ELEKTRISCHE KOMPONENTE FÜR EINE HOCHSPANNUNGSANLAGE

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Komponente für eine Hochspannungsanlage, enthaltend in koaxialer Anordnung:

einen längs einer Achse erstreckten, auf Hochspannungspotential führbaren Stromleiter,

einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden starren Isolierkörper, enthaltend eine feste Polymermasse, die durch Aushärten einer vorgeformten, fliessfähigen Polymermasse gebildet ist,

einen am Isolierkörper aussen befestigten, auf Erdpotial führbaren Montageflansch, und

eine elektrisch leitend mit dem Stromleiter verbundene und an einem Ende des Stromleiters befestigte, haubenförmig ausgebildete Steuerelektrode, die bei Betrieb der Anlage das elektrische Feld zwischen dem Stromleiter und dem Montageflansch steuert.

[0002] Ist eine solche elektrische Komponente als Hochspannungsdurchführung ausgeführt, so verbindet sie nach Einbau in die Hochspannungsanlage einen Stromleiter eines ersten Teils der Anlage, der mit einem festen, flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel gegenüber einer das Isoliermittel aufnehmenden Kapselung elektrisch isoliert ist, mit einem Stromleiter eines zweiten Teils der Anlage. Dieser Stromleiter ist typischerweise durch die umgebende Luft elektrisch isoliert, kann aber auch mit einem anderen Isoliermittel isoliert sein, welches in einer den Stromleiter aufnehmenden Kapselung enthalten ist. Ist die elektrische Komponente als Schottungsisolator einer gasisolierten, metallgekapselten Schaltanlage ausgebildet, so trennt ein solcher Schottungsisolator zwei isoliergasgefüllte Räume der Anlage voneinander und verbindet zwei in den beiden Räumen vorgesehene hochspannungsführende Stromleiter miteinander.

[0003] Die mechanische Verbindung zwischen dem Stromleiter der elektrischen Komponente und den beiden Stromleitern der zu verbindenden Teile resp. Räume der Hochspannungsanlage ist bei Betrieb der Anlage einem elektrischen Feld ausgesetzt, das zwischen den hochspannungsführenden Stromleitern und der Kapselung resp. dem mit der Kapselung elektrisch leitend verbundenen und daher weitgehend auf Erdpotential gehaltenen Montageflansch wirkt. Daher weist die elektrische Komponente eine zylindersymmetrisch um diese Stromverbindung geführte Steuerelektrode auf, die diese Verbindung dielektrisch abschirmt und das elektrische Feld vergleichmässigt.

STAND DER TECHNIK

[0004] Eine als Durchführung ausgeführte elektrische Komponente der eingangs genannten Art ist beispielsweise beschrieben in EP 1 284 484 B1, EP 1 417 689 B1, EP 1 771 866 B1 und WO 2009/053147 A1. Die beschriebene Durchführung ist zum Einbau in ein im allgemeinen metallenes Gehäuse eines elektrischen Hochspannungsapparates, beispielsweise in ein Transformatorgehäuse, bestimmt. Diese Durchführung enthält in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse erstreckten, auf Hochspannungspotential führbaren Stromleiter, einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden starren Isolierkörper und einen am Isolierkörper aussen befestigten, auf Erdpotial führbaren Montageflansch.

[0005] In den Isolator ist ein Kondensatorwickel integriert. Der Montageflansch trennt einen in Luft liegenden und oberhalb des Montageflanschs angeordneten Abschnitt des Kondensatorwickels von einem Abschnitt des Kondensatorwickels, der unterhalb des Montageflanschs gelegen ist und der nach Einbau der Durchführung in den Apparat in einem von Luft abweichenden Isoliermittel, typischerweise Öl oder SF₆, angeordnet ist. Ein der umgebenden Luft ausgesetzter Bereich dieser Durchführungen weist jeweils eine als Wetter- und Strahlenschutz wirkende Beschirmung auf, die den oberhalb des Montageflanschs gelegenen Abschnitt des Kondensatorwickels einschliesst. Eine lediglich in EP 1 284 484 B1 dargestellte, am Stromleiter der Durchführung festgesetzte Steuerelektrode dient der Homogenisierung des elektrischen Feldes an der vorgenannten Verbindungsstelle zum Stromleiter des Hochspannungsapparates.

