FI104348B - Pistorasia - Google Patents

Description

104348

Pistorasia

Keksinnön kohteena on ensimmäisen patenttivaatimuksen lajimääri-telmän mukainen pistorasia.

5 Eräässä tämän tyyppisessä, julkaisusta DE-A 36 11 462 tunnetussa pistorasiassa on eristerungon päätypuolelle muodostettu sisäkartiokoverrus, jonka pohjaan liittyy aksiaalisesti ontto kellomainen pistoke. Tähän pistokkeeseen on kytketty hattumainen kentänohjauskappale, joka on upotettu eriste-runkoon ja joka suuntautuu sisäkartiokoverruksen aukkoa kohti osalla kover-10 ruksen pituutta. Eristerungon päätypuolen alueella on koaksiaalisesti suunnatut kiinnitysvälineet. Lisäksi eristerunkoon pistokkeen vastakkaiselle puolelle on upotettu muuntajakela, josta ulkonee toinen rengasmainen kentänohjauskappale sisäkartiokoverrukseen päin ja ympäröi pistoketta osalla sen pituutta. Tämä toinen kentänohjauskappale muodostaa samalla elektrodin, joka 15 näyttää jännitteen tai jännitteenmittauksen radiaalisesti poisjohtavan mittajoh-timen avulla. Tästä järjestelystä on seurauksena aksiaalisesti pitkä rakenne, jossa sisäänkartiokoverruksen aukon alueella olevan kiinnitysjärjestelyn johdosta esiintyy sähköistä läpi lyönti kestä vyyttä pienentävä kentän vääristymä.

Eräässä toisessa tunnetussa tämän tyyppisessä pistorasiassa (DE-38 20 44 890 AI) työntyy eristerunko korkeajännitelaitteen seinämässä olevan reiän läpi. Eristerungon päätypuolelle on sisäkartiokoverruksen muotoinen aukko, johon voidaan asettaa kaapelipistoke. Sisäkartiokoverrukseen sijoitettuun pistokkeeseen on liitetty hatunmuotoinen kentänohjausosa, joka on upotettu eristysrunkoon ja jonka vapaa reuna suuntautuu kotelon seinämän viereistä 25 päätysivua kohti. Keskitetysti sisäkartiokoverruksen aukon suhteen on eristys-runkoon upotettu akselinsuuntaisesti kiinnittimet, joilla pistorasia ruuvataan kiinni kotelonseinämään ja kaapelipistoke ruuvataan kiinniliittämällä se kiristysrenkaan alle. Tällöin on kiinnittimen sijasta päätysivun vastapuolelle asetettuna elektrodi, joka toisaalta on kytkettynä kapasitiivisesti kentänohjaus-30 osaan ja toisaalta sähköisen pistoliittimen kautta laitekotelon ulkopuolella olevaan sähköisiin mittauslaitteisiin. Eristysrungon päätysivu on kaasutiiviisti kiinnitettynä kotelon seinämään, joiden välissä on tiivisterengas. Tarpeellisen korkeajännitteen läpilyönninkestävyyden vuoksi on elektrodilla oltava riittävä etäisyys kentänohjausosasta. Tästä seuraa se, että elektrodin ja kentänoh-35 jausosan välissä oleva kapasitanssiako on sangen pieni ja tällöin on kapasi-tiivinen vastus sangen korkea. Tällöin tarvitaan erittäin herkkiä mittauslaitteita :.i mittaamaan pistokkeessa vallitsevaa jännitettä, jolloin viereisten maadoitettu- 2 104348 jen osien ja elektrodilta mittauslaitteelle menevän suojatun sähköjohdon kapasiteeteista maan suhteen johtuva kapasitiivinen kuormitus on huomattava. Lisäksi on elektrodin pää muotoiltu kuulamaiseksi, jolloin se ulottuu vastaavasti säteissuunnassa selvästi kiinnittimen profiilin ulkopuolelle.

5 Keksinnön tavoitteena on aikaansaada ensimmäisen patenttivaati muksen lajimääritelmän mukainen pistorasia, jolla elektrodijärjestelyn optimaalisella kapasitanssiarvolla saadaan kenttäkuvan parannus kiinnitysjärjes-telyn päätypuolen alueella.

