KR101735870B1 - 고전압 부싱 조립체 - Google Patents

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KR101735870B1
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드바라콘다 벤카타 수브라마냐 사르마
린 장
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

고전압 부싱 조립체는 도전체를 둘러싸기 위한 고강도 알루미나 자기로 구성된 절연 슬리브, 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치된 플랜지, 및 절연 슬리브의 단부로부터 이격된 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치된 반도체 글레이즈의 밴드를 포함한다.

Description

고전압 부싱 조립체{HIGH VOLTAGE BUSHING ASSEMBLY}
본원에 개시된 주제는 고전압 부싱 조립체에 관한 것이다.
전력이 장치 또는 구조물에 제공될 때, 부싱 조립체는 빌딩 또는 구조물로부터 전력 라인을 격리시키는 것을 돕는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 부싱은 고전압을 터빈에 제공하는데 사용된다. 부싱은 도전체, 도전체 둘레의 절연 슬리브 및 절연 슬리브를 빌딩 또는 구조물에 부착하기 위한 장치를 포함한다. 도전체는 절연 슬리브를 통해 빌딩 또는 구조물로 통과한다.
본 발명의 일 양상에 따라, 부싱 조립체(bushing assembly)는 도전체를 둘러싸기 위한 절연 슬리브(insulating sleeve)와; 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치된 플랜지(flange)와; 절연 슬리브의 제 1 단부로부터 이격된 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치된 반도체 글레이즈(semiconductive glaze)의 제 1 밴드를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 도전체를 둘러싸기 위한 절연 슬리브, 및 부싱을 구조물에 장착하기 위한 절연 슬리브의 외부 표면 상의 플랜지를 갖는 부싱 ― 절연 슬리브의 외부 표면은 절연 슬리브의 단부로부터 이격된 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드를 가짐 ― 과; 도전체의 전류를 모니터링하기 위한 부싱으로부터 이격된 변류기(current transformer)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 고전압 부싱 조립체는 도전체를 둘러싸기 위한 절연 슬리브와; 절연 슬리브의 표면 상의 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드와; 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드를 포함하지 않는 절연 슬리브의 표면의 부분 상의 비반도체 글레이즈를 포함한다.
이들 및 다른 이점 및 특징은 도면과 관련하여 취해진 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
본 발명으로서 간주되는 주제는 특히 본 명세서의 결론의 청구항에 제시되고 명백하게 청구된다. 본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 명백하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부싱을 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부싱의 단면을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부싱의 일부분의 단면을 예시한 도면.
도 4 및 도 5는 전압 그레이딩이 있거나 없는 부싱의 도전체에서 흐르는 전류에 의해 생성된 전기장을 예시한 도면.
도 6은 부싱의 표면 상의 전압 분포를 예시한 그래프.
상세한 설명은 도면을 참조하여 예로서 이점 및 특징과 함께 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부싱(1)을 예시한다. 부싱(1)은 도전체(10)를 둘러싸는 절연 슬리브(20)를 포함한다. 일 실시예에서, 절연 슬리브(20)는 자기(porcelain)로 구성된다. 예를 들면, 절연 슬리브(20)는 고강도 C-120/C-130 알루미나 자기로 구성된다. 예를 들면, 스테인리스 스틸과 같은 비자성 물질들로 구성된 플랜지(flange)(30)는 절연 슬리브(20)를 둘러싼다. 일 실시예에서, 플랜지(30)는 고정 표면에 장착되어, 부싱(1)의 하나의 단부가 상기 표면의 하나의 측면 상에 위치되고, 부싱(1)의 다른 단부가 고정 표면의 다른 측면 상에 위치된다. 고정 표면은, 예를 들면, 터빈의 외피(shell), 더욱 구체적으로 발전기 고정자 프레임 조립체의 외피일 수 있다.
