БАРЬЕРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОХОДА ЛИНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ
BARRIER SYSTEM FOR ELECTRIC MACHINE LINE PASSAGE

Изобретение относится к барьерной системе для прохода линии электрической установки с расположенными рядом друг с другом стеновыми элементами в качестве барьеров, которые имеют осевые протяженности по продольной оси и расположены на расстояниях относительно друг друга, и промежуточные пространства образуют тем самым каналы, причем стеновые элементы по меньшей мере на нижнем конце стеновых элементов частично опираются на опору. Кроме того, изобретение относится к вставному элементу для крепления и фиксирования образующих барьер стеновых элементов.
Областью настоящего изобретения являются барьерные системы для проходов линий электрической установки, в частности высоковольтных установок. Прежде всего в случае высоковольтных установок соединение электрической установки с внешней электрической сетью требует экранированного прохода линии в области соединения электрической установки и внешней сети. Обычно при этом вокруг электрода расположен изолятор, который выдерживает электрическую и термическую нагрузку в области прохода линии. Для этого вокруг коаксиального прохода линий располагаются - в большинстве случаев коаксиально - сегменты из электрокартона. Посредством дистанционных элементов фиксируют установленное расстояние между сегментами из электрокартона. Через созданные таким образом полые пространства циркулирует изоляционная среда, например трансформаторное масло, которое служит, во-первых, в качестве изолятора и одновременно в качестве охлаждающей среды. Вследствие высоких напряженностей электрического поля в проходах линий электрической высоковольтной установки полые пространства и тем самым циркулирующая в полых пространствах изоляционная среда должны выбираться таким образом, чтобы они в зависимости от удаленности относительно прохода линии выдерживали электрическое поле и обеспечивали достаточную циркуляцию тепла вокруг прохода линии. Различные структуры полей и тем самым напряженности электрического поля ориентируются по типу приложенного напряжения, а также виду эксплуатации электрической установки, как, например, в установках высоковольтной передачи постоянного тока равномерное распределение поля является предпочтительным при нагрузках по постоянному напряжению. Расстояние между сегментами из электрокартона должно выбираться в зависимости от ожидаемого прохождения электрических эквипотенциальных линий и тем самым появляющихся напряженностей электрического поля и быть фиксированным на продолжительный срок. В частности, в непосредственном окружении прохода линии относительные расстояния между сегментами из электрокартона являются малыми и должны выбираться большими с уменьшением напряженности поля во внешней области прохода линии.
Вследствие высоких электрических напряжений является необходимым, в частности, в непосредственной области прохода линии точное положение и фиксирование стеновых элементов в качестве барьеров. Обычно длина барьера составляет до 3 м с толщиной стенки от 3 до 6 мм, причем должен выдерживаться максимальный допуск положения 1 мм.
Эти барьерные системы находят свое применение, в частности, в трансформаторах и дроссельных катушках, а также в испытательных барьерных системах. В уровне техники известны барьерные системы, которые нанесены непосредственно на проход линии электрической установки и склеены с ним.
DE 69012258 Т2 описывает конденсаторную изоляцию для управления полем соединения прохода линии трансформатора. Согласно описанному там изобретению вокруг прохода линии электрической установки, наряду с изолирующей конденсаторной изолирующей стенкой, раскрыта система, состоящая из проходящих по оси каналов охлаждения. Соответствующую изоляцию прохода линии наматывают в рамках процесса намотки и тем самым длительно фиксируют. Последующее отделение этой барьерной системы от прохода линии является невозможным.
DE 2740157 раскрывает проход линии с управляющим электродом для высоковольтных установок. В частности, для высоковольтной установки в металлическом корпусе и с изоляцией сжатым газом с проводом прохода линии раскрыт мост для крепления провода прохода линии относительно электрода. Относительно необходимой для этого изоляции прохода линии DE 2740157 не раскрывает никаких идущих далее признаков.
То же самое справедливо для DE 3616243 С2 в качестве прохода линии, в частности, для высоких напряжений. Описанное там изобретение раскрывает проходной изолятор, который заполнен инертным газом низкого давления и посредством изолирующих дисков с отверстиями разделяет газоплотно друг от друга высокое давление газа на стороне прибора от давления газа внутри проходного изолятора.
Обычным образом сегменты из электрокартона расположены коаксиально вокруг прохода линии на определенных расстояниях посредством дистанционных распорок. В непосредственной переходной области к экранирующему проход линии электроду располагают опору для сегментов из электрокартона и посредством дистанционных распорок обеспечивают вдоль всей длины сегментов из электрокартона остающееся постоянным расстояние между сегментами из электрокартона. После этого сегменты из электрокартона длительно фиксируют посредством клея.