Tämä tavoite saavutetaan keksinnön mukaisesti ensimmäisen patentit) tivaatimuksen tunnusmerkkien mukaan.

Eräässä pistorasian keksinnön mukaisessa rakenteessa saavutetaan sijoittamalla elektrodi sisäkartiokoverruksen ympärille suuripintainen kytkentä pistokkeeseen ja siihen liitettyyn kentänohjausosaan ja siten kapasitanssiar-von huomattava kasvu. Elektrodissa on erikoisesti useampia yksittäisiä osa-15 elektrodeja, jotka ovat sijoitetut kehän suunnassa vierekkäisten kiinnittimien väliin ja kytketty sähköisesti toisiinsa. Tällöin saavutetaan lähes täydellinen sähkökentän sopivuus jo kiinnittimien synnyttämään sähkökentän muotoon. Tällöin myötävaikutetaan myös kentän muodon homogenisoitumiseen, koska nyt on myös yksittäisten kiinnittimien välissä elektrodiosat. Tällöin syntyy ide-20 aalista rengaselektrodia lähentelevä kokonaiselektrodimuoto ja siitä johtuva tasainen kentän jakauma. Elektrodien kokonaisprofiilin ei tarvitse tällöin ulottua kiinnittimien aikaansaaman säteittäisprofiilin ulkopuolelle. Osaelektrodit ovat tehdyt ensisijaisesti esim. kuvun muotoisiksi ja niiden pyöreät päät on suunnattu kentänohjausosaan päin, joka on sisäkartiokoverruksen päässä on 25 kytketty korkeajännitejohteiseen pistokeosaan. Osaelektrodin pyöristyksellä on saatu kentänohjausosaan päin suunnattu suuri pinta, joka nostaa kapasitanssiansa ja aikaansaa sitäpaitsi hyvän sähkökentän jakauman. Elektrodit koostuvat ensi sijassa sihti- tai ristikkomaisesta materiaalista, jolloin syntyy sisäinen liukenematon liitos eristysrungon valmistuksessa käytetyn valuhartsin 30 kanssa. Yksittäisten osaelektrodien liitosjohto voi kulkea kiinnittimien ja sisäkartiokoverruksen vaipanpinnan välissä. Tällöin voidaan kiinnittimien alueelle asettaa latteana ennen valuhartsin valua ensisijaisesti lattajohdoksi tehty lii-tosjohdin ja kiinnittää se pienen eristystuen kautta vastaavaan kiinnittimeen. Kahden osaelektrodin alueella oleva liitosjohdin on ensi sijaisesti varustettu 35 aina kunkin kohdalla olevalla juotoskorvakkeella, joka on sijoitettu sisäkartion akselin suuntaisesti ja joka sijaitsee päätysivussa, siihen nähden avonaisessa kolossa. Liitosjohdinta ja siihen kiinnitettyjä osaelektrodeja voidaan tukea va- 3 104348 luvaiheessa siihen kehitetyllä pitolaitteella, kunnes hartsi on jähmettynyt, Ainakin yhteen juotoskorvakkeeseen voidaan valumuotista poisoton jälkeen kiinnittää pistoke mittauslaitteen liittämiseksi. Pistorasian asentamiseksi vastaavaan, puhkaistuun laitteen seinämään laitetaan vastalevyksi välikerengas, 5 jolloin kaapelin pistokkeen läpiviemiseksi tarpeellisen reiän reuna ulottuu päätysivun ja välikerenkaan väliin. Välikerengas aikaansaa tällöin tasaisen puristuksen jakauman reiän kehälle, jolloin pistorasian päätysivu siinä olevine rengastiivisteineen puristetaan kaasutiiviisti kyseisen koteloseinän kehän ympäri, kun kiinnittimien ruuvit on ruuvattu välikerenkaan läpi. Liitosjohtimen ja 10 mahdollisesti osaelektrodien alueiden sijoitus on tehty siten, että ne ovat sen suojauksen kentän varjossa, joka syntyy, kun kaapelin pistoke viedään sisä-kartiokoverrukseen. Tämä maadoitettu suojaus estää sen, että kaapelipistok-keen sisällä viety johdin olisi kytketty kapasitiivisesti liitosjohtimeen ja osa-elektrodien viereisiin alueisiin. Täten saadaan määritellyksi jännitteen kytke-15 miseksi haluttu kapasitanssiako erityisesti kentänohjausosan ja osaelektrodien väliin jäävällä geometrialla. Tällöin muuttuu osaelektrodien saama kor-keajännitearvo vain vähäisesti, kun kaapelipistoke viedään sisään tai vedetään ulos.