부싱(1)의 제 1 단부(2)에서, 도전체(10)의 노출된 부분과 플랜지(30) 사이에 제 1 세트의 환형 리브(rib) 또는 리지(ridge)(21) 및 제 1 반도체 글레이즈 밴드(semiconductive-glazed band)(22)가 존재한다. 비반도체-글레이즈 부분(25)은 도전체(10)의 노출된 부분과 리지(21) 사이에 위치된다. 플랜지(30)의 다른 측면 상의 부싱(1)의 제 2 단부(3)에 제 2 세트의 환형 리브 또는 리지(24) 및 제 2 반도체-글레이즈 밴드(23)가 존재한다. 비반도체-글레이즈 부분(26)은 제 2 세트의 리지(24)와 도전체(10)의 노출된 부분 사이에 위치된다. 명세서 및 청구항 전반에 걸쳐, 제 1 및 제 2 세트의 환형 리브 또는 리지(21 및 24)는 리브, 리지, 리브/리지 부분, 리브/리지의 세트, 환형 리브/리지 등으로 지칭된다.
플랜지(30)는 실질적으로 원통 또는 원뿔 형상을 갖는 기저부(31) 및 기저부(31)로부터 연장되는 연장부(32)를 포함한다. 일 실시예에서, 연장부는 실질적으로 디스크형 형상을 갖는다. 일부 실시예에서, 플랜지(30)는 플랜지(30)를 표면에 장착 또는 고정하기 위한 지지 브레이스(supporting brace) 및 홀(hole)과 같은 부가적인 피쳐를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 플랜지(30)의 기저부(31)는 절연 슬리브(20)의 표면과 평행한다. 예를 들면, 절연 슬리브(20)의 외부 표면 및 플랜지(30)의 기저부(31) 각각은 원통형으로 또는 원뿔형으로 형상화될 수 있고, 플랜지(30)의 기저부(31)는 절연 슬리브(20)의 외부 표면의 일부분을 따라 연장되고 절연 슬리브(20)를 둘러쌀 수 있다.
반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는, 반도체 물질이 절연 슬리브(20)의 외부층을 형성하는 글레이즈로 통합되는 부싱(1)의 부분이다. 일부 실시예에서, 리지 부분(21 및 24) 및 부분(25 및 26)과 같이, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)를 포함하지 않는 부싱(1)의 부분은 비반도체 글레이즈로 글레이즈된다. 반도체 글레이즈를 절연 슬리브(20)에 도포하는 것은, 가령, 이전에 글레이즈된 절연 슬리브(20) 또는 비글레이즈된 절연 슬리브(20) 상에 반도체 물질을 화학적으로 증착 또는 코팅함으로써 다른 수단에 의해 층으로 도포되는 경우보다 더 강하게 반도체 물질을 절연 슬리브(20)에 접착시킨다.
반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는 플랜지(30)의 어느 한 측면 상에 위치된다. 일 실시예에서, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는 플랜지(30)에 바로 인접하게 위치된다. 다시 말해서, 일 실시예에서, 어떠한 비반도체-글레이즈 부분도 플랜지(30)와 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23) 사이에 위치되지 않는다. 플랜지(30)에 인접하게 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)를 위치시킴으로써, 부싱(1)의 코로나 및 섬락 내성(flashover resistance)이 실질적으로 증가된다.
도 1에 예시된 실시예에서, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는 각각 리지 부분(21 및 24)과 플랜지(30) 사이에 위치된다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 리지의 부분(21 및 24)은 또한 반도체 글레이즈로 글레이즈된다. 또 다른 실시예에서, 플랜지 아래의 절연 슬리브의 외부 표면의 부분은 반도체 글레이즈로 글레이즈된다.
반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는 절연 슬리브(20)의 둘레를 둘러싸는 밴드이다. 밴드(22 및 23)를 둘러싸는 절연 슬리브(20)의 글레이즈 부분은 반도체 물질을 포함하지 않는 보통의 글레이즈를 포함한다. 보통의 글레이즈는 1012 ~ 1014 ohms/square("ohms/sq")의 범위 내의 표면 저항률(surface resistivity)과 같은 비교적 높은 표면 저항률을 갖는다. 일 실시예에 따라, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)의 표면 저항률은 108 ~ 109 ohms/sq의 범위 내에 있다. 일 실시예에서, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)는 동질적이거나, 상이한 저항률을 갖는 다수의 밴드보다는 하나의 저항률을 갖는 각각의 단지 하나의 밴드를 포함한다.
