SE513300C2

SE513300C2 - Gas or air insulated electric device including a low dielectric constant carrier for a conductor

Info

Publication number: SE513300C2
Application number: SE9703647A
Authority: SE
Inventors: Udo Fromm; Anna Kron; Mats Leijon; Rongsheng Liu; Li Ming; Thorsten Schuette; Lars Walfridsson; Dan Windmar
Original assignee: Abb Ab
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 2000-08-21
Also published as: DE19882718T1; JP2001519584A; AU8896298A; WO1999018582A1; SE9703647D0; SE9703647L

Abstract

A gas or air insulated electric device with a conductor (1) held spaced apart from a neighbouring conductive body (5), such as a structural element or an enclosure, by a support member (3) and surrounded by a gaseous insulating medium. The conductor (1) is at least partly covered by an electrically insulating coating (2). The support member (3) comprises an electrically insulating porous material with a solids' content of 30 % by volume or less and a relative dielectric constant of 1.5 or less.

Description

513 300 2 hållandena är olämpliga, avsevärt sänka den spänning vid vilken partiell ur- laddning börjar och genombrott initieras, genombrottsspänningen. Det har därför visats vara av särskild vikt att beakta två avgörande aspekter: - Utformningen av trippelpunkten, dvs. den punkt där ledaren, ísola- tionsgasen och bärorganet alla är i kontakt med varandra; vid ett bär- organ med en relativ dielektricitetskonstant som är högre än den isole- rande gasens eller luftens relativa dielektricitetskonstant såsom nor- malt är fallet, förstärker en olämpligt utformad trippelpunkt de elekt- riska fältkrafterna; - Bärorganets yttillstånd, dvs. dess topologi och ytenergi; fuktiga eller andra elektriskt ledande beläggningar på ytan eller ytdefekter förstärker också de elektriska fältkrafterna och kan under ogynnsamma förhållan- den leda till begynnande partiell urladdning utmed ytan och slutligen dielektriskt genombrott. 513 300 2 conditions are inappropriate, significantly lowering the voltage at which partial discharge begins and breakthrough is initiated, the breakdown voltage. It has therefore been shown to be of particular importance to consider two crucial aspects: - The design of the triple point, ie. the point where the conductor, the insulating gas and the support member are all in contact with each other; in the case of a support member with a relative dielectric constant which is higher than the relative dielectric constant of the insulating gas or air as is normally the case, an inappropriately designed triple point amplifies the electric field forces; - The surface condition of the support member, ie. its topology and surface energy; Moist or other electrically conductive coatings on the surface or surface defects also amplify the electric field forces and can, under adverse conditions, lead to incipient partial discharge along the surface and finally dielectric breakthrough.

Vid en diskussion av den elektriska hållfastheten hos ett isolationssystem eller individuella komponenter i en isolator behöver vissa använda uttryck definieras: Med ” enombrottss ännin menasidenna ansöknin den s ännin över P g isolatorn vid vilken denna förlorar sin elektriskt ledande funktion; Med ”tändspänning för partiell urladdning” menas i denna ansökning den spänning över isolationen för vilken ett partiellt genombrott sker eller mer precist börjar i en del av isolationssystemet, varvid delen kan vara en hel komponent eller en del av en komponent i isolationssystemet.In a discussion of the electrical strength of an insulation system or individual components of an insulator, certain terms used need to be defined: "Breakthrough means the application of the P g insulator at which it loses its electrically conductive function; "Ignition voltage for partial discharge" in this application means the voltage across the insulation for which a partial breakthrough occurs or more precisely begins in a part of the insulation system, whereby the part may be a whole component or a part of a component in the insulation system.

