EP3830848B1 - Anordnung und verfahren zur potentialabsteuerung in der hochspannungstechnik - Google Patents

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EP3830848B1
EP3830848B1 EP19761737.6A EP19761737A EP3830848B1 EP 3830848 B1 EP3830848 B1 EP 3830848B1 EP 19761737 A EP19761737 A EP 19761737A EP 3830848 B1 EP3830848 B1 EP 3830848B1
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EP
European Patent Office
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arrangement
electrically conductive
film
insulating film
electrically
Prior art date
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EP3830848A1 (de
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Sebastian Müller
Udo Prucker
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HSP Hochspannungsgeraete GmbH
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HSP Hochspannungsgeraete GmbH
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Publication date
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    • 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
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/288—Shielding
    • H01F27/2885—Shielding with shields or electrodes
    • 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
    • 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
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • 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 an arrangement and a method for potential control in high-voltage technology, with at least one fitting body, electrically insulating film and electrically conductive regions, wherein the electrically conductive regions are arranged between layers of the electrically insulating film, and at least parts of the electrically insulating film are arranged around the at least one fitting body.
  • high-voltage parts of outdoor installations are electrically insulated from earth potential by porcelain and/or composite insulators.
  • the potential between high voltage and earth potential is controlled as homogeneously as possible, i.e., a uniform potential distribution is created along the insulator. Control is achieved at low voltage levels using a control electrode; at higher voltage levels, a larger insulator diameter and/or larger designs are also necessary, associated with significantly greater material usage.
  • AC applications alternating voltage applications
  • DC applications direct voltage applications
  • the resulting resistive potential distribution is decisive.
  • a control is known which is carried out via a few electrodes mechanically coupled to each other by insulating pieces. This electrode arrangement enables a coarsely controlled control.
  • a potential control can be carried out via a RIP, ie a Resin-impregnated paper control is used.
  • a multitude of aluminum coatings, separated by paper layers, are wound cylindrically onto a winding body and impregnated with cast resin, creating a solid resin cylinder.
  • a measuring transformer which has a conical insulation arranged around a grounded shielding tube.
  • the object of the present invention is to provide an arrangement and a method for potential control in high-voltage technology that are suitable for AC and DC applications.
  • the object is to provide an arrangement for potential control that is suitable for AC applications and is equally suitable for DC applications.
  • the specified object is achieved according to the invention by an arrangement for potential control in high-voltage technology with the features according to patent claim 1 and/or by a method for potential control in high-voltage technology, using the previously described arrangement, according to patent claim 13.
  • Advantageous embodiments of the arrangement according to the invention for potential control in high-voltage technology and/or of the method for potential control in high-voltage technology, using the previously described arrangement, are specified in the subclaims.
  • An arrangement according to the invention for potential control in high-voltage technology comprises at least one fitting body, an electrically insulating foil, and electrically conductive regions, wherein the electrically conductive regions are arranged between layers of the electrically insulating foil. At least parts of the electrically insulating foil are arranged around the at least one fitting body. The arrangement is designed for direct current applications.
  • DC direct current
  • AC alternating current
  • the electrically conductive areas between layers of the electrically insulating foil can be designed as potential-sensing coatings.
  • At least one fitting body can be designed as a first potential-sensing coating. By using the fitting body as the first potential-sensing coating, one potential-sensing coating can be eliminated and the manufacture of the assembly simplified. Electrical contacting of the fitting body is simple, stable, and cost-effective, e.g., via an eyelet.
  • the arrangement can be rotationally symmetrical, in particular circular-cylindrical, with the at least one fitting body, in particular in the manner of a winding tube, arranged at a first end in the interior, and with a cylindrical jacket tube, in particular a slotted jacket tube, arranged at a second end on the outside.
  • the winding of the electrically insulating film with electrically conductive Areas between layers of the electrically insulating foil are easily possible in rotationally symmetrical arrangements, without, for example, breaks at edges and/or corners.
  • the electrically insulating foil can be at least partially wrapped around the at least one fitting body, with electrically conductive regions electrically insulated from one another by the foil, wherein a plurality of electrical contacts to an electrically conductive region are formed via openings in an outer layer of the foil.
  • At least one electrical contact can be formed by an electrically conductive foil strip, in particular an aluminum foil strip, which is passed through the opening.
  • an electrically conductive foil strip in particular an aluminum foil strip, which is passed through the opening.
  • several, in particular three, electrical contacts to an electrically conductive region are formed via openings in the outer layer of the film, in particular via three openings arranged on a circumferential radius, each offset by 120 degrees from one another. This provides good electrical contact with a favorable field distribution.
  • At least one electrical contact may be clamped between the radially outermost electrically conductive region and the outer layer of the
  • the foil has one opening, and/or can be passed flat through the opening, and/or can be clamped between the outer layer of the foil and the casing tube, in particular, through a slot in the casing tube. Clamping is easy to manufacture, inexpensive, and creates a highly electrically conductive, mechanically stable contact when the foil is tightly wound.
  • the foil can comprise an electrically insulating polymer and/or paper, particularly impregnated with resin. This provides good electrical insulation across the foil.
  • the fitting body and/or the jacket tube can be made of an electrically conductive material, particularly metal, particularly copper, aluminum, and/or steel. This enables good electrical contact of the assembly via the fitting body and/or the jacket tube.
  • the fitting body may comprise at least one electrical contact connection, in particular in the form of a socket, for connecting an earth potential.
  • the electrically conductive regions can be formed between layers of the electrically insulating film from a metallic coating of the film or an inserted metallic foil, in particular with a substantially cylindrical shell shape of each conductive region between adjacent layers of the electrically insulating film, in particular spatially offset from one another along the longitudinal axis of the arrangement.
  • a metallic coating of the film or an inserted metallic foil are easy to wrap with the film and cost-effective.
  • the arrangement can have the same spatial dimensions as those designed for a higher AC high voltage level, in particular with dimensions for an AC high voltage level exactly one higher. This allows arrangements to be produced and used in larger quantities without having to be specifically developed for DC high voltages and produced in small quantities.
  • a method according to the invention for the homogeneous control of high-voltage potentials along at least one insulator with a previously described arrangement comprises reducing and/or avoiding resistive equalizing currents along the electrically insulating foil by designing for higher voltage levels, and/or by an armature body which acts as a first potential control coating, and/or by electrically contacting the outermost electrically conductive region between layers of electrically insulating foil via an electrical contact through an opening in the outer layer of the insulating foil.
  • FIG. 1 A RIP (Resign Impregnated Paper) bushing 1 for use in high-voltage technology is shown schematically in a partial sectional view, viewed from one side.
  • the bushing 1 comprises an arrangement 27 according to the invention for potential control for direct current applications, particularly in 550 kV DC bushings.
  • the bushing 1 is cylindrical or constructed from two oppositely directed truncated cones, i.e., it is rotationally symmetrical with a longitudinal axis along a rod-shaped guide pin 5, with the guide pin 5 forming the longitudinal axis.
  • the arrangement 27 according to the invention for potential control is arranged, in particular, in a form-fitting manner around the guide pin 5.