일 실시예에서, 반도체 글레이즈는 저항률-기반 전압 그레이딩의 성질로 인해 자기 표면 온도를 몇 도씨 더 높게 증가시키고, 이것은 응결수(moisture condensation) 및 환경 오염 증착(ambient pollution deposit)을 방지하고, 이것은 또한 부싱(1)의 코로나 내성을 개선한다.
일부 실시예에서, 반도체 글레이즈는 전기장 또는 온도가 증가함에 따라 감소하는 표면 저항률을 갖는 전압-그레이딩 물질로 구성된다. 전압-그레이딩 물질의 예는 철-티타늄 산화물을 포함한다. 다른 예는 주석 산화물(tin oxide), 실리콘 탄화물(silicon carbide), 실리콘 질화물(silicon nitride), 알루미늄 질화물(aluminum nitride), 붕소 질화물(boron nitride), 붕소 산화물(boron oxide), 몰리브덴 산화물(molybdenum oxide), 몰리브덴 이황화물(molybdenum disulfide), Ba2O3, 및 알루미늄 탄화물(aluminum carbide)을 포함한다. 일 실시예에서, 반도체 글레이즈의 선형 열 팽창은 절연 슬리브(20)의 자기와 같은 기저 물질의 것보다 더 작다.
본 발명의 일 실시예에서, 전기적으로 도전성 접착제(40)가 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)에 인접한 플랜지(30)의 양쪽 단부들에 도포된다. 전기적으로 도전성 접착제(40)는 플랜지(30)를 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)에 전기적으로 접속한다.
도 2는 부싱(1)의 절반의 단면을 예시한다. 부싱(1)의 절연 슬리브(20)는 자기와 같은 절연 물질로 구성된다. 환형 링(50)은 절연 슬리브(20) 내에 도전체(10)를 장착하기 위해 기판(27) 내에 위치된다. 다양한 실시예에 따라, 환형 링(50)은 기판(27)의 부분일 수 있거나, 기판(27)에서 캐비티(cavity)에 삽입되는 독립적인 구조물일 수 있다. 일 실시예에서, 환형 링은 금속 및 더욱 구체적으로 스테인리스 스틸 스프링 링과 같은 도전성 물질로 구성된다. 스페이서(51)가 또한 절연 슬리브(20)의 단부에 제공된다.
플랜지(30)는 고단열((highly thermally-insulating)(예를 들면, 높은 열적 정격(thermal rating)을 갖는) 에폭시-글래스 본딩 물질(52)을 통해 기판(27)에 장착된다. 일 실시예에서, 기판(27)은 기판(27)에 관련하여 플랜지(30)의 위치를 유지하기 위해 플랜지(30)의 리지에 인접해 있는 돌출부(protrusion)(28)를 포함한다. 열적으로 절연 에폭시(52)는 돌출부(28)의 높이에 대응하여 기판(27)과 플랜지(30)의 기저부(31) 사이의 공간을 채운다. 플랜지(30)는 부싱(1)을 표면에 장착하기 위한 적어도 6 개의 홀(33)을 또한 포함한다.
반도체 글레이즈 부분(22 및 23)은 d2 및 d1의 길이를 각각 갖는다. 일 실시예에서, 결합된 길이(d1 + d2)는 12 인치 이하의 길이다. 예를 들면, 일 실시예에서, 제 1 반도체 글레이즈 부분(22)은 5.5 인치의 길이이고, 제 2 반도체 글레이즈 부분은 3.5 인치의 길이이다.