Keksintöä selitetään seuraavassa suoritusmuotoesimerkkien piirus-20 tuksilla, joissa kuvio 1 esittää pituusleikkauksena kotelon seinään kiinnitettyä pistorasiaa, ja kuvio 2 esittää ylhäältä nähtynä kuvion 1 mukaisen pistorasian vapaata päätysivua, jossa yksityiskohdat on esitetty röntgenkuvaus periaatteella. 25 Sisäkartiovaihtokytkimessä 1, kuten korkeajännitekaapelien liitännöis- sä keskijännitekytkentälaitteisiin on tapana, on valuhartsista valmistettu eris-tysrunko 2, jonka sisään on muodostettu sisäkartiokoverrus 3, joka on pääty-sivulle 4 avoinna. Sisäkartiokoverruksen 3 vastakkaisessa päässä on akselin-suuntainen pistokeosa 5, joka on liitettävissä korkeajännitejohteisilla jäähdy-30 tysrivoilla koteloituun korkeajännitelaitteeseen. Päätypuolelta 4 on eristysrun-koon 2 sijoitettu kiinnittimet 6 ja 7, jotka ovat sisäkartiokoverruksen keskiakse-lin 8 suuntaiset. Kiinnittimet sijaitsevat keskitetysti sisäkartiokoverruksen aukon suhteen kulkevan piirissä, säteittäisesti sisäkartiokoverruksen ulkopuolella. Pistorasian 1 päätypinta 4 lepää kotelon seinämän 9 tasossa, jonka si-35 säliä on korkeajännitekytkentälaitteet, Sisäkartiokoverruksen alueella on seinässä 9 vastaava reikä, jonka läpi ulkoa päin voidaan viedä kaapelipistoke *·' 10. Korkeajännitejohteiseen pistokeosaan 5 on lisäksi sovitettu hatun muotoi- 104348

A

nen kentänohjausosa 11, joka niinikään on upotettu eristysrunkoon 2 ja joka on renkaan muotoisena vieressä olevan sisäkartiokoverruksen osan ympärillä.

Kapasitiivisen jännitteen ulosoton aikaansaamiseksi, pistokeosassa 5 ja kentänohjausosassa 11 olevan korkeajännitteen mittaamiseksi, on kapa-5 sitiivisena toimivaksi kentänohjausosan 11 vastalevyksi sijoitettu päätysivun 4 alueelle siitä sähköisesti eristetty elektrodi 12, joka sijaitsee sisäkartiokoverruksen 3 ympärillä.

