提供一种高压屏蔽装置(1)，其包括具有封闭的外部实体绝缘壁(2-1)的主体(2)，布置在实体绝缘壁(2-1)上的外电极(3)，所述实体绝缘壁用于向所述外电极(3)提供第一绝缘等级的，以及第一内电极(4a)，其是非绝缘的或具有提供第二绝缘等级的涂层，该第二绝缘等级低于第一绝缘等级。第一内电极(4a)以第一内电极(4a)主要屏蔽与主要由外电极(3)屏蔽的电场(E1)分量垂直的电场(E2)的分量的方式相对于外电极(3)定向。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及高压应用中的屏蔽，并且特别是涉及在高压直流(HVDC)变压器中用于屏蔽变压器与套管连接的屏蔽装置。
技术介绍
在超高压的电力系统中，诸如处理500kV及其以上的那些系统，在系统的不同单元之间的合适的绝缘是非常重要的以用来确定其安全操作。作为一个示例，必须使电力变压器和套管之间的连接(该连接提供在例如电力网络和电力变压器之间的高压接口)绝缘以便例如对由于涉及高压而可能发生的电弧进行保护。因此降低了损坏电力变压器或电力变压器附件的任何其他电力设备的风险。 套管引导高压导体从电力变压器外部穿过接地的电力变压器外壳，因而该导体连接至包含在外壳中的电力变压器芯支柱的绕组。在变压器中以及在套管中，典型地提供变压器油或类似的电介质液体或气体以将电力变压器和套管绝缘。典型地，对套管导体和变压器导体连接进行屏蔽以便降低在该区域内由于存在的超高电场而实现的应力。WO 2007/111564公开了一种高压绝缘系统，其中利用屏蔽电极来屏蔽套管导体和变压器导体之间的连接。若干绝缘屏障固定于屏蔽电极以细分电极周围的油体积。因而，由于对尤其是由绝缘屏障所感应的电流进行的限制而产生的电压应力的集中被分割在屏蔽电极和绝缘系统的圆柱形屏障之间。WO 2007/111564中呈现的解决方案的缺陷是其可能增加绝缘系统中的电场应力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于HVDC应用的改进的屏蔽装置。特别是，实现高压屏蔽装置将是有利的，该装置当被布置在绝缘系统中是会降低绝缘系统中的电应力。相应地，提供了一种高压屏蔽装置，其包括-具有封闭的外部实心绝缘壁的主体，-布置于实心绝缘壁的外电极，该实心绝缘壁用于向该外电极提供第一绝缘等级，以及-第一内电极，其是非绝缘的或者具有提供第二绝缘等级的涂层，该第绝缘的第二等级比第一绝缘等级低，-其中第一内电极以这样一种方式相对于外电极定向第一内电极主要屏蔽与主要由外电极屏蔽的电场分量垂直的电场分量。在例如变压器的油中总是存在受限数量的电荷载子。当具有一个极性的电场施加于油时，电荷载子将通过油移动，即电流将流动。在例如在纸板层之间或电场高的地方形成的短的油间隙中，自由的电荷载子将很快地通过间隙中的油传输至纸板表面。这个过程在短的油间隙中比在具有较低电场或具有较大尺寸的油间隙中更快。因此，当短的和长的油间隙按顺序结合，结果是在短的油间隙中的电荷载子被更快地输送通过间隙并且间隙中的油因此变得具有更小传导性。更低的传导性意味着更高的电压降并且因此更高的电场应力。从油输送过来的电荷载子沉积在纸板表面。在没有或相对很少的电压切换的HVDC系统中，套管对变压器连接的电屏蔽尤其利用油间隙来增加电场应力。通过本专利技术可以得到的一个效果是当高压屏蔽装置被在电流流动的高压绝缘系统中使用时，在绝缘液体或气体和外部实心绝缘壁之间将不存在间隙。特别是，外电极可以屏蔽高压屏蔽装置的径向方向上的电场并且第一内电极可以屏蔽高压屏蔽装置的轴向方向上的电场。由于外电极布置于实心绝缘壁上，在外电极和实心绝缘壁之间没有提供间隙，其会导致在径向方向上电场的局部变化。特别是，当本专利技术的高压屏蔽装置被安装在高压绝缘系统中时，其不具有附接到它以便生成油间隙的屏障。电极，即第一内电极或外电极，在不解释为电极的定向的特定方向上主要屏蔽电场分量，在电极的定向上，电极比在任何其他方向上屏蔽电场更有效。在一个实施例中，其中第一内电极具有涂层，第一内电极的电阻率与其不被绝缘时相比可以被增加，导致更有效的屏蔽。