RU2608182C2 - Узел высоковольтного ввода - Google Patents

Узел высоковольтного ввода Download PDF

Info

Publication number
RU2608182C2
RU2608182C2 RU2013102630A RU2013102630A RU2608182C2 RU 2608182 C2 RU2608182 C2 RU 2608182C2 RU 2013102630 A RU2013102630 A RU 2013102630A RU 2013102630 A RU2013102630 A RU 2013102630A RU 2608182 C2 RU2608182 C2 RU 2608182C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strip
insulating sleeve
semiconductor
glaze
input
Prior art date
Application number
RU2013102630A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013102630A (ru
Inventor
Джеймс Цзюнь СЮЙ
Роландо Луис МАРТИНЕС
ДЕВАРАКОНДА Венката Субраманья САРМА
Лин ЧЗАН
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2013102630A publication Critical patent/RU2013102630A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2608182C2 publication Critical patent/RU2608182C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01B17/42—Means for obtaining improved distribution of voltage; Protection against arc discharges
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/02—Blood transfusion apparatus
    • A61M1/0272—Apparatus for treatment of blood or blood constituents prior to or for conservation, e.g. freezing, drying or centrifuging
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/08—Flask, bottle or test tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к узлам высоковольтного ввода. Узел высоковольтного ввода (1) включает изоляционную втулку (20), которая выполнена из высокопрочного глиноземистого фарфора и предназначена для того, чтобы окружать проводник (10), фланец (30), расположенный на внешней поверхности изолирующей трубки, и полосу полупроводниковой глазури (22,23), расположенную на внешней поверхности изоляционной втулки, удаленную от конца изоляционной втулки. Изобретение обеспечивает повышение сопротивления коронному разряду. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Предмет изобретения, раскрытого в настоящем описании, относится к узлам высоковольтного ввода.
Когда к устройству или конструкции подают питание, можно использовать узел ввода, способствующий изоляции линии электроснабжения от здания или конструкции. Например, вводы используют для подачи высокого напряжения к турбинам. Вводы включают проводник, изоляционную втулку вокруг проводника и устройство для крепления изоляционной втулки к зданию или конструкции. Проводник проходит через изоляционную втулку в здание или в конструкцию.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному аспекту изобретения узел ввода содержит изоляционную втулку, окружающую проводник; фланец, расположенный на внешней поверхности изоляционной втулки; и первую полосу полупроводниковой глазури, расположенную на внешней поверхности изоляционной втулки, удаленную от первого конца изоляционной втулки.
Согласно другому аспекту изобретения узел высоковольтного ввода содержит ввод, имеющий изоляционную втулку, окружающую проводник, и фланец на внешней поверхности изоляционной втулки для монтажа ввода на конструкции, внешнюю поверхность изоляционной втулки, имеющую по меньшей мере одну полосу полупроводниковой глазури, удаленную от конца изоляционной втулки, и трансформатор тока, расположенный отдельно от ввода, для контроля тока на проводнике.
Согласно еще одному аспекту изобретения узел высоковольтного ввода содержит изоляционную втулку, окружающую проводник, по меньшей мере одну полосу из полупроводниковой глазури на поверхности изоляционной втулки и неполупроводниковую глазурь на частях поверхности изоляционной втулки, которые не включают по меньшей мере одну полосу из полупроводниковой глазури.
Эти и другие преимущества и особенности станут понятными из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предмет настоящего изобретения изложен в формуле изобретения, являющейся неотъемлемой частью настоящего описания. Нижеуказанные и другие особенности и преимущества изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает ввод согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 изображает сечение ввода согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 изображает сечение части ввода согласно варианту осуществления изобретения.
Фиг.4 и 5 изображают электрические поля, генерируемые током, текущим в проводнике ввода, с выравниванием распределения потенциалов или без него.
Фиг.6 представляет собой график, изображающий выравнивание распределения напряжения на поверхности ввода.
Подробное описание объясняет варианты осуществления изобретения и его преимущества и особенности на примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 изображает ввод 1 по варианту осуществления изобретения. Ввод 1 включает изоляционную втулку 20, окружающую проводник 10. По одному из вариантов изоляционная втулка 20 выполнена из фарфора. Например, изоляционная втулка 20 может быть выполнена из высокопрочного глиноземного фарфора С-120/С-130. Изоляционную втулку 20 окружает фланец 30, который выполнен из немагнитных материалов, таких как, например, нержавеющая сталь. По одному из вариантов фланец 30 устанавливают на зафиксированной поверхности, чтобы один конец ввода 1 был расположен на одной стороне поверхности, а другой конец ввода 1 располагался на другой стороне зафиксированной поверхности. Зафиксированной поверхностью может быть, например, корпус турбины, в частности рамы узла статора генератора.
На первом конце 2 ввода 1, между выступающей частью проводника 10 и фланцем 30 находятся первая группа кольцевых ребер или гребней 21 и первая полупроводниковая глазурованная полоса 22. Неполупроводниковая глазурованная часть 25 расположена между открытой частью проводника 10 и ребрами 21. На втором конце 3 ввода 1 на другой стороне фланца 30 находятся вторая группа кольцевых ребер или гребней 24 и вторая полупроводниковая глазурованная полоса 23. Неполупроводниковая глазурованная часть 26 расположена между второй группой гребней 24 и открытой частью проводника 10. В описании и формуле изобретения на первую и вторую группы кольцевых ребер или гребней 21 и 24 ссылаются как на ребра, гребни, ребристые/гребенчатые части, группы ребер/гребней, кольцевые ребра/гребни и тому подобное.
Фланец 30 включает цокольную часть 31, имеющую по существу цилиндрическую или коническую форму, и выступающую часть 32, выступающую из цокольной части 31. По одному из вариантов выступающая часть имеет по существу дискообразную форму. В некоторых вариантах фланец 30 имеет дополнительные особенности, такие как опорные скобы и отверстия для монтажа и крепления фланца 30 на поверхности. По другому варианту цокольная часть 31 фланца 30 параллельна поверхности изоляционной втулки 20. Например, каждая из внешних поверхностей изоляционной втулки 20 и цокольной части 31 фланца 30 может быть цилиндрической или конической формы, а цокольная часть 31 фланца 30 может проходить вдоль части внешней поверхности изоляционной втулки 20 и окружать изоляционную втулку 20.
Полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23 являются частями ввода 1, где полупроводящие материалы включены в глазурь, которая образует внешний слой изоляционной втулки 20. В некоторых вариантах осуществления части ввода 1, которые не включают полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23, такие как гребенчатые части 21 и 24 и части 25 и 26, глазурованы неполупроводниковой глазурью. Нанесение полупроводниковой глазури на изоляционную втулку 20 связывает полупроводниковый материал с изоляционной втулкой 20 прочнее, чем если нанести ее в виде слоя другими способами, такими как химическое осаждение или нанесение полупроводникового материала на предварительно глазурованную изоляционную втулку 20 или неглазурованную изоляционную втулку 20.
Полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23 расположены по обеим сторонам фланца 30. По одному из вариантов осуществления полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23 расположены непосредственно возле фланца 30. Другими словами, по одному из вариантов между фланцем 30 и полупроводниковыми полосами 22 и 23 нет неполупроводниковой глазурованной части. При размещении полупроводниковых глазурованных полос 22 и 23 рядом с фланцем 30 сопротивление образованию короны и пробоя на вводе 1 существенно увеличивается.
В варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг.1, полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23 расположены между ребристыми частями 21 и 24 и фланцем 30 соответственно. Однако в альтернативных воплощениях части ребер 21 и 24 также глазурованы полупроводниковой глазурью. Еще по одному из вариантов части внешней поверхности изоляционной втулки под фланцем глазурованы полупроводниковой глазурью.
Полосы 22 и 23 из полупроводниковой глазури - это полосы, которые ограничивают по окружности изоляционную втулку 20. Глазурованные участки изоляционной втулки 20, которые окружают полосы 22 и 23, имеют нормальную глазурь, которая не включает полупроводниковых материалов. Нормальная глазурь имеет относительно высокое поверхностное сопротивление, например, в интервале 1012-1014 Ом/квадрат (100 кв.футов=9,3 м2) (1011-1013 Ом/м2). По одному из вариантов поверхностное сопротивление полупроводниковых глазурованных полос 22 и 23 находится в интервале 108-109 Ом/квадрат (107-108 Ом/м2). По одному из вариантов полупроводниковые глазурованные полосы 22 и 23 однородны или содержат только одну полосу с одним удельным сопротивлением, а не множество полос с различными удельными сопротивлениями.
Согласно одному из вариантов полупроводниковая глазурь повышает температуру поверхности фарфора на несколько градусов Цельсия вследствие природы выравнивания напряжения, основанного на сопротивлении, что предотвращает конденсацию влаги и осаждение естественных загрязнений, что дополнительно повышает сопротивление коронному разряду ввода 1.
В некоторых вариантах осуществления полупроводниковую глазурь выполняют из материалов, выравнивающих напряжение, имеющих поверхностное сопротивление, которое падает по мере роста электрических полей или температур. Пример материалов, выравнивающих напряжение, включает оксид железа - титана. Другие примеры включают оксид свинца, карбид кремния, нитрид кремния, нитрид алюминия, нитрид бора, оксид бора, оксид молибдена, дисульфид молибдена, Ва2O3 и карбид алюминия. По одному из вариантов осуществления линейное тепловое расширение полупроводниковой глазури меньше, чем у цокольного материала, такого как фарфор, изоляционной втулки 20.
По одному из вариантов осуществления изобретения на оба конца фланца 30 возле полупроводниковых глазурованных полос 22 и 23 наносят токопроводящий клей 40. Токопроводящий клей 40 электрически соединяет фланец 30 с полупроводниковыми глазурованными полосами 22 и 23.
Фиг.2 изображает сечение половины ввода 1. Изоляционная втулка 20 ввода 1 включает подложку или основную часть 27, выполненную из изолирующего материала, такого как фарфор. Для монтажа проводника 10 в изоляционной втулке 20 внутри подложки 27 расположены кольца 50. Согласно разным вариантам осуществления кольца 50 могут представлять собой либо часть подложки 27, либо представлять собой независимые конструкции, которые вставляют в полость в подложке 27. Согласно еще одному варианту кольца выполняют из проводящего материала, такого как металл, точнее в виде пружины из нержавеющей стали. Кроме того, на концах изоляционной втулки предусмотрена шайба 51.
Фланец 30 устанавливают на подложке 27 с помощью высокотермоизолирующего (например, имеющего высокий термический коэффициент) стеклоэпоксидного связующего материала 52. По одному варианту подложка 27 включает выступ 28, который примыкает к выступу фланца 30, для того чтобы удерживать фланец 30 в некотором положении относительно подложки 27. Термоизолирующая эпоксидная смола 52 заполняет пространство между подложкой 27 и цокольной частью 31 фланца 30, соответствующее высоте выступа 28. Фланец 30 дополнительно включает по меньшей мере шесть отверстий 33 для монтажа ввода 1 на поверхности.
Полупроводниковые глазурованные участки 22 и 23 имеют длину d2 и d1 соответственно. По одному из вариантов общая длина d1+d2 меньше или равна 12 дюймам (30,5 см). Например, по одному из вариантов первый полупроводниковый глазурованный участок 22 имеет длину 5,5 дюймов (13,8 см), а второй полупроводниковый глазурованный участок имеет длину 3,5 дюйма (8,9 см).
