WO2017137193A1 - High-voltage device - Google Patents

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WO2017137193A1
WO2017137193A1 PCT/EP2017/050378 EP2017050378W WO2017137193A1 WO 2017137193 A1 WO2017137193 A1 WO 2017137193A1 EP 2017050378 W EP2017050378 W EP 2017050378W WO 2017137193 A1 WO2017137193 A1 WO 2017137193A1
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WO
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waveguide
volume
cooling liquid
voltage device
hollow conductor
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/050378
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German (de)
French (fr)
Inventor
Tim Schnitzler
Joachim Titze
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/54—Insulators or insulating bodies characterised by their form having heating or cooling devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/28—Capacitor type

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage device having a cylindrical waveguide sealed on both sides in a gas-tight manner, an insulating body extending in a longitudinal direction around the waveguide and a cooling liquid in an inner space of the waveguide.
  • Such a high-voltage device is known from DE 10 2011 003 592 AI.
  • the known high voltage device is a high voltage feedthrough. It serves the waveguide, the description is to be found in operation at a high voltage potential relative to a wall at ground potential to isolie ⁇ ren.
  • the insulating body of the known high voltage device is adapted as a resin-impregnated winding body.
  • the winding body comprises insulating layers of an electrically insulating material, which are separated from each other by electrically conductive control inserts.
  • the wall is for example part of a high-voltage system, example ⁇ a switchgear or a transformer.
  • a cooling liquid is provided in the interior of the waveguide.
  • the cooling liquid can evaporate in the interior of the waveguide at hot locations and then condense in cool locations. In this way, the heat transfer is made possible on the principle of a heat pipe.
  • the high voltage conductor is removed at its hot spots heat, which is released again at colder places.
  • it is proposed to use about one hundred milliliters of the cooling liquid.
  • the object of the invention is to propose a high-voltage device of the type mentioned, which allows the most efficient cooling possible.
  • the object is achieved in a species-specific high-voltage device, that the cooling liquid ⁇ ness applies for the volume V that V> c * U * L, where c is a tribenkon ⁇ stante with a value of 0.1 mm, U is an inner periphery of the Waveguide in mm and L is an axial length of the waveguide in mm.
  • the inventive high-voltage device the problem is addressed, the amount or the Volu ⁇ men of the liquid adapted to the geometry of the waveguide must be fit to the most efficient cooling to it ⁇ possible.
  • the minimum volume must therefore be selected so high that a suitable amount of nascent by Ver ⁇ evaporation of the cooling liquid cooling steam is present.
  • a certain amount of cooling liquid settles in gaps, depressions and cracks within the waveguide. This part of thedeflüs ⁇ stechnik remains there permanently and is no longer available for the cooling radio ⁇ tion. This is particularly important if the waveguide has an uneven inner surface. For example, the inner surface of the hollow conductor ⁇ have longitudinally extending grooves, which provide for improved reflux of the condensed cooling liquid.
  • the volume V is at least one liter.
  • this Vo ⁇ volume of the cooling liquid for example, can be guaranteed for applications in the voltage range exceeding 100 kV that the interior space of the waveguide is saturated at the operating temperature with the cooling steam.
  • V for the volume V, V> s * c * U * L, where s is a safety factor between two and three.
  • the safety factor is intended to increase the amount of coolant additionally.
  • the volume V is dimensioned such that the cooling liquid can form a film of at least 0.1 mm, particularly preferably 0.2 mm in height over an entire inner surface of the waveguide.
  • the cooling liquid can form a film of at least 0.1 mm, particularly preferably 0.2 mm in height over an entire inner surface of the waveguide.
  • the inner ⁇ space of the waveguide is evacuated prior to filling the cooling liquid, wherein by evacuating a pressure of at most 10 _1 mbar, more preferably 10 ⁇ 2 mbar in the interior ⁇ space of the waveguide is achieved.