有利地，当将高压屏蔽装置布置在高压绝缘系统中时，第一内电极的绝缘阻止或至少降低了电荷从第一内电极向周围油输送的风险。特别是，与外电极的第一绝缘等级相比更低的绝缘等级与通过外电极径向提供的屏蔽相比通过第一内电极提供了更大量的屏蔽。面向实心绝缘壁的外电极的一侧可能呈现的表面与沿着外电极整个长度与实心绝缘壁接触。因而，可以确保在外电极和实心绝缘壁之间没有间隙发生。高压屏蔽装置可以另外包括面向第一内电极的第二内电极，其中第一内电极非绝缘或具有绝缘的第二等级。与第一内电极组合的第二内电极提供了高压屏蔽装置轴向方向上的更有效的电场屏蔽。外电极可以布置在实心绝缘壁的内部表面上。因而利用外电极的屏蔽可以变得更有效。内部表面此处定义为不是高压屏蔽装置外部的表面，即面向装置中心的表面。主体可以具有中心延伸穿过主体的贯穿孔。因此，在绝缘系统中，当高压屏蔽装置被例如安装在绝缘系统中时，例如套管和变压器连接可以被轴向地布置在主体的贯穿孔中。主体可以具有关于与贯穿孔平行的中心轴线的旋转对称形状，并且该中心轴线定义贯穿孔的中心。因而可以在关于高压屏蔽装置的中心轴线的径向方向上实现均匀的屏蔽。外电极可以平行于中心轴线纵向延伸。径向电场因此可以被屏蔽。第一内电极可以在横断中心轴线的方向上纵向延伸。轴向电场因此可以被屏蔽。外电极可以具有弯曲部分。因而，外电极可以同样提供轴向电场或横断径向和轴向电场的任何电场的部分的屏蔽。绝缘壁可以是均质材料。因而可以确定当使用在高压绝缘系统中时这样的绝缘壁不提供任何诸如油间隙的任何间隙。高压屏蔽装置可以包括布置为支撑第一内电极、第二内电极、和外电极中一个的支撑构件。因而，所述电极机械耦合并且高压屏蔽构件能够用简单的方式制造，同时提供耐久的设计。高压屏蔽装置可以有利地布置在高压绝缘系统中，该系统包括套管，其具有可连接至变压器导体的导体的套管的，其中高压装置布置为当连接时屏蔽导体和变压器导体之间的连接。高压屏蔽装置可以布置成封闭导体和变压器导体之间的连接。高压屏蔽装置和套管可以浸入变压器油中。高压绝缘系统还可以包括用于封闭高压屏蔽装置的圆柱形绝缘屏障。本专利技术的其他特点和优势通过下文的说明将变得清楚。附图说明现在将参照附图通过非限制性实施例来描述本专利技术和其另外的优势，附图中图Ia示出了根据本专利技术的高压屏蔽装置的示例的示意横截面图，该横截面沿着图Ib中的高压屏蔽装置的截面A-A而得到。图Ib示出了图Ia中的高压屏蔽装置的示意俯视图。图Ic示出了高压屏蔽装置另一个示例的示意横截面图。图2示出了包括图la-b中的高压屏蔽装置的绝缘系统的示意横截面图。具体实施例方式在以下的描述中，处于解释并且非限制性的目的，阐述了特定技术和应用的具体细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解本专利技术可以在离开这些具体细节的另外的实施例中实现。在其他实例中，已知方法和装备的详细描述被省略以使得本专利技术的描述不会被不必要的细节多模糊。参考图la，示出了根据本专利技术的高压屏蔽装置I的示例。为了简化图la，没有标识出对称轴线L的左手侧的元件，虽然通常高压屏蔽装置I的左手侧和右手侧是相似的。高压屏蔽装置I可以特别地适合在电压高于例如500kV的HVDC变压器中用于屏蔽套管与变压器的连接。高压屏蔽装置I包括用于提供高压屏蔽装置I的外绝缘实心壁2-1的主体2。外绝缘实心壁2-1封闭高压屏蔽装置I的内部13。高压屏蔽装置I还分别包括外电极3、以及第一和第二内电极4a和4b。外电极3以及第一内电极4a和第二内电极4b可以例如包括铝、铜、或任何其他具有类似特性的传导材料。主体2具有中心轴线L，贯穿孔5绕该中心轴线L穿过主体2延伸。贯穿孔形成了高压屏蔽装置I的内部13的一部分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·伯格伦德，U·加弗特，R·哈汀斯，T·拉纳伊德，T·拉森，J·谢斯林，P·亚斯特兰德，
申请(专利权)人：ABB研究有限公司，
类型：
国别省市：
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