JP2004515998A - 中圧および高圧の範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システム - Google Patents
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Abstract
本発明は、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒形の導体を有する、少なくとも1つの電線片を備える中圧および高圧の範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムに関する。外部空間において磁場を生成せず、わずかな設備費用で構成されるエネルギー伝送システムを生成するために、電線片を接続または分岐するために、少なくとも1つの電線片と接続可能な、少なくとも1つの接続片の存在が提供され、接続片において、同心配置され、互いに絶縁された、対応する円筒状の導体が存在し、その導体の直径は、これらの導体がそれぞれ電気的に接触するように、可動スリーブの方式で電線片の対応する円筒形導体上に押して載せることができ、および全部の導体が絶縁気体を用いて絶縁され得る気体導管として形成されるように、電線片の円筒形導体の直径と合わせられる。
Description
【0001】
本発明は、少なくとも1つの電線片を備える、中圧および高圧の範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムに関し、この電線片は、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒型の導体を有する。
【0002】
このようなエネルギー伝送システムは、複数コアの強電流ケーブルが記載されるDE−AS第1 026 385号から公知である。このケーブルは、導体芯(Kernleiter)をシームレスのアルミニウム束の形態で有し、その上に熱可塑性樹脂を含む絶縁層2が続く。この絶縁層の上に、アルミニウム管の形態の第2の導体、絶縁するためのさらなる樹脂層、再びアルミニウム管の形態の第3の導体、さらなる絶縁層、および中立(Null)導体または接地導体として利用される管形状の第4の導体が半径方向に続く。これらの管形状の導体は、互いに同心配置される。
【0003】
他方、中圧技術および高圧技術において、いわゆる気体絶縁された導体または気体導管(Rohrgasleiter)が公知である。三相電流のための既知の気体絶縁導体は、気体(例えば、SF6またはN2)が充填された被覆管(Mantelrohr)の中に隣り合って配置される3つの導体管を有する。3つの導体における電流成分(Stromkomponente)を移動することによって、外部空間において磁場が重なり合うので、完全な補償ができなくなる。この導体の外部には、ヌルとは異なる磁場が常に存在する。
【0004】
しかしながら、複数の適用領域において、磁場は可能な限り完全に回避される必要がある。例えば、加速器トンネル(Beschleunigertunnel)において高電力が伝送されねばならない素粒子物理学の実験をする場合、エネルギー伝送システムから生じる磁場は非常に重要である。なぜなら、実際の加速器放射管(Beschleunigerstrahlrohr)における荷電粒子の放射は、最小の外部磁場によってさえ甚だしく妨害されるからである。最新の、および繊細な実験においてエネルギー供給する場合(1000Aの規模の電流および10kVの規模の電圧が伝送される場合)、結果として生じる磁場を200nTより低く、1mの間隔を保つようにする必要がある。しかしながら、これに対応して極度に低い残留磁場(Restmagnetfelder)も、例えば、医療技術などの他の適用領域において要求される。エネルギー供給企業の送電線においても、電磁場の可能な有害な影響を防止するために外部空間における磁場の最小化が望ましい。
【0005】
DE第63072 B号から、電導体の形態でのエネルギー伝送システムが公知である。このシステムは、同心配置され、互いに絶縁された3つの円筒形導体を有する少なくとも1つの電線片であるが、外部の導体は保護被覆として利用され、その限りでは、電流供給のためには提供されない。さらに、電線片を接続するか、または分岐するために少なくとも1つの電線片と接続可能な少なくとも1つの接続片が存在する。接続片において、同心配置された対応する導体が存在し、その直径は、接続するために、それぞれ、可動スリーブの技術に従って電気接触するように、電線片の対応する円筒形導体上で中断することができるように、電線片の円筒形導体に合わせられる。導体間には空気が存在するので、その導体は絶縁気体として空気を用いて形成された気体導管として形成される。
【0006】
EP第0 788 208 A2号から、中圧範囲および高圧範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムが公知である。このシステムは、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒形の導体を備える少なくとも1つの電線片を有する。この場合、電線片の導体を接続するための接続片が存在し、各接続片は、同心配置された対応する導体を有し、その導体の直径は、対応する円筒形の導体と同じ直径を有するように、この導体に合わせられる。しかしながら、個々の導体の接続片は互いに独立し、異なった軸位置において、電線片の接続の長手方向に配置される。全部の導体は、絶縁気体を用いて絶縁され得る気体導管として形成される。さらに、少なくとも、外側にある円筒形金属カプセル(Metallkapselungen)の接続は、気密接続として形成される。しかしながら、既知のシステムは、予め組立てられた電線片の使用を可能にしない。なぜなら、個々の同心の導体は互いに独立し、現場で接続される必要があるからである。さらに、1つの同心の気体導管から別の気体導管への分岐の可能性は提供されない。
