FI68487B - Uttag foer hoegspaenningsledare - Google Patents

Description

rni ...KUULUTUSJULKAISU 68487

JM® 1 J UTLÄGGNINGSSKRIFT

r» p -, - . l ·?· -r v ’-»·· r. 1 L · · 1 v ' Q 1 O a S

9 ^ (45) ρ'Γ'^ ':νΊ ^ ' ' (51) Kv.lk.*/lnt.Cl.‘ H 02 G 15/02, H 01 B 17/^+2 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 79333*1 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 25.10.79 («=*) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 25.10.79 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 26.0 A . 8 1

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm. — 31.05.85

Patent- och registerstyrelsen ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet (71)(72) Oleg Vladimirovich Anosov, Zelenogradskaya ulitsa, 25, korpus k, kv. 299, Moskva, Alexandr Gavrilovich Mirzoev, ulitsa Vavilova, *»8, kv. 397, Moskva, Jury Vasil ievich Obraztsov, Profsojuznaya ulitsa, 113, kv. 25, Moskva, USSR(SU) (7^) Oy Kolster Ab (5*0 Suurjännitejohtimen napa - Uttag för högspännings1edare Tämä keksintö kohdistuu eristäviin laitteisiin ja erityisesti suurjännitejohtimen napoihin.

Suurjännitejohtimen napoja käytetään suurjännitekaapaleiden päättämiseen, kaapeleiden sisäänjohtamiseen sähköteknisiin laitteistoihin ja myöskin läpivientieristiminä.

Suurjännitejohtimen navat ovat säännön mukaan suhteellisen pitkiä, koska ei ole mahdollista saavuttaa tasaisesti jakautunutta sähkökenttää tällaisten napojen koko pituudella ilman joitain erityislaitteita, kuten kondensaattoriosia, ylimääräisiä suojuksia tai muita osia sähkökentän aktiivia säätöä varten.

Tunnetaan jo suurjännitenapa johdinta varten, missä on suojattu eriste, tämän sisältäessä eristeainehelan järjestettynä johtimen pään luo ja kosketuksiin tämän johtimen eristeen kanssa. Johtimen pää, mitä eriste ympäröi, työntyy esiin tämän eristeainehelan sivupinnan taakse. Tämä eristeainehela sisältään pääpullistuman ja tasoittavan kaventuman. Alempi osa tästä päästä on varustettu rengasmaisella uralla. Tämän uran ja kaventuman pinta on varustettu 2 68487 suojuksella valmistettuna sähköä johtavan aineksen pinnoitteeksi, mikä on kosketuksissa johtimen suojuksen kanssa. Ainekset eristävässä helassa ja johtimen eristyksessä ovat sähköisiltä ominaisuuksiltaan samankaltaisia, erityisesti niillä on samankaltainen permittiviteet-ti.

Tällaiset suurjännitejohtimen navat ovat suhteellisen pitkiä. Tällainen rakenne estää sähkökentän tasaisen jakautuman koko navan pituudelle ja kyseisen sähkökentän keskittymisen johtimen eristeen ja eristävän helan tilaan.

Tunnetaan myös suurjännitenapa johdinta varten, missä on suojattu eriste, tämän sisältäessä vähintään yhden eristeainehelan järjestettynä johtimen pään luo ja sijoitettuna kosketuksiin tämän johtimen eristeen kanssa sekä varustettuna ympärikulkevilla renkaan muotoisilla urilla samakeskisenä johtimen kanssa tämän ääripinnoilla ja ja varustettuna suojuksilla, jotka on valmistettu sähköä johtavan aineksen pinnotteiksi rengasmaisten urien pinnoille ja erään suojuksista suuntautuessa kyseisen johtimen päätä kohden ja ollessa liitettynä tähän johtimeen. Eristeainehelalla on sylinterimäinen muoto ja se on valmistettu keraamisesta aineesta, mihin on sekoitettu titaanidioksidia, millä on korkea permittiviteeti, mikä on paljon suurempi kuin mitä on johtimen eristyksen aineen permittiviteetti.

