EP3711071A1 - Hochspannungsdurchführung - Google Patents

Hochspannungsdurchführung

Info

Publication number
EP3711071A1
EP3711071A1 EP17837948.3A EP17837948A EP3711071A1 EP 3711071 A1 EP3711071 A1 EP 3711071A1 EP 17837948 A EP17837948 A EP 17837948A EP 3711071 A1 EP3711071 A1 EP 3711071A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage
voltage bushing
insulating body
control
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.)
Pending
Application number
EP17837948.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Paul
Sebastian Sendobry
Engelbert Engels
Achim Langens
Joachim Titze
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.)
HSP Hochspannungsgeraete GmbH
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 EP3711071A1 publication Critical patent/EP3711071A1/de
Pending 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
    • H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/28—Capacitor type

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage bushing with egg nem inner conductor which extends in a longitudinal direction between egg nem first and second high voltage terminal of the high voltage implementation, as well as with a Isolierkör, which surrounds the inner conductor at least partially, where in the insulating body in a control pad area angeord designated comprising electric field controlling control inserts which are separated from each other by insulating layers, and wherein the control inserts are suitably arranged concentrically around the inner conductor.
  • such a high-voltage bushing has the task of isolating the lying during operation of the high-voltage bushing on egg nem high voltage potential inner conductor of the high voltage implementation of a ground potential environment, such as a wall of a Hochschreibsan.
  • the voltage differences to the ground potential amount to, for example, more than 300 kV, in particular more than 600 kV.
  • the inner conductor is passed through the insulating body.
  • the embedded in the insulating conductive control inserts are used to control the electrical's field, so that a homogenization of the electrical stress is achieved radially and axially within and also outside half of the insulator. In this way, critical electrical loads on the surface and within the insulator can be avoided or at least reduced.
  • the insulating layers of the known high-voltage bushing comprise resin-impregnated crepe paper.
  • the control pad area is that area of the insulating body in which the control inserts are arranged. Usually, the control pad area extends along a part of the inner conductor.
  • the high voltage connection is in Generally understood as a suitably trained connection point, which is suitable for connection to other power lines.
  • the axial control path of the high-voltage bushing ie in particular the length of the Iso lier emotionss depends on the voltage to be isolated.
  • the material costs therefore increase with the voltage to be isolated.
  • large lengths require cost-intensive adaptations with regard to mechanical, for example seismic, stress.
  • the object of the invention is thus to propose an art high voltage implementation, the cost is as low as possible and easy.
  • the object is achieved in such a high-voltage bushing by at least one electrode element which is electrically connected to we least one of the control inserts and led out of the control point area axially.
  • a conductive, low-resistance electrode element is electrically connected to a defined control insert of the field control of the insulating body lier emotionss.
  • the field control can be, for example, capacitive and / or resistive.
  • the Potenzi al can thus be moved axially by means of the electrode element in the desired position. This can advantageously be a comparison of the electrical stress on the high voltage bushing and its environment can be achieved.
  • In within the electrode element and outside of the control unit gene gen Scheme results in a largely cylindrical electrical cal field to the inner conductor. This field passes through the Potential shift only at an axially the Steuerereinlagebe rich opposite end of the electrode element.
  • connection of the at least one electrode element to the control insert can take place, for example, by means of a suitable potential tap.
  • the Potentialanzapfung can un ter using suitable conductive components, such as example of a copper strip, be realized.
  • the mechanical attachment of the electrode element may conveniently be provided un ter using the insulating body.
  • the high-voltage bushing according to the invention is applicable both in stationary electric fields (DC), quasi stationary electric fields (AC) as well as in shock processes.
  • An advantage of the high-voltage feedthrough according to the invention is that the control insert area of the insulating body can be shortened axially by the use of the electrode element. In this way, the previously described surrounded disadvantages, for example, due to the high weight of the insulator and thus the high voltage implementation can be avoided. In addition, new applications can be made possible with the high-voltage bushing according to the invention, for. B. in the voltage range above 1000 kV.
  • the electrode element is at least partially cylindrical, conical or the like and extends in the longitudinal direction of the high-voltage bushing and concentric with the inner conductor.
  • a particularly advantageous field distribution can be achieved.
  • the electrode element at its end facing away from the control of the control area has a rounding to Vermei tion of field strength peaks.
  • the rounding By means of the rounding, disadvantageous field strength peaks at the end of the element element can be avoided.
  • a rounding is in this Related to each rounded profile, eg. B. also in the sense of a person skilled in the known Rogowski profile.
  • a further electrode element is provided, wherein the two Elektrodenele elements are arranged opposite each other to or in Be rich of the two axial ends of the control insert area, wherein both electrode elements in the longitudinal direction of the high voltage feedthrough and concentric with the inner conductor extend.
  • the insulating body or the control pad area can be made shortened at both ends.
  • the Hochwoods screwrite tion is a wall feedthrough, wherein the two high voltage voltage connections are external terminals for connecting to a respective high voltage conductor.
  • the outer terminals may be, for example, outdoor connections.
  • the two electrode elements can be constructed identically.
  • the further electrode element is also led out of the STEU ereinlagen Kunststoff the insulating body axially.
  • the high-voltage conductor can bespielnem part of an open-air line or a busbar or the connection of both.
  • the insulating body comprises a single Wi ckel Economics, the ereinlagen wound on a winding core STEU and insulating layers is formed.
  • the insulating body comprises two con centric winding bodies.
  • the electrode element is led out gen Scheme at a junction of the bobbin from the Steuerereinla gen Scheme.
  • the two winding bodies can be pushed into one another, for example, in the manufacture of the high-voltage bushing.
  • the electrode element may for example be secured mechanically at a location between the winding bodies.
  • the high-voltage bushing can be designed as a plug-in high voltage bushing.
  • the high- Voltage feedthrough a plug-in section, which is set for A stuck the high-voltage feedthrough in a device connection part of an electrical device, wherein the control inserts extend into the plug portion.
  • the electrical device may be, for example, a high voltage transformer.
  • the plug-in portion of the high-voltage bushing and the device connector are designed so staltet that a reliable electrical contact between the inner conductor of the high-voltage bushing and the device is produced connecting part, wherein the device connecting part with other elements of the electrical device, such as in a housing arranged Trans transformer winding , is electrically connected.
  • connection at the interfaces between the device connection part and the plug-in section has sufficient dielectric strength, so that operation at high voltage level is possible.
  • 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 connection part and the high-voltage feedthrough has improved electrical properties.
  • the insulator further comprises a hardened resin.
