NO302006B1 - Kontakthylse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en kontakthylse i henhold til innledningen av krav 1.

Ved en kjent kontakthylse av denne art (DE-A 36 11 462) er et isolasjonslegeme ved en endeside utformet med en innvendig konusutsparing, som aksialt slutter an mot en hul, klokkeformet stikkontakt. Denne stikkontakten er forbundet med et hattformet feltstyrelegeme som er innleiret i isolasjonslegemet og som strekker seg mot åpningen i den innvendige konusutsparingen over en dellengde. I området ved endesiden til isolasjonslegemet befinner det seg akseparallelt rettede festearmaturer. Videre er en strømomformerspole innleiret i isolasjonslegemet ved motsatt ende i forhold til stikkontakten, og fra denne strekker det seg et ytterligere ringformet feltstyrelegeme til den innvendige konusutsparing, slik at den omgir stikkontakten i en dellengde. Dette ytterligere feltstyrelegeme danner samtidig en elektrode for å angi en spenning eller en spenningsmåling over en radialt bortledende måleledning. Ved denne anordningen dannes en aksialt langstrakt oppbygning med en feltforvrengning som reduserer isolasjons-motstanden som opptrer på grunn av festearmaturene som befinner seg i området ved åpningen av den innvendige konusutsparingen.

Ved en annen kjent kontakthylse av denne art (DE-A 36 44 890) trenger et isolasjonslegeme gjennom en åpning i veggen av et høyspenningsapparat. Isolasjonslegemet har på endesiden en åpning til en innvendig konisk utsparing, hvori en kabelplugg kan føres inn. Et hetteformet feltstyrelegeme er forbundet med en i den innvendige konusutsparing anordnet stikkontakt og er innleiret i isolasjonslegemet og med sin frie rand rettet mot den til veggen av huset tilstøtende endeside. Konsentrisk med åpningen i den innvendige konusutsparing er det i isolasjonslegemet akseparallelt rettet innstøpt festearmaturer over hvilke kontakthylsen fastskrus henholdsvis til veggen av huset og kabelpluggen under innføyning av en tykk ring. I den forbindelse er det istedenfor en festearmatur anordnet en i forhold til endesiden tilbaketrukket elektrode som på den ene side er kapasitivt koblet med feltstyrelegemet og på den annen side over en elektrisk pluggforbindelse forbundet med utenfor apparathuset anordnede elektriske måleinnretninger. Endesiden av isolasjonslegemet sitter forøvrig med et mellomlegg av en tetning gasstett på husets vegg. På grunn av den nødvendige høyspenningsoverslagfasthet, må elektroden til feltstyrelegemet ha en betydelig avstand. Dette har til følge at den mellom elektrodene og feltstyrelegemet gitte elektriske kapasitansverdi er meget lav og dermed den kapasitive motstand meget høy. Derfor er det nødvendige med høyfølsomme måleinnretninger til registrering av den på stikkontakten forekommende spenning, slik at den kapasitive belastning på grunn av jordkapasitansene til nærliggende jordede deler og den skjermede elektriske ledning fra elektroden til måleapparatet, er betydelig. Dessuten er hodet på elektroden utvidet kuleformet, slik at profilen til festearmaturene i radial retning overskrides tilsvarende langt.

Hensikten med oppfinnelsen er ved en kontakthylse i henhold til innledningen av krav 1 å angi tiltak hvormed det oppnås en høyning av kapasitansverdien til elektrodeanordningen uten uheldig påvirkning av det elektriske feltbildet.

Denne hensikt oppnås i henhold til oppfinnelsen med de kjennetegn som fremgår av karakterstikken til krav 1.

Ved en utførelse av en kontakthylse i henhold til oppfinnelsen blir det oppnådd en kobling med stor overflate til henholdsvis stikkontakten og det dermed forbundne feltstyrelegeme og en dermed vesentlig høyning av kapasitansverdien ved anordningen av en elektrode og en innvendig konusutsparing omkring denne.

I tillegg har elektroden flere enkelelektroder som er anordnet i omkretsretningen mellom tilstøtende festearmaturer og innbyrdes elektrisk forbundet. Hermed fås en fullstendig tilpasning av det elektriske feltbilde til det allerede av festearmaturen forhåndsgitte elektriske feltbilde. Dermed oppnås det også en homogenisering av feltbildet, da det nå også befinner seg elektrodeseksjoner mellom de enkelte festearmaturer.

Det fås dermed en total elektrodeform som er tilnærnet lik den ideelle ringelektrode og med den derav resulterende jevne feltfordeling. Den totale elektrodeprofil behøver i den forbindelse ikke å rage ut over den av festearmaturene forhåndsgitte radiale profil. Delelektrodene er fortrinnsvis utført hetteformet og rettet med den runde ende mot feltstyrelegemet som på enden av den innvendige konusutsparing er forbundet med en høyspenningsførende pluggkontaktdel. Ved avrundingen av delelektrodene fås det en mot feltstyrelegemet rettet stor flate som forhøyer kapasitansverdien, og dertil en gunstig elektrisk feltfordeling.