【0007】
CH第557 100号から、円盤形状の絶縁体によって互いに間隔をとって同軸に保たれる電極を有し、これらの電極の間に絶縁手段として流体が存在する高電圧装置が公知である。支持絶縁器は、内から外へ向かって半径方向に細くなる。支持絶縁器には、さらに、その内面および外面において、周囲を走る溝が提供され、その中に遮蔽電極、すなわち、高抵抗性であるが、導電性の素子が取り付けられ、グロー放電(Vorentladungen)特に、電流ストリング放電(Stromfadenentladungen)を低減する。
【0008】
本発明の課題は、三相電流のためのエネルギー伝送システムを生成することである。このシステムは、外部空間に磁場を生成することなく電気エネルギーを伝送することを可能にし、伝送軌道を構成する際および組合せる際の容易な取り扱いが保証される。
【0009】
この課題を解決するために、請求項1の特徴部がその前提部と関係付けられて利用される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載される。
【0010】
本発明により、電線片を接続または分岐するために、同心配置され、互いに絶縁される3つの円筒形導体を有する少なくとも1つの電線片と接続可能な少なくとも1つの接続片が存在する。この接続片において、電線片の導体に対応する、同心配置され、互いに絶縁する円筒形の導体が存在し、その直径は、接続するために、それぞれ、可動スリーブの技術にしたがって電気的に接触するように電線片の対応する円筒形の導体上に押して載せることが可能であるように、円筒形の導体に合わされる。さらに、全部の導体は気体導管として形成され、外側にある円筒形の導体の可動接続が気密接続として形成される。
【0011】
円筒形の導体の同心配置によって、すべての導体の磁場ベクトルは、空間的に合同である。従って、三相電流構成要素の磁場は位相のずれが原因で完全に解消される。他方、この伝送システムは、気体絶縁された導体のすべての利点を提供するが、本発明の構成を用いて、接続片によって互いに接続される複数の電線片を組合せることによって、エネルギー伝送システムを構成することが比較的わずかな出費で可能である。この場合、可動スリーブ等のモジュール(電線片、接続片)が互いに接続される。
【0012】
電線片および接続片には、同心の3つの導体が提供され得、三相電流システムは、その後、片側だけ接地されて作動される。他方、第4の同心導体も提供され得、中心導体(Mittlpunktsleiter)として作動され得る。
【0013】
このエネルギー伝送システムは、高圧範囲および中圧範囲における電気エネルギーを伝送するために適切であり、約10kV〜100kVの電圧で作動するために適切であり、この場合の電流は、約100A〜数千アンペアの範囲であり得る。
【0014】
有利な実施形態において、電線片と接続片との間の可動接続を容易に接続するために、外側にある導体の1つにおいて締め付け具、および他の導体において、締め付け具を捕捉するための留め具(Buegel)が提供されるので、締め付け具を横に倒す(Umlegen)ことによって、接続片および電線片が所与の力によって互いの中に入れ込まれ、その結果、対応する円筒形の導体は、それぞれ可動スリーブの技術にしたがって互いの中へ入れ込まれ、電気接触するように互いに繋がれる。
【0015】
有利な実施形態において、各導体の対の可動接続の重なり領域において、円周に沿って走る溝が提供される。この溝は導体の対の他方に面し、この溝の中にはその他方の導体とも接触する、周囲を走る渦巻き状接触子がはめ込まれ、その結果、導体の対の電気接触が改善される。このようにして、重なり領域における可動接続が向かいあった導体面間に小さい空間を付与し、両方の導体に接触する渦巻き状接触子によって電気接触が生成されることが可能である。その結果、接続の緊密性のために不利であり得る、導体を互いの中に入れ込む際に表面を傷つけることが回避され得る。
【0016】
有利な実施形態において、接続片および電線片の導体の外側にある気密接続は、その導体の重なり領域において、中にパッキン輪がはめ込まれた周囲を走る空洞部(Ausnehmung)によって実現される。
【0017】
電線片における円筒形の導体を互いに同心の位置で保つために、好適な実施形態において、好適にはエポキシ樹脂成形材料を含む環状の支持絶縁器が提供される。環状の支持絶縁器は、可動シートを着けて内部の導体上で中断し、環状の中間空間を通ってすぐ外側にある導体に延び、その導体の内壁に隣接する。好適には、支持絶縁器は内から外へ向かって半径方向に細くなる。すなわち、支持絶縁器の厚さは外に向かって薄くなる。支持絶縁器のこの形態は、断路器の表面における電場の分布を最適化するのに利用される。さらに、支持絶縁器には、好適には、その円筒形の内面および外面において包囲する溝が提供され、その溝の中に、高抵抗性であるが、導電性の素子がはめ込まれており、支持絶縁器が押して載せられている導体と支持絶縁器との間に電気接触を生成する。その結果、通常、導体と支持絶縁器との間の最小のスリットに現れ得るスリット放電(Spaltentladungen)を回避し得る。
【0018】