  • evacuating Kgs ⁇ NEN advantageous impurities of the inner space by foreign substances ⁇ be prevented or at least minimized.
  • Contami ⁇ fixing certificates can ken impaired cooling function bewir-.
  • residual air and / or any type of dust in the interior of the waveguide is an unwanted ⁇ wish contamination.
  • the amount of cooling fluid does not exceed an upper limit.
  • an upper limit Suitably applicable since ⁇ forth for the volume V that V ⁇ 0.1 * VI, more preferably V ⁇ 0.05 * VI, wherein VI is the total internal volume of the mecaniclei ⁇ ters. In this way, it is advantageously avoided that in a mounted implementation, the cooling effect is reduced by a high coolant level. Over it ⁇ from the disadvantage is avoided that due to a high amount of cooling liquid, the weight of Hochhardsvorrich ⁇ processing increases.
  • the upper limit is particularly true in an in ⁇ nen graspmesser of the inner conductor of more than 10 mm.
  • cooling liquid is preferably distilled water is used for the inventive high tensioning ⁇ drying apparatus. Conceivable, however, are other, at the assumed relevant operating temperatures evaporable liquids.
  • the figure shows a Hochschreibsvor ⁇ direction according to the invention in a schematic representation.
  • the high-voltage feedthrough 1 comprises a hollow conductor 2 made of copper, which extends through an insulating body 3.
  • the waveguide 2 is cylindrically shaped.
  • a longitudinal axis 4 defines the axis of symmetry of the cylindrical waveguide 2.
  • the insulating body 3 surrounds the waveguide 2 along the longitudinal axis 4. In the figure it can be seen that the insulating body 3 does not surround the waveguide 2 along its entire length. Rather, a lower end 5 and an upper end 6 of the waveguide 2 are led out of the insulating body 3.
  • the insulating body 3 comprises electrically conductive Steuereinla ⁇ gen 7 for capacitive field control of the insulator.
  • the control inserts 7 are separated from each other by insulating layers comprising a resin impregnated insulating material, beispielswei se paper or plastic fleece.
  • a mounting flange 8 is arranged outside the insulating body 3. The mounting flange 8 is adapted to fix the high-voltage bushing 1 to a wall of a high-voltage installation.
  • the waveguide 2 is sealed gas-tight on both sides.
  • the high-voltage feedthrough 1 has an upper closure cap 9 and a lower closure cap 10, which are welded gas-tight to the waveguide 2.
  • an inner space 11 is formed in an interior of the waveguide 2.
  • a cooling liquid is 12.
  • the high clamping ⁇ voltage bushing 1 also comprises a filling opening 13 which is formed in the upper closure cap. 9 For Ver ⁇ closing the filling opening 13, a shutter 14 is madebil ⁇ det.
  • the filling opening 13 is used to evacuate the interior space 11 until the pressure in the interior 11 terschreitet the value of 10 ⁇ 2 bar un-. Subsequently, the filling opening is to ver applies ⁇ , the cooling liquid 12 regulatehel ⁇ len in the interior. 11
  • the cooling liquid 12 has a volume V.
  • the length of the hollow pus 2 is 1600 mm in the present example approximately ⁇ exporting.
  • Theylonippo ⁇ men of the inner conductor is in this case VI ⁇ 98.5 1. Therefore, the amount of water should preferably * VI ⁇ not exceed the value 0.05 4.9. 1

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Abstract

The invention relates to a high-voltage device comprising a cylindrical hollow conductor which is gas-tightly sealed on both sides, an insulation body that extends about the hollow conductor in a longitudinal direction, and a cooling liquid in an interior of the hollow conductor. The invention is characterized in that the following applies to the volume V of the cooling liquid: V > c * U * L, where c is a length constant having a value of 0.1 mm, U is an inner circumference, in mm, of the hollow conductor, and L is an axial length, in mm, of the hollow conductor.