Задачей настоящего изобретения является поэтому предотвращение появляющихся в уровне техники недостатков и предоставление в распоряжение барьерной системы, которую можно быстро и просто собирать и разбирать.
Задача решается предметом пункта 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению предусмотрено, что вставной элемент образует опору, с которой являются соединяемыми стеновые элементы, причем вставной элемент имеет аксиальные направляющие элементы для крепления и фиксирования стеновых элементов. Предпочтительным образом стеновые элементы и вставной элемент являются вращательно-симметричными. Посредством соответствующей изобретению барьерной системы - в противоположность уровню техники - обеспечено быстрое и, в частности, в последующем могущее быть снова разъединяемым соединение стеновых элементов между собой и тем самым барьерной системы. Вставной элемент содержит при этом осевые направляющие элементы, которые обеспечивают по меньшей мере осевое направление, идеальным образом, осевое и радиальное фиксирование стеновых элементов.
Предпочтительной формой выполнения изобретения является то, что направляющие элементы расположены на вставном элементе так, что соединяемые с направляющими элементами стеновые элементы имеют заданное расстояние относительно друг друга. Так как высокие напряженности электрического поля требуют точного соблюдения расстояний между расположенными относительно друг друга стеновыми элементами, за счет расположения направляющих элементов на вставном элементе обеспечено, что относительные расстояния между стеновыми элементами являются жестко заданными и постоянно соблюдаемыми.
Предпочтительным далее является, что цокольные области направляющих элементов в качестве опоры расположены на вставном элементе на различных высотах и тем самым стеновые элементы расположены по оси ступенчато относительно друг друга. В частности, при использовании множества стеновых элементов с различными расстояниями относительно прохода линии может быть необходимым располагать эти стеновые элементы относительно прохода линии в осевом направлении различными уступами. С помощью установленных различными уступами направляющих элементов на вставном элементе является возможным без всяких проблем осевое ступенчатое расположение стеновых элементов. Предпочтительным образом вставной элемент содержит прорези в качестве направляющих элементов, в которые могут вставляться стеновые элементы с соответствующими ширине прорезей толщинами стенок. За счет этого имеет место, во-первых, быстрая и простая возможность для изготовления барьерной системы. С другой стороны, за счет этого существует возможность, что барьерную систему можно снова демонтировать без больших затрат.
Предпочтительной формой выполнения изобретения является то, что стеновые элементы объединены во вставные группы, которые являются частично соединяемыми с вставным элементом. За счет объединения стеновых элементов во вставные группы каждый стеновой элемент не должен по отдельности добавляться к барьерной системе. За счет применения вставной группы, состоящей из множества стеновых элементов, предоставлена в распоряжение простая и быстрая возможность изготовления барьерной системы. Предпочтительным образом не только вставные группы являются соединяемыми с вставным элементом, но существуют также и возможности соединения вставных групп между собой. В частности, вследствие прочности и стабильности формы составленных посредством дистанционных распорок вставных групп или, соответственно, стеновых элементов является возможным без проблем легкое выполнение вставления групп друг в друга. В существующие между стеновыми элементами первой вставной группы промежуточные пространства можно вставлять стеновые элементы второй вставной группы. За счет выбора несколько меньшей ширины промежуточных пространств второй вставной группы по сравнению с первой вставной группой вторую вставную группу можно с точной посадкой вставлять и фиксировать в первую вставную группу. Предпочтительным образом стеновые элементы выполнены полностью или частично из сегментов из электрокартона. Для изготовления еще более прочного соединения между стеновыми элементами и вставным элементом стеновые элементы фиксируют на направляющих элементах посредством крепежных средств, как (заклепки) штифты и болты.
В предпочтительной форме выполнения не только стеновые элементы являются вставляемыми во вставной элемент, но и, с другой стороны, вставной элемент посредством соответствующих креплений является присоединяемым к электроду через направляющие элементы, в частности прорези. Для этого во внешней области электрода должна быть размещена соответствующая направляющему элементу вставная деталь.
Предпочтительным образом направляющие элементы сформованы так, что они не оказывают или оказывают только малое воздействие на циркуляцию находящейся между стеновыми элементами среды. Это обеспечено, в частности, посредством скошенных и скругленных форм. Далее предпочтительно, что вставной элемент расположен вокруг прохода линии в виде окружного кольца. В случае, если циркуляция среды является необходимой только выше вставного элемента, используемый в виде окружного кольца вставной элемент возможен для улучшенного механического соединения стеновых элементов. Альтернативно плоские вставные элементы, распределенные вокруг прохода линии, могут служить для крепления и фиксирования стеновых элементов и одновременно не влияют на проходящую вдоль вставных элементов циркуляцию среды внутри стеновых элементов.
