BRPI0714621A2

BRPI0714621A2 - dispositivo para blindagem elÉtrica de uma passagem de alta tensço

Info

Publication number: BRPI0714621A2
Application number: BRPI0714621-3A
Authority: BR
Inventors: Jens Hoppe; Dietmar Jahnel; Johann Schlager
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2007-07-26
Publication date: 2013-04-30
Also published as: US8124878B2; BRPI0714621B1; DE102006038221A1; EP2047485B1; CN101501789B; EP2047485A1; WO2008015150A1; DE102006038221B4; US20100065304A1; CN101501789A

Abstract

DISPOSITIVO PARA BLINDAGEM ELÉTRICA DE UMA PASSAGEM DE ALTA TENSçO.A presente invenção refere-se a um dispositivo para a blindagem elétrica de uma saída de passagem de um condutor de alta tensão em uma parede externa de um aparelho de alta tensão, sendo que a blindagem abrange um interior de blindagem condutor de eletricidade, e uma camada de isolamento externa que envolve o interior de blindagem, O uso de um segmento de círculo em forma de arco com duas abas em combinação com um sistema de barreira moldado de modo correspondente garante uma blindagem elétrica aproximadamente completa das arestas e cantos de uma saida da passagem.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA BLINDAGEM ELÉTRICA DE UMA PASSAGEM DE ALTA TENSÃO".

A presente invenção refere-se a um dispositivo para a blindagem elétrica de uma saída de passagem de um condutor de alta tensão na pare- de externa de um aparelho elétrico de alta tensão, sendo que a blindagem abrange um interior de blindagem condutor de eletricidade, e uma camada de isolamento externa, que envolve o interior de blindagem.

No caso de aparelhos elétricos de alta tensão, como por exemplo, transformadores de potência, para a conexão elétrica em uma rede de alta tensão precisa ser garantido que, na área da ligação elétrica e da passagem do condutor elétrico para o aparelho de alta tensão, seja proporcionada uma blindagem elétrica suficiente. Em particular, para dispo- sitivos de corrente contínua de alta tensão (CCAT), é forçosamente neces- sário que a passagem e a parede voltada para a passagem do aparelho elé- tricô de alta tensão sejam blindadas eletricamente de modo suficiente. Blin- dado eletricamente de modo suficiente significa uma redução da intensidade do campo elétrico que surge sobre a superfície da blindagem e no espaço adjacente.

Por motivo da blindagem da técnica de alta tensão, as transições das arestas e cantos entre a passagem do condutor de alta tensão e a pa- rede da caldeira que se acha perpendicular a isto, de acordo com o estado da técnica, são blindadas, de tal modo que um denominado fio de blinda- gem está disposto em torno da saída da passagem dentro do aparelho elé- trico de alta tensão. De modo tradicional, este fio de blindagem está dotado de um interior de blindagem condutor de eletricidade que é isolado eletrica- mente na superfície, em particular, através de um isolamento de papel. Com alteração disto, também são conhecidos no estado da técnica anéis de blin- dagem moldados de outro modo, que apresentam um interior de blindagem condutor de eletricidade retangular. Deste modo, a patente US 4.296.274 descreve uma passagem

de alta tensão que apresenta uma blindagem resistente às intempéries. Através de um espessamento adicional da área de passagem correspon- dente da passagem é obtida uma condução vantajosa do campo elétrico de acordo com aquela invenção.

Do mesmo modo, a patente WO 00/19453 descreve uma passa- gem de alta tensão com um condutor de alta tensão em um isolador dotado de uma blindagem de isolamento, que em uma extremidade apresenta um flange, através do qual o condutor de alta tensão é introduzido, sendo que entre o flange e o condutor de alta tensão está previsto um meio de isola- mento. Adicionalmente, em torno do isolador, está disposto um eletrodo de blindagem, que se estende do flange na direção axial através de uma parte do comprimento do isolador, sendo que o número das blindagens de isola- mento por unidade de comprimento nas seções individuais é distinto.

Em todas as soluções de blindagem para passagens de alta ten- são conhecidas no estado da técnica é desvantajoso o fato de que as solu- ções até hoje ou são dispendiosas quanto à construção, ou não garantem nenhuma blindagem completa da saída da passagem aproximadamente em ângulo reto. Em particular, a blindagem elétrica dos cantos e arestas da passagem aproximadamente em ângulo reto em relação à parede da caldei- ra não é completamente garantida através das soluções disponibilizadas no estado da técnica.

Por isso, a tarefa da presente invenção é disponibilizar uma blin- dagem elétrica que garanta uma blindagem completa das arestas e cantos de uma saída da passagem em um aparelho elétrico de alta tensão.

