[发明专利]高压绝缘装置

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前述部分的高压绝缘装置(Hochspannungsisolator)、用于制造高压绝缘装置的方法以及带有该高压绝缘装置的冷却元件。

开头所提及的高压绝缘装置包括：金属支架(Metallarmatur)；绝缘管(Isolierrohr)，该绝缘管在构造成支承环(Tragring)的端部处与金属支架相粘接(verkleben)；以及围绕绝缘管的轴线被引导的(geführt)、轴向对称的粘接接合部(Klebfuge)。粘接接合部向内由布置在支承环上的粘接面()所限制并且向外由布置在金属支架上的粘接面所限制，并且以真空密封的方式而填充有凝固的粘接材料层(Klebstoffschicht)。通常，在该高压绝缘装置中绝缘管的远离该支承环的端部同样构造成支承环，并且通过粘接接合部与另一金属支架相连接。

这样的绝缘装置在引导高电流的高压器件的被动冷却的情况下可用作绝缘区段(Isolierstrecke)，其中，高压在原则上应理解为大于1kV的运行电压。然而，优选的电压范围低于100kV，并且尤其涉及带有典型地为10至50kV的额定电压的引导高电流的器械和设备。

这种器械和设备的载流容量()在热量方面受限制。因此，对于在典型地为10至50kA范围中的额定电流，如其例如在构造成发电机开关(Generatorschalter)的高电流器件中被引导的那样，尤其应用主动式冷却元件，例如带有风扇(Ventilator)的空气/空气热交换器或应用带有尤其良好的效率的被动式冷却元件，如特别是热管(heat pipes)，该热管冷却元件除开头所定义的高压绝缘装置外还包括蒸发器和热交换器以及工作介质。在此，在高电流器件中通过电流损失所产生的热量用作使工作介质蒸发。所蒸发的工作介质被运送至布置在外部的热交换器，并且在该处通过冷凝而再次放出在高电流器件中形成的散失热()。

通常，实施成发电机开关的高电流器件被实施成单相封装(kapseln)，并且具有布置在封装件(Kapselung)中的且位于高压电势上的内导体。通过电流损失而在内导体处形成的热量穿过封装件而散发到周围空气处。这就意味着，在热管的位于高压电势上的蒸发器和热管的保持在地电势(Erdpotential)上的冷凝器之间必须存在电绝缘的区段，该区段必须以相应于所要求的高压(例如150kV BIL)的方式而设计。蒸发器和热交换器(冷凝器)以真空密封的方式被粘接在高压绝缘装置的两个端部处。

因为在这种高效的被动式冷却元件中取消了运动的部件(如风扇或风机())，由此利用该冷却元件，可低成本地且高效地将散失热从封装件中去除。此外，这种冷却元件是免维修的。在此，高压绝缘装置满足多个功能，尤其为工作介质的引导以及蒸发器和冷凝器的电势的隔离。只有当绝缘装置在多年之内都提供前述功能时，才确保这种高效的被动式冷却元件以及装备有这种冷却元件的高压设备的可靠性。因此，这样的绝缘装置应在较长的、典型地为20年的时期内是免维修的。这种大的长期稳定性以极其小的泄漏率为先决条件。因此，避免工作介质的损失以及空气和湿气(Feuchte)的渗入。

背景技术

在文件DE 694 762C中描述了上述类型的高压绝缘装置。该高压绝缘装置具有金属罩盖(Metallkappe)d和与该金属罩盖相接合的杆式绝缘装置(Stabisolator)a。凹槽c成形(einformen)到金属罩盖中，杆式绝缘装置a的构造成环状的夹头(Einspannkopf)b在形成接合的情况下穿入到该凹槽c中。在罩盖和夹头之间存在的空腔通过凝结的粘结剂(Bindemittels)的层g而装填。为了引入粘结剂以及为了保证该粘结剂的均匀的硬化，罩盖d设置有通道h。为了防止水的渗入，这些通道在粘结剂的引入和硬化之后利用弹性物质被封闭。

这样的高压绝缘装置的生产相对而言是昂贵的，因为粘结剂必须从外部穿过金属罩盖被引入到由两个联结件(Fügeteil)所限制的空腔中。此外，在通过通道引入粘结剂的情况下，气泡或水可进入到空腔中，并且在此可使绝缘装置的电介质强度(dielektrische Festigkeit)降低。

文件DE 533 573C显示带有单侧闭合的绝缘空壳体a的作为高压线的支撑体而使用的高压绝缘装置，该高压绝缘装置利用油灰固定(einkitten)到接地的托座(Fassung)b中，并且具有承载高压线的罩壳。