I syfte att möjliggöra kompaktare konstruktioner av både öppna och slutna gas- eller luftisolerade elektriska anordningar föreslår den äldre, ännu ej publicerade svenska patentansökningen SE-9703113-2 att ledaren åtmins- tone delvis överdras eller beläggs med ett elektriskt isolerande skikt. Det iso- 513 300 3 lerande skiktet skall uppvisa tillräcklig dielektrisk hållfasthet och i kombina- tion med det gasformiga grundisoleringsmediet ge tillräcklig isolation för det givna avståndet och den givna spänningsskillnaden, som för ett givet materi- al bestäms av skikttjockleken. Det elektriskt isolerande överdraget på leda- ren skall ha tillräcklig tjocklek för att motstå elektrisk punktering (genom- brott) vid en spänning på upp till 30% av den mellan ledaren och en annan elektriskt ledande del eller mellan två ledare lagda genombrottsspänningen, företrädesvis en tjocklek tillräcklig för att motstå elektrisk punktering vid en spänning upp till 50% av den mellan ledaren och en annan elektriskt ledan- de del eller mellan två ledare lagda genombrottsspänningen. För en elektrisk anordning enligt den ovannämnda patentansökningen är den viktiga trippel- punkten den punkt där ledaröverdraget, isolationsgasen och bärorganet alla är i kontakt med varandra. Den ovannämnda patentansökningen föreslår vi- dare att medel anordnas för att förhindra fortplantning av krypurladdningar längs en överdragen eller täckt ledare medelst en spärr anordnad att öka krypsträckan, exempelvis i form av ett eller ﬂera skivformiga utskott. Spär- ren kompletteras med en fältutjämnande avslutning, så att initiering och fortplantning av en eventuell krypurladdning undviks med en kombination av spärreffekt och utjämning av det elektriska fältet. Det är emellertid också ytterst viktigt att eventuella krypurladdningar ej tillåts att gå över till ett bär- organ. Den möjlighet att använda kompaktare konstruktioner som erhålls med det isolerande överdraget på en täckt ledare eller elektrod höjer kraven på tändspänningen för partiell urladdning för ett eventuellt använt distans- organ eller annat bärorgan. Vid enwkonventionell gas- eller luftisolerad elekt- risk anordning kan ett distansorgan med en tändspänning för partiell ur- laddning liggande under gasens genombrottsspänning användas, men vid en anordning där en del av isolationen tillhandahålls av ett isolerat överdrag på en täckt ledare kan arbetsspänningen ökas till närheten av gasens genom- brottsspänning. Ett eventuellt använt distansorgan måste alltså ha en tänd- spänning för partiell urladdning nära den använda gasens genombrottsspän- ning för att säkerställa att anordningen är väsentligen fri från partiell ur- laddning och därav orsakat dielektriskt genombrott. 513 300 4 Som inses av det föregående bör stor omsorg sålunda ägnas åt att säkerstäl- la att ett distansorgan eller annat bärorgan är omsorgsfullt utformat och att dess yta är underkastad en behandling som minskar risken för begynnande partiell urladdning och dielektriskt genombrott. Detta innebär dels att vid distansorgan eller bärorgan i elektriska anordningar utförda i enlighet med konventionell teknik bör ett material med låg relativ dielektrisk konstant väljas och dels att distansorganet eller bärorganet bör innefatta en speciellt utformad trippelpunkt och en omsorgsfullt behandlad yta. Detta gäller i allt väsentligt även för elektriska anordningar med överdragna eller täckta leda- re. Om emellertid distansorganet kunde utföras av ett material vars dielektri- citetskonstant är låg, nära den isolerande gasens eller luftens relativa di- elektricitetskonstant, dvs. l, skulle endast ledar- eller elektrodutformningen och gasens isolationshållfasthet bestämma isolationssystemets dielektriska hållfasthet. Trippelpunktens och yttillståndens inverkan och betydelse skulle minskas avsevärt. Det är känt, exempelvis från en presentationsframställ- ning lämnad den 27 augusti 1997 vid The 10th International Symposium on High Voltage Engineering, augusti 25-29, 1997, Montreal, Kanada, med ti- teln ”Behavior of Surface Discharges Along a Polymer Foam Insulator in Air”, U. Fromm, Li Ming, M Leijon och D Windmar, att elektriskt isolerande kom- ponenter med låg relativ dielektricitetskonstant kan åstadkommas genom seriekoppling av fastmaterialvolymer och gasvolymer. Det exempel som läm- nas i presentationen är ett distansorgan ort av polymert termoplastiskt cellmaterial med låg halt av fast material, nämligen en halt av fast material på mindre än 5 volym%, utgörande ett distansorgan för vilket en relativ di- elektricitetskonstant på 1,1 uppmättes. Materialet uppvisade en struktur av slutna gasfyllda, väsentligen sfäriska hålrum med en medeldiameter på ca 50 pm och en densitet på 0,05 g/cm3, motsvarande en gasvolym på över 95 volym%.In order to enable more compact constructions of both open and closed gas or air-insulated electrical devices, the older, as yet unpublished Swedish patent application SE-9703113-2 proposes that the conductor be at least partially overlaid or coated with an electrically insulating layer. The insulating layer must have sufficient dielectric strength and in combination with the gaseous basic insulation medium provide sufficient insulation for the given distance and the given voltage difference, which for a given material is determined by the layer thickness. The electrically insulating cover on the conductor must be of sufficient thickness to withstand electrical puncture (breakthrough) at a voltage of up to 30% of the breakdown voltage laid between the conductor and another electrically conductive part or between two conductors, preferably a thickness sufficient to resist electrical puncture at a voltage of up to 50% of the breakdown voltage applied between the conductor and another electrically conductive part or between two conductors. For an electrical device according to the above-mentioned patent application, the important triple point is the point where the conductor cover, the insulating gas and the support member are all in contact with each other. The above-mentioned patent application further proposes that means be provided for preventing propagation of creep charges along a coated or covered conductor by means of a barrier arranged to increase the creep distance, for example in the form of one or ﬂ your disk-shaped projections. The barrier is supplemented with a field-equalizing termination, so that initiation and propagation of a possible creep charge is avoided with a combination of blocking effect and equalization of the electric field. However, it is also extremely important that any creep charges are not allowed to transfer to a support member. The possibility of using more compact constructions obtained with the insulating cover on a covered conductor or electrode raises the requirements for the ignition voltage for partial discharge for any spacer or other support means used. In a conventional gas or air insulated electrical device, a spacer with an ignition voltage for partial discharge below the breakthrough voltage of the gas can be used, but in a device where part of the insulation is provided by an insulated cover on a covered conductor, the operating voltage can be increased to near of the breakthrough voltage of the gas. Any spacer used must therefore have an ignition voltage for partial discharge close to the breakthrough voltage of the gas used to ensure that the device is substantially free of partial discharge and consequently caused dielectric breakdown. 513 300 4 As will be appreciated from the foregoing, great care should thus be taken to ensure that a spacer or other support member is carefully designed and that its surface is subjected to a treatment which reduces the risk of incipient partial discharge and dielectric breakthrough. This means partly that in the case of spacers or support means in electrical devices made in accordance with conventional technology, a material with a low relative dielectric constant should be chosen and partly that the spacer or support means should comprise a specially designed triple point and a carefully treated surface. This essentially also applies to electrical devices with coated or covered conductors. However, if the spacer could be made of a material whose dielectric constant is low, close to the relative dielectric constant of the insulating gas or air, i.e. 1, only the conductor or electrode design and the insulation strength of the gas would determine the dielectric strength of the insulation system. The impact and significance of the triple point and surface conditions would be significantly reduced. It is known, for example, from a presentation presented on August 27, 1997 at The 10th International Symposium on High Voltage Engineering, August 25-29, 1997, Montreal, Canada, entitled “Behavior of Surface Discharges Along a Polymer Foam Insulator in Air ”, U. Fromm, Li Ming, M Leijon and D Windmar, that electrically insulating components with a low relative dielectric constant can be achieved by series connection of solid material volumes and gas volumes. The example given in the presentation is a spacer made of polymeric thermoplastic cell material with a low solids content, namely a solids content of less than 5% by volume, constituting a spacer for which a relative dielectric constant of 1.1 was measured. The material had a structure of closed gas-filled, substantially spherical cavities with an average diameter of about 50 μm and a density of 0.05 g / cm 3, corresponding to a gas volume of over 95% by volume.

Uppﬁnningens ändamål Det främsta ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att anvisa en kompakt elektrisk anordning som har god förmåga att motstå partiell ur- 513 300 5 laddning och därav orsakat dielektriskt genombrott. Den elektriska högspän- ningsanordningen bör vara avsedd för användning i högspänningstillämp- ningar eller i en tillämpning där åtminstone en ledare arbetar vid hög spän- ning och en avsevärd del av den elektriska ledarisolationen bör tillhandahål- las av ett gasformigt isolationsmedium.OBJECT OF THE INVENTION The main object of the present invention is therefore to provide a compact electrical device which has a good ability to withstand partial discharge and consequently caused dielectric breakthrough. The high voltage electrical device should be intended for use in high voltage applications or in an application where at least one conductor operates at high voltage and a substantial portion of the electrical conductor insulation should be provided by a gaseous insulation medium.

Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att anvisa en kompakt elektrisk högspånningsanordning med ett bärorgan som är anordnat att hålla en vid högspänning arbetande ledare och uppvisar låg relativ dielektricitetskons- tant och tillräcklig mekanisk integritet.A further object of the invention is to provide a compact high voltage electrical device with a support member which is arranged to hold a conductor operating at high voltage and exhibits low relative dielectric constant and sufficient mechanical integrity.