[0006] Die Beschirmung kann wie in EP 1 284 484 B1 und EP 1 771 689 B1 gezeigt in einen Porzellanisolator integriert sein oder aus Silikon gefertigt und auf einem faserverstärkten Kunststoffrohr befestigt sein. Sie kann aber auch - wie in EP 1 417 689 B1 und WO 2009/053147 A1 beschrieben - unmittelbar auf die zwischen dem Montageflansch und einem Stromanschluss der Durchführung erstreckte Aussenfläche des den Kondensatorwickel aufnehmenden Isolators aufgebracht sein.

[0007] WO 2004/001783 A1 offenbart eine als Kunststoffformteil ausgebildete, kreisringförmig gestaltete Steuerelektrode, welche mit Hilfe einer Rastverbindung lösbar an einem elektrischen Gerät, wie typischerweise einer Vakuumschaltröhre, befestigt werden kann. Zur Erzielung einer feldbeeinflussenden Wirkung ist der Werkstoff des Kunststoffformteils mit Zusatzstoffen versetzt oder ist die Oberfläche des Kunststoffformteils mit einer Metallisierung versehen. Angaben über die Fertigung des Kunststoffformteils oder dessen Verformungseigenschaften sind in diesem Stand der Technik nicht dokumentiert.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0008] Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Komponente der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach zu fertigen ist und sich zugleich durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet.

[0009] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Komponente für eine Hochspannungsanlage bereitgestellt, die in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse erstreckten, auf Hochspannungspotential führbaren Stromleiter aufweist sowie einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden starren Isolierkörper, enthaltend eine feste Polymermasse, die durch Aushärten einer vorgeformten, fliessfähigen Polymermasse gebildet ist, einen am Isolierkörper aussen befestigten, auf Erdpotential führbaren Montageflansch und eine elektrisch leitend mit dem Stromleiter verbundene und an einem Ende des Stromleiters befestigte, haubenförmig ausgebildete Steuerelektrode, die bei Betrieb der Anlage das elektrische Feld zwischen dem Stromleiter und dem Montageflansch steuert.

[0010] Erfindungsgemäss ist die Steuerelektrode nichtlösbar mit dem Stromleiter verbunden und weist eine beim Vorformen und Härten der fliessfähigen Polymermasse gebildete formbeständige Haube aus der festen Polymermasse auf und ist zumindest auf der nach aussen weisenden Oberfläche der Haube ein Überzug aus einem gehärteten, elektrisch leitenden Lack aufgebracht.

[0011] In einem Vergleichsbeispiel ist die Steuerelektrode elastisch verformbar ausgebildet und weist eine Haube aus einem elastomeren Kunststoff auf und ist zumindest auf der nach aussen weisenden Oberfläche der Haube ein Überzug aus einem gehärteten, elektrisch leitenden oder elektrisch nichtleitenden Lack aufgebracht.

[0012] Die erfindungsgemässe Steuerelektrode lässt sich mit geringem Aufwand herstellen und in die elektrische Komponente integrieren. Es werden so Herstellung, Montage und Wartung der elektrischen Komponente gemäss den beiden Alternativlösungen erheblich vereinfacht. Durch eine auf der Aussenseite der Haube aufgebrachte gehärtete Lackschicht wird erfindungsgemäss die dielektrische Festigkeit der Komponente und dementsprechend auch die Betriebssicherheit erhöht.

