电力传导元件和用于绝缘监测的系统技术方案

本文要求保护一种电力传导元件，该电力传导元件具有电导体和该电导体的绝缘部，其特征在于，该绝缘部具有光波传导单元。此外，本文要求保护一种用于绝缘监测的系统和方法。

Electric conduction element and system for insulation monitoring

In this paper, a kind of power conduction element is required to be protected. The power conduction element has an electric conductor and an insulating part of the conductor. In addition, this paper calls for the protection of a system and method for insulation monitoring.

【技术实现步骤摘要】
电力传导元件和用于绝缘监测的系统
本专利技术涉及一种具有电导体和电导体的绝缘部的电力传导元件以及一种用于尤其针对电力传导元件的绝缘监测的系统。
技术介绍
电导体的受损绝缘部在多个方面都是危险源。例如由于高的电场或机械应力而引起的绝缘材料的应力可能导致绝缘改变或绝缘中断。裸露的导体区段可能由于物理接触而造成短路。短路电流可能在线路和缆线的路径中、还有电开关设备中由于过热而造成损坏。因此尤其对于传送高功率的电力传导元件而言绝缘监测是重要的。绝缘监测是安全地操纵电力传导元件的前提。当电力传导元件不仅被设计用于被操纵而且传送高功率时，这变得越来越重要。例如用于给电动车辆或混合动力车辆的能量储存单元充电的充电缆线具有高电压。充电缆线是位于充电站处或直接位于车辆处并且在充电过程期间将充电站与车辆相连。在此，该操作通常由充电站的使用者自己来进行。值得期望的是确保充电缆线具有完好的绝缘部，以便排除使用者在操纵充电缆线时的危险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提供提高的安全性的电力传导元件。这个目的是通过一种具有电导体和该电导体的绝缘部的电力传导元件来实现的，其特征在于，该绝缘部具有光波传导单元。由此，有利地提供了一种电力传导元件，该电力传导元件使得检测该电导体的绝缘部中的缺陷部位成为可能。该绝缘部中的缺陷部位改变了光在光波传导单元内的传播特性。尤其绝缘部中的即使很小的、肉眼不可看见的缺陷部位也导致该光波传导单元内的光传播改变。由此有利地还可检测绝缘部中的小的缺陷部位。因此带有缺陷绝缘部的电力传导元件可以简单地被识别出并停止使用。根据本专利技术的电力传导元件使得相对安全的电气线路系统成为可能。在本专利技术的意义上，该电力传导元件例如被实施为弹性的、刚性的或柔软的电力传导元件。在本专利技术的意义上，该电导体实被施为单独的电导体或被实施为由两个或更多个电导体构成的导体束。该电导体例如可以具有绞线或绞线束。该电导体可以具有供电线路和/或信号线路和/或其他线路。在本专利技术的意义上，该绝缘部具有至少一个光波传导单元。该绝缘部还可具有两个或更多个光波传导单元。在本专利技术的一个优选实施方式中，该光波传导单元至少沿着该电导体的纵向区段同轴地包围该电导体。该光波传导单元可在电导体的整个长度上完全同轴地包围该电导体。由此，该电导体的绝缘部可在电导体的整个长度上被监测。替代性地，该光波传导单元可以仅仅沿着该电导体的纵向区段同轴地包围该电导体。由此，对该电导体的绝缘部的缺陷部位的检测将局限于这个区域。由此有利地可行的是，尤其对于带有多个具有不同负载和布局(Exposition)的区段的长的线路系统而言，将可监测的区域局限于该电导体的相关区段。还可设想的是：该光波传导单元在多个彼此分离的区段中同轴地包围该电导体，或不同的光波传导单元同轴地包围该电导体的不同的区段。在该电导体的不同区段中使用不同的光波传导单元有利地简化了对该绝缘部的缺陷部位的定位。在本专利技术的另一优选实施方式中，该电导体的绝缘部具有绝缘物质罩套。该绝缘物质罩套优选同轴地包围该电导体。该绝缘物质罩套具有绝缘物质。任何不导电的材料(例如来自根据DINEN60085的绝缘物质等级之一)都适合作为绝缘物质。绝缘物质例如是工业陶瓷、塑料(例如热塑性塑料和/或热固性塑性)、弹性体、电绝缘纸、聚合物、玻璃和云母。在此，该绝缘物质罩套也可以具有不同的绝缘物质。在一个优选实施方式中，该电导体具有塑料罩套。在此，光波传导单元和绝缘物质罩套可以被安排成使得该光波传导单元和该绝缘物质罩套形成围绕该电导体同轴地安排的层。在一个优选实施方式中，该光波传导单元被安排在电导体和绝缘物质罩套之间。在一个替代性的实施方式中，该光波传导单元被嵌入该绝缘物质罩套中，也就是说，该绝缘物质罩套包围该光波传导单元。由此，可以检测该绝缘部的损伤，该损伤包括该绝缘物质罩套的外层的损伤和该光波传导单元的损伤。由此，如果该绝缘物质罩套的内层还完好，则可以有利地检测该绝缘部的损伤。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该光波传导单元具有至少一个光波导。在本专利技术的意义上，该光波导具有用于传输光的缆线和线路。该光波导优选具有光导体或光导体束。此外，该光波导可以部分地与插接连接器组装。该光波传导单元优选具有光波导。在一个替代性实施方式中，该光波传导单元具有两个或更多个光波导。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该至少一个光波导具有反射端部。耦合到该光波导的第一端部中的光在第二反射端部处被反射并且再次引回到该第一端部。该至少一个光波导例如可以在端部处具有嵌入的干涉滤波器，例如光纤布拉格光栅。该干涉滤波器反射具有波长在预设的滤波带宽之内的光。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该电导体至少沿着该电导体的纵向区段具有带有至少一个光波导的第一绕组。该绕组向该绝缘部提供有光波导格栅。绕组的密度在此决定了可检测到的缺陷部位的最小尺寸。具有更小直径的缺陷部位无法通过该绕组来检测。在一个优选实施方式中，该绕组具有螺旋。该光波导沿着该电导体的纵向轴线螺旋地围绕该电导体缠绕。在此，该绕组优选是紧凑的，也就是说，该光波导的相邻区段互相接触。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该电导体至少沿着该电导体的纵向区段具有与该第一绕组交叉的带有光波导第二绕组。该电导体具有带有光波导网的绕组，其中该网具有第一绕组和与该第一绕组交叉的第二绕组。由此，有利地产生了紧密的栅格以用于检测该电导体的绝缘部的缺陷部位。在一个优选实施方式中，该电导体具有绕组，该绕组是由呈螺旋形式的第一去程线圈(Hinwicklung)和与该去程线圈交叉的回程线圈(Rückwicklung)组成的。在此，该回程线圈可以利用与该去程线圈相同的光波导来实现。该光波导优选在去程线圈和回程线圈之间具有环圈。在一个替代性实施方式中，该去程线圈具有第一光波导并且该回程线圈具有第二光波导，其中这两个光波导各自具有反射端部，使得可以在该电导体的同一区段处安排两个评估单元。在本专利技术的一个替代性的优选实施方式中，该光波传导单元具有至少一个导光箔片。该导光箔片优选是柔性的且机械鲁棒的。该导光箔片优选地具有施加了导光结构的箔片，例如塑料箔片或聚合物箔片。替代性地，导光结构可以被装入该箔片中。导光箔片可以具有涂层。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该至少一个导光箔片具有多个光波导。光波导以某种几何形状被施加到该导光箔片上。该光学箔片的这些光波导优选形成紧密的栅格以用于检测该电导体的绝缘部的缺陷部位。借助于该导光箔片，能够简单且快速地给该电导体提供栅格以用于检测该绝缘部中的缺陷部位。在本专利技术的另一个优选实施方式中，该至少一个导光箔片与至少一个光波导相连。优选地，该光波导在该导光箔片的至少一个端部处使从导光箔片中出射的光会聚。由此有利地可能的是：将在该箔片的端部处出射的光引回到光的入射点。该入射点在此是该电导体的、光耦合到光箔片中之处。但是还可设想的是：将出射光引导到任何其他部位，例如评估单元。可设想的是：导光箔片在与该至少一个端部相对的端部处具有另一个光波导。优选地，该另一个光波导引导入射到导光箔片中的光。与导光箔片相连的光波导还可以将多个导光箔片相互连接。该电导体可以例如在具有高负载的区段中具有导光箔片以用于检测该绝缘部的可能损伤，其中这些单独的导光箔片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力传导元件，该电力传导元件具有电导体和该电导体的绝缘部，其特征在于，该绝缘部具有光波传导单元。