Det är även ett ändamål med uppfinningen att anvisa ett lämpligt bärorgan för en kompakt, gas- eller luftisolerad elektrisk högspänningsanordning med en ledare som är åtminstone delvis täckt av ett elektriskt isolerande över- drag. Ett ändamål med uppfinningen är även att anvisa ett sätt att tillverka ett sådant bärorgan.It is also an object of the invention to provide a suitable support means for a compact, gas- or air-insulated high-voltage electrical device with a conductor which is at least partially covered by an electrically insulating cover. An object of the invention is also to provide a method of manufacturing such a support member.

Sammanfattning av uppfinningen För åstadkommande av en elektrisk högspänningsanordning med minst en ledare, minst ett elektriskt isolerande bärorgan anordnat att hålla ledaren skild från en annan ledare eller elektriskt ledande komponent ingående i den elektriska anordningen, såsom en kapsling eller ett konstruktionselement, och ett ledaren omgivande gasformigt isolationsmedium anvisar föreliggande uppfinning en anordning enligt ingressen till patentkrav 1, vilken känneteck- nas av de särdrag som är angivna i detta patentkravs kännetecknande del.Summary of the Invention To provide a high voltage electrical device with at least one conductor, at least one electrically insulating support means arranged to keep the conductor separate from another conductor or electrically conductive component included in the electrical device, such as a housing or structural member, and a conductor surrounding gaseous insulation medium, the present invention provides a device according to the preamble of claim 1, which is characterized by the features stated in the characterizing part of this claim.

Därvid är ledaren åtminstone delvis täckt av ett elektriskt isolerande över- drag och innefattar bärorganet en porös polymerisolation med en halt av fast material på 30 volym% eller lägre. Härigenom kommer bärorganet att ha en inre struktur och ytstruktur sådana, att bärorganet har en relativ dielektrici- tetskonstant på 1,5 eller mindre. Företrädesvis är bärorganet anordnat i kontakt med ledaren vid en del av ledaren där denna, som kan vara en mas- 513 300 siv kropp eller utgöras av ett ﬂertal strängar, är täckt av det elektriskt isole- rande överdraget.In this case, the conductor is at least partially covered by an electrically insulating coating and the support member comprises a porous polymer insulation with a solids content of 30% by volume or less. As a result, the support member will have an internal structure and surface structure such that the support member has a relative dielectric constant of 1.5 or less. Preferably, the support means is arranged in contact with the conductor at a part of the conductor where this, which may be a solid body or consist of a number of strands, is covered by the electrically insulating cover.

Vid en utföringsform som är särskilt lämpad för en gasisolerad elektrisk an- ordning med en sluten kapsling fylld med gas med hög dielektrisk hållfast- het, såsom SFö, är bärorganets porer öppna. För andra gaser med lägre di- elektrisk hållfasthet och särskilt vid en öppen luftisolerad anordning an- vänds dock företrädesvis bärorgan med slutna porer. Oberoende av om porerna är öppna eller slutna har de företrädesvis en genomsnittlig ekviva- lent diameter på 250 um eller mindre.In an embodiment which is particularly suitable for a gas-insulated electrical device with a closed enclosure filled with gas with high dielectric strength, such as SFö, the pores of the support member are open. However, for other gases with lower dielectric strength and especially with an open air-insulated device, support members with closed pores are preferably used. Regardless of whether the pores are open or closed, they preferably have an average equivalent diameter of 250 μm or less.

Det isolerande överdraget eller skiktet har i en föredragen utföringsform till- räcklig dielektrisk hållfasthet för att i kombination med det gasformiga gas- isolationsmediet utgöra en isolation som är tillräcklig för det givna avståndet och den givna spänningsskillnaden. För ett givet material bestäms denna elektriska hållfasthet av skikttjockleken. Vid denna utföringsform av uppfin- ningen skall sålunda det elektriskt isolerande överdraget på ledaren ha till- räcklig tjocklek för att motstå elektrisk punktering vid en spänning upp till 30% av den mellan ledaren och en annan elektriskt ledande del eller mellan två ledare lagda genombrottsspänningen, företrädesvis en tjocklek tillräcklig för att motstå elektrisk punktering vid en spänning upp till 50% av den mel- lan ledaren och en annan elektriskt ledande del eller två ledare lagda genom- brottsspänningen. Detta uppnås med polymera överdragsmaterial med låg dielektrisk permittivitet, såsom silikongummi, när det elektriskt isolerande överdraget på ledaren har en tjocklek på minst 5% av ledarens radie eller en tjocklek på minst 1 mm, företrädesvis 3 mm, vid en konventionell ledare eller ledande skena i en högspänningsanläggning.The insulating coating or layer in a preferred embodiment has sufficient dielectric strength to, in combination with the gaseous gaseous insulating medium, constitute an insulation which is sufficient for the given distance and the given voltage difference. For a given material, this electrical strength is determined by the layer thickness. Thus, in this embodiment of the invention, the electrically insulating coating on the conductor shall be of sufficient thickness to withstand electrical puncture at a voltage up to 30% of the breakdown voltage applied between the conductor and another electrically conductive part or between two conductors, preferably a thickness sufficient to withstand electrical puncture at a voltage up to 50% of the breakdown voltage applied between the conductor and another electrically conductive part or two conductors. This is achieved with polymeric coating materials with low dielectric permittivity, such as silicone rubber, when the electrically insulating coating on the conductor has a thickness of at least 5% of the radius of the conductor or a thickness of at least 1 mm, preferably 3 mm, in a conventional conductor or conductive rail in a high voltage plant.

Vidareutvecklingar av uppfinningen har de kännetecken som är angivna i de övriga patentkraven och exempliﬁeras med utföringsformer i det följande.Further developments of the invention have the features stated in the other claims and are exemplified by embodiments in the following.

'Ill 513 300 7 Vid en utföringsform av den elektriska anordningen enligt uppfinningen in- nefattar bärorganet en porös elektrisk polymerisolatíon med porer som har en genomsnittlig ekvivalent diameter pä 100 pm eller mindre och en halt av fast material på 20 volym% eller lägre. Detta ger en inre struktur och en yt- struktur sådana att bärorganets relativa dielektricitetskonstant är 1,3 eller lägre .In one embodiment of the electrical device according to the invention, the support means comprises a porous electrical polymer insulation with pores having an average equivalent diameter of 100 μm or less and a solids content of 20% by volume or less. This gives an internal structure and a surface structure such that the relative dielectric constant of the support member is 1.3 or lower.