Elektrodene består fortrinnsvis av sikt- eller gitterlignende materiale, slik at det fås en innvendig, avløsningsfri forbindelse med den for fremstillingen av isolasjonslegemet anvendte støpeharpiks. Forbindelsesledningen til de enkelte delelektroder kan gå mellom festearmaturene og mantelflaten til den innvendige konusutsparing. I den forbindelse kan i området av festearmaturene den fortrinnsvis som båndledning utførte forbindelsesleder være flattrykt i området for festearmaturene og der fastholdt over små isolasjonsstøtter til den angjeldende festearmatur før innstøpningen i støpeharpiksen. Fortrinnsvis er imidlertid forbindelsesledningen i området av to delelektroder forsynt med et respektivt tilkoblingsøre som er anordnet med samme akse som den innvendige konusutsparing og strekker seg inn i en mot endesiden åpen utsparing. I støpeformen kan således forbindelseslederne fastholdes med de derpå festede delelektroder til en tilsvarende utført festeanordning i støpeformen inntil støpeharpiksmassen er størknet. I det minste en av tilkoblingsørene kan deretter etter uttagning av støpeformen påplugges en plugg for tilkobling av et måleapparat. For montasjen av kontakthylsen til en tilsvarende gjennomboret apparatvegg blir det motsatt av endesiden påsatt en avstandsring, slik at kanten av den for innføring av en kabelplugg nødvendige åpning strekker seg mellom endesidene og avstandsringen. Avstandsringen tjener i den forbindelse til jevn trykkfordeling over omkretsen av åpningen, slik at endesiden til kontakthylsen med en der anordnet ringtetning presses gasstett over hele omkretsen mot den angjeldende vegg av huset, når skruene skrus inn i de tilhørende festearmaturer fra avstandsringen. Anordningen av forbindelsesledningen og eventuelt av områder av delelektroder er gjort slik at de ligger i feltskyggen til en avskjerming som medføres ved innføringen av en kabelplugg i den indre konusutsparing. Denne jordede avskjerming forhindrer at en innenfor kabelpluggen ført leder kobles kapasitivt med henholdsvis forbindelsesledningen eller dets tilstøtende områder av delelektrodene. Dermed bestemmes den for spenningstilkoblingen ønskede kapasitansverdi spesielt av geometrien mellom feltstyrelegemet og delelektrodene. Således blir den over delelektrodene registrerte høyspenningsverdi bare ubetydelig endret når kabelpluggen settes inn eller trekkes ut.

Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart i tilknytning til tegningen med utførelseseksempler.

Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en på veggen av et hus påsatt kontakthylse. Fig. 2 viser sett ovenfra den frie endeside av kontakthylsen på fig. 1 med enkeltdelene vist som på et røntgenbilde. Fig. 3 viser et lengdesnitt gjennom en kontakthylse med en annen elektrodeutførelse.

En kontakthylse 1 i en pluggkobling med innvendig konus, slik som er vanlig for tilkobling av høyspenningskabler i mellomspenningsapparatanlegg, har et av støpeharpiks fremstilt isolasjonslegeme 2, i hvilket det er dannet en innvendig konusutsparing 3 som er åpen mot en endeside 4. På den motsatte ende slutter til den innvendige konusutsparing 3 seg en pluggkontaktdel 5 med samme akse og som skal forbindes med høyspenningsførende innebygninger i det kapslede høyspenningsapparat. Fra endesiden er det i isolasjonslegemet 2 innlagt festearmaturer 6 resp. 7 som står akseparallelt i midtaksen 8 av den innvendige konusutsparing. Festearmaturene befinner seg på konsentriske til åpningen av den innvendige konusutsparing førte sirkellinjer, radialt utenfor den innvendige konusutsparing. Endeflaten 4 til kontakthylsen 1 ligger i et plan på veggen 9 av et hus, innenfor hvilket høyspenningsapparatanleggsdelene befinner seg. I området av den innvendige konusutsparing er denne veggen 9 forsynt med en tilsvarende åpning gjennom hvilken det utenfra kan føres en kabel 10. På den høyspenningsførende pluggkontaktdel 5 er det dessuten påsatt et hetteformet feltstyrelegeme som likeledes er innleiret i isolasjonslegemet 2 og griper ringformet om det tilstøtende avsnitt av den innvendige konusutsparing.

For å frembringe kapasitivt spenningsuttak til måling av den på henholdsvis pluggkontaktdelen 5 og feltstyrelegemet 11 forekommende høyspenning, er det som et kapasitivt virkende motstykke til feltstyrelegemet 11 anbragt en fra denne elektrisk isolert elektrode 12 i området av endesiden 4 og som er anordnet omkring den innvendige konusutsparing.

