WO2015113795A1 - Elektrodenanordnung - Google Patents

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WO2015113795A1
WO2015113795A1 PCT/EP2015/050305 EP2015050305W WO2015113795A1 WO 2015113795 A1 WO2015113795 A1 WO 2015113795A1 EP 2015050305 W EP2015050305 W EP 2015050305W WO 2015113795 A1 WO2015113795 A1 WO 2015113795A1
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WO
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electrode
holding means
wall
receptacle
arrangement according
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PCT/EP2015/050305
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus BIELETZKI
Peter Milewski
Wojciech Olszewski
Rico Rademacher
Christian Schön
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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.)
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Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
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Priority to CN201580005887.6A priority patent/CN105934857B/zh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G5/00—Installations of bus-bars
    • H02G5/06—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings
    • H02G5/066—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/0356—Mounting of monitoring devices, e.g. current transformers

Definitions

  • Electrode Arrangement The invention relates to an electrode arrangement comprising a field-influencing electrode with an electrode wall.
  • the local electrode arrangement has an electrode, which is designed annular.
  • An electrode wall of the field-influencing electrode is formed by a solid wire.
  • the electrode is embedded in an insulating body.
  • an embodiment of the electrode is described as a section of a ring.
  • the object is achieved in an electrode arrangement of the type mentioned at the outset in that the electrode wall has at least one opening.
  • An electrode is a device which serves to control an electric field. By an electrode, a distribution of an electric field can be influenced. For example, due to the shape of the electrode, a homogenization of an electric field can take place.
  • the electrode may for this purpose have a corresponding electrode wall, which has an electrode surface.
  • the electrode wall determines the field-influencing behavior of the electrode.
  • the electrode should be at least partially, in particular in the region of the electrode wall, electrically conductive.
  • the electrode wall may comprise, for example, an electrically conductive material such as a metal.
  • the electrode wall itself may be formed of a metal.
  • the electrode wall can also be mixed with an electrically conductive material or, for example, an electrically conductive portion, for. As a coating. Positioned within an electric field, the electrode influences the course of the electric field. Thus, for example, it is possible to homogenize substantially inhomogeneous field distributions, which can lead to field strength peaks, for example, and to reduce field strength peaks.
  • the electrode is arranged, for example, within an electrically insulating medium.
  • This electrically insulating medium may be for example a fluid or a solid.
  • the electrically insulating medium in turn has a lower, preferably a negligible influencing an electric field compared to the electrode.
  • the medium can, for example, cover a breakthrough in the electrode or enforce this breakthrough. Also with one
  • Breakthrough remains the envelope contour of the electrode or the
  • Electrode wall of the electrode assembly obtained per se.
  • the regions of the electrode wall bounding the aperture have the same electrical potential, so that a field-free space is formed in the region of the aperture.
  • the envelope contour of the electrode / electrode wall and thus its dielectrically active contour are retained. In the electrode, there are areas which have an increased elasticity, so that thermal expansion can be compensated in a simplified manner.
  • the envelope contour can be maintained, for example, by a Strebtechnik, while a plurality of breakthroughs lie between struts of the Strebtechnikes.
  • the electrode can be, for example, a metallic electrode, which is formed from a metal sheet or as a cast body, wherein an opening or a plurality of openings are arranged at suitable positions in the course of the electrode wall.
  • Such electrode arrangements can be used, for example, in pressure-fluid-insulated electrical power transmission devices.
  • Druckfluidsoliere electric power transmission devices have at least one phase conductor, which is disposed within a capsule housing and are positioned relative to the encapsulating housing, for example, via a Isolierstoffkör- by spaced.
  • the distance between the phase conductor and the encapsulating housing serves to electrically insulate the phase conductor.
  • the electrical insulation can be embodied in this area, for example as pressure fluid insulation, for example, a compressed gas such as sulfur hexafluoride or nitrogen or carbon dioxide or other suitable gases or gas mixtures can be used. These substances can also occur in a liquid state.
  • an electrode may extend at least partially within a solid insulator arrangement which serves to position a phase conductor in the encapsulation housing.
  • Breakthrough with a material is at least partially covered, which deviates in comparison to the electrode wall an electric field.
  • Electrode deviating material, a mechanical protection or a mechanical stabilization of the breakthrough and thus also the breakthrough limiting electrode wall can be achieved.
  • the covering may be provided by means of a solid, wherein the solid has, for example, electrically insulating properties, whereas the electrode or the electrode wall has an increased dielectric conductivity (at least in field-influencing areas) compared to the insulating material.
  • the electrode can be formed in an electrically conductive or semiconducting manner, for example in the regions of the surface of the electrode wall, which serve to influence an electric field.
  • the electrode has a carrier body which, for example, has an electrically insulating effect and only surface regions of this carrier body are designed to be electrically conductive (for example by a coating).
  • the breakthrough at least partially overlapping material can be selected according to an insulating material, such as a solid insulation.
  • a solid insulation for example, organic plastics or inorganic substances can be used.
  • insulating resins have proven to be advantageous, which have a good electrical insulation strength with strong mechanical resistance.
  • a stabilization of the electrode itself can be made by covering the breakthroughs.
  • the material which covers the breakthrough for example, be designed as a composite material.
  • the material may comprise a mix of electrically conductive and electrically insulating components or else a mixture of different electrically insulating components.
  • the necessary stability can be ensured, for example, by the use of one or more apertures, at least partially covering the material.
  • the material may, for example, be positively and / or positively and / or materially connected to the electrode, so that forces can be transmitted and transmitted within the electrode wall over an outbreak.
  • the material should bridge a breakthrough.
  • a further advantageous embodiment can provide that the material is a dielectric.
  • a dielectric is a weak or non-conductive material / material composition, such as an electrically insulating material. That is, the material has only a negligible dielectric influence of an electric field. In particular, in comparison with the dielectric activity (dielectric conductivity) of the electrode / electrode arrangement or the dielectrically active portions of the electrode (eg, a surface of the electrode wall), the material is almost negligible in terms of influencing an electric field.
  • the material may be an electrically insulating material, for example a solid. However, it may also be a fluid, for example gaseous, in particular a viscous mass. By using a dielectrically inactive material as the field-influencing effect of the electrode can be ensured.
  • the dielectric may be part of a capacitor arrangement, in particular a capacitive divider. Furthermore, it can be advantageously provided that the material passes through the opening and covers at least parts of the electrode wall.
  • the electrode is at least partially, in particular completely embedded in the material.
  • the electrode can be embedded in a solid-state insulator which, for example, serves to position a phase conductor of a pressure-fluid-insulated electrical energy transmission device. So, on the one hand, it is possible to Ren the phase conductor necessary to use solid insulator for receiving the electrode, whereby the electrode perceives a field-influencing effect in the region of a support between a phase conductor and an encapsulating.
  • the electrode can thereby be completely embedded in the material so that access is only indirectly possible, for example corresponding holding or positioning means or contacting elements of the electrode can protrude from the material so that indirect access to the electrode is still possible is.
  • the electrode is only partially embedded, so that the electrode can also be a direct access and there is at least partially surrounded by a fluid insulating medium, for example.
  • a mechanical protection for the electrode can be formed.
  • a further advantageous embodiment may provide that the electrode wall has a grid structure.
  • an electrode wall can result with a multiplicity of openings, which are preferably arranged uniformly distributed in the electrode wall. Between the openings, an electrode wall can be maintained, which is formed, for example, substantially rod-shaped or strut-shaped.
  • the shape of the openings in the electrode wall or the bar shape / strut shape can vary.
  • the lattice structure can be produced by using a fabric, wherein openings are arranged between individual "woven threads.”
  • a lattice structure can, for example, also ensue by braiding, soldering, welding, etc.
  • a lattice structure can, for example, also be pierced by a perforation Sheet metal or a punching of a sheet can be effected
  • a so-called expanded grid to be equipped with a grid structure.
  • a plate preferably a metallic sheet
  • a perforation By stretching / plugging a breakthrough with increased cross-section is generated at the perforated locations.
  • the individual bars between the breakthroughs tilt in the process.
  • Such a stretched grid can preferably be shaped so that electrodes of various shapes can be formed.
  • the electrode wall should preferably have an intrinsic stability, that is, the electrode wall is formed with a rigid angle (self-supporting).
  • Electrode in particular the electrode wall, at least partially formed substantially annular.
  • An annular electrode or at least partially ring-shaped electrode has a dielectrically favorable shape per se, since projecting edges are avoided.
  • it is possible, for example, to let an annular electrode pass through a phase conductor, so that an electric current emanating, for example, from the phase conductor
  • phase conductor can thus pass through a ring opening of the electrode.
  • Phase conductor and electrode may preferably be aligned coaxially.
  • the outgoing from the phase conductor electric field can, for. B. by a charge of the phase conductor (for example, by an electrical voltage which is applied to conduct an electric current to the phase conductor) take place.
  • the electrode for example within a isolation, a controlled reduction of the high electrical potential originating from the phase conductor can take place to the area surrounding the phase conductor. For example, it is possible to even out the dielectric stress of an insulating material (dielectric), for example within a post insulator. Thus, dielectric overstressing at certain points is avoided.
  • dielectric insulating material
  • the electrode in its ring shape can be profiled in various ways. For example, it may be an annular Give electrode with (hollow) circular cross section. However, it can also be provided that the electrode has, for example, a U-shaped profiling, so that a groove-shaped receptacle is formed, which is arranged, for example, on the outer circumference. This groove-shaped receptacle can in turn be electrically conductively closed so that a substantially hollow electrode is formed.
  • a U-shaped profiling the mass or the volume of the electrode can be reduced, so that the susceptibility to thermally induced changes in volume of the electrode can be reduced.
  • the electrode can also be constructed in several parts, for example, a groove can be closed by a groove cover, so that again a dielectrically shielded field-free space is formed within the electrode.
  • a further advantageous embodiment can provide that the electrode is equipped with a radially-forgoing retaining means.
  • a radially-forgoing retaining means may support the electrode and position it, for example, spaced from the phase conductor relative to the encapsulating housing.
  • a positional fixing of the electrode for example relative to a phase conductor, can take place during production and a defined relative position in the resulting potting body can be ensured after an encapsulation and subsequent curing of a material.
  • a potential tap of or a potential application of the electrode can also be effected via the radially-forgoing retaining means.
  • the holding means can be designed to be at least partially electrically conductive, so that a transmission of an electrical potential of the electrode is possible. With a provision of a Floating potential this can be detected, for example, the holding means. However, a targeted grounding of the electrode can also be carried out via the holding means.
  • the holding means should be arranged at a substantially annular electrode on the outer circumference of the electrode and carry radially from there.
  • the holding means is preferably positioned outside a ring opening encompassed by a ring shape.
  • a further advantageous embodiment can provide that a transition from the holding means to the electrode is arranged in a shielded section.
  • a transition from the holding means to the electrode should preferably be in a dielectrically shielded section of the
  • Electrode lie.
  • the holding means and the electrode may be formed, for example, in one piece or also in several parts.
  • the holding means with the electrode potted, cohesively, or by gluing, soldering, non-positively, for example by screws or rivets or even form-fitting, for example, be connected by detents or locking lugs.
  • the transition between the holding means and the electrode should be outside the central area of an annular electrode.
  • the transition should lie on the outer circumference of the electrode. There, for example, a recess z. B.
  • the holding means may be arranged in the form of a groove into which the holding means dips and be secured there in the shielded area between the groove cheeks or on the groove bottom.
  • a further advantageous embodiment may provide that the holding means protrudes at least partially from a sheathing of the electrode with the material.
  • the retaining means should, at least in part, traverse the jacket, so that an indirect access to the electrode is provided via the retaining means.
  • the holding means can also serve to hold test leads and the like.
  • a channel may be provided to lead test leads or the like to the electrode.
  • the holding means may have an interface, which is embedded, for example, flush in a surface of the sheath.
  • the holding center may protrude from the material without affecting the contour of the electrode assembly.
  • a further advantageous embodiment can provide that the electrode is part of a capacitive voltage divider.
  • a phase conductor serves to guide an electric current, which in turn is driven by an electrical potential.
  • the electrical potential is different from the electrical potential of the surroundings of the phase conductor.
  • fluid or solid insulating materials are used.
  • an electrode By arranging an electrode, the field distribution or the reduction of the electrical voltage within the electrical insulation of the phase conductor can be influenced.
  • the electrode it is possible to use the electrode as part of a capacitor which has a certain capacity. Accordingly, there is a capacitive displacement current from the electrode, which is a measure of the voltage with which a phase conductor is acted upon.
  • the electrode can serve to influence the field, but also serve as part of a capacitive voltage divider for detecting an electrical voltage.
  • a further advantageous embodiment can provide that the electrode has a dielectrically shielded receptacle for a measuring device.
  • a receptacle for a measuring device can serve to position a probe or a sensor dielectrically shielded in the vicinity of a phase conductor in order to detect the state of the phase conductor.
  • an electric current, a temperature or an electrical voltage, etc. are determined.
  • the measuring means should serve to measure an electric current flow within the phase conductor.
  • the electrode on the one hand, for determining a voltage by use in a capacitive voltage divider and, on the other hand, to measure an electric current which flows in the voltage-charged phase conductor.
  • a so-called combination measuring transducer can be formed, which determines current and voltage in / on a phase conductor.
  • a Rogowski coil can be used, which is inserted for example in a phase conductor encompassing recording.
  • other measuring equipment can be used.
  • the recording can serve a shielding of the measuring means.
  • a transition from the holding means to the electrode is in the region of the receptacle.
  • the receptacle may extend radially around an annular electrode, for example, on the outer circumference, so that, for example, from different radial directions Access to the recording is possible.
  • the recording can also be partially covered to improve the receiving space improved dielectrics.
  • the transition from a holding means to the electrode can also be positioned in the receptacle. This offers the advantage that access to the recording with a measuring means to be positioned therein is possible, so that z. B. measuring lines of the measuring means can be passed from the electrode via the holding means.
  • the holding means can serve to position the electrode itself.
  • the holding means can also serve to position measuring leads or measuring means on the electrode.
  • Figure 2 shows a cross section through an electrode
  • Figure 3 is a perspective view of an electrode in a first embodiment
  • Figure 4 is a perspective view of an electrode in a second embodiment
  • Figure 5 shows the second embodiment of an electrode with a holding means and a first fastening between holding means and electrode
  • Figure 6 shows the second embodiment of an electrode and a second fastening between a holding means and electrode
  • FIG. 7 shows a variant of a recording of the second embodiment of the electrode
  • the 8 shows a cross section through a receptacle according to FIG. 7
  • FIG. 9 shows a third embodiment of an electrode with a holding means
  • FIG. 11 shows a further embodiment of a shark by means of a combination with the second variant of an electrode.
  • FIG. 1 shows a section through an electrode arrangement.
  • a substantially cylindrical insulating body 1 is shown in cross section.
  • the insulating material body 1 is essentially circular-cylindrical, with a plurality of phase conductors 2a, 2b, 2c being arranged in the direction of its cylinder axis, passing through the insulating body.
  • phase conductors 2a, 2b, 2c pass through the insulating body 1 in the direction of its cylinder axis, wherein the phase conductors 2a, 2b, 2c are preferably also made substantially cylindrical and whose cylinder axes are aligned parallel to the cylinder axis of the insulating material 1.
  • the phase conductors 2 a, 2 b, 2 c pass through the insulating material body 1 completely, so that they can each be contacted on the face side with further phase conductor sections.
  • the phase conductors 2a, 2b, 2c are arranged on a circular path lying coaxially with the cylinder axis of the insulating material body 1, the phase conductors 2a, 2b, 2c forming the vertices of an equilateral triangle.
  • a circular cylindrical shape of the insulating material 1 it can also have other shapes (preferably rotationally symmetrical).
  • the insulating material may also be frustoconical, cup-shaped, tapered, etc. formed.
  • the phase conductors 2a, 2b, 2c may differing forms, for. B. rotationally symmetrical shapes. Coaxially with each of the phase conductors 2a, 2b, 2c, an electrode 3a, 3b, 3c is arranged in each case.
  • the electrodes 3a, 3b, 3c are completely embedded in the insulating body 1.
  • Each of the electrodes 3a, 3b, 3c has a holding means 4a, 4b, 4c on its outer circumference.
  • the holding means 4a, 4b, 4c are connected to the electrodes 3a, 3b, 3c, wherein on the holding means 4a, 4b, 4c in the lateral surface region of the insulating material 1 an indirect access to the electrodes 3a, 3b, 3c is created.
  • the electrode arrangement shown in FIG. 1 can be used, for example, as an insulator arrangement in a pressure fluid-insulated electrical energy transmission device.
  • the insulating body 1 can be integrated into a flange connection, which is arranged, for example, on mutually facing end faces of two pipe sockets of two encapsulating housings.
  • the insulating body 1 can be encompassed on the shell side by a stabilizing frame. This frame can also be part of the flange connection.
  • the insulating material body 1 may be a fluid-tight barrier of one or more encapsulation housings delimited by the pipe sockets and thereby serve for positioning the phase conductors 2a, 2b, 2c.
  • the electrodes 3a, 3b, 3c can each form an electrode 3a, 3b, 3c of a capacitor as capacitive dividers, so that the electric field which surrounds each of the phase conductors 2a, 2b, 2c when subjected to voltage can be detected via the capacitive divider ,
  • the electrodes 3a, 3b, 3c on the one hand a homogenization of an electric field surrounding the phase conductors 2a, 2b, 2c and thus to improve the dielectric stability of the insulating material body 1.
  • the electrodes 3a, 3b, 3c themselves may be part of a (voltage) measuring device.
  • the electrodes 3a, 3b, 3c for example by means of measuring line in a measuring system einbindbar.
  • the lying in the sectional plane of Figure 1 electrodes 3a, 3b, 3c each have a receptacle which are formed in the manner of a on the outer circumference of the electrodes 3a, 3b, 3c in the radial direction opening groove.
  • a measuring means 5a, 5b, 5c for measuring an electric current is inserted in these receptacles.
  • a measuring means 5a, 5b, 5c may be in the form of a Rogowski coil, with each measuring means 5a, 5b, 5c detecting a magnetic field emanating from an electric current passing through the respective phase conductors 2a, 2b, 2c and thus acquiring an image of the current flowing in the respective phase conductors 2a, 2b, 2c.
  • Measuring lines for integrating the measuring means 5a, 5b, 5c can be guided via the associated holding means 4a, 4b, 4c to the respective receptacles of the electrodes 3a, 3b, 3c.
  • FIG. 2 shows by way of example a cross section through one of the electrodes 3a.
  • the electrode 3 a is cut free from the insulating body 1.
  • the electrode is made of an electrically conductive material, such as a metal such as brass, aluminum, stainless steel or copper.
  • the shaping of the electrode preferably takes place by forming an expanded lattice. Breakthroughs 9 in the electrode 3a are covered by the material of the insulating material 1 / covered and penetrated by the material.
  • the electrode On its outer side, the electrode has a groove-shaped receptacle 6, which rotates closed in itself.
  • the receptacle 6 is bounded by laterally encircling groove cheeks 7a, 7b, wherein the groove cheeks 7a, 7b have convergent curvatures at their free ends, so that the receptacle 6 itself is dielectrically shielded.