일 실시예에 따라, 기판(27)의 내부 표면 또는 벽(29)은 반도체 글레이즈로 글레이즈된다. 내부 표면(29)의 반도체 글레이즈는 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)의 표면 저항률 미만인 표면 저항률을 갖는다. 예를 들면, 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)의 표면 저항률이 108 ~ 109 ohms/sq의 범위 내에 있다면, 내부 표면(29)의 반도체 글레이즈의 표면 저항률은 105 ~ 107 ohms/sq의 범위 내에 있을 수 있다. 부분(25 및 26) 및 리브 부분들(21 및 24)을 포함하여, 비도전성 글레이즈 또는 반도체 글레이즈를 포함하지 않는 절연 슬리브(20)의 각각의 글레이즈 부분은 1012 ~ 1014 ohms/sq의 범위 내의 표면 저항률을 가질 수 있다.
도 3은 부싱(1)의 일부분의 확대된 부분을 예시한다. 절연 슬리브(20)의 기판(27)은 글레이즈 부분(71, 72, 73 및 75)을 갖는다. 반도체-글레이즈 밴드(22 및 23)에 대응하는 글레이즈 부분(71)은 반도체-글레이즈 밴드를 포함한다. 제 2 세트의 리지(24)에 대응하는 글레이즈 부분(72)은 리지(74)를 포함한다. 비반도체-글레이즈 부분(26)에 대응하는 글레이즈 부분(75)은 리지를 포함하지 않는다. 글레이즈 부분(72 및 75)은 비도전성 및 비반도체 글레이즈를 포함한다. 글레이즈 부분(73)은 글레이즈 부분(71)의 저항률 미만의 저항률을 갖는 반도체 글레이즈를 포함한다. 일 실시예에서, 반도체-글레이즈 밴드(72 및 73)의 두께는 기판(27)의 1/20 내지 1/40의 두께이다.
표면 저항률이 1 ~ 10 x 10-3 ohms/sq만큼 낮을 수 있는 전기적으로 도전성 접착제(40)는 플랜지(30)의 단부 표면(35) 상에 코팅된다. 전기적으로 도전성 접착제(40)는 플랜지는 글레이즈 부분(71)의 반도체 글레이즈에 전기적으로 접속한다. 상기 접착제는 요구된 성능을 달성하기 위해 카본 블랙(carbon black)으로 채워지거나, 또는 내구성을 위해 실버 입자로 채워진 실리콘 또는 에폭시-기반 매트릭스일 수 있다.
표 1은 제 2 반도체-글레이즈 밴드(23)를 갖는 부싱(1) 및 어떠한 반도체-글레이즈 밴드도 갖지 않는 부싱의 외부 표면 상의 전기장 분포의 비교를 예시한다.
표 1의 값들은 터보 발전기와 같이, 수소(H2)로 채워진 구조물에 부착된 부싱에 대응하여, 플랜지의 하나의 측면 상의 부싱의 부분은 대기 공기에 노출되고, 플랜지의 다른 측면 상의 부싱의 부분은 압축된 수소에 노출된다. 표 1의 값은 수소에 노출된 측면에 대응한다.
Figure 112013006209500-pat00001
표 1에 예시된 예에서, 14.6 kV의 도전체(10)에 제공된 전압은 IEC 60137 요건에 따라 1.05 x 24 kV/1.732의 최대 정격 전압인 테스팅 전압에 대응하고, 68 kV의 전압은 동작 동안에 발생할 수 있는 잠재적인 스파이크(potential spike)를 시뮬레이션하는 고전위(Hipot) 테스팅 전압에 대응하고, 이것은 부싱의 정격 전압의 약 3 배이다. 제 2 반도체-글레이즈 밴드(23)가 존재하는 본 발명의 실시예에 대응하는 각각의 예에서, 부싱(1)의 외부 표면 상에서 생성되는 전기장은 실질적으로 비반도체 글레이즈가 사용될 때보다 더 적고, 이로써 시작(트리거링) 강도가 75 kV/inch를 요구하는 섬락 및 코로나 방전을 상당히 감소시킨다.
표 2는 제 1 반도체-글레이즈 밴드(22)를 갖는 부싱(1) 및 제 1 반도체-글레이즈 밴드(22)를 갖지 않는 부싱의 외부 표면 상의 전기장 분포의 비교를 예시한다.