好適な実施形態において、さらに、環状の隔壁支持体が提供される。この隔壁支持体は、電線片または接続片の内部導体上に押して載せられ、内部導体からすぐ外側の導体までの間の環状の空間を完全に満たす。隔壁支持体と隣接する導体との間の接触面において、それぞれ1つの包囲する溝が提供され、この溝は、それぞれ1つの包囲するパッキン輪を有し、従って、気密隔離を形成する。このような隔壁支持体は、好適には、各電線片の端部の少なくとも近傍に提供され、気体の貫流を考慮して互いに接続される電線片の内部空間の接続を外す。
【0019】
好適な実施形態において、電線片を分岐するための接続片は、2つの電線片を接続するための接続片、およびこの2つの接続片と接続されるT型電線片を含む。T型電線片の円筒形の導体は、構成および寸法が通常の電線片の構成および寸法と一致し、分岐を有する。この分岐点において、円筒形の各導体から、同じ直径を有する円筒形の導体が、基本的には直角に分岐する。
【0020】
さらに、好適な実施形態において、末端片が存在する。各末端片は、一方の端部において、同心の円筒形の導体の構造および寸法が接続片と一致し、もう一方の端部において、適切な磁界制御器(Feldsteuerung)を有するアウトレットによって終端される。
【0021】
本発明によるシステムを用いて、電線片および接続片が互いに導電しながら接続されることによって、気体絶縁された導体を有する電気の伝送経路は、最小の外部磁場のみを生成する配置で簡単に構成されることが可能である。この際、外部導体の気密隔離が獲得される。必要に応じて、各導体は個別に気密密閉される。このようにして、取り付けにかかる経費を比較的少なく抑えて、気体絶縁された導体を用いてエネルギー伝送システムを構成することが可能である。
【0022】
本発明は、以下において、図示された実施例を用いて説明される。
【0023】
図1は、電線片20を有するエネルギー伝送システム(図示する必要から著しく短縮して示される)を示す。この電線片は接続片40と接続され、これにはまた、T型電線片80が連結される。本模式的例において、電線の端部に末端片90が取り付けられる。
【0024】
電線片20は、同心配置された3つの円筒形電線21、22および23を有する。電線21、22および23の電線の同心配置は、支持絶縁器32によって保たれる。図3に拡大されて図示される支持絶縁器32は、固体の絶縁材料、好適にはエポキシ樹脂成形材料を含む環状の物体である。支持絶縁器32は、可動シート(Schiebesitz)を着けて、この支持絶縁器が包囲するそれぞれの導体上で中断し、その後、すぐ外側に存在する導体との間の空間を埋める。隣接する導体に面した表面において、周囲を走る溝34を有する支持絶縁器32が提供され、この溝の中にそれぞれ1つの導電性素子がはめ込まれる。この導電性素子は高抵抗性であるが、導電性であるので、導体と隣接する支持絶縁器との間に電気接点を生成する。この電気接点は、支持絶縁器と隣接する導体との間にとどまり得る小さいスリットにおいて生じ得る放電を回避するために必要とされる。電線片20の長さに沿って、複数の支持絶縁器32が提供され得る。
【0025】
支持絶縁器32と並んで、電線片20の少なくとも端部の近傍において隔壁支持体62が提供される。これらの隔壁支持体は、同様に、エポキシ樹脂成形材料を含む環状の物体で形成され得、図4に拡大されて図示される。隔壁支持体62のために提供された電線片20の端部領域において、隔壁支持体62が隣接すべき導体面が軽くひねられるので、支持絶縁器32よりもいくらか大きい高さを有する隔壁支持体62は、このひねられた領域の中へ差し込まれ得る。導体に面した表面上に、周囲を走る溝64を有する隔壁支持体62が提供され、この溝の中にそれぞれ1つのパッキン輪66がはめ込まれる。その結果、導体21、22、23の間の空間に気密隔離が実現される。隔壁支持体62が電線片20の端部から離して用いられるべき場合でも、隔壁支持体62を差し込むことを可能にするために、導体の表面は、少なくとも一方の端部からもう一方の端部までの隔たり全体にわたってひねられる必要がある。
【0026】
電線片20には、同様に3つの同心の、円筒形導体41、42および43を有する接続片40が接続される。導体41、42および43は、電線片20および21、22および23と対応する。対応する導体41、42、43は、それぞれ可動スリーブの技術に従って電線片20の導体上へと移動し得、その結果、導体の対21および41、22および42、ならびに23および43の間に重なり領域が生じるように導体21、22、23と寸法が適合される。示された実施形態において、対応する導体41、42および43は、電線片の導体21、22および23よりも大きい直径を有して形成されるので、これらの導体は、電線片の導体上を外側で移動する。外側の導体の対23および43に関する図2における詳細図に示されるように、この際、電線片20の導体は予定される重なり領域において、傾斜、すなわち低減された直径を用いて形成され得る。ここで、導体23の外面は、外径が低減された領域28を有して形成され、この領域の上に導体43が押して載せられ得る。内部の導体21および22において低減された外径を有する対応する領域28も提供される。
【0027】
図2において、さらに、外側の導体23と43との間の気密接続の形成が示される。示される実施形態において、外側の導体43に空洞部46が提供され、ここにパッキン輪48がはめ込まれることによって気密接続が実現される。パッキン輪48は、電線片20と接続片40との間の接続を密閉する(Schliessen)際に空洞部においてはさみ込まれるので、このパッキン輪は気密隔離をもたらす。
【0028】