Suurjännitejohtimen navan tällainen rakenne sallii sähkökentän tasaisen jakautuman sen koko pituudella. Tällaisen navan pituus on silti kuitenkin edelleen huomattava, koska eristeainehelan pituus tulisi määritellä sallittavissa olevan sähkökentän tangentinsuuntai-sen intensiteetin perusteella johtimen eristyksen pinnalta lukien, mikä on oleellisesti (enemmän kuin 10-kertaisesti) pienempi, kun asiaa verrataan sallittavissa olevaan sähkökentän säteittäiseen intensiteettiin tämän johtimen eristeessä.

Sitä paitsi tällaiselle suurjännitejohtimen navalle on tunnusomaista huomattavat dielektriset häviöt.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tämän johdosta aikaansaada suurjännitejohtimen napa, minkä rakenne sallii sen pituuden pienennyksen vähintäin puoleen.

Tämän keksinnön perusajatus muodostuu siitä, että suurjänni-tenavassa johdinta vasten, missä on suojattu eriste, mihin sisältyy vähintään yksi eristysainehela järjestettynä tämän johtimen pään luo ja sijoitettuna kosketuksiin tämän johtimen eristeen kanssa ja mikä 3 68487 on varustettu ympärikiertävällä renkaanmuotoisella urilla samakeski-senä johtimen kanssa ja valmistettuna tämän helan sivupintojen päihin suojusten ollessa valmistettu sähköä johtavan aineksen pinnoitteiksi ja ollessa järjestetty rengasmaisten urien pinnoille ja erään näistä suojuksista suuntautuessa johtimen päätä kohden, pinnoitteen rengasmaisen uran pinnalla ollessa kytketty sähköisesti kyseiseen johtimeen, kun taas pinnoite erään toisen rengasmaisen uran pinnalla on kytketty sähköisesti johtimen eristeen suojukseen, tämän keksinnön mukaisesti minimietäisyyden rengasmaisten urien välillä sulde johtimen eristeen paksuuteen nähden valitaan toimialueelta välillä 0,2 - 5 ja eristeainehelan ja johtimen eristeen aineksien permittivi-teetit valitaan likimäärin yhtä suureksi, niin että sähkökenttä keskitetään eristeainehelan ja johtimen eristeen tilavuuden sisälle ja että aikaansaadaan ylimääräinen suojus johtimelle, mikä on valmistettu sähköä johtavan aineksen pinnoitteeksi tämän johtimen sen pään luo, mikä ulottuu tämän eristeainehelan päätypinnan pään ulkopuolelle ja mikä on kosketuksissa tämän johtimen eristeen kanssa ja on sähköisesti yhdistetty kyseiseen johtimeen sekä pinnoitteeseen kyseisen uran pinnalla, mikä suuntautuu johtimen pään suuntaan ja mikä on tarkoitettu sähkökentän jakelemiseksi . tasaisesti eristeainehelan ja johtimen eristeen tilavuuteen koko kyseisen suurjännitejohtimen navan pituudella myös impulssijännitteiden aikana.

Tällainen suurjännitenavan rakenne sallii sen pituuden pienentämisen vähintään puoleen, mikä merkitsee osuutta sähköisten laitteistojen mittojen pienentämisessä.

Keksintöä tullaan nyt kuvaamaan yksityiskohtaisemmin viitaten sen erityisiin suoritusmuotoihin oheisten piirustusten yhteydessä, joissa:

Kuvio 1 esittää leikattua pitkittäissuuntaista kuvantoa suur-jännitenavasta, mihin sisältyy yksi eristeaineen levyhela tämän keksinnön mukaisena.

Kuvio 2 esittää leikattua pitkittäissuuntaista kuvantoa suur-jännitenavasta, mihin sisältyy kolme eristeaineen levyhelaa tämän keksinnön mukaan.

Suurjännitenavassa on johdin 1 (kuvio 1) valmistettuna kuparista tai alumiinista ja on siinä eriste 2 valmistettuna ristiinkyt-ketystä polyetyleenistä, minkä ulkopuolelle sisältyy ensimmäinen suojus 3, joka on valmistettu pinnoitteeksi sähköä johtavasta aineesta, jollaista on sähköä johtava ristiinkytketty polyetyleeni.