Denne elektriske isolerte elektrode er i henhold til fig. 2 dannet av flere delelektroder 12.1 som er anordnet i omkretsretningen mellom tilstøtende festearmaturer 6 resp. 7. Disse delelektroder 12.1 står over en forbindelsesledning 13 i elektrisk forbindelse med hverandre, slik at den elektriske forbindelsesledning 13 er innleiret i isolasjonsmassen innenfor isolasjonslegemet 2. Elektrodene 12 består som forbindelseslederen 13 fortrinnsvis av sil- eller gitterlignende materiale, slik at det fås en innvendig innleiring som forhindrer at isolasjonsmassen ved krympingsprosessen under utherdingen skiller seg fra henholdsvis elektroden eller forbindelsesledningen under utherdingen av støpeharpiksen og danner dielektriske feilsteder. Delelektrodene 12.1 kan i den forbindelse strekke seg i radial retning over det samme område som festearmaturene og på den annen side i stor utstrekning omfatte rommet mellom tilstøtende festearmaturer 6,7 samt i aksial retning strekker seg så langt inn i isolasjonslegemet 2 som armaturene 6,7. Det fås dermed en utstrakt symmetrering av det elektriske feltet, ettersom også mellomrommene mellom tilstøtende festeelektroder 6,7 er forsynt med elektrisk ledende deler som i det minste i likhet med festearmaturene tilnærmet ligger elektrisk fast på jordpotensial. I den forbindelse er delelektrodene 12.1 utformet hetteformet og med den avrundede ende rettet mot feltstyrelegemet 11. Avrundingen bidrar dermed til den gunstige feltfordeling og danner i forhold til feltstyrelegemet en relativt stor flate som medfører en tilsvarende høy kapasitansverdi. Den dermed oppnådde lave kapasitive motstandsverdi muliggjør bestemmelsen av den påtrykte høyspenning med relativt enkle måleinnretninger. Den samtidig som montasjehjelp for posisjonering av delelektrodene 12.1 i en støpeform benyttede forbindelsesledning 13 er i det radiale område av festearmaturene 6 flattrykt avvikende fra sirkellinjeformen og på den flattrykte del forsynt med en liten støtteisolator 14 som er fastholdt på de angjeldende festearmaturer 6 for åsentrere delelektrodene 12.1 under støpeforløpet for isolasjonslegemet 2. Fortrinnsvis blir det til posisjonering av delelektrodene 12 i den angjeldende støpeform i stedet for støtteisolatorene 14 i området til minst én, fortrinnsvis i området til flere delelektroder 12.1, imidlertid anbragt et tilkoblingsøre på forbindelseslederen 13 som rager inn i det av den respektive delelektrode omgitte rom og er anordnet i en utsparing 16 med samme akse som den innvendige konusutsparing, idet denne utsparing er åpen mot endesiden 4. Også tilkoblingsøret 15 rager med sin frie ende mot endesiden 4. Dermed kan de respektive tilkoblingsører stikkes inn i et til utsparingen 16 motsvarende feste som befinner seg innenfor støpeformen som tjener til fremstilling av isolasjonslegemet 2 med innebygningene. Forbindelsesledningen 13 befinner seg i området som ligger mellom veggen på den innvendige konusutsparing og festearmaturene 6,7.1 aksial retning griper forbindelsesledningen 13 ikke over festearmaturene 6,7.

Kontakthylsen 1 blir festet på veggen 9 med mellomlegg av en tetningsring 17. Dertil blir det fra den motsatte side av veggen påsatt en avstandsring 18 som med sin radialt innad liggende del griper under endesiden 4 og med radialt utad liggende del ligger på veggen 9. Denne avstandsring 18 har en med det respektive tilkoblingsøre 15 fluktende åpning 19 som går over i et radialt spor 20 som strekker seg utad. Ved åpningen 19 kan således en plugg 21 plugges på tilkoblingsøret 15, hvorfra en elektrisk ledning 22 føres gjennom sporet 20 til et ikke vist måleapparat. På avstandsringen 18 sitter på den annen side flensen 23 på en kabelplugg 10, slik at en skrue kan skrus inn i det tilordnede festearmatur 7 gjennom flensen 23 og avstandsringen 18 såvel som veggen 9. Kontakthylsene 1 festes for seg over avstandsringen 18 til veggen 9 via festearmaturene 6. Kabelpluggen 10 har i den forbindelse en i det ytre mantelområde ført elektrisk avskjerming 24 som er forbundet med jordpotensial og strekker seg aksialt utover forbindelsesledningen 13 og inn i konusutsparingen 3. Den skjermer således ikke bare forbindelsesledningen 13, men også tilstøtende områder av delelektrodene 12.1 overfor en innenfor kabelpluggen 10 aksialt gående leder. Denne leder virker således ikke direkte kapasitivt på henholdsvis forbindelsesledningen 13 eller det angjeldende område av delelektrodene 12.1, slik at den på delelektrodene 12.1 målte spenning i stor grad er uavhengig av om kabelpluggen 10 er ført inn i kontakthylsene 1 eller ikke. Den kapasitive kobling skjer således også ved innplugget kabel 10 over den mot feltstyrelegemet 11 direkte vendte avrundede ender av delelektrodene 12.1. Avskjermingen 24 bevirker således ved sin anordning overfor forbindelsesledningen 13 og delelektrodene 12.1 en utstrakt skjerming av det av kabelpluggen 10 frembragte elektriske felt i forhold til elektroden 12.

