conductive state at overvoltages and thus protects the components connected in parallel with it.
  • the high-voltage bushings 25-27 are designed as pluggable high-voltage bushings and can with their plug portion 33 into matching device connectors 29 of the
  • the device connection parts 29 are designed to be rotationally symmetrical and define a recess which is exposed to the housing cover and which is complementary in shape to the respective plug-in section of the high-voltage leadthrough 25-27.
  • the device connection parts 29 are also fluid-tight to the transformer housing 21 be ⁇ consolidates, so that the inner or oil chamber of the single-phase
  • Transformers 20 isolierstoffdicht, so air and liquid ⁇ keitsdicht is completed by the outside atmosphere.
  • a figuratively unrecognizable pin is held as a contact part, which, when the high-voltage feedthrough 25, 26 or 27 is inserted into the respective device connection part 29, in conductive contact with a through the respective high-voltage leadthrough 25th -27 extending inner conductor is.
  • the said bolt extends into the interior of the transformer ⁇ housing 21, ie in the oil chamber into it, where it is in contact with a winding connection line, which thus the Ge rätean gleichteil 29 electrically connected to the respective upper or lower voltage winding of the transformer 20.
  • a mounting connection 30 For mounting and fixing the high-voltage feedthrough 25, 26 or 27, these each have a mounting connection 30. From the attachment connection 30, a column section 31 extends to a high-voltage connection 32, which in the exemplary embodiment shown in FIG. 2 is an open-air connection.
  • Each high-voltage bushing 25, 26 or 27 comprises an insulating body 251, through which an inner conductor extends (see FIG.
  • the insulating body comprises conductive, concentrically arranged around the inner conductor control inserts.
  • the control inserts are separated by insulating layers of a nonwoven fabric made of a synthetic plastic. After winding the insulating layers and the control inserts on the inner conductor of the insulating body has been soaked in resin. Some of the control liners extend into the mating portion of the high voltage feedthrough 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine steckbare Hochspannungsdurchführung (1) mit einem Innenleiter (5), der sich in einer Längsrichtung zwischen einem Hochspannungsanschluss (19) und einem Steckabschnitt (9) der Hochspannungsdurchführung erstreckt, wobei der Steckabschnitt zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil (2) eines elektrischen Gerätes (3) eingerichtet ist, einem Isolierkörper, der den Innenleiter zumindest teilweise umschließt, sowie einem Gehäuse, das den Isolierkörper außen teilweise umschließt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse ein rohrförmiges Gehäuseelement (15a) umfasst, das sich zwischen einer Kopfarmatur (18) am Hochspannungsanschluss der Hochspannungsdurchführung und einem Befestigungsflansch (13) zum Befestigen der Hochspannungsdurchführung an einem Gerätegehäuse des elektrischen Gerätes erstreckt, wobei das Gehäuseelement aus einem Verbundwerkstoff ist, und wobei zwischen dem Gehäuseelement und dem Isolierkörper eine Nebenisolation (17) vorgesehen ist, die einen Trockenschaum umfasst.

Description

Beschreibung
Steckbare Hochspannungsdurchführung und elektrisches Gerät mit der steckbaren Hochspannungsdurchführung
Die Erfindung betrifft eine Steckbare Hochspannungsdurchführung mit einem Innenleiter, der sich in einer Längsrichtung zwischen einem Hochspannungsanschluss und einem Steckab¬ schnitt der Hochspannungsdurchführung erstreckt, wobei der Steckabschnitt zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil eines elektrischen Gerätes einge¬ richtet ist, einem Isolierkörper, der den Innenleiter zumindest teilweise umschließt, sowie einem Gehäuse, das den Iso¬ lierkörper außen teilweise umschließt.
Im Allgemeinen hat eine solche Hochspannungsdurchführung die Aufgabe, den im Betrieb der Hochspannungsdurchführung auf einem Hochspannungspotential liegenden Innenleiter der Hochspannungsdurchführung von einer auf Erdpotential befindlichen Umgebung, beispielsweise einer Wandung eines elektrischen Gerätes zu isolieren. Dazu ist der Innenleiter durch den Isolierkörper hindurchgeführt.
Eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2007 022 641 AI bekannt. Dort ist ein Transformator offenbart, dessen Gehäuse ein Geräteanschlussteil auf¬ weist, in das eine Hochspannungsdurchführung zum Anschluss des Transformators an ein Hochspannungsnetz einsteckbar ist. Durch die Verwendung einer derartigen steckbaren Hochspan- nungsdurchführung ist es möglich, den Transformator mit der
Hochspannungsdurchführung mit einem relativ geringen Montageaufwand aufzubauen und in Betrieb zu nehmen.