  • the guide pin 5 is, for example, a cylindrical metal rod made of copper, aluminum, and/or steel.
  • the arrangement 27 comprises an insulating body 3 made of, for example, layers of an electrically insulating film wound around the guide pin 5, which comprises electrically conductive regions 4 between the layers.
  • the electrically conductive regions 4 are designed as potential control coatings and are arranged, for example, offset from one another, overlapping along the longitudinal axis of the arrangement 27 between the layers of the insulating film.
  • the electrically conductive regions 4 are designed, for example, as a metallic coating of the electrically insulating film or as a metallic foil inserted between layers of the insulating film.
  • the electrically conductive regions 4 consist, for example, of and/or comprise an electrically conductive material, in particular a metal, e.g., copper, aluminum, and/or steel.
  • the electrically insulating film consists of and/or comprises paper, in particular resin-impregnated paper. Alternatively or additionally, electrically insulating polymers can be used as the electrically insulating film.
  • the bushing 1 can be used, for example, to connect transformers located in a housing.
  • a flange 6 is arranged around the circumference of the inventive arrangement 27, centrally along the longitudinal axis of the bushing 1, in the area where the bushing 1 passes through the wall of the transformer housing.
  • the flange 6 includes, for example, a measuring connection 7 and a drain valve 8, and seals the inner area of the transformer housing. which is filled with oil, for example, from the outside, e.g., a gas or air area.
  • One end of the bushing 1 encompasses the gas-side connection 2 outside the transformer housing, and the opposite end encompasses the transformer-side connection 9.
  • an electrode 10 is arranged in a ring around the connection 9.
  • a high-voltage measuring transformer 11 as an outdoor installation for use in high-voltage technology is shown schematically in a partial sectional view, viewed from one side.
  • the high-voltage measuring transformer 11 comprises a housing 12 with a post insulator 15 and a pressure vessel 16, as well as the arrangement 27 according to the invention for potential control in direct current applications, which protrudes from the pressure vessel 16 into the post insulator 15.
  • a measuring device 13 of the high-voltage measuring transformer 11 is arranged in the pressure vessel 6.
  • the measuring device 13 is designed to measure a DC current in the range of several hundred to several thousand amperes and/or to measure a voltage in the range of several thousand volts, in particular in the range of 145 to 800 kV.
  • the measuring device 13 is designed as a current and/or voltage transformer, or as a combination transformer.
  • the measuring device 13 comprises a current conductor arranged inside the pressure vessel 16 and surrounded by an annular coil encircling the current conductor.
  • the current conductor is electrically connected outside the pressure vessel 16 via electrical connections 22 to an electrical network, an electrical consumer, and/or a power generation device.
  • the measuring coil is connected via electrically insulated lines to a terminal box 23, in which measuring devices, sensors, and/or data processing, data transmission, and/or data recording devices for measuring signals and their evaluation or transmission are arranged or can be connected.
  • the pressure vessel 16 of the high-voltage instrument transformer 11 is arranged on the post insulator 15, which is columnar and upright, mounted on a support 17.
  • the support 17 comprises, for example, intersecting steel beams and is mounted on a foundation, which is not shown in the figures for the sake of simplicity.
  • the column-shaped post insulator 15 is attached to the support 17 at one end, which is sealed gas-tight.
  • the terminal box 23 is attached to the column-shaped post insulator 15 at this end, and devices such as a filling connection 19, a test connection 20, and/or a density monitor 21 are arranged at this end.
  • the post insulator 15 and the pressure vessel 16 are filled, for example, with SF 6 and/or clean air as the insulating gas 14 and are sealed gas-tight as the housing 12. Filling can take place via the filling connection 19, and the tightness and gas pressure inside can be checked via the test connection 20 and the density monitor 21.
  • the pressure vessel 16 is pot-shaped and arranged on the post insulator 15. It has a bursting disc as the overpressure device 18 at the upper end of the pressure vessel 16.
  • the overpressure can be released upwards from the housing 12 by the bursting disc bursting. This prevents, for example, an explosion of the support insulator 15 and/or the pressure vessel 16, in which persons in the surrounding area could be injured by flying debris.
  • the pressure vessel 16 is made of steel, cast iron, and/or aluminum, for example, with a wall thickness that can withstand an insulating gas pressure of, for example, 6 to 15 bar over a long period of time.
  • the wall thickness is, for example, in the range of millimeters. up to centimeters.
  • the columnar post insulator 15 is hollow on the inside, with a wall thickness that also withstands the insulating gas pressure of, for example, 6 to 15 bar over the long term and supports the weight of the pressure vessel 16 with the connected loads attached to it.
  • the post insulator 15 is made of, for example, ceramic, silicone, and/or a composite material.
  • the outer circumference of the post insulator 15 has annular lamellae surrounding the outer circumference, arranged at regular intervals along the longitudinal axis of the columnar post insulator 15. This lengthens the leakage current path along the longitudinal axis of the columnar post insulator 15 and improves the external insulating effect of the post insulator 15.
  • a discharge pipe 26 for grounding the measuring device 13 is arranged along the longitudinal axis.
  • a control electrode 25 is arranged rotationally symmetrically around the discharge pipe 26 in the upper region of the post insulator 15 to improve the field distribution in that region.
  • the control electrode 25 and/or the discharge pipe 26 are formed, in particular, from highly electrically conductive metals such as copper and/or steel.
  • the arrangement 27 according to the invention for potential control is arranged, in particular, rotationally symmetrically around the discharge pipe 26.
  • the arrangement 27 according to the invention extends along the longitudinal axis of the discharge pipe 26 and encloses the circumference of the discharge pipe 26.
  • the arrangement 27 according to the invention extends from the compressed gas vessel 16 into the post insulator 15 along the central axis of the post insulator 15.
  • the arrangement 27 according to the invention provides potential control from the high-voltage potential of the current conductor to ground potential in the area of the terminal box 23.
  • FIG 3 are schematically shown in sectional view the ends of the arrangement 27 according to the invention of the Figures 1 and 2 enlarged.
  • One end i.e. in Figure 3 the left end, corresponds the area of the end of the bushing 1 with the gas-side connection 2 in Figure 1 and the second end, ie in Figure 3 the right end, corresponds to the area of the transformer-side connection 9 in Figure 1
  • One end comprises a fitting body 28, which serves as a winding mandrel or winding tube and as the first potential control coating.
  • the first layer of insulating foil 29 is wound onto the fitting body 28, in particular in a form-fitting manner.
  • the second end in Figure 3 comprises a jacket tube 32.
  • the jacket tube 32 is pushed onto the last, outer layer of the insulating foil 29, in particular in a form-fitting manner.
  • the inventive arrangement 27 is electrically contacted via the fitting body 28 and the jacket tube 32, and the potential is controlled between the two ends of the arrangement 27 via the electrically conductive areas or control coatings 4, which are arranged or wound offset between the layers of insulating foil 29.
  • Figure 4 shows the end of the inventive arrangement 27 with the fitting body 28 in an enlarged detail.