Согласно одному варианту осуществления внутренняя поверхность или стенка 29 подложки 27 глазурована полупроводниковой глазурью. Полупроводниковая глазурь внутренней поверхности 29 имеет меньшее поверхностное сопротивление, чем поверхностное сопротивление полупроводниковых глазурованных полос 22 и 23. Например, если поверхностное сопротивление полупроводниковых глазурованных полос 22 и 23 находится в интервале 108-109 Ом/квадрат (107-108 Ом/м2), то поверхностное сопротивление полупроводниковой глазури на внутренней поверхности 29 может быть в интервале 105-107 Ом/квадрат (104-106 Ом/м2). Непроводящая глазурь или каждый глазурованный участок изоляционной втулки 20, который не содержит полупроводниковой глазури, включая участки 25 и 26 и ребристые участки 21 и 24, могут иметь поверхностное сопротивление в интервале 1012-1014 Ом/квадрат (1011-1013 Ом/м2).
Фиг.3 изображает увеличенный участок части ввода 1. Подложка 27 изоляционной втулки 20 имеет глазурованные участки 71, 72, 73 и 75. Глазурованный участок 71, который соответствует второй полупроводниковой глазурованной полосе 23, включает полупроводниковую глазурованную полосу. Глазурованный участок 72, который соответствует второй группе ребер 24, включает ребра 74. Глазурованный участок 75, который соответствует неполупроводниковому глазурованному участку 26, не включает ребра. Глазурованные участки 72 и 75 включают непроводящую и неполупроводниковую глазурь. Глазурованный участок 73 включает полупроводниковую глазурь, имеющую меньшее удельное сопротивление, чем удельное сопротивление глазурованного участка 71. По одному из вариантов толщина полупроводниковых глазурованных полос 72 и 73 составляет от 1/20 до 1/40 толщины подложки 27.
Электропроводный клей 40, поверхностная проводимость которого может быть ниже 1-10х10-3 Ом/квадрат (1,1-11х10-4 Ом/м2), наносят на концевую поверхность 35 фланца 30. Электропроводный клей 40 электрически соединяет фланец с полупроводниковой глазурью глазурованной части 71. Клей может представлять собой силиконовую матрицу или матрицу на основе эпоксидной смолы, наполненную углеродной сажей или, для большей прочности, частицами серебра для достижения требуемых характеристик.
Таблица 1 иллюстрирует сравнение распределения электрического поля на внешней поверхности ввода 1, имеющего вторую полупроводниковую глазурованную полосу 23, и ввода, не имеющего полупроводниковой глазурованной полосы.
Значения в Таблице 1 соответствуют вводу, закрепленному на конструкции, заполненной водородом (Н2), такой как турбогенератор, при этом часть ввода на одной стороне фланца находится на открытом воздухе, а часть ввода на другой стороне фланца находится в среде сжатого водорода. Значения Таблицы 1 относятся к стороне, находящейся в водороде.
Таблица 1
Электрическое поле на внешней фарфоровой поверхности (сторона Н2), кВ/дюйм
Испытательное напряжение 14,6 кВ 68 кВ
Неполупроводниковая глазурь (1012-1014 Ом/квадрат, 1011-1013 Ом/м2) 51 239
Пример 1: 1 полупроводниковая глазурованная полоса (107 Ом/квадрат, 106 Ом/м2) 33,7 157
Пример 2: 1 полупроводниковая глазурованная полоса (109 Ом/квадрат, 108 Ом/м2) 19,7 91
В примерах, проиллюстрированных в Таблице 1, напряжение, подаваемое на проводник 10 и равное 14,6 кВ, соответствует испытательному напряжению, которое составляет 1,05х от максимального номинального напряжения, равного 24 кВ/1,732, согласно требованиям Международной Электротехнической Комиссии (IEC) 60137, а напряжение 68 кВ соответствует испытательному напряжению с высоким потенциалом (Hipot), которое имитирует пиковый потенциал, который может возникнуть во время работы, равный почти трехкратному номинальному напряжению на вводе. В каждом примере, соответствующем вариантам осуществления изобретения, в которых имеется вторая полупроводниковая глазурованная полоса 23, электрическое поле, генерируемое на внешней поверхности ввода 1, существенно меньше, чем при использовании неполупроводниковой глазури, таким образом, существенно уменьшая возможность пробоя и возникновения коронного разряда, пороговая напряженность (срабатывания) которого требует поля с напряженностью 75 кВ/дюйм (29,5 кВ/см).