[0013] Erfindungsgemäss werden zudem der Isolierkörper und die Steuerelektrode durch gemeinsames Vorformen und Härten der fliessfähigen Polymermasse, typischerweise in einer Giessform, gefertigt. Diese beiden für das dielektrische Verhalten der Komponente wichtigen Teile weisen daher weitgehend identische Werkstoffeigenschaften auf und tragen so zu einer erhöhen Betriebssicherheit bei.

[0014] Beim Vergleichsbeispiel kann die Steuerelektrode bei einer unerwünschten mechanischen Belastung, etwa einem Stoss, nachgeben. Es wird so eine unbeabsichtigte und gegebenenfalls nicht unmittelbar erkennbare Beschädigung der Steuerelektrode, etwa beim Transport oder bei der Montage, beim Betrieb oder bei der Wartung der elektrischen Komponente, weitgehend vermieden. Daher erhöht die Steuerelektrode des Vergleichsbeispiels die Betriebssicherheit der elektrischen Komponente nach der Erfindung.

[0015] Um eine besonders wirtschaftliche Fertigung der erfindungsgemässen Komponente zu ermöglichen, kann die nichtlösbare Verbindung als Einbettung ausgeführt sein, bei der ein die Steuerelektrode tragendes Ende des Stromleiters in die durch Giessen gefertigte Haube eingebettet ist.

[0016] Bei der Komponente nach dem Vergleichsbeispiel kann der elastomere Kunststoff elektrisch leitend sein und mindestens einen elektrisch leitende Partikel aufweisenden Füllstoff enthalten. Bei dieser Komponente kann der elastomere Kunststoff aber auch elektrisch nichtleitend und der Überzug elektrisch leitend sein. In jedem Fall kann der elastomere Kunststoff Silikon oder EPDM enthalten.

[0017] Bei der Komponente nach dem Vergleichsbeispiel kann die Steuerelektrode lösbar mit dem Stromleiter verbunden sein und kann mit Vorteil als Schnapp- oder Schraubverbindung ausgeführt sein. Alternativ kann die Haube nichtlösbar mit dem Stromleiter verbunden sein und kann mit Vorteil als Klebverbindung ausgeführt sein oder als Einbettung, bei der ein die Steuerelektrode tragendes Ende des Stromleiters in die durch Giessen oder Schrumpfen gefertigte Haube eingebettet ist.

[0018] Die Haube und eine auf den Isolierkörper aufgebrachte Beschirmung können gemeinsam einen elektrisch nichtleitenden, elastomeren Kunststoff enthalten, der beim Fertigen der Komponente durch Härten einer in eine Giessform eingebrachten, fliessfähigen Ausgangsmasse gebildet ist.

[0019] Bei der erfindungsgemässen Lösung oder dem Vergleichsbeispiel kann in die feste Polymermasse ein Kondensatorwickel eingebettet sein mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen, die in radialer Richtung durch eine um die Achse gewickelte Isolierfolie oder durch mehrere um die Achse geführte Lagen eines fadengewickelten Wickelkörpers mit Abstand voneinander gehalten sind.

[0020] Die elektrische Komponente kann eine Durchführung der Hochspannungsanlage oder ein Schottungsisolator einer gasisoliert und metallgekapselt ausgebildeten Hochspannungsanlage sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0021] Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig.1

eine Aufsicht auf eine längs einer Achse A erstreckte Ausführungsform einer als Durchführung ausgebildeten elektrischen Komponente nach der Erfindung, die rechts der Achse teilweise geschnitten dargestellt ist,

Fig.2

eine Vergrösserung eines umrandet dargestellten Teils der elektrischen Komponente nach Fig.1,

Fig.3

ein gemäss Fig.2 dargestelltes Vergleichsbeispiel,

Fig.4

ein gemäss Fig.2 dargestelltes Vergleichsbeispiel, und

Fig.5

ein gemäss den Figuren 2 bis 4 dargestelltes Vergleichsbeispiel.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