Företrädesvis skall bärorganets relativa dielektricitetskontant närma sig det gasformiga isolationsmediets relativa dielektricitetskonstant, dvs. 1. För uppnående av en relativ dielektricitetskontant på ca 1,1, dvs. från 1,05-1,15, innefattar bärorganet åtminstone i alla delar som är i kontakt med det gas- formiga isolationsmediet en porös polymerisolatíon med en genomsnittlig ckvivalent cellpordiameter på 100 pm eller mindre, företrädesvis en pordia- meter på ca 50 pm, dvs. från 25 till 75 pm, och en halt av fast material på 20 volym% eller lägre, företrädesvis ca 5 volym%, dvs. från 3 till 10 volym%.Preferably, the relative dielectric constant of the carrier means should approach the relative dielectric constant of the gaseous insulating medium, i.e. 1. To achieve a relative dielectric cash of about 1.1, ie. from 1.05-1.15, the support means comprises at least in all parts which are in contact with the gaseous insulating medium a porous polymer insulation with an average equivalent cell pore diameter of 100 μm or less, preferably a pore diameter of about 50 μm, i.e. . from 25 to 75 μm, and a solids content of 20% by volume or less, preferably about 5% by volume, i.e. from 3 to 10% by volume.

För säkerställande av bärorganets mekaniska integritet, speciellt när halten av fast material minskas, innefattar vissa utföringsformer av uppfinningen en mekanisk förstärkning anordnad inuti bärorganet så, att i huvudsak ing- en del av förstärkningen är i kontakt med det gasformiga elektriska isola- tionsmediet, dvs. en mekanisk förstärkning som omges av och väsentligen täcks av den porösa polymerisolationen. Bärorganet behöver tillräcklig me- kanisk integritet för att motstå alla tryck-, böj- och dragkrafter för vilka det utsätts; bärorganet upptar all belastning härrörande från ledarens tyngd och eventuella attraktions- eller repulsionskrafter som orsakas av att hög ström går genom ledaren eller en intilliggande ledare. Den mekaniska förstärkning-e en kan åstadkommas med olikg lösningar: - En eller flera fasta kroppar som är anordnade som bärande, lastuppta- gande struktur inuti bärorganet och omges och väsentligen täcks av poly- merisolationen; 513 300 8 - En öppen, styv cellstruktur där den öppna porositeten är åtminstone delvis impregnerad med den porösa polymerisolationen och omgiven och väsentligen täckt av den senare; - Armeringsﬁbrer spridda i en matris bildad av den porösa polymerisola- tionen, varvid den ﬁberarmerade porösa kroppen är omgiven och väsentligen täckt av ett från armeringsñber väsentligen fritt skikt av den porösa polymer- isolationen. Även om varje kropp, struktur eller ﬁber som används kommer att vara väsentligen täckt av ett skikt av den porösa polymerisolationen, är endast elektriskt isolerande material lämpliga att använda, och ett annat kriterium för val av armering utgörs av bärorganets mekaniska egenskaper.To ensure the mechanical integrity of the support member, especially when the solids content is reduced, certain embodiments of the invention comprise a mechanical reinforcement arranged inside the support member so that substantially no part of the reinforcement is in contact with the gaseous electrical insulation medium, i.e. a mechanical reinforcement surrounded by and substantially covered by the porous polymer insulation. The support member needs sufficient mechanical integrity to withstand all compressive, bending and tensile forces to which it is subjected; the support member absorbs all loads arising from the weight of the conductor and any attractive or repulsive forces caused by a high current flowing through the conductor or an adjacent conductor. The mechanical reinforcement can be provided with different solutions: - One or more solid bodies which are arranged as a load-bearing, load-bearing structure inside the support member and are surrounded and substantially covered by the polymer insulation; 513 300 8 - An open, rigid cell structure in which the open porosity is at least partially impregnated with the porous polymer insulation and surrounded and substantially covered by the latter; - Reinforcing fibers spread in a matrix formed by the porous polymer insulation, the reinforced porous body being surrounded and substantially covered by a layer of the porous polymer insulation substantially free of reinforcement fibers. Although each body, structure or structure used will be substantially covered by a layer of the porous polymer insulation, only electrically insulating materials are suitable for use, and another criterion for choosing reinforcement is the mechanical properties of the support member.

Naturligtvis bör också eventuell interaktion mellan armeringen och ett even- tuellt elektriskt eller elektromagnetiskt fält alstrat vid ledaren tas i beaktan- de vid utformning av det armerade bärorganet. Lämpliga material för en fast kropp anordnad inuti ett bärorgan är elektriskt isolerande polymermaterial, såsom en polyoleﬁn, en polyamid, ett fenolharts eller liknande, eller en elekt- riskt isolerande keram, såsom porslin, en oxid, ett silikat, glas eller liknan- de. De öppna nätliknande strukturerna och armeringsﬁbrerna kan innefatta elektriskt isolerande material, såsom fibrer, trådar eller nät gjorda av glas, polymermaterial, exempelvis polyamidbaserade material, polyoleﬁn eller lik- nande.Of course, any interaction between the reinforcement and any electric or electromagnetic field generated by the conductor should also be taken into account when designing the reinforced support member. Suitable materials for a solid body arranged inside a support member are electrically insulating polymeric material, such as a polyolene, a polyamide, a phenolic resin or the like, or an electrically insulating ceramic, such as porcelain, an oxide, a silicate, glass or the like. The open mesh-like structures and reinforcement members may comprise electrically insulating materials, such as fibers, wires or meshes made of glass, polymeric materials, for example polyamide-based materials, polyolene or the like.

I en utföringsform innefattar bärorganet åtminstone vid eventuella ytor expo- nerade för den gasformiga isolationen en porös polymer cellstruktur fram- ställd av gasfyllda polymersfärer med en diameter från några få pm till några hundratals pm, så kallade mikrosfärer. I en föredragen utföringsform fram- ställdes det polymera cellmaterialet av en blandning av expanderade mikro- sfärer med en diameter på ca 50 pm och oexpanderade mikrosfärer på ca 15 pm utan några ytterligare bindemedels- eller hartstillsatser. Blandningen av expanderade och oexpanderade mikrosfärer expanderades under sådana betingelser att en väsentligen styv porös kropp med cellstruktur av med var- andra förbundna mikrosfärer erhölls. Den erhållna kroppen hade en genom- snittlig ekvivalent pordiameter på ca 50 pm, en densitet på ca 0,05 g/cm3, en gashalt på ca 95 volym% och en relativ dielektricitetskontant på ca 1,1, 513 300 9 Lämpliga mikrosfårer har visat sig vara butanfyllda polyvinylidenkloridsfä- rer, men givetvis kan andra mikrosfärer orda av elektriskt isolerande ter- moplast och fyllda med en lämplig gas användas.In one embodiment, the support means comprises, at least at any surfaces exposed to the gaseous insulation, a porous polymer cell structure made of gas-filled polymer spheres with a diameter from a few μm to a few hundred μm, so-called microspheres. In a preferred embodiment, the polymeric cell material was prepared from a mixture of expanded microspheres with a diameter of about 50 microns and unexpanded microspheres of about 15 microns without any additional binder or resin additives. The mixture of expanded and unexpanded microspheres was expanded under such conditions that a substantially rigid porous body with cell structure of interconnected microspheres was obtained. The obtained body had an average equivalent pore diameter of about 50 μm, a density of about 0.05 g / cm 3, a gas content of about 95% by volume and a relative dielectric cash of about 1.1, 513 300 9 Suitable microspheres have shown may be butane-filled polyvinylidene chloride spheres, but of course other microspheres made of electrically insulating thermoplastic and filled with a suitable gas can be used.