Der Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung und das Ge- räteanschlussteil sind derart ausgestaltet, dass ein zuver¬ lässiger elektrischer Kontakt zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Geräteanschlussteil herstellbar ist, wobei das Geräteanschlussteil mit weiteren Ele- menten des elektrischen Gerätes, wie beispielsweise einem in¬ nerhalb des Gehäuses angeordneten Aktivteil des elektrischen Gerätes, 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 Iso¬ lierlagen aus Papier um den Innenleiter gewickelt. Um die mechanische Stabilität der Hochspannungsdurchführung zu erhöhen, ist der aus Papierlagen gewickelte Isolierkörper üblicherweise von einem äußeren Gehäuse umschlossen. Ein Zwischenraum zwischen dem Isolierkörper, der oftmals auch als Aktivteil bezeichnet wird, und dem Gehäuse ist bei bekannten Anwendungen mit einem flüssigen Isoliermedium, wie beispielsweise Isolieröl gefüllt. Im Fall von mechanischen Beschädi¬ gungen am Gehäuse kann das Isoliermedium austreten, was zu einer unerwünschten Umweltbelastung führen kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Hochspannungsdurchführung vorzuschlagen, die möglichst gute dielektrische Eigenschaften und zugleich eine möglichst hohe mechanische Stabilität aufweist.
Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsdurchführung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Gehäuse ein rohrförmiges Gehäuseelement umfasst, das sich zwischen dem Hochspannungsanschluss der Hochspannungsdurchführung und ei¬ nem Befestigungsflansch zum Befestigen der Hochspannungsdurchführung an einem Gerätegehäuse des elektrischen Gerätes erstreckt, wobei das Gehäuseelement aus einem Verbundwerk¬ stoff ist, und wobei zwischen dem Gehäuseelement und dem Iso¬ lierkörper eine Nebenisolation vorgesehen ist, die einen Trockenschaum umfasst.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, durch eine Kombination eines besonders stabilen äußeren Gehäuses und einer Nebeniso¬ lation, die kein flüssiges Isoliermedium umfasst, ergibt sich vorteilhaft eine besonders hohe mechanische Stabilität des Aktivteils der Hochspannungsdurchführung. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass eine Umweltbelastung durch aus¬ tretendes Isoliermedium vermieden oder zumindest reduziert wird. Der Verbundwerkstoff kann beispielsweise ein faserver¬ stärkter Kunststoff sein. Vorzugsweise besteht das
Gehäuseelement aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wodurch eine besonders hohe Stabilität gewährleistet wird. Gemäß ei¬ ner besonders einfachen Variante der Erfindung kann das
Gehäuseelement ein Rohr aus dem glasfaserverstärktem Kunststoff sein. Auf das rohrförmige Gehäuseelement kann ferner eine Außenbeschirmung angebracht sein, die beispielsweise ringförmige Silikonschirme umfasst. Geeigneterweise kann die Hochspannungsdurchführung eine Kopf¬ armatur am Hochspannungsanschluss umfassen. Die Kopfarmatur dient zum mechanischen Abschluss der Hochspannungsdurchführung an ihrem Hochspannungsanschluss sowie zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Innenleiter und einer mit der Hochspannungsdurchführung zu verbindender Hochspannungsleitung (beispielsweise einer Freileitung) . Vorzugsweise ist die Kopfarmatur aus einem Metall. Gemäß einer be¬ vorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kopfarmatur äußere Stromkontaktmittel auf, die in das Gehäuse integriert sind. Die äußeren Stromkontaktmittel dienen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Kopfarmatur und der Hochspannungsleitung. Im einfachsten Fall bestehen die äußeren Stromkontaktmittel aus einer Stange aus elektrisch leitendem Material. Alternativ kann ein Gewinde vorgesehen sein, dass an dem äußeren Gehäuse ausgebildet ist. Entspre¬ chend sind an dem zu verbindenden Hochspannungsleiter Mittel zur Herstellung einer Schraubverbindung mit dem Gewinde vorzusehen. Vorzugsweise weist die Kopfarmatur ferner innere Stromkontaktmittel auf, die in das Gehäuse integriert sind. Die inneren Stromkontaktmittel dienen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Kopfarmatur und dem Innenleiter. Beispielsweise können die inneren Stromkontaktmit¬ tel Kontaktlamellen umfassen, die an einer Innenseite einer Innenausnehmung in der Kopfarmatur angeordnet sind. Die In- nenausnehmung ist dabei zur Aufnahme des aus dem Isolierkörper herausgeführten Abschnittes des Innenleiters eingerichtet. Sind an der Kopfarmatur sowohl die inneren als auch die äußeren Stromkontaktmittel vorgesehen, so ist die elektrische Verbindung zwischen dem Innenleiter und der zu verbindenden Hochspannungsleitung komplett über die Kopfarmatur hergestellt. Ein Herausführen des Innenleiters aus dem Gehäuse ist damit nicht erforderlich.