  • the high-voltage feedthrough during the manufacturing process for example, after winding the insulating layers, ge be soaked with a thermosetting resin. After curing of the resin can thus be obtained an improved electrically insulating insulator.
  • the insulating body with the resin as the main insulator is in the form of a compact block.
  • the insulating body as a solid block provides a mechanical support for the inner conductor of the high-voltage bushing. In this way, a bending of the inner conductor due to the own weight avoided or reduced ver.
  • the inner conductor supported by the insulating body can thus always along the length thereof provide the intended radial distance to the electrode element. so that the electrical properties are not adversely affected by a possible bending of the inner conductor.
  • the insulating body also serves as a mechanical support member for the Elektrodenelemen te.
  • the secondary insulation preferably comprises an insulating gas. Suitable insulating gases are for. B. SF 6 or air under high pressure.
  • the composite may be, for example, a fiber reinforced plastic.
  • the housing element consists of glass fiber reinforced plastic, whereby a particularly high stability is guaranteed guaranteed.
  • the housing element may be a tube made of glass fiber reinforced plastic.
  • an outer insulation for example, comprises ring-shaped silicone screens.
  • the insulating layers of the insulating body may include paper.
  • the insulating layers can also be taken gefer from a plastic.
  • the insulating layers may comprise a plastic non-woven fabric, which preferably consists of so-called endless filaments.
  • Figure 1 shows a first embodiment of inventions to the invention high-voltage bushing in a schematic cross-sectional view
  • Figure 2 shows a second embodiment of a erfindungsge MAESSEN high-voltage bushing in a schematic
  • Figure 3 shows an enlarged partial view of the high-voltage bushings of Figures 1 and 2 in a schematic cross-sectional view.
  • FIG. 1 shows a high-voltage bushing 1.
  • the high voltage bushing 1 is designed as a wall bushing. This serves to carry out a high-voltage conductor lying in operation at a high voltage of, for example, more than 500 kV through a wall or wall. For example, this is the wall of a HVDC building.
  • the high-voltage feedthrough 1 comprises an inner conductor 2 which is connectable both at a first axial end 3 and at a second axial end 4 of the high-voltage feedthrough 1 to the high-voltage conductor (which is not explicitly illustrated in FIG.
  • the high voltage conductor can because at z. B. part of an open air line or a supply line to a transformer winding or a valve group.
  • the inner conductor 2 is partially enclosed by a spindle-shaped insulating body 5.
  • the insulating body 5 comprises control inserts 27a-e, which are shown in more detail in FIG.
  • the control inserts 27a-e are arranged concentrically around the inner conductor 2 (concentric are generally also understood to mean those control inserts which, as a result of the production, are arranged almost concentrically).
  • the control inserts are used for capacitive and / or resistive field control. They are separated from each other by insulating layers comprising paper or egg nen plastic, such as a plastic nonwoven fabric.
  • the insulating layers are wound on the inner conductor 2. In general, the insulating layers can also be wound up on a separate remaining or removable roll carrier.
  • the insulating body 5 is soaked in a resin after winding the insulating layers and cured, so that the insulator forms a compact block which mechanically supports the inner conductor 2.
  • the insulating body 5 is often referred to times as the main insulation.
  • the region of the Iso lier emotionss 5, in which the control inserts are arranged, is referred to as a control insert portion 26 (see Figure 3).
  • the high-voltage feedthrough 1 further comprises a fastening supply flange 6 for fastening the high-voltage feedthrough to the earth wall or wall.
  • the mounting flange 6 engages mechanically, for example by means of a clamping connection, directly on the insulating body 5.
  • the high-voltage bushing 1 is permitted with a housing 7 from.
  • the housing 7 may, for example, at least in part consist of a composite material, example, of a fiber-reinforced plastic.
  • a secondary insulation 9 is arranged, which consists for example of an insulating gas such as SF 6 .
  • an outer layer in the form of silicone shades 13 is attached.
  • the high voltage feedthrough comprises a first electrode element 12a and a second electrode element 12b.
  • the two electrode elements 12 a and 12 b are cylindrical and con centric to the inner conductor 2 is arranged.
  • Both Elektrodenele elements 12 a and 12 b are electrically connected to one of the Steuereinla and mechanically connected to the insulating body.
  • Each of the electrode elements 12 a and 12 b is led out axially from the Isolierkör by 5.
  • the first electrode element 12a is led out in the direction of the first axial end 3 and the second electrode element 12b in the direction of the second axial end 4 out of the insulating body 5.
  • each of the two electrode elements 12a and 12b extends axially beyond the conically tapering ends 5a and 5b of the isotope. lier emotionss 5 addition.
  • the insulating body 5 forms a mechanical African support for the electrode elements 12 a, b.
  • Each of the two electrode elements 12a and 12b has at one of their ends a rounding 14a or 14b, which serve to avoid field strength peaks.
  • Figure 2 shows a further high-voltage bushing 15, which is designed as a device feedthrough.
  • the high-voltage bushing 1 of Figure 1 and the high-voltage bushing 15 are constructed partially similar. In order to avoid repetition, only their differences will be discussed below. In this case, the same and similar ele ments in the figures 1 and 2 with the same reference numerals ver see.
  • the high-voltage bushing 15 except a first axial end 3, which is also characterized in this case as Freiluftende be, a device-side end 16.
  • a device-side end 16 At the device end 16 of the inner conductor 2 is led out of the Hochschreibs knockmark tion 15 and adapted to be connected to a conductor inside an electrical device, such as a high voltage transformer.
  • an electrical device such as a high voltage transformer.
  • a mounting flange 18 is used for fastening movement of the high-voltage feedthrough 15 to a device housing of the electrical device, which is indicated in Figure 2 by means of a broken line 17.
  • the high-voltage bushing 15 has an open-air side to parent electrode element 12 a.
  • the insulating body 5 comprises conductive control inserts 27a-e.
  • the control inserts are concentrated to each other and arranged to the inner conductor 2. They are separated from each other by insulating layers 28a-d, wherein the insulating layers are wound onto the inner conductor 2 (or on a winding core surrounding the inner layer), so that a winding body 22 is formed, which is resin-impregnated and cured in the manufacturing process.
  • the control inserts 27a-e are each different in length, the length of the STEU ereinlagen with the radial distance from the inner conductor 2 decreases.
  • the boundary of the control insert portion 26 within the bobbin 22, that is the range to which control inserts are provided in the bobbin 22 and extend axially, is in Figure 3 with a line gekennzeich net.
  • the electrode member 12 a is arranged with one end at the connec tion point 24 to the insulating body 5.
  • the electric denelement 12a is electrically connected to the control insert 27b by means of a potential tap 25.
  • the electrode element 12 a is also mechanically held by the resin body of the insulating body 5 in position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsdurchführung (1) mit einem Innenleiter (2), der sich in einer Längsrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten Hochspannungsanschluss (3,4) der Hochspannungsdurchführung erstreckt, sowie mit einem Isolierkörper (5), der den Innenleiter zumindest teilweise umschließt, wobei der Isolierkörper in einem Steuereinlagenbereich (26) feldsteuernde Steuereinlagen (27a-e) umfasst, die voneinander durch Isolierlagen getrennt sind. Die Erfindung zeichnet sich durch wenigstens ein Elektrodenelement (12a) aus, das mit wenigstens einer der Steuereinlagen elektrisch verbunden und aus dem Steuereinlagenbereich axial her- ausgeführt ist.