Description

Beschreibung description
Hochspannungs orrichtung Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsvorrichtung mit einem beidseitig gasdicht abgeschlossenen zylindrischen Hohlleiter, einem sich in einer Längsrichtung um den Hohlleiter erstreckenden Isolierkörper und einer Kühlflüssigkeit in einem Innenraum des Hohlleiters. The invention relates to a high-voltage device having a cylindrical waveguide sealed on both sides in a gas-tight manner, an insulating body extending in a longitudinal direction around the waveguide and a cooling liquid in an inner space of the waveguide.
Eine solche Hochspannungsvorrichtung ist aus der DE 10 2011 003 592 AI bekannt. Die bekannte Hochspannungsvorrichtung ist eine Hochspannungsdurchführung. Sie dient dazu, den Hohlleiter, der sich im Betrieb auf einem Hochspannungspotenzial be- findet, gegenüber einer Wandung auf Erdpotenzial zu isolie¬ ren. Der Isolierkörper der bekannten Hochspannungsvorrichtung ist dazu als ein harzimprägnierter Wicklungskörper ausgebildet. Der Wicklungskörper umfasst Isolierlagen aus einem elektrisch isolierenden Material, die voneinander durch elektrisch leitende Steuereinlagen getrennt sind. Die Wandung ist beispielsweise Teil einer Hochspannungsanlage, beispiels¬ weise einer Schaltanlage oder eines Transformators. Bei hohen Strömen durch den Hohlleiter können durch Wärmeverluste Erwärmungen am Hohlleiter und Isolierkörper auftreten, die zu einer Reduzierung der Lebensdauer der Hochspannungsvorrichtung führen können. Zur Reduzierung von Temperaturgradienten im Hohlleiter und für einen verbesserten Wärmetransport ist eine Kühlflüssigkeit im Inneren des Hohlleiters vorgesehen. Die Kühlflüssigkeit kann im Inneren des Hohlleiters an heißen Orten verdampfen und anschließend an kühlen Orten kondensieren. Auf diese Weise wird nach dem Prinzip einer Heat Pipe der Wärmetransport ermöglicht. Dem Hochspannungsleiter wird an seinen heißen Stellen Wärme entnommen, die an kälteren Stellen wieder abgegeben wird. Bei der bekannten Hochspan- nungsvorrichtung wird vorgeschlagen, etwa hundert Milliliter der Kühlflüssigkeit zu verwenden. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochspannungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die eine möglichst effiziente Kühlung ermöglicht. Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsvorrichtung dadurch gelöst, dass für das Volumen V der Kühlflüssig¬ keit gilt, dass V > c * U * L ist, wobei c eine Längenkon¬ stante mit einem Wert von 0,1 mm, U ein Innenumfang des Hohlleiters in mm und L eine axiale Länge des Hohlleiters in mm sind. Such a high-voltage device is known from DE 10 2011 003 592 AI. The known high voltage device is a high voltage feedthrough. It serves the waveguide, the description is to be found in operation at a high voltage potential relative to a wall at ground potential to isolie ¬ ren. The insulating body of the known high voltage device is adapted as a resin-impregnated winding body. The winding body comprises insulating layers of an electrically insulating material, which are separated from each other by electrically conductive control inserts. The wall is for example part of a high-voltage system, example ¬ a switchgear or a transformer. At high currents through the waveguide heat losses on the waveguide and insulator can occur due to heat losses, which can lead to a reduction in the life of the high-voltage device. To reduce temperature gradients in the waveguide and for improved heat transfer, a cooling liquid is provided in the interior of the waveguide. The cooling liquid can evaporate in the interior of the waveguide at hot locations and then condense in cool locations. In this way, the heat transfer is made possible on the principle of a heat pipe. The high voltage conductor is removed at its hot spots heat, which is released again at colder places. In the known high-voltage device, it is proposed to use about one hundred milliliters of the cooling liquid. The object of the invention is to propose a high-voltage device of the type mentioned, which allows the most efficient cooling possible. The object is achieved in a species-specific high-voltage device, that the cooling liquid ¬ ness applies for the volume V that V> c * U * L, where c is a Längenkon ¬ stante with a value of 0.1 mm, U is an inner periphery of the Waveguide in mm and L is an axial length of the waveguide in mm.