Det elektriskt isolerande överdraget, som täcker åtminstone en del av leda- ren, är i en utföringsforrn kompletterat med medel som förhindrar fortplant- ning av krypurladdningar, streamers, utmed en belagd eller överdragen le- dare och särskilt för förhindrande av övergång av strearners till ett bärorgan. Överdraget är företrädesvis kompletterat med en spärr anordnat att utöka krypsträckan, exempelvis en spärr i form av ett eller ﬂera skivformiga ut- skott på båda sidor om ett bärorgan. Spärren är i en föredragen utförings- form kompletterad med en avslutning som utjåmnar det elektriska fältet, så att fortplantning av en eventuell krypurladdning från den belagda ledaren till bärorganet undviks genom en kombination av spärrverkan och utjämning av det elektriska fältet.The electrically insulating cover, which covers at least a part of the conductor, is in one embodiment supplemented with means which prevent the propagation of creep charges, streamers, along a coated or coated conductor and in particular for preventing the transition of strearers to a support means. The cover is preferably supplemented with a catch arranged to extend the crawl distance, for example a catch in the form of one or more of the disc-shaped projections on both sides of a support member. In a preferred embodiment, the barrier is supplemented with a termination which equalizes the electric field, so that propagation of a possible creep charge from the coated conductor to the support member is avoided by a combination of blocking action and equalization of the electric field.

I en föredragen utföringsfonn innefattar det elektriskt isolerande överdraget förutom det elektriskt isolerande basskiktet minst ett inre halvledarskikt an- ordnat som en skärm för att väsentligen eliminera alla elektriska fältkon- centrationer vid eller intill ytdefekter eller andra ojämnheter på ledarytan.In a preferred embodiment, the electrically insulating coating comprises, in addition to the electrically insulating base layer, at least one inner semiconductor layer arranged as a screen for substantially eliminating all electric field concentrations at or adjacent to surface defects or other irregularities on the conductor surface.

Den halvledande skärmen är formad runt ledaren, företrädesvis som ett skikt inuti överdraget.The semiconductor screen is formed around the conductor, preferably as a layer inside the cover.

Kort beskrivning av ritningarna Uppﬁnningen beskrivs mer detaljerat i det följande med hänvisning till några föredragna utföringsformer av uppfinningen och till ritningarna.Brief Description of the Drawings The invention is described in more detail in the following with reference to some preferred embodiments of the invention and to the drawings.

Fig. 1 är en enkel schematisk bild av en elektrisk anordning enligt en utfö- ringsform av uppfinningen, vilken innefattar en överdragen ledare och ett bärorgan; 513 300 10 Fig. 2 är en enkel schematisk bild av en elektrisk anordning enligt en annan utföringsforrn av uppﬁnningen med ett förstärkt bärorgan; Fig. 3 är en enkel schematisk bild av en elektrisk anordning enligt ytterligare en utföringsforrn av uppfinningen, vilken innefattar ett bärorgan med en mo- difierad inre bärstruktur; Fig. 4 är en enkel schematisk bild i sidvy av en elektrisk anordning enligt en utföringsform av uppfinningen, vilken innefattar en överdragen ledare och två bärorgan; F ig. 5 är en enkel schematisk bild av en elektrisk anordning enligt en utfö- ringsform av uppfinningen, vilken innefattar en överdragen ledare, tre bär- organ och en kapsling; och Fig. 6 är en enkel schematisk bild av en elektrisk anordning enligt en utfö- ringsform av uppfinningen, vilken innefattar ett trefasarrangemang av ledare och distansorgan.Fig. 1 is a simple schematic view of an electrical device according to an embodiment of the invention, which comprises a coated conductor and a support member; Fig. 2 is a simple schematic view of an electrical device according to another embodiment of the invention with a reinforced support member; Fig. 3 is a simple schematic view of an electrical device according to a further embodiment of the invention, which comprises a support member with a modified internal support structure; Fig. 4 is a simple schematic side view of an electrical device according to an embodiment of the invention, which comprises a coated conductor and two support members; F ig. 5 is a simple schematic view of an electrical device according to an embodiment of the invention, which comprises a coated conductor, three support members and a housing; and Fig. 6 is a simple schematic view of an electrical device according to an embodiment of the invention, which comprises a three-phase arrangement of conductors and spacers.