【技术特征摘要】
2017.02.13 DE 102017102783.11.一种电力传导元件，该电力传导元件具有电导体和该电导体的绝缘部，其特征在于，该绝缘部具有光波传导单元。2.根据权利要求1所述的电力传导元件，其中该光波传导单元至少沿着该电导体的纵向区段同轴地包围该电导体。3.根据前述权利要求之一所述的电力传导元件，其中该电导体的该绝缘部具有绝缘物质罩套。4.根据权利要求1或2所述的电力传导元件，其中该光波传导单元具有至少一个光波导。5.根据权利要求4所述的电力传导元件，其中该至少一个光波导具有反射端部。6.根据权利要求4所述的电力传导元件，其中该电导体至少沿着该电导体的纵向区段具有带有该至少一个光波导的第一绕组。7.根据权利要求6所述的电力传导元件，其中该电导体至少沿着该电导体的纵向区段具有与该第一绕组交叉的带有光波导的第二绕组。8.根据权利要求1或2所述的电力传导元件，其中该光波传导单元具有至少一个导光箔片。9.根据权利要求8所述的电力传导元件，其中该至少一个导光箔片具有多个光波导。10.根据权利要求8所述的电力传导元件，其中该至少一个导光箔片与至少一个光波导相连。11.根据前述权利要求9和...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·哈雷，R·海涅，M·基弗，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE