WO2018127271A1 - Leiteranordnung - Google Patents

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WO2018127271A1
WO2018127271A1 PCT/EP2017/050057 EP2017050057W WO2018127271A1 WO 2018127271 A1 WO2018127271 A1 WO 2018127271A1 EP 2017050057 W EP2017050057 W EP 2017050057W WO 2018127271 A1 WO2018127271 A1 WO 2018127271A1
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WO
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conductor
encapsulation
conductor arrangement
plastic
arrangement according
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/050057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Franz Giering
Johann HOLZAPFEL
Christian Wallner
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to PCT/EP2017/050057 priority Critical patent/WO2018127271A1/de
Publication of WO2018127271A1 publication Critical patent/WO2018127271A1/de

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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
    • H02G5/063—Totally-enclosed installations, e.g. in metal casings filled with oil or gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/06—Gas-pressure cables; Oil-pressure cables; Cables for use in conduits under fluid pressure

Definitions

  • the invention relates to a conductor arrangement with a
  • the electrical conductor and a conductor at least partially surrounding the first encapsulation for receiving an electrically insulating fluid are known in the form of a so-called gas-insulated conductor.
  • the electrically insulating fluid is an insulating gas and the encapsulation is made of a metal, in particular of
  • the individual parts of the encapsulation are usually connected to each other by means of a welded connection or by means of a flange connection.
  • This known conductor arrangement is complex both in production and during assembly and therefore expensive.
  • the invention is based on the object
  • a conductor arrangement with an electrical conductor and a conductor at least partially surrounding the first encapsulation for receiving an electrically insulating fluid, wherein the first encapsulation comprises a wall which consists of a plastic.
  • the encapsulation may also consist of plastic.
  • Such encapsulation with a wall made of plastic can be produced relatively inexpensively.
  • parts of these can be Encapsulation simple and thus inexpensive with each other
  • the conductor arrangement can be designed such that the first encapsulation encapsulates the electrically insulating fluid. In other words, the first encapsulation surrounds the electrically insulating fluid.
  • the conductor arrangement can also be designed so that the fluid is an electrically insulating gas or an electrically insulating liquid.
  • the conductor arrangement can be designed such that
  • the plastic is an electrically conductive plastic or
  • the inner surface and / or the outer surface of the wall is provided with an electrically conductive layer, in particular with a metal layer, or
  • the wall is provided with an electrically conductive insert.
  • Encapsulation can be used for the potential control in the conductor arrangement and / or by means of the encapsulation a return current can be conducted (to the current flowing in the conductor).
  • the conductor arrangement can be designed such that the conductor is an elongated conductor and the first encapsulation surrounds the conductor in the manner of a hollow cylinder.
  • the first encapsulation can thus be a hollow cylinder-like or hollow cylindrical
  • the conductor arrangement may be configured such that the conductor is arranged in a second encapsulation, wherein the second encapsulation is arranged in the interior of the first encapsulation.
  • the conductor may be protected by the second encapsulation from the electrically insulating fluid. In other words, the conductor located in the second encapsulation then does not come into contact with the electrically insulating fluid.
  • Embodiment but also the interior of the second enclosure can be filled with the fluid; the interior of the first enclosure and the interior of the second enclosure may also be interconnected.) Also, the second enclosure has a wall made of the plastic
  • the second encapsulation can also consist almost completely of the plastic.
  • the conductor arrangement can also be designed such that the second encapsulation and the first encapsulation are arranged coaxially.
  • the second encapsulation and the first encapsulation thus have a substantially common axis of rotation.
  • the conductor or the ladder are close to the axis of rotation
  • Embodiment variant has the advantage that form substantially homogeneous electric fields between the enclosures.
  • the conductor arrangement may also be designed so that the second enclosure is supported by at least one electrically insulating holding element (in particular by an insulating disk or an insulating support) in the first enclosure.
  • at least one electrically insulating holding element in particular by an insulating disk or an insulating support
  • the mechanical stability of the conductor arrangement is ensured and it is the distance between the first encapsulation and the second
  • the conductor arrangement can also be designed such that the conductor has a conductor cable. There are several Single conductor to the conductor rope stranded (twisted). Such (flexible) conductor cables can be advantageously particularly simple and therefore inexpensive to install compared to a rigid conductor.
  • the conductor arrangement can also be designed so that the conductor is provided with an optical waveguide.
  • the optical waveguide advantageously (in addition to the electrical energy transmitted via the conductor) and information signals along the conductor arrangement can be transmitted.
  • the conductor arrangement can be designed such that the optical waveguide is stranded with the conductor cable.
  • optical waveguide and conductor cable form a unit. This unit of optical fiber and conductor cable can be installed very easily and therefore cost.
  • the conductor arrangement can also be designed so that the optical waveguide is arranged in a tube, which is connected to the
  • Stranded cable is stranded.
  • the tube advantageously protects the optical fiber from damage.