[0022] In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Die aus den Figuren 1 und 2 ersichtliche Durchführung enthält in koaxialer Anordnung folgende Teile:

einen längs der Achse A geführten Stromleiter 10 mit einem als erster Stromanschluss dienenden oberen Ende 11 und einem als zweiter Stromanschluss dienenden unteren Ende 12,

einen am Stromleiter 10 befestigten und den Stromleiter umfassenden starren Isolierkörper 20,

einen am Isolierkörper 20 befestigten und durch den Isolierkörper mit Abstand zum Stromleiter 10 gehaltenen Montageflansch 30, der beim Einbau der Durchführung in die Hochspannungsanlage mit einem isoliermittelgefüllten Metallgehäuse eines elektrischen Apparates, beispielsweise mit einem Transformatorgehäuse, verbunden ist,

einen in den Isolierkörper 20 integrierten Kondensatorwickel 40,

eine am unteren Ende 12 des Stromleiters 10 befestigte und mit dem Stromleiter 10 elektrisch leitend verbundene Steuerelektrode 50, und

eine den Isolierkörper 20 umfassende Beschirmung 60, die sich in axialer Richtung vom Montageflansch 30 auf einen mit dem oberen Ende 11 des Stromleiters 10 elektrisch leitend verbundenen Flansch 11a erstreckt.

[0023] Der im allgemeinen als Rohr oder als Rundstab ausgebildete Stromleiter 10 kann mit seinem unteren Ende 12 mit einem Ende eines im vorgenannten isoliermittelgefüllten Metallgehäuse angeordneten Stromleiter elektrisch leitend verbunden werden. Sein oberes Ende 11 kann mit einem freiluftisolierten Hochspannungsleiter elektrisch leitend verbunden werden. Eine dann erforderliche, den Isolierkörper 20 umgebende, typischerweise aus Porzellan oder einem witterungsbeständigen Kunststoff, etwa auf der Basis von Silicon, EPDM oder cycloaliphatischem Epoxid, bestehende Beschirmung 60 dient hierbei als Wetter- und Strahlenschutz.

[0024] Der Kondensatorwickel 40 weist voneinander elektrisch isolierte Kondensatorbeläge 41 auf, die in radialer Richtung mit Abstand voneinander gehalten sind. Der isolierende Abstand wird durch eine in Form einer Spirale gewickelte Isolierfolie 42 erreicht, welche typischerweise aus Papier und/oder Kunststoff besteht, oder durch mehrere um die Achse A geführte Lagen eines fadengewickelten Wickelkörpers. Der Kondensatorwickel 40 dient der Steuerung eines elektrischen Feldes, welches sich während des Betriebs der Durchführung zwischen dem dann auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter 10 und dem dann auf dem Potential des Metallgehäuses befindlichen Montageflansch 30 ausbildet. Die Isolierfolie 42 und die Kondensatorbeläge 41 des Kondensatorwickels 40 sind in eine im allgemeinen Füllstoff enthaltende feste Polymermasse 21 eingebettet, welche typischerweise ein mit einem Mineralpulver gefülltes Epoxid ist.

[0025] Die Steuerelektrode 50 weist eine Haube 51 aus Kunststoff auf. Aus Fig.2 ist ersichtlich, dass zumindest auf der nach oben, unten und aussen weisenden, also zumindest auf der gesamten äusseren Oberfläche der Haube 51 ein Überzug 52 aus einem gehärteten Lack aufgebracht ist.

[0026] Die Steuerelektrode 50 befindet sich auf dem Potential des Stromleiters 10. Dies kann zum einem durch einen die Haube 51 bildenden, elektrisch leitenden Kunststoff, etwa durch ein mit elektrisch leitenden Partikeln, wie Graphit-, Metall- oder Metalloxidpulver, gefülltes Polymer erreicht werden. Zum anderen kann dies auch dadurch erreicht werden, dass der den Überzug 52 bildende, gehärtete Lack elektrisch leitend ist, unabhängig davon, ob die Haube 51 aus einem elektrisch leitenden oder einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff gefertigt ist.