接続片40と電線片20との間の可動接続を密閉するために、図2に示される締め付け具構成(Spannhebelanordnung)50が提供される。締め付け具構成50は、電線片20における留め具52に引っ掛けられるので、レバー54を押し下げることによって接続片40と電線片20との間の可動接続が密閉される。このようにして、エネルギー伝送システムを設置する際に、隣接して置かれた電線片および接続片を可動スリーブ接続(Schiebemuffenverbindung)によって互いに容易に接続され得、同時に、気密のパッキングが行なわれる。さらに、互いに入れ込まれる(Ineinanderschieben)ことによって、同時に導体の対21および41、22および42、ならびに23および43の間に電気接点が生成される。
【0029】
電気接点を生成するために、以下の措置が提供される。電線片20と接続片40は互いに容易に入れ込まれることができるべきであることから、重なり領域における対応する導体の直径は、重なり領域における導体間の一定の所定距離が公称直径にとどまるように寸法調整される。通常の製造公差の場合も、可動接続部分が固定(Festklemmen)され得ないようにするために、このことは必要である。それにもかかわらず、対応する導体21および41、22および42、ならびに23および43の間で良好な電気接点を獲得するために、重なり領域において、各導体の対のうちの1つの導体のそれぞれにおいて、すなわち、図示される実施例において、内部に存在する導体21、22および23において、周囲を走る溝26が提供され、この溝に渦巻き状接触子70がはめ込まれる。この渦巻き状接触子は、それぞれの導体の対の両方21および41、22および42、ならびに23および43と接触し、従って、導体間に良好な電気接点をもたらす。
【0030】
図1において、さらに、電線片20を分岐するための接続片が示される。この接続片は、電線片20を接続するための上述の接続片40の1つ、およびこの接続片と接続されるT型電線片80を含む。図示されたT型電線片80は、電線片20と同じように、その端部において3つの同心の導体81、82および83を有して構成され、これらの導体は、支持絶縁器32および隔壁支持体62によって支えられ得る。円筒形導体81、82および83の各々から、ほぼ真中で、同じ直径を有する円筒形導体81’、82’および83’が出る。次に、これらの同心の導体配置81’、82’および83’に、接続片40を介して、再び電線片20、または図示された実施例におけるように、末端片90が連結され得る。
【0031】
末端片90は、同心の導体配置を有し、この配置は、接続片40の配置に相当する。従って、末端片90は、接続片40と同じように、電線片20の端部の上に、または、図示された実施例におけるように、T型電線片80の端部の上に押して載せられ得る。反対側の端部において、末端片90は、適切なアウトレットを用いて終端される。
【0032】
示された実施例において、3つの同心の導体のみが提供される。このような構成は、三相電流システムの片側のみが設置されて作動される場合に可能である。他の実施形態において、さらに第4の円筒形導体が中心導体として提供および作動され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、電線片と接続される接続片およびT型電線片を有する電線片の部位の断面図を示す。
【図2】
図2は、可動接続の外側の導体の断面図を拡大して示す。
【図3】
図3は、支持絶縁器を断面で示す。
【図4】
図4は、隔壁支持体を横断面で示す。
本発明は、少なくとも1つの電線片を備える、中圧および高圧の範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムに関し、この電線片は、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒型の導体を有する。
【0002】
このようなエネルギー伝送システムは、複数コアの強電流ケーブルが記載されるDE−AS第1 026 385号から公知である。このケーブルは、導体芯(Kernleiter)をシームレスのアルミニウム束の形態で有し、その上に熱可塑性樹脂を含む絶縁層2が続く。この絶縁層の上に、アルミニウム管の形態の第2の導体、絶縁するためのさらなる樹脂層、再びアルミニウム管の形態の第3の導体、さらなる絶縁層、および中立(Null)導体または接地導体として利用される管形状の第4の導体が半径方向に続く。これらの管形状の導体は、互いに同心配置される。
【0003】
他方、中圧技術および高圧技術において、いわゆる気体絶縁された導体または気体導管(Rohrgasleiter)が公知である。三相電流のための既知の気体絶縁導体は、気体(例えば、SF6またはN2)が充填された被覆管(Mantelrohr)の中に隣り合って配置される3つの導体管を有する。3つの導体における電流成分(Stromkomponente)を移動することによって、外部空間において磁場が重なり合うので、完全な補償ができなくなる。この導体の外部には、ヌルとは異なる磁場が常に存在する。
【0004】
しかしながら、複数の適用領域において、磁場は可能な限り完全に回避される必要がある。例えば、加速器トンネル(Beschleunigertunnel)において高電力が伝送されねばならない素粒子物理学の実験をする場合、エネルギー伝送システムから生じる磁場は非常に重要である。なぜなら、実際の加速器放射管(Beschleunigerstrahlrohr)における荷電粒子の放射は、最小の外部磁場によってさえ甚だしく妨害されるからである。最新の、および繊細な実験においてエネルギー供給する場合(1000Aの規模の電流および10kVの規模の電圧が伝送される場合)、結果として生じる磁場を200nTより低く、1mの間隔を保つようにする必要がある。しかしながら、これに対応して極度に低い残留磁場(Restmagnetfelder)も、例えば、医療技術などの他の適用領域において要求される。エネルギー供給企業の送電線においても、電磁場の可能な有害な影響を防止するために外部空間における磁場の最小化が望ましい。
