[其他]高压装置

说明书

本实用新型涉及一种高压装置，其具有双侧气密地封闭的圆柱形空心导体、沿纵向围绕所述空心导体延伸的绝缘体以及所述空心导体的内部空间中的冷却液。本实用新型的特点是，对于冷却液的体积V适用V>c*U*L，其中，c是值为0.1mm的长度常数，U是空心导体的以mm为单位的内周长并且L是空心导体的以mm为单位的轴向长度。

本实用新型涉及一种高压装置，其具有双侧气密地封闭的圆柱形空心导体、沿纵向围绕所述空心导体延伸的绝缘体以及所述空心导体的内部空间中的冷却液。

这种高压装置由DE 10 2011 003 592 A1已知。该已知的高压装置是一种高压套管。其作用为，使在运行中处于高电势的空心导体相对于处于地电势的壁绝缘。该已知的高压装置的绝缘体为此设计为树脂浸渍的绕组体。所述绕组体包括由电绝缘的材料制成的绝缘层，所述绝缘层彼此间通过导电的控制衬垫分隔开。壁例如是高压设备的部分、例如是开关设备或者变压器的部分。在通过空心导体的电流较高时，可能由于热损失而在空心导体处和绝缘体处出现升温，该升温可导致高压设备的寿命的减少。为了降低空心导体中的温度梯度以及为了改善热量传递，在空心导体的内部设置了冷却液。所述冷却液可在空心导体内部较热的位置处蒸发并且接着在较冷的位置处冷凝。以此方式根据热管原理实现了热量传递。高压导体在其较热位置被提取热量，所述热量又被释放到较冷的位置。在已知的高压装置中建议，使用约一百毫升的冷却液。

本实用新型所要解决的技术问题在于，建议一种本文开篇所述类型的高压装置，该高压设备可实现尽可能高效的冷却。

所述技术问题在按照所述类型的高压装置中这样解决，即对于冷却液的体积V满足V>c*U*L，其中，c是值为0.1mm的长度常数，U是空心导体的以mm为单位的内周长并且L是空心导体的以mm为单位的轴向长度，其中，对于体积V适用V<0.1*VI，其中，VI是空心导体的总内部容积。

按照本实用新型的高压装置所针对的问题是，液体的量或者体积必须与空心导体的几何形状适配，以便实现尽可能高效的冷却。

必须确保的是，当高压装置升温到运行温度时，可产生足够大量的蒸汽。依此，最小体积必须选择为这样高，从而存在适量的通过冷却液的蒸发产生的冷却蒸汽。

此外必须考虑的是，一定量的冷却液附着在空心导体内的间隙、凹部和缝隙中。这部分冷却液持久地留在那里并且不能再供冷却功能使用。这尤其在空心导体具有不平坦的内表面时有重要意义。例如空心导体的内表面可以具有在纵向上延伸的沟槽，所述沟槽实现冷凝的冷却液的改善的回流。所述空心导体的内表面的不平坦性必须在确定内周长U时被考虑到。

由自身的研究得知，冷却液的最小体积能够由空心导体的内周长和长度确定。如果冷却液的体积这样选择，从而超过了通过方程V_min＝c*U*L定义的最小体积，则能够达到尽可能好的冷却效果。因此，对于给定的空心导体内表面轮廓和给定的空心导体长度存在足够多的冷却液，以便实现期望的冷却效果。作为对冷却有重要意义的高压套管运行温度，在此通常假设(空心导体的)温度在60℃到120℃之间。

对于一些应用视为有利的是，体积V至少为一升。例如在超过100kV 的电压范围内的应用中，能够在这种冷却液体积时确保空心导体的内部空间在运行温度中达到冷却蒸汽的饱和。

按照本实用新型的一种优选的实施形式，对于体积V满足V>s*c*U* L，其中，s是值在2到3之间的安全系数。通过所述安全系数应当附加地提高冷却液的量。通过在确定冷却液的体积时使用安全系数，尽管冷却液可能残留在不平坦处、例如残留在焊接位置和/或在内表面上的咬边中，仍然可以在较长的时间段中保证尽可能高效的冷却。

优选这样测定体积V，使得冷却液能够在空心导体的整个内表面上形成高度至少为0.1mm、特别优选为0.2mm的膜。以此方式在考虑到空心导体的内表面结构的情况下确保了，能够通过冷凝的冷却液充分地湿润内表面。