EP4330993A1 - Hochspannungsdurchführung - Google Patents

Hochspannungsdurchführung

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Publication number
EP4330993A1
EP4330993A1 EP21735871.2A EP21735871A EP4330993A1 EP 4330993 A1 EP4330993 A1 EP 4330993A1 EP 21735871 A EP21735871 A EP 21735871A EP 4330993 A1 EP4330993 A1 EP 4330993A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage bushing
insulating body
projection
voltage
conductor
Prior art date
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Pending
Application number
EP21735871.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Paul Lider
Tim Schnitzler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HSP Hochspannungsgeraete GmbH
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4330993A1 publication Critical patent/EP4330993A1/de
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    • 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
    • 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
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H01B17/58—Tubes, sleeves, beads, or bobbins through which the conductor passes
    • H01B17/583—Grommets; Bushings
    • 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
    • H02G15/00—Cable fittings
    • H02G15/02—Cable terminations
    • H02G15/06—Cable terminating boxes, frames or other structures
    • H02G15/064—Cable terminating boxes, frames or other structures with devices for relieving electrical stress

Definitions

  • the invention relates to a high-voltage bushing comprising an insulator, an inner conductor which is passed through the insulator, and a fastening flange arranged on the outside of the insulating body.
  • Such a high-voltage bushing usually has the task of electrically insulating the inner conductor, which is at high-voltage potential during operation of the high-voltage bushing, from an environment at ground potential, for example a wall of a high-voltage system or a tank wall of a transformer. Furthermore, high-voltage bushings are also used as cable terminations to connect a cable to an overhead line.
  • the high-voltage bushing is usually firmly attached to the wall or to another component that is accordingly stationary by means of the fastening flange.
  • the two axial ends of the inner conductor of the high-voltage bushing are connected to electrical lines (e.g. an overhead line, a transformer winding or a cable).
  • electrical lines e.g. an overhead line, a transformer winding or a cable.
  • a suitable mechanical connection with the connected cable and an electrically and field-technically coordinated transition between the two cables connected to one another by means of the high-voltage bushing are particularly important for the functionality and reliability of the high-voltage bushing.
  • the object of the invention is to provide a species-appropriate high-voltage bushing that is as reliable as possible in operation.
  • the object is achieved with a species-appropriate high-voltage bushing according to the invention in that the high-voltage bushing also includes a retaining ring with the Be- fastening flange, suitably detachably connected, for example by means of a screw connection, and the insulator has an outer peripheral outer projection which positively interacts with an inner projection of the retaining ring in order to counteract an axial force on the high-voltage bushing fastened during operation.
  • high compressive and tensile forces can act on the high-voltage bushing.
  • the outer projection of the insulator interacts with the inner projection of the ring and advantageously provides a holding force that counteracts an axial tensile or compressive force and prevents the insulator from shifting relative to the mounting flange or at least minimizes this risk. For most applications it is sufficient if a radial height of the outer projection is between 3 mm and 30 mm.
  • the outer projection expediently interacts with the inner projection on a form-fitting surface or support surface, with the form-fitting surface being inclined by less than 90 degrees relative to a longitudinal axis of the high-voltage bushing. Accordingly, the outer protrusion is formed not in a typical step shape but in a chamfer shape.
  • a sloping design of the support surface is particularly advantageous, since this leads to the introduction of force into the components leads, which does not at the same time create a fracture initiation point like eg a right angle could do.
  • the retaining ring is designed in several parts, in particular in two parts. In some applications it can be advantageous if the retaining ring does not have to be slid onto the insulating body but can be assembled from two or more parts. In particular, if the geometry of the high-voltage bushing or the insulator does not allow the retaining ring to be pushed on, assembly can be achieved by assembling the two-part retaining ring.
  • an O-ring is arranged between the outer projection and the inner projection, preferably made of an elastic material.
  • the O-ring serves to compensate for any structural inaccuracies in the two projections.
  • the O-ring can, for example, made of nitrile rubber or an elastic rubber material.
  • the insulating body has a counter-projection on a cone-like tapered end.
  • the counter-projection can advantageously allow the geometry of the insulating body, in particular a cone angle of the tapering end, to be adapted to a geometry of a connection component, or to optimize the electrical properties of the high-voltage bushing in this area.