  • the associated holding means 4a is connected centrally between the groove cheeks 7a, 7b in the receptacle 6 with the electrode 3a. On both sides of the
  • the measuring means 5a are each formed as a Rogowski coil, so that two parallel arranged Rogowski coils 5a ring in the Receptacle 6 of the electrode 3a rotate. As a result, for example, a redundant measurement can be carried out by the measuring means 5a.
  • the measuring means 5a are designed as independently operating Rogowski coils, so that the phase conductor 2a, which passes through the ring opening of the electrode 3a, can be monitored for current flow. It can be provided that the measuring means 5a have different transmission characteristics, so that for example one of the measuring means 5a can be used for billing an electrical work, whereas the other measuring means 5a can be used for overcurrent protection purposes, for example.
  • the two measuring means 5a are designed only as redundant measuring means 5a.
  • the holding means 4a is set up to guide measuring lines 8 to the measuring means 5a.
  • the electrode 3a is preferably constructed in the form of a grid.
  • an expanded metal can be used, which is shaped by appropriate shaping in a ring electrode, wherein on the outer circumference, the receptacle 6, for example by driving the electrode 3a, can be formed.
  • the electrode 3a shown in FIG. 2 as well as the further components stand by way of example for all of the electrodes 3a, 3b, 3c shown in FIG. 1 and further assemblies.
  • a single-phase design may also be provided, wherein preferably a circular-cylindrical insulating body is used, which, however, is centrally penetrated by a single phase conductor, which is surrounded coaxially by a single annular electrode.
  • a profiling for example a cup-shaped profiling or an application of rib-shaped structures on the insulating body 1, in order to extend at the end faces of the insulating body 1 an extension of creepage paths to the phase conductor (s) ) 3a, 3b, 3c.
  • FIG. 3 a first embodiment of an electrode 3d is shown cut away from insulating bodies and phase conductors.
  • the first embodiment of an electrode 3d is formed as a metallic cast body, wherein the first embodiment of an electrode 3d is designed substantially annular.
  • a plurality of apertures 9 are introduced in the electrode wall of the first embodiment of an electrode 3d .
  • the openings 9 are arranged in the groove bottom of a lying on the outer periphery of the first embodiment of an electrode 3b receptacle 6a.
  • this receptacle 6a is additionally subdivided by a web 10 incorporated circumferentially in the groove bottom.
  • the first embodiment of a holding means 4d connected to the electrode 3d.
  • the first embodiment of an electrode 3d and the first embodiment of a holding means 4d are integrally formed, wherein the first embodiment of the holding means 4d is radially fortragend formed.
  • the first embodiment variant of a holding means 4d has an interface 11.
  • the interface 11 is substantially hollow-cylindrical, with the cylinder axis of the interface 11 being aligned substantially perpendicular to the cylinder axis of the annular first embodiment of an electrode 3d.
  • In the receptacle 6a of the first embodiment of an electrode 3d measuring means can be inserted.
  • first embodiment of an electrode 3d can be encased with an electrically insulating material, wherein only the interface 11 in the cladding region of an insulating material thus forming is accessible.
  • the material of the insulating Fabric body can be applied in the fluid state to the first embodiment of an electrode 3d and cover the apertures 9 and enforce the openings 9.
  • FIG. 4 shows a second variant of an electrode 3e.
  • Expanded metal wherein the annular shape is selected such that a receptacle 6b is formed on the outer periphery of the second embodiment of an electrode 3e. Consequently, breakthroughs extend in all areas of the electrode wall, such as. B. groove bottoms and groove cheeks 7a, 7b, which limit the recording 6b.
  • a plurality of stud bolts 12 are introduced on the circumference. The stud bolts 12 are arranged in the shield shadow of the local groove cheeks 7a, 7b of the receptacle 6b.
  • a second embodiment variant 4e of a holding means uses one of the stud bolts 12 in order to be connected to the second embodiment of an electrode 3e.
  • the second embodiment of a holding means 4e is formed as a cast body, which is screwed, for example, to the second embodiment of an electrode 3e. However, it may also be provided a one-piece mold. Particularly suitable materials are aluminum, brass or stainless steel for forming an electrode.
  • a holding means 4e and the studs 12 is a subdivision of the groove-shaped receptacle 6b of the second embodiment of an electrode 3e, so that here on both sides of the studs 12 each have a sufficient receiving space for accommodating measuring means, in particular of two annularly circulating Rogowski coils ( analogous to FIGS. 2 and 3).
  • FIG. 5 shows a third embodiment variant of a holding means 4f, wherein the third embodiment variant of a holding means 4f in cast execution is seated on a stud bolt 12 and is in contact via struts 13 with further stud bolts 12 distributed on the circumference.
  • the embodiment according to FIG. 5 for example, it is provided to brace the struts 13 with the stud bolts 12, whereas in the fourth embodiment of a retaining means 4g in a cast design according to FIG. 6 an encapsulation of stud bolts 12 with the struts 13 is proposed.
  • FIG. 7 shows a fifth variant of a holding means 4h, which is designed as a sheet metal bent part, which rests in the bottom region of the receptacle 6b of the first embodiment of the electrode 3d and is connected at its radially forrollende free end with a molded molded body to form an interface 11.
  • a holding means 4h which is designed as a sheet metal bent part, which rests in the bottom region of the receptacle 6b of the first embodiment of the electrode 3d and is connected at its radially forrollende free end with a molded molded body to form an interface 11.
  • curved ring segments 14 are inserted between stud bolts 12, which have a portion of a radially surrounding the ring axis of the first embodiment of an electrode 3d web 10.
  • the ring segments 14 may be formed from a wire mesh or expanded metal.
  • the fifth embodiment variant of a holding means 4h is equipped with struts 13, which are preferably fastened together with ring segments 14 in the receptacle 6
  • FIG. 8 shows a cross section through the first embodiment variant of an electrode 3d with inserted ring segment 14.
  • shielding 15 is shown in section, which shields a groove opening of the receptacle 6b between the groove cheeks 7a, 7b, so that a dielectrically shielded and field-free space in the receptacle 6b between the groove cheeks 7a, 7b is formed.
  • FIG. 9 shows a development of the first embodiment of an electrode 3e.
  • Two substantially similar electrodes 3e of the first embodiment Variant are arranged coaxially to each other, wherein two facing outer surfaces of two groove cheeks touch each other and are rigidly connected to each other.
  • the second embodiments of electrodes 3e can be soldered to one another, so that the mutually facing groove cheeks form a resulting receptacle 6c on a resulting resulting electrode 3f.
  • the mutually facing groove cheeks form a web 10 a.
  • a holding means 4i may be used in a fifth embodiment.
  • the fifth embodiment variant of a holding means 4i projects radially from the resulting electrode 3f and is connected in a shielded area of the resulting receptacle 6c to the resulting electrode 3f.
  • the resulting electrode 3f is shown in cross-section, wherein the two second embodiments of an electrode 3e are soldered together and the resulting receptacle 6c of the resulting electrode 3f is again covered by shielding plates 15 in a dielectrically shielded manner.
  • the arrangement of measuring means, in particular of Rogowski coils, which are each arranged coaxially in the respective receptacle, can be provided (analogous to FIG. 2).
  • FIG. 11 shows the second embodiment of a
  • Electrode 3e with a sixth embodiment of a holding means 4j is in the present case in the form of a bent sheet metal part, which is bent in a substantially U-shaped manner, wherein a circular widening interface 11 is located in the region of the U-shaped base.
  • the U-shaped ends are connected to a transverse connection 16.
  • the U-shaped ends of the sixth embodiment variant of a holding means 4j merge into curved struts 13 which, on the groove bottom of the receptacle 6b of the second embodiment variant of FIG. ner electrode 3e rest. There, the curved struts 13 are connected to the second embodiment of an electrode 3e angle rigid.
  • angle 17 on the groove bottom of the receptacle 6b of the second embodiment of an electrode 3e are arranged stationarily.
  • the angle 17 have a U-shaped profile, wherein one of the free U-legs on the groove bottom of the electrode extends lying so that on the opposite U-shaped leg of the respective angle 17 is given a contact surface to a shield plate 15, which in of Figure 11 is not shown for reasons of clarity, to serve as a contact surface.
  • circular encircling measuring means cf., FIG. 2
  • each of the electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f with openings 9, wherein the openings 9 depending on the choice of material for forming the electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f may be shaped differently.
  • the individual electrodes together with measuring means 5a, 5b, 5c arranged thereon, shielding plates 15, groove cheeks 7a, 7b, etc., are preferably embedded in an insulating body 1, wherein the respective interface 11 of a respective embodiment 4a in a jacket region of an insulating body 1 which is preferably rotationally symmetrical , 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j of a holding means, so that, for example, the electrical potential of the respective electrode 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f can be tapped.
  • Electrodes 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f and the individual embodiments of holding means 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j are interchangeable.
  • From can be used as measuring means 5a, 5b, 5c most diverse variants.
  • Rogowski coils also Hall sensors or other measuring means can be used.

Landscapes

  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Eine Elektrodenanordnung weist eine feldbeeinflussende Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) auf. Die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) ist mit einer Elektrodenwandung ausgestattet, wobei die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch (9) aufweist.

Description

Beschreibung
E1ektrodenanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung aufweisend eine feldbeeinflussende Elektrode mit einer Elektrodenwandung .
Eine derartige Elektrodenanordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift US 2011/0132632 AI bekannt. Die dortige Elektrodenanordnung weist eine Elektrode auf, welche kreisringförmig ausgestaltet ist. Eine Elektrodenwandung der feldbeeinflussenden Elektrode ist durch einen massiven Draht gebildet. Vorliegend ist die Elektrode in einem Isolierkörper eingebettet. Neben einer gezeigten Ausführung der Elektrode als geschlossener Kreisring ist eine Ausführung der Elektrode als Abschnitt eines Ringes beschrieben.