Таблица 2 иллюстрирует сравнение распределения электрического поля на внешней поверхности ввода 1, имеющего первую полупроводниковую глазурованную полосу 22, и ввода, который не имеет первой полупроводниковой глазурованной полосы 22.
Значения в Таблице 2 соответствуют вводу, закрепленному на конструкции, заполненной водородом (Н2), такой как турбина, при этом часть ввода на одной стороне фланца находится на открытом воздухе, а часть ввода на другой стороне фланца находится в среде сжатого водорода. Значения Таблицы 2 относятся к стороне, находящейся на воздухе.
Таблица 2
Электрическое поле на внешней фарфоровой поверхности (сторона Н2), кВ/дюйм
Испытательное напряжение 14,6 кВ 68 кВ
Неполупроводниковая глазурь (1012-1014 Ом/квадрат, 1011-1013 Ом/м2) 85 368
Пример 1: 1 полупроводниковая глазурованная полоса (107 Ом/квадрат, 106 Ом/м2) 33 160
Пример 2: 1 полупроводниковая глазурованная полоса (109 Ом/квадрат, 108 Ом/м2) 19,4 94
В примерах, проиллюстрированных в таблице 2, напряжение, подаваемое на проводник 10 и равное 14,6 кВ, соответствует испытательному напряжению, составляющему 1,05х от максимального номинального напряжения, равного 24 кВ/1,732, согласно требованиям Международной Электротехнической Комиссии (IEC) 60137, а напряжение 68 кВ соответствует испытательному напряжению Hipot, которое имитирует пиковый потенциал, который может возникнуть во время работы, равный почти трехкратному номинальному напряжению для пикового напряжения на вводе, которое может случиться во время работы. В каждом примере, соответствующем вариантам осуществления изобретения, в которых имеется полупроводниковая глазурованная полоса 22, электрическое поле, генерируемое на внешней поверхности ввода 1, существенно меньше, чем при использовании неполупроводниковой глазури, таким образом, существенно уменьшая возможность пробоя и коронного разряда со стороны окружающего атмосферного воздуха. Без выравнивания напряжения, вызываемого полупроводниковыми полосами по вышеописанным вариантам осуществления, неполупроводниковые глазурованные вводы имели бы электрическое поле с напряженностью 85 кВ/дюйм (33,5 кВ/см), что выше напряженности поля при появлении коронного разряда, и поэтому во время работы вызывали бы постоянное возникновение коронного разряда при номинальном напряжении. Известно, что коронный разряд «съедает» связующий стеклоэпоксидный материал и фарфоровые гребни, приводя к сокращению потенциального срока службы и снижению надежности в работе.
Фиг.4 иллюстрирует электрическое поле, представленное пунктирными линиями, которое генерируется во время протекания тока по проводнику 81 ввода 80. Трансформатор 90 тока расположен отдельно от ввода 80. По одному из вариантов осуществления трансформатор тока 90 контролирует протекание тока, который может достигать 25000 А, через проводник 81 ввода 80. В варианте, проиллюстрированном на Фиг.4, на части 85 внешней поверхности ввода 80 между фланцем 82 и гребнями 84 нет полупроводниковой глазури. Соответственно электрическое поле, генерируемое при протекании тока через проводник 81, проходит вверх к трансформатору 90 тока в конце 83 фланца 82. Это может привести к помехам в работе трансформатора 90 тока со стороны электрического поля, снижающим, таким образом, точность трансформатора 90 тока.
Применение такой конструкции ввода может быть в дальнейшем проиллюстрировано на Фиг.5, где изображен другой аспект ввода 1 согласно вышеописанным вариантам осуществления изобретения. Ввод 1 включает полупроводниковую глазурованную полосу 22 между фланцем 30 и ребрами 21. Когда ток течет по проводнику 10, электрическое поле, представленное пунктиром, не проходит из ввода 1 непосредственно рядом с фланцем 30. Вместо этого электрическое поле проходит внутри подложки 27 вдоль полупроводниковой глазурной полосы 22 и выступает из ввода 1 только на конце полупроводниковой глазурованной полосы 22. Поскольку конец полупроводниковой глазурованной полосы расположен над краем трансформатора 90 тока относительно конца 2 ввода 1, электрическое поле не создает помех трансформатору 90 тока.