  • the high-voltage bushing can include a sleeve to adapt the inner conductor to a connecting line.
  • the sleeve is pushed onto a machined seat of the winding carrier with a precise fit. It essentially has no conductive function.
  • good dielectric properties can be guaranteed at the connection point between the high-voltage bushing and the respective connection component.
  • the insulating body comprises resin-impregnated insulating layers.
  • Such an insulating body is dimensionally stable after impregnation with the resin (e.g. egg nem epoxy resin) and forms a relatively hard block which is particularly well suited for shaping the outer projection.
  • the insulating layers can comprise paper or fleece and be wound concentrically or spirally around the inner conductor to form a bobbin. In this way, the production of the high-voltage leadthrough can be carried out in a particularly simple and cost-effective manner. In addition, a particularly uniform arrangement of the insulation layers can be guaranteed in the insulator.
  • the insulating body preferably includes a control area with conductive control inserts for field control. An axial expansion of the control area is determined by the axial expansion from the control inserts.
  • the control inserts are used for the capacitive field control of the electrical field of the high-voltage bushing during its operation. This results in a further improvement in the electrical properties of the high-voltage bushing.
  • the control inserts are arranged around the inner conductor essentially concentrically with one another. For example, they can be produced as aluminum foils.
  • the outer projection is suitably outside the control area of the insulator.
  • the insulating body includes an electrode which is electrically (galvanically) connected to the inner conductor and is arranged outside an axial extension of the control area.
  • the electrode is suitably a separate metallic insert (e.g. made of aluminum nium).
  • the insert is preferably arranged essentially concentrically to the inner conductor, for example at a radial distance of between 5 mm and 20 mm from an outer circumference of the inner conductor. It can have an axial length of between 10 mm and 50 mm.
  • the connection to the inner conductor, whereby the electrode can also be connected to a first control insert is expediently made by means of a metallic strip (eg made of copper).
  • a particularly suitable application of the high-voltage bushing is in a cable termination, the high-voltage bushing being connected to an electrical conductor, in particular a conductor of an overhead line, on a conductor side or a conductor end, and to a cable connection on a cable side or a cable end.
  • the advantages result here in particular from the measures described above with regard to the field-technical design and a coordination of the course of the field lines starting from the ends of the inserts and the electrode in the active part or the insulating body of the high-voltage bushing through to the field-controlling elements in the cable end. Further advantages result from the measures described above, which allow minimizing the risk of the line being unintentionally pulled out of the high-voltage bushing due to the high tensile forces that occur.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a high-voltage bushing according to the invention in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a partial section of the high-voltage bushing from FIG. 1 in a schematic representation.
  • a high-voltage bushing 1 is shown in FIG.
  • the high-voltage bushing 1 comprises an insulating body 2 and an inner conductor 3 which is passed through the insulating body 2 .
  • the high-voltage bushing 1 has an overhead conductor end la for connection to an overhead line and a cable end lb for connection to a cable connection or by means of the cable connection to a cable.
  • a dot-dash line M characterizes a central or symmetrical axis of the high-voltage bushing 1.
  • the insulating body 2 has insulating layers made of paper, fleece or another insulating material, which are wound onto the inner conductor 3 .
  • the insulating layers can also be wound onto a winding carrier in which an inner conductor is arranged.
  • Within the insulating body 2 are located at radial distances from each other conductive control inserts 4,
  • control inserts 4 e.g. made of aluminum foil
  • the spatial area in which the control inserts 4, 5 extend within the insulating body 2 is indicated in FIG.
  • the insulator 2 is impregnated with an epoxy resin and bil det a compact block.
  • the insulator 2 tapers conically toward the cable end lb.
  • An insulating layer 11 comprising an elastic cal material (e.g. silicone, rubber, etc.) can be arranged at the cable end 1b for a better connection to the cable connection.
  • the high-voltage bushing 1 also includes a fastening supply flange 7, in the example shown in the form of a flange disk, which is outside directly on the insulator 2 angeord net.
  • a fastening supply flange 7 By means of the mounting flange 7, the high Voltage bushing 1 optionally mounted on a frame (which preferably includes insulator legs).