Description

Hochspannungsdurchführung
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsdurchführung mit ei nem Innenleiter, der sich in einer Längsrichtung zwischen ei nem ersten und einem zweiten Hochspannungsanschluss der Hoch spannungsdurchführung erstreckt, sowie mit einem Isolierkör per, der den Innenleiter zumindest teilweise umschließt, wo bei der Isolierkörper in einem Steuereinlagenbereich angeord nete, das elektrische Feld steuernde Steuereinlagen umfasst, die voneinander durch Isolierlagen getrennt sind, und wobei die Steuereinlagen geigneterweise konzentrisch um den Innen leiter angeordnet sind.
Im Allgemeinen hat eine solche Hochspannungsdurchführung die Aufgabe, den im Betrieb der Hochspannungsdurchführung auf ei nem Hochspannungspotential liegenden Innenleiter der Hoch spannungsdurchführung von einer auf Erdpotential befindlichen Umgebung, beispielsweise einer Wandung einer Hochspannungsan lage, zu isolieren. Die Spannungsdifferenzen zum Erdpotenzial betragen dabei beispielsweise mehr als 300 kV, insbesondere mehr als 600 kV. Dazu ist der Innenleiter durch den Isolier körper hindurchgeführt. Die im Isolierkörper eingebetteten leitenden Steuereinlagen dienen zur Steuerung des elektri schen Feldes, so dass eine Vergleichmäßigung der elektrischen Beanspruchung radial als auch axial innerhalb und auch außer halb des Isolierkörpers erreicht ist. Auf diese Weise können kritische elektrische Belastungen auf der Oberfläche und in nerhalb des Isolierkörpers vermieden oder zumindest vermin dert werden.
Eine solche Hochspannungsdurchführung ist aus der WO
2015/172806 Al bekannt. Die Isolierlagen der bekannten Hoch spanungsdurchführung umfassen harzgetränktes Krepppapier.
Der Steuereinlagenbereich ist derjenige Bereich des Isolier körpers, in dem die Steuereinlagen angeordnet sind. Üblicher weise erstreckt sich der Steuereinlagenbereich entlang eines Teils des Innenleiters. Der Hochspannungsanschluss wird im Allgemeinen als ein geeignet ausgebildeter Verbindungspunkt verstanden, der zur Verbindung mit weiteren Stromleitungen geeignet ist.
Im Allgemeinen gilt, dass die axiale Steuerstrecke der Hoch spannungsdurchführung, also insbesondere die Länge des Iso lierkörpers von der zu isolierenden Spannung abhängt. Je hö her die zu isolierende Spannung ist, desto länger muss der Isolierkörper ausgelegt sein, um eine vergleichmäßigte zuläs sige elektrische Belastung entlang der Längsrichtung der Hochspannungsdurchführung zu erreichen. Mit der zu isolieren den Spannung wachsen demnach die Materialkosten. Ebenso müs sen entsprechende Fertigungsanlagen und Montagehallen bereit gestellt werden, um die notwendigen Baulängen hersteilen zu können. Zudem erfordern große Baulängen kostenintensive An passungen bezüglich mechanischer, zum Beispiel seismischer, Beanspruchung .
Die Aufgabe der Erfindung besteht damit, eine artgemäße Hoch spannungsdurchführung vorzuschlagen, die möglichst kosten günstig und leicht ist.
Die Aufgabe wird bei einer solchen Hochspannungsdurchführung durch wenigstens ein Elektrodenelement gelöst, das mit we nigstens einer der Steuereinlagen elektrisch verbunden und aus dem Steuereinlagenbereich axial herausgeführt ist.
Demnach wird ein leitendes, niederohmiges Elektrodenelement an eine definierte Steuereinlage der Feldsteuerung des Iso lierkörpers elektrisch angeschlossen. Die Feldsteuerung kann beispielsweise kapazitiv und/oder resistiv sein. Das Potenzi al kann damit mittels des Elektrodenelementes axial in die gewünschte Position verschoben werden. Damit kann vorteilhaft eine Vergleichsmäßigung der elektrischen Belastung der Hoch spannungsdurchführung und deren Umgebung erreicht werden. In nerhalb des Elektrodenelements und außerhalb des Steuereinla genbereichs ergibt sich ein weitgehend zylindrisches elektri sches Feld zum Innenleiter. Dieses Feld tritt durch die Po- tenzialverschiebung erst an einem axial dem Steuereinlagenbe reich gegenüberliegenden Ende des Elektrodenelements aus. Die Verbindung des wenigstens einen Elektrodenelements mit der Steuereinlage kann beispielsweise mittels einer geeigneten Potenzialanzapfung erfolgen. Die Potenzialanzapfung kann un ter Verwendung geeigneter leitender Bauteile, wie beispiels weise eines Kupferbandes, realisiert sein. Die mechanische Befestigung des Elektrodenelements kann zweckmäßigerweise un ter Verwendung des Isolierkörpers bereitgestellt sein.
Die erfindungsgemäße Hochspannungsdurchführung ist sowohl bei stationären elektrischen Feldern (DC) , quasi stationären elektrischen Feldern (AC) als auch bei Stoßvorgängen anwend bar .