Beskrivning av föredragna utföringsformer, exempel En kompakt elektrisk högspänningsanordning enligt uppfinningen sådan den visas i ﬁg. 1 innefattar en ledare l överdragen med en elektrisk isolation 2 och ett elektriskt isolerande bärorgan 3 som håller ledaren 1 åtskild från en annan ledare eller komponent 5 ord av ett elektriskt ledande material och ingående i den elektriska anordningen, exempelvis en kapsling eller ett konstruktionselement. Ledaren 1 är åtminstone delvis täckt av ett elektriskt isolerande överdrag 2, och bärorganet 3 innefattar en porös polymerisola- tion. Ett gasforrnigt isolationsmedium omger den överdragna ledaren 1, 2 och bärorganet 3. Det är känt att gränsytorna mellan fast material och luft i detta isolationssystem, och speciellt trippelpunkten, där isolationen 2 på den överdragna ledaren, bärorganet 3 och gasen är i kontakt med varandra, ut- gör svaga delar av systemet. Kunskapen om genombrott i isolationsgasen är 513 300 ll någorlunda god, men förståelsen av yturladdningarna utmed isolatorytan är ej fullständig, ehuru det är känt att den relativa dielektricitetskonstanten för ísolatorn har betydelse för fältstyrkan intill ytan. Detta kan leda till sänkt tändspänning för partiell urladdning och sänkt överslagsspänning. Se exem- pelvis T.S. Sudarshan, RA. Dougal, ”Mechanism of Surface Flashover Along Solid Dielectrics in Compressed Gases” IEEE Trans. El. Vol. 21 (1986), sid. 727-746, och J .R. Laghari, ”Spacer Flashover in Compressed Gases” IEEE Trans. El. Vol. 20 (1985), sid. 83-92. För att bärorganets 3 relativa dielektri- citetskonstant skall sänkas till närheten av den hos gas, dvs. 1, är bärorga- net utfört med en porös struktur med en halt av fast material på 30 volym% eller mindre. Bärorganet 3 har sålunda en inre struktur och en ytstruktur sådana, att bärorganets 3 relativa dielektricitetskonstant är 1,5 eller lägre.Description of Preferred Embodiments, Example A compact high voltage electrical device according to the invention as shown in. G. 1 comprises a conductor 1 covered with an electrical insulation 2 and an electrically insulating support member 3 which keeps the conductor 1 separate from another conductor or component 5 words of an electrically conductive material and included in the electrical device, for example a housing or a construction element. The conductor 1 is at least partially covered by an electrically insulating cover 2, and the support member 3 comprises a porous polymer insulation. A gaseous insulating medium surrounds the coated conductor 1, 2 and the support member 3. It is known that the interfaces between solid material and air in this insulation system, and especially the triple point, where the insulation 2 of the coated conductor, the support member 3 and the gas are in contact with each other. constitute weak parts of the system. The knowledge of breakthrough in the insulation gas is 513 300 ll reasonably good, but the understanding of the surface charges along the insulator surface is not complete, although it is known that the relative dielectric constant of the insulator is important for the field strength adjacent to the surface. This can lead to reduced ignition voltage for partial discharge and reduced surge voltage. See, e.g., T.S. Sudarshan, RA. Dougal, “Mechanism of Surface Flashover Along Solid Dielectrics in Compressed Gases” IEEE Trans. El. Vol. 21 (1986), p. 727-746, and J .R. Laghari, “Spacer Flashover in Compressed Gases” IEEE Trans. El. Vol. 20 (1985), p. 83-92. In order for the relative dielectric constant of the support member 3 to be lowered to the vicinity of that of gas, i.e. 1, the support member is made of a porous structure with a solids content of 30% by volume or less. The support member 3 thus has an internal structure and a surface structure such that the relative dielectric constant of the support member 3 is 1.5 or lower.

Bärorganet 3 är anordnat i kontakt med ledaren 1 vid en del av ledaren - denna kan vara en fast kropp eller utgöras av ett ﬂertal strängar - som år täckt av det elektriskt isolerande överdraget 2. I en föredragen utföringsform innefattar bärorganet en porös polymer cellstruktur åtminstone vid ytor som är exponerade för gasisolationen. Det polymera cellmaterialet är framställt av gasfyllda polymersfärer med en diameter från några få pm till några hundra pm, så kallade mikrosfärer. Enligt ett exempel framställdes det polymera cellmaterialet av en blandning av expanderade mikrosfärer med en diameter på ca 50 pm och oexpanderade mikrosfärer på ca 15 pm utan ytterligare bindemedels- eller hartstillsatser. Blandningen av expanderade och oexpanderade mikrosfärer expanderades under sådana förhållanden att en styv porös kropp med cellstruktur av mikrosfärer förbundna med varandra erhölls. Den erhållna kroppen uppvisar en genomsnittlig ekvivalent pordiameter på ca 50 pm, en densitet på ca 0,05 g/cm3, en gashalt på ca 95 volym% och en relativ dielektricitetskonstant på ca 1,1. De använda mikrosfärerna var butanfyllda polyvinylidenkloridsfårer.The support member 3 is arranged in contact with the conductor 1 at a part of the conductor - this may be a solid body or consist of a number of strands - which are covered by the electrically insulating cover 2. In a preferred embodiment the support member comprises a porous polymeric cell structure at least at surfaces exposed to the gas insulation. The polymeric cell material is made of gas-filled polymer spheres with a diameter from a few microns to a few hundred microns, so-called microspheres. According to one example, the polymeric cellular material was prepared from a mixture of expanded microspheres with a diameter of about 50 microns and unexpanded microspheres of about 15 microns without additional binder or resin additives. The mixture of expanded and unexpanded microspheres was expanded under such conditions that a rigid porous body with cellular structure of interconnected microspheres was obtained. The body obtained has an average equivalent pore diameter of about 50 μm, a density of about 0.05 g / cm 3, a gas content of about 95% by volume and a relative dielectric constant of about 1.1. The microspheres used were butane-filled polyvinylidene chloride sheep.

