油-油套管及油冷變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油-油套管，包括固體絕緣材料的旋轉對稱的拋物面狀的中空套管元件，沿其軸向范圍，存在沿徑向朝內側形成的管狀套管通道，其壁厚度朝其兩端中的至少一個成錐形漸縮，并且還包括以形狀配合配合到套管通道中并且在兩側上從其突出的電套管導體。
【背景技術】
[0002]大體上已知的是，高壓變壓器用于在配電網絡中的不同電壓水平之間傳輸電功率。對于110kV/380kV的標稱電壓水平，這些變壓器例如具有幾百MVA的輸出。由于高壓，故在各種情況下必須保持帶電構件之間的足夠大的絕緣距離，這尤其對變壓器側有影響:在空氣用作絕緣介質時，存在總尺寸的不利的增大。出于該原因，此類高壓水平的變壓器大體上設計為油冷變壓器，這意思是實際變壓器布置在油填充箱中，油既用作絕緣介質又用作冷卻介質。由于油相比于空氣的高絕緣電阻，故絕緣距離和因此變壓器的總體尺寸因此可有利地減小。
[0003]在載流導體在其處從絕緣介質油引導出到另一絕緣介質如空氣中的界面處，所謂的套管是必要的，從而以便提供不同絕緣介質所需的絕緣距離。然而，每當電導體從包圍空間引導穿過壁到填充有相同絕緣介質的相鄰包圍空間中時，套管也是必要的。此類實例也在油冷變壓器的情況中遇到，即，在電導體從變壓器布置在其中的油箱的油填充的內部區域引導到與第一區域分開且例如線纜連接從其引導出的相同油箱的相鄰內部區域中的地方。此類套管稱為油-油套管。不同內部區域的分離基本上用于單獨的油儲存器的形成。在提到的實例中，面朝變壓器的套管的側部稱為輸入側，并且面朝線纜空間的側部稱為輸出側。
[0004]根據現有技術，此類油-油套管基于稱為真空終止元件的標準元件。該標準元件是固體絕緣材料的旋轉對稱的拋物面狀的中空套管元件，沿其軸向范圍，存在朝內側沿徑向形成的管狀套管通道，其壁厚度朝其兩端中的至少一個成錐形漸縮。套管元件的形狀基本上還相當于漏斗的形狀，漏斗出口向后延伸到漏斗的加寬區域中。在安裝狀態中，套管元件的加寬側典型地背對變壓器，并且面朝線纜空間。套管元件的加寬側因此也稱為輸出側，而背對其的側部稱為輸入側。
[0005]這里證實是不利的是，基于此類標準真空終止的現有技術油-油套管安裝艱苦，因為附加隔層在輸出側上為必要的以便以如下方式控制操作期間出現的場強，以便確保避免穿過油的電擊穿。類似地，當存在相對高的電壓時，油套管的輸入側上需要附加絕緣，以便防止局部放電。根據現有技術，卷繞紙絕緣通常用于此，涉及復雜的制造工藝。通常由壓制板制成的紙絕緣和隔層兩者具有高吸濕風險，這可導致損害它們在油冷變壓器中的作用。因此，本發明無需紙絕緣或隔層的事實具有附加優點，尤其是在其中套管安裝就位的情況下，因為不可能在該處干燥來抵消該效果。
【發明內容】
[0006]基于該現有技術，本發明的目的在于提供一種油-油套管，其基于標準的真空終止，特別容易處理和管理，而不需要附加的隔層或附加的絕緣器件。本發明的目的還在于提供對應的油冷變壓器。
[0007]該目的通過開始提到的類型的油-油套管實現。其特征在于，傳導材料的相應的中空圓筒形屏蔽元件布置在套管通道的兩個軸向端中的至少一個處，該相應的中空屏蔽元件至少在某些區域中為厚壁的，該元件分別包圍在其一側上的套管通道的相應端，以及從其突出且在其另一側上的套管導體，旨在接收和電性接觸相應的連接導體，屏蔽元件的軸向端為圓形設計。
[0008]本發明的基本構想在于在已知的套管元件的套管通道的端部處在兩側上提供導電材料的相應圓頂狀屏蔽元件，其在油-油套管的操作期間以如下方式影響電勢分布，使得不需要附加隔層和附加絕緣器件。
[0009]為了實現期望的屏蔽效果，采取的措施中的一個在于提供套管通道與相應屏蔽元件的軸向重疊。因此，此類中空圓筒形屏蔽元件的內徑選擇成使得其在任何情況下都大于在其兩端處沿軸向方向向外成錐形漸縮的套管通道的相應端的外徑。通過成錐形漸縮使得可能增大重疊區域。采取的另一個措施在于尤其還通過增大離壁的距離提供適宜的圓頂狀屏蔽元件的足夠的軸向長度，套管引導穿過該壁來確保場強的對應分布。