  • the high-voltage bushing 1 of FIG. 1 is therefore positioned vertically, with the cable end 1b being at the bottom.
  • the high-voltage bushing 1 has an outer housing 9 with insulating screens 10 .
  • the high-voltage bushing 1 has a sleeve 12 at the cable end 1b for adapting an inner conductor diameter.
  • the high-voltage bushing 1 has an electrode 13 connected to the inner conductor 3 (which is therefore at the electrical level of the inner conductor), which is arranged outside an axial extent of the control area, in particular axially.
  • the high-voltage bushing 1 also includes a retaining ring 14 which is connected to the mounting flange 7 by means of a screw connection.
  • the retaining ring 14 is formed in two parts and is in the manufacture of the high-voltage bushing 1 to the insulating body 2 together.
  • the insulator 2 has an outer peripheral jump 15 which interacts with an inner projection 16 of the holder sat 14 in a form-fitting manner. In this way, an axially acting force can be counteracted.
  • the fastening flange 7 can be fixed in place, with a tensile force acting on a cable connected to the high-voltage bushing 1 in the direction of an arrow 17 in order to counteract an axial force on the high-voltage bushing.
  • the outer projection 15 acts with the inner projection 16 along a form-fitting surface 18 which surfaces of the outer projection 15 which face the inner projection 16 accordingly.
  • the form-fitting surface 18 is inclined by less than 90 degrees relative to a longitudinal axis of the high-voltage leadthrough.
  • the form-fitting surface 18 is not in direct contact with the inner projection 16 ; rather, an O-ring 19 is arranged between the inner projection 16 and the outer projection 15 .
  • the insulator has a counter-projection 20. The choice of the height of the counter-projection 20 allows an optimal adjustment of the cone angle to a cable connection to be closed.

Landscapes

  • Insulators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsdurchführung (1) umfassend einen Isolierkörper (2), einen Innenleiter (3), der durch den Isolierkörper hindurchgeführt ist, sowie einen Befestigungsflansch (7), der außen am Isolierkörper angeordnet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hochspannungsdurchführung ferner einen Haltering (14) umfasst, der mit dem Befestigungsflansch verbunden ist, und der Isolierkörper einen außenumfänglichen Außenvorsprung (15) aufweist, der mit einem Innenvorsprung (16) des Halteringes formschlussweise zusammenwirkt, um einer axialen Kraft auf die befestigte Hochspannungsdurchführung entgegenzuwirken.

Description

Hochspannungsdurchführung
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsdurchführung umfas send einen Isolierkörper, einen Innenleiter, der durch den Isolierkörper hindurchgeführt ist, sowie einen außen am Iso lierkörper angeordneten Befestigungsflansch.
Eine solche Hochspannungsdurchführung hat üblicherweise die Aufgabe, den im Betrieb der Hochspannungsdurchführung auf ei nem Hochspannungspotential liegenden Innenleiter von einer auf Erdpotential befindlichen Umgebung, beispielsweise einer Wandung einer Hochspannungsanlage oder einer Kesselwand eines Transformators, elektrisch zu isolieren. Des Weiteren werden Hochspannungsdurchführungen auch als Kabelendverschlüsse zur Verbindung eines Kabels mit einer Freileitung eingesetzt.
Im Betrieb ist die Hochspannungsdurchführung mittels des Be festigungsflansches meist fest an der Wandung oder einem ent sprechend ortsfest angeordneten anderen Bauteil befestigt.
Die Beiden axialen Enden des Innenleiters der Hochspannungs durchführung sind entsprechend mit elektrischen Leitungen (z.B. einer Freileitung, einer Transformatorwicklung oder ei nem Kabel) verbunden.
Wichtig für die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Hochspannungsdurchführung sind in diesem Zusammenhang insbe sondere eine geeignete mechanische Verbindung mit der ange schlossenen Leitung und ein elektrisch und feldtechnisch ab gestimmter Übergang zwischen den beiden mittels der Hochspan nungsdurchführung miteinander verbundenen Leitungen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine artgemäße Hochspan nungsdurchführung anzugeben, die möglichst zuverlässig im Be trieb ist.
Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsdurchfüh rung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Hochspannungs durchführung ferner einen Haltering umfasst, der mit dem Be- festigungsflansch, geeigneterweise lösbar, beispielsweise mittels einer Schraubenverbindung, verbunden ist, und der Isolierkörper einen außenumfänglichen Außenvorsprung auf weist, der mit einem Innenvorsprung des Halteringes form schlussweise zusammenwirkt, um einer axialen Kraft auf die im Betrieb befestigte Hochspannungsdurchführung entgegenzuwir ken. Im Betrieb der Hochspannungsdurchführung können hohe Druck- und Zugkräfte auf die Hochspannungsdurchführung wir ken. Diese Kräfte können teilweise durch einen Reibschluss zwischen den einzelnen Bauteilen der Hochspannungsdurchfüh rung abgefangen werden, beispielsweise zwischen dem Isolier körper und dem Befestigungsflansch, wobei der Befestigungs flansch direkt mit dem Isolierkörper oder mit einem äußeren Verbundisolator, in dem der Isolierkörper angeordnet ist, reibschlussverbunden sein kann. In manchen Anwendungen können jedoch Kräfte von bis zu 100 kN auf die Hochspannungsdurch führung wirken, die zu einem Verrutschen des Isolierkörpers bezüglich des Befestigungsflansches, in einem besonders uner wünschten Fall gar einem Herausrutschen des Isolierkörpers aus dem Verbundisolator, führen können.
Der Außenvorsprung des Isolierkörpers wirkt mit dem Innenvor sprung des Ringes zusammen und stellt vorteilhaft eine Halte kraft zur Verfügung, die einer axialen Zug- oder Druckkraft entgegenwirkt und eine Verlagerung des Isolierkörpers gegen über dem Befestigungsflansch verhindert oder diese Gefahr zu mindest minimiert. Für die meisten Anwendungen ist es ausrei chend, wenn eine radiale Höhe des Außenvorsprungs zwischen 3 mm und 30 mm liegt.
Zweckmäßigerweise wirkt der Außenvorsprung an einer Form schlussfläche bzw. Stützfläche mit dem Innenvorsprung zusam men, wobei die Formschlussfläche gegenüber einer Längsachse der Hochspannungsdurchführung um weniger als 90 Grad geneigt ist. Demgemäß ist der Außenvorsprung nicht in einer typischen Stufenform, sondern in Form einer Abschrägung ausgebildet. Eine schräge Ausführung der Stützfläche ist besonders vor teilhaft, da dies zu einer Krafteinleitung in die Bauteile führt, die nicht gleichzeitig eine Brucheinleitstelle erzeugt wie z.B. ein rechter Winkel es tun könnte.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Haltering mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgebildet. In manchen Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn der Haltering auf den Isolierkörper nicht aufgeschoben werden muss, sondern aus den zwei oder mehr Teilen zusammengesetzt werden kann. Insbe sondere, wenn die Geometrie der Hochspannungsdurchführung bzw. des Isolierkörpers ein Aufschieben des Halteringes nicht erlaubt, kann die Montage durch ein Zusammensetzen des zwei teiligen Halteringes erreicht werden.
Bevorzugt ist zwischen dem Außenvorsprung und dem Innenvor sprung ein Runddichtring angeordnet, vorzugsweise aus einem elastischen Material. Der Runddichtring dient zu einer Kom pensation etwaiger konstruktiver Ungenauigkeiten der beiden Vorsprünge. Der Runddichtring kann zum Beispiel aus Nitril kautschuk oder einem elastischen Gummi-Material bestehen.
Bei manchen Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn der Isolierkörper an einem sich konusartig verjüngen Ende einen Gegenvorsprung aufweist. Der Gegenvorsprung kann es vorteil haft erlauben, die Geometrie des Isolierkörpers, insbesondere einen Konuswinkel des sich verjüngenden Endes, an eine Geo metrie eines Anschlussbauteils anzupassen, bzw. die die lektrischen Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung in diesem Bereich zu optimieren.