【0005】
DE第63072 B号から、電導体の形態でのエネルギー伝送システムが公知である。このシステムは、同心配置され、互いに絶縁された3つの円筒形導体を有する少なくとも1つの電線片であるが、外部の導体は保護被覆として利用され、その限りでは、電流供給のためには提供されない。さらに、電線片を接続するか、または分岐するために少なくとも1つの電線片と接続可能な少なくとも1つの接続片が存在する。接続片において、同心配置された対応する導体が存在し、その直径は、接続するために、それぞれ、可動スリーブの技術に従って電気接触するように、電線片の対応する円筒形導体上で中断することができるように、電線片の円筒形導体に合わせられる。導体間には空気が存在するので、その導体は絶縁気体として空気を用いて形成された気体導管として形成される。
【0006】
EP第0 788 208 A2号から、中圧範囲および高圧範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムが公知である。このシステムは、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒形の導体を備える少なくとも1つの電線片を有する。この場合、電線片の導体を接続するための接続片が存在し、各接続片は、同心配置された対応する導体を有し、その導体の直径は、対応する円筒形の導体と同じ直径を有するように、この導体に合わせられる。しかしながら、個々の導体の接続片は互いに独立し、異なった軸位置において、電線片の接続の長手方向に配置される。全部の導体は、絶縁気体を用いて絶縁され得る気体導管として形成される。さらに、少なくとも、外側にある円筒形金属カプセル(Metallkapselungen)の接続は、気密接続として形成される。しかしながら、既知のシステムは、予め組立てられた電線片の使用を可能にしない。なぜなら、個々の同心の導体は互いに独立し、現場で接続される必要があるからである。さらに、1つの同心の気体導管から別の気体導管への分岐の可能性は提供されない。
【0007】
CH第557 100号から、円盤形状の絶縁体によって互いに間隔をとって同軸に保たれる電極を有し、これらの電極の間に絶縁手段として流体が存在する高電圧装置が公知である。支持絶縁器は、内から外へ向かって半径方向に細くなる。支持絶縁器には、さらに、その内面および外面において、周囲を走る溝が提供され、その中に遮蔽電極、すなわち、高抵抗性であるが、導電性の素子が取り付けられ、グロー放電(Vorentladungen)特に、電流ストリング放電(Stromfadenentladungen)を低減する。
【0008】
本発明の課題は、三相電流のためのエネルギー伝送システムを生成することである。このシステムは、外部空間に磁場を生成することなく電気エネルギーを伝送することを可能にし、伝送軌道を構成する際および組合せる際の容易な取り扱いが保証される。
【0009】
この課題を解決するために、請求項1の特徴部がその前提部と関係付けられて利用される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載される。
【0010】
本発明により、電線片を接続または分岐するために、同心配置され、互いに絶縁される3つの円筒形導体を有する少なくとも1つの電線片と接続可能な少なくとも1つの接続片が存在する。この接続片において、電線片の導体に対応する、同心配置され、互いに絶縁する円筒形の導体が存在し、その直径は、接続するために、それぞれ、可動スリーブの技術にしたがって電気的に接触するように電線片の対応する円筒形の導体上に押して載せることが可能であるように、円筒形の導体に合わされる。さらに、全部の導体は気体導管として形成され、外側にある円筒形の導体の可動接続が気密接続として形成される。
【0011】
円筒形の導体の同心配置によって、すべての導体の磁場ベクトルは、空間的に合同である。従って、三相電流構成要素の磁場は位相のずれが原因で完全に解消される。他方、この伝送システムは、気体絶縁された導体のすべての利点を提供するが、本発明の構成を用いて、接続片によって互いに接続される複数の電線片を組合せることによって、エネルギー伝送システムを構成することが比較的わずかな出費で可能である。この場合、可動スリーブ等のモジュール(電線片、接続片)が互いに接続される。
【0012】
電線片および接続片には、同心の3つの導体が提供され得、三相電流システムは、その後、片側だけ接地されて作動される。他方、第4の同心導体も提供され得、中心導体(Mittlpunktsleiter)として作動され得る。
【0013】
このエネルギー伝送システムは、高圧範囲および中圧範囲における電気エネルギーを伝送するために適切であり、約10kV〜100kVの電圧で作動するために適切であり、この場合の電流は、約100A〜数千アンペアの範囲であり得る。
【0014】
有利な実施形態において、電線片と接続片との間の可動接続を容易に接続するために、外側にある導体の1つにおいて締め付け具、および他の導体において、締め付け具を捕捉するための留め具(Buegel)が提供されるので、締め付け具を横に倒す(Umlegen)ことによって、接続片および電線片が所与の力によって互いの中に入れ込まれ、その結果、対応する円筒形の導体は、それぞれ可動スリーブの技術にしたがって互いの中へ入れ込まれ、電気接触するように互いに繋がれる。
【0015】