  • the fitting body 28 comprises electrical contact terminals 33, in particular in the form of oil seals, for electrical contact, e.g., with ground potential. Lines for electrical contact can, for example, be clamped and/or screwed and/or soldered into the oil seals.
  • An overlap of the fitting body 28 as the first control coating with a first inner electrically conductive region 4 or control coating wound between insulating foil 29 is shown in Figure 4 shown as an example. Other examples not shown in Figure 4
  • the control coatings shown or the electrically conductive areas 4 wound between insulating foil 29 enable the potential control over the entire length of the inventive arrangement 27.
  • FIG 5 is a section of the second end of the inventive arrangement 27, ie in Figure 3 the right end, which corresponds, for example, to the area of the transformer-side connection 9 in Figure 1 corresponds, shown enlarged.
  • the casing pipe 32 is arranged on the last, outer layer of the insulating film 29, in particular in a form-fitting manner, in particular pushed onto the layer of the film 29. Windows or openings 31 are incorporated in the outer layer of the insulating film 29, through which several electrical contacts 30 are led to the underlying electrically conductive region 4.
  • the contact 30 is produced, for example, via a conductive strip, in particular a flat conductive strip made of aluminum, copper and/or steel, which is clamped between the electrically conductive region 4 and the outer layer of the insulating foil 29, is guided through the opening 31 and is clamped between the jacket tube 32 and the outer layer of the insulating foil 29.
  • a conductive strip in particular a flat conductive strip made of aluminum, copper and/or steel
  • the electrical contact 30, in particular in the form of a conductor strip or flat conductor band, is guided, for example, via continuous slots in the casing tube 32 to the outer circumference of the inventive arrangement 27 and can be contacted to the outside, in particular with high electrical potential, for example by clamping, soldering and/or screwing.
  • Several, in particular three, slots arranged offset from one another by 120 degrees along the outer circumference of the casing tube 32, with respective openings 31 arranged in the region in the outer layer of the insulating film 29, can be formed in the arrangement 27 according to the invention.
  • outer electrically conductive region 4 to be electrically contacted, i.e., the region 4 which is furthest outside along the radius perpendicular to the longitudinal axis of the circular cross-section of the arrangement 27, via a slot and a conductor strip 30 which is guided outwards through the respective opening 31 and slot.
  • a good, stable electrical contact can be established between the outer electrically conductive region 4 and, for example, electrical lines on the outer circumference of the inventive arrangement 27.
  • radially successive regions 4 overlap along the longitudinal axis of the arrangement 27 according to the invention, each separated in particular by a layer of insulating foil 29.
  • the jacket tube 32 pushed onto the wound, alternating layers of insulating foil 4 with conductive regions 4 in between is, for example, rounded at the end pointing towards the fitting body 28 in order to prevent excessive voltage at the edges.
  • more or fewer than three slits, offset by 120 degrees, with respective openings 31 arranged in the area in the outer layer of the insulating film 29 can be formed in the arrangement 27 according to the invention.
  • one opening 31 and/or slit can be formed, or two openings 31 and/or slits can be formed, radially opposite one another along the circumference of the arrangement 27.
  • Four openings 31 and/or slits, each offset by 90 degrees from one another along the circumference, can also be included.
  • openings e.g. in a rectangular or square shape, can also be provided in the casing tube 32, through which a conductive strip 30 is guided.
  • Conductive strips 30 can be guided along the outer electrically conductive region 4, clamped by the outer layer of insulating foil 29, along the longitudinal axis of the arrangement 27 according to the invention, folded in the region of the opening 30 by 45° in the direction perpendicular to the longitudinal axis, guided outward through the opening, clamped by the jacket tube 32, and guided outward in the direction perpendicular to the longitudinal axis through a slit in the jacket tube 32.
  • Guide strips 30 can also be used, for example in Figure 5 As shown, it can be guided along the outer electrically conductive region 4, clamped by the outer layer of insulating film 29, along the longitudinal axis of the arrangement 27 according to the invention, folded in the region of the opening 30 by 360 degrees in the opposite direction along the longitudinal axis, guided outwards through the opening and clamped by the jacket tube 32, folded by 45 degrees in a direction perpendicular to the longitudinal axis, and guided outwards through a slit in the jacket tube 32.
  • Other forms of folding and guiding the conductor strip 30, in particular depending on the shape and arrangement of the opening 31 in the outer layer of film 29 and the opening, in particular slits in the jacket tube 32, are also possible.
  • the arrangement 27 according to the invention prevents resistive compensating currents along the electrically insulating foil 29.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik, mit wenigstens einem Armaturkörper, elektrisch isolierender Folie und elektrisch leitfähigen Bereichen, wobei die elektrisch leitfähigen Bereiche zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie angeordnet sind, und zumindest Teile der elektrisch isolierenden Folie um den wenigstens einen Armaturkörper herum angeordnet sind.
  • In der Hochspannungstechnik werden hochspannungsführende Teile von Freiluftanlagen durch Porzellan- und/oder Verbundisolatoren vom Erdpotential elektrisch isoliert. Um die notwendige Spannungsfestigkeit der Isolierstrecke zu gewährleisten, wird das Potential zwischen Hochspannung und Erdpotential möglichst homogen abgesteuert, d. h. es wird eine gleichmäßige Potentialverteilung entlang des Isolators erzeugt. Die Absteuerung erfolgt bei kleinen Spannungsebenen mit einer Steuerelektrode, wobei bei höheren Spannungsebenen zusätzlich ein größerer Isolatordurchmesser und/oder größere Bauformen notwendig sind, verbunden mit wesentlich höherem Materialeinsatz. Dies gilt für AC-Anwendungen, d. h. Wechselspannungsanwendungen, und für DC-Anwendungen, d. h. Gleichspannungsanwendungen, insbesondere im Hochspannungsbereich von bis zu 550 kV und/oder von bis zu 1200 kV. Bei DC-Anwendungen ist hierbei die sich einstellende resistive Potentialverteilung bestimmend.
  • Aus der EP 0 600 233 A1 ist eine Absteuerung bekannt, welche über einige wenige, durch Isolierstücke miteinander mechanisch gekoppelte Elektroden erfolgt. Diese Elektrodenanordnung ermöglicht eine grobgesteuerte Absteuerung. Alternativ kann eine Potentialabsteuereung über eine RIP, d. h. eine Resin-Impregnated-Paper Steuerung erfolgen. Dabei wird eine Vielzahl von Aluminium-Belägen, welche durch Papierlagen voneinander getrennt sind, zylindrisch auf einen Wickelkörper aufgewickelt und mit Gießharz imprägniert, so dass ein massiver Harzzylinder entsteht. Der Harzzylinder, mit elektrisch durch Papierlagen voneinander isolierten Aluminium-Belägen, bildet die Elektrodenanordnung.
  • Aus der GB 1464047 A ist ein Messwandler bekannt, welcher eine um ein geerdetes Abschirmrohr angeordnete kegelförmige Isolation aufweist.