Esta tarefa é solucionada através das características de acordo com a invenção da reivindicação de patente 1. De acordo com a invenção, a tarefa é solucionada pelo fato de que a blindagem é concebida como seg- mento de círculo em forma de arco, em torno da execução da passagem aproximadamente em ângulo reto. Com isto é garantido que o trajeto de campo do campo elétrico na proximidade da saída da passagem aproxima- damente em ângulo reto seja alterado. De modo tradicional, o trajeto de campo do campo elétrico na proximidade de cantos e arestas é complexo em alto grau, e somente de modo insuficiente até hoje é garantido através de uma blindagem elétrica. Por meio do dispositivo de acordo com a inven- ção, contudo, é possível influenciar o trajeto do campo elétrico na proximi- dade de cantos e arestas, de tal modo que seja garantida uma blindagem aproximadamente completa dos cantos e arestas na proximidade da saída da passagem. A execução da blindagem elétrica de acordo com a invenção como segmento de círculo em forma de arco com duas abas alongadas in- fluencia o campo elétrico na proximidade da saída da passagem, de tal mo- do que a carcaça do aparelho elétrico de alta tensão está completamente blindada eletricamente na área da saída da passagem.

Em uma execução vantajosa do dispositivo de acordo com a in- venção, a blindagem elétrica em torno da saída da passagem aproximada- mente em ângulo reto está posicionada, de tal modo que o raio do segmento em forma de arco passa através do canto da saída da passagem aproxima- damente em ângulo reto. Deste modo, a blindagem é posicionada simétrica em relação aos dois cantos da saída da passagem aproximadamente em ângulo reto. Além disso, em uma execução vantajosa do dispositivo de a- cordo com a invenção, está previsto que a forma da blindagem corresponda a um trajeto de campo idealizado do campo elétrico no entorno da saída da passagem.

De modo vantajoso está previsto que o raio do segmento de cír- culo em forma de arco seja menor que o quádruplo do comprimento da aba. Deste modo, é garantida uma blindagem em todos os lados dos cantos e arestas correspondentes da saída da passagem. Do mesmo modo, o raio possui um comprimento, de preferência, entre 10 mm e 500 mm, de prefe- rência, 100 mm. Em uma execução preferida do dispositivo, está previsto que a blindagem seja blindada através de um sistema de barreira adicional. Estes sistemas de barreira já empregados nas passagens de condutores são combinados, do mesmo modo, como sistema de barreira a ser blindado com a blindagem de acordo com a invenção em torno da saída da passa- gem. Em particular, para os empregos de CCAT, em virtude das possíveis altas tensões de transmissão, é garantida uma blindagem elétrica efetiva dos cantos e arestas da saída da passagem para a parede externa do apa- relho elétrico de alta tensão. De modo vantajoso, o sistema de barreira está ligado mecanicamente com o sistema de barreira da passagem e/ou do sis- tema de barreira do aparelho elétrico de alta tensão.

É visto como vantagem o fato de que a blindagem em tomo da saída da passagem é moldada como elemento contínuo de uma só peça.

Com isto é proporcionada uma fabricação em conta da blindagem, bem co- mo, um efeito estável da blindagem. De modo alternativo, está previsto que segmentos de círculo individuais em forma de arco estão dispostos em torno da saída da passagem. O mesmo vale para um sistema de barreira corres- pondente, para a blindagem adicional. De modo vantajoso, a blindagem está ligada com a massa elétrica.

Além disso, existe a possibilidade de, ao mesmo tempo, usar es- ta blindagem elétrica como blindagem magnética se a blindagem for fabrica- da de material condutivo. Então seriam evitados aquecimentos locais, con- dicionados pelas correntes de turbilhonamento, que podem causar conside- ráveis aquecimentos e, eventualmente, danos ao aparelho elétrico de alta tensão. De modo vantajoso, a blindagem é constituída, pelo menos em par- te, de material condutivo que, em parte, é interrompido por material não- condutivo.

Além disso, em uma execução vantajosa do dispositivo, a blin- dagem é constituída de material de suporte, que é revestido, pelo menos parcialmente, com uma camada condutiva, em particular, revestido ou forra- do.

Outras execuções vantajosas da invenção se encontram nas rei- vindicações subordinadas. A invenção será esclarecida, em detalhes, nos desenhos com auxílio dos exemplos de execução. São mostrados:

na figura 1, um desenho em corte esquemático da blindagem; na figura 2, um desenho em corte esquemático da blindagem em torno de uma passagem do condutor com sistemas de barreiras adicionais.