  • the conductor arrangement can also be configured such that the first encapsulation and / or the second encapsulation each one
  • Plastic tube has (which is electrically conductive).
  • the wall of the first encapsulation and / or the wall of the second encapsulation each forms a plastic tube.
  • the first encapsulation and / or the second encapsulation are each substantially as one
  • Plastic pipe designed. Such plastic tube can be easily and inexpensively produced in the required length.
  • the conductor arrangement can be designed so that - the plastic tube of an electrically conductive
  • Plastic is made, or -
  • the inner circumferential surface of the plastic tube and / or the outer surface of the plastic tube is provided with an electrically conductive layer, in particular with a metal layer, or
  • the plastic tube is provided with an electrically conductive insert.
  • Figure 1 shows an embodiment of a conductor arrangement
  • Figure 2 shows an embodiment of a tube
  • FIG. 3 shows the embodiment of Figure 1 in one
  • Figure 5 shows an embodiment of a conductor arrangement with three conductors and in
  • Figure 6 shows an embodiment of a gas-insulated
  • This conductor arrangement 1 has an electrical conductor 3, a first encapsulation 5 surrounding the conductor 3 and a second encapsulation 8 surrounding the conductor 3.
  • Encapsulation 5 is an outer encapsulation 5; the second encapsulation 8 is an inner encapsulation 8.
  • a wall 12 of the first encapsulation 5 consists of a
  • first encapsulation 5 Even almost the complete first encapsulation 5 consists of the plastic. In an interior 15 of the first encapsulation 5 is a
  • This fluid 18 may be, for example, an electrically insulating gas 18 or an electrically insulating liquid 18.
  • Encapsulation 5 thus encapsulates the electrically insulating fluid 18, in other words, the first encapsulation 5 surrounds (encloses, encloses) the electrically insulating fluid 18.
  • the interior 15 provides in the embodiment a
  • Fluid 18 is thus arranged between the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8.
  • An interior 21 of the second encapsulation 8 may be fluid-free; this interior space 21 does not contain the electrically insulating fluid then. As a result, the conductor 3 does not come with the electric
  • the interior 21 of the second encapsulation 8 may also contain the fluid 18.
  • the interior 15 of the first encapsulation 5 and the interior 21 of the second encapsulation 8 can also be connected to one another.
  • a wall 23 of the second encapsulation 8 consists of a
  • Plastic of the first encapsulation 5 and / or the plastic of the second encapsulation 8 may be an electrically conductive Be plastic. This can be achieved, for example, by using particles of an electrically conductive material (for example metal particles) in the plastic.
  • Encapsulations 5, 8 be provided with an electrically conductive layer.
  • This electrically conductive layer may be, for example, a metal layer deposited on the inner surface of the wall and / or on the outer surface of the wall.
  • first encapsulation 5 and / or the second encapsulation 8 is electrically conductive. This results in the
  • Ladder arrangement a homogeneous electric field.
  • electrical conductor 3 is an elongated conductor and the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 surround the electrical conductor 3 in the form of a hollow cylinder.
  • first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 are each a hollow-cylindrical or hollow-cylindrical encapsulation.
  • the second encapsulation 8 is arranged in the interior of the first encapsulation 5.
  • the second encapsulation 8 and the first encapsulation 5 are arranged coaxially around the conductor 3.
  • the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 have a substantially common axis of rotation.
  • Rotation axis is not shown in the figure 1, it is located approximately where the electrical conductor 3 is arranged.
  • the second enclosure 8 encloses or envelops the
  • the first encapsulation 5 is configured in the embodiment of Figure 1 as a first plastic tube 5; the second encapsulation 8 is a second plastic tube 8
  • Plastic tube 8 consist of either an electrically conductive plastic or the first plastic tube 5 and the second plastic tube 8 are made of an electrically non-conductive plastic and the inner circumferential surface of the plastic tube and / or the outer surface of the
  • Plastic pipe is in each case provided with an electrically conductive layer, for example with a metal layer.
  • an electrically conductive layer for example with a metal layer.
  • the outer surface 38 (which the outer surface 38 of the plastic wall 12 of the first
  • Encapsulation 5 forms may be provided with a metal layer 38. Additionally or alternatively, the inner
  • Jacket surface 40 of the first encapsulation 5 may be provided with an inner metal layer 40.
  • the outer lateral surface 43 of the second encapsulation 8 with an outer metal layer 43 and / or the inner
  • Jacket surface 45 of the second encapsulation 8 may be provided with an inner metal layer 45.
  • the wall 12 of the first encapsulation 5 may be provided with an electrically conductive insert 46 and / or the wall 23 of the second encapsulation 8 may be provided with an electrically conductive insert 47.
  • the electrically conductive insert 46 and 47 may each, for example, as a
  • the electrically conductive insert 46 and 47 can in the
  • the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 are connected to one another by means of at least one electrically insulating holding element 25.
  • Holding element 25 is designed in the embodiment of Figure 1 as an insulating support, in particular as a Strut consisting of an electrically insulating material.