4 68487

Napa on varustettu ylimääräisellä suojuksella 4, joka on valmistettu pinnoitteeksi sähköä johtavasta lakasta. Suojus 4 ympäröi esiintyöntyvää päätä 5 johtimesta 1, se tulee kosketuksiin johtimen 1 eristeen 2 kanssa ja on se sähköisesti yhdistetty joh-timeen 1.

Suurjännitenapaan sisältyy myös yksi eristehela 6 valmistettuna ristiinkytketystä polyeteenistä. Hela 6 on järjestetty johtimen 1 pään 5 luo. Tämän eristehelan 6 johtimen päästä poispäin oleva päätypinta 7 on varustettu sen ympäri kulkevalla ren-kaanmuotoisella uralla 8, mikä on valmistettu samankeskeiseksi johtimelle 1. Osa tämän uran 8 pinnasta on suojattu suojuksella 9, mikä on kosketuksissa johtimen ! suojuksen 3 kanssa. Suojus 9 on valmistettu pinnoitteeksi sähköä johtavasta lakasta johtimen päätä kohti oleva pääty 10 helasta 6 on myös varustettu ym-pärikulkevalla renkaanmuotoisella uralla 11 samankeskisenä johti-melle 1. Osa tämän pinnasta on suojattu suojuksella 12, mikä on yhdistetty johtimen 1 ylimääräiseen suojukseen 4.

Eristeainehela 6 on sovitettu tiukasti johtimen 1 eristeelle 2.

Eristeainehela 6 saattaa myös olla valmistettu mistä tahansa muusta eristävästä aineesta, mutta tulisi pitää mielessä, että helan 6 ja johtimen 1 eristeen 2 aineksien permittiviteettien tulee olla keskenään likimäärin yhtä suuria.

Jotta voitaisiin aikaansaada tasalaatuinen sähkökentän jakautuma ehdotetun navan koko pituudelle minimietäisyyden S renqasmuotoisten urien 8 ja 11 välillä suhde johtimen 1 eristeen 2 paksuuteen tulisi valita toimialueelta välillä 0,2-5 .

Etäisyys S renkaanmuotoisten kehäurien 8 ja 11 välillä navassa, mihin sisältyy yksi hela 6 voidaan laskea riippuvaisuudesta: E. , 1 r+ S = - r 1n - , missä E2 E^ = johtimen eristeen aineksen läpilyöntilujuus E,, = eristeainehelan läpilyöntilu juus r = johtimen säde Λ = johtimen eristeen paksuus Sähkökentän jakautuma koko suurjännitenavan pituudella on säädettävissä valitsemalla suureen S arvo, rengasmaisen uran säde ja eristeainehelan 6 mitat.

Suur jänn.itenapa voidaan varustaa useilla eristeaineheloilla 6. Kuvio 2 havainnollistaa napaa, mihin sisältyy kolme eristeaine- 68487 helaa 6. Kaikkien helojen 6 ne päätypinnat, jotka suuntautuvat toinen toistaan kohden, on varustettu ympärikulkevilla, renkaanmuotoi-silla urilla 13. Osa näiden urien 13 pinnasta on suojattu sähköä johtavan aineksen suojustan 14 pinnoitteilla, jollaista ainesta on sähköä johtava lakka.

Suojus 15 valmistetaan sähköä johtavasta lakasta ja järjestetään eristeainehelojen 6 väliin. Tällaiset suojukset 15 ovat kosketuksissa suojusten 14 kanssa ja ovat johtimen 1 eristeen 2 suoja-pinnoitteet .

Mikäli rengasmaiset urat 13 ja eristeainehelojen 6 suojukset 14 valmistetaan siten, että sähköiset kapasitanssit suojusten9-14, 14-14 sekä 14-12 välillä pienentyvät suojukselta 3 johtimen 1 pään 5 suuntaan voidaan saavuttaa sähkökentän tasainen jakautuma koko suur-jännitenavan pituudella.