Ved forøvrig lignende utførelse er det på fig. 3 vist en kontakthylse, ved hvilken elektroden 12 ligger innenfor isolasjonslegemet 2 i det elektriske feltområde mellom festearmaturene 6,7 og feltstyrelegemet 11. Elektroden 12 er i den forbindelse utført ringformet og ligger konsentrisk om aksen 8 av den innvendige konusutsparing 3. Den strekker seg således radialt inn i området som befinner seg mellom veggen av den innvendige konusutsparing og et radialt ytterligere utad forskjøvet festearmatur 7. Elektroden 12 rekker imidlertid med hensyn til de ytterligere festearmaturer 6, som er anordnet på en mindre sirkelbuet, helt til deres radiale område, men befinner seg imidlertid på aksial avstand fra dette. I området av det radialt utad forskjøvne festearmatur fås således muligheten av å anordne utsparingen 16 for minst ett tilkoblingsøre 15. Elektroden 12 kan i den forbindelse fortrinnsvis bestå av en trådspiral mellom hvis enkeltviklinger støpeharpiksen kan trenge inn og som ved krympingen av støpeharpiksmassen under utherdingsprosessene ikke mister den innvendige forbindelse med støpeharpiksen. Til feste forut for støpingen av isolasjonslegemet 2 kan også dermed elektroden 12 via tilpassede støtteisolatorer være forbundet med festearmaturer 6,7.

Claims (9)

1. Kontakthylse i en innvendig konuspluggkobling for kabler i et høyspenningsapparat, spesielt mellomspenningsapparatanlegg, med et isolasjonslegeme som på en endeside har en åpning av en innvendig konusutsparing såvel som konsentrisk dertil flere radialt utad anordnede, akseparallelt rettede festearmaturer og med en innleiret elektrode til kapasitiv spenningsutkobling med en elektrisk tilkobling og med en pluggkontaktdel,karakterisert vedat det i omkretsretningen mellom tilstøtende festearmaturer (6,7), omkring den innvendige konusutsparing (3), er anordnet enkelte delelektroder (12.1) som innbyrdes er elektrisk forbundet innenfor isolasjonslegemet (2).

2. Kontakthylse i henhold til krav 1, karakterisert vedat delelektroden (12.1) er utført hetteformet og vender bort fra endesiden (4) med den avrundede ende.

3. Kontakthylse i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert vedat en ringformet forbindelsesledning (13) som i det radiale område er flattrykt av festearmaturer (6), forbinder delelektrodene (12.1) med hverandre.

4. Kontakthylse i henhold til krav 3, karakterisert vedat forbindelsesledningen (13) er forbundet med minst én festearmatur (6) via minst én støtteisolator (14).

5. Kontakthylse i henhold til krav 1 eller et av de følgende krav,karakterisert vedat i området av minst én delelektrode (12.1) er anordnet et tilkoblingsøre (15) som har samme akse som den innvendige konusutsparing (3) og som rager inn i en utsparing 16 mot endesiden (4).

6. Kontakthylse i henhold til krav 5, karakterisert vedat det på endesiden (4) er påsatt en avstandsring (18) som har en med tilkoblingsøret (15) fluktende åpning (19) og et radialt utad gående spor (20).

7. Kontakthylse i henhold til krav 1 eller et av de følgende krav,karakterisert vedat henholdsvis elektroden (12) eller delelektrodene (12.1) består av sil- eller gitterlignende materiale.

8. Kontakthylse i henhold til krav 1 eller et av de følgende krav,karakterisert vedat forbindelsesledningen (13) griper inn i området som befinner seg mellom veggen av den innvendige konusutsparing (3) og minst en festearmatur (6,7).

9. Kontakthylse i henhold til krav 1 eller et av de følgende krav,karakterisert vedat forbindelsesledningen (13) og eventuelt områder av delelektrodene (12.1) befinner seg i feltskyggen til avskjermingen (24) av en innført kabelplugg (10).