Tämä sähköisesti eristetty elektrodi 12 muodostuu kuvion 2 mukaan useammasta osaelektrodista 12.1, jotka sijaitsevat kehän suunnassa vierek-10 käisten kiinnittimien 6 ja 7 välissä. Osaelektrodit 12.1 on kytketty sähköisesti toisiinsa liitosjohtimella 13, jossa eristysrungon 2 sisällä oleva liitosjohdin 13 on upotettu eristysmassaan. Elektrodit 12 ja liitosjohdin 13 valmistetaan ensi sijassa verkko- tai ritilämäisestä materiaalista, jolloin syntyy sisäpuoleinen valu, joka estää eristysmassan irtoamisen elektrodeista tai liitosjohtimesta 15 valuhartsin kovettumisen aikana tapahtuvassa kutistumisprosessissa ja jolloin syntyisi eristevirhekohtia. Osaelektrodit 12.1 ulottuvat tällöin radiaalisesti samoille alueille kuin kiinnittimet ja jotka toisaalta ovat toisaalta vierekkäisten kiinnittimien 6, 7 välisessä tilassa aksiaalisessa suunnassa eristerun-gossa 2 kuten kiinnittimet 6, 7. Tällöin syntyy sähköisen kentän laajalle ulottu-20 va symmetrisyys, koska tällöin myös vierekkäisten kiinnittimien 6, 7 välitilat on varustettu sähköisillä johtimilla, joiden massapotentiaali on lähes sama kuin kiinnittimien. Osaelektrodit ovat tällöin tehdyt kuvun muotoisiksi ja niiden pyöristetty pää on suunnattu kentänohjausosaan 11 päin. Pyöristys myötävaikuttaa tällöin suotuisaan kentänjakautumaan ja se muodostaa kentänohjausosan 25 suhteen suhteellisen suuren pinnan, joka tuo mukanaan vastaavasti suuren • · kapasitanssiarvon. Tällöin saavutettava pieni kapasitiivinen vastusarvo mahdollistaa vallitsevan korkeajännitteen käsittelyn suhteellisen yksinkertaisilla mittauslaitteilla. Osaelektrodien 12.1 asemoinnin apuna valuvaiheessa toimiva liitosjohdin 13 on kiinnittimien 6 säteisalueella suoristettu piirirenkaan muo-30 dosta poikkeavaksi ja suoristetuilla osilla on tukieriste 14, joka on liitetty vastaavaan kiinnittimeen, jotta osaelektrodit 12.1 saadaan eristerungon 2 valun aikana keskitetyksi. Kyseisessä valutapahtumassa käytetään osaelektrodien asemoimiseksi kuitenkin ensi sijassa tukieristeiden 14 sijaan vähintään yhtä, ensisijassa kuitenkin useamman osaelektrodin 12.1 alueella olevaa liitinjohti-35 messa 13 olevaa juotoskorvaketta. joka ulottuu kunkin osaelektrodin ympärillä olevaan tilaan ja joka sisäkartiokoverruksen akselin suuntaisesti on sijoitettu koloon 16, joka on avoin päätysivun 4 suhteen. Tällöin voidaan jokainen juo- 5 104348 toskorvake pistää kolossa 16 olevaan vastaavaan pitimeen, joka sijaitsee valumuotin sisällä ja joka toimii eristerungon 2 ja sen osien valmistamiseksi. Lii-tinjohdin 13 sijaitsee sillä alueella, joka jää sisäkartiokoverruksen 3 ja kiinnit-timien 6, 7 väliin. Aksiaalisuunnassa ei liitosjohdin 13 ulotu kiinnittimien 6, 7 5 ulkopuolelle.