  • Bei DC Anwendungen wird im Gegensatz zu AC Anwendungen die Potentialverteilung bestimmt durch den sich im stationären Zustand einstellenden resistiven Strom. Bei AC Anwendungen wird die Potentialverteilung hingegen durch die kapazitive Verteilung bestimmt. Damit können sich bei gleicher Anordnung unterschiedliche Potentialverteilungen und Feldbeanspruchungen bei AC und DC Beanspruchungen ergeben.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik anzugeben, welche für AC und DC Anwendungen geeignet sind. Insbesondere ist es Aufgabe, eine für AC Anwendungen geeignete Anordnung zur Potentialabsteuerung anzugeben, welche in gleicher Form für DC Anwendungen geeignet ist.
  • Die angegebene Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und/oder durch ein Verfahren zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik, unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anordnung, gemäß Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik und/oder des Verfahrens zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik, unter Verwendung der zuvor beschriebenen Anordnung, sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Eine erfindungsgemäße Anordnung zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik umfasst wenigstens einen Armaturkörper, elektrisch isolierende Folie und elektrisch leitfähige Bereiche, wobei die elektrisch leitfähigen Bereiche zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie angeordnet sind. Zumindest Teile der elektrisch isolierenden Folie sind um den wenigstens einen Armaturkörper herum angeordnet. Die Anordnung ist ausgebildet für Gleichstrom-Anwendungen.
  • Die Anforderungen an Gleichstrom DC Anwendungen sind höher als die Anforderungen an Wechselstrom AC Anwendungen. Es können aber z. B. standardmäßig verwendete AC Anordnungen zur Potentialabsteuerung für eine Strom-/Spannungsebene als DC Anordnungen einer niedrigeren Strom-/Spannungsebene verwendet werden, insbesondere als Anordnungen für genau eine Strom-/Spannungsebene niedriger. Dadurch können Entwicklungskosten eingespart werden und über höhere Stückzahlen Produktionskosten gesenkt werden.
  • Die elektrisch leitfähigen Bereiche zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie können als Potential-Absteuerungsbeläge ausgebildet sein. Wenigstens ein Armaturkörper kann als ein erster Potential-Absteuerungsbelag ausgebildet sein. Durch die Verwendung des Armaturkörpers als ersten Potential-Absteuerungsbelag kann ein Absteuerungsbelag eingespart werden und die Herstellung der Anordnung vereinfacht werden. Eine elektrische Kontaktierung des Armaturkörpers ist einfach, stabil und kostengünstig z. B. über eine Öse möglich.
  • Die Anordnung kann rotationssymmetrisch, insbesondere kreiszylinderförmig ausgebildet sein, mit dem wenigstens einen Armaturkörper, insbesondere nach Art eines Wickelrohrs, an einem ersten Ende im Inneren angeordnet, und mit einem zylinderförmigen Mantelrohr, insbesondere einem geschlitzten Mantelrohr, an einem zweiten Ende Außen angeordnet. Das Wickeln der elektrisch isolierenden Folie mit elektrisch leitfähigen Bereichen zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie ist bei rotationssymmetrischen Anordnungen einfach möglich, ohne z. B. Brüche an Kanten und/oder Ecken.
  • Die elektrisch isolierende Folie kann zumindest partiell um den wenigstens einen Armaturkörper gewickelt sein, mit über die Folie elektrisch voneinander isolierten, elektrisch leitfähigen Bereichen, wobei mehrere elektrische Kontakte zu einem elektrisch leitfähigen Bereich über Öffnungen in einer äußeren Lage der Folie ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der mehreren elektrischen Kontakte zu einem elektrisch leitfähigen Bereich über die Öffnungen in einer äußeren Lage der Folie ist eine einfache, stabile und kostengünstige elektrische Kontaktierung möglich.
  • Wenigstens ein elektrischer Kontakt kann durch einen elektrisch leitfähigen Folienstreifen ausgebildet sein, insbesondere einem Aluminium-Folienstreifen, welcher durch die Öffnung hindurchgeführt ist. Dadurch wird eine einfache, stabile und kostengünstige elektrische Kontaktierung möglich, ohne die Gefahr, dass durch Biegen ein Kontakt bricht. Üblicherweise wird im Stand der Technik der Kontakt über die äußere Kante einer Folien-Lage hergestellt, wobei der Kontakt an der Kante geknickt wird. Dies kann zu Brüchen im Kontakt führen, insbesondere auf Grund der geringen Dicke der Folien.
  • Erfindungsgemäß sind mehrere, insbesondere drei elektrische Kontakte zu einem elektrisch leitfähigen Bereich über Öffnungen in der äußeren Lage der Folie ausgebildet, insbesondere über drei Öffnungen auf einem Umfangsradius jeweils um 120 Grad gegeneinander versetzt angeordnet. Dadurch wird ein guter elektrischer Kontakt gegeben, mit einer günstigen Feldverteilung.
  • Wenigstens ein elektrischer Kontakt kann geklemmt sein zwischen dem in radialer Richtung am weitesten außen liegenden elektrisch leitfähigen Bereich und der äußeren Lage der Folie mit der einen Öffnung, und/oder kann durch die Öffnung flach hindurchgeführt sein, und/oder kann zwischen der äußeren Lage der Folie und dem Mantelrohr geklemmt sein, insbesondere über jeweils einen Schlitz im Mantelrohr nach außen geführt. Das Klemmen ist in der Herstellung einfach zu bewerkstelligen, billig und es entsteht ein gut elektrisch leitender, mechanisch stabiler Kontakt bei enger Wicklung der Folie.
  • Wenigstens ein elektrischer Kontakt kann flachbandförmig ausgebildet sein, und/oder kann außen im Winkel von im Wesentlichen 45 Grad entlang des äußeren Umfangs des zylinderförmigen Mantelrohrs abgefaltet sein, insbesondere mit einer Längsrichtung entlang eines Kreisumfangs des Mantelrohrs verlaufend angeordnet. Ein flachbandförmig ausgebildeter elektrischer Kontakt lässt sich einfach zwischen Folie klemmen, ist mechanisch stabil ohne einfach zu brechen und ergibt eine große Fläche für eine gute elektrische Leitung. Ein Abfalten im Winkel von im Wesentlichen 45 Grad ermöglicht einfach und kostengünstig ein äußeres elektrisches Kontaktieren, wobei eine Richtungsänderung der Längsrichtung des flachbandförmig ausgebildeten Kontakts durch das Abfalten erzeugt wird.
  • Die Folie kann ein elektrisch isolierendes Polymer und/oder Papier aufweisen, insbesondere mit Harz getränkt. Dies ergibt eine gute elektrische Isolation über die Folie. Der Armaturkörper und/oder das Mantelrohr können aus einem elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall sein, insbesondere Kupfer, Aluminium und/oder Stahl. Dadurch ist ein guter elektrischer Kontakt der Anordnung über den Armaturkörper und/oder das Mantelrohr möglich.
  • Der Armaturkörper kann wenigstens einen elektrischen Kontaktanschluss umfassen, insbesondere in Form einer Buchse, zum Anschluss eines Erdpotentials.