Die Nebenisolation dient zur weiteren Isolierung des Innenleiters und zur weiteren Abdichtung eines Zwischenraumes zwi¬ schen dem Isolierkörper und dem äußeren Gehäuse. Die Nebenisolation wird zweckmäßigerweise nach dem Zusammensetzen der Hochspannungsdurchführung durch den Füllkanal in den Zwischenraum eingefüllt. Bevorzugt umfasst die Nebenisolation einen Polyurethanschaum. Der Polyurethanschaum ist ein Trockenschaum, der besonders gute Isolationseigenschaften aufweist. Der Polyurethanschaum kann gemäß dem Fachmann bekann- ter Verfahren mit einem Gas, beispielsweise SF6 oder Stickstoff, aufgeschäumt und anschließend in den Zwischenraum ein¬ gefüllt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Isolierkörper kapazitive Steuereinlagen, die voneinander durch Isolierlagen getrennt sind. Die Isolierlagen können dabei einen Vliesstoff umfassen. Die Steuereinlagen sind geeigneterweise konzentrisch um den Innenleiter angeordnet und erstrecken sich in den Steckabschnitt hinein. Die kapazi- tiven Steuereinlagen dienen dabei zur kapazitiven Feldsteuerung des elektrischen Feldes der Hochspannungsdurchführung bei deren Betrieb. Die Steuereinlagen erstrecken sich in den Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung hinein. Auf diese Weise kann das elektrische Feld auch im Steckbereich ef- fektiv gesteuert werden, so dass der sensible Bereich der
Verbindung zwischen dem Geräteanschlussteil und der Hochspannungsdurchführung verbesserte elektrische Eigenschaften aufweist. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass bei Verwen- dung 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 ver- minderter 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 Steck- abschnitt der Hochspannungsdurchführung besonders wichtig ist, um die notwendige Spannungsfestigkeit in diesem begrenz¬ ten Bauraum bereitzustellen. Der Vliesstoff kann beispielsweise aus Fasern oder Filamenten einer beliebigen, insbesondere endlichen Länge zusammengesetzt sein bzw. diese umfas- sen. Es ist auch denkbar, dass der Vliesstoff sogenannte End- losfilamente umfasst. Als Endlosfilamente werden dabei Fasern unbegrenzter Länge bezeichnet. Der Vliessstoff kann bei¬ spielsweise ein Kunststoff-Vliesstoff, bevorzugt ein synthe¬ tischer Kunststoff-Vliesstoff, sein. Ein Kunststoff- Vliesstoff zeichnet sich dabei durch Kunststofffasern aus, die das Vliesmaterial ausbilden. Ein Vorteil der Verwendung des Vliessstoffes besteht darin, dass der Vliesstoff ein Ein¬ dringen von Feuchtigkeit in den Isolierkörper der Hochspannungsdurchführung verhindern oder zumindest vermindern kann. Dadurch können die dielektrischen Eigenschaften, beispielsweise der Verlustfaktor der Hochspannungsdurchführung, verbessert werden. Bevorzugt weist der Vliesstoff ein wasserab¬ weisendes Trägermaterial auf, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit den Isolierkörper verhindert ist. Feuchtigkeit würde zu einer Erhöhung des Verlustfaktors der Hochspannungs¬ durchführung führen. Das Trägermaterial ist bevorzugt zu¬ nächst als flexible Wicklungslage ausgestaltet, die bei der Herstellung der Hochspannungsdurchführung um den Innenleiter gewickelt wird. Anschließend wird der Wickel in flüssiges Harz getaucht, das anschließend aushärtet. Vorzugsweise weist der Vliesstoff ein synthetisches Polymer auf. Das syntheti¬ sche Polymer kann beispielsweise ein Polyester, besonders be- vorzugt Polyethylenterephthalat (PET), sein. Synthetische Polymere sind apolar und somit feuchtigkeitsabweisend.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beträgt ein radia- 1er Abstand zwischen den Steuereinlagen zwischen 1 mm und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 1,5 mm und 2,5 mm. Mit die¬ ser Wahl des Abstands kann eine effektive Absteuerung des elektrischen Feldes auch unter Berücksichtigung einer mechanischen Verformung der Isolierlagen aus Vliesstoff im Her- stellungsprozess erreicht werden.
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.