Mit der erfindungsgemäßen Hochspannungsvorrichtung ist das Problem adressiert, dass die Menge beziehungsweise das Volu¬ men der Flüssigkeit an die Geometrie des Hohlleiters ange- passt sein muss, um eine möglichst effiziente Kühlung zu er¬ möglichen . The inventive high-voltage device, the problem is addressed, the amount or the Volu ¬ men of the liquid adapted to the geometry of the waveguide must be fit to the most efficient cooling to it ¬ possible.
Es muss gewährleistet sein, dass eine genügend hohe Menge an Dampf entsteht, wenn sich die Hochspannungsvorrichtung auf Betriebstemperaturen erwärmt. Das Mindestvolumen muss demnach so hoch gewählt sein, dass eine geeignete Menge an durch Ver¬ dampfen der Kühlflüssigkeit entstehendem Kühldampf vorhanden ist . Zudem muss berücksichtigt werden, dass eine gewisse Menge an Kühlflüssigkeit sich in Spalten, Vertiefungen und Ritzen innerhalb des Hohlleiters festsetzt. Dieser Teil der Kühlflüs¬ sigkeit verbleibt dauerhaft dort und steht für die Kühlfunk¬ tion nicht mehr zur Verfügung. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn der Hohlleiter eine unebene Innenoberfläche aufweist. Beispielsweise kann die Innenoberfläche des Hohl¬ leiters in Längsrichtung verlaufende Rillen aufweisen, die für einen verbesserten Rückfluss der kondensierten Kühlflüssigkeit sorgen. Diese Unebenheiten der Innenoberfläche des Hohlleiters müssen bei der Bestimmung des Innenumfangs U be¬ rücksichtigt werden. Aus eigenen Untersuchungen geht es nun hervor, dass ein Mindestvolumen der Kühlflüssigkeit aus dem Innenumfang und der Länge des Hohlleiters bestimmbar ist. Wird das Volumen der Kühlflüssigkeit so gewählt, dass das durch die Gleichung Vmin = c * U * L definierte Mindestvolumen überschritten ist, so kann eine möglichst gute Kühlwirkung erreicht werden. Bei ei¬ nem gegebenen Profil der Innenoberfläche des Hohlleiters und bei einer gegebenen Länge des Hohlleiters ist damit genügend Kühlflüssigkeit vorhanden, um die erwünschte Kühlwirkung zu erzielen. Als für die Kühlung relevante Betriebstemperaturen der Hochspannungsdurchführung werden dabei typischerweise Temperaturen (des Hohlleiters) zwischen 60°C und 120°C ange¬ nommen . Für manche Anwendungen wird als vorteilhaft angesehen, wenn das Volumen V mindestens einen Liter beträgt. Bei diesem Vo¬ lumen der Kühlflüssigkeit kann beispielsweise bei Anwendungen im Spannungsbereich von über 100 kV gewährleistet werden, dass der Innenraum des Hohlleiters bei Betriebstemperatur mit dem Kühldampf gesättigt ist. It must be ensured that a sufficiently high amount of steam is generated when the high-voltage device heats up to operating temperatures. The minimum volume must therefore be selected so high that a suitable amount of nascent by Ver ¬ evaporation of the cooling liquid cooling steam is present. In addition, it must be considered that a certain amount of cooling liquid settles in gaps, depressions and cracks within the waveguide. This part of the Kühlflüs ¬ sigkeit remains there permanently and is no longer available for the cooling radio ¬ tion. This is particularly important if the waveguide has an uneven inner surface. For example, the inner surface of the hollow conductor ¬ have longitudinally extending grooves, which provide for improved reflux of the condensed cooling liquid. This unevenness of the inner surface of the waveguide must be taken into account in the determination of the inner circumference U be ¬. From our own investigations, it now appears that a minimum volume of the cooling liquid from the inner circumference and the length of the waveguide can be determined. If the volume of the cooling liquid is chosen such that the minimum volume defined by the equation Vmin = c * U * L is exceeded, the best possible cooling effect can be achieved. In ei ¬ nem given profile of the inner surface of the waveguide and at a given length of the waveguide so that sufficient cooling liquid is present in order to achieve the desired cooling effect. As relevant for the cooling of operating temperatures of the high-voltage bushing are thereby typically temperatures (the waveguide) is between 60 ° C and 120 ° C being taken ¬. For some applications, it is considered advantageous if the volume V is at least one liter. In this Vo ¬ volume of the cooling liquid, for example, can be guaranteed for applications in the voltage range exceeding 100 kV that the interior space of the waveguide is saturated at the operating temperature with the cooling steam.