Den elektriska anordningen i utföringsforrnen som visas i ñg. 2 har som komplement en inre förstärkning 14 anordnad inuti bärorganet 13. För- stärkningen har tillfogats för att förbättra bärorganets 13 mekaniska egen- skaper och säkerställa bärorganets mekaniska integritet. Den mekaniska 513 300 12 förstärkningen 14 är anordnad inuti bärorganet 13 på sådant sätt, att vä- sentligen ingen del av förstärkningen 14 är i kontakt med det gasformiga elektriskt isolerande mediet, dvs. den mekaniska förstärkningen 14 är om- given och väsentligen täckt av den porösa polymerisolationen. Bärorganet 13 behöver tillräcklig mekanisk integritet för att motstå alla tryck-, böj- och dragkrafter för vilka det är utsatt; bärorganet upptar all last som påförs det- samma genom ledarens tyngd och eventuella attraktions- eller repulsions- krafter orsakade av hög ström som ﬂyter genom ledaren eller en intilliggande ledare. Den mekaniska förstärkningen 14 kan såsom anvisas av ñg. 2 åstad- kommas med en kropp som är anordnad som bärande och lastupptagande struktur inuti bärorganet och omges och är väsentligen täckt av den porösa polymerisolationen. Lämpliga material för en massiv kropp 14 anordnad inu- ti bärorganet 13 är elektriskt isolerande polymermaterial, såsom en polyole- ﬁn, en polyamid, ett fenolharts eller liknande, eller en elektriskt isolerande keram, såsom porslin, en oxid, ett silikat, glas eller liknande. Alternativt kan förstärkningen 14 innefatta ett ﬂertal massiva kroppar eller vara anordnad som en öppen förstärkande, bärande och lastupptagande nätliknande struk- tur av stänger eller trådar, vilken befinner sig inuti bärorganet och omges och är väsentligen täckt av den porösa polymerisolationen eller som en öppen styv cellstruktur, där den öppna porositeten är åtminstone delvis impregnerad med den porösa polymerisolationen och omges och är väsent- ligen täckt av den porösa polymerisolationen. Även armeringsﬁbrer fördelade i en av den porösa polymerisolationen bildad matris kan användas. Den ﬁ- berarmerade kroppen 14 är företrädesvis omgiven av och väsentligen täckt av ett från armeringsﬁbrer väsentligen fritt skikt av den porösa polymerisola- tionen. Även om den använda förstärkningen 14 är väsentligen täckt av ett skikt av den porösa polymerisolationen lämpar sig, oavsett om förstärkning- en föreligger som en kropp, en struktur eller ﬁbrer, endast elektriskt isole- rande material för användning, och ett annat kriterium för val av förstärk- ning utgörs av bärorganets mekaniska egenskaper. Givetvis bör även eventu- ella interaktioner mellan förstärkningen och ett elektriskt eller elektromag- netiskt fält alstrat vid ledaren beaktas vid utformningen av det förstärkta bärorganet. De öppna nätliknande strukturerna och armeringsñbrerna kan 513 300 13 utgöras av elektriskt isolerande material, såsom fibrer, trådar eller nät gjor- da av glas, polymermaterial, exempelvis polyarnidbaserade material, polyole- ñn eller liknande. Förstärkningen 14 kan vara helt innesluten inuti bärorga- net 13 såsom i ﬁg. 2, eller den kan vara anordnad såsom anvisas i den i ﬁg. 3 visade utföringsformen, där förstärkningen 34 är i kontakt med den överdragna ledaren 31 och / eller ett konstruktionselement eller en kapsling 35 vid ändytorna men är väsentligen täckt av den porösa polyrnerisolationen 33 pä alla sidor som är utsatta för isolationsgasen.The electrical device in the embodiment shown in ñg. 2 has as a complement an internal reinforcement 14 arranged inside the support member 13. The reinforcement has been added to improve the mechanical properties of the support member 13 and to ensure the mechanical integrity of the support member. The mechanical reinforcement 14 is arranged inside the support member 13 in such a way that substantially no part of the reinforcement 14 is in contact with the gaseous electrically insulating medium, i.e. the mechanical reinforcement 14 is surrounded and substantially covered by the porous polymer insulation. The support member 13 needs sufficient mechanical integrity to withstand all compressive, bending and tensile forces to which it is subjected; the support member absorbs all the load applied to it by the weight of the conductor and any attractive or repulsive forces caused by high currents flowing through the conductor or an adjacent conductor. The mechanical reinforcement 14 can be as indicated by ñg. 2 is provided with a body which is arranged as a supporting and load-bearing structure inside the support member and is surrounded and is substantially covered by the porous polymer insulation. Suitable materials for a solid body 14 disposed within the support member 13 are electrically insulating polymeric materials, such as a polyolene, a polyamide, a phenolic resin or the like, or an electrically insulating ceramic, such as porcelain, an oxide, a silicate, glass or the like. . Alternatively, the reinforcement 14 may comprise a number of solid bodies or be arranged as an open reinforcing, supporting and load-bearing net-like structure of rods or wires, which is located inside the support member and is surrounded and is substantially covered by the porous polymer insulation or as an open rigid cell structure. , where the open porosity is at least partially impregnated with the porous polymer insulation and is surrounded and is substantially covered by the porous polymer insulation. Reinforcing members distributed in a matrix formed by the porous polymer insulation can also be used. The ﬁ-reinforced body 14 is preferably surrounded by and substantially covered by a substantially free layer of the porous polymer insulation from the reinforcing ﬁ. Although the reinforcement 14 used is substantially covered by a layer of the porous polymer insulation, whether the reinforcement is present as a body, a structure or a ﬁ, only electrically insulating material is suitable for use, and another criterion for selecting reinforcement consists of the mechanical properties of the support member. Of course, any interactions between the reinforcement and an electric or electromagnetic field generated by the conductor should also be taken into account when designing the reinforced support member. The open mesh-like structures and reinforcement members may be electrically insulating materials, such as fibers, wires or meshes made of glass, polymeric materials, for example polyarnide-based materials, polyolene or the like. The reinforcement 14 can be completely enclosed inside the support member 13 as in ﬁ g. 2, or it may be arranged as indicated in it in ﬁ g. 3, where the reinforcement 34 is in contact with the coated conductor 31 and / or a structural member or enclosure 35 at the end faces but is substantially covered by the porous polymer insulation 33 on all sides exposed to the insulating gas.

Det åtminstone en del av ledaren 21 täckande elektriskt isolerande överdra- get 22 är vid en utföringsform av uppﬁnningen som visas i ﬁg. 3 komplette- rat med medel 26 som förhindrar fortplantning av krypurladdningar utmed en täckt eller överdragen ledare 21 och speciellt hindrar en eventuell strea- mer från att gå över till ett bärorgan 23. I den i ñg. 3 visade utföringsformen är överdraget kompletterat med en spärr 26a anordnad att förlänga kryp- sträckan, exempelvis en spärr i form av ett eller ﬂera skivforrniga utskott på båda sidor om ett bärorgan 23 och en det elektriska fältet utjämnande av- slutning 26b, så att fortplantningen av en eventuell krypurladdning från den överdragna ledaren 21 till bärorganet 23 undviks genom en kombination av spärreffekt och utjämning av det elektriska fältet.The electrically insulating cover 22 covering at least a part of the conductor 21 is in an embodiment of the invention shown in ﬁ g. 3 supplemented by means 26 which prevent propagation of creep charges along a covered or covered conductor 21 and in particular prevent a possible streamer from transferring to a support member 23. In the i ñg. In the embodiment shown in Fig. 3, the cover is supplemented by a latch 26a arranged to extend the creep distance, for example a latch in the form of one or more disc-shaped projections on both sides of a support member 23 and an electric field leveling end 26b, so that the propagation of a possible creep charge from the coated conductor 21 to the support member 23 is avoided by a combination of blocking effect and equalization of the electric field.