[0027] Der Überzug 52 aus dem elektrisch leitenden oder elektrisch nichtleitenden Lack glättet nicht zu vermeidende Oberflächenrauhigkeiten der Haube 51. Es wird so eine besonders feine Steuerung des bei Betrieb der Hochspannungsanlage auftretenden elektrisch leitenden Feldes erreicht, das zwischen der Steuerelektrode 50 und dem Montageflansch 30 resp. dem mit diesem Flansch elektrisch leitend verbundenen Metallgehäuse wirkt. Zudem weist ein solcher Überzug eine polymere Matrix auf, die die Oberfläche der Steuerelektrode 50 vor mechanischer Beschädigung, wie Verkratzen, schützt und zugleich den unerwünschten Austritt von Elektronen aus der Steuerelektrode 50 erheblich reduziert. Wird der Überzug 52 vom gehärteten Leitlack gebildet, so sind auf Hochspannungspotential befindliche, elektrisch leitfähige Partikel des Lacks in die polymere Matrix eingebettet und wird auch dann der unerwünschte Austritt von Elektronen erheblich gemindert.

[0028] Die Haube ist in axialsymmetrischer Anordnung am unteren Ende des Stromleiters 10 befestigt und schirmt mit ihrer nach unten offenen, kugelförmig gekrümmten Wand eine Stromleiterverbindung ab, mit der der Stromleiter 10 mit seinem unteren Ende 12 mit dem Ende des vorgenannten, in einem isoliermittelgefüllten Metallgehäuse angeordneten Stromleiters des elektrischen Apparates elektrisch leitend verbunden ist.

[0029] Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist die Steuerelektrode 50 nichtlösbar mit dem Stromleiter 10 verbunden. Die nichtlösbare Verbindung ist als Einbettung ausgeführt, bei der das die Steuerelektrode 50 tragende Ende 12 des Stromleiters 10 in die durch Giessen gefertigte Haube 51 eingebettet ist.

[0030] Mit Vorteil ist die Haube 51 aus einem elastomeren Kunststoff geformt. Die Haube 51 kann dann durch Eingeben einer fliessfähigen Ausgangsmasse in eine Giessform, die zugleich auch der Fertigung der Beschirmung dienen kann, vorgeformt werden. In einem nachfolgenden Vernetzungsprozess wird in der Giessform eine Haube 51 und gegebenenfalls zugleich auch eine Beschirmung 60 aus dem elastomeren Kunststoff erreicht. Die Beschirmung 60 ist dann direkt (in Fig.1 nicht dargestellt) auf den starren Isolierkörper 20 aufgegossen. Falls die fliessfähige Ausgangsmasse einen elektrisch leitende Partikel enthaltenden Kunststoff aufweist, kann die Haube 51 nach Auftragen eines Überzugs 52 aus einem gehärteten, elektrisch nichtleitenden Lack auf die nach aussen weisende Fläche der Haube als Steuerelektrode 50 verwendet werden. Sind die Haube 51 und die Beschirmung gemeinsam in einer Giessform gebildet worden, dann ist die Haube 51 zumindest auf der nach aussen weisenden Oberfläche mit einem Überzug 52 aus einem gehärteten, elektrisch leitenden Lack zu versehen. Bei einer unerwünschten mechanischen Belastung, etwa bei einem Stoss, kann sich die Steuerelektrode 50 elastisch verformen. Eine Beschädigung der Steuerelektrode beim Transport oder bei der Montage der Komponente kann so weitgehend vermieden werden. Geeignete Elastomere sind vor allem Silikon und EPDM, aber auch elastomere Thermoplaste, wie etwa thermoplastisches Polyurethan.