Aufgrund der massiven Ausgestaltung der Elektrode mit einem kreisringförmigen Verlauf besteht insbesondere bei auftretenden Temperaturschwankungen die Gefahr einer Dimensionsänderung der Elektrode. Insbesondere bei dem vorgeschlagenen Einbetten in einen Isolierkörper kann es an den Kontaktierungs- stellen zwischen Elektrode und Isolierkörper zu Spaltbildun- gen auf Grund unterschiedlicher Materialien kommen. Mögliche Spaltbildungen sind geeignet, die dielektrische Stabilität der Elektrodenanordnung nachteilig zu beeinflussen.
Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Elektroden- anordnung der eingangs genannten Art derart auszubilden, deren Neigung zu temperaturabhängigen Dimensionsänderungen reduziert ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Elektrodenanord- nung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch aufweist. Eine Elektrode ist eine Vorrichtung, welche einer Steuerung eines elektrischen Feldes dient. Durch eine Elektrode kann eine Verteilung eines elektrischen Feldes beeinflusst werden. So kann auf Grund der Formgebung der Elektrode beispielsweise eine Homogenisierung eines elektrischen Feldes erfolgen. Die Elektrode kann dazu eine entsprechende Elektrodenwandung aufweisen, welche eine Elektrodenoberfläche aufweist. Die Elektrodenwandung bestimmt das feldbeeinflussende Verhalten der Elektrode. Die Elektrode sollte zumindest teilweise, insbe- sondere im Bereich der Elektrodenwandung, elektrisch leitfähig ausgebildet sein. Die Elektrodenwandung kann beispielsweise ein elektrisch leitendes Material wie beispielsweise ein Metall aufweisen. Die Elektrodenwandung selbst kann aus einem Metall geformt sein. Die Elektrodenwandung kann jedoch auch mit einem elektrisch leitfähigen Material versetzt sein oder beispielsweise einen elektrisch leitfähigen Abschnitt, z. B. eine Beschichtung, aufweisen. Innerhalb eines elektrischen Feldes positioniert, beeinflusst die Elektrode den Verlauf des elektrischen Feldes. So ist es beispielsweise mög- lieh, im Wesentlichen inhomogene Feldverteilungen, die beispielsweise zu Feldstärkeüberhöhungen führen können, zu homogenisieren und Feldstärkespitzen abzubauen. Die Elektrode ist dabei beispielsweise innerhalb eines elektrisch isolierenden Mediums angeordnet. Dieses elektrisch isolierende Medium kann beispielsweise ein Fluid oder auch ein Feststoff sein. Das elektrisch isolierende Medium seinerseits weist im Vergleich zur Elektrode eine geringere, bevorzugt eine zu vernachlässigende Beeinflussung eines elektrischen Feldes auf. Das Medium kann beispielsweise einen Durchbruch in der Elektrode überde- cken bzw. diesen Durchbruch durchsetzen. Auch mit einem
Durchbruch bleibt die Hüllkontur der Elektrode bzw. der
Elektrodenwandung der Elektrodenanordnung an sich erhalten. Die den Durchbruch begrenzenden Bereiche der Elektrodenwandung weisen im Regelfall das gleiche elektrische Potential auf, so dass im Bereich des Durchbruches ein feldfreier Raum gebildet ist. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass der Durchbruch lediglich einen derartigen Querschnitt aufweist, dass die den Durchbruch begrenzende Elektrodenwandung eine ausreichende Stabilisierung des Durchbruches hinsichtlich seiner Feldfreiheit gewährleistet. Es können beispielsweise auch mehrere Durchbrüche in der Elektrodenwandung angeordnet sein. Durch die Nutzung eines Durchbruches bleibt die Hüll- kontur der Elektrode/der Elektrodenwandung und damit ihre dielektrisch wirksame Kontur erhalten. In der Elektrode ergeben sich Bereiche, welche eine vergrößerte Elastizität aufweisen, so dass Wärmedehnungen vereinfacht ausgeglichen werden können. Die Hüllkontur kann beispielsweise durch ein Strebwerk aufrechterhalten werden, während eine Vielzahl von Durchbrüchen zwischen Streben des Strebwerkes liegen. Durch die Nutzung einer Elektrode, die beispielsweise nach Art eines
Strebwerkes ausgeformt ist, können sich thermisch bedingte Dimensionsänderungen in der Struktur der Elektrode selbst kompensieren und gleichzeitig kann die Masse der Elektrode, und damit der Materialaufwand zur Ausbildung der Elektrode, reduziert werden. Vorteilhafterweise kann die Elektrode beispielsweise eine metallische Elektrode sein, welche aus einem Blech oder als Gusskörper geformt ist, wobei an geeigneten Positionen im Verlauf der Elektrodenwandung ein Durchbruch oder mehrere Durchbrüche angeordnet sind. Derartige Elektrodenanordnungen sind beispielsweise in druckfluidisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtungen einsetzbar .
Druckfluidsolierte Elektroenergieübertragungseinrichtungen weisen zumindest einen Phasenleiter auf, welcher innerhalb eines Kapselungsgehäuses angeordnet ist und gegenüber dem Kapselungsgehäuse beispielsweise über einen Isolierstoffkör- per beabstandet positioniert sind. Die Distanz zwischen dem Phasenleiter und dem Kapselungsgehäuse dient der elektrischen Isolation des Phasenleiters. Die elektrische Isolation kann in diesem Bereich beispielsweise als Druckfluidisolation ausgeführt sein, beispielsweise kann ein Druckgas wie Schwefel- hexafluorid oder Stickstoff oder Kohlendioxid oder andere geeignete Gase bzw. Gasgemische zum Einsatz kommen. Diese Stof- fe können auch in einem flüssigen Zustand vorkommen. Insbesondere im Übergangsbereich zwischen einer Fluidisolation und einer Feststoffisolation, welche bevorzugt der Positionierung und Beabstandung des Phasenleiters gegenüber dem Kapselungs- gehäuse dient, ist eine Feldbeeinflussung von Vorteil. Beispielsweise kann eine Elektrode sich zumindest teilweise innerhalb einer Feststoffisolatoranordnung erstrecken, welche einer Positionierung eines Phasenleiters im Kapselungsgehäuse dient.
Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass der
Durchbruch mit einem Material zumindest teilweise überdeckt ist, welches im Vergleich zur Elektrodenwandung ein elektri- sches Feld abweichend beeinflusst.
Durch ein Überdecken des Durchbruches mit einem von der
Elektrode abweichenden Material kann ein mechanischer Schutz bzw. eine mechanische Stabilisierung des Durchbruches und da- mit auch der den Durchbruch begrenzenden Elektrodenwandung erzielt werden. Beispielsweise kann die Überdeckung mittels eines Feststoffes vorgesehen sein, wobei der Feststoff beispielsweise elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist, wohingegen die Elektrode bzw. die Elektrodenwandung eine ge- genüber dem Isolierstoff erhöhte dielektrische Leitfähigkeit (zumindest in feldbeeinflussenden Bereichen) aufweist. Bevorzugt kann die Elektrode elektrisch leitend bzw. halbleitend beispielsweise in den Bereichen der Oberfläche der Elektrodenwandung ausgebildet sein, welche einer Beeinflussung eines elektrischen Feldes dienen. So ist es beispielsweise vorstellbar, dass die Elektrode einen Tragkörper aufweist, welcher beispielsweise elektrisch isolierend wirkt und lediglich Oberflächenbereiche dieses Tragkörpers elektrisch leitend (beispielsweise durch eine Beschichtung) ausgeführt sind. Als den Durchbruch zumindest teilweise überdeckendes Material kann entsprechend ein Isolierwerkstoff, beispielsweise eine Feststoffisolation, gewählt werden. Als Feststoffisolation können beispielsweise organische Kunststoffe oder anorganische Stoffe genutzt werden. Als vorteilhaft haben sich insbe- sondere Isolierharze erwiesen, die eine gute elektrische Isolationsfestigkeit bei starker mechanischer Widerstandsfähigkeit aufweisen. Insbesondere bei einer Nutzung von vielen Durchbrüchen, welche die Hüllkontur der Elektrode durchset- zen, kann durch ein Überdecken der Durchbrüche eine Stabilisierung der Elektrode selbst vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, eine massearme Elektrode auszubilden, welche ihrerseits eine ausreichende Elastizität aufweist, wo- durch die Anfälligkeit gegenüber thermischen Einflüssen reduziert wird. Das Material, welches den Durchbruch überdeckt, kann beispielsweise als Verbundmaterial ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Material einen Mix aus elektrisch leitfähigen und elektrisch isolierenden Komponenten oder auch ei- ne Mischung verschiedener elektrisch isolierender Komponenten aufweisen .
Die notwendige Stabilität kann beispielsweise durch die Verwendung eines einen oder mehrere Durchbrüche zumindest teil- weise überdeckenden Materials gewährleistet werden. Das Material kann dabei beispielsweise kraft- und/oder form- und/oder stoffschlüssig mit der Elektrode verbunden sein, so dass über einen Ausbruch hinweg Kräfte innerhalb der Elektrodenwandung weitergeleitet und übertragen werden können. Das Material sollte einen Durchbruch überbrücken.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Material ein Dielektrikum ist. Ein Dielektrikum ist ein schwach oder nicht leitendes Material/Materialkomposition, wie beispielsweise ein elektrisch isolierendes Material. Das heißt, das Material weist nur eine zu vernachlässigende dielektrische Beeinflussung eines elektrischen Feldes auf. Insbesondere im Vergleich zur dielektri- sehen Aktivität (dielektrische Leitfähigkeit) der Elektrode/der Elektrodenanordnung bzw. der dielektrisch aktiven Abschnitte der Elektrode (z. B. eine Oberfläche der Elektrodenwandung) ist das Material hinsichtlich der Beeinflussung eines elektrischen Feldes nahezu zu vernachlässigen. Das Mate- rial kann ein elektrisch isolierendes Material, beispielsweise ein Feststoff, sein. Es kann jedoch auch eine fluide, beispielsweise gasförmige, insbesondere eine zähfließende Masse sein. Durch die Nutzung eines dielektrisch inaktiven Materi- als kann die feldbeeinflussende Wirkung der Elektrode gewährleistet werden. Das Dielektrikum kann Teil einer Kondensatoranordnung, insbesondere eines kapazitiven Teilers sein. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Material den Durchbruch durchsetzt und zumindest Teile der Elektrodenwandung überdeckt .
