[发明专利]电绝缘系统

说明书

技术领域

本公开内容大体上涉及感应装置。具体而言，其涉及用于高电压感应装置的电绝缘系统。

背景技术

在油绝缘感应装置如电力变压器中，矿物油通常用作经历不同电势的内部部件之间的绝缘流体。感应装置的内部部件一般包括磁芯、绕组和电绝缘系统，电绝缘系统提供具有不同电势的部件之间的绝缘。具体而言，在感应装置的主导管中，应当在油中保持一定距离来避免测试和保养期间的介电击穿。

用于芯型设计的主导管中的绕组之间的绝缘的一个典型解决方案隐含了使用例如由压板制成的圆柱形隔层来沿径向方向分开油空间。该分开极大地改善了主导管的总体宽度的介电强度，且其实际上允许显著地减小其宽度。压板隔层一般为圆柱形，且它们在感应装置的制造期间同心地置于主导管中的内绕组与外绕组之间。为了支承隔层，例如由压板制成的一组纵向条围绕内绕组或随后的内隔层均匀地放置。

绕组中的匝或盘可布置成使得它们沿轴向方向由压板间隔件分开。这些间隔件提供用于电绝缘和冷却油流的空间。当它们围绕绕组的圆周均匀地放置时，它们通过联接到对应的纵向条上来设置在其位置上。

已经确定，由绕组导线、绕组间隔件和纵向条界定的油区域在感应装置的测试和操作期间的电压状态下受较重的应力。具体而言，在闪电脉冲应力期间，在这些区域中，所谓的油楔可提供开始电飞弧的点。为了形成电飞弧，必须形成用于传播的通路，且其必须连接到不同电势的表面上。闪流(streamer)可从油楔传播穿过最接近绕组的导管中接近楔的油空间。闪流还可沿纵向条的表面传播，直到其达到圆柱形隔层，且从该点沿隔层自身继续。

具有减小飞弧风险的绝缘系统的感应装置的一个实例在GB191513586中公开。本文公开的电力变压器具有由条板状单元构成的绕组，条板状单元分别由绝缘螺旋卷绕扁平线制成。这些单元由间隔件分开，间隔件在其端部处与纵向间隔件条互锁。

然而，现有的电绝缘系统并未提供适当保护，以防从间隔件朝圆柱形隔层传播的闪流。

发明内容

鉴于上文，本公开内容的目的在于提供一种电绝缘系统，其减小了在间隔件处开始的闪流到达圆柱形隔层的风险。

因此，根据本公开内容的第一方面，提供给了一种用于高电压感应装置的电绝缘系统，其中电绝缘系统包括：限定轴向方向的圆柱形绝缘隔层；沿轴向方向具有主延伸的纵向条，纵向条布置成沿轴向方向支承圆柱形绝缘隔层且沿径向方向提供间隔，且纵向条具有面向圆柱形绝缘隔层的第一侧和与第一侧相反的具有凹槽的第二侧；以及沿径向方向具有主延伸的间隔件，间隔件布置成沿轴向方向提供间隔，间隔件具有凹槽配合端部，其中纵向条适于将间隔件的凹槽配合端部接纳在凹槽中，且其中凹槽具有口，其中间隔件具有的最大宽度尺寸小于口的宽度。

因此，从间隔件传播的任何闪流可捕集在凹槽中。具体而言，沿间隔件的侧向侧的任何位置开始的闪流也将传播到凹槽中。一旦闪流进入且到达凹槽的底部，则其不会改变方向，因为闪流将不会逆着径向电场行进，其也优选不会沿等电势的切向方向移动。在间隔件处开始的闪流将到达圆柱形绝缘隔层且因此到达低电势表面的风险因此极大降低。结果，使用电绝缘系统的高电压感应装置的主导管的尺寸可很紧凑，因为可提供较高电应力而没有电击穿。因此，可提供更紧凑的高电压感应装置。

根据一个实施例，纵向条的第二侧具有限定第一平面的端面，且其中在从凹槽配合端部朝间隔件的中心部分的方向上紧跟凹槽配合端部的间隔件的端面限定与第一平面相交的平面。

根据一个实施例，凹槽的沿轴向方向的延伸大于间隔件的厚度。因此，沿间隔件的任何表面开始的间隔件可引导到纵向条的凹槽中。

根据一个实施例，纵向条的第二侧在凹槽的各侧处具有布置成抵靠绕组的端部。间隔件的凹槽配合端部因此由凹槽侧向地包围，使得在间隔件处开始的任何闪流都可引导到凹槽中，而没有泄漏的风险。

根据一个实施例，间隔件具有包括中心部分和凹槽配合端部的本体，且其中凹槽配合端部具有沿从中心部分到凹槽配合端部的方向成锥形的锥形部分，使得锥形部分的宽度离中心部分越远就越窄。

根据一个实施例，凹槽具有与凹槽配合端部的锥形部分相齐的锥形部分，其中凹槽的锥形部分沿从纵向条的第二侧朝纵向侧的第一侧的方向成锥形。

根据一个实施例，凹槽的锥形部分和凹槽配合端部的锥形部分以不同角度成锥形，使得空间形成在凹槽配合端部的各个侧向侧与凹槽的锥形部分之间。因此，使得闪流更难在纵向条的第二侧的端面处从间隔件的侧向侧"跳到"纵向条的外侧。