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gilt für das Volumen V, dass V > s * c * U * L ist, wobei s ein Sicherheitsfaktor mit einem Wert zwischen zwei und drei ist. Mit dem Sicherheitsfaktor soll die Menge der Kühlflüssigkeit zusätzlich erhöht werden. Durch die Verwendung des Sicherheitsfaktors bei der Bestimmung des Volumens der Kühlflüssig¬ keit kann trotz möglichen Verbleibes der Kühlflüssigkeit in Unebenheiten, beispielsweise an Schweißstellen und/oder in Hinterschneidungen an der Innenoberfläche eine möglichst ef¬ fiziente Kühlung auch über einen langen Zeitraum gewährleistet werden. According to a preferred embodiment of the invention, for the volume V, V> s * c * U * L, where s is a safety factor between two and three. The safety factor is intended to increase the amount of coolant additionally. By using the safety factor in determining the volume of the cooling liquid ¬ ness an ef ¬-efficient cooling can be ensured even over a long period of time despite the possible whereabouts of the cooling liquid into unevennesses, such as at welds and / or undercuts on the inner surface.
Vorzugsweise ist das Volumen V derart bemessen, dass die Kühlflüssigkeit einen Film von mindestens 0,1 mm, besonders bevorzugt 0,2 mm Höhe über eine gesamte Innenoberfläche des Hohlleiters bilden kann. Auf diese Weise wird unter Berück- sichtigung der Struktur der Innenoberfläche des Hohlleiters sicher gestellt, dass eine ausreichende Benetzung der Innen¬ oberfläche durch die kondensierte Kühlflüssigkeit erreichbar ist. Die Innenoberfläche kann als Produkt der Länge des Hohl- leiters und einer axialen Querschnittsfläche bestimmt werden. Preferably, the volume V is dimensioned such that the cooling liquid can form a film of at least 0.1 mm, particularly preferably 0.2 mm in height over an entire inner surface of the waveguide. In this way, taking into account Considering the structure of the inner surface of the waveguide ensured that a sufficient wetting of the inner ¬ surface is achieved by the condensed cooling liquid. The inner surface can be determined as the product of the length of the waveguide and an axial cross-sectional area.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Innen¬ raum des Hohlleiters vor dem Einfüllen der Kühlflüssigkeit evakuiert wird, wobei durch das Evakuieren ein Druck von höchstens 10_1 mbar, besonders bevorzugt 10~2 mbar im Innen¬ raum des Hohlleiters erreicht wird. Durch das Evakuieren kön¬ nen vorteilhaft Verunreinigungen des Innenraumes durch Fremd¬ stoffe verhindert oder zumindest minimiert werden. Verunrei¬ nigungen können eine Beeinträchtigung der Kühlfunktion bewir- ken. In diesem Zusammenhang stellt auch Restluft und/oder jede Art von Staub im Innenraum des Hohlleiters eine uner¬ wünschte Verunreinigung dar. It is considered to be particularly advantageous if the inner ¬ space of the waveguide is evacuated prior to filling the cooling liquid, wherein by evacuating a pressure of at most 10 _1 mbar, more preferably 10 ~ 2 mbar in the interior ¬ space of the waveguide is achieved. By evacuating Kgs ¬ NEN advantageous impurities of the inner space by foreign substances ¬ be prevented or at least minimized. Contami ¬ fixing certificates can ken impaired cooling function bewir-. In this context, also residual air and / or any type of dust in the interior of the waveguide is an unwanted ¬ wish contamination.