  • a plurality of holding elements in Figure 1 are three
  • Holding elements 25 shown, which need not necessarily all lie in the same plane) will be the second
  • Encapsulation 8 mechanically held in the first enclosure 5.
  • an insulating support 25 it is also possible to use another electrically insulating holding element, for example one made of an electrically insulating one
  • Conductor 3 is configured. In this conductor cable 3 several individual conductors 28 are stranded to the conductor 3
  • the individual conductors 28 are shown as circles with a white circular area.
  • Such a conductor cable 3 is advantageously flexible, so that it can be easily and thus inexpensively installed in the conductor arrangement 1. Furthermore, the conductor 3 (optional) with a
  • Fiber optic 33 provided.
  • the optical waveguide 33 is stranded with the conductor cable 3. This allows the
  • Conductor 3 are installed in the conductor assembly.
  • the optical waveguide 33 is shown as a circle with a black circular area.
  • Optical waveguide 33 is in the second encapsulation 8
  • the optical waveguide 33 can either be stranded directly with the conductor cable 3, as shown in FIG.
  • the optical fiber 33 may be disposed in a (flexible) tube which is stranded with the conductor cable 3. Such a flexible tube is shown in FIG.
  • the electrical conductor 3 is a high-voltage conductor 3.
  • the first plastic tube 5 and the second plastic tube 8 are centric plastic tube.
  • FIG. 1 shows a single-phase conductor arrangement. By means of two or three such conductor arrangements but can
  • Optical waveguide 33 shown which is arranged in a flexible tube 201.
  • the optical fiber 33 is protected by this tube 201.
  • the tube 201 with the inside
  • lying optical waveguide 33 is in the embodiment of Figure 1 instead of the optical waveguide 33 with the
  • the flexible tube may for example consist of a flexible plastic.
  • Figure 3 shows the embodiment of the conductor arrangement of Figure 1 in a partially sectioned longitudinal view. It can be seen that the conductor 3 is an elongated conductor 3 and that the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 surround the conductor 3 like a hollow cylinder. It is also easy to see that the individual holding elements 25 in the exemplary embodiment are not all in one plane, but are distributed along the conductor 3. It is also easy to see that the optical waveguide 33 is stranded with the individual conductors 28 and thus the conductor cable 3 is formed. In another embodiment, however, the conductor cable 3 does not need to contain an optical waveguide 33.
  • the conductor 3 is an elongated conductor 3 and that the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 surround the conductor 3 like a hollow cylinder. It is also easy to see that the individual holding elements 25 in the exemplary embodiment are not all in one plane, but are distributed along the conductor 3. It is also easy to see that the optical waveguide 33 is stranded with the individual
  • Conductor 3 may also consist only of several individual conductors 28.
  • FIG. 4 shows a conductor arrangement 401 which has the first conductor 3 in the form of the first conductor 3 and a second conductor 403 in the form of a second conductor 403. Otherwise, the conductor arrangement 401 corresponds to the conductor arrangement 1 shown in FIG.
  • FIG. 5 shows a conductor arrangement 501 which, in addition to the first conductor 3 and the second conductor 403, has a third conductor 503. The third conductor 503 is configured as a third conductor 503. Otherwise, the conductor arrangement 501 corresponds to that in FIG. 1
  • FIG. 6 schematically shows a gas-insulated switchgear 601.
  • This gas-insulated switchgear 601 has a switch unit 605, which is a gas-insulated
  • Circuit breaker includes.
  • the switch unit 605 has a fixed contact 607 and a moving contact 609, which are shown only symbolically in FIG.
  • the fixed contact 607 is electrically connected to a first
  • Conductor assembly 610 connected; the moving contact 609 is electrically connected to a second conductor arrangement 612.
  • the first conductor arrangement 610 and the second conductor arrangement 612 can each be configured like one of the conductor arrangements illustrated in FIGS. 1 to 5.
  • the electrically insulating plastic mentioned in this specification may be, for example, polyethylene.
  • an electrically insulating fluid for example, a
  • Insulating gas such as sulfur hexafluoride SFe
  • an insulating liquid such as a mineral oil or an ester
  • the first encapsulation 5 and the second encapsulation 8 may, for example, each one
  • Plastic pipe in particular a polyethylene pipe, be.
  • Parts of the second encapsulation 6 for example, the individual plastic pipe sections of the first encapsulation and / or the second encapsulation, for example, by

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Installation Of Bus-Bars (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiteranordnung (1) mit einem elektrischen Leiter (3) und einer den Leiter zumindest teilweise umgebenden ersten Kapselung (5) zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Fluids (18). Dabei weist die erste Kapselung (5) eine Wand auf, die aus einem Kunststoff besteht.