Vorzugsweise erstreckt sich die Hochspannungsdurchführung in Längsrichtung über eine Länge von 2 m bis 30 m, besonders be¬ vorzugt zwischen 6 m bis 10 m. Damit kann die Hochspannungs¬ durchführung insbesondere auch bei Betriebsspannungen von mehr als 500 kV eingesetzt werden. Der Innenleiter kann als Hohlleiter oder Massivleiter ausgebildet sein. Der Innenleiter kann beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehen.
Bevorzugt weist der Innenleiter ein Außendurchmesser von min- destens 5 cm auf. Damit kann die Hochspannungsdurchführung auch bei Betriebsströmen von mehr als 2 kA eingesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Steckabschnitt eine Außenbeschichtung aus einem flexiblen isolieren- den 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 Geräte- anschlussteil mit ihr in Kontakt steht. Die Beschichtung er¬ laubt eine besonders gute dielektrische Verfestigung der beim Einstecken entstehenden Fuge. Die Beschichtung umfasst vorzugsweise Silikon.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Hochspannungsdurchführung eine den Isolierkörper zumindest teilweise umgreifende Dämpfungskammer aufweist, die mit einem elekt¬ risch isolierenden Dämpfungsmittel zur Dämpfung äußerer me- chanischer Krafteinwirkung auf den Isolierkörper gefüllt ist. Dazu kann die Hochspannungsdurchführung beispielsweise ein erstes, inneres Rohr und ein zum ersten Rohr beabstandetes zweites, äußeres Rohr umfassen, die jeweils zum Innenleiter konzentrisch angeordnet sind und die Dämpfungskammer zumin- dest teilweise begrenzen. Das innere Rohr kann dabei durch das Gehäuseelement gebildet sein. Die Dämpfungskammer weist damit eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei der durch die beiden konzentrischen Rohre begrenzter Zylinder den Isolierkörper umgreift. Eine äußere mechanische Krafteinwir- kung auf den Hochspannungsisolator verformt unter Umständen das äußere der beiden Rohre und nimmt einen Teil der Energie der Krafteinwirkung auf. Die restliche Kraft kann zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, vom Dämpfungsmittel auf¬ genommen werden. Die anfänglich punktuelle Kraft wird vor- teilhafterweise innerhalb der Dämpfungskammer verteilt, so dass diese sich auf das innere der beiden Rohre nicht mehr punktuell, sondern flächig auswirkt. Die Gefahr einer starken Verformung oder gar eines Bruches des Gehäuseelementes kann auf diese Weise minimiert werden. Der von der Dämpfungskammer abgeschirmte Isolierkörper bleibt weitgehend unbeschädigt und behält seine Isolierfähigkeit weitgehend bei. Auf diese Weise ist ein zusätzlicher Schutz vor mechanischer Krafteinwirkung bereitgestellt . Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Gerät mit ei¬ nem fluiddichten Gehäuse und einer Hochspannungsdurchführung. Ein solches Gerät ist aus der bereits zuvor erwähnten DE 10 2007 022 641 AI bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Gerät bereitzu- stellen, das eine erhöhte Spannungsfestigkeit aufweist.
Die Aufgabe wird bei einem artgemäßen elektrischen Gerät dadurch gelöst, dass die Hochspannungsdurchführung eine Hochspannungsdurchführung gemäß dem Patentanspruch 1 ist, wobei ein Geräteanschlussteil zur Aufnahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung vorgesehen ist.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts ergeben sich insbesondere aus den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung.
Vorzugsweise ist das Geräteanschlussteil mittels eines Befes¬ tigungsabschnitts an dem Gerätegehäuse befestigt, von dem sich ein hohler Aufnahmeabschnitt aus einem elektrisch nicht leitenden Isolierstoff in das Gerätegehäuse hinein erstreckt, wobei an einem geschlossenen verjüngten Endbereich ein metallisches Kontaktteil angeordnet ist, das sich durch den Iso¬ lierstoff des Aufnahmeabschnitts hindurch erstreckt oder die¬ sen zum geschlossenen Endbereich hin verlängert. Gemäß dieser Ausführung der Erfindung weist jedes Geräteanschlussteil ein offen liegendes Ende etwa in Höhe eines Gehäusedeckels des Gerätegehäuses des elektrischen Geräts auf, welches das Ein¬ stecken des Steckabschnitts der Hochspannungsdurchführung ermöglicht. In Einsteckrichtung erstreckt sich von dem Befesti- gungsabschnitt des Geräteanschlussteils ein Aufnahmeabschnitt in das Innere des Gerätegehäuses hinein, wobei der Aufnahme¬ abschnitt aus einem Isolierstoff gefertigt ist, der die not¬ wenige Isolierung zwischen dem im Betrieb auf einem Hochspannungspotenzial liegenden Kontaktstück und dem Gerätegehäuse des elektrischen Gerätes, beispielsweise eines Transforma¬ tors, bereitstellt, das sich auf einem Erdpotenzial befindet. Um hier die notwendige Spannungsfestigkeit bereitzustellen, sind der Aufnahmeabschnitt und der Steckabschnitt formkomple- mentär zueinander ausgebildet, so dass unter Zuhilfenahme des Eigengewichts der Hochspannungsdurchführung der Steckabschnitt fest gegen die Innenwandung des Aufnahmeabschnitts gepresst wird, um auf diese Weise eine ausreichende elektri- sehe Spannungsfestigkeit zwischen Hochspannungsdurchführung und Geräteanschlussteil zu gewährleisten.