Фиг.6 представляет собой диаграмму распределения напряжения по внешней поверхности ввода 1 на стороне фланца 30, имеющего полупроводниковую глазурованную часть 23, вторую группу гребней 24 и неполупроводниковую глазурованную часть 26. Как показано на Фиг.6, напряжение по внешней поверхности ввода 1 вдоль полупроводниковой глазурованной полосы 23 выравнивают до нуля Вольт, и только на конце полупроводниковой глазурованной полосы 23 напряжение на внешней поверхности ввода растет также, как на вводе с неполупроводниковой глазурью.
Согласно вышеупомянутым вариантам осуществления изобретения ввод имеет улучшенное сопротивление к коронным разрядам и пробою благодаря нанесению на ввод полупроводниковой глазури. Внешняя поверхность ввода включает полосы полупроводниковой глазури по обеим сторонам фланца. Внутренняя поверхность ввода включает полупроводниковую глазурь, имеющую удельное сопротивление, отличающееся от удельного сопротивления полос на внешней поверхности ввода. Для электрического соединения фланца с полупроводниковыми глазурованными полосами на концы фланца наносят электропроводный клей.
Хотя изобретение было подробно изложено только на ряде примеров его осуществления, следует понимать, что изобретение не ограничено такими раскрытыми примерами. Напротив, изобретение может быть модифицировано с включением любого количества вариаций, изменений, замещений или эквивалентных компоновок, не описанных выше, но соответствующих замыслу и объему изобретения. Кроме того, хотя описаны различные варианты осуществления изобретения, следует понимать, что аспекты изобретения могут включать только некоторые из описанных вариантов. Соответственно изобретение не ограничено приведенным описанием, но ограничено только объемом прилагаемой формулы изобретения.

Claims (31)

1. Узел высоковольтного ввода, включающий:
изоляционную втулку, которая выполнена из высокопрочного глиноземного фарфора, предназначенную для того, чтобы окружать проводник;
фланец, расположенный на внешней поверхности изоляционной втулки; и
первую полосу из полупроводниковой глазури, расположенную на внешней поверхности изоляционной втулки, удаленную от первого конца изоляционной втулки.
2. Узел ввода по п.1, в котором первая полоса расположена между фланцем и первым концом изоляционной втулки.
3. Узел ввода по п.1, дополнительно содержащий вторую полосу из полупроводниковой глазури на внешней поверхности изоляционной втулки на противоположной стороне фланца от первой полосы из полупроводниковой глазури.
4. Узел ввода по п.3, в котором удельное поверхностное сопротивление по меньшей мере одной из первой и второй полос из полупроводниковой глазури находится в интервале между 108 и 109 Ом/100 квадратных футов (107-108 Ом/м2).
5. Узел ввода по п.1, в котором изоляционная втулка включает внутренние стенки, ограничивающие отверстие для проводника, и
узел ввода дополнительно содержит третью полосу из полупроводниковой глазури на внутренних стенках.
6. Узел ввода по п.5, в котором третья полоса из полупроводниковой глазури проходит от первого конца изоляционной втулки до второго конца изоляционной втулки.
7. Узел ввода по п.5, в котором третья полоса из полупроводниковой глазури имеет удельное сопротивление меньше, чем удельное сопротивление первой полосы полупроводниковой глазури.
8. Узел ввода по п.7, в котором первая полоса из полупроводниковой глазури имеет удельное поверхностное сопротивление между 108 и 109 Ом/100 кв. футов (107-108 Ом/м2), а третья полоса из полупроводниковой глазури имеет удельное поверхностное сопротивление между 105 и 107 Ом/100 кв. футов (104-106 Ом/м2).