有利な実施形態において、各導体の対の可動接続の重なり領域において、円周に沿って走る溝が提供される。この溝は導体の対の他方に面し、この溝の中にはその他方の導体とも接触する、周囲を走る渦巻き状接触子がはめ込まれ、その結果、導体の対の電気接触が改善される。このようにして、重なり領域における可動接続が向かいあった導体面間に小さい空間を付与し、両方の導体に接触する渦巻き状接触子によって電気接触が生成されることが可能である。その結果、接続の緊密性のために不利であり得る、導体を互いの中に入れ込む際に表面を傷つけることが回避され得る。
【0016】
有利な実施形態において、接続片および電線片の導体の外側にある気密接続は、その導体の重なり領域において、中にパッキン輪がはめ込まれた周囲を走る空洞部(Ausnehmung)によって実現される。
【0017】
電線片における円筒形の導体を互いに同心の位置で保つために、好適な実施形態において、好適にはエポキシ樹脂成形材料を含む環状の支持絶縁器が提供される。環状の支持絶縁器は、可動シートを着けて内部の導体上で中断し、環状の中間空間を通ってすぐ外側にある導体に延び、その導体の内壁に隣接する。好適には、支持絶縁器は内から外へ向かって半径方向に細くなる。すなわち、支持絶縁器の厚さは外に向かって薄くなる。支持絶縁器のこの形態は、断路器の表面における電場の分布を最適化するのに利用される。さらに、支持絶縁器には、好適には、その円筒形の内面および外面において包囲する溝が提供され、その溝の中に、高抵抗性であるが、導電性の素子がはめ込まれており、支持絶縁器が押して載せられている導体と支持絶縁器との間に電気接触を生成する。その結果、通常、導体と支持絶縁器との間の最小のスリットに現れ得るスリット放電(Spaltentladungen)を回避し得る。
【0018】
好適な実施形態において、さらに、環状の隔壁支持体が提供される。この隔壁支持体は、電線片または接続片の内部導体上に押して載せられ、内部導体からすぐ外側の導体までの間の環状の空間を完全に満たす。隔壁支持体と隣接する導体との間の接触面において、それぞれ1つの包囲する溝が提供され、この溝は、それぞれ1つの包囲するパッキン輪を有し、従って、気密隔離を形成する。このような隔壁支持体は、好適には、各電線片の端部の少なくとも近傍に提供され、気体の貫流を考慮して互いに接続される電線片の内部空間の接続を外す。
【0019】
好適な実施形態において、電線片を分岐するための接続片は、2つの電線片を接続するための接続片、およびこの2つの接続片と接続されるT型電線片を含む。T型電線片の円筒形の導体は、構成および寸法が通常の電線片の構成および寸法と一致し、分岐を有する。この分岐点において、円筒形の各導体から、同じ直径を有する円筒形の導体が、基本的には直角に分岐する。
【0020】
さらに、好適な実施形態において、末端片が存在する。各末端片は、一方の端部において、同心の円筒形の導体の構造および寸法が接続片と一致し、もう一方の端部において、適切な磁界制御器(Feldsteuerung)を有するアウトレットによって終端される。
【0021】
本発明によるシステムを用いて、電線片および接続片が互いに導電しながら接続されることによって、気体絶縁された導体を有する電気の伝送経路は、最小の外部磁場のみを生成する配置で簡単に構成されることが可能である。この際、外部導体の気密隔離が獲得される。必要に応じて、各導体は個別に気密密閉される。このようにして、取り付けにかかる経費を比較的少なく抑えて、気体絶縁された導体を用いてエネルギー伝送システムを構成することが可能である。
【0022】
本発明は、以下において、図示された実施例を用いて説明される。
【0023】
図1は、電線片20を有するエネルギー伝送システム(図示する必要から著しく短縮して示される)を示す。この電線片は接続片40と接続され、これにはまた、T型電線片80が連結される。本模式的例において、電線の端部に末端片90が取り付けられる。
【0024】
電線片20は、同心配置された3つの円筒形電線21、22および23を有する。電線21、22および23の電線の同心配置は、支持絶縁器32によって保たれる。図3に拡大されて図示される支持絶縁器32は、固体の絶縁材料、好適にはエポキシ樹脂成形材料を含む環状の物体である。支持絶縁器32は、可動シート(Schiebesitz)を着けて、この支持絶縁器が包囲するそれぞれの導体上で中断し、その後、すぐ外側に存在する導体との間の空間を埋める。隣接する導体に面した表面において、周囲を走る溝34を有する支持絶縁器32が提供され、この溝の中にそれぞれ1つの導電性素子がはめ込まれる。この導電性素子は高抵抗性であるが、導電性であるので、導体と隣接する支持絶縁器との間に電気接点を生成する。この電気接点は、支持絶縁器と隣接する導体との間にとどまり得る小さいスリットにおいて生じ得る放電を回避するために必要とされる。電線片20の長さに沿って、複数の支持絶縁器32が提供され得る。
【0025】
支持絶縁器32と並んで、電線片20の少なくとも端部の近傍において隔壁支持体62が提供される。これらの隔壁支持体は、同様に、エポキシ樹脂成形材料を含む環状の物体で形成され得、図4に拡大されて図示される。隔壁支持体62のために提供された電線片20の端部領域において、隔壁支持体62が隣接すべき導体面が軽くひねられるので、支持絶縁器32よりもいくらか大きい高さを有する隔壁支持体62は、このひねられた領域の中へ差し込まれ得る。導体に面した表面上に、周囲を走る溝64を有する隔壁支持体62が提供され、この溝の中にそれぞれ1つのパッキン輪66がはめ込まれる。その結果、導体21、22、23の間の空間に気密隔離が実現される。隔壁支持体62が電線片20の端部から離して用いられるべき場合でも、隔壁支持体62を差し込むことを可能にするために、導体の表面は、少なくとも一方の端部からもう一方の端部までの隔たり全体にわたってひねられる必要がある。
【0026】