Bevorzugt ist das Kontaktteil über eine sich innerhalb des Gerätegehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung mit ei- ner Wicklung verbunden, beispielsweise einer Wicklung 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 einer Wicklung des elektrischen Gerätes verbunden ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wicklungsanschlussleitung mit einem Stromsensor, beispiels- weise einem Stromwandler, bestückt. Dadurch, dass der Stromsensor innerhalb des Gerätegehäuses angeordnet ist, muss der Stromsensor nicht mehr aufwändig bei der Montage des elektri¬ schen 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 Gerätegehäuse vorgesehen, um nach Ablassen der Isolierflüssigkeit einen Zugriff auf den oder die Stromsensoren zu ermögli- chen.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert werden .
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen Teilansicht; Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Hochspannungsdurchführung der Figur 1 in einer weiteren schematischen Teilansicht ; Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen perspektivischen Darstellung . Im Einzelnen ist in Figur 1 ein Teilausschnitt einer steckbaren Hochspannungsdurchführung 1 dargestellt. Die Hochspa- nungsdurchführung ist in der Darstellung der Figur 1 in ein Geräteanschlussteil 2 eines elektrischen Hochspannungsgerätes in Form eines Transformators 3 eingesteckt. Das Gerätean- schlussteil 2 ist an einer Gehäusewandung 4 befestigt. Die Gehäusewandung 4 ist Teil eines Transformatorgehäuses des Transformators 3, das mit einem Isoliermittel, beispielsweise Isolieröl, befüllt ist. Die Befestigung des Geräteanschluss- teils am Geräte- bzw. Transformatorgehäuse ist isoliermittel- dicht ausgeführt, so dass das Isoliermittel nicht aus dem Ge¬ rätegehäuse austreten kann. Das Geräteanschlussteil 2 umfasst einen leitenden Anschlussteil 14 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 1 und einer figürlich nicht dargestellten Wicklung des Trans- formators 3, die innerhalb des mit Isolieröl befüllten Gerä¬ tegehäuses angeordnet ist.
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst einen Innenleiter 5, der als Hohlleiter aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet ist. Der Innenleiter 5 ist von einem Isolierkörper 6 konzentrisch umgeben. Der Isolierkörper 6 umfasst leitende Steuereinlagen 7a-c zur kapazitiven Feldsteuerung, die konzentrisch um den Innenleiter 5 gewickelt sind. Die Steuereinlagen 7a-c sind durch Isolierlagen 8a-b aus einem PET-Vliesstoff voneinander getrennt, die nach dem Aufwickeln auf den Innenleiter 5 in Harz getränkt worden sind. Die Steuereinlagen 7a-c sind in einem radialen Abstand A von 2 mm zueinander angeordnet. Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst ferner einen Steckabschnitt 9 zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung 1 in das Geräteanschlussteil 2. Der Steckabschnitt 9 umfasst einen sich konisch verjüngenden Teil des Isolierkörpers 6 sowie ei- nen Anschlussleiterabschnitt, der in Form eines Leiterbolzens 10 mit dem Innenleiter 5 verschweißt ist. An den Leiterbolzen 10 schließt sich ein Kontaktsystem 11 an, das die elektrische Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 1 und dem Transformator 3 herstellt.
Ein Zwischenraum 12 zwischen dem Steckabschnitt 9 der Hochspannungsdurchführung 1 und dem Geräteanschlussteil 2 ist mit einem Silikonmaterial ausgefüllt, das den Zwischenraum 12 dielektrisch verfestigt. Zum Befestigen der Hochspannungs- durchführung 1 am Transformator 3 ist ein Befestigungsflansch 13 vorgesehen.
