專利名稱：用于電氣屏蔽高壓套管的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電氣屏蔽電氣高壓設(shè)備外壁中的高壓導(dǎo)線的套管出 口的裝置，其中該屏蔽裝置包括導(dǎo)電的內(nèi)屏蔽層和包圍該內(nèi)屏蔽層的外絕緣層。
背景技術(shù)：
在電氣高壓設(shè)備、例如功率變壓器中對于連接到高壓電網(wǎng)的電氣接頭必須 保證，在電氣接頭的區(qū)域內(nèi)和電氣導(dǎo)線至高壓設(shè)備的過渡區(qū)域內(nèi)提供足夠的電
氣屏蔽。特別是對高壓直流(HGtJ)設(shè)備一定要足夠地電氣屏蔽套管和電氣高 壓設(shè)備的面向該套管的壁。足夠的電氣屏蔽意味著減少出現(xiàn)在屏蔽裝置表面上 和在鄰近空間中的電場強(qiáng)度。
出于高壓技術(shù)屏蔽的原因，按照現(xiàn)有技術(shù)對在高壓導(dǎo)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(shè)備內(nèi) 部圍繞套管出口設(shè)置。該屏蔽線通常具有導(dǎo)電的內(nèi)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(xiàn)有技術(shù)中還公知其它形狀的、具有矩形導(dǎo) 電屏蔽內(nèi)層的屏蔽環(huán)。
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(yīng)過渡區(qū)域，按照該發(fā)明實現(xiàn)了具有優(yōu)勢的電場的引導(dǎo)。
WO 00/19453同樣描述了具有在設(shè)置有絕緣屏蔽的絕緣體中的高壓導(dǎo)體的 高壓套管，該絕緣體在一端具有法蘭，高壓導(dǎo)體被引導(dǎo)通過該法蘭，其中在法 蘭和高壓導(dǎo)體之間設(shè)置有絕緣介質(zhì)。另外圍繞該絕緣體設(shè)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(shù)量在各段中不同。
現(xiàn)有技術(shù)中所有用于高壓套管的公知屏蔽方案的缺陷是，迄今為止的解決 方案要么結(jié)構(gòu)上花費大要么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(xiàn)有技術(shù)提供的解決方案不能保證對套管相對于箱壁的幾乎直角的拐角 和邊緣的完全的電氣屏蔽。
發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種電氣屏蔽裝置，其保證對電氣 高壓設(shè)備中套管出口的拐角和邊緣的完全屏蔽。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題通過權(quán)利要求1所述的特征解決。按照本發(fā)明， 上述技術(shù)問題通過如下解決，將屏蔽裝置設(shè)置為圍繞幾乎直角設(shè)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復(fù)雜的并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(jù)本發(fā)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(fā) 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(qū)域內(nèi)電氣高壓設(shè)備的外殼被完全電 氣屏蔽。
在本發(fā)明裝置的一種優(yōu)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于幾乎直角的套管出口的兩個邊緣定位。此外在按照本發(fā) 明裝置的 一種優(yōu)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(yīng)。
具有優(yōu)勢的是，屏蔽裝置的弧形圓段的半徑小于支腳的四倍長。由此保證
對套管出口的相應(yīng)拐角和邊緣的全面屏蔽。同樣半徑的長度優(yōu)選為10mm至 500mm,優(yōu)選為100mm。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式中，屏蔽裝置通過附加 的屏障系統(tǒng)(Barrierensystem )來屏蔽。將這個在導(dǎo)線套管中已經(jīng)使用的屏障系 統(tǒng)同樣作為屏蔽的屏障系統(tǒng)與按照本發(fā)明的圍繞套管出口的屏蔽裝置相組合。 特別是對于HGtJ應(yīng)用來說，由于可能的高傳輸電壓保證了對至電氣高壓設(shè)備 的外壁的套管出口的拐角和邊緣的有效電氣屏蔽。優(yōu)選該屏障系統(tǒng)與套管的屏 障系統(tǒng)和/或電氣高壓設(shè)備的屏障系統(tǒng)機(jī)械地連接。
將圍繞套管出口的屏蔽裝置構(gòu)成為環(huán)形的整體元件是具有優(yōu)勢的。由此可 以成本低廉地制造該屏蔽裝置并且提供該屏蔽裝置的形狀穩(wěn)定的作用。作為替 換，也可以圓形地圍繞套管出口設(shè)置單個的屏蔽段。同樣對用于附加的屏蔽裝 置的相應(yīng)的屏障系統(tǒng)也適用。優(yōu)選該屏蔽裝置與電氣接地連接。
此外如果用導(dǎo)電材料制造屏蔽裝置，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(fā)熱，該渦流會導(dǎo)致明顯發(fā)熱并且 有時導(dǎo)致電氣高壓設(shè)備的損壞。優(yōu)選該屏蔽裝置至少部分由導(dǎo)電材料構(gòu)成，該 導(dǎo)電材料部分地通過不導(dǎo)電材料中斷。