電線片20には、同様に3つの同心の、円筒形導体41、42および43を有する接続片40が接続される。導体41、42および43は、電線片20および21、22および23と対応する。対応する導体41、42、43は、それぞれ可動スリーブの技術に従って電線片20の導体上へと移動し得、その結果、導体の対21および41、22および42、ならびに23および43の間に重なり領域が生じるように導体21、22、23と寸法が適合される。示された実施形態において、対応する導体41、42および43は、電線片の導体21、22および23よりも大きい直径を有して形成されるので、これらの導体は、電線片の導体上を外側で移動する。外側の導体の対23および43に関する図2における詳細図に示されるように、この際、電線片20の導体は予定される重なり領域において、傾斜、すなわち低減された直径を用いて形成され得る。ここで、導体23の外面は、外径が低減された領域28を有して形成され、この領域の上に導体43が押して載せられ得る。内部の導体21および22において低減された外径を有する対応する領域28も提供される。
【0027】
図2において、さらに、外側の導体23と43との間の気密接続の形成が示される。示される実施形態において、外側の導体43に空洞部46が提供され、ここにパッキン輪48がはめ込まれることによって気密接続が実現される。パッキン輪48は、電線片20と接続片40との間の接続を密閉する(Schliessen)際に空洞部においてはさみ込まれるので、このパッキン輪は気密隔離をもたらす。
【0028】
接続片40と電線片20との間の可動接続を密閉するために、図2に示される締め付け具構成(Spannhebelanordnung)50が提供される。締め付け具構成50は、電線片20における留め具52に引っ掛けられるので、レバー54を押し下げることによって接続片40と電線片20との間の可動接続が密閉される。このようにして、エネルギー伝送システムを設置する際に、隣接して置かれた電線片および接続片を可動スリーブ接続(Schiebemuffenverbindung)によって互いに容易に接続され得、同時に、気密のパッキングが行なわれる。さらに、互いに入れ込まれる(Ineinanderschieben)ことによって、同時に導体の対21および41、22および42、ならびに23および43の間に電気接点が生成される。
【0029】
電気接点を生成するために、以下の措置が提供される。電線片20と接続片40は互いに容易に入れ込まれることができるべきであることから、重なり領域における対応する導体の直径は、重なり領域における導体間の一定の所定距離が公称直径にとどまるように寸法調整される。通常の製造公差の場合も、可動接続部分が固定(Festklemmen)され得ないようにするために、このことは必要である。それにもかかわらず、対応する導体21および41、22および42、ならびに23および43の間で良好な電気接点を獲得するために、重なり領域において、各導体の対のうちの1つの導体のそれぞれにおいて、すなわち、図示される実施例において、内部に存在する導体21、22および23において、周囲を走る溝26が提供され、この溝に渦巻き状接触子70がはめ込まれる。この渦巻き状接触子は、それぞれの導体の対の両方21および41、22および42、ならびに23および43と接触し、従って、導体間に良好な電気接点をもたらす。
【0030】
図1において、さらに、電線片20を分岐するための接続片が示される。この接続片は、電線片20を接続するための上述の接続片40の1つ、およびこの接続片と接続されるT型電線片80を含む。図示されたT型電線片80は、電線片20と同じように、その端部において3つの同心の導体81、82および83を有して構成され、これらの導体は、支持絶縁器32および隔壁支持体62によって支えられ得る。円筒形導体81、82および83の各々から、ほぼ真中で、同じ直径を有する円筒形導体81’、82’および83’が出る。次に、これらの同心の導体配置81’、82’および83’に、接続片40を介して、再び電線片20、または図示された実施例におけるように、末端片90が連結され得る。
【0031】
末端片90は、同心の導体配置を有し、この配置は、接続片40の配置に相当する。従って、末端片90は、接続片40と同じように、電線片20の端部の上に、または、図示された実施例におけるように、T型電線片80の端部の上に押して載せられ得る。反対側の端部において、末端片90は、適切なアウトレットを用いて終端される。
【0032】
示された実施例において、3つの同心の導体のみが提供される。このような構成は、三相電流システムの片側のみが設置されて作動される場合に可能である。他の実施形態において、さらに第4の円筒形導体が中心導体として提供および作動され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、電線片と接続される接続片およびT型電線片を有する電線片の部位の断面図を示す。
【図2】
図2は、可動接続の外側の導体の断面図を拡大して示す。
【図3】
図3は、支持絶縁器を断面で示す。
【図4】
図4は、隔壁支持体を横断面で示す。
Claims (12)
- 少なくとも1つの電線片(Leitungsstueck)を備える中圧および高圧の範囲における三相電流のためのエネルギー伝送システムであって、
該電線片は、同心配置され、互いに絶縁された少なくとも3つの円筒形の導体を有し、
複数の電線片を接続または分岐するために、該少なくとも1つの電線片(20)と接続可能な少なくとも1つの接続片(Anschlussstueck)(40)が存在し、
該接続片(40)には、同心配置され、互いに絶縁された対応する円筒形の導体(41、42、43)が存在し、