[0031] Die Haube 51 kann aber auch in einer den starren Isolierkörper 20 und die Haube 51, gegebenenfalls zugleich auch die Beschirmung 60, formenden Giessform gebildet werden, in welche wie etwa in WO 2009/053147 A1 beschrieben, ein den Stromleiter 10 und den Kondensatorwickel 40 enthaltender Wickelkörper angeordnet und unter Vakuum mit der fliessfähigen Polymermasse imprägniert wird. Nachfolgend wird die fliessfähige Polymermasse in der Giessform unter Bildung der festen Polymermasse 21 und damit auch unter Bildung des starren Isolierkörpers 20 und der formbeständigen Haube 51, gegebenenfalls auch der Beschirmung 60, gehärtet. In den so gebildeten, den Stromleiter 10, den Isolierkörper 20, den Kondensatorwickel 40, die Haube 51 und gegebenenfalls auch die Beschirmung 60 enthaltenden Formkörper wird spanabhebend ein Sitz für den Montageflansch 30 eingeformt und wird zumindest auf die Aussenfläche der Haube 51 der Überzug 52, etwa mit Hilfe des Leitlacks, aufgebracht.

[0032] Bei den Vergleichsbeispielen nach den Figuren 3 und 4 ist die Verbindung zwischen dem unteren Ende des Stromleiters 12 und Steuerelektrode 50 lösbar ausgebildet. Wie in Fig.3 dargestellt, ist die lösbare Verbindung als Schraubverbindung ausgeführt. Ersichtlich weist dann die Steuerelektrode 50 ein Gewinde 54 auf, welches auf ein Gegengewinde 14 aufgeschraubt ist, das in das Ende 12 des Stromleiters eingeformt ist. Wie in Fig.4 dargestellt, kann die lösbare Verbindung auch als Schnappverbindung ausgeführt sein. Ersichtlich weist dann die Steuerelektrode 50 einen ringförmig ausgebildeten Innenrand 53 auf, der beim Aufschieben der separat gefertigten Steuerelektrode 50 in eine Ringnut 13 einschnappt, die in das untere Ende 12 des Stromleiters eingeformt ist.

[0033] Aus dem Vergleichsbeispiel in Fig.5 ist ersichtlich, dass bei Ausbildung der elektrischen Komponente als Schottungsisolator einer gasisolierten, metallgekapselten Hochspannungsanlage der Stromleiter 10 analog den vorstehend beschriebenen Durchführungen im Isolierkörper 20 befestigt und mit Hilfe des Montageflansches 30 in die nicht dargestellte Metallkapselung eingesetzt und so in einem definierten Abstand zur Kapselung gehalten ist. Die Steuerelektrode 50 ist am linken Ende 12 des durch den scheibenförmig ausgebildeten Isolierkörper 20 geführten Stromleiters 10 befestigt. An diesem Ende kann der Stromleiter 10 mit einem in der Metallkapselung angeordneten, entlang der Achse A geführten Stromleiter der Hochspannungsanlage, etwa durch Stecken, elektrisch leitend verbunden werden. In entsprechender Weise kann auch am nicht dargestellten rechten Ende des aus der Scheibe 20 herausgeführten Stromleiters 10 eine weitere Steuerelektrode angeordnet sein. Ersichtlich ist die Steuerelektrode 50 durch Aufschnappen, also lösbar, mit dem Stromleiter 10 verbunden.

[0034] Die Steuerelektrode 50 kann aber auch in nichtlösbarer Weise mit dem Stromleiter 10 verbunden sein. Die Haube 51 wird dann beim Vergiessen der zur Fertigung des Isolierkörpers 20 vorgesehenen fliessfähigen Polymermasse gefertigt. Die feste Polymermasse 21 der Haube 51 bettet dann das Ende 12 des Stromleiters 10 unter Bildung der nichtlösbaren Verbindung ein.