Es kann von Vorteil sein, wenn die Menge der Kühlflüssigkeit eine Obergrenze nicht überschreitet. Geeigneterweise gilt da¬ her für das Volumen V, dass V < 0,1 * VI, besonders bevorzugt V < 0,05 * VI, wobei VI das Gesamtinnenvolumen des Innenlei¬ ters ist. Auf diese Weise wird vorteilhaft vermieden, dass bei einer montierten Durchführung die Kühlwirkung durch einen zu hohen Kühlflüssigkeitsstand vermindert wird. Darüber hin¬ aus ist der Nachteil vermieden, dass aufgrund einer hohen Kühlflüssigkeitsmenge das Gewicht der Hochspannungsvorrich¬ tung steigt. Die Obergrenze gilt insbesondere bei einem In¬ nendurchmesser des Innenleiters von über 10 mm. It may be advantageous if the amount of cooling fluid does not exceed an upper limit. Suitably applicable since ¬ forth for the volume V that V <0.1 * VI, more preferably V <0.05 * VI, wherein VI is the total internal volume of the Innenlei ¬ ters. In this way, it is advantageously avoided that in a mounted implementation, the cooling effect is reduced by a high coolant level. Over it ¬ from the disadvantage is avoided that due to a high amount of cooling liquid, the weight of Hochspannungsvorrich ¬ processing increases. The upper limit is particularly true in an in ¬ nendurchmesser of the inner conductor of more than 10 mm.
Als Kühlflüssigkeit wird für die erfindungsgemäße Hochspan¬ nungsvorrichtung bevorzugt destilliertes Wasser verwendet. Denkbar sind jedoch auch andere, bei den angenommenen relevanten Betriebstemperaturen verdampfbare Flüssigkeiten. As the cooling liquid is preferably distilled water is used for the inventive high tensioning ¬ drying apparatus. Conceivable, however, are other, at the assumed relevant operating temperatures evaporable liquids.
Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Figur weiter erläutert werden. Die Figur zeigt dabei eine erfindungsgemäße Hochspannungsvor¬ richtung in schematischer Darstellung. Im Einzelnen zeigt die Figur eine Hochspannungsvorrichtung in Form einer Hochspannungsdurchführung 1 in einer schematischen Querschnittsdarstellung. Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst einen Hohlleiter 2 aus Kupfer, der sich durch einen Isolierkörper 3 erstreckt. Der Hohlleiter 2 ist zylindrisch geformt. Eine Längsachse 4 definiert die Symmetrieachse des zylinderförmigen Hohlleiters 2. Der Isolierkörper 3 umgibt den Hohlleiter 2 entlang der Längsachse 4. In der Figur ist zu erkennen, dass der Isolierkörper 3 den Hohlleiter 2 nicht entlang dessen gesamter Länger umgibt. Vielmehr sind ein un- teres Ende 5 sowie ein oberes Ende 6 des Hohlleiters 2 aus dem Isolierkörper 3 herausgeführt. The invention will be explained below with reference to the figure. The figure shows a Hochspannungsvor ¬ direction according to the invention in a schematic representation. In detail, the figure shows a high-voltage device in the form of a high-voltage bushing 1 in a schematic cross-sectional representation. The high-voltage feedthrough 1 comprises a hollow conductor 2 made of copper, which extends through an insulating body 3. The waveguide 2 is cylindrically shaped. A longitudinal axis 4 defines the axis of symmetry of the cylindrical waveguide 2. The insulating body 3 surrounds the waveguide 2 along the longitudinal axis 4. In the figure it can be seen that the insulating body 3 does not surround the waveguide 2 along its entire length. Rather, a lower end 5 and an upper end 6 of the waveguide 2 are led out of the insulating body 3.