Zur Anpassung des Innenleiters an eine Anschlussleitung kann die Hochspannungsdurchführung eine Hülse umfassen. Die Hülse ist passgenau auf einen ausgearbeiteten Sitz des Wickelträ gers aufgeschoben. Sie hat im Wesentlichen keine stromleiten de Funktion. Je genauer die Hochspannungsdurchführung an ih rem axialen Ende an ein Anschlussteil zur Verbindung mit ei ner elektrischen Leitung angepasst ist, desto besser kann auch der Reibschluss zwischen diesen beiden Elementen ausge staltet werden, wodurch in manchen Anwendungen Zugkräfte bes- ser gehalten werden können. Zudem können gute dielektrische Eigenschaften an der Verbindungsstelle zwischen der Hochspan nungsdurchführung und dem jeweiligen Anschlussbauteil gewähr leistet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Iso lierkörper harzimprägnierte Isolierlagen. Ein solcher Iso lierkörper ist nach der Imprägnierung mit dem Harz (bsp. ei nem Epoxidharz) formfest und bildet einen relativ harten Block, der sich besonders gut zum Ausprägen des Außenvor sprunges eignet. Die Isolierlagen können Papier oder Vlies umfassen und konzentrisch oder spiralförmig um den Innenlei ter unter Ausbildung eines Wickelkörpers gewickelt sein. Auf diese Weise kann die Herstellung der Hochspannungsdurchfüh rung besonders einfach und kostengünstig erfolgen. Darüber hinaus kann eine besonders gleichmäßige Anordnung der Iso lierlagen im Isolierkörper gewährleistet werden.
Vorzugsweise umfasst der Isolierkörper einen Steuerbereich mit leitenden Steuereinlagen zur Feldsteuerung. Eine axiale Ausdehnung des Steuerbereiches wird dabei durch axiale Aus dehnung der Steuereinlagen bestimmt. Die Steuereinlagen die nen dabei zur kapazitiven Feldsteuerung des elektrischen Fel des der Hochspannungsdurchführung bei deren Betrieb. Damit ergibt sich also eine weitere Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung. Die Steuereinla gen sind um den Innenleiter im Wesentlichen konzentrisch zu einander angeordnet. Sie können beispielsweise als Folien aus Aluminium hergestellt sein. Der Außenvorsprung befindet sich geeigneterweise außerhalb des Steuerbereiches des Isolierkör pers.
Im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der dielektrischen Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung umfasst der Iso lierkörper eine elektrisch (galvanisch) mit dem Innenleiter verbundene Elektrode, die außerhalb einer axialen Ausdehnung des Steuerbereiches angeordnet ist. Die Elektrode ist geeig neterweise eine separate metallische Einlage (z.B. aus Alumi- nium). Die Einlage ist bevorzugt im Wesentlichen konzentrisch zum Innenleiter angeordnet, beispielsweise in einer radialen Entfernung von einem Außenumfang des Innenleiters zwischen 5 mm und 20 mm. Sie kann eine axiale Länge zwischen 10 mm und 50 mm aufweisen. Die Verbindung mit dem Innenleiter, wodurch die Elektrode zugleich mit einer ersten Steuereinlage verbun den sein kann, wird zweckmäßigerweise mittels eines metalli schen Bandes ausgeführt (z.B. aus Kupfer). Durch die Verwen dung der Elektrode kann eine möglichst niedrige feldstärkemä ßige Belastung erreicht werden, wobei dies auch zu einer mög lichst reduzierten Abmessung der Hochspannungsdurchführung führen kann, wodurch auch die mechanischen Belastungen bzgl. der Druck- bzw. Zugkräfte reduziert werden können.
Eine besonders geeignete Anwendung der Hochspannungsdurchfüh rung ergibt sich bei einem Kabelendverschluss, wobei die Hochspannungsdurchführung an einer Leiterseite bzw. einem Leiterende mit einem elektrischen Leiter, insbesondere einem Leiter einer Freileitung, und an einer Kabelseite bzw. einem Kabelende mit einem Kabelanschluss verbunden wird. Die Vor teile ergeben sich hier insbesondere durch die zuvor be schriebenen Maßnahmen in Bezug auf die feldtechnische Ausle gung und eine Abstimmung des Feldlinienverlaufs ausgehend von den Einlagenenden sowie der Elektrode im Aktivteil bzw. dem Isolierkörper der Hochspannungsdurchführung bis hinüber zu den feldsteuernden Elementen im Kabelende. Weitere Vorteile ergeben sich aus den oben beschriebenen Maßnahmen, die eine Minimierung des Risikos erlauben, dass die Leitung aus der Hochspannungsdurchführung aufgrund hoher auftretender Zug kräfte unbeabsichtigt herausgezogen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren 1 und 2 weiter erläutert.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung in einer schematischen Darstellung; Figur 2 zeigt einen Teilausschnitt der Hochspannungsdurchfüh rung der Figur 1 in einer schematischen Darstellung.