9. Узел ввода по п.1, дополнительно содержащий электропроводный клей, имеющий удельное поверхностное сопротивление в интервале 1-10х10-3 Ом/100 кв. футов (1-10х10-4 Ом/м2), соединяющий фланец с первой полосой из полупроводниковой глазури.
10. Узел ввода по п.1, дополнительно содержащий неполупроводниковую глазурованную часть между первой полосой из полупроводниковой глазури и первым концом изоляционной втулки.
11. Узел ввода по п.10, дополнительно содержащий кольцевые ребра, расположенные в неполупроводниковой глазурованной части.
12. Узел ввода по п.1, дополнительно содержащий высокотермоизолирующий стеклоэпоксидный материал, имеющий класс 155 по тепловой классификации, между фланцем и изоляционной втулкой.
13. Система высоковольтного ввода, содержащая:
ввод, имеющий изоляционную втулку, окружающую высоковольтный медный проводник, и немагнитный фланец из нержавеющей стали на внешней поверхности изоляционной втулки для монтажа ввода на конструкции, причем внешняя поверхность изоляционной втулки имеет по меньшей мере одну полосу из полупроводниковой глазури, удаленную от конца изоляционной втулки; и
трансформатор тока, удаленный от ввода, для контроля тока проводника, при этом проводник выполнен с возможностью проведения приблизительно 25000 ампер.
14. Система высоковольтного ввода по п.13, дополнительно содержащая полосу из неполупроводниковой глазури, расположенную между по меньшей мере одной полосой из полупроводниковой глазури и концом изоляционной втулки.
15. Система высоковольтного ввода по п.14, в которой длина по меньшей мере одной полосы из полупроводниковой глазури проходит над концом трансформатора тока относительно конца ввода.
16. Узел высоковольтного ввода, содержащий:
изоляционную втулку, предназначенную для того, чтобы окружать проводник;
по меньшей мере одну полосу из полупроводниковой глазури на поверхности изоляционной втулки, и
неполупроводниковую глазурь на части поверхности изоляционной втулки, которая не включает по меньшей мере одну полосу полупроводниковой глазури.
17. Узел высоковольтного ввода по п.16, в котором по меньшей мере одна полоса из полупроводящей глазури включает первую полосу полупроводящей глазури, расположенную на внешней поверхности изоляционной втулки.
18. Узел высоковольтного ввода по п.17, дополнительно содержащий фланец, окружающий внешнюю поверхность изоляционной втулки,
при этом по меньшей мере одна полоса из полупроводниковой глазури дополнительно включает вторую полосу из полупроводниковой глазури на противоположной стороне фланца от первой полосы из полупроводниковой глазури.
19. Узел высоковольтного ввода по п.18, в котором изоляционная втулка включает отверстие, ограниченное внутренними стенками, проходящее между двумя противоположными концами изоляционной втулки, для приема проводника, и
по меньшей мере одна полоса из полупроводниковой глазури дополнительно включает третью полосу из полупроводниковой глазури на внутренних стенках отверстия.
20. Узел высоковольтного ввода по п.19, в котором третья полоса из полупроводниковой глазури имеет удельное сопротивление, отличающееся от удельного сопротивления первой полосы полупроводниковой глазури.