Ein Durchsetzen des Durchbruchs mit dem Material ermöglicht es, den Durchbruch zu verschließen und zwischen den Bereichen der Elektrodenwandung, welche den Durchbruch begrenzen, eine insbesondere mechanisch koppelnde Brücke darzustellen. Weiterhin kann die Form des Durchbruches durch ein Eindringen des Materials in den Durchbruch stabilisiert werden. Dies führt zu einer zusätzlichen Versteifung der Elektrodenanordnung bei einer massereduzierten wärmedehnungsreduzierten Elektrode. Mittels eines Durchsetzens bzw. Überdeckens der Elektrodenwandung mit dem Material kann ein formschlüssiger Verbund zwischen Material und Elektrodenwandung erzielt wer- den, wobei insbesondere vorspringende Schultern hinter- bzw. umgriffen werden können, so dass auf Grund der sich einstellenden Formgebung des Materials insbesondere bei einem winkelsteifen Material ein Kraftübergang zwischen Material und Elektrodenwandung möglich ist. So ist zusätzlich einer Ände- rung der Ausdehnung der Elektrode auf Grund von thermischen Einwirkungen entgegengewirkt.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Elektrode zumindest teilweise, insbesondere vollständig in das Material eingebettet ist.
Ein Einbetten der Elektrode in das Material ist insbesondere von Vorteil, wenn die Elektrode mit weiteren funktionalen Baugruppen kombiniert werden soll. So kann die Elektrode bei- spielsweise in einen Feststoffisolator eingebettet werden, welcher beispielsweise der Positionierung eines Phasenleiters einer druckfluidisolierten Elektroenergieübertragungseinrichtung dient. So ist es zum einen möglich, den zum Positionie- ren der Phasenleiter nötigen Feststoffisolator zur Aufnahme der Elektrode zu nutzen, wodurch die Elektrode eine feldbeeinflussende Wirkung im Bereich einer Stützung zwischen einem Phasenleiter und einem Kapselungsgehäuse wahrnimmt. Vorteil- haft kann die Elektrode dabei vollständig in dem Material eingebettet sein, so dass ein Zugang nur mittelbar ermöglicht ist, beispielsweise können entsprechende Halte- oder Positionierungsmittel oder Kontaktierungselemente der Elektrode aus dem Material hervorstehen, so dass noch ein mittelbarer Zu- gang zur Elektrode möglich ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Elektrode lediglich teilweise eingebettet ist, so dass zu der Elektrode auch ein direkter Zugang vorliegen kann und dort beispielsweise von einem fluiden Isoliermedium zumindest teilweise umspült ist. Durch eine zumin- dest teilweise Einbettung der Elektrode kann ein mechanischer Schutz für die Elektrode ausgebildet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrodenwandung eine Gitterstruktur aufweist.
Durch die Verwendung einer Gitterstruktur kann sich eine Elektrodenwandung mit einer Vielzahl von Durchbrüchen ergeben, welche bevorzugt gleichmäßig verteilt in der Elektrodenwandung angeordnet sind. Zwischen den Durchbrüchen kann eine Elektrodenwandung erhalten bleiben, welche beispielsweise im Wesentlichen stabförmig bzw. strebenförmig ausgeformt ist. Die Formgebung der Durchbrüche in der Elektrodenwandung bzw. der Stabform/Strebenform kann dabei variieren. Beispielsweise kann die Gitterstruktur durch Verwendung eines Gewebes er- zeugt werden, wobei zwischen einzelnen „Webfäden" Durchbrüche angeordnet sind. Eine Gitterstruktur kann beispielsweise auch durch ein Verflechten, Verlöten, Verschweißen usw. von Stäben erfolgen. Eine Gitterstruktur kann beispielsweise auch durch eine Lochung eines Bleches oder ein Stanzen eines Bleches be- wirkt werden. Bevorzugt kann die Elektrodenanordnung durch
Verwendung eines so genannten Streckgitters mit einer Gitterstruktur ausgestattet werden. Dabei wird eine Platte (bevorzugt ein metallisches Blech) mit einer Perforation versehen. Durch ein Dehnen/Stecken wird an den perforierten Stellen ein Durchbruch mit vergrößertem Querschnitt erzeugt. Die einzelnen Stäbe zwischen den Durchbrüchen verkanten dabei. Ein derartiges Streckgitter kann bevorzugt umgeformt werden, so dass Elektroden verschiedenster Formen ausbildbar sind. Unabhängig von der Art der Ausbildung der Gitterstruktur sollte die Elektrodenwandung bevorzugt eine Eigenstabilität aufweisen, das heißt, die Elektrodenwandung ist winkelstarr (selbsttragend) ausgeformt .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die
Elektrode, insbesondere die Elektrodenwandung, zumindest abschnittsweise im Wesentlichen ringförmig ausgeformt ist. Eine ringförmige Elektrode oder zumindest abschnittweise ringförmige Elektrode weist an sich eine dielektrisch günstige Form auf, da vorspringende Kanten vermieden sind. So ist es beispielsweise möglich, eine ringförmige Elektrode von einem Phasenleiter durchsetzen zu lassen, so dass ein bei- spielsweise von dem Phasenleiter ausgehendes elektrisches
Feld homogenisiert wird. Der Phasenleiter kann so eine Ringöffnung der Elektrode passieren. Phasenleiter und Elektrode können bevorzugt koaxial ausgerichtet sein. Das vom Phasenleiter ausgehende elektrische Feld kann z. B. durch eine Auf- ladung des Phasenleiters (z. B. durch eine elektrische Spannung, die zum Leiten eines elektrischen Stromes am Phasenleiter angelegt wird) erfolgen. Durch die Elektrode kann so beispielsweise innerhalb einer Isolation ein gesteuerter Abbau des vom Phasenleiter ausgehenden hohen elektrischen Potenti - als zu dem den Phasenleiter umgebenden Bereich erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, die dielektrische Beanspruchung eines Isoliermaterials (Dielektrikum) , beispielsweise innerhalb eines Stützisolators, zu vergleichmäßigen. Somit werden dielektrische Überbeanspruchungen an bestimmten Punk- ten vermieden.
Die Elektrode in ihrer Ringform kann dabei verschiedenartig profiliert sein. Beispielsweise kann es eine ringförmige Elektrode mit (hohl -) kreisförmigem Querschnitt geben. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Elektrode beispielsweise eine U-förmige Profilierung aufweist, so dass eine nutför- mige Aufnahme geformt ist, welche beispielsweise am äußeren Umfang angeordnet ist. Diese nutförmige Aufnahme kann wiederum elektrisch leitend verschlossen sein, so dass eine im Wesentlichen hohle Elektrode gebildet ist. Durch eine U-förmige Profilierung kann die Masse bzw. das Volumen der Elektrode reduziert werden, so dass die Anfälligkeit gegenüber ther- misch bedingten Volumenänderungen der Elektrode reduziert werden kann. Um auch eine Aufnahme/eine Ausnehmung der Elektrode dielektrisch zu schirmen, kann die Elektrode auch mehrteilig aufgebaut sein, wobei beispielsweise eine Nut durch einen Nutdeckel verschlossen werden kann, so dass wiederum ein dielektrisch geschirmter feldfreier Raum innerhalb der Elektrode entsteht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode mit einem radial fortragenden Haltemittel aus- gestattet ist.
Ein radial fortragendes Haltemittel kann die Elektrode beispielsweise abstützen und diese beispielsweise beabstandet zum Phasenleiter relativ zum Kapselungsgehäuse positionieren. Über das Haltemittel ist weiterhin beispielsweise ein Zuführen von Messleitungen oder Messsensoren oder ähnlichen Vorrichtungen zu der Elektrode ermöglicht. Insbesondere bei einem Einbetten der Elektrode in ein Material kann so während einer Fertigung eine Lagefestlegung der Elektrode, beispiels- weise relativ zu einem Phasenleiter, erfolgen und nach einem Umguss und anschließendem Aushärten eines Materials eine definierte Relativlage im entstandenen Vergusskörper gewährleistet sein. Über das radial fortragende Haltemittel kann beispielsweise auch ein Potentialabgriff von bzw. eine Poten- tialbeaufschlagung der Elektrode erfolgen. Das Haltemittel kann dazu zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig ausgeführt sein, so dass eine Übertragung eines elektrischen Potentials der Elektrode möglich ist. Bei einem Vorsehen eines schwimmenden Potentials kann dieses beispielsweise am Haltemittel erfasst werden. Über das Haltemittel kann jedoch auch ein gezieltes Erden der Elektrode vorgenommen werden. Vorteilhafterweise sollte das Haltemittel bei einer im Wesentli- chen ringförmigen Elektrode am äußeren Umfang der Elektrode angeordnet sein und von dort radial fortragen. Damit ist das Haltemittel bevorzugt außerhalb einer von einer Ringform umgriffenen Ringöffnung positioniert. Bei einer Zuordnung einer Elektrode zu einem Phasenleiter sollte das Haltemittel in ei- ner von dem Phasenleiter abgewandten Zone der Elektrode mit der Elektrode verbunden sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode in einem geschirmten Abschnitt angeordnet ist.
Ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode sollte bevorzugt in einem dielektrisch geschirmten Abschnitt der
Elektrode liegen. Das Haltemittel und die Elektrode können beispielsweise einstückig oder auch mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere bei einer mehrteiligen Ausführung gestattet die Schirmung des Überganges zwischen Elektrode und Haltemittel eine relativ freie Auswahl der notwendigen Befestigungsmittel bzw. einzusetzenden Befestigungsverfahren. Bei- spielsweise kann das Haltemittel mit der Elektrode vergossen, stoffschlüssig, bzw. durch Kleben, Löten, kraftschlüssig, beispielsweise durch Schrauben oder Nieten oder auch formschlüssig, beispielsweise durch Rastungen oder Rastnasen verbunden sein. Der Übergang von Haltemittel und Elektrode soll- te sich außerhalb des zentralen Bereiches einer ringförmigen Elektrode befinden. Bevorzugt sollte der Übergang am äußeren Umfang der Elektrode liegen. Dort kann beispielsweise eine Ausnehmung z. B. in Form einer Nut angeordnet sein, in welche das Haltemittel eintaucht und dort in dem geschirmten Bereich zwischen den Nutwangen bzw. am Nutboden befestigt sein. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Haltemittel zumindest teilweise aus einer Ummantelung der Elektrode mit dem Material hervorragt. Insbesondere bei einer Ummantelung der Elektrode, zumindest teilweise oder vollständig, sollte das Haltemittel, zumindest teilweise, die Ummantelung queren, so dass über das Haltemittel ein mittelbarer Zugang zu der Elektrode gegeben ist. So ist beispielsweise die Möglichkeit gegeben, eine Potentialbe- aufschlagung oder ein Potentialabgriff der Elektrode auch außerhalb des Materials zu bewerkstelligen. Weiterhin kann das Haltemittel auch dazu dienen, Messleitungen und ähnliches zu halten. Beispielsweise kann ein Kanal zur Verfügung gestellt werden, um Messleitungen oder ähnliches zu der Elektrode zu führen. Das Haltemittel kann eine Schnittstelle aufweisen, welche beispielsweise bündig in eine Oberfläche der Ummantelung eingelassen ist. So kann das Haltemitte aus dem Material hervorragen, ohne die Kontur der Elektrodenanordnung zu beeinflussen .
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode Teil eines kapazitiven Spannungsteilers ist.
Ein Phasenleiter dient der Führung eines elektrischen Stro- mes, welcher seinerseits durch ein elektrisches Potential getrieben ist. Das elektrische Potential ist dabei im Regelfalle verschieden von dem elektrischen Potential der Umgebung des Phasenleiters. Um den Phasenleiter gegenüber der Umgebung zu isolieren, sind beispielsweise fluide oder feste Isolier- Stoffe eingesetzt. Durch ein Anordnen einer Elektrode kann die Feldverteilung bzw. der Abbau der elektrischen Spannung innerhalb der elektrischen Isolation des Phasenleiters beein- flusst werden. So ist es beispielsweise möglich, die Elektrode als Teil eines Kondensators zu nutzen, welcher eine be- stimmte Kapazität aufweist. Entsprechend ergibt sich ein kapazitiver Verschiebestrom von der Elektrode, welcher ein Maß für die Spannung ist, mit welcher ein Phasenleiter beaufschlagt ist. Somit ist es beispielsweise möglich, zumindest qualitative, insbesondere jedoch auch quantitative Aussagen über das elektrische Potential eines Phasenleiters zu liefern. Die Elektrode kann einer Feldbeeinflussung dienen, aber auch als Teil eines kapazitiven Spannungsteilers zum Erfassen einer elektrischen Spannung dienen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Elektrode eine dielektrisch geschirmte Aufnahme für ein Messmittel aufweist.
Eine Aufnahme für ein Messmittel kann beispielsweise dazu dienen, eine Sonde oder einen Sensor dielektrisch geschirmt in der Nähe eines Phasenleiters zu positionieren, um den Zustand des Phasenleiters zu detektieren. Beispielsweise kann durch das Messmittel ein elektrischer Strom, eine Temperatur oder auch eine elektrische Spannung usw. ermittelt werden. Vorteilhafterweise sollte das Messmittel jedoch einem Messen eines elektrischen Stromesflusses innerhalb des Phasenleiters dienen. So besteht die Möglichkeit, die Elektrode einerseits zum Ermitteln einer Spannung durch Nutzung in einem kapazitiven Spannungsteiler zu verwenden und andererseits einen elektrischen Strom, welcher im spannungsbeaufschlagten Phasenleiter fließt, zu messen. So kann ein so genannter Kombinationsmesswandler gebildet werden, der Strom und Spannung in/an einem Phasenleiter ermittelt. Als Messmittel kann beispielsweise eine Rogowskispule eingesetzt werden, welche beispielsweise in eine den Phasenleiter umgreifende Aufnahme eingelegt ist. Darüber hinaus können jedoch auch weitere Messmittel Einsatz finden. Die Aufnahme kann einer Schirmung des Messmittels dienen.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein Übergang von dem Haltemittel zu der Elektrode im Bereich der Aufnahme liegt .
Die Aufnahme kann sich beispielsweise am äußeren Umfang radial um eine ringförmige Elektrode umlaufend erstrecken, so dass beispielsweise aus verschiedenen radialen Richtungen ein Zugang zu der Aufnahme möglich ist. Die Aufnahme kann dabei auch teilweise abgedeckt sein, um den Aufnahmeraum verbessert dielektrisch zu schirmen. Vorteilhafterweise kann der Übergang von einem Haltemittel zu der Elektrode ebenfalls in der Aufnahme positioniert sein. Dies bietet den Vorteil, dass ein Zugang zu der Aufnahme mit einem darin zu positionierenden Messmittel möglich ist, so dass z. B. Messleitungen des Messmittels von der Elektrode über das Haltemittel geleitet werden können. So kann das Haltemittel einer Positionierung der Elektrode selbst dienen. Das Haltemittel kann auch einer Positionierung von Messleitungen oder Messmitteln an der Elektrode dienen.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche- matisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigt die
Figur 1 einen stirnseitigen Schnitt durch eine Elektrodenanordnung, die
Figur 2 einen Querschnitt durch eine Elektrode, die
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Elektrode in einer ersten Ausführungsvariante, die
Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Elektrode in einer zweiten Ausführungsvariante, die
Figur 5 die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode mit einem Haltemittel und einer ersten Befestigungsart zwischen Haltemittel und Elektrode, die
Figur 6 die zweite Ausführungsvariante einer Elektrode und einer zweiten Befestigungsart zwischen einem Haltemittel und Elektrode, die
Figur 7 eine Ausführungsvariante einer Aufnahme der zweiten Ausführungsvariante der Elektrode, die Figur 8 einen Querschnitt durch eine Aufnahme nach Figur 7 , die Figur 9 eine dritte Ausführungsvariante einer Elektrode mit einem Haltemittel und die
Figur 10 einen Querschnitt durch die dritte Ausführung
riante einer Elektrode. In der
Figur 11 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Hai mittels in Kombination mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode dargestellt. Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Elektrodenanordnung. Vorliegend ist ein im Wesentlichen zylindrischer Isolierstoffkörper 1 im Querschnitt gezeigt. Der Isolierstoff- körper 1 ist beispielhaft im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgeführt, wobei in Richtung seiner Zylinderachse, den Iso- lierstoffkörper durchsetzend, mehrere Phasenleiter 2a, 2b, 2c angeordnet sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c durchsetzen den Isolierstoffkörper 1 in Richtung dessen Zylinderachse, wobei die Phasenleiter 2a, 2b, 2c bevorzugt ebenfalls im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt sind und deren Zylinderachsen pa- rallel zur Zylinderachse des Isolierstoffkörpers 1 ausgerichtet sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c durchsetzen den Isolierstoffkörper 1 vollständig, so dass diese jeweils stirnseitig mit weiteren Phasenleiterbschnitten kontaktierbar sind. Die Phasenleiter 2a, 2b, 2c sind auf einer koaxial zur Zylinderachse des Isolierstoffkörpers 1 liegenden Kreisbahn angeordnet, wobei die Phasenleiter 2a, 2b, 2c die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks bilden. Neben einer kreiszylindrischen Gestalt des Isolierstoffkörpers 1 kann dieser auch weitere Formen (bevorzugt rotationssymmetrisch) aufwei- sen. Beispielsweise kann der Isolierstoffkörper auch kegelstumpfartig, topfförmig, konisch zulaufend usw. ausgeformt sein. Auch die Phasenleiter 2a, 2b, 2c können abweichende Formen, z. B. rotationssymmetrische Formen, aufweisen. Koaxial zu jedem der Phasenleiter 2a, 2b, 2c ist jeweils eine Elektrode 3a, 3b, 3c angeordnet. Die Elektroden 3a, 3b, 3c sind vollständig in dem Isolierstoffkörper 1 eingebettet. Je- de der Elektroden 3a, 3b, 3c weist an ihrem äußeren Umfang jeweils ein Haltemittel 4a, 4b, 4c auf. Die Haltemittel 4a, 4b, 4c sind mit den Elektroden 3a, 3b, 3c verbunden, wobei über die Haltemittel 4a, 4b, 4c im Mantelflächenbereich des Isolierstoffkörpers 1 ein mittelbarer Zugang zu den Elektro- den 3a, 3b, 3c geschaffen ist.