A figura 1 mostra um desenho em corte esquemático da monta- gem básica da blindagem 10 de acordo com a invenção. A linha tracejada representa o eixo de rotação da blindagem 10. O interior de blindagem 11 está isolado, pelo menos, no interior do aparelho elétrico de alta tensão, com uma camada de isolamento 12 adicional. Neste caso, de modo tradi- cional, se trata de um isolamento de papel. No entorno da blindagem 10 es- tá disposto um meio de isolamento, em particular, um óleo, dentro do apare- lho elétrico de alta tensão. A blindagem 10 disposta em torno da saída de passagem (não representada) aproximadamente em ângulo reto apresenta duas abas 23, que são parte do segmento de círculo em forma de arco. O comprimento da aba está definido em função da passagem do segmento de círculo em forma de arco, respectivamente, para as abas retas 23. O raio 22 define a forma do segmento de círculo em forma de arco da blindagem 10, e passa através do canto não representado da saída da passagem do condu- tor 21 (não representada).

A figura 2 mostra uma blindagem 10 com um sistema de barreira 14 adicional em torno de uma saída da passagem 21 para um condutor elé- trico de alta tensão. A linha tracejada representa o eixo de rotação da blin- dagem 10, da passagem 15 em forma de círculo e do condutor de saída 16 em forma de círculo. Dentro da passagem 15 está disposto um condutor de saída 16 com um isolamento de papel 17, que possibilita uma ligação elétri- ca do aparelho de alta tensão com uma rede de alta tensão externa, em par- ticular, com uma rede de CCAT. A blindagem 10 está disposta em relação à saída da passagem 21 aproximadamente em ângulo reto, de tal modo que é garantida uma cobertura simétrica em torno do ponto do canto da saída da passagem 21 aproximadamente em ângulo reto, de ambos os ângulos da passagem 15 ou da parede da caldeira 20. O sistema de barreira 14 adicio- nal em tomo da blindagem 10 garante, em ligação com o óleo circulante dentro do aparelho elétrico de alta tensão e da passagem 15, uma blinda- gem elétrica ótima dos cantos da saída da passagem 21. De modo vantajo- so, o sistema de barreira 14 da blindagem 10 pode ser ligado com o sistema de barreira 14 dentro da passagem 15 e/ou do aparelho elétrico de alta ten- são, de tal modo que é proporcionado um sistema de barreira 14 contínuo da saída da passagem 21 até a passagem 15.

Claims

1. Dispositivo para a blindagem elétrica (10) de uma saída de passagem (21) aproximadamente em ângulo reto de um condutor de alta tensão em uma parede externa (20) de um aparelho elétrico de alta tensão, sendo que a blindagem (10) abrange um interior de blindagem (16) condutor de eletricidade e uma camada de isolamento externa que envolve o interior de blindagem (16), caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) está dis- posta como segmento de círculo em forma de arco em torno da saída de passagem (21) aproximadamente em ângulo reto, e a aba (23) está disposta aproximadamente paralela ao alinhamento da passagem (15) e ao alinha- mento da parede da caldeira (20).

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pe- lo fato de que o interior de blindagem apresenta uma seção transversal em forma de tubo.

3. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, ca- racterizado pelo fato de que em relação à saída da passagem (21) aproxi- madamente em ângulo reto, a posição da blindagem (10) é escolhida, de tal modo que, o raio (22) do segmento em forma de arco passa através do ân- gulo da saída da passagem (21) aproximadamente reto.

4. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a forma da blindagem (10) corresponde a um trajeto idealizado do campo elétrico do ambiente da saída da passagem (21) aproximadamente em ângulo reto.

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o raio (22) do segmento de círculo em forma de arco é menor que o quádruplo do comprimento da aba (23).

6. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o raio (22) do segmento de círculo em forma de arco da blindagem (10) possui um valor entre 10 mm e 500 mm, de pre- ferência, 100 mm.

7. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) é adicionalmente isolada eletricamente por um sistema de barreira (14) constituído de, pelo menos, uma barreira.

8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pe- lo fato de que o sistema de barreira (14) pode ser ligado com um sistema de barreira (14) que pode ser disposto dentro da passagem (15) e/ou dentro da caldeira.

9. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) elétrica e/ou o sistema de barreira (14) estão ligados com a parede da caldeira (20) e/ou com a passa- gem (15) por meio de um dispositivo de fixação.

10. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) elétrica está disposta em torno da passagem (15) na forma de um corpo completo.

11. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) elétrica e/ou o sistema de barreira (14) para a blindagem (10) elétrica são constituídos de segmentos, que em intervalos especificados estão dispostos em torno da saída da pas- sagem (21).

12. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o interior de blindagem (11) está ligado com a massa elétrica e, com isto, está aterrado.

13. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10), pelo menos, parcialmente, é constituída de material condutivo que, em parte, pode ser interrompido através de material não-condutivo.

14. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a blindagem (10) é constituída de um material de suporte não-condutivo, que é revestido, pelo menos parcialmente, com uma camada condutiva.