  • Die elektrisch leitfähigen Bereiche können zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie aus einer metallischen Beschichtung der Folie oder einer eingelegten metallischen Folie ausgebildet sein, insbesondere mit einer im Wesentlichen Zylindermantelform jedes leitfähigen Bereichs zwischen benachbarten Lagen der elektrisch isolierenden Folie, insbesondere jeweils räumlich versetzt gegeneinander entlang der Längsachse der Anordnung. Eine metallische Beschichtung der Folie oder eine eingelegte metallische Folie sind einfach mit der Folie zu wickeln und kostengünstig.
  • Die Anordnung kann für Gleichstrom-Anwendungen für eine Gleichstrom-Hochspannung räumlich die Dimensionen aufweisen, welche für eine Wechselstrom-Hochspannung einer höheren Stufe ausgebildet sind, insbesondere mit Dimensionen für genau eine Wechselstrom-Hochspannungs-Stufe höhere Wechselstrom-Hochspannung. Dadurch können Anordnungen mit größeren Stückzahlen produziert und eingesetzt werden, ohne für Gleichstrom-Hochspannungen extra entwickel und in kleinen Stückzahlen produziert zu werden.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur homogenen Absteuerung von Hochspannungspotentialen entlang wenigstens eines Isolators mit einer zuvor beschriebenen Anordnung umfasst, dass resistive Ausgleichsströme entlang der elektrisch isolierenden Folie reduziert und/oder vermieden werden, durch Auslegung für höhere Spannungsebenen, und/oder durch einen Armaturkörper, welcher als ein erster Potential-Absteuerungsbelag wirkt, und/oder durch die elektrische Kontaktierung des äu-ßeresten elektrisch leitfähigen Bereichs zwischen Lagen elektrisch isolierender Folie über einen elektrischen Kontakt durch eine Öffnung in der äußeren Lage der isolierenden Folie.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zur homogenen Absteuerung von Hochspannungspotentialen entlang wenigstens eines Isolators mit einer zuvor beschriebenen Anordnung gemäß Anspruch 13 sind analog den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik gemäß Anspruch 1 und umgekehrt.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in den Figuren 1 bis 5 dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.
  • Dabei zeigen die
    • Figur 1
    schematisch in Teil-Schnittansicht eine RIP-, d. h. Resign-Impregnated-Paper-Durchführung 1 als Freiluftanlage in der Hochspannungstechnik mit einer erfindungsgemäßen Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung von einer Seite betrachtet, und
    Figur 2
    schematisch in Teil-Schnittansicht einen Hochspannungsmesswandler 11 als Freiluftanlage mit der erfindungsgemäßen Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung von einer Seite betrachtet, und
    Figur 3
    schematisch in Schnittansicht die Enden der erfindungsgemäßen Anordnung 27 mit einem Armaturkörper 28 an einem Ende und einem Mantelrohr 32 am anderen Ende der Anordnung 27 der Figur 1, und
    Figur 4
    schematisch das Ende mit dem Armaturkörper 28 der Figur 3 in vergrößerter Schnittansicht, und
    Figur 5
    schematisch einen Teil des Endes mit dem Mantelrohr 32 der Figur 3 in vergrößerter Schnittansicht.
  • In Figur 1 ist eine RIP-, d. h. eine Resign-Impregnated-Paper-Durchführung 1 zur Verwendung in der Hochspannungstechnik von einer Seite betrachtet schematisch in Teil-Schnittansicht dargestellt. Die Durchführung 1 umfasst eine erfindungsgemäße Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung für Gleichstrom-Anwendungen, insbesondere in 550 kV DC Bushings. Die Durchführung 1 ist zylinderförmig bzw. aus zwei entgegengesetzt gerichteten Kegelstümfen aufgebaut, d. h. rotationssymmetrisch mit einer Längsachse entlang eines stabförmigen Leitbolzens 5 ausgebildet, wobei der Leitbolzen 5 die Längsachse bildet. Die erfindungsgemäße Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung ist um den Leitbolzen 5 insbesondere formschlüssig angeordnet. Der Leitbolzen 5 ist z. B. eine zylinderförmige Metallstange aus Kupfer, Aluminium und/oder Stahl.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung 27 umfasst einen Isolierkörper 3 aus z. B. um den Leitbolzen 5 gewickelten Lagen einer elektrisch isolierenden Folie, welche elektrisch leitfähige Bereiche 4 zwischen den Lagen umfasst. Die elektrisch leitfähigen Bereiche 4 sind als Potential-Absteuerungsbeläge ausgebildet und z. B. gegeneinander versetzt, entlang der Längsachse der Anordnung 27 überlappend zwischen den Lagen der isolierenden Folie angeordnet. Die elektrisch leitfähigen Bereiche 4 sind z. B. als metallische Beschichtung der elektrisch isolierenden Folie oder jeweils als eingelegte metallische Folie zwischen Lagen der isolierenden Folie ausgebildet. Dabei bestehen die elektrisch leitfähigen Bereiche 4 z. B. aus und/oder umfassen ein elektrisch leitendes Material, insbesondere ein Metall, z. B. Kupfer, Aluminium und/oder Stahl. Die elektrisch isolierende Folie besteht und/oder umfasst Papier, insbesondere ein mit Harz getränktes Papier. Alternativ oder zusätzlich können elektrisch isolierende Polymere als elektrisch isolierende Folie verwendet werden.
  • Die Durchführung 1 kann z. B. zum Anschluss von Transformatoren, welche sich in einem Gehäuse befinden, verwendet werden. Entlang der Längsachse der Durchführung 1 mittig, im Bereich in dem die Durchführung 1 durch die Wandung des Transformator-Gehäuses geführt wird, ist ein Flansch 6 um den Umfang der erfindungsgemäßen Anordnung 27 angeordnet. Der Flansch 6 umfasst z. B. einen Messanschluss 7 und ein Ablassventil 8, und dichtet den inneren Bereich des Transformator-Gehäuses, welcher z. B. mit Öl befüllt ist, gegen den Außenbereich, z. B. einen Gas bzw. Luft-Bereich ab. Ein Ende der Durchführung 1 umfasst den gasseitigen Anschluss 2 außerhalb des Transformator-Gehäuses und das gegenüberliegende Ende umfasst den transformatorseitigen Anschluss 9. Am Ende des transformatorseitigen Anschlusses 9 ist eine Elektrode 10 ringförmig um den Anschluss 9 angeordnet.
  • In Figur 2 ist ein Hochspannungsmesswandler 11 als Freiluftanlage zur Verwendung in der Hochspannungstechnik von einer Seite betrachtet schematisch in Teil-Schnittansicht dargestellt. Der Hochspannungsmesswandler 11 umfasst ein Gehäuse 12 mit einem Stützisolator 15 und einem Druckgefäß 16 sowie die erfindungsgemäße Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung in Gleichstrom-Anwendungen, welche aus dem Druckgefäß 16 in den Stützisolator 15 ragt. In dem Druckgefäß 6 ist eine Messeinrichtung 13 des Hochspannungsmesswandlers 11 angeordnet. Die Messeinrichtung 13 ist ausgebildet, einen DC-Strom im Bereich von einigen hundert bis einigen tausend Ampere zu messen und/oder eine Spannung im Bereich von einigen tausend Volt zu messen, insbesondere im Bereich von 145 bis 800 kV. Die Messeinrichtung 13 ist als Strom- und/oder Spannungswandler, oder als Kombiwandler ausgelegt.
  • Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 umfasst die Messeinrichtung 13 einen Stromleiter, welcher im Inneren des Druckgefäßes 16 angeordnet ist und von einer ringförmigen, um den Stromleiter umlaufenden Spule umgeben ist. Der Stromleiter wird außerhalb des Druckgefäßes 16 elektrisch über elektrische Anschlüsse 22 an ein elektrisches Netz, einen elektrischen Verbraucher und/oder eine Stromerzeugungseinrichtung angeschlossen. Die Messspule ist über elektrisch isolierte Leitungen mit einem Klemmkasten 23 verbunden, in welchem Messeinrichtungen, Sensoren und/oder Datenverarbeitungs-, Daten-übermittlungs- und/oder Datenaufzeichnungseinrichtungen für Messsignale und deren Auswertung bzw. Übermittlung angeordnet sind oder angeschlossen werden können.
  • Das Druckgefäß 16 des Hochspannungsmesswandlers 11 ist auf dem Stützisolator 15 angeordnet, welcher säulenförmig ausgebildet ist und aufrechtstehend, auf einem Träger 17 angeordnet ist. Der Träger 17 umfasst z. B. sich kreuzende Stahlträger und ist auf einem Fundament befestigt, welches der Einfachheit halber in den Figuren nicht dargestellt ist. Auf dem Träger 17 ist der säulenförmige Stützisolator 15 mit einem Ende befestigt, welches gasdicht abgeschlossen ist. An dem Ende ist der Klemmkasten 23 am säulenförmigen Stützisolator 15 befestigt und Einrichtungen, wie z. B. ein Füllanschluss 19, ein Prüfanschluss 20 und/oder ein Dichtewächter 21 sind an dem Ende angeordnet.
  • Der Stützisolator 15 und das Druckgefäß 16 sind z. B. mit SF6 und/oder Clean Air als Isoliergas 14 befüllt und gasdicht als Gehäuse 12 abgeschlossen. Ein Befüllen kann über den Füllanschluss 19 erfolgen, und eine Kontrolle der Dichtheit und des Gasdrucks im Inneren kann über den Prüfanschluss 20 und den Dichtewächter 21 erfolgen. Am oberen Ende des säulenförmigen Stützisolators 15 ist das Druckgefäß 16 topfförmig ausgebildet, auf dem Stützisolator 15 angeordnet, mit einer Berstscheibe als Überdruckeinrichtung 18 am oberen Ende des Druckgefäßes 16. Bei einem starken Druckanstieg des Isoliergases 14 im Gehäuse 12, z. B. durch Erwärmung über Umwelteinflüsse, insbesondere Sonneneinstrahlung, über Fehlfunktionen oder Wärmeentwicklung durch große Ströme, kann ein Überdruck durch Bersten der Berstscheibe aus dem Gehäuse 12 nach oben hin abgelassen werden. Dadurch wird z. B. eine Explosion des Stützisolators 15 und/oder des Druckgefäßes 16 vermieden, bei welchen über herumfliegende Trümmerteile Personen in der Umgebung verletzt werden könnten.
  • Das Druckgefäß 16 ist z. B. aus Stahl, Gusseisen und/oder Aluminium ausgebildet, mit einer Wandstärke, welche einen Isoliergasdruck von z. B. 6 bis 15 bar langzeitstabil standhält. Die Wandstärke liegt z. B. im Bereich von Millimetern bis hin zu Zentimetern. Der säulenförmige Stützisolator 15 ist im Inneren hohl, mit einer Wandstärke ausgebildet, welche ebenfalls dem Isoliergasdruck von z. B. 6 bis 15 bar langzeitstabil standhält und das Gewicht des Druckgefäßes 16 mit den daran befestigten Anschlusslasten abstützt. Der Stützisolator 15 ist z. B. aus Keramik, Silikon, und/oder aus einem Verbundwerkstoff. Der äußere Umfang des Stützisolators 15 weist ringförmige, um den äußeren Umfang umlaufende Lamellen auf, in regelmäßigen Abständen entlang der Längsachse des säulenförmigen Stützisolators 15 angeordnet. Dadurch wird der Kriechstromweg entlang der Längsachse des säulenförmigen Stützisolators 15 verlängert und die äußere Isolationswirkung des Stützisolators 15 verbessert.
  • Im Inneren des säulenförmigen Stützisolators 15 ist entlang der Längsachse ein Abführrohr 26 zur Erdung der Messeinrichtung 13 angeordnet und rotationssymmetrisch um das Abführrohr 26 ist im oberen Bereich des Stützisolators 15 eine Steuerelektrode 25 angeordnet, zur Verbesserung der Feldverteilung in dem Bereich. Die Steuerelektrode 25 und/oder das Abführrohr 26 sind insbesondere aus elektrisch gut leitenden Metallen wie z. B. Kupfer und/oder Stahl ausgebildet.
  • Um das Abführungsrohr 26 ist die erfindungsgemäße Anordnung 27 zur Potentialabsteuerung insbesondere rotationssymmetrisch angeordnet. Die erfindungsgemäße Anordnung 27 erstreckt sich entlang der Längsachse des Abführungsrohrs 26 und umhüllt den Umfang des Abführungsrohrs 26. Die erfindungsgemäße Anordnung 27 erstreckt sich aus dem Druckgasgefäß 16 in den Stützisolator 15 entlang der Mittelachse des Stützisolators 15. Über die erfindungsgemäße Anordnung 27 erfolgt eine Potentialabsteuerung vom Hochspannungspotential des Stromleiters auf Erdpotential im Bereich des Klemmkastens 23.
  • In Figur 3 sind schematisch in Schnittansicht die Enden der erfindungsgemäßen Anordnung 27 der Figuren 1 und 2 vergrößert dargestellt. Ein Ende, d. h. in Figur 3 das linke Ende, entspricht dem Bereich des Endes der Durchführung 1 mit dem gasseitigen Anschluss 2 in Figur 1 und das zweite Ende, d. h. in Figur 3 das rechte Ende, entspricht dem Bereich des transformatorseitigen Anschlusses 9 in Figur 1. Das eine Ende umfasst einen Armaturkörper 28, welcher als Wickeldorn bzw. Wickelrohr und als erster Potential-Absteuerungsbelag dient. Die erste Lage isolierender Folie 29 wird auf den Armaturkörper 28 insbesondere formschlüssig aufgewickelt. Das zweite Ende in Figur 3 umfasst ein Mantelrohr 32. Das Mantelrohr 32 wird auf die letzte, äußere Lage der isolierenden Folie 29 insbesondere formschlüssig aufgeschoben.