Fig. 5 visar en elektrisk anordning innesluten i en rörformig kapsling 45 eller annat hölje av väsentligen cirkulär form varvid en överdragen ledare 41 hålls på plats av ett arrangemang av tre bärorgan 43a, 43b, 43c på så sätt, att isolationssystemet innefattar ledarisolationen 42, gasisolationen och de po- rösa bärorganen 43a, 43b, 43c. Naturligtvis kan de i ﬁg. 5 visade bärorganen 43a, 43b, 43c innefatta en föråtärkning i enlighet med någon av de ovan an- visade modifikationerna även om ingen sådan är visad i figuren. Figuren vi- sar ej heller något arrangemang som förhindrar igångsättning och fortplant- ning av urladdningar längs isolationsytan som i ñg. 4, men ett sådant ar- rangemang är fördelaktigt även i denna utföringsforrn. 513 300 14 Fig. 6 visar en utföringsform av den elektriska anordningen enligt uppﬁn- ningen med tre ledare 51a, 51b, 51c, var och en täckt av ett elektriskt iso- lerande överdrag 52a, 52b, 520 och ingående i ett trefasarrangemang där ledarna 51a, Slb, 51c är åtskilda medelst bärorgan 53a, 53b, 53c. I den i figuren visade utföringsformen innefattar varje bärorgan en porös polymer- isolation och en förstärkning 54a, 54b, 54c. Förstärkningen 54a, 54b, 540 kan naturligtvis utelämnas om den porösa polymerisolationen tillhanda- håller tillräckliga mekaniska egenskaper utan förstärkning. Figuren visar inget arrangemang som förhindrar igångsättning och fortplantning av ur- laddningar längs isolationsytan som i ﬁg. 4, men ett sådant arrangemang är fördelaktigt även i denna utföringsform.Fig. 5 shows an electrical device enclosed in a tubular housing 45 or other housing of substantially circular shape with a coated conductor 41 held in place by an arrangement of three support members 43a, 43b, 43c in such a way that the insulation system comprises the conductor insulation 42, the gas insulation and the porous support members 43a, 43b, 43c. Of course, they can i ﬁ g. 5, the support means 43a, 43b, 43c comprise a pre-marking in accordance with any of the modifications indicated above, although no such is shown in the figure. The figure also does not show any arrangement that prevents the initiation and propagation of discharges along the insulation surface as in ñg. 4, but such an arrangement is advantageous also in this embodiment. Fig. 6 shows an embodiment of the electrical device according to the invention with three conductors 51a, 51b, 51c, each covered by an electrically insulating cover 52a, 52b, 520 and included in a three-phase arrangement where the conductors 51a , Slb, 51c are separated by means of support members 53a, 53b, 53c. In the embodiment shown in the figure, each support member comprises a porous polymer insulation and a reinforcement 54a, 54b, 54c. The reinforcement 54a, 54b, 540 can of course be omitted if the porous polymer insulation provides sufficient mechanical properties without reinforcement. The figure does not show an arrangement that prevents the initiation and propagation of discharges along the insulation surface as in ﬁ g. 4, but such an arrangement is advantageous also in this embodiment.

Claims

513 300 15 Patent Sea

Gas or air insulated electrical device with at least one live conductor (1,11,2l, 31,41,51a, 51b, 510) and a carrier (3,13, 23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) arranged to keep the conductor separate from other electrically conductive bodies (5,15,25,35,45), such as structural elements, a housing or another conductor (5la, 5lb, 51c) included in the electrical the device, and a gaseous medium surrounding the conductor, the support means comprising an electrically insulated porous material, characterized in that the conductor is covered by an electrically insulating coating (2, 12, 22, 32, 42, 52a, 52b, 52c). at least at the place where the support means is arranged and that the support means comprises an electrical polymer insulation with a solids content of 30% by volume or lower such that the support means has a relative dielectric constant of 1.5 or lower.

Electrical device with a closed housing filled with a gas having a high dielectric strength, such as SF6 or the like, according to claim 1, characterized in that the pores in the support member (3,13,23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) are open.

Electrical device according to claim 1, characterized in that the pores in the support member (3,13,23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) are closed.

Electrical device according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the pores in the support member (3, 13, 23a, 23b, 33, 43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) have an average equivalent diameter of 250 μm. or less.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the support (s, 13,2llså; 2lsb, s3,43a, 43b, 4sc, ssa, 5sb, s3e) is arranged in contact with the conductor (1, 1 1, 2l, 31,41,51a, 51b, 51c) at a part where the conductor is covered by the electrically insulating cover. 513 300 16

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the support member (3, 13, 23a, 23b, 33, 43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) comprises a porous electrical polymer insulation with pores having an average equivalent diameter of 100 μm or less and a solids content of 20% by volume or less such that the support member has a relative dielectric constant of 1.3 or less.

Electrical device according to claim 6, characterized in that the support member (3,13,23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) comprises a porous electrical polymer insulation with pores having an average equivalent diameter between 25 and 75 μm and a solids content between 3 and 10% by volume or lower such that the support member has a relative dielectric constant between 1.05 and 1.15.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the support means (3,13,23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) comprise a mechanical reinforcement which is considerable within the same (14). , 24a, 24b, 34,54a, 54b, 54c), which is surrounded and substantially covered by the porous polymer insulation.

Electrical device according to claim 8, characterized by a mechanical reinforcement (14,24a, 24b, 34,54a, 54b, 54c), which comprises a solid body.

Electrical device according to claim 8, characterized by a mechanical reinforcement (14,24a, 24b, 34,54a, 54b, 54c), which comprises an open rigid structure.

Electrical device according to claim 8, characterized by a mechanical reinforcement (14,24a, 24b, 34,54a, 54b, 54c), which comprises a reinforced porous polymer body.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically insulating coating on the conductor has a sufficient thickness to withstand electrical breakthrough at a voltage of up to 30% of that between the conductor and another electrically conductive part. or breakthrough voltage laid between two conductors.

Electrical device according to claim 12, characterized in that the electrically insulating coating on the conductor has a sufficient thickness to withstand electrical breakthrough at a voltage of up to 50% of the voltage laid between the conductor and another electrically conductive part or between two conductors. the breakdown voltage.

Electrical device according to Claim 12 or 13, characterized in that the electrically insulating coating on the conductor has a thickness of at least 5% of the radius of the conductor.

Electrical device according to Claim 12, 13 or 14, characterized in that the electrically insulating coating on the conductor has a thickness of 1 mm or more.

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized by means (26, 26a, 26b) for preventing start-up and propagation of creep charge along the coated conductor (2 l) arranged next to a support member, so that the transition of a any such creep charge from the coated conductor to the support member is substantially eliminated.

Electrical device according to Claim 16, characterized by a creep charge barrier (26a) in the form of a ring-shaped projection projecting from the conductor cover.

Electrical device according to claim. 16 or 17, characterized in that the means for preventing initiation and propagation of creep charge along the coated conductor comprise an end (16b) equalizing the electric field arranged next to the support member. 513 300 18

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized by an electrically insulating multilayer coating (2,12,22,32,42,52a, 52b, 52c) on the conductor, which comprises an electrically insulating base layer arranged outside an inner semiconductor layer. .

Electrical device according to one of the preceding claims, characterized in that the support means (3,13,23a, 23b, 33,43a, 43b, 43c, 53a, 53b, 53c) comprises gas-filled microspheres formed by a thermoplastic and under the molding of the stretcher member expanded to an average equivalent diameter of 50 μm.