該導体の直径は、それぞれ該接続片(20)の該対応する円筒形の導体(21、22、23)において、可動スリーブの技術に従って押してあけることができるように(aufschiebbar)、電気的に接触する様式で接続するように該電線片(20)の該円筒形導体(21、22、23)の直径と合わせられ、そして、
全部の導体(21、22、23、41、42、43)は、絶縁気体を用いて絶縁され得る気体導管として形成され、少なくとも外側にある該円筒形導体(23、43)の可動接続は気密接続として形成されることを特徴とする、
エネルギー伝送システム。 - 前記気密接続は、前記外側にある円筒形導体(23、43)の前記可動接続の重なり領域(Ueberlappungsbereich)における周囲を走る空洞部(46)にはめ込まれたパッキン輪(48)を有することを特徴とする、請求項1に記載のエネルギー伝送システム。
- 前記可動接続を密閉するために、前記外側にある導体のうちの一方において締め付け具(50)、および該締め付け具(50)を介して捕捉するために、該可動接続の他方の導体において留め具(Buegel)(30)が提供され、その結果、該締め付け具(50)を横に倒すことによって、電線片(20)と接続片(40)との間の該可動接続が所与の力によって密閉可能であることを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。
- 互いに入れ込まれた電線片(20)および接続片(40)の各導体の対(21、41;22、42;23、43)の前記可動接続の前記重なり領域において、円周に沿って走る溝(26)が該導体のうちの一方に提供され、該溝の中に、周囲を走る渦巻き状接触子(Spiralkontakt)(70)がはめ込まれ、該渦巻き状接触子は他方の該導体にも接触し、その結果、前記導体の対(21、41;22、42;23、43)の電気接触を改善することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。
- 前記電線片(20)の前記円筒形導体(21、22、23)は、端部において、外壁の直径が低減された領域(28)を有して形成され、そして
前記接続片(40)の前記導体(41、42、43)の内径は、該接続片(40)および該電線片(20)が接続するために互いに入れ込まれる場合、該接続片(40)の各導体(41、42、43)は、該電線片(20)の該対応する導体(21、22、23)の低減された外径を有する該領域の上に可動スリーブ技術に従って押してあけられるように、該低減された外径に適合されることを特徴とする、請求項4に記載のエネルギー伝送システム。 - 前記可動接続の前記重なり領域における前記溝(26)は、前記電線片(20)の前記円筒形導体(21、22、23)の各々の前記低減された前記外径の領域(28)において形成されることを特徴とする、請求項5に記載のエネルギー伝送システム。
- 好適には、エポキシ樹脂成形材料を含む環状支持絶縁器(Stuetzisolator)(32)は、前記電線片(20)の前記内部導体(21、22)において可動状態(im Schiebesitz)で中断し、内部導体(21、22)からすぐ隣の外側の導体(22、23)までの間の環状の空間を通って延び、その結果、該導体(21、22、23)が互いに同軸で同心に固定されることを保証することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。
- 前記支持絶縁器(32)は、内から外へ向かって半径方向に細くなることを特徴とする、請求項7に記載のエネルギー伝送システム。
- 前記支持絶縁器(32)には、その円筒形の内面および外面において周囲を走る溝(34)が提供され、該溝の中に、高抵抗性であるが、導電性である素子(36)がはめ込まれ、その結果、前記導体(21、22)と該支持絶縁器(36)との間のスリットをそれぞれ短絡することを特徴とする、請求項8に記載のエネルギー伝送システム。
- 好適にはエポキシ樹脂成形材料を含む環状の隔壁支持体(Schottstuetzer)(62)は、前記電線片(20)または前記接続片(40)の前記内部導体(21、22;41、42)上で中断し、内部導体(21、22;41、42)からすぐ隣の外側の前記導体(22、23;42、43)までの間の前記環状の空間を完全に埋め、隔壁支持体(62)と隣接する導体との接触面において、それぞれ周囲を走る1つの溝(64)が提供され、気密隔離を形成するために、該溝の中に周囲を走るパッキン輪(66)がはめ込まれることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。
- 電線片を分岐するための接続片は、2つの電線片を接続するための接続片(40)、および該接続片と接続されたT型電線片(80)から形成され、
該T型電線片の円筒形導体(81、82、83)は、構成および寸法が電線片(20)の構成および寸法と一致し、
該T型電線片は、真中で分岐を有し、
該分岐において、各円筒形導体(81、82、83)から、同じ直径を有する円筒形導体(81’、82’、83’)が分岐することを特徴とする、
請求項1〜10のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。 - さらに、末端片(90)が存在し、該末端片は、一方の端部において、同心の円筒形導体(91、92、93)の構造が接続片(40)と一致し、他方の端部において絶縁器(94)によって隔離されることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のエネルギー伝送システム。
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