用於電氣屏蔽高壓套管的裝置的製作方法

2023-08-11 04:51:56 4

專利名稱：用於電氣屏蔽高壓套管的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電氣屏蔽電氣高壓設備外壁中的高壓導線的套管出 口的裝置，其中該屏蔽裝置包括導電的內屏蔽層和包圍該內屏蔽層的外絕緣層。
背景技術：
在電氣高壓設備、例如功率變壓器中對於連接到高壓電網的電氣接頭必須 保證，在電氣接頭的區域內和電氣導線至高壓設備的過渡區域內提供足夠的電
氣屏蔽。特別是對高壓直流(HGtJ)設備一定要足夠地電氣屏蔽套管和電氣高 壓設備的面向該套管的壁。足夠的電氣屏蔽意味著減少出現在屏蔽裝置表面上 和在鄰近空間中的電場強度。
出於高壓技術屏蔽的原因，按照現有技術對在高壓導線的套管和與之垂直 的箱壁之間的邊緣過渡和拐角這樣屏蔽，使得所謂的屏蔽線在電氣高壓設備內 部圍繞套管出口設置。該屏蔽線通常具有導電的內屏蔽層，其在表面電氣絕緣， 特別是通過紙絕緣。與此不同的在現有技術中還公知其它形狀的、具有矩形導 電屏蔽內層的屏蔽環。
US 4296274描述了具有耐氣候影響的屏蔽裝置的高壓套管。通過額外加厚 套管的相應過渡區域，按照該發明實現了具有優勢的電場的引導。
WO 00/19453同樣描述了具有在設置有絕緣屏蔽的絕緣體中的高壓導體的 高壓套管，該絕緣體在一端具有法蘭，高壓導體被引導通過該法蘭，其中在法 蘭和高壓導體之間設置有絕緣介質。另外圍繞該絕緣體設置了屏蔽電極，其從 法蘭在軸向方向上在絕緣體長度的 一部分上延伸，其中每長度單位的絕緣屏蔽 的數量在各段中不同。
現有技術中所有用於高壓套管的公知屏蔽方案的缺陷是，迄今為止的解決 方案要麼結構上花費大要麼不能保證對幾乎直角的套管出口的完全屏蔽。特別 是通過現有技術提供的解決方案不能保證對套管相對於箱壁的幾乎直角的拐角 和邊緣的完全的電氣屏蔽。

發明內容
由此本發明要解決的技術問題是，提供一種電氣屏蔽裝置，其保證對電氣 高壓設備中套管出口的拐角和邊緣的完全屏蔽。
按照本發明，上述技術問題通過權利要求1所述的特徵解決。按照本發明， 上述技術問題通過如下解決，將屏蔽裝置設置為圍繞幾乎直角設計的套管的弧 形圓段。由此保證，電場的場分布在幾乎直角的套管出口附近被改變。通常電 場的場分布在拐角和邊緣附近是高度複雜的並且迄今為止只是不充分地通過電 氣屏蔽得到保證。然而根據本發明的裝置可以這樣影響在拐角和邊緣附近的電 場分布，使得保證對套管出口附近的拐角和邊緣的幾乎完全的屏蔽。按照本發 明的電氣屏蔽裝置的作為具有兩個長形支腳的弧形圓段的實施方式這樣影響套 管出口周圍的電場分布，使得在套管出口區域內電氣高壓設備的外殼被完全電 氣屏蔽。
在本發明裝置的一種優選實施方式中，將電氣屏蔽裝置圍繞幾乎直角的套 管出口這樣定位，使得弧形圓段的半徑通過幾乎直角的套管出口的拐角延伸。 由此使屏蔽裝置對稱於幾乎直角的套管出口的兩個邊緣定位。此外在按照本發 明裝置的 一種優選實施方式中，屏蔽裝置的形狀與在套管出口周圍的理想化的 場分布相應。
具有優勢的是，屏蔽裝置的弧形圓段的半徑小於支腳的四倍長。由此保證
對套管出口的相應拐角和邊緣的全面屏蔽。同樣半徑的長度優選為10mm至 500mm,優選為100mm。在本發明的一種優選實施方式中，屏蔽裝置通過附加 的屏障系統(Barrierensystem )來屏蔽。將這個在導線套管中已經使用的屏障系 統同樣作為屏蔽的屏障系統與按照本發明的圍繞套管出口的屏蔽裝置相組合。 特別是對於HGtJ應用來說，由於可能的高傳輸電壓保證了對至電氣高壓設備 的外壁的套管出口的拐角和邊緣的有效電氣屏蔽。優選該屏障系統與套管的屏 障系統和/或電氣高壓設備的屏障系統機械地連接。
將圍繞套管出口的屏蔽裝置構成為環形的整體元件是具有優勢的。由此可 以成本低廉地製造該屏蔽裝置並且提供該屏蔽裝置的形狀穩定的作用。作為替 換，也可以圓形地圍繞套管出口設置單個的屏蔽段。同樣對用於附加的屏蔽裝 置的相應的屏障系統也適用。優選該屏蔽裝置與電氣接地連接。
此外如果用導電材料製造屏蔽裝置，還可以將該電氣屏蔽裝置同時用作磁
5屏蔽裝置。這樣可以避免由渦流引起的局部發熱，該渦流會導致明顯發熱並且 有時導致電氣高壓設備的損壞。優選該屏蔽裝置至少部分由導電材料構成，該 導電材料部分地通過不導電材料中斷。
此外在本發明裝置的優選實施方式中，用底材(Traegermaterial)製造屏蔽 裝置，該底材用導電層至少部分地包裹，特別是塗覆或者包裹。