Description

Beschreibung
Leiteranordnung Die Erfindung betrifft eine Leiteranordnung mit einem
elektrischen Leiter und einer den Leiter zumindest teilweise umgebenden ersten Kapselung zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Fluids. Eine derartige Leiteranordnung ist in Form eines sogenannten gasisolierten Leiters bekannt. Bei einem gasisolierten Leiter ist das elektrisch isolierende Fluid ein Isoliergas und die Kapselung besteht aus einem Metall, insbesondere aus
Aluminium oder aus Stahl. Die einzelnen Teile der Kapselung werden dabei üblicherweise mittels einer Schweißverbindung oder mittels einer Flanschverbindung miteinander verbunden. Diese bekannte Leiteranordnung ist sowohl in der Herstellung als auch bei der Montage aufwändig und daher teuer. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Leiteranordnung anzugeben, die kostengünstig realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Leiteranordnung nach dem unabhängigen Patentanspruch.
Vorteilhafte Ausführungen der Leiteranordnungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Offenbart wird eine Leiteranordnung mit einem elektrischen Leiter und einer den Leiter zumindest teilweise umgebenden ersten Kapselung zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Fluids, wobei die erste Kapselung eine Wand aufweist, die aus einem Kunststoff besteht. Mit anderen Worten weist die
Kapselung eine Kunststoffwand auf. Die Kapselung kann auch aus Kunststoff bestehen. Eine derartige Kapselung mit einer aus Kunststoff bestehenden Wand lässt sich vergleichsweise preisgünstig produzieren. Außerdem lassen sich Teile dieser Kapselung einfach und damit preisgünstig miteinander
verbinden, beispielsweise durch eine Verklebung (insbesondere eine vollflächige Verklebung der Klebestellen) .
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Teile der Kapselung zu verschrauben oder zu verschweißen.
Die Leiteranordnung kann so ausgestaltet sein, dass die erste Kapselung das elektrisch isolierende Fluid einkapselt. Mit anderen Worten umgibt die erste Kapselung das elektrisch isolierende Fluid.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass das Fluid ein elektrisch isolierendes Gas oder eine elektrisch isolierende Flüssigkeit ist.
Die Leiteranordnung kann so ausgestaltet sein, dass
- der Kunststoff ein elektrisch leitfähiger Kunststoff ist oder
- die innere Oberfläche und/oder die äußere Oberfläche der Wand mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere mit einer Metallschicht, versehen ist oder
- die Wand mit einer elektrisch leitfähigen Einlage versehen ist .
Diese Ausgestaltungsvarianten haben den Vorteil, dass die Kapselung elektrisch leitfähig ist. Dadurch kann die
Kapselung für die Potentialsteuerung in der Leiteranordnung verwendet werden und/oder mittels der Kapselung kann ein Rückstrom (zu dem in dem Leiter fließenden Strom) geführt werden .
Die Leiteranordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Leiter ein langgestreckter Leiter ist und die erste Kapselung den Leiter hohlzylinderartig umgibt. Die erste Kapselung kann also eine hohlzylinderartige bzw. hohlzylinderförmige
Kapselung sein. In einer derartigen Leitanordnung bilden sich vorteilhafterweise homogene elektrische Felder aus. Die Leiteranordnung kann so ausgestaltet sein, dass der Leiter in einer zweiten Kapselung angeordnet ist, wobei die zweite Kapselung im Inneren der ersten Kapselung angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Leiter durch die zweite Kapselung vor dem elektrisch isolierenden Fluid geschützt sein. Mit anderen Worten kommt dann der sich in der zweiten Kapselung befindende Leiter nicht mit dem elektrisch isolierenden Fluid in Berührung. (Bei einer anderen
Ausführungsform kann aber auch der Innenraum der zweiten Kapselung mit dem Fluid gefüllt sein; der Innenraum der ersten Kapselung und der Innenraum der zweiten Kapselung können auch miteinander verbunden sein.) Auch die zweite Kapselung weist eine Wand auf, die aus dem Kunststoff
besteht. Die zweite Kapselung kann auch nahezu vollständig aus dem Kunststoff bestehen.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass die zweite Kapselung und die erste Kapselung koaxial angeordnet sind. Die zweite Kapselung und die erste Kapselung weisen also eine im Wesentlichen gemeinsame Rotationsachse auf. Der Leiter oder die Leiter sind dabei rotationsachsennah
angeordnet oder liegen am Ort der Rotationsachse. Diese
Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass sich zwischen den Kapselungen im Wesentlichen homogene elektrische Felder ausbilden.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass die zweite Kapselung durch mindestens ein elektrisch isolierendes Halteelement (insbesondere durch eine Isolierscheibe oder einen Isolierstützer) in der ersten Kapselung gehaltert ist. Durch dieses isolierende Haltelement wird die mechanische Stabilität der Leiteranordnung sichergestellt und es wird der Abstand zwischen der ersten Kapselung und der zweiten
Kapselung festgelegt.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der Leiter ein Leiterseil aufweist. Dabei sind mehrere Einzelleiter zu dem Leiterseil verseilt (verdrillt) . Solche (flexiblen) Leiterseile lassen sich vorteilhafterweise besonders einfach und damit kostengünstig installieren im Vergleich zu einem starren Leiter.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der Leiter mit einem Lichtwellenleiter versehen ist. Mit dem Lichtwellenleiter können vorteilhafterweise (zusätzlich zu der über den Leiter übertragenen elektrischen Energie) auch Informations-Signale entlang der Leiteranordnung übertragen werden .