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst ferner ein Gehäuse 15 mit einem Gehäuseelement 15a aus glasfaserverstärktem Kunst- Stoff. Das Gehäuseelement 15a ist rohrförmig und konzentrisch um den Innenleiter 5 angeordnet. Zwischen dem Gehäuseelement 16 und dem Isolierkörper 6 befindet sich eine Nebenisolation
17, die einen Polyurethanschaum enthält. In Figur 2 ist ein freiluftseitiger Bereich der Hochspanungs- durchführung 1 dargestellt. Erkennbar ist eine Kopfarmatur
18, die zum mechanischen Abschluss der Hochspannungsdurchführung 1 an ihrem Hochspannungsanschluss 19 sowie zur Herstel¬ lung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Innenleiter 5 und einer mit der Hochspannungsdurchführung zu verbindender Freileitung eingerichtet ist. An die Kopfarmatur 18 schließt sich axial das Gehäuseelement 15a an. Das Gehäuse 15 umfasst ferner eine Außenbeschirmung in Form von Schirmen 15b aus Silikon .
Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts, das hier als Transformator 20 ausgeführt ist. Der Transforma- tor 20 weist ein Transformatorgehäuse 21 auf, das mit einem Kühlmodul 22, einem Ausdehnungsgefäß 23, einem Hilfsstrommo- dul 24 sowie Hochspannungsdurchführungen 25-27 bestückt ist. Die genannten Komponenten oder Module sind lösbar miteinander verbunden, können somit einfach demontiert und unabhängig voneinander transportiert werden. Zum Schutz der Hochspannungsdurchführungen 25-27 und dem in dem Transformatorgehäuse 21 angeordneten Aktivteil des Transformators 20, also einer mit der Hochspannungsdurchführung 25 oder 26 verbundenen Oberspannungswicklung sowie einer mit der Hochspannungsdurchführung 27 verbundenen Unterspannungswicklung und eines Kerns der Wicklungen dienen Abieiter 28, die innerhalb ihres
Ableitergehäuses einen nichtlinearen Widerstand aufweisen, der bei Überspannungen von einem nicht leitenden Zustand in einen leitenden Zustand übergeht und somit die parallel zu ihm geschalteten Bauteile schützt.
Die Hochspannungsdurchführungen 25-27 sind als steckbare Hochspannungsdurchführungen ausgeführt und können mit ihrem Steckabschnitt 33 in passende Geräteanschlussteile 29 des
Transformators 20 eingeführt werden. Die Geräteanschlussteile 29 sind rotationssymmetrisch ausgebildet und begrenzen eine zum Gehäusedeckel hin offen liegende Ausnehmung, die formkomplementär zu dem jeweiligen Steckabschnitt der Hochspannungs- durchführung 25-27 ausgebildet ist. Die Geräteanschlussteile 29 sind ferner fluiddicht an dem Transformatorgehäuse 21 be¬ festigt, so dass der Innen- oder Ölraum des einphasigen
Transformators 20 isoliermitteldicht , also luft- und flüssig¬ keitsdicht von der Außenatmosphäre abgeschlossen ist. An ei- nem geschlossenen Ende des Geräteanschlussteils 29 ist ein figürlich nicht erkennbarer Bolzen als Kontaktteil gehalten, der wenn die Hochspannungsdurchführung 25, 26 bzw. 27 in das jeweilige Geräteanschlussteil 29 eingeführt ist, in leitendem Kontakt mit einem sich durch die jeweilige Hochspannungs- durchführung 25-27 erstreckenden Innenleiter steht. Der besagte Bolzen erstreckt sich in das Innere des Transformator¬ gehäuses 21, also in dessen Ölraum hinein, wo er in Kontakt mit einer Wicklungsanschlussleitung steht, die somit das Ge- räteanschlussteil 29 elektrisch mit der jeweiligen Ober- oder Unterspannungswicklung des Transformators 20 verbindet.
Zur Montage und Fixierung der Hochspannungsdurchführung 25, 26 oder 27 weisen diese jeweils einen Befestigungsanschluss 30 auf. Von dem Befestigungsanschluss 30 erstreckt sich ein Säulenabschnitt 31 zu einem Hochspannungsanschluss 32, der in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Freiluftan- schluss ist.
Jede Hochspannungsdurchführung 25, 26 oder 27 umfasst einen Isolierkörper 251, durch den sich ein Innenleiter hindurch erstreckt (vgl. Figur 1). Der Isolierkörper umfasst leitende, um den Innenleiter konzentrisch angeordnete Steuereinlagen. Die Steuereinlagen sind durch Isolierlagen aus einem Vliesstoff aus einem synthetischen Kunststoff voneinander getrennt. Nach dem Aufwickeln der Isolierlagen und der Steuereinlagen auf den Innenleiter ist der Isolierkörper in Harz getränkt worden. Einige der Steuereinlagen erstrecken sich in den Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung 25 hinein.