표 2의 값은 터빈과 같이, 수소(H2)로 채워진 구조물에 부착된 부싱에 대응하여, 플랜지의 하나의 측면 상의 부싱의 부분은 공기에 노출되고, 플랜지의 다른 측면 상의 부싱의 부분은 압축된 수소에 노출된다. 표 2의 값은 공기에 노출된 측면에 대응한다.
Figure 112013006209500-pat00002
표 2에 예시된 예에서, 14.6 kV의 도전체(10)에 제공된 전압은 IEC 60137 요건에 따라 1.05 x 24 kV/1.732의 최대 정격 전압인 테스팅 전압에 대응하고, 68 kV의 전압은 동작 동안에 발생할 수 있는 잠재적인 스파이크를 시뮬레이션하는 Hipot 테스팅 전압에 대응하고, 이것은 동작 동안에 발생할 수 있는 부싱 전압 스파이크의 정격 전압의 약 3 배이다. 제 2 반도체-글레이즈 밴드(22)가 존재하는 본 발명의 실시예에 대응하는 각각의 예에서, 부싱(1)의 외부 표면 상에서 생성되는 전기장은 실질적으로 비반도체 글레이즈가 사용될 때보다 더 적고, 이로써 대기 공기 측면 상에서 섬락 및 코로나 방전의 경향을 상당히 감소시킨다. 상술된 실시예의 반도체 밴드의 경우에 생성된 전압 그레이딩이 없다면, 비반도체 글레이즈 부싱은 코로나 시작 전기장 강도보다 높은 85 kV/inch의 전기장을 가질 것이고, 따라서 동작 동안에 정격 전압에서 코로나 방전을 자주 트리거링할 것이다. 코로나 방전이 에폭시-글래스 본딩 물질 및 자기 크리피지 리지(porcelain creepage ridge)를 축내고 수명 및 서비스의 신뢰성을 잠재적으로 감소시킨다는 것이 알려져 있다.
도 4는 전류가 부싱(80)의 도전체(81)를 통해 흐를 때 생성되는, 점선으로 표시된 전기장을 예시한다. 변류기(current transformer)(90)는 부싱(80)으로부터 떨어져 위치된다. 일 실시예에서, 변류기(90)는 부싱(80)의 도전체(8)를 통한 전류-흐름을 모니터링하고, 이것은 25,000 amps만큼 높을 수 있다. 도 4에 예시된 실시예에서, 비반도체 글레이즈는 플랜지(82)와 리지(84) 사이의 부싱(80)의 외부 표면의 부분(85) 상에 제공된다. 결과적으로, 전류가 도전체(81)를 통해 흐를 때 생성되는 전기장은 플랜지(82)의 단부(83)에서의 변류기(90)를 향해 연장된다. 이것은 전기장이 변류기(90)의 동작과 간섭하게 할 수 있고, 이로써 변류기(90)의 정확성을 감소시킨다.
이러한 부싱 설계의 유틸리티가 도 5에 또한 예시될 수 있고, 도 5는 본 발명의 상술된 실시예에 따른 부싱(1)의 또 다른 양상을 예시한다. 부싱(1)은 플랜지(30)와 리브(21) 사이의 반도체-글레이즈 밴드(22)를 포함한다. 전류가 도전체(10)를 통해 흐를 때, 점선으로 표시된 전기장은 플랜지(30)에 바로 인접한 부싱(1)으로부터 떨어져 연장되지 않는다. 대신에, 전기장은 반도체-글레이즈 밴드(22)를 따라 기판(27) 내에서 연장되고, 반도체-글레이즈 밴드(22)의 단부에서만 부싱(1)으로부터 떨어져 연장된다. 반도체-글레이즈 밴드의 단부가 부싱(1)의 단부(2)에 관련하여 변류기(90)의 단부를 지나 위치되기 때문에, 전기장은 변류기(90)와 간섭하지 않는다.