Die Leiteranordnung kann dabei so ausgestaltet sein, dass der Lichtwellenleiter mit dem Leiterseil verseilt ist. Dadurch bilden Lichtwellenleiter und Leiterseil eine Einheit. Diese Einheit aus Lichtwellenleiter und Leiterseil kann besonders einfach und damit kostengünstig installiert werden.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass der Lichtwellenleiter in einem Rohr angeordnet ist, das mit dem
Leiterseil verseilt ist. Das Rohr schützt vorteilhafterweise den Lichtwellenleiter vor Beschädigung.
Die Leiteranordnung kann auch so ausgestaltet sein, dass die erste Kapselung und/oder die zweite Kapselung jeweils ein
Kunststoffrohr aufweist (das elektrisch leitfähig ist) . Mit anderen Worten bildet die Wand der ersten Kapselung und/oder die Wand der zweiten Kapselung jeweils ein Kunststoffrohr . Mit nochmals anderen Worten ist die erste Kapselung und/oder die zweite Kapselung jeweils im Wesentlichen als ein
Kunststoffrohr ausgestaltet. Derartige Kunststoffröhre lassen sich einfach und preisgünstig in der jeweils benötigten Länge herstellen . Die Leiteranordnung kann dabei so ausgestaltet sein, dass - das Kunststoffrohr aus einem elektrisch leitfähigen
Kunststoff besteht, oder - die innere Mantelfläche des Kunststoffrohrs und/oder die äußere Mantelfläche des Kunststoffrohrs mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, insbesondere mit einer Metallschicht, versehen ist oder
- das Kunststoffrohr mit einer elektrisch leitfähigen Einlage versehen ist.
Dadurch ergibt sich in der Leiteranordnung ein homogenes elektrisches Feld, welches die Leiteranordnung
vorteilhafterweise gleichmäßig belastet.
Offenbart wird weiterhin eine gasisolierte Schaltanlage mit einer Leiteranordnung nach den vorstehend beschriebenen
Varianten .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen verweisen dabei auf gleiche oder gleichwirkende Elemente. Dazu ist in
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Leiteranordnung
mit einem Leiterseil in einer Querschnitts¬ darstellung, in
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel eines in einem Rohr
angeordneten Lichtwellenleiters, in
Figur 3 das Ausführungsbeispiel der Figur 1 in einer
teilweise geschnittenen Längsdarstellung, in
Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Leiteranordnung mit zwei Leiterseilen, in
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Leiteranordnung mit drei Leiterseilen sowie in
Figur 6 ein Ausführungsbeispiel einer gasisolierten
Schaltanlage mit der Leiteranordnung dargestellt .
In Figur 1 ist in einer Querschnittsdarstellung ein
Ausführungsbeispiel einer Leiteranordnung 1 dargestellt. Diese Leiteranordnung 1 weist einen elektrischen Leiter 3, eine den Leiter 3 umgebende erste Kapselung 5 sowie eine den Leiter 3 umgebende zweite Kapselung 8 auf. Die erste
Kapselung 5 ist eine äußere Kapselung 5; die zweite Kapselung 8 ist eine innere Kapselung 8.
Eine Wand 12 der ersten Kapselung 5 besteht aus einem
Kunststoff. Im Ausführungsbeispiel besteht sogar nahezu die vollständige erste Kapselung 5 aus dem Kunststoff. In einem Innenraum 15 der ersten Kapselung 5 befindet sich ein
elektrisch isolierendes Fluid 18. Dieses Fluid 18 kann beispielsweise ein elektrisch isolierendes Gas 18 oder eine elektrisch isolierende Flüssigkeit 18 sein. Die erste
Kapselung 5 kapselt also das elektrisch isolierende Fluid 18 ein, mit anderen Worten umgibt (umschließt, umhüllt) die erste Kapselung 5 das elektrisch isolierende Fluid 18.
Der Innenraum 15 stellt im Ausführungsbeispiel einen
Zwischenraum 15 zwischen der zweiten Kapselung 8 und der ersten Kapselung 5 dar. Dieser Zwischenraum 15 enthält das
Fluid 18. Das Fluid 18 ist also zwischen der ersten Kapselung 5 und der zweiten Kapselung 8 angeordnet. Ein Innenraum 21 der zweiten Kapselung 8 kann fluidfrei sein; dieser Innenraum 21 enthält dann also nicht das elektrisch isolierende Fluid. Dadurch kommt der Leiter 3 nicht mit dem elektrisch
isolierenden Fluid 18 in Kontakt und ist vor dem Fluid 18 geschützt angeordnet. Bei einer anderen Ausführungsform kann aber auch der Innenraum 21 der zweiten Kapselung 8 das Fluid 18 enthalten. Der Innenraum 15 der ersten Kapselung 5 und der Innenraum 21 der zweiten Kapselung 8 können auch miteinander verbunden sein.