In Figur 1 ist eine Hochspannungsdurchführung 1 dargestellt. Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst einen Isolierkörper 2 sowie einen Innenleiter 3, der durch den Isolierkörper 2 hin durchgeführt ist. Im dargestellten Beispiel weist die Hoch spannungsdurchführung 1 ein Freileiterende la zum Verbinden mit einer Freileitung sowie ein Kabelende lb zum Verbinden mit einem Kabelanschluss bzw. mittels des Kabelanschlusses mit einem Kabel auf. Eine strichpunktierte Linie M kennzeich net eine Mittel- bzw. Symmetrieachse der Hochspannungsdurch führung 1.
Der Isolierkörper 2 weist Isolierlagen aus Papier, Vlies oder einem anderen isolierenden Material, die auf den Innenleiter 3 aufgewickelt sind. Alternativ können die Isolierlagen auch auf einen Wickelträger gewickelt sein, in dem ein Innenleiter angeordnet ist. Innerhalb des Isolierkörpers 2 befinden sich in radialen Abständen voneinander leitende Steuereinlagen 4,
5 (z.B. aus Aluminiumfolien), die zur Steuerung des elektri schen Feldes dienen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 1 lediglich zwei der Steuereinlagen grafisch darge stellt, deren Anzahl jedoch je nach Anwendung höher sein kann. Der räumliche Bereich, in dem sich die Steuereinlagen 4, 5 innerhalb des Isolierkörpers 2 erstrecken, ist in Figur 1 mittels einer strichpunktierten Linie 6 angedeutet. Der Isolierkörper 2 ist mit einem Epoxidharz imprägniert und bil det einen kompakten Block. Der Isolierkörper 2 verjüngt sich konusartig zum Kabelende lb hin. An dem Kabelende lb kann zur besseren Verbindung mit dem Kabelanschluss eine ein elasti sches Material umfassende Isolierschicht 11 angeordnet sein (bsp. Silikon, Gummi, etc.).
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst ferner einen Befesti gungsflansch 7, im dargestellten Beispiel in Form einer Flanschscheibe, der außen, direkt am Isolierkörper 2 angeord net ist. Mittels des Befestigungsflansches 7 wird die Hoch- Spannungsdurchführung 1 gegebenenfalls auf einem Gestell (der vorzugsweise Isolatorbeine umfasst) befestigt. Im Betrieb ist die Hochspannungsdurchführung 1 der Figur 1 demnach vertikal positioniert, wobei sich das Kabelende lb unten befindet. Des Weiteren weist die Hochspannungsdurchführung 1 ein äußeres Gehäuse 9 mit Isolierschirmen 10 auf.
Weitere Details der Hochspannungsdurchführung 1 werden nach folgend im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert. Dabei sind in Figuren 1 und 2 gleiche und gleichartige Elemente mit glei chen Bezugszeichen versehen.
Zur verbesserten Anpassung an den Kabelanschluss umfasst die Hochspannungsdurchführung 1 am Kabelende lb eine Hülse 12 zur Anpassung eines Innenleiterdurchmessers.
Zu einer Verbesserung der Feldsteuerung am Kabelende lb weist die Hochspannungsdurchführung 1 eine mit dem Innenleiter 3 verbundene Elektrode 13 (die somit auf dem elektrischen Ni veau des Innenleiters liegt) auf, die außerhalb einer axialen Ausdehnung des Steuerbereiches angeordnet ist, insbesondere axial.
Die Hochspannungsdurchführung 1 umfasst ferner einen Halte ring 14, der mit dem Befestigungsflansch 7 mittels einer Schraubverbindung verbunden ist. Der Haltering 14 ist zwei teilig ausgebildet und wird bei der Herstellung der Hochspan nungsdurchführung 1 um den Isolierkörper 2 zusammengefügt.