도 6은 반도체 글레이즈 부분(23), 제 2 세트의 리지(24) 및 비도전성 글레이즈 부분(26)을 갖는 플랜지(30)의 측면 상의 부싱(1)의 외부 표면을 따른 전압 분포의 그래프이다. 도 6에 예시된 바와 같이, 반도체-글레이즈 밴드(23)를 따라 부싱(1)의 외부 표면을 따른 전압은 제로 볼트로 그레이딩되고, 단지 반도체-글레이즈 밴드(23)의 단부에서, 부싱의 외부 표면을 따른 전압이 비반도체-글레이즈 부싱과 유사한 방식으로 증가한다.
위의 실시예에 따라, 부싱은 부싱을 반도체 글레이즈로 글레이즈함으로써 코로나 방전 및 섬락에 대한 개선된 내성을 갖는다. 부싱의 외부 표면은 플랜지의 어느 한 측면 상의 반도체 글레이즈의 밴드를 포함한다. 부싱의 내부 표면은 부싱의 외부 표면의 밴드의 저항률과 상이한 저항률을 갖는 반도체 글레이즈를 포함한다. 전기적으로 도전성 접착제는 플랜지를 반도체-글레이즈 밴드에 전기적으로 접속하기 위해 플랜지의 단부 상에 코팅된다.
본 발명이 단지 제한된 수의 실시예와 관련하여 상세히 설명되었지만, 본 발명이 그러한 개시된 실시예로 제한되지 않는다는 것이 용이하게 이해되어야 한다. 오히려, 본 발명은 본원에 설명되지 않은 임의의 수의 변동, 변형, 대체 또는 동등한 배열을 통합하도록 수정될 수 있지만, 이것은 본 발명의 사상 및 범위에 상응된다. 부가적으로, 본 발명의 다양한 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 양상이 설명된 실시예 중 일부만을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 앞서 말한 설명에 의해 제한되는 것으로 보이지 않지만, 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (20)

  1. 도전체를 둘러싸기 위한 고강도 알루미나 자기(high strength alumina porcelain)로 구성된 절연 슬리브(insulating sleeve)와,
    상기 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치된 플랜지(flange)와,
    상기 절연 슬리브의 제 1 단부로부터 이격되어 상기 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치한 반도체 글레이즈(semiconductive glaze)의 제 1 밴드를 포함하는
    고전압 부싱 조립체(high voltage bushing assembly).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밴드는 상기 플랜지와 상기 절연 슬리브의 제 1 단부 사이에 위치하는
    고전압 부싱 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 슬리브의 상기 외부 표면 상에 위치하되, 상기 플랜지를 사이에 두고 상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드 반대편에 배치되는 반도체 글레이즈의 제 2 밴드를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드 및 제 2 밴드 중 적어도 하나의 표면 저항률(surface resistivity)은 108 ~ 109 ohms/sq 범위에 있는
    고전압 부싱 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연 슬리브는 상기 도전체를 수용하는 개구(opening)를 정의하기 위한 내부 벽을 포함하고,
    상기 부싱 조립체는 상기 내부 벽 상에 상기 반도체 글레이즈의 제 3 밴드를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 3 밴드는 상기 절연 슬리브의 제 1 단부로부터 상기 절연 슬리브의 제 2 단부로 연장되는
    고전압 부싱 조립체.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 3 밴드는 상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드의 저항률 미만의 저항률을 갖는
    고전압 부싱 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드는 108 ~ 109 ohms/sq 범위의 표면 저항률을 갖고, 상기 반도체 글레이즈의 제 3 밴드는 105 ~ 107 ohms/sq 범위의 표면 저항률을 갖는
    고전압 부싱 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지를 상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드에 접속하는, 1 ~ 10 x 10-3 ohms/sq의 범위의 표면 저항률을 갖는 전기 도전성 접착제(an electrically conductive adhesive)를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드와 상기 절연 슬리브의 제 1 단부 사이에 비반도체 글레이즈 부분(non-semiconductive glazed portion)을 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 비반도체 글레이즈 부분에 위치한 환형 리지(annular ridge)를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랜지와 상기 절연 슬리브 사이에 클래스 155의 열적 정격(thermal rating)을 갖는 고단열(highly thermally-insulating) 에폭시 글래스 본드 물질을 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  13. 고전류 구리 도전체를 둘러싸는 절연 슬리브, 및 부싱을 구조물에 장착하기 위한 상기 절연 슬리브의 외부 표면 상의 비자성 스테인리스 스틸 플랜지(non-magnetic stainless steel flange)를 갖는 부싱 ― 상기 절연 슬리브의 외부 표면은 상기 절연 슬리브의 단부로부터 이격된 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드를 가짐 ― 과,
    상기 도전체의 전류를 모니터링하기 위한 상기 부싱으로부터 이격된 변류기(current transformer) ― 상기 도전체는 25,000 amps까지를 전달하도록 구성됨 ― 를 포함하는
    고전압 부싱 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드와 상기 절연 슬리브의 단부 사이에 위치한 비반도체 글레이즈의 밴드를 더 포함하는
    고전압 부싱 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드의 길이는 상기 부싱의 단부에 관련하여 상기 변류기의 단부를 지나 연장되는
    고전압 부싱 시스템.