Eine Wand 23 der zweiten Kapselung 8 besteht aus einem
Kunststoff. Im Ausführungsbeispiel besteht sogar nahezu die vollständige zweite Kapselung 8 aus dem Kunststoff. Der
Kunststoff der ersten Kapselung 5 und/oder der Kunststoff der zweiten Kapselung 8 kann ein elektrisch leitfähiger Kunststoff sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in dem Kunststoff Teilchen eines elektrisch leitfähigen Materials (beispielsweise Metallteilchen)
vorhanden (beigemischt) sind. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die innere Oberfläche der Wand 12, 23 der Kapselungen 5, 8 und/oder die äußerere Oberfläche der Wand 12, 23 der
Kapselungen 5, 8 mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen sein. Diese elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise eine Metallschicht sein, die auf die innere Oberfläche der Wand und/oder auf die äußere Oberfläche der Wand aufgebracht ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Wand 12 und/oder die Wand 23 mit einer elektrisch
leitfähigen Einlage versehen sein, beispielsweise mit einer elektrisch leitenden Metalleinlage. Dadurch wird erreicht, dass die erste Kapselung 5 und/oder die zweite Kapselung 8 elektrisch leitfähig ist. Dadurch ergibt sich in der
Leiteranordnung ein homogenes elektrisches Feld. Außerdem ist es auch möglich, über die erste Kapselung 5 einen Rückstrom fließen zu lassen zu dem durch den elektrischen Leiter 3 fließenden Strom.
Der (in der Figur 1 nur im Querschnitt dargestellte)
elektrische Leiter 3 ist ein langgestreckter Leiter und die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 umgeben den elektrischen Leiter 3 hohlzylinderartig . Mit anderen Worten ist die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 jeweils eine hohlzylinderartige bzw. hohlzylinderförmige Kapselung.
Die zweite Kapselung 8 ist im Inneren der ersten Kapselung 5 angeordnet. Die zweite Kapselung 8 und die erste Kapselung 5 sind dabei koaxial um den Leiter 3 angeordnet. Insbesondere weisen die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 eine im Wesentlichen gemeinsame Rotationsachse auf. Diese
Rotationsachse ist in der Figur 1 nicht extra eingezeichnet, sie liegt in etwa dort wo der elektrische Leiter 3 angeordnet ist. Die zweite Kapselung 8 umschließt bzw. umhüllt den
Leiter 3. Die erste Kapselung 5 ist im Ausführungsbeispiel der Figur 1 als ein erstes Kunststoffrohr 5 ausgestaltet; die zweite Kapselung 8 ist als ein zweites Kunststoffrohr 8
ausgestaltet. Das erste Kunststoffrohr 5 und das zweite
Kunststoffrohr 8 bestehen entweder aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff oder das erste Kunststoffrohr 5 und das zweite Kunststoffrohr 8 bestehen aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff und die innere Mantelfläche des Kunststoffrohrs und/oder die äußere Mantelfläche des
Kunststoffrohr ist jeweils mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen, beispielsweise mit einer Metallschicht. So kann beispielsweise die äußere Mantelfläche 38 (die die äußere Oberfläche 38 der Kunststoffwand 12 der ersten
Kapselung 5 bildet) mit einer Metallschicht 38 versehen sein. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch die innere
Mantelfläche 40 der ersten Kapselung 5 mit einer inneren Metallschicht 40 versehen sein. In gleicher Art und Weise kann auch die äußere Mantelfläche 43 der zweiten Kapselung 8 mit einer äußeren Metallschicht 43 und/oder die innere
Mantelfläche 45 der zweiten Kapselung 8 mit einer inneren Metallschicht 45 versehen sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Wand 12 der ersten Kapselung 5 mit einer elektrisch leitfähigen Einlage 46 versehen sein und/oder die Wand 23 der zweiten Kapselung 8 kann mit einer elektrisch leitfähigen Einlage 47 versehen sein. Die elektrisch leitende Einlage 46 und 47 kann jeweils beispielsweise als eine
Metallschicht ausgestaltet sein oder als ein Metallgeflecht. Die elektrisch leitende Einlage 46 und 47 kann in das
Material der Wand eingebettet sein, ohne die Oberfläche der Wand zu berühren.
Die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 sind mittels mindestens eines elektrisch isolierenden Halteelements 25 miteinander verbunden. Das elektrisch isolierende
Halteelement 25 ist in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 als ein Isolierstützer ausgestaltet, insbesondere als eine aus einem elektrisch isolierenden Material bestehende Strebe. Mittels mehrerer Halteelemente (in Figur 1 sind drei
Halteelemente 25 dargestellt, die nicht notwendigerweise alle in der gleichen Ebene liegen müssen) wird die zweite
Kapselung 8 in der ersten Kapselung 5 mechanisch gehaltert. Anstelle eines Isolierstützers 25 kann auch ein anderes elektrisch isolierendes Halteelement verwendet werden, beispielsweise eine aus einem elektrisch isolierenden
Material bestehende Scheibe (Isolierscheibe).