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung besteht darin, dass durch die Verwendung desElektrodenele- ments der Steuereinlagenbereich des Isolierkörpers axial ver kürzt werden kann. Auf diese Weise können die zuvor beschrie benen Nachteile, beispielsweise aufgrund des hohen Gewichts des Isolierkörpers und damit der Hochspannungsdurchführung, vermieden werden. Zusätzlich können mit der erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung neue Anwendungen ermöglicht werden, z. B. im Spannungsbereich oberhalb von 1000 kV.
Vorzugsweise ist das Elektrodenelement zumindest abschnitts weise zylindrisch, konusförmig oder dergleichen und erstreckt sich in der Längsrichtung der Hochspannungsdurchführung und konzentrisch zum Innenleiter. Mit dieser Ausgestaltung des Elektrodenelements kann eine besonders vorteilhafte Feldver teilung erreicht werden.
Bevorzugt weist das Elektrodenelement an seinem dem Steuer einlagenbereich abgewandten Ende eine Abrundung zur Vermei dung von Feldstärkeüberhöhungen auf. Mittels der Abrundung können nachteilige Feldstärkenüberhöhungen am Ende des Elekt rodenelements vermieden werden. Als Abrundung gilt in diesem Zusammenhang jedes abgerundete Profil, z. B. auch im Sinne eines dem Fachmann an sich gekannten Rogowski-Profils.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein weiteres Elektrodenelement vorgesehen, wobei die beiden Elektrodenele mente einander gegenüberliegend an den beziehungsweise im Be reich der beiden axialen Enden des Steuereinlagenbereiches angeordnet sind, wobei sich beide Elektrodenelemente in der Längsrichtung der Hochspannungsdurchführung und konzentrisch zum Innenleiter erstrecken. Auf diese Weise kann der Isolier körper beziehungsweise der Steuereinlagenbereich an beiden Enden verkürzt ausgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist eine solche Ausführungsform, wenn die Hochspannungsdurchfüh rung eine Wanddurchführung ist, wobei die beiden Hochspan nungsanschlüsse äußere Anschlüsse zum Verbinden mit jeweils einem Hochspannungsleiter sind. Die äußeren Anschlüsse können zum Beispiel Freiluftanschlüsse sein. Die beiden Elektroden elemente können gleichartig aufgebaut sein. Insbesondere ist hierbei das weitere Elektrodenelement ebenfalls aus dem Steu ereinlagenbereich des Isolierkörpers axial herausgeführt. Der Hochspannungsleiter kann bespielsweise Teil einer Freiluft leitung oder eine Stromschiene oder die Verbindung beider sein .
Üblicherweise umfasst der Isolierkörper einen einzelnen Wi ckelkörper, der aus auf einem Wickelkern aufgewickelten Steu ereinlagen und Isolierlagen gebildet ist. Gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung umfasst der Isolierkörper zwei kon zentrische Wickelkörper. Das Elektrodenelement ist dabei an einer Verbindungsstelle der Wickelkörper aus dem Steuereinla genbereich herausgeführt. Die beiden Wickelkörper können bei der Herstellung der Hochspannungsdurchführung beispielsweise ineinander geschoben werden. Das Elektrodenelement kann zum Beispiel an einer Stelle zwischen den Wickelkörpern mecha nisch befestigt sein.
Die Hochspannungsdurchführung kann als eine steckbare Hoch spannungsdurchführung ausgeführt sein. Dazu weist die Hoch- Spannungsdurchführung einen Steckabschnitt auf, der zum Ein stecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschluss teil eines elektrischen Gerätes eingerichtet ist, wobei die Steuereinlagen sich in den Steckabschnitt hinein erstrecken. Das elektrische Gerät kann beispielsweise ein Hochspannungs transformator sein. Der Steckabschnitt der Hochspannungs durchführung und das Geräteanschlussteil sind derart ausge staltet, dass ein zuverlässiger elektrischer Kontakt zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Geräte anschlussteil herstellbar ist, wobei das Geräteanschlussteil mit weiteren Elementen des elektrischen Gerätes, wie bei spielsweise einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Trans formatorwicklung, elektrisch verbunden ist. Zugleich ist die Verbindung an den Grenzflächen zwischen dem Geräteanschluss teil und dem Steckabschnitt dielektrisch ausreichend verfes tigt, so dass ein Betrieb auf Hochspannungsniveau ermöglicht ist. Die Steuereinlagen erstrecken sich in den Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung hinein. Auf diese Weise kann das elektrische Feld auch im Steckbereich effektiv gesteuert werden, so dass der sensible Bereich der Verbindung zwischen dem Geräteanschlussteil und der Hochspannungsdurchführung verbesserte elektrische Eigenschaften aufweist.