  16. 도전체를 둘러싸기 위한 절연 슬리브와,
    상기 절연 슬리브의 표면 상의 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드와,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드를 포함하지 않는 상기 절연 슬리브의 표면의 부분 상의 비반도체 글레이즈를 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드는 상기 절연 슬리브의 외부 표면 상에 위치한 반도체 글레이즈의 제 1 밴드를 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 절연 슬리브의 외부 표면을 둘러싸는 플랜지를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드는 상기 플랜지를 사이에 두고 상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드 반대편에 배치되는 반도체 글레이즈의 제 2 밴드를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 절연 슬리브는 도전체를 수용하기 위해 상기 절연 슬리브의 2 개의 대향 단부 사이에서 연장되는 내부 벽에 의해 정의된 개구를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 반도체 글레이즈의 밴드는 상기 개구의 내부 벽 상의 반도체 글레이즈의 제 3 밴드를 더 포함하는
    고전압 부싱 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 반도체 글레이즈의 제 3 밴드는 상기 반도체 글레이즈의 제 1 밴드와 상이한 저항률을 갖는
    고전압 부싱 조립체.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10218161B2 (en) * 2014-02-25 2019-02-26 Abb Schweiz Ag Integrated compact bushing structure combining the functionality of primary contact with a current transformer primary conductor and a post insulator
US9601912B2 (en) 2014-06-23 2017-03-21 Schneider Electric USA, Inc. Compact transformer bushing
JP6014180B2 (ja) * 2015-01-28 2016-10-25 昭和電線ケーブルシステム株式会社 ポリマー套管
CA3040745A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-11 Ppc Insulators Austria Gmbh Glaze for a ceramic article
EP3544028B1 (en) * 2018-03-22 2022-01-05 Hitachi Energy Switzerland AG A bushing with a tap assembly
CN109638701B (zh) * 2018-11-16 2020-11-17 许继集团有限公司 一种开关柜
KR102246709B1 (ko) * 2019-09-18 2021-04-29 엘에스일렉트릭(주) 부싱형 변류기 및 그 변류기를 적용한 배전반
CN110646651B (zh) * 2019-09-27 2022-02-15 国网山东省电力公司昌乐县供电公司 一种电力高压计量箱

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791859A (en) 1972-02-04 1974-02-12 Westinghouse Electric Corp Stress grading coatings for insulators
US6515232B2 (en) 2000-12-15 2003-02-04 Mechanical Dynamics & Analysis, Llc. High voltage bushing and method of assembling same

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055968A (en) * 1960-12-14 1962-09-25 Mc Graw Edison Co Condenser bushing
GB1014624A (en) * 1963-12-12 1965-12-31 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to electrical insulators
US3888796A (en) 1972-10-27 1975-06-10 Olaf Nigol Semiconductive glaze compositions
US3819851A (en) * 1972-12-08 1974-06-25 O Nigol High voltage electrical insulator having an insulator body the entire surface of which is covered by a semiconductive glaze
US3982048A (en) * 1975-11-03 1976-09-21 General Electric Company Method of making an insulator with a non-linear resistivity coating of glass bonded silicon carbide
GB1579245A (en) 1977-05-02 1980-11-19 Ngk Insulators Ltd Electrical insulator with semiconductive glaze
US4447492A (en) 1977-11-21 1984-05-08 Occidental Chemical Corporation Articles having an electrically conductive surface
US4237415A (en) * 1978-11-13 1980-12-02 General Electric Company Method and apparatus for measuring conductivity in electrical feedthrough