Der Isolierkörper 3 umfasst elektrisch leitende Steuereinla¬ gen 7 zur kapazitiven Feldsteuerung des Isolierkörpers. Die Steuereinlagen 7 sind voneinander durch Isolierlagen getrennt, die ein harzgetränktes Isoliermaterial, beispielswei¬ se Papier oder Kunststoffvlies umfassen. Außen am Isolierkörper 3 ist ein Befestigungsflansch 8 angeordnet. Der Befestigungsflansch 8 ist dazu eingerichtet, die Hochspannungsdurch- führung 1 an einer Wandung einer Hochspannungsanlage zu befestigen . The insulating body 3 comprises electrically conductive Steuereinla ¬ gen 7 for capacitive field control of the insulator. The control inserts 7 are separated from each other by insulating layers comprising a resin impregnated insulating material, beispielswei se paper or plastic fleece. Outside the insulating body 3, a mounting flange 8 is arranged. The mounting flange 8 is adapted to fix the high-voltage bushing 1 to a wall of a high-voltage installation.
Der Hohlleiter 2 ist beidseitig gasdicht abgeschlossen. Dazu weist die Hochspannungsdurchführung 1 eine obere Verschluss- kappe 9 und eine untere Verschlusskappe 10 auf, die mit dem Hohlleiter 2 gasdicht verschweißt sind. In einem Inneren des Hohlleiters 2 ist ein Innenraum 11 ausgebildet. In dem Innen¬ raum 11 befindet sich eine Kühlflüssigkeit 12. Die Hochspan¬ nungsdurchführung 1 weist ferner eine Einfüllöffnung 13, die in der oberen Verschlusskappe 9 ausgebildet ist. Zum Ver¬ schluss der Einfüllöffnung 13 ist ein Verschluss 14 ausgebil¬ det . Bei der Herstellung der Hochspannungsdurchführung 1 wird die Einfüllöffnung 13 dazu verwendet, dem Innenraum 11 zu evakuieren, bis der Druck im Innenraum 11 den Wert von 10~2 bar un- terschreitet . Anschließend wird die Einfüllöffnung dazu ver¬ wendet, die Kühlflüssigkeit 12 in den Innenraum 11 einzufül¬ len . The waveguide 2 is sealed gas-tight on both sides. For this purpose, the high-voltage feedthrough 1 has an upper closure cap 9 and a lower closure cap 10, which are welded gas-tight to the waveguide 2. In an interior of the waveguide 2, an inner space 11 is formed. In the inner space ¬ 11, a cooling liquid is 12. The high clamping ¬ voltage bushing 1 also comprises a filling opening 13 which is formed in the upper closure cap. 9 For Ver ¬ closing the filling opening 13, a shutter 14 is ausgebil ¬ det. In preparing the high-voltage bushing 1, the filling opening 13 is used to evacuate the interior space 11 until the pressure in the interior 11 terschreitet the value of 10 ~ 2 bar un-. Subsequently, the filling opening is to ver applies ¬, the cooling liquid 12 einzufül ¬ len in the interior. 11
Die Kühlflüssigkeit 12 weist ein Volumen V auf. Das Volumen V wird wie folgt bestimmt. Zunächst wird ein Innenumfang des Holleiters gemäß der Gleichung U = 2 * π * R bestimmt, wobei R ein Innenradius des im vorliegenden Ausführungsbeispiel zy¬ lindrischen Hohlleiters 2 ist. Im vorliegenden Beispiel ist R = 140 mm. The cooling liquid 12 has a volume V. The volume V is determined as follows. First, an inner periphery of the Holleiters according to the equation U = 2 * π * R is determined, wherein R is an inner radius of the present embodiment zy ¬-cylindrical waveguide. 2 In the present example, R = 140 mm.