Der Isolierkörper 2 weist einen außenumfänglichen Außenvor sprung 15 auf, der mit einem Innenvorsprung 16 des Halterin ges 14 formschlussweise zusammenwirkt. Auf diese Weise kann einer axial wirkenden Kraft entgegengewirkt werden. Gemäß ei nem Beispiel kann der Befestigungsflansch 7 ortsfest angeord net sein, wobei eine Zugkraft auf ein mit der Hochspannungs durchführung 1 verbundenes Kabel in Richtung eines Pfeiles 17 wirkt, um einer axialen Kraft auf die Hochspannungsdurchfüh rung entgegenzuwirken. Der Außenvorsprung 15 wirkt mit dem Innenvorsprung 16 entlang einer Formschlussfläche 18, die durch die entsprechende dem Innenvorsprung 16 zugewandte Flä chen des Außenvorsprungs 15 gebildet ist. Die Formschlussflä che 18 ist gegenüber einer Längsachse der Hochspannungsdurch führung um weniger als 90 Grad geneigt. Im hier dargestellten Beispiel liegt die Formschlussfläche 18 nicht direkt an dem Innenvorsprung 16 an, zwischen dem Innenvorsprung 16 und dem Außenvorsprung 15 ist vielmehr ein Runddichtring 19 angeord net. An dem sich konusartig verjüngenden Kabelende lb der Hoch spannungsdurchführung 1 weist der Isolierkörper einen Gegen vorsprung 20 auf. Die Wahl der Höhe des Gegenvorsprungs 20 erlaubt eine optimale Anpassung des Konuswinkels an einen an zuschließenden Kabelanschluss.

Claims

Patentansprüche
1. Hochspannungsdurchführung (1) umfassend einen Isolier körper (2), einen Innenleiter (3), der durch den Iso lierkörper (2) hindurchgeführt ist, sowie einen außen am Isolierkörper (2) angeordneten Befestigungsflansch (7), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hochspannungsdurchführung (1) ferner einen Haltering
(14) umfasst, der mit dem Befestigungsflansch (7) ver bunden ist, und der Isolierkörper (2) einen außenumfänglichen Außenvor sprung (15) aufweist, der mit einem Innenvorsprung (16) des Halteringes (14) formschlussweise zusammenwirkt, um einer axialen Kraft auf die Hochspannungsdurchführung (1) entgegenzuwirken.
2. Hochspannungsdurchführung (1) nach Anspruch 1, wobei der Außenvorsprung (15) an einer Formschlussfläche (18) mit dem Innenvorsprung (16) zusammenwirkt, wobei die Formschlussfläche (18) gegenüber einer Längsachse (M) der Hochspannungsdurchführung (1) um weniger als 90 Grad geneigt ist.
3. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei der Haltering (14) zweiteilig ausgebildet ist.
4. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei zwischen dem Außenvorsprung
(15) und dem Innenvorsprung (16) ein Runddichtring (19) angeordnet ist.
5. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei der Isolierkörper an einem sich konusartig verjüngen Ende (lb) einen Gegenvorsprung (20) aufweist.
6. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei die Hochspannungsdurchführung (1) eine Hülse (12) zur Anpassung eines Innenleiter durchmessers umfasst.
7. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (2) harzim prägnierte Isolierlagen umfasst.
8. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (2) einen Steuerbereich (6) mit leitenden Steuereinlagen (4,5) zur Feldsteuerung umfasst.
9. Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der vorange henden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (2) eine elektrisch mit dem Innenleiter (3) verbundene Elektrode (13) umfasst, die außerhalb einer axialen Ausdehnung des Steuerbereiches (6) angeordnet ist.
10. Anwendung einer Hochspannungsdurchführung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bei einem Kabelendver schluss, wobei die Hochspannungsdurchführung (1) an ei nem Leiterende (la) mit einem elektrischen Leiter, ins besondere einem Leiter einer Freileitung, und an einem Kabelende (lb) mit einem Kabelanschluss verbunden wird.
EP21735871.2A 2021-06-17 2021-06-17 Hochspannungsdurchführung Pending EP4330993A1 (de)

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US (1) US20240274330A1 (de)
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