[0035] Je nach Anforderungsprofil der elektrischen Komponente kann die Steuerelektrode 50 lediglich am unteren resp. linken 12 oder am oberen resp. rechten Ende 11 des Stromleiters 11 angebracht sein, oder kann an jedem der beiden Enden 11, 12 jeweils eine Steuerelektrode befestigt sein.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0036] 

10

Stromleiter

11, 12

Enden des Stromleiters

11a

Flansch

13

Ringnut

14

Gegengewinde

20

Isolierkörper

21

gehärtete feste Polymermasse

30

Montageflansch

40

Kondensatorwickel

41

Kondensatorbeläge

42

Isolierfolie

50

Steuerelektrode

51

Haube

52

Überzug

53

Innenrand

54

Gewinde

60

Beschirmung

A

Achse

Ansprüche

1. Elektrische Komponente für eine Hochspannungsanlage, enthaltend in koaxialer Anordnung:

einen längs einer Achse (A) erstreckten, auf Hochspannungspotential führbaren Stromleiter (10),

einen am Stromleiter (10) befestigten und den Stromleiter umfassenden starren Isolierkörper (20), enthaltend eine feste Polymermasse (21), die durch Aushärten einer vorgeformten, fliessfähigen Polymermasse gebildet ist,

einen am Isolierkörper (20) aussen befestigten, auf Erdpotential führbaren Montageflansch (30) und

eine elektrisch leitend mit dem Stromleiter (10) verbundene und an einem Ende (12) des Stromleiters (10) befestigte, haubenförmig ausgebildete Steuerelektrode (50), die bei Betrieb der Anlage das elektrische Feld zwischen dem Stromleiter (10) und dem Montageflansch (30) steuert,

dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektrode (50) nichtlösbar mit dem Stromleiter (10) verbunden ist und eine beim Vorformen und Härten der fliessfähigen Polymermasse gebildete formbeständige Haube (51) aus der starren Polymermasse (21) aufweist, dass zumindest auf der nach aussen weisenden Oberfläche der Haube (51) ein Überzug (52) aus einem gehärteten, elektrisch leitenden Lack aufgebracht ist; und dass der Isolierkörper (20) und die Steuerelektrode (50) durch gemeinsames Vorformen und Härten der fliessfähigen Polymermasse gefertigt sind.

2. Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtlösbare Verbindung als Einbettung ausgeführt ist, bei der ein die Steuerelektrode (50) tragendes Ende (12) des Stromleiters (10) in die durch Giessen gefertigte Haube (51) eingebettet ist.

3. Komponente nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die gehärtete, feste Polymermasse (21) des Isolierkörpers (20) ein Kondensatorwickel (40) eingebettet ist mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen (41), die in radialer Richtung durch eine um die Achse (A) gewickelte Isolierfolie (42) oder durch mehrere um die Achse (A) geführte Lagen eines fadengewickelten Wickel körpers mit Abstand voneinander gehalten sind.

4. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponente eine Durchführung oder ein Schottungsisolator der Hochspannungsanlage ist.

5. Komponente nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (20) und die Steuerelektrode (50) durch gemeinsames Vorformen und Härten der fliessfähigen Polymermasse in einer Giessform gefertigt sind.

6. Komponente nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Isolierkörper (20) und die Haube (51) und zugleich eine Beschirmung (60) in einer Giessform gefertigt sind.

Claims

1. Electrical component for a high-voltage system, containing in a coaxial arrangement:

a current conductor (10), which extends along an axis (A) and can be raised to high-voltage potential,

a rigid insulating body (20), which is secured to the current conductor (10) and surrounds the current conductor, containing a solid polymer composition (21), which is formed by curing a preformed, flowable polymer composition,

a mounting flange (30), which is secured externally on the insulating body (20) and can be raised to ground potential, and

a cap-shaped control electrode (50), which is connected to the current conductor (10) in an electrically conductive manner and secured to one end (12) of the current conductor (10), and, during the operation of the system, controls the electric field between the current conductor (10) and the mounting flange (30),

characterized in that the control electrode (50) is connected to the current conductor (10) in a non-detachable manner and has a dimensionally stable cap (51) made of the rigid polymer composition (21), which is produced during the preforming and curing of the flowable polymer composition, in that a coating (52) made of a cured, electrically conductive lacquer is applied at least to the surface of the cap (51) facing towards the outside; and in that the insulating body (20) and the control electrode (50) are produced by jointly preforming and curing the flowable polymer composition.