Es ist hierbei anzumerken, dass die Anzahl der in der Figur 1 figürlich dargestellten drei Steuereinlagen lediglich illustrativen Zwecken dient und selbstverständlich nicht auf drei beschränkt ist.

Claims

Patentansprüche
1. Steckbare Hochspannungsdurchführung (1) mit
- einem Innenleiter (5) , der sich in einer Längsrichtung zwischen einem Hochspannungsanschluss und einem Steckabschnitt (9) der Hochspannungsdurchführung (1) erstreckt, wobei der Steckabschnitt (9) zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil (2) eines elektrischen Gerä- tes (3) eingerichtet ist,
- einem Isolierkörper (6), der den Innenleiter zumindest teilweise umschließt, sowie
- einem Gehäuse (15), das den Isolierkörper (6) außen zumindest teilweise umschließt,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
das Gehäuse (15) ein rohrförmiges Gehäuseelement (15a) um- fasst, das sich zwischen dem Hochspannungsanschluss (19) der Hochspannungsdurchführung (1) und einem Befestigungsflansch (13) zum Befestigen der Hochspannungsdurchführung (1) an ei- nem Gerätegehäuse (4) des elektrischen Gerätes (3) erstreckt, wobei das Gehäuseelement (15a) aus einem Verbundwerkstoff ist, und wobei zwischen dem Gehäuseelement (15a) und dem Iso¬ lierkörper (6) eine Nebenisolation (17) vorgesehen ist, die einen Trockenschaum umfasst.
2. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 1, wobei der Isolierkörper (6) kapazitive Steuereinlagen (7a-c) umfasst, die voneinander durch Isolierlagen (8a, 6) getrennt sind, und wobei die Steuereinlagen (7a-c) konzentrisch um den Innenlei- ter (5) angeordnet sind und sich in den Steckabschnitt (9) hinein erstrecken.
3. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 2, wobei, wobei die Isolierlagen (8a, 6) einen Vliesstoff umfassen.
4. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 3, wobei der Vliesstoff ein synthetisches Polymer aufweist.
5. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein radialer Abstand zwischen den Steuereinlagen (7a-c) zwischen 1 mm und 3 mm beträgt.
6. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (6) ein ausgehärtetes Harz umfasst .
7. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hochspannungsdurchführung (1) sich in
Längsrichtung über eine Länge von 6 m bis 30 m erstreckt.
8. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Innenleiter (5) ein Durchmesser von min- destens 5 cm aufweist.
9. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steckabschnitt (9) eine Außenbeschich- tung (12) aus einem flexiblen isolierenden Beschichtungsmate- rial aufweist.
10. Elektrisches Gerät (20) mit einem fluiddichten Gehäuse (21) und einer Hochspannungsdurchführung (25) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Geräteanschlussteil (29) zur Aufnahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung (25) vorgesehen ist.
11. Elektrisches Gerät nach Anspruch 10, wobei das Gerätean¬ schlussteil (29) mittels eines Befestigungsabschnitts (34) an dem Gehäuse (21) befestigt ist, von dem sich ein hohler Auf¬ nahmeabschnitt (36) aus einem elektrisch nicht leitenden Iso¬ lierstoff in das Gehäuse hinein erstreckt, wobei an einem ge¬ schlossenen verjüngten Endbereich ein metallisches Kontaktteil (38) angeordnet ist, das sich durch den Isolierstoff des Aufnahmeabschnitts (36) hindurch erstreckt oder diesen zum geschlossenen Endbereich hin verlängert.
12. Elektrisches Gerät (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 oder 12, wobei das Kontaktteil (38) über eine sich innerhalb des Gehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung (40) mit einer Wicklung verbunden ist.
13. Elektrisches Gerät (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 12, wobei die Wicklungsanschlussleitung (40) mit einem Stromsensor (42) bestückt ist.
EP18739773.2A 2017-07-27 2018-06-29 Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung Ceased EP3631821A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017212977.8A DE102017212977A1 (de) 2017-07-27 2017-07-27 Steckbare Hochspannungsdurchführung und elektrisches Gerät mit der steckbaren Hochspannungsdurchführung
PCT/EP2018/067527 WO2019020311A1 (de) 2017-07-27 2018-06-29 Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3631821A1 true EP3631821A1 (de) 2020-04-08

Family

ID=62874866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP18739773.2A Ceased EP3631821A1 (de) 2017-07-27 2018-06-29 Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11469014B2 (de)
EP (1) EP3631821A1 (de)
DE (1) DE102017212977A1 (de)
WO (1) WO2019020311A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11146053B2 (en) * 2016-01-29 2021-10-12 Power Hv Inc. Bushing for a transformer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS499837B1 (de) * 1968-12-11 1974-03-06
US3604830A (en) * 1969-11-26 1971-09-14 Westinghouse Electric Corp Space and temperature accommodating self-cleaning weather casing and high voltage insulating structure employing the same
US4431859A (en) * 1980-11-27 1984-02-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Bushing for gas-insulated electrical equipment
DE4227410C1 (de) * 1992-08-19 1993-11-04 Felten & Guilleaume Energie Freiluft-endverschluss fuer lichtwellenleiter-phasenseile (lps).