Vorzugsweise umfasst der Isolierkörper ferner ein ausgehärte tes Harz. Beispielsweise kann die Hochspannungsdurchführung während des Herstellungsprozesses, beispielsweise nach einem Aufwickeln der Isolierlagen, mit einem aushärtbaren Harz ge tränkt werden. Nach dem Aushärten des Harzes kann damit ein verbessert elektrisch isolierender Isolierkörper erhalten werden. Der Isolierkörper mit dem Harz als Hauptisolator liegt dabei in Form eines kompakten Blocks vor. Vorteilhaft stellt gemäß dieser Ausführungsvariante der Isolierkörper als fester Block eine mechanische Stütze für den Innenleiter der Hochspannungsdurchführung bereit. Auf diese Weise kann eine Verbiegung des Innenleiters aufgrund des Eigengewichts ver mieden bzw. vermindert werden. Der durch den Isolierkörper gestützte Innenleiter kann somit entlang dessen Länge stets den vorgesehenen radialen Abstand zum Elektrodenelement bei- behalten, so dass die elektrischen Eigenschaften nicht durch eine mögliche Verbiegung des Innenleiters nachteilig beein flusst werden. Auf ähnliche Weise dient der Isolierkörper auch als mechanisches Stützelement für die Elektrodenelemen te .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Hochspannungsdurchführung ein äußeres Gehäuse auf, das den Isolierkörper außen zumindest teilweise umschließt, wobei das Gehäuse zumindest teilweise aus einem Verbundwerkstoff be steht, wobei zwischen dem Gehäuse und dem Isolierkörper eine Nebenisolation vorgesehen ist. Die Nebenisolation umfasst vorzugsweise ein Isoliergas. Geeignete Isoliergase sind z. B. SF6 oder Luft unter hohem Druck. Der Verbundwerkstoff kann beispielsweise ein faserverstärkter Kunststoff sein. Vorzugs weise besteht das Gehäuseelement aus glasfaserverstärktem Kunststoff, wodurch eine besonders hohe Stabilität gewähr leistet wird. Gemäß einer Variante der Erfindung kann das Gehäuseelement ein Rohr aus dem glasfaserverstärktem Kunst stoff sein. Auf das rohrförmige Gehäuseelement kann ferner eine Außenisolation angebracht sein, die beispielsweise ring förmige Silikonschirme umfasst.
Die Isolierlagen des Isolierkörpers können Papier umfassen. Die Isolierlagen können aber auch aus einem Kunststoff gefer tigt sein. Zum Beispiel können die Isolierlagen einen Kunst stoff-Vliesstoff umfassen, der vorzugsweise aus sogenannten Endlos-Filamenten besteht.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand von in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen weiter erläutert wer den .
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen Querschnittsansicht ; Figur 2 zeigt zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen
Querschnittsansicht ;
Figur 3 zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Hochspannungs durchführungen der Figuren 1 und 2 in einer schematischen Querschnittsansicht .
In Figur 1 ist eine Hochspannungsdurchführung 1 dargestellt. Die Hochspannungsdurchführung 1 ist als eine Wanddurchführung ausgestaltet. Die dient zur Durchführung eines im Betrieb auf einer Hochspannung von beispielsweise über 500 kV liegenden Hochspannungsleiters durch eine Wandung bzw. Wand. Beispiels weise handelt es sich dabei um die Wand einer HGÜ-Halle.
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst einen Innenleiter 2, der sowohl an einem ersten axialen Ende 3 als auch an einem zweiten axialen Ende 4 der Hochspannungsdurchführung 1 mit dem Hochspannungsleiter (der in Figur 1 nicht explizit darge stellt ist) verbindbar ist. Der Hochspannungsleiter kann da bei z. B. Teil einer Freiluftleitung oder eine Zuleitung zu einer Transformatorwicklung oder zu einer Ventilgruppe sein.
Der Innenleiter 2 ist teilweise von einem spindelförmigen Isolierkörper 5 umschlossen. Der Isolierkörper 5 umfasst Steuereinlagen 27a-e, die in Figur 3 näher dargestellt sind. Die Steuereinlagen 27a-e sind konzentrisch um den Innenleiter 2 angeordnet (als konzentrisch werden im Allgemeinen auch solche Steuereinlagen verstanden, die herstellungsbedingt na hezu konzentrisch angeordnet sind) . Die Steuereinlagen dienen zur kapazitiven und/oder resistiven Feldsteuerung. Sie sind voneinander durch Isolierlagen getrennt, die Papier oder ei nen Kunststoff, beispielsweise einen Kunststoff-Vliesstoff umfassen. Die Isolierlagen sind auf den Innenleiter 2 gewi ckelt. Im Allgemeinen können die Isolierlagen auch auf einen separaten verbleibenden oder entfernbaren Wickelträger aufge wickelt sein. Der Isolierkörper 5 ist nach dem Aufwickeln der Isolierlagen in ein Harz getränkt und ausgehärtet, so dass der Isolierkörper einen kompakten Block bildet, der den In nenleiter 2 mechanisch stützt. Der Isolierkörper 5 wird oft mals auch als Hauptisolation bezeichnet. Der Bereich des Iso lierkörpers 5, in dem die Steuereinlagen angeordnet sind, ist als Steuereinlagenbereich 26 bezeichnet (vgl. Figur 3).
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst ferner einen Befesti gungsflansch 6 zur Befestigung der Hochspannungsdurchführung an der sich auf Erdpotenzial befindenden Wandung oder Wand. Der Befestigungsflansch 6 greift mechanisch, beispielsweise mittels einer Klemmverbindung, direkt am Isolierkörper 5 an.
