[发明专利]电感装置

说明书

技术领域

本发明涉及打算与多相交流电力网连接的电感装置，所述电感装置与电力网的零电压点连接。所述电感装置包括线圈并被设置成允许无功电流通过与可能的接地故障连接的线圈。本发明也涉及生产这种装置的方法。

背景技术

多相交流电力网被用于长距离传送电力。多相交流电力网包括至少两个，但通常为三个的电导体，每个电导体传送交流电。交流电的相位被相对彼此地位移开以使得它们的组合电势为零。导体连接到彼此的点被称为零点，因为这点的电势为零。这种零点通常可在产生交流电的发电机处、在变换交流电的变换设备处，以及在某种情况下也在终端用户处发现。

多相交流电力网出现的一个问题是所谓的接地故障，这是指电力网中的导体之一与地短路连接。由于电力网中的非短路导体的延伸，非短路导体与地形成电容，其中电流可以在这些通常为两个的导体和地之间通过。因此在非短路导体、地和短路导体之间形成闭合电路，其中电流可以通过接地故障处。由于在接近故障的地面出现高电压差，这样的接地故障电流非常危险，因此可能引起大的损害。在一些情形下，可能在导体和地之间产生电弧，其中即使短路导体和地之间的接触结束，电流仍不断开。

已知在电力网的零点和地之间连接电感装置以减少通过接地故障的电流。这种电感装置通常包括感应系数为L的线圈。在正常操作期间，零点的电势接近地电势，其中，没有电流或只有很小量的电流通过电感装置。然而在接地故障期间，零点的电势有变化，使得电流通过电感装置。在正确选择感应系数L的情况下，流过电感装置的电流与通过非短路电导体与地之间产生的电容的电流相同。因此在电感装置和电容器之间形成闭合电路，其中，根据基尔霍夫定律，经过接地故障的电流被大大地减小。优选地，这导致不再需要因接地故障期间的安全问题而关闭电力网，而电力网可以保持工作且可以继续配送电力。另外，任何电弧均被抑止，且可以对工人没有任何危险地进行修理工作，有时甚至不需要关闭电力网。这种电感装置在日常言谈中被称为电抗器(reactor)。

电感装置必须能够处理与电力网相关的高电压。因此现有技术的电感装置通常使用油来绝缘。油与纸板或纸在一起是良好的绝缘体和良好的冷却介质。这使得高的填充因数成为可能，即在线圈内导电材料的部分较多，因此得到紧凑的构造。填充油的装置的一个问题是它们可能泄漏，这对环境是有害的。因此装置必须被包含在大且密封的金属壳中，且其必须被提供额外的安全装置。通常装置被放置在金属盘中，而所述金属盘被放在防渗液收集池上方，且所述防渗液收集池足够大，以在装置会泄漏的情况下接收装置中所有的油，以及接收可能的雨水。如果装置被放置在户外，雨水还必须被定期地清空。

在某些应用中，例如在对环境干扰敏感的区域中，油的使用是被禁止的，且在这些情况中，模制树脂(molding resin)被用作绝缘体。模制树脂是硬质材料，在其中模制出线圈。模制树脂的一个问题是模制树脂较重且在线圈周围需要大量树脂。另外，模制树脂具有较低的热传导性，这与具有相同尺寸的油绝缘装置相比严重地限制了线圈中的容许电力。由于模制树脂是由有毒物质通过聚合和硬化制成的，所以在制造期间对其进行处理也很难且花费大。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明的一个目的是提供一种与多相交流电力网连接的电感装置，所述电感装置与零点连接以缓和可能的接地故障，其中所述电感装置的制造简单且便宜。

这个目的通过根据权利要求1的装置来实现。该装置包括线圈，所述线圈由包括内部导体及围绕内部导体的外部绝缘壳的柔性线缆缠绕而成。因此线圈的制造非常简单、便宜且快速，因为柔性线缆可以被容易地缠绕成线圈的匝。不需要像在例如制造包括油或模制树脂的装置时那样对液体物质进行处理，这进一步简化了制造。另外，可以以非常低的成本制造或购买线缆。优选地，第一绝缘壳具有某种厚度以使得第一绝缘壳抵抗通过绝缘体的放电。根据本发明的电感装置可以例如为电抗器，或与零点成形器(zero point former)结合的电抗器。