Die in der Figur 1 gezeigte Elektrodenanordnung kann beispielsweise als Isolatoranordnung in einer druckfluidisolier- ten Elektroenergieübertragungseinrichtung genutzt werden. Als solches kann der Isolierstoffkörper 1 in eine Flanschverbindung integriert werden, die beispielsweise an einander zugewandten Stirnseiten zweier Rohrstutzen zweier Kapselungsgehäuse angeordnet ist. Dabei kann der Isolierstoffkörper 1 mantelseitig von einem stabilisierenden Rahmen umgriffen sein. Dieser Rahmen kann auch Teil der Flanschverbindung sein. Der Isolierstoffkörper 1 kann eine fluiddichte Barriere eines oder mehrerer durch die Rohrstutzen begrenzter Kapselungsgehäuse sein und dabei einer Positionierung der Phasenleiter 2a, 2b, 2c dienen. Die Elektroden 3a, 3b, 3c können als kapazitive Teiler jeweils eine Elektrode 3a, 3b, 3c eines Kondensators bilden, so dass das elektrische Feld, welches jeden der Phasenleiter 2a, 2b, 2c bei einer Spannungsbeaufschlagung umgibt, über den kapazitiven Teiler erfasst werden kann. Somit ist die Möglichkeit gegeben, über die Elektroden 3a, 3b, 3c zum einen eine Homogenisierung eines die Phasenleiter 2a, 2b, 2c umgebenen elektrischen Feldes zu erzielen und damit die dielektrische Stabilität des Isolierstoffkörpers 1 zu verbessern. Zum anderen können die Elektroden 3a, 3b, 3c selbst Teil einer (Spannungs- ) Messeinrichtung sein. Über die Haltemittel 4a, 4b, 4c sind die Elektroden 3a, 3b, 3c beispielsweise mittels Messleitung in ein Messsystem einbindbar . Die in der Schnittebene der Figur 1 liegenden Elektroden 3a, 3b, 3c weisen jeweils eine Aufnahme auf, welche nach Art einer sich am äußeren Umfang der Elektroden 3a, 3b, 3c in radialer Richtung öffnenden Nut ausgebildet sind. In diesen Auf- nahmen ist jeweils ein Messmittel 5a, 5b, 5c zur Messung eines elektrischen Stromes eingelegt. Beispielsweise kann ein Messmittel 5a, 5b, 5c in Form einer Rogowskispule ausgebildet sein, wobei jedes Messmittel 5a, 5b, 5c ein Magnetfeld, welches von einem den jeweiligen Phasenleiter 2a, 2b, 2c passie- renden elektrischen Strom ausgeht, erfasst und so ein Abbild des in dem jeweiligen Phasenleiter 2a, 2b, 2c fließenden Stromes liefert. Messleitungen zur Einbindung der Messmittel 5a, 5b, 5c können über die zugeordneten Haltemittel 4a, 4b, 4c zu den jeweiligen Aufnahmen der Elektroden 3a, 3b, 3c ge- führt werden.
In der Figur 2 ist beispielhaft ein Querschnitt durch eine der Elektroden 3a gezeigt. Die Elektrode 3a ist vom Isolierstoffkörper 1 freigeschnitten. Zu erkennen ist die Ausführung der Elektrode 3a in Form eines Gitterwerkes, wobei die Elektrode selbst ringförmig ausgestaltet ist. Die Elektrode ist aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall wie Messing, Aluminium, Edelstahl oder Kupfer gefertigt. Bevorzugt erfolgt die Formgebung der Elektrode durch Umformen eines Streckgitters. Durchbrüche 9 in der Elektrode 3a sind von dem Material des Isolierstoffkörpers 1 überspannt/überdeckt und von dem Material durchsetzt. An ihrer Außenseite weist die Elektrode eine nutförmige Aufnahme 6 auf, die in sich geschlossen umläuft. Die Aufnahme 6 ist durch seitlich umlaufende Nutwangen 7a, 7b begrenzt, wobei die Nutwangen 7a, 7b an ihren freien Enden aufeinander zulaufende Krümmungen aufweisen, so dass die Aufnahme 6 selbst verbessert dielektrisch geschirmt ist. Das zugeordnete Haltemittel 4a ist mittig zwischen den Nutwangen 7a, 7b in der Aufnahme 6 mit der Elektrode 3a verbunden. Beiderseits des
Haltemittels 4a sind Messmittel 5a angeordnet. Die Messmittel 5a sind dabei jeweils als Rogowskispule ausgebildet, so dass zwei parallel angeordnete Rogowskispulen 5a ringförmig in der Aufnahme 6 der Elektrode 3a umlaufen. Dadurch kann beispielsweise eine redundante Messung durch die Messmittel 5a erfolgen. Vorliegend sind die Messmittel 5a als jeweils unabhängig arbeitende Rogowskispulen ausgebildet, so dass der Phasenlei - ter 2a, welcher die Ringöffnung der Elektrode 3a passiert, hinsichtlich eines Stromflusses überwacht werden kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Messmittel 5a voneinander abweichende Übertragungscharakteristika aufweisen, so dass beispielsweise eines der Messmittel 5a der Verrechnung einer elektrischen Arbeit dienen kann, wohingegen das andere Messmittel 5a beispielsweise zu Überstromschutzzwecken Verwendung finden kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die beiden Messmittel 5a lediglich als redundante Messmittel 5a ausgelegt sind. Des Weiteren ist das Haltemittel 4a dazu ein- gerichtet, Messleitungen 8 zu den Messmitteln 5a zu führen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, einen Anschluss der Elektrode 3a vorzusehen, so dass beispielsweise ein kapazitiver Verschiebestrom ausgehend von der Elektrode 3 nach außen geführt werden kann und dort gemessen werden kann. Somit ist es möglich, die Elektrode 3a als kapazitiven Teiler zu nutzen. Die Elektrode 3a ist bevorzugt gitterförmig aufgebaut. Beispielsweise kann ein Streckmetall Verwendung finden, welches durch entsprechende Formgebung in eine Ringelektrode geformt wird, wobei am äußeren Umfang die Aufnahme 6, bei- spielsweise durch ein Auftreiben der Elektrode 3a, angeformt werden kann.
Die in der Figur 2 gezeigte Elektrode 3a sowie die weiteren Baugruppen stehen beispielhaft für sämtliche in der Figur 1 gezeigte Elektroden 3a, 3b, 3c und weitere Baugruppen. Neben der in der Figur 1 gezeigten dreiphasigen Ausgestaltungsvariante kann auch eine einphasige Konzeption vorgesehen sein, wobei bevorzugt weiterhin ein kreiszylindrischer Isolierstoffkörper Einsatz findet, welcher jedoch zentrisch von ei- nem einzigen Phasenleiter durchsetzt ist, wobei dieser von einer einzigen ringförmigen Elektrode koaxial umgeben ist. Neben einer Verwendung eines zylindrischen Isolierstoffkör- pers 1 kann auch eine Profilierung, beispielsweise eine topf- förmige Profilierung oder eine Aufbringung von rippenförmigen Strukturen am Isolierstoffkörper 1 vorgesehen sein, um an den Stirnseiten des Isolierstoffkörpers 1 eine Verlängerung von Kriechwegen zu dem/den Phasenleiter (n) 3a, 3b, 3c zu erzielen .
In der Figur 3 ist freigeschnitten von Isolierstoffkörpern und Phasenleitern eine erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d gezeigt. Die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d ist als metallischer Gusskörper ausgeformt, wobei die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d im Wesentlichen ringförmig gestaltet ist. In die Elektrodenwandung der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d sind mehrere Durchbrüche 9 eingebracht. Die Durchbrüche 9 sind dabei im Nutboden einer am äußeren Umfang der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3b liegenden Aufnahme 6a angeordnet. Vorliegend ist diese Aufnahme 6a zusätzlich durch einen im Nutboden umlau- fend eingearbeiteten Steg 10 unterteilt. Weiterhin ist am
Nutboden eine erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d mit der Elektrode 3d verbunden. Die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d sowie die erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d sind dabei einstückig ausgeformt, wobei die erste Ausführungsvariante des Haltemittels 4d radial fortragend ausgebildet ist. Es kann jedoch auch eine mehrteilige Ausführung vorgesehen sein. Die erste Ausführungsvariante eines Haltemittels 4d weist eine Schnittstelle 11 auf. Die Schnittstelle 11 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausge- staltet, wobei die Zylinderachse der Schnittstelle 11 im Wesentlichen lotrecht zur Zylinderachse der ringförmigen ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d ausgerichtet ist. In die Aufnahme 6a der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d können Messmittel eingelegt werden. Weiterhin kann die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d mit einem elektrisch isolierenden Material ummantelt werden, wobei lediglich die Schnittstelle 11 im Mantelbereich eines sich so bildenden Isolierstoffkörpers zugänglich ist. Das Material des Isolier- Stoffkörpers kann dabei im fluiden Zustand um die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d aufgebracht werden und die Durchbrüche 9 überdecken und die Durchbrüche 9 durchsetzen .