Die Hochspannungsdurchführung 1 ist mit einem Gehäuse 7 aus gestattet. Das Gehäuse 7 kann dabei beispielsweise zumindest zu einem Teil aus einem Verbundwerkstoff bestehen, beispiels weise aus einem faserverstärkten Kunststoff. In einem Zwi schenraum 8 zwischen dem Gehäuse 7 und dem Isolierkörper 5 ist eine Nebenisolation 9 angeordnet, die beispielsweise aus einem Isoliergas wie SF6 besteht. Außen am Gehäuse 7 ist eine äußere Schicht in Form von Silikonschirmen 13 angebracht.
An den beiden axialen Enden 3, 4 der Hochspannungsdurchfüh rung 1 befinden sich zwei Schirmelektroden 10 und 11 zur wei teren Feldabschirmung.
Die Hochspannungsdurchführung umfasst ein erstes Elektroden element 12a und ein zweites Elektrodenelement 12b. Die beiden Elektrodenelemente 12a und 12b sind zylinderförmig und kon zentrisch zum Innenleiter 2 angeordnet. Beide Elektrodenele mente 12a bzw. 12b sind elektrisch mit einer der Steuereinla gen und mechanisch mit dem Isolierkörper verbunden. Jedes der Elektrodenelemente 12a bzw. 12b ist axial aus dem Isolierkör per 5 herausgeführt. Dabei ist das erste Elektrodenelement 12a in Richtung des ersten axialen Endes 3 und das zweite Elektrodenelement 12b in Richtung des zweiten axialen Endes 4 aus dem Isolierkörper 5 herausgeführt. Insbesondere erstreckt sich jedes der beiden Elektrodenelemente 12a bzw. 12b axial über die konusförmig zulaufenden Enden 5a bzw. 5b des Iso- lierkörpers 5 hinaus. Der Isolierkörper 5 bildet eine mecha nische Stütze für die Elektrodenelemente 12a, b.
Jedes der beiden Elektrodenelemente 12a bzw. 12b verfügt an einem Ihrer Enden über eine Abrundung 14a bzw. 14b, die zur Vermeidung von Feldstärkeüberhöhungen dienen.
Figur 2 zeigt eine weitere Hochspannungsdurchführung 15, die als Gerätedurchführung ausgestaltet ist. Die Hochspannungs durchführung 1 der Figur 1 und die Hochspannungsdurchführung 15 sind teilweise gleichartig aufgebaut. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird im Folgenden lediglich auf deren Unterschiede näher eingegangen. Dabei sind gleiche und gleichartige Ele mente in den Figuren 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen ver sehen .
Im Unterschied zur Hochspannungsdurchführung 1 der Figur 1 umfasst die Hochspannungsdurchführung 15 außer einem ersten axialen Ende 3, das in diesem Fall auch als Freiluftende be zeichnet wird, ein geräteseitiges Ende 16. Am geräteseitigen Ende 16 ist der Innenleiter 2 aus der Hochspannungsdurchfüh rung 15 herausgeführt und dazu eingerichtet, mit einem Leiter im Inneren eines elektrischen Gerätes, beispielsweise eines Hochspannungstransformators verbunden zu werden. Zur Befesti gung der Hochspannungsdurchführung 15 an einem Gerätegehäuse des elektrischen Gerätes, das in Figur 2 mittels einer unter brochenen Linie 17 angedeutet ist, dient ein Befestigungs flansch 18.
Die Hochspannungsdurchführung 15 weist ein freiluftseitig an geordnetes Elektrodenelement 12a auf.
In Figur 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt einer Hochspan nungsdurchführung 20 dargestellt. Im in Figur 3 dargestellten Ausschnitt ist die Hochspanungsdurchführung 20 baugleich mit den beiden zuvor in den Figuren 1 und 2 gezeigten Hochspan nungsdurchführungen 1 bzw. 15 ausgeführt. Daher kann die Dar stellung der Figur 3 auch als eine Illustration des entspre- chenden Ausschnitts der Hochspannungsdurchführungen 1 bzw. 15 dienen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind gleiche und gleichartige Bauteile und Elemente der Hochspannungsdurchfüh rungen 20, 1 und 15 in den Figuren 1 bis 3 mit gleichen Be zugszeichen versehen.
Der Isolierkörper 5 umfasst leitende Steuereinlagen 27a-e. Es ist hierbei anzumerken, dass die Anzahl der in Figur 3 gra fisch dargestellten Steuereinlagen ein Beispiel darstellt, sie aber grundsätzlich beliebig und an die jeweilige Anwen dung angepasst sein kann. Die Steuereinlagen sind konzent risch zueinander und zum Innenleiter 2 angeordnet. Sie sind dabei voneinander durch Isolierlagen 28a-d getrennt, wobei die Isolierlagen auf den Innenleiter 2 (oder auf einen den Innenleier umgebenden Wickelkern) aufgewickelt sind, so dass ein Wickelkörper 22 gebildet ist, der im Herstellungsprozess harzgetränkt und ausgehärtet ist. Die Steuereinlagen 27a-e sind jeweils unterschiedlich lang, wobei die Länge der Steu ereinlagen mit der radialen Entfernung zum Innenleiter 2 sinkt. Die Grenze des Steuereinlagenbereiches 26 innerhalb des Wickelkörpers 22, das heißt des Bereiches, bis zu welcher Steuereinlagen im Wickelkörper 22 vorgesehen sind bzw. sich axial erstrecken, ist in Figur 3 mit einer Linie gekennzeich net .
Das Elektrodenelement 12a ist mit einem Ende an der Verbin dungsstelle 24 zum Isolierkörper 5 angeordnet. Das Elektro denelement 12a ist mittels einer Potenzialanzapfung 25 mit der Steuereinlage 27b elektrisch verbunden. Das Elektroden element 12a ist zudem mechanisch vom Harzkörper des Isolier körpers 5 in Position gehalten.