In Figur 1 ist zu erkennen, dass der Leiter 3 als ein
Leiterseil 3 ausgestaltet ist. Bei diesem Leiterseil 3 sind mehrere Einzelleiter 28 zu dem Leiterseil 3 verseilt
(verdrillt) . Die Einzelleiter 28 sind dabei als Kreise mit weißer Kreisfläche dargestellt. Ein derartiges Leiterseil 3 ist vorteilhafterweise flexibel, so dass es einfach und damit kostengünstig in der Leiteranordnung 1 installiert werden kann . Weiterhin ist der Leiter 3 (optional) mit einem
Lichtwellenleiter 33 versehen. Der Lichtwellenleiter 33 ist dabei mit dem Leiterseil 3 verseilt. Dadurch kann der
Lichtwellenleiter einfach und kostengünstig mit dem
Leiterseil 3 in der Leiteranordnung installiert werden. Die Lichtwellenleiter 33 ist dabei als ein Kreis mit schwarzer Kreisfläche dargestellt. Der Leiter 3 mit dem
Lichtwellenleiter 33 ist in der zweiten Kapselung 8
angeordnet . Der Lichtwellenleiter 33 kann entweder unmittelbar mit dem Leiterseil 3 verseilt sein, wie in Figur 1 dargestellt ist. Alternativ kann der Lichtwellenleiter 33 in einem (biegsamen) Rohr angeordnet sein, das mit dem Leiterseil 3 verseilt ist. Ein solches biegsames Rohr ist in Figur 2 dargestellt.
Der elektrische Leiter 3 ist ein Hochspannungsleiter 3. Als elektrischer Leiter 3 kann anstelle des Leiterseils 3 auch ein Massivleiter eingesetzt werden, beispielsweise ein rohrförmiger Leiter. Das erste Kunststoffrohr 5 und das zweite Kunststoffrohr 8 sind zentrische Kunststoffröhre . Die Figur 1 zeigt eine einphasige Leiteranordnung. Mittels zweier oder dreier derartiger Leiteranordnungen können aber
selbstverständlich auch zweiphasige oder dreiphasige Systeme realisiert werden.
In Figur 2 ist in einer Querschnittsdarstellung der
Lichtwellenleiter 33 dargestellt, der in einem biegsamen Rohr 201 angeordnet ist. Der Lichtwellenleiter 33 wird durch dieses Rohr 201 geschützt. Das Rohr 201 mit dem innen
liegenden Lichtwellenleiter 33 wird beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 anstelle des Lichtwellenleiters 33 mit dem
Leiterseil 3 verseilt. Das biegsame Rohr kann beispielsweise aus einem biegsamen Kunststoff bestehen.
Figur 3 zeigt das Ausführungsbeispiel der Leiteranordnung der Figur 1 in einer teilweise geschnittenen Längsdarstellung. Dabei ist zu erkennen, dass der Leiter 3 ein langgestreckter Leiter 3 ist und dass die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 den Leiter 3 hohlzylinderartig umgeben. Ebenfalls ist gut zu erkennen, dass die einzelnen Halteelemente 25 im Ausführungsbeispiel nicht alle in einer Ebene liegen, sondern entlang des Leiters 3 verteilt sind. Ebenfalls ist gut zu erkennen, dass der Lichtwellenleiter 33 mit den Einzelleitern 28 verseilt ist und so das Leiterseil 3 gebildet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel braucht das Leiterseil 3 jedoch keinen Lichtwellenleiter 33 zu enthalten. Das
Leiterseil 3 kann auch lediglich aus mehreren Einzelleitern 28 bestehen.
In Figur 4 ist eine Leiteranordnung 401 dargestellt, welche den ersten Leiter 3 in Gestalt des ersten Leiterseils 3 und einen zweiten Leiter 403 in Gestalt eines zweiten Leiterseils 403 aufweist. Ansonsten entspricht die Leiteranordnung 401 der in Figur 1 dargestellten Leiteranordnung 1. In Figur 5 ist eine Leiteranordnung 501 dargestellt, welche zusätzlich zu dem ersten Leiter 3 und dem zweiten Leiter 403 einen dritten Leiter 503 aufweist. Der dritte Leiter 503 ist als ein drittes Leiterseil 503 ausgestaltet. Ansonsten entspricht die Leiteranordnung 501 der in Figur 1
dargestellten Leiteranordnung 1.