RU2013102630A 2012-01-23 2013-01-22 Узел высоковольтного ввода RU2608182C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/355,911 2012-01-23
US13/355,911 US8704097B2 (en) 2012-01-23 2012-01-23 High voltage bushing assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013102630A RU2013102630A (ru) 2014-07-27
RU2608182C2 true RU2608182C2 (ru) 2017-01-17

Family

ID=47664143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013102630A RU2608182C2 (ru) 2012-01-23 2013-01-22 Узел высоковольтного ввода

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8704097B2 (ru)
EP (1) EP2618341A3 (ru)
KR (1) KR101735870B1 (ru)
RU (1) RU2608182C2 (ru)

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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1014624A (en) * 1963-12-12 1965-12-31 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to electrical insulators
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
GB2289803A (en) * 1994-05-06 1995-11-29 Whipp & Bourne Ltd Outdoor insulating bushing
US20050199418A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Abb Research Ltd. High voltage bushing with field control material

Family Cites Families (26)

* 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
US3791859A (en) * 1972-02-04 1974-02-12 Westinghouse Electric Corp Stress grading coatings for 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
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
US6340497B2 (en) 1997-07-02 2002-01-22 The Regents Of The University Of California 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
US6515232B2 (en) * 2000-12-15 2003-02-04 Mechanical Dynamics & Analysis, Llc. High voltage bushing and method of assembling same
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
EP1622173A1 (en) 2004-07-28 2006-02-01 Abb Research Ltd. High-voltage bushing
WO2010014530A1 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 Agt Services, Inc. High voltage bushing and flange with interior seal
US8492656B2 (en) * 2010-09-07 2013-07-23 General Electric Company High voltage bushing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1014624A (en) * 1963-12-12 1965-12-31 Central Electr Generat Board Improvements in or relating to electrical insulators
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
GB2289803A (en) * 1994-05-06 1995-11-29 Whipp & Bourne Ltd Outdoor insulating bushing
US20050199418A1 (en) * 2004-03-15 2005-09-15 Abb Research Ltd. High voltage bushing with field control material

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130086179A (ko) 2013-07-31
EP2618341A3 (en) 2015-04-29
US20130186683A1 (en) 2013-07-25
KR101735870B1 (ko) 2017-05-15
RU2013102630A (ru) 2014-07-27
US8704097B2 (en) 2014-04-22
EP2618341A2 (en) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2608182C2 (ru) Узел высоковольтного ввода
Li et al. Electrical-thermal failure of metal–oxide arrester by successive impulses
US8331074B2 (en) Grading devices for a high voltage apparatus
EP2626869B1 (en) Corona resistant high voltage bushing assembly
JP2017516276A (ja) センサ付き電気ジャンパ
CN103366872B (zh) 一种圆形屏蔽绝缘母线
RU2503106C2 (ru) Устройство для снижения опасности пробоя диэлектрика в высоковольтных устройствах, высоковольтный стенной проходной изолятор, содержащий такое устройство, и способ изготовления такого устройства
Nzenwa et al. Analysis of insulators for distribution and transmission networks
M'hamdi et al. Potential and electric field distributions on HV insulators string used in the 400 kV novel transmission line in Algeria
US11056873B2 (en) Cable termination system, termination assembly and method for installing such a termination assembly
JP6415848B2 (ja) 変換器用変圧器
BR112020024709A2 (pt) Conjuntos de bobinas blindadas e métodos para transformadores do tipo seco
WO2016066187A1 (en) Power converter assembly with insulating material-covered electrodes
Patil et al. Design and optimization of inter-coil insulation system of a Cast resin transformer using FEM
US11476614B2 (en) Cable termination system, termination assembly and method for installing such a termination assembly
US11783987B2 (en) Transformer and power module including the same
Koo et al. Design of the polymer insulator between HVDC converter valve modules
Duchesne et al. Contribution to the stress grading in integrated power modules
Patil et al. Analysis of layer insulation of cast resin transformer using FEM technique
Metz et al. Benefit of Nonlinear Resistive Field Grading Materials on Medium Voltage Bushing by Finite Element Modeling (Flux 2D) vs Experimental Partial Discharge Measurements
Varanasi et al. Mitigation of Electrical Stresses on Outdoor Polymeric Insulator Using Nano-Zinc Oxide Coating: Simulation and Experimental Validation
Huang et al. Influence of Insulation Material Parameters of Large Hydro-generator on Electric Field Distribution and Potential Distribution at the End of Stator Bar
Schweickart et al. Insulation and dielectric breakdown design considerations in sub-atmospheric environments
CN117077360A (zh) 基于多场耦合模型的复合绝缘子电热力计算方法
CN112505364A (zh) 试验用避雷器绝缘固定支架及避雷器电气试验装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180123