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsdurchführung (1) mit
- einem Innenleiter (2), der sich in einer Längsrichtung zwi schen einem ersten und einem zweiten Hochspannungsanschluss (3, 4) der Hochspannungsdurchführung (1) erstreckt,
- einem Isolierkörper (5), der den Innenleiter (2) zumindest teilweise umschließt, wobei der Isolierkörper (5) in einem Steuereinlagenbereich (26) feldsteuernde Steuereinlagen (27a- e) umfasst, die voneinander durch Isolierlagen (28a-d) ge trennt sind,
g e k e n n z e i c h n e t durch
wenigstens einm Elektrodenelement (12a), das mit wenigstens einer der Steuereinlagen elektrisch verbunden und aus dem Steuereinlagenbereich (26) axial herausgeführt ist.
2. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Elektrodenelement (12a) zumindest abschnitts weise zylindrisch und/oder konusförmig ist und sich in der Längsrichtung der Hochspannungsdurchführung (1) und konzent risch zum Innenleiter (2) erstreckt.
3. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 2, wobei das wenigstens eine Elektrodenelement (12a) an seinem dem Steuer einlagenbereich (26) abgewandten Ende eine Abrundung (14a,
14b) zur Vermeidung von Feldstärkeerhöhungen aufweist.
4. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein weiteres Elektrodenelement (12b) vorge sehen ist, wobei die beiden Elektrodenelemente (12a, b) einan der gegenüberliegend an den beiden axialen Enden des Steuer einlagenbereiches (26) angeordnet sind, wobei sich beide Elektrodenelemente (12a, 12b) in einer Längsrichtung der Hochspannungsdurchführung (1) und konzentrisch zum Innenlei ter (2) erstrecken.
5. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 4, wobei die Hochspannungsdurchführung (1) eine Wanddurchführung ist, wo bei die beiden Hochspannungsanschlüsse (3,4) äußere Anschlüs se zum Verbinden mit jeweils einem Hochspannungsleiter sind.
6. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (5) zwei konzentrische Wi ckelkörper (22a, 22b) umfasst, und das Elektrodenelement (12a, 12b) an einer Verbindungsstelle (24) der Wickelkörper (22a, 22b) aus dem Steuereinlagenbereich (26) herausgeführt ist .
7. Hochspannungsdurchführung (15) nach einem der vorangehen den Ansprüche, wobei die Hochspannungsdurchführung einen Steckabschnitt aufweist, der zum Einstecken der Hochspan nungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil eines elektri schen Gerätes eingerichtet ist, wobei die Steuereinlagen sich in den Steckabschnitt hinein erstrecken.
8. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (5) ferner ein ausgehärte tes Harz umfasst.
9. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 8, wobei der Isolierkörper (5) als mechanisches Stützelement für das we nigstens eine Elektrodenelement (12a, b) dient.
10. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorangehen den Ansprüche, wobei die Hochspannungsdurchführung (1) ein äußeres Gehäuse (7) aufweist, das den Isolierkörper (5) außen zumindest teilweise umschließt, wobei das Gehäuse (7) zumin dest teilweise aus einem Verbundwerkstoff besteht, wobei zwi schen dem Gehäuse (7) und dem Isolierkörper (5) eine Neben isolation (9), insbesondere eine gasförmige Nebenisolation, vorgesehen ist.
EP17837948.3A 2017-12-12 2017-12-12 Hochspannungsdurchführung Pending EP3711071A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2017/082450 WO2019114933A1 (de) 2017-12-12 2017-12-12 Hochspannungsdurchführung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3711071A1 true EP3711071A1 (de) 2020-09-23