DE19644483C1 (de) * 1996-10-25 1997-11-20 Siemens Ag Isolator für hohe Spannung
DE10005164A1 (de) 2000-02-08 2001-08-09 Abb Research Ltd Durchführung für eine Hochspannungseinrichtung
EP1577904B1 (de) * 2004-03-15 2012-02-22 ABB Research Ltd. Hochspannungsdurchführung mit Feldsteuermaterial
DE102007022641A1 (de) 2007-05-15 2008-11-20 Areva Energietechnik Gmbh Elektrischer Transformator
EP2039496A1 (de) * 2007-09-20 2009-03-25 ABB Research Ltd. Verfahren zur Herstellung eines Gummiprodukts
DE102009007583A1 (de) * 2009-02-02 2010-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Anordnung mit einem Dielektrikum zwischen mindestens zwei leitenden Flächen und Durchführung für hohe Spannungen
US8492656B2 (en) * 2010-09-07 2013-07-23 General Electric Company High voltage bushing
EP2431982B1 (de) * 2010-09-21 2014-11-26 ABB Technology AG Steckbare Durchführung und Hochspannungsanlage mit einer solchen Durchführung
CN103597553B (zh) * 2011-06-09 2016-06-08 Abb技术有限公司 用于中空圆柱形绝缘体外壳的安装凸缘的强化元件
DE102012203712A1 (de) * 2012-03-08 2013-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Kabelendverschluss
DE102012204052B4 (de) * 2012-03-15 2022-12-29 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Hochspannungsdurchführung mit leitenden Einlagen für Gleichspannung und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP6014180B2 (ja) * 2015-01-28 2016-10-25 昭和電線ケーブルシステム株式会社 ポリマー套管
DE102015211939A1 (de) * 2015-06-26 2016-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsisolator
WO2017101992A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsvorrichtung und verfahren zu deren herstellung
DE102016205535A1 (de) * 2016-04-04 2017-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsdurchführung
WO2019011426A1 (de) * 2017-07-12 2019-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit steckbarer hochspannungsdurchführung

Also Published As

Publication number Publication date
US11469014B2 (en) 2022-10-11
DE102017212977A1 (de) 2019-01-31
WO2019020311A1 (de) 2019-01-31
US20200258661A1 (en) 2020-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2431982B1 (de) Steckbare Durchführung und Hochspannungsanlage mit einer solchen Durchführung
EP3229242B1 (de) Hochspannungsdurchführung
EP3639282B1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit steckbarer hochspannungsdurchführung
DE2348895C2 (de) Verbindung für Starkstromkabel
EP2182602B1 (de) Vorrichtung für eine Verbindungungsstelle zwischen zwei elektrischen Hochspannungskabeln
DE69816101T2 (de) Leistungstransformator/induktanz
DE102006008922B4 (de) Elektrische Abschirmanordnung
WO2019145139A1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung
EP2715743A1 (de) Elektrische komponente für eine hochspannungsanlage
EP3435493B1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und hochspannungsanlage mit der steckbaren hochspannungsdurchführung
EP3631821A1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung
EP2431983A1 (de) Hochspannungsdurchführung und Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung
EP3724901A1 (de) Hochspannungsdurchführung, elektrisches gerät mit hochspannungsdurchführung und verfahren zur herstellung des elektrischen gerätes
EP3711071A1 (de) Hochspannungsdurchführung
EP3109867B1 (de) Hochspannungsisolator
EP2515313A1 (de) Hochspannungsdurchführung
DE19758099B4 (de) Vorgefertigtes Garniturenteil und Endverschluß für ein Hochspannungs-Energiekabel
EP3266085B1 (de) Feldsteuerelement für endverschlüsse von kabeln zu energieübertragung
DE2604650B2 (de) Geschirmtes Mittelspannungskabel mit Endmuffe
DE10310034B4 (de) Hochstromschiene
DE19504857C2 (de) Gasdurchlässige Hochspannungsisolation
DE19948439A1 (de) Kabelendverschluß für Hochspannungskabel
WO2000019453A1 (de) Hochspannungs-durchführung
WO2022033690A1 (de) Tragestruktur für eine elektrische leitung
DE102014010777A1 (de) Hochspannungskabel

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200102

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20210924

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20230204