Pistorasia 1 kiinnitetään välikkeenä olevan tiivistysrenkaan 17 alla olevaan seinään 9. Tällöin asetetaan seinän vastakkaiselle sivulle välikeren-gas 18, jonka säteittäisesti sisäpuolinen osa ulottuu päätysivun 4 alle ja sä-teittäisesti ulkopuolelle jäävä osa on seinän 9 pinnalla. Välikerenkaassa 18 on 10 kunkin juotoskorvakkeen 15 kohdalla sen suuntainen reikä 19, joka ulottuu ra-diaalisesti ulospäin kulkevan uran 20 yli. Reiästä 19 voidaan siten pistää pistoke 21 juotoskorvaan 15, josta voidaan viedä sähköjohto 22 uran 20 kautta mittauslaitteeseen (ei piirretty). Välikerenkaaseen 18 nojaa myös kaapelipis-tokkeen 10 laippa 23, jolloin laipan 23 ja välikerenkaan 18 samoinkuin seinän 15 9 läpi voidaan ruuvata aina ruuvi vastaavaan kiinnittimeen 7. Pistorasia 1 kiinnitetään välikerenkaan 18 välityksellä ja kiinnittimillä 6 seinään 9. Kaapelipis-tokkeessa 10 on sen ulkovaipan alueella sähkösuojaus 24, joka on kytketty maan potentiaaliin ja joka ulottuu aksiaalisesti liitosjohtimen 13 yli sisäkartio-koverrukseen 3. Näin ollen se suojaa ei ainoastaan liitosjohdinta 13, vaan 20 myös osaelektrodien 12.1 viereisiä alueita kaapelipistokkeen 10 sisällä aksiaalisesti kulkevia johtoja vastaan. Tämä johto ei vaikuta siten välittömästi ka-pasitiivisesti liitosjohtimeen 13 ja osaelektrodien 12.1 kyseisiin alueisiin, jolloin osaelektrodeista 12.1 mitattu jännite on edelleen riippumaton siitä, onko kaa-pelipistoke 10 viety pistorasiaan 1 vai ei. Kapasitiivinen kytkentä tapahtuu tä-25 ten myös kaapelipistokkeen 10 ollessa sisääntyönnettynä kentänohjausosiin 11 suoraan suunnattuina olevien osaelektrodien 12.1 pyöristettyjen päiden kautta. Suojaus 24 antaa sijoituksellaan liitosjohtimen 13 ja osaelektrodien 12.1 suhteen laajan suojauksen elektrodille 12 kaapelipistokkeen 10 aiheuttamaa sähkökenttää vastaan.

« ·

Claims (9)

104348 6

1. Sisäkartiovaihtokytkimen pistorasia (1) korkeajännitelähteen, erityisesti keskijännitekytkentälaitteen kaapelia varten, jossa on eristerunko (2), jossa on päätypuolella sisäkartiokoverruksen (3) aukko, sekä sen suhteen 5 keskitetysti useampia säteittäisesti ulospäin sijoitettuja, aksiaalisesti yhdensuuntaisesti suunnattuja kiinnittimiä (6), ja jossa on sisäänupotettu elektrodi (12.1,13) kapasitiivistä jännitteen ulostuloa varten, jossa on sähköinen liitäntä (15), ja pistokeosa (5), tunnettu siitä, että kehän suunnassa vierekkäisten kiinnittimien (6, 7) väliin sisäkartiokoverruksen (3) ympärille on sijoitettu yksit-10 täisiä osaelektrodeja (12.1), jotka eristekuoren (2) sisässä on liitetty keskenään sähköisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pistorasia, tunnettu siitä, että osaelektrodit (12.1) ovat kupumaisia ja niiden pyöristetyt päät suuntautuvat päätysivusta (4) poispäin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pistorasia, tunnettu siitä, että rengasmainen liitosjohdin (13) ja kiinnittimien (6) säteittäisalueella suoristettu liitosjohdin (13) yhdistää osaelektrodit (12.1) toisiinsa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen pistorasia, tunnettu siitä, että liitosjohdin (12, 13) on liitetty ainakin yhdellä tukieristeellä (14) ainakin yhteen 20 kiinnittimeen (6).

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 pistorasia, tunnettu siitä, että ainakin yhden osaelektrodin (12.1) alueella on juotoskorvake (15) sijoitettuna sisäkartiokoverruksen (3) kanssa koaksiaalisesti ja se on kolossa (16) pääty-sivun (4) suuntaan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pistorasia, tunnettu siitä, että päätypuolelle (4) on sijoitettu välikerengas (18), jossa on juotoskorvakkeen (15) suuntainen reikä (19) ja säteittäisesti, ulospäin kulkeva ura (20).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen pistorasia, tunnettu siitä, että elektrodi (12) tai osaelektrodit (12.1) muodostuvat verkko- tai ristik-30 komuotoisesta materiaalista.

.. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen pistorasia, tunnettu « siitä, että liitosjohdin (13) työntyy sille alueelle, joka on sisäkartiokoverruksen (3) ja ainakin yhden kiinnittimen (6, 7) välissä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen pistorasia, tunnettu 35 siitä, että liitosjohdin (13) ja mahdollisesti osaelektrodien (12.1) alueita on si-sääntyönnetyn kaapelipistokkeen (10) suojauksen (24) kentän varjossa. • < 7 104348