  • Über den Armaturkörper 28 und das Mantelrohr 32 wird die erfinderische Anordnung 27 elektrisch kontaktiert, und das Potential wird zwischen den zwei Enden der Anordnung 27 über die elektrisch leitenden Bereiche bzw. Steuerbeläge 4, welche zwischen den Lagen isolierender Folie 29 versetz angeordnet bzw. gewickelt sind, abgesteuert. Figur 4 zeigt das Ende der erfinderischen Anordnung 27 mit dem Armaturkörper 28 vergrößert im Detail. Der Armaturkörper 28 umfasst elektrische Kontaktanschlüsse 33, insbesondere in Form von Ölsen, zur elektrischen Kontaktierung, z. B. mit Erdpotential. Leitungen zur elektrischen Kontaktierung können z. B. in den Ölsen geklemmt und/oder angeschraubt und/oder angelötet werden. Ein Überlapp des Armaturkörpers 28 als ersten Steuerungsbelag mit einem ersten inneren, zwischen isolierender Folie 29 gewickeltem elektrisch leitfähigem Bereich 4 bzw. Steuerungsbelag, ist in Figur 4 beispielhaft gezeigt. Weitere, nicht in Figur 4 gezeigte Steuerungsbeläge bzw. zwischen isolierender Folie 29 gewickelte, elektrisch leitfähige Bereiche 4, ermöglichen über die Gesamtlänge der erfinderischen Anordnung 27 die Potentialabsteuerung.
  • In Figur 5 ist ein Ausschnitt des zweiten Endes der erfinderischen Anordnung 27, d. h. in Figur 3 das rechte Ende, welches z. B. dem Bereich des transformatorseitigen Anschlusses 9 in Figur 1 entspricht, vergrößert dargestellt. Das Mantelrohr 32 ist auf der letzten, äußeren Lage der isolierenden Folie 29 insbesondere formschlüssig angeordnet, insbesondere aufgeschoben auf die Lage der Folie 29. Fenster bzw. Öffnungen 31 sind in der äußeren Lage der isolierenden Folie 29 eingearbeitet, durch welche mehrere elektrische Kontakte 30 zu dem darunter liegenden elektrisch leitfähigen Bereich 4 geführt sind.
  • Der Kontakt 30 wird z. B. über einen Leitstreifen, insbesondere einem flachen Leiterband aus Aluminium, Kupfer und/oder Stahl, hergestellt, welcher zwischen dem elektrisch leitfähigen Bereich 4 und der äußeren Lage der isolierenden Folie 29 geklemmt ist, durch die Öffnung 31 geführt ist und zwischen dem Mantelrohr 32 und der äußeren Lage der isolierenden Folie 29 geklemmt ist.
  • Der elektrische Kontakt 30, insbesondere in Form des Leiterstreifens bzw. flachen Leiterbandes, ist z. B. über durchgehende Schlitze im Mantelrohr 32 zum äußeren Umfang der erfinderischen Anordnung 27 geführt und kann z. B. durch Klemmen, Löten und/oder Schrauben z. B. mit elektrischen Leitungen nach außen hin kontaktiert werden, insbesondere mit hohem elektrischen Potential. Es können mehrere, insbesondere drei um jeweils 120 Grad entlang des äußeren Umfangs des Mantelrohrs 32 gegeneinander versetzt angeordnete Schlitzungen mit in dem Bereich in der äußeren Lage der isolierenden Folie 29 angeordneten jeweiligen Öffnungen 31, in der erfindungsgemäßen Anordnung 27 ausgebildet sein. Dadurch kann jeweils über eine Schlitzung und einen Leiterstreifen 30, welcher durch die jeweilige Öffnung 31 und Schlitzung nach außen geführt ist, der äußere elektrisch leitfähige Bereich 4 elektrisch kontaktiert werden, d. h. der Bereich 4, welcher entlang des Radius senkrecht zur Längsachse des kreisförmigen Querschnitts der Anordnung 27 am weitesten Außen liegt. Mit drei Schlitzungen, zugeordneten Öffnungen und Leiterstreifen, kann ein guter, stabiler elektrischer Kontakt zwischen dem äußeren elektrisch leitfähigen Bereich 4 und z. B. elektrischen Leitungen am äußeren Umfang der erfinderischen Anordnung 27 hergestellt werden.
  • Wie in Figur 5 am Beispiel eines weiteren elektrisch leitfähigen Bereichs 4 dargestellt ist, überlappen sich entlang der Längsachse der erfindungsgemäßen Anordnung 27 jeweils radial aufeinanderfolgende Bereiche 4, jeweils getrennt durch insbesondere eine Lage isolierender Folie 29. Das auf die gewickelten, abwechselnden Lagen isolierender Folie 4 mit dazwischenliegenden leitfähigen Bereichen 4 aufgeschobene Mantelrohr 32, ist z. B. am Ende in Richtung zum Armaturkörper 28 hin weisend abgerundet ausgebildet, um eine Spannungsüberhöhung an Kanten zu verhindern.
  • Es können z. B. mehr oder weniger als drei, um 120 Grad versetzt angeordnete Schlitzungen mit in dem Bereich in der äußeren Lage der isolierenden Folie 29 angeordneten jeweiligen Öffnungen 31, in der erfindungsgemäßen Anordnung 27 ausgebildet sein. Es kann z. B. eine Öffnung 31 und/oder Schlitzung ausgebildet sein, oder es können z. B. zwei, sich entlang des Kreisumfangs der Anordnung 27 radial gegenüberliegende Öffnungen 31 und/oder Schlitzung ausgebildet sein. Es können auch vier, jeweils um 90 Grad gegeneinander entlang des Kreisumfangs versetzt angeordnete Öffnungen 31 und/oder Schlitzungen umfasst sein. Statt Schlitzungen können im Mantelrohr 32 auch Öffnungen z. B. in rechteckiger oder quadratischer Form vorgesehen sein, durch welche ein Leitstreifen 30 geführt ist.