此外在本發(fā)明裝置的優(yōu)選實施方式中，用底材(Traegermaterial)制造屏蔽 裝置，該底材用導(dǎo)電層至少部分地包裹，特別是涂覆或者包裹。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方式在從屬權(quán)利要求中給出。下面對照附圖中的實施例 對本發(fā)明作進(jìn)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(tǒng)的圍繞導(dǎo)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(fā)明的屏蔽裝置10的原理性結(jié)構(gòu)的示意截面圖。虛線 表示屏蔽裝置10的旋轉(zhuǎn)軸。屏蔽內(nèi)壁11至少在朝電氣高壓設(shè)備內(nèi)部的一側(cè)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(shè)備內(nèi)部具有絕緣介質(zhì)，特別是油。幾乎直角地圍繞套管出口 (未示出)設(shè) 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(guān)于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 形圓段的形狀并且通過(未示出的)導(dǎo)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(dǎo)線的套管出口 21的、具有附加屏障系統(tǒng)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(zhuǎn)軸。 在套管15內(nèi)部設(shè)置了具有紙絕緣17的引出線16，其使得高壓設(shè)備可以與外部 高壓電網(wǎng)、特別是HGtJ網(wǎng)電氣連接。相對幾乎直角的套管出口 21這樣設(shè)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(tǒng)14與電氣高壓設(shè)備內(nèi)部 以及套管15內(nèi)部的循環(huán)油一起保證對套管出口 21的拐角的最佳電氣屏蔽。優(yōu) 選屏蔽裝置10的屏障系統(tǒng)14與套管15內(nèi)部和/或電氣高壓設(shè)備內(nèi)部的屏障系 統(tǒng)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(tǒng)14。
權(quán)利要求
1. 一種用于對電氣高壓設(shè)備外壁(20)中的高壓導(dǎo)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(dǎo)電的內(nèi)屏蔽層(16)和包圍該內(nèi)屏蔽層(16)的外絕緣層，其特征在于，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(shè)置，并且?guī)缀跗叫杏谔坠?15)的取向和箱壁(20)的取向地設(shè)置支腳(23)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)屏蔽層具有管狀的截面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，這樣選擇所述屏蔽裝置 (10)相對于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(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，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(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的裝置，其特征在于，所述弧形圓 段的半徑(22)小于所述支腳(23)的四倍長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述屏蔽裝置 (10)的弧形圓段的半徑(22)在10mm至500mm之間，優(yōu)選為100mm。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述屏蔽裝置 (10)由至少由屏障組成的屏障系統(tǒng)(14)附加地電氣絕緣。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述屏障系統(tǒng)(M)可以與 設(shè)置在所述套管(15)內(nèi)和/或箱體內(nèi)的屏障系統(tǒng)(")相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述電氣屏蔽 裝置(10 )和/或所述屏障系統(tǒng)(14 )借助固定裝置與箱壁(20 )和/或套管(15 ) 相連。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述電氣屏 蔽裝置(10)圍繞套管(15)以整體形式設(shè)置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述電氣屏 蔽裝置(10)和/或用于該電氣屏蔽裝置(10)的屏障系統(tǒng)(14)由以一定的間 隔圍繞套管出口 (21)設(shè)置的段組成。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)屏蔽層(11)與電氣接地連接并由此而接地。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的裝置，其特征在于，所述屏蔽裝 置(10)至少部分地由導(dǎo)電的材料構(gòu)成，該導(dǎo)電材料可以部分地通過不導(dǎo)電的 材料中斷。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的裝置，其特征在于，所述屏蔽裝 置(10)由不導(dǎo)電底材構(gòu)成，該底材至少部分地用導(dǎo)電層包裹。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電氣屏蔽電氣高壓設(shè)備外壁中的高壓導(dǎo)線的套管出口的裝置，其中該屏蔽裝置包括導(dǎo)電的內(nèi)屏蔽層和包圍該內(nèi)屏蔽層的外絕緣層。使用具有兩個支腳的弧形圓段與相應(yīng)成形的屏障系統(tǒng)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(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者約翰·施拉格, 詹斯·霍庇, 迪特瑪·揚(yáng)內(nèi)爾 申請人:西門子公司