本發明的優選實施方式在從屬權利要求中給出。下面對照附圖中的實施例 對本發明作進一步說明。其中
圖1示出了屏蔽裝置的截面示意圖，以及
圖2示出了具有附加屏障系統的圍繞導線套管的屏蔽裝置的截面示意圖。
具體實施例方式
圖1示出了按照本發明的屏蔽裝置10的原理性結構的示意截面圖。虛線 表示屏蔽裝置10的旋轉軸。屏蔽內壁11至少在朝電氣高壓設備內部的一側用 附加的絕緣層12絕緣。在此其通常是紙絕緣。在屏蔽裝置10的周圍在電氣高 壓設備內部具有絕緣介質，特別是油。幾乎直角地圍繞套管出口 (未示出)設 置的屏蔽裝置10具有兩個支腳23,這兩個支腳是弧形圓段的一部分。支腳的 長度關於弧形圓段至各個直的支腳23來定義。半徑22定義了屏蔽裝置10的弧 形圓段的形狀並且通過(未示出的)導線套管出口 21的未示出的拐角延伸。
圖2示出了圍繞電氣高壓導線的套管出口 21的、具有附加屏障系統14的 屏蔽裝置10。虛線表示屏蔽裝置10、圓形套管15以及圓形引出線16的旋轉軸。 在套管15內部設置了具有紙絕緣17的引出線16，其使得高壓設備可以與外部 高壓電網、特別是HGtJ網電氣連接。相對幾乎直角的套管出口 21這樣設置屏 蔽裝置10，使得保證圍繞幾乎直角的套管出口 21的角點對稱地覆蓋套管15以 及箱壁20的兩個角。圍繞屏蔽裝置10的附加屏障系統14與電氣高壓設備內部 以及套管15內部的循環油一起保證對套管出口 21的拐角的最佳電氣屏蔽。優 選屏蔽裝置10的屏障系統14與套管15內部和/或電氣高壓設備內部的屏障系 統14相連，從而給出從套管出口 21至套管15的貫通的屏障系統14。
權利要求
1. 一種用於對電氣高壓設備外壁(20)中的高壓導線的套管出口(21)電氣屏蔽的裝置(10)，其中該屏蔽裝置(10)包括導電的內屏蔽層(16)和包圍該內屏蔽層(16)的外絕緣層，其特徵在於，該屏蔽裝置(10)作為弧形圓段圍繞幾乎直角的套管出口(21)設置，並且幾乎平行於套管(15)的取向和箱壁(20)的取向地設置支腳(23)。
2. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述內屏蔽層具有管狀的截面。
3. 根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，這樣選擇所述屏蔽裝置 (10)相對於幾乎直角的套管出口 (21)的位置，使弧形圓段的半徑(22)通過該套管出口 (21)的幾乎直角的拐角延伸。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述屏蔽裝置 (10)的形狀與在幾乎直角的套管出口 (21)周圍的理想電場分布相應。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述弧形圓 段的半徑(22)小於所述支腳(23)的四倍長。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述屏蔽裝置 (10)的弧形圓段的半徑(22)在10mm至500mm之間，優選為100mm。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵在於，所述屏蔽裝置 (10)由至少由屏障組成的屏障系統(14)附加地電氣絕緣。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述屏障系統(M)可以與 設置在所述套管(15)內和/或箱體內的屏障系統(")相連。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述電氣屏蔽 裝置(10 )和/或所述屏障系統(14 )藉助固定裝置與箱壁(20 )和/或套管(15 ) 相連。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述電氣屏 蔽裝置(10)圍繞套管(15)以整體形式設置。
11. 根據權利要求1至9中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述電氣屏 蔽裝置(10)和/或用於該電氣屏蔽裝置(10)的屏障系統(14)由以一定的間 隔圍繞套管出口 (21)設置的段組成。
12. 根據權利要求1至11中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述內屏蔽層(11)與電氣接地連接並由此而接地。
13. 根據權利要求1至12中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述屏蔽裝 置(10)至少部分地由導電的材料構成，該導電材料可以部分地通過不導電的 材料中斷。
14. 根據權利要求1至13中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述屏蔽裝 置(10)由不導電底材構成，該底材至少部分地用導電層包裹。
全文摘要
本發明涉及一種用於電氣屏蔽電氣高壓設備外壁中的高壓導線的套管出口的裝置，其中該屏蔽裝置包括導電的內屏蔽層和包圍該內屏蔽層的外絕緣層。使用具有兩個支腳的弧形圓段與相應成形的屏障系統的組合來保證對套管出口的拐角和邊緣的近乎完全的電氣屏蔽。
文檔編號H01B17/42GK101501789SQ200780029038
公開日2009年8月5日 申請日期2007年7月26日 優先權日2006年8月3日
發明者約翰·施拉格, 詹斯·霍庇, 迪特瑪·揚內爾 申請人:西門子公司