  • Leitstreifen 30 können entlang des äußeren elektrisch leitfähigen Bereichs 4, geklemmt durch die äußere Lage isolierender Folie 29, entlang der Längsachse der erfindungsgemäßen Anordnung 27 geführt sein, im Bereich der Öffnung 30 um 45 in Richtung senkrecht Längsachse gefaltet durch die Öffnung nach außen geführt und durch das Mantelrohr 32 geklemmt und in Richtung senkrecht Längsachse durch eine Schlitzung im Mantelrohr 32 nach außen geführt sein. Alternativ oder zusätzlich können Leitstreifen 30 auch, wie z. B. in Figur 5 gezeigt ist, entlang des äußeren elektrisch leitfähigen Bereichs 4, geklemmt durch die äußere Lage isolierender Folie 29, entlang der Längsachse der erfindungsgemäßen Anordnung 27 geführt sein, im Bereich der Öffnung 30 um 360 Grad in entgegengesetzter Richtung entlang der Längsachse gefaltet durch die Öffnung nach außen geführt und durch das Mantelrohr 32 geklemmt, um 45 Grad abgefaltet in Richtung senkrecht zur Längsachse angeordnet, durch eine Schlitzung im Mantelrohr 32 nach außen geführt sein. Andere Formen der Faltung und Führung des Leiterstreifens 30, insbesondere abhängig der Form und Anordnung der Öffnung 31 in der äußeren Lage Folie 29 und der Öffnung, insbesondere Schlitzung im Mantelrohr 32, sind ebenfalls möglich.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung 27 werden resistive Ausgleichsströme entlang der elektrisch isolierenden Folie 29 vermieden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    RIP Durchführung
    2
    Gasseitiger Anschluss
    3
    Isolierkörper
    4
    Steuerbeläge/elektrisch leitfähige Bereiche
    5
    Leitbolzen
    6
    Flansch
    7
    Messanschluss
    8
    Ablassventil
    9
    Transformatorseitiger Anschluss
    10
    Elektrode
    11
    Hochspannungsmesswandler
    12
    Gehäuse
    13
    Messeinrichtung, insbesondere Strom- und/oder Spannungswandler
    14
    Isoliergas
    15
    Stützisolator
    16
    Druckgasgefäß
    17
    Träger
    18
    Überdruckeinrichtung, insbesondere Berstscheibe
    19
    Füllanschluss
    20
    Prüfanschluss
    21
    Dichtewächter
    22
    elektrischer Anschluss
    23
    Klemmkasten
    24
    Erdungsanschluss
    25
    Steuerelektrode
    26
    Abführungsrohr
    27
    Anordnung zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik
    28
    Armaturkörper, insbesondere Wickelrohr
    29
    elektrisch isolierende Folie
    30
    elektrischer Kontakt, insbesondere Leitstreifen
    31
    Öffnung in einer äußeren Lage der Folie
    32
    Mantelrohr, insbesondere mit Schlitz
    33
    elektrischer Kontaktanschluss, insbesondere für Erdung

Claims (13)

  1. Anordnung (27) zur Potentialabsteuerung in der Hochspannungstechnik ausgebildet für Gleichstrom-Anwendungen, mit wenigstens einem Armaturkörper (28), elektrisch isolierender Folie (29) und elektrisch leitfähigen Bereichen (4), wobei die elektrisch leitfähigen Bereiche (4) zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie (29) angeordnet sind, und zumindest Teile der elektrisch isolierenden Folie (29) um den wenigstens einen Armaturkörper (28) herum angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
    mehrere elektrische Kontakte (30) zu einem elektrisch leitfähigen Bereich (4) über Öffnungen (31) in der äußeren Lage der Folie (29) ausgebildet sind.
  2. Anordnung (27) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrisch leitfähigen Bereiche (4) zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie (29) als Potential-Absteuerungsbeläge ausgebildet sind und das wenigstens ein Armaturkörper (28) als ein erster Potential-Absteuerungsbelag ausgebildet ist.
  3. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anordnung (27) rotationssymmetrisch, insbesondere kreiszylinderförmig ausgebildet ist, mit dem wenigstens einen Armaturkörper (28), insbesondere nach Art eines Wickelrohrs, an einem ersten Ende im Inneren angeordnet, und mit einem zylinderförmigen Mantelrohr (32), insbesondere einem geschlitzten Mantelrohr (32), an einem zweiten Ende Außen angeordnet.
  4. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrisch isolierende Folie (29) zumindest partiell um den wenigstens einen Armaturkörper (28) gewickelt ist, mit über die Folie (29) elektrisch voneinander isolierten, elektrisch leitfähigen Bereichen (4), wobei wenigstens ein elektrischer Kontakt (30) zu einem elektrisch leitfähigen Bereich (4) über eine Öffnung (31) in einer insbesondere äußeren Lage der Folie (29) ausgebildet ist.
  5. Anordnung (27) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    drei elektrische Kontakte (30) zu einem elektrisch leitfähigen Bereich (4) über Öffnungen (31) in der äußeren Lage der Folie (29) ausgebildet sind, über drei Öffnungen (31) auf einem Umfangsradius jeweils um 120 Grad gegeneinander versetzt angeordnet.
  6. Anordnung (27) nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der wenigstens eine elektrische Kontakt (30) durch einen elektrisch leitfähigen Folienstreifen ausgebildet ist, insbesondere einem Aluminium-Folienstreifen, welcher durch die Öffnung (31) hindurchgeführt ist.
  7. Anordnung (27) nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der wenigstens eine elektrische Kontakt (30) geklemmt ist zwischen dem in radialer Richtung am weitesten außen liegenden elektrisch leitfähigen Bereich (4) und der äußeren Lage der Folie (29) mit der einen Öffnung (31), und/oder durch die Öffnung (31) flach hindurchgeführt ist, und/oder zwischen der äußeren Lage der Folie (29) und dem Mantelrohr (32) geklemmt ist, insbesondere über jeweils einen Schlitz im Mantelrohr (32) nach außen geführt.
  8. Anordnung (27) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der wenigstens eine elektrische Kontakt (30) flachbandförmig ausgebildet ist, und/oder außen im Winkel von im Wesentlichen 45 Grad entlang des äußeren Umfangs des zylinderförmigen Mantelrohrs (32) abgefaltet ist, insbesondere mit einer Längsrichtung entlang eines Kreisumfangs des Mantelrohrs (32) verlaufend angeordnet.
  9. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Folie (29) ein elektrisch isolierendes Polymer und/oder Papier aufweist, insbesondere mit Harz getränkt, und/oder dass der Armaturkörper (28) und/oder dass das Mantelrohr (32) aus einem elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall ist, insbesondere Kupfer, Aluminium und/oder Stahl.
  10. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Armaturkörper (28) wenigstens einen elektrischen Kontaktanschluss (33) umfasst, insbesondere in Form einer Buchse, zum Anschluss eines Erdpotentials.
  11. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrisch leitfähigen Bereiche (4) zwischen Lagen der elektrisch isolierenden Folie (29) aus einer metallischen Beschichtung der Folie (29) oder einer eingelegten metallischen Folie ausgebildet sind, insbesondere mit einer im Wesentlichen Zylindermantelform jedes leitfähigen Bereichs (4) zwischen benachbarten Lagen der elektrisch isolierenden Folie (29), insbesondere jeweils räumlich versetzt gegeneinander entlang der Längsachse der Anordnung (27).
  12. Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Anordnung (27) für Gleichstrom-Anwendungen für eine Gleichstrom-Hochspannung räumlich die Dimensionen aufweist, welche für eine Wechselstrom-Hochspannung einer höheren Stufe ausgebildet sind, insbesondere mit Dimensionen für genau eine Wechselstrom-Hochspannungs-Stufe höhere Wechselstrom-Hochspannung.
  13. Verfahren zur homogenen Absteuerung von Hochspannungspotentialen entlang wenigstens eines Isolators mit einer Anordnung (27) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    resistive Ausgleichsströme entlang der elektrisch isolierenden Folie (29) reduziert und/oder vermieden werden, durch Auslegung für höhere Spannungsebenen, und/oder durch einen Armaturkörper (28), welcher als ein erster Potential-Absteuerungsbelag wirkt, und durch die elektrische Kontaktierung des äußersten elektrisch leitfähigen Bereichs (4) zwischen Lagen elektrisch isolierender Folie (29) über mehrere elektrische Kontakte (30) durch Öffnungen (31) in der äußeren Lage der isolierenden Folie (29).
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