SU1008801A1 (ru) * 1981-03-09 1983-03-30 Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова Подвесной тарельчатый изол тор
DE3267216D1 (en) 1981-06-26 1985-12-12 Verma Manoranjan Prasad High voltage resistor for open air insulating arrangements
JPS59169004A (ja) * 1983-03-16 1984-09-22 日本碍子株式会社 高電圧用磁器碍子
US4584429A (en) * 1983-03-21 1986-04-22 Cooper Industries, Inc. Electrical assembly including a metal enclosure and a high voltage bushing
SE437742B (sv) 1983-08-04 1985-03-11 Asea Ab Elektrisk hogspenningsgenomforing
US4760216A (en) 1987-01-28 1988-07-26 Westinghouse Electric Corp. High voltage bushing
US5200578A (en) 1991-11-27 1993-04-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High voltage feedthrough bushing
US5483023A (en) 1994-03-22 1996-01-09 General Electric Co. High voltage bushing flange and flange to insulator joint
GB2289803B (en) * 1994-05-06 1997-10-22 Whipp & Bourne Ltd Outdoor insulating bushing for high voltage electrical devices
WO1999001874A1 (en) 1997-07-02 1999-01-14 The Regents Of The University Of California A method for improving performance of highly stressed electrical insulating structures
JP3039513B2 (ja) 1998-05-12 2000-05-08 株式会社村田製作所 チタン酸バリウム粉末、および半導体セラミック、ならびに半導体セラミック素子
DE19942137C2 (de) 1999-09-03 2002-04-25 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung eines Porzellans, Porzellan sowie Verwendung des Porzellans als keramischer Isolator
US6346677B1 (en) 1999-09-08 2002-02-12 Electro Composites, Inc. High-voltage bushing provided with external shields
GB0103255D0 (en) 2001-02-09 2001-03-28 Tyco Electronics Raychem Gmbh Insulator arrangement
PL206705B1 (pl) 2002-09-13 2010-09-30 Ngk Insulators Ltd Półprzewodnikowy wyrób w postaci szkliwa, sposób wytwarzania wyrobu w postaci szkliwa oraz zastosowanie wyrobu w postaci półprzewodnikowego szkliwa
US6951987B1 (en) 2003-01-31 2005-10-04 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High voltage bushing
ATE546818T1 (de) 2004-03-15 2012-03-15 Abb Research Ltd Hochspannungsdurchführung mit feldsteuermaterial
EP1622173A1 (en) 2004-07-28 2006-02-01 Abb Research Ltd. High-voltage bushing
US8222526B2 (en) * 2008-07-28 2012-07-17 Agt Services High voltage bushing and flange with interior seal
US8492656B2 (en) * 2010-09-07 2013-07-23 General Electric Company High voltage bushing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3791859A (en) 1972-02-04 1974-02-12 Westinghouse Electric Corp Stress grading coatings for insulators
US6515232B2 (en) 2000-12-15 2003-02-04 Mechanical Dynamics & Analysis, Llc. High voltage bushing and method of assembling same

Also Published As

Publication number Publication date
EP2618341A3 (en) 2015-04-29
RU2608182C2 (ru) 2017-01-17
US8704097B2 (en) 2014-04-22
EP2618341A2 (en) 2013-07-24
RU2013102630A (ru) 2014-07-27
US20130186683A1 (en) 2013-07-25
KR20130086179A (ko) 2013-07-31

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