Die Länge des Hohleiters 2 beträgt im vorliegenden Ausfüh¬ rungsbeispiel 1600 mm. Zudem wird ein Sicherheitsfaktor von s = 2 gewählt, so dass für das Volumen V schließlich die Forde¬ rung gilt, dass V größer als 280 ml zu wählen ist, wobei der berechnete Wert in ml aufgerundet wurde. Das Gesamtinnenvolu¬ men des Innenleiters ist in diesem Fall VI ~ 98,5 1. Daher sollte die Wassermenge vorzugsweise den Werte 0,05 * VI ~4,9 1 nicht übersteigen. The length of the hollow pus 2 is 1600 mm in the present example approximately ¬ exporting. In addition, a safety factor of s = 2 is chosen, so that, finally, the Forde ¬ tion applies to the volume V that V is greater than 280 ml is to be selected, wherein the calculated value was rounded off in ml. The Gesamtinnenvolu ¬ men of the inner conductor is in this case VI ~ 98.5 1. Therefore, the amount of water should preferably * VI ~ not exceed the value 0.05 4.9. 1

Claims

Patentansprüche claims
1. Hochspannungsvorrichtung mit 1. high voltage device with
- einem beidseitig gasdicht abgeschlossenen zylindri- sehen Hohlleiter,  a cylindrical hollow conductor which is sealed on both sides in a gastight manner,
- einem sich in einer Längsrichtung um den Hohlleiter erstreckenden Isolierkörper und  - An extending in a longitudinal direction around the waveguide insulating body and
- einer Kühlflüssigkeit in einem Innenraum des Hohlleiters  - A cooling liquid in an interior of the waveguide
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für das Volumen V der Kühlflüssigkeit gilt, dass V > c * U * L ist, wobei  That is, for the volume V of the cooling liquid, it holds that V> c * U * L, where
- c eine Längenkonstante mit einem Wert von 0,1 mm, c is a length constant with a value of 0.1 mm,
- U ein Innenumfang des Hohlleiters in mm, U is an inner circumference of the waveguide in mm,
- L eine axiale Länge des Hohlleiters in mm sind.  - L is an axial length of the waveguide in mm.
2. Hochspannungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Volumen V mindestens einen Liter beträgt. 2. High-voltage device according to claim 1, wherein the volume V is at least one liter.
3. Hochspannungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei für das3. High-voltage device according to claim 1, wherein for the
Volumen V gilt, dass V > s * c * U * L ist, wobei s ein Sicherheitsfaktor mit einem Wert zwischen zwei und drei ist . Volume V holds that V> s * c * U * L where s is a safety factor between two and three.
4. Hochspannungsvorrichtung nach einem der vorangehenden4. High-voltage device according to one of the preceding
Ansprüche, wobei das Volumen V derart bemessen ist, dass die Kühlflüssigkeit einen Film von mindestens 0,1 mm Höhe über eine gesamte Innenoberfläche des Hohlleiters bilden kann. Claims, wherein the volume V is dimensioned such that the cooling liquid can form a film of at least 0.1 mm in height over an entire inner surface of the waveguide.
5. Hochspannungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei für das Volumen V gilt, dass V < 0,1 * VI, wobei VI das Gesamtinnenvolumen des Innenleiters ist. 5. High-voltage device according to one of the preceding claims, wherein for the volume V is that V <0.1 * VI, where VI is the total internal volume of the inner conductor.
PCT/EP2017/050378 2016-02-09 2017-01-10 High-voltage device WO2017137193A1 (en)

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