In der Figur 4 ist eine zweite Ausführungsvariante einer Elektrode 3e dargestellt. Vorliegend ist die zweite Ausführungsvariante aus einem metallischen Gewebe bzw. einem
Streckmetall geformt, wobei die ringförmige Formgebung derart gewählt ist, dass eine Aufnahme 6b am äußeren Umfang der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e gebildet ist. Folglich erstrecken sich Durchbrüche in allen Bereichen der Elektrodenwandung, wie z. B. Nutböden und Nutwangen 7a, 7b, welche die Aufnahme 6b begrenzen. Um die Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e zu unterteilen, sind am Umfang mehrere Stehbolzen 12 eingebracht. Die Stehbolzen 12 sind dabei im Schirmschatten der dortigen Nutwangen 7a, 7b der Aufnahme 6b angeordnet. Eine zweite Ausführungsvariante 4e eines Haltemittels nutzt einen der Stehbol- zen 12 um mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e verbunden zu werden. Die zweite Ausführungsvariante eines Haltemittels 4e ist als Gusskörper ausgebildet, welcher beispielsweise mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e verschraubt ist. Es kann jedoch auch eine einstückige Form vorgesehen sein. Als Materialien eignen sich insbesondere Aluminium, Messing oder Edelstahl zur Ausformung einer Elektrode. Durch die zweite Ausführungsvariante eines Haltemittels 4e und die Stehbolzen 12 erfolgt eine Unterteilung der nutförmigen Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e, so dass auch hier beiderseits der Stehbolzen 12 jeweils ein ausreichender Aufnahmeraum zur Unterbringung von Messmitteln besteht, insbesondere von zwei ringförmig umlaufenden Rogowskispulen (analog Figuren 2 und 3) . In den Figuren 5 und 6 ist die zweite Ausführungsvariante ei- ner Elektrode 3e jeweils gezeigt, wobei alternative Formgebungen für die zweite Ausführungsvariante des Haltemittels 4e gewählt sind. In der Figur 5 ist eine dritte Ausführungsvariante eines Haltemittels 4f gezeigt, wobei die dritte Ausfüh- rungsvariante eines Haltemittels 4f in Gussausführung auf einem Stehbolzen 12 aufsitzt und über Streben 13 mit weiteren am Umfang verteilten Stehbolzen 12 in Kontakt steht. Bei der Ausführungsvariante nach Figur 5 ist beispielsweise vorgese- hen, die Streben 13 mit den Stehbolzen 12 zu verlöten, wo hingegen bei der vierten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4g in Gussausführung gemäß Figur 6 ein Umgießen von Stehbolzen 12 mit den Streben 13 vorgeschlagen ist.
Die Figur 7 zeigt eine fünfte Variante eines Haltemittels 4h, welches als Blechbiegeteil ausgeführt ist, welches im Bodenbereich der Aufnahme 6b der ersten Ausführungsvariante der Elektrode 3d aufliegt und an seinem radial fortragenden freien Ende mit einem gegossenen Formkörper zur Bildung einer Schnittstelle 11 verbunden ist. Um die Aufnahme 6b der ersten Ausführungsvariante der Elektrode 3d zu separieren, sind im Umlauf zwischen Stehbolzen 12 jeweils gekrümmte Ringsegmente 14 eingelegt, die einen Abschnitt eines radial um die Ringachse der ersten Ausführungsvariante einer Elektrode 3d umlaufenden Steges 10 aufweisen. Ebenso wie die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d können die Ringsegmente 14 aus einem Drahtgeflecht bzw. Streckmetall geformt sein. Die fünfte Ausgestaltungsvariante eines Haltemittels 4h ist mit Streben 13 ausgestattet, welche bevorzugt gemeinsam mit Ringsegmenten 14 in der Aufnahme 6b befestigt sind.
In der Figur 8 ist ein Querschnitt durch die erste Ausführungsvariante einer Elektrode 3d mit eingelegtem Ringsegment 14 gezeigt. Zusätzlich ist ein in den bisherigen Figuren nicht dargestelltes Abschirmblech 15 im Schnitt gezeigt, welches eine Nutöffnung der Aufnahme 6b zwischen den Nutwangen 7a, 7b schirmt, so dass eine dielektrisch geschirmter und feldfreier Raum in der Aufnahme 6b zwischen den Nutwangen 7a, 7b gebildet ist.
In der Figur 9 ist eine Fortbildung der ersten Ausführungsva- riante einer Elektrode 3e gezeigt. Zwei im Wesentlichen gleichartig ausgeführte Elektroden 3e der ersten Ausführungs- Variante sind koaxial zueinander angeordnet, wobei zwei einander zugewandte Außenflächen zweier Nutwangen einander berühren und winkelstarr miteinander verbunden sind. Beispielsweise können bei metallischer Ausführung die zweiten Ausfüh- rungsvarianten von Elektroden 3e miteinander verlötet sein, so dass die voneinander abgewandten Nutwangen an einer sich folglich ergebenden resultierenden Elektrode 3f eine resultierende Aufnahme 6c bilden. Die einander zugewandten Nutwangen bilden einen Steg 10a. In den Fügebereich zwischen den beiden zweiten Ausführungsvarianten einer Elektrode 3e kann ein Haltemittel 4i in einer fünften Ausführungsvariante eingesetzt sein. Auch die fünfte Ausführungsvariante eines Haltemittels 4i ragt radial von der resultierenden Elektrode 3f fort und ist in einem geschirmten Bereich der resultierenden Aufnahme 6c mit der resultierenden Elektrode 3f verbunden. In der Figur 10 ist die resultierende Elektrode 3f im Querschnitt dargestellt, wobei die beiden zweiten Ausführungsva- rianten einer Elektrode 3e miteinander verlötet sind und die resultierende Aufnahme 6c der resultierenden Elektrode 3f wiederum mittels Schirmblechen 15 dielektrisch geschirmt abgedeckt ist. Innerhalb des dielektrisch abgeschirmten Raumes nach Figur 10 bzw. auch nach Figur 8 ist die Anordnung von Messmitteln, insbesondere von Rogowskispulen, die jeweils koaxial in der jeweiligen Aufnahme umlaufend angeordnet sind, vorsehbar (analog Figur 2) .
Die Figur 11 zeigt die zweite Ausführungsvariante einer
Elektrode 3e mit einer sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j . Die sechste Ausführungsvariante eines Halte- mittels 4j ist vorliegend in Form eines Blechbiegeteiles, welches im Wesentlichen U-förmig gebogen ist, wobei im Bereich der U-förmigen Basis eine sich kreisförmig erweiternde Schnittstelle 11 befindet, ausgeführt. Zur Stabilisierung der sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j sind die U-förmigen Enden mit einer Querverbindung 16 verbunden. Die U-förmigen Enden der sechsten Ausführungsvariante eines Haltemittels 4j gehen in gekrümmte Streben 13 über, welche am Nutboden der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante ei- ner Elektrode 3e aufliegen. Dort sind die gekrümmten Streben 13 mit der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e winkelstarr verbunden. In Umfangsrichtung der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante einer Elektrode 3e sind Winkel 17 auf dem Nutboden der Aufnahme 6b der zweiten Ausführungsvariante 3e einer Elektrode ortsfest angeordnet. Die Winkel 17 weisen ein U-förmiges Profil auf, wobei sich einer der freien U-Schenkel am Nutboden der Elektrode aufliegend erstreckt, so dass am gegenüberliegenden U- förmigen Schenkel des jeweiligen Winkels 17 eine Anlagefläche gegeben ist, um einem Schirmblech 15, welches in der Figur 11 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt ist, als Anlagefläche dienen zu können. Beiderseits der Winkel 17 ist nunmehr ausreichend Platz, um beispielsweise ringförmig umlaufende Messmittel (vgl. Figur 2) zwischen den mittig angeordneten Winkeln 17 und den sich beiderseits der Winkel 17 radial umlaufend erstreckenden Nutwangen 7a, 7b aufzunehmen. Über die Schnittstelle 11 der sechsten Ausführungsvariante des Haltemittels 4j ist es möglich, Messleitungen zu den Messmitteln zu leiten.
Unabhängig von den Ausführungsvarianten, wie in den Figuren 1 bis 11 gezeigt, ist vorgesehen, jede der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f mit Durchbrüchen 9 zu versehen, wobei die Durchbrüche 9 je nach Wahl des Materials zur Ausbildung der Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f verschiedenartig ausgeformt sein können. Die einzelnen Elektroden nebst daran angeordneten Messmitteln 5a, 5b, 5c, Schirmblechen 15, Nutwangen 7a, 7b usw. sind bevorzugt in einen Isolierstoffkörper 1 eingebettet, wobei in einen Mantelbereich eines bevorzugt rotati- onssymmetrisch ausgebildeten Isolierstoffkörpers 1 die jeweilige Schnittstelle 11 einer jeweiligen Ausführungsvariante 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j eines Haltemittels zugänglich ist, so dass beispielsweise das elektrische Potential der jeweiligen Elektrode 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f abgegrif- fen werden kann. Die einzelnen Ausführungsvarianten von
Elektroden 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f sowie die einzelnen Ausführungsvarianten von Haltemitteln 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j sind untereinander austauschbar. Darüber hin- aus können als Messmittel 5a, 5b, 5c verschiedenartigste Ausführungsvarianten zum Einsatz kommen. Neben der Verwendung von Rogowskispulen können auch Hallsensoren oder andere Messmittel zum Einsatz kommen.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrodenanordnung aufweisend eine feldbeeinflussende Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit einer Elektrodenwan- dung,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrodenwandung zumindest einen Durchbruch (9) aufweist .
2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Durchbruch (9) mit einem Material zumindest teilweise überdeckt ist, welches im Vergleich zur Elektrodenwandung ein elektrisches Feld abweichend beeinflusst aufweist.
3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Material ein Dielektrikum ist.
4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2 oder 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Material den Durchbruch (9) durchsetzt und zumindest Teile der Elektrodenwandung überdeckt .
5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) zumindest teilweise, insbesondere vollständig in das Material eingebettet ist.
6. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrodenwandung eine Gitterstruktur aufweist.
7. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) , insbesondere die Elektrodenwandung zumindest abschnittsweise im Wesentlichen ringförmig ausgeformt ist.
8. Elektrodenanordnung nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit einem radial fort- ragenden Haltemittel 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) ausgestattet ist.
9. Elektrodenanordnung nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Übergang von dem Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zu der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) in einem geschirmten Abschnitt angeordnet ist.
10. Elektrodenanordnung nach Anspruch 8 oder 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zumindest teilweise aus einer Ummantelung der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) mit dem Material hervorragt.
11. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) Teil eines kapazitiven Spannungsteilers ist.
12. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) eine dielektrisch geschirmte Aufnahme (6, 6a, 6b, 6c) für ein Messmittel (5a, 5b, 5c) aufweist.
13. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Übergang von dem Haltemittel (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i, 4j) zu der Elektrode (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) im Be- reich der Aufnahme (6, 6a, 6b, 6c) liegt.
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