Family

ID=61148163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17837948.3A Pending EP3711071A1 (de) 2017-12-12 2017-12-12 Hochspannungsdurchführung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3711071A1 (de)
CN (1) CN213546021U (de)
WO (1) WO2019114933A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019220367A1 (de) * 2019-12-20 2021-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Hochspannungsdurchführung und Verfahren zu deren Betriebsüberwachung
EP4173100A1 (de) * 2020-08-13 2023-05-03 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Tragestruktur für eine elektrische leitung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617606A (en) * 1970-06-19 1971-11-02 Gen Electric Shielded bushing construction
JPS58163111A (ja) * 1982-03-23 1983-09-27 株式会社日立製作所 ブツシング
JPS58172817A (ja) * 1982-04-02 1983-10-11 株式会社日立製作所 ガスブツシング
EP2264719B1 (de) * 2009-06-18 2014-04-02 ABB Technology Ltd Hochspannungsvorrichtung
CN106463216B (zh) 2014-05-12 2019-02-26 西门子公司 高压套管

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019114933A1 (de) 2019-06-20
CN213546021U (zh) 2021-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1997117B1 (de) Verbindungselement für eine elektrische abschirmungsanordnung
DE102012204052B4 (de) Hochspannungsdurchführung mit leitenden Einlagen für Gleichspannung und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP3639282A1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit steckbarer hochspannungsdurchführung
EP2661756A1 (de) Transformatorwicklung mit kühlkanal
EP3711071A1 (de) Hochspannungsdurchführung
EP2788993A1 (de) Abschirmvorrichtung für ein elektrisch leitfähiges verbindungselement
WO2012163561A1 (de) Elektrische komponente für eine hochspannungsanlage
WO2015172806A1 (de) Hochspannungsdurchführung
CH709972B1 (de) Elektrokabel.
DE2554143A1 (de) Spannungswandler fuer hohe spannungen
DE29620134U1 (de) Festdrosselanordnung für die Prüfung von Hochspannungsanlagen
EP3479386B1 (de) Hybridkabel, aufweisend einen schirm, starkstromleitungen und zumindest eine kleinspannungsleitung
WO2019020311A1 (de) Steckbare hochspannungsdurchführung und elektrisches gerät mit der steckbaren hochspannungsdurchführung
EP3320551B1 (de) Aktivteileinheit eines messwandlers und messwandler
WO2019025023A1 (de) Steckbare durchführung
EP3076409B1 (de) Elektrische verbindung voneinander beabstandeter wicklungen
DE478394C (de) Antennenanlage
WO2022033690A1 (de) Tragestruktur für eine elektrische leitung
DE102018206148A1 (de) Steuerelektrode und Durchführung für Mittelspannungsanlagen und Hochspannungsanlagen
DE10258115A1 (de) Breitbandiges Messmodul zur Strommessung an Einrichtungen der Leistungselektronik
DE202013000831U1 (de) Transformator
EP2947669A1 (de) Stromkreisanordnung für eine Hochspannungsprüfanlage
DE8225287U1 (de) Rotationssymmetrischer Isolierköprer, insbesondere Endverschluß oder Durchführung
EP0479966A1 (de) Induktives schaltungselement für leiterplattenmontage.
DE69912318T2 (de) Remote Feeder Reactance Coil / Fernspeisedrossel

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: 20200528

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

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO. KG

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
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: 20221214

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

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

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20240220

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HSP HOCHSPANNUNGSGERAETE GMBH