Tasainen sähkökenttä koko suurjännitenavan pituudella, mihin sisältyy lukuisia eristysaineheloja, on toteutettavissa valitsemalla etäisyys Sn renkaanmuotoisten urien 8-13, 13-13 ja 13-11 välillä, valitsemalla näiden urien 8, 11 ja 13 säteet, kuten myöskin helojen 6 aineksen permittiivisyys oikein.

Etäisyys Sn voidaan löytää käyttäen kaavaa: S = -jj- r In ——& n nE2 r missä n on helojen 6 lukumäärä.

Suurjännitenavan tällainen rakenne sallii sähkökentän keskittämisen eristysainehelan 6 ja johtimen 1 eristeen 2 tilavuuteen.

Renkaanmuotoiset suojatut pinnat ympärikulkevista urista 8, 11 ja 13 eristysainehelojen 6 ääripinnoilla, minimietäisyyksien Sn renkaanmuotoisten urien 8, 11, 13 välillä valitut suhteet johtimen 1 eristeen 2 paksuuteen verrattuna, kuten myös johtimen 1 eristeen 2 ja eristysainehelojen 6 valitut ainekset, joille on tunnusomaista keskenään likimäärin yhtä suuri permittiivisyys takaa vain hieman epäsäännöllisen sähkökentän johtimen 1 eristeen 2 ja eristysainehelan 6 tilavuuden sisään ja sähköpotentiaalin tasaisen jakautuman eristysainehelan 6 ulkopuoliselle pinnalle.

Se johtimen 1 osa, mikä työntyy esiin eristysainehelan 6 ää-ripinnan ulkopuolelle valittuine suojuksen 4 sähkövastuksineen, 68487 suojuksen ympäröidessä tätä osaa, takaa jännitteen määritellyn jakautuman suurjännitenavan koko pituudelle, erityisesti iskujännitteiden aikana.

Nämä ehdotetun suurjännitenavan edut, mikäli nimittäin on läheinen, kontakti johtimen 1 eristeen 2 ja eristysainehelan 6 välillä (eriste 2 ja hela 6 hitsataan edullisimmin keskenään yhteen) johtavat suurjännitejohtimen navan pituuden pienentymiseen vähintään puolella.

Claims (1)

1. 68487 Patenttivaatimus Suurjännitenapa johtimelle, jossa on eriste (2), jossa on suojapäällyste (3), joka napa käsittää ainakin yhden eristyshol-kin (6), joka on sovitettu johtimen (1) päähän, on kosketuksessa johtimen (1) eristeen (2) kanssa ja tehty aineesta, jonka eris-tevakio on suunnilleen sama kuin johtimen (1) eristeen (2) eris-tevakio, jonka hoikin päissä on sen ympäri kulkevia rengasmaisia uria (8,11) samankeskisinä johtimen (1) kanssa, ja suojuksia (9,12) sähköä johtavaa ainetta olevan päällysteen muodossa rengasmaisten urien (8,11) pinnalla, joka päällyste johtimen pään (5) puolella olevan rengasmaisen uran (11) pinnalla suuntautuu johtimen (1) päähän ja joka on yhdistetty sähköisesti johtimeen (1), kun taas toisen uran (8) pinnalla oleva päällyste on yhdistetty sähköisesti johtimen (1) eristeen (2) suojapäällystee-seen (3), tunnettu siitä, että rengasmaisten urien (8, 11) välisen minimietäisyyden suhde johtimen (1) eristeen (2) paksuuteen valitaan alueelta 0,2...5 ja johtimessa (1) on lisä-suojus (4), joka on tehty sähköä johtavaa ainetta olevan päällysteen muodossa johtimen (1) päähän (5), joka työntyy eristys-hoikin (6) ääripään ulkopuolelle, joka päällyste on kosketuksessa johtimen (1) eristeen (2) kanssa ja yhdistetty sähköisesti johtimeen (1) ja johtimen (1) päähän (5) suuntautuvan uran (11) pinnalla olevaan päällysteeseen (12) sähkökentän jakelemiseksi tasaisesti eristysholkin (6) ja johtimen (1) eristeen (2) tilavuuteen pitkin suurjännitenapaa impulssikuormien aikana.