2. Component according to Claim 1, characterized in that the non-detachable connection is embodied as an embedding, in which one end (12) of the current conductor (10) that carries the control electrode (50) is embedded in the cap (51) that is produced by moulding.

3. Component according to either of Claims 1 and 2, characterized in that a capacitor winding (40) is embedded into the cured, solid polymer composition (21) of the insulating body (20), said capacitor winding having capacitor foils (41), which are electrically insulated from one another and which are held at a distance from one another in the radial direction by way of an insulating film (42) wound around the axis (A) or by a plurality of layers of a filament-wound winding body guided around the axis (A).

4. Component according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the component is a bushing or a barrier insulator of the high-voltage system.

5. Component according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the insulating body (20) and the control electrode (50) are produced by jointly preforming and curing the flowable polymer composition in a mould.

6. Component according to one of Claims 1 and 2 and 5, characterized in that the rigid insulating body (20) and the cap (51) and simultaneously a shield (60) are produced in a mould.

Revendications

1. Composant électrique destiné à une installation à haute tension, le composant électrique comprenant en disposition coaxiale :

un conducteur de courant (10) pouvant être guidé le long d'un axe (A) jusqu'à un potentiel à haute tension ;

un corps isolant rigide (20) fixé au conducteur de courant (10) et comprenant le conducteur de courant, ledit corps isolant contenant une matière polymère solide (21) formée par durcissement d'une matière polymère fluide préformée ;

une bride de montage (30) fixée extérieurement au corps isolant (20) et amenée au potentiel de la terre ; et

une électrode de commande (50) en forme de capot reliée électriquement au conducteur de courant (10) et fixée à une extrémité (12) du conducteur de courant (10), laquelle électrode commande le champ électrique entre le conducteur de courant (10) et la bride de montage (30),

caractérisé en ce que l'électrode de commande (50) est reliée de manière non détachable au conducteur de courant (10) et comporte un capot indéformable (51) en matière polymère rigide (21) qui formé lors du préformage et du durcissement de la matière polymère fluide, en ce qu'un revêtement (52) formé d'un vernis durci électriquement conducteur est appliqué au moins sur la surface du capot (51) tournée vers l'extérieur ; et en ce que le corps isolant (20) et l'électrode de commande (50) sont fabriqués conjointement par préformage et durcissement de la matière polymère fluide.

2. Composant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison non détachable est réalisée par incorporation dans laquelle une extrémité (12) du conducteur de courant (10), laquelle porte l'électrode de commande (50), est incorporée dans le capot (51) fabriqué par coulée.

3. Composant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un enroulement de condensateur (40) est incorporé dans la matière polymère solide et durcie (21) du corps isolant (20), l'enroulement de condensateur comportant des armatures de condensateur (41) isolées électriquement les unes des autres et maintenues à distance les unes des autres dans une direction radiale par un film isolant (42) enroulé autour de l'axe (A) ou par une pluralité de couches, guidées autour de l'axe (A), d'un corps d'enroulement enroulé d'un fil.

4. Composant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le composant est une traversée ou un isolant de cloisonnement de l'installation à haute tension.

5. Composant selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps isolant (20) et l'électrode de commande (50) sont réalisés conjointement par préformage et durcissement de la matière polymère fluide dans un moule de coulée.

6. Composant selon l'une des revendications 1 ou 2 ou 5, caractérisé en ce que le corps isolant rigide (20) et le capot (51) ainsi qu'un blindage (60) sont réalisés dans un moule de coulée.

Zeichnung