Задача решается также посредством предмета пункта 14 формулы изобретения. Согласно изобретению при этом предусмотрено, что стеновые элементы частично являются соединяемыми с вставным элементом, причем вставной элемент имеет осевые направляющие элементы. Предпочтительным образом прорези служат в качестве осевых направляющих элементов, в которые вставляются соответствующие стеновые элементы.
Дальнейшие предпочтительные формы выполнения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения. Предмет изобретения подробно поясняется на основе последующих фигур. При этом показывают:
Фиг.1 схематическую конструкцию соответствующей изобретению барьерной системы с тремя вставными группами;
Фиг.2А-F чертежи сечений соответствующих изобретению вставных элементов.
Фиг.1 показывает схематический чертеж сечения выреза соответствующей изобретению барьерной системы вокруг прохода линии 15 электрической установки. Внешняя область прохода линии 15 экранирована за счет отогнутого на конце электрода 16. На электроде 16 размещена первая вставная группа 14а стеновых элементов 10. Расстояния между стеновыми элементами 10 задают посредством отдельных прорезей на вставном элементе 12. Расстояния между стеновыми элементами 10 должны соблюдаться вследствие требований охлаждения и имеющих место напряженностей электрических полей и обеспечиваются вследствие расположения прорезей на вставном элементе 12.
Вставная группа 14а стеновых элементов 10 отличается некоторыми проходящими практически параллельно стеновыми элементами 10 и размещенными на обращенной от вставного элемента 12 стороне дистанционными распорками (не показаны). Дистанционные распорки обеспечивают между заданными стеновыми элементами 10 идентичное расстояние, как и соответствующие прорези на вставном элементе 12. Так в цокольной области 11 вставной группы 14а за счет вставного элемента 12 и обращенного от вставного элемента 12 конца вставной группы 14а посредством дистанционных распорок обеспечено прочное и длительное крепление и фиксирование относительного положения стеновых элементов 10.
Во вторую группу 14b является вставляемой третья вставная группа 14с, причем стеновые элементы 10 третьей вставной группы 14с являются соединяемыми соответственно со стеновыми элементами 10 второй вставной группы 14b. В частности, за счет вдвигания третьей вставной группы 14с во вторую вставную группу 14b при практически идентичных расстояниях между соответствующими стеновыми элементами 10 обеспечено арретирование третьей вставной группы 14с за счет прочности и обусловленной формой жесткости вставных групп 14b, 14с. В непосредственной близости к проходу линии 15 арретирована первая вставная группа 14а внутри соответствующего изобретению вставного элемента 12. Расстояния между направляющими элементами 13а, 13b, 13с одновременно определяют расстояние стеновых элементов 10 между собой.
Также вследствие особенных требований окружающего электрического поля может быть необходимым осевое ступенчатое расположение стеновых элементов 10 относительно друг друга.
В верхней невидной области стеновых элементов 10 стеновые элементы 10 установлены с помощью обычных дистанционных распорок (не представлены), как, например, колодки из электрокартона. За счет вставляемости вставных групп 14а, 14b, 14с является возможной модульная конструкция, а также быстрый монтаж и демонтаж барьерной системы.
Фиг.2А - Фиг.2Е показывают различные формы сечения вставных элементов 12. Количество стеновых элементов 10 на вставную группу 14а, 14b, 14с учитывают для соответствующего вставного элемента 12. В примерах Фиг.2А и Фиг.2B, кроме того, расстояния между соответствующими стеновыми элементами 10 выбирают различными вследствие требования внешнего электрического поля. На левой обращенной к проходу линии 15 стороне вставного элемента 12 расстояния прорезей и тем самым вводимых стеновых элементов вследствие ожидаемых высоких напряженностей электрического поля являются малыми. С ростом удаленности от прохода линии 15 расстояния между прорезями на правом краю вставного элемента 12 становятся больше относительно расстояний на левом краю вставного элемента 12.
В формах выполнения Фиг.2С и Фиг.2D формы направляющих элементов 13а, 13b, 13с являются, кроме того, слегка скошенными, чтобы обеспечить улучшенную циркуляцию охлаждающего средства вблизи вставного элемента 12. Другие геометрические формы являются также заявленными так, что настоящие чертежи не означают никакого ограничения на эту представленную форму. Фиг.2Е показывает соответствующий изобретению вставной элемент 12, на котором стеновые элементы 10 удерживаются не посредством прорезей, а исключительно за счет самого направляющего элемента 13с. Для надежности стеновые элементы 10 на этом направляющем элементе 13с фиксируют посредством крепежных элементов (не представлены), как болты, штифты или заклепки.