In Figur 6 ist schematisch eine gasisolierte Schaltanlage 601 dargestellt. Diese gasisolierte Schaltanlage 601 weist eine Schaltereinheit 605 auf, welche einen gasisolierten
Leistungsschalter beinhaltet. Die Schaltereinheit 605 weist einen Festkontakt 607 und eine Bewegkontakt 609 auf, welche in der Figur 6 lediglich symbolhaft dargestellt sind. Der Festkontakt 607 ist dabei elektrisch mit einer ersten
Leiteranordnung 610 verbunden; der Bewegkontakt 609 ist dabei elektrisch mit einer zweiten Leiteranordnung 612 verbunden. Die erste Leiteranordnung 610 und die zweite Leiteranordnung 612 können jeweils ausgestaltet sein wie eine der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Leiteranordnungen.
Der in dieser Beschreibung genannter elektrisch isolierende Kunststoff kann jeweils beispielsweise Polyethylen sein. Als elektrisch isolierendes Fluid kann beispielsweise ein
Isoliergas (wie zum Beispiel Schwefelhexafluorid SFe) oder eine Isolierflüssigkeit (wie zum Beispiel ein Mineralöl oder ein Esther) verwendet werden. Die erste Kapselung 5 und die zweite Kapselung 8 kann beispielsweise jeweils ein
Kunststoffrohr, insbesondere ein Polyethylenrohr, sein. Die einzelnen Teile der ersten Kapselung 5 bzw. die einzelnen
Teile der zweiten Kapselung 6 (beispielsweise die einzelnen Kunststoff-Rohrabschnitte der ersten Kapselung und/oder der zweiten Kapselung) können beispielsweise durch
Verschraubungen, durch (insbesondere vollflächige) Verklebung oder durch Verschweißung miteinander verbunden werden. Es wurde eine elektrische Leiteranordnung beschrieben, welche eine Kunststoff-Kapselung zur Aufnahme des elektrisch
isolierenden Fluids aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Leiteranordnung (1) mit einem elektrischen Leiter (3) und einer den Leiter zumindest teilweise umgebenden ersten
Kapselung (5) zur Aufnahme eines elektrisch isolierenden Fluids (18),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die erste Kapselung (5) eine Wand (12) aufweist, die aus einem Kunststoff besteht.
2. Leiteranordnung 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
- die erste Kapselung (5) das elektrisch isolierende Fluid (18) einkapselt.
3. Leiteranordnung nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- das Fluid (18) ein elektrisch isolierendes Gas oder eine elektrisch isolierende Flüssigkeit ist.
4. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Kunststoff ein elektrisch leitfähiger Kunststoff ist oder
- die innere Oberfläche und/oder die äußere Oberfläche der Wand (12) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (38, 40), insbesondere mit einer Metallschicht, versehen ist oder
- die Wand (12) mit einer elektrisch leitfähigen Einlage (46) versehen ist.
5. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Leiter (3) ein langgestreckter Leiter ist und die erste Kapselung (5) den Leiter hohlzylinderartig umgibt.
6. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Leiter (3) in einer zweiten Kapselung (8) angeordnet ist, wobei die zweite Kapselung (8) im Inneren der ersten Kapselung (5) angeordnet ist.
7. Leiteranordnung nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die zweite Kapselung (8) und die erste Kapselung (5) koaxial angeordnet sind.
8. Leiteranordnung nach Anspruch 6 oder 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- die zweite Kapselung (8) mittels mindestens eines
elektrisch isolierenden Halteelements (25) in der ersten Kapselung (5) gehaltert ist.
9. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Leiter (3) ein Leiterseil aufweist.
10. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Leiter (3) mit einem Lichtwellenleiter (33) versehen ist .
11. Leiteranordnung nach Anspruch 9 oder 10,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Lichtwellenleiter (33) mit dem Leiterseil (3) verseilt ist .
12. Leiteranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- der Lichtwellenleiter (33) in einem Rohr (201) angeordnet ist, das mit dem Leiterseil (3) verseilt ist.
13. Leiteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass - die erste Kapselung (5) und/oder die zweite Kapselung (8) jeweils ein Kunststoffrohr aufweist.
14. Leiteranordnung nach Anspruch 13,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
- das Kunststoffrohr (5, 8) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff besteht oder
- die innere Mantelfläche des Kunststoffrohrs (5, 8) und/oder die äußere Mantelfläche des Kunststoffrohrs (5, 8) mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (38, 40, 43, 45), insbesondere mit einer Metallschicht, versehen ist oder
- das Kunststoffrohr (5, 8) mit einer elektrisch leitfähigen Einlage (46, 47) versehen ist.
15. Gasisolierte Schaltanlage (601) mit einer Leiteranordnung (610, 612) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0476438A2 (de) * 1990-09-17 1992-03-25 Felten & Guilleaume Energietechnik AG Elektro-optisches Freileiterseil mit 24 und mehr Lichtwellenleitern
DE19648184A1 (de) * 1996-11-21 1998-05-28 Asea Brown Boveri Kunststoffgekapselte Schaltanlage
DE19705886A1 (de) * 1997-02-15 1998-08-20 Asea Brown Boveri Leitungsabschnitt einer gasisolierten Leitung

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