[0010]已知的真空終止或已知的旋轉對稱的拋物面狀的中空套管元件具有例如大約30cm的加寬(輸出)側的外側半徑，軸向長度為大約26cm。套管通道的內徑恒定地為大約4cm，其軸向長度為大約22cm。典型的套管導體的長度為大約43cm，導致了各側的大約1cm的套管導體的凸起。從旋轉對稱的拋物面狀的中空套管元件的底座，套管通道朝加寬(輸出)側沿軸向方向延伸大約14cm，在該處具有大約4.5cm的外徑，并且沿軸向遠離加寬端部大約4cm。沿相反方向，套管通道延伸大約另外的8cm至后部，并且在其端部處具有大約8.2cm的外徑。
[0011]遠離加寬(輸出)側布置的匹配的屏蔽元件的內徑例如為大約9cm，并且因此比大約8.2cm的套管通道的端部的對應外徑大大約0.8cm。結果，使得對應的重疊可能。例如由金屬如鋁生產的屏蔽元件的對應外徑為大約15cm，由此獲得了 30_的典型壁厚。通過以該方式產生壁厚，并且因此增大了此類屏蔽元件的外徑，有利地減小了沿徑向向外發生的場強，由于套管通道和屏蔽元件的軸向重疊，故過渡區域設計為在場強方面是非關鍵的。對于進一步減小出現的場強，中空圓筒形屏蔽元件的軸向端無疑是圓形形狀。此類屏蔽元件的適合軸向長度例如為大約15cm或更大。
[0012]面對加寬(輸出)側的匹配屏蔽元件的內徑例如為大約6cm，并且因此比大約4.5cm的套管通道的端部的對應外徑大大約1.5cm。屏蔽元件的適合的外徑為大約12cm，由此繼而獲得了 30mm的典型壁厚。此類屏蔽元件的適合軸向長度例如為大約20cm或更大。提到的數值應當認作是相當大公差范圍內的實例。
[0013]將對應的圓頂狀屏蔽元件布置在套管通道的兩側上形成了油-油套管，其可容易地安裝，而不需要附加的隔層或附加絕緣器件，并且其以其穩健性和緊密性著稱。
[0014]根據按照本發明的油-油套管的特別優選的設計，屏蔽元件至少以絕緣材料(特別是以環氧樹脂)涂覆在其外表面上。結果，有利地獲得了屏蔽元件在導體電勢處的絕緣。
[0015]對應于根據本發明的油-油套管的又一個設計，拋物面狀套管元件的加寬開放端轉到關于旋轉軸線垂直地延伸的徑向向外鄰接的終止區域中。這有利地使得有可能將套管元件的終止區域凸緣安裝到破壞貫穿壁上，油-油套管將引導穿過該破壞貫穿壁。
[0016]根據按照本發明的油-油套管的特別優選的變型，配合到套管通道中的電套管導體在其兩個突出端處具有適合具有對應互補形狀的相應連接導體的形狀配合電接觸的相應的形狀。此類形狀具體通過增大待連接的導體之間的接觸面積來識別。舌和凹槽形狀為適合形狀的實例。導體端可以以它們的相應的互補形狀有利地螺接，以便以該方式確保可靠的接觸。
[0017]遵循本發明的又一個變型，接觸器件設在屏蔽元件中用于其與突出的套管導體或與接收的連接導體的電接觸。這確保了屏蔽元件肯定連接于引導穿過的導體的電勢。因此，內部電勢差可不出現，并且由于屏蔽元件相對于導體的直徑的增大半徑，故操作期間的屏蔽元件的外表面上的場強對應地減小。
[0018]根據本發明的又一個變型，屏蔽元件的接觸器件包括導電材料的至少一個環形且優選有彈性的元件，元件旨在以接觸方式包圍突出的套管導體或接收的連接導體。關于引導穿過的導體的環形元件的增大的接觸面積具有確保可靠電接觸的效果，環形元件還用于屏蔽元件的進一步接觸。
[0019]對應于根據本發明的油-油套管的又一個設計，接觸器件包括沿徑向延伸穿過屏蔽元件的壁的至少一個螺紋，以及布置在其中用于固定突出的套管導體或接收的連接導體的螺釘。如果提供環形元件，則其可同樣地由螺釘或一定數量的螺釘和因此引導穿過該元件的導體固定。
[0020]通過此類螺釘連接，屏蔽元件可以以特別容易的方式從外側緊固，由此其安裝有利地簡化，并且此外實現了緊密型構造。
[0021]根據特別優選的布置，屏蔽元件的至少三個螺紋布置成星形，優選在垂直于待固定的導體的軸向范圍的公共平面中。這使沿導體的整個圓周的特別穩固的固定為可能的。
[0022]遵循特別優選的設計變型，屏蔽元件包括用于突出的套管導體和接收的連接導體兩者的相應的接觸器件。這些器件可為例如均以星形狀布置且具有對應的固定螺釘的兩組的三個螺紋。以該方式，屏蔽元件與引導穿過的導體的固定和接觸被進一步改進。
[0023]根據按照本發明的油-油套管的又一個變型，屏蔽元件具有內腔，通過該內腔，導致了減小某些部分中的其壁厚。由于屏蔽元件的外形不被此影響，故使得有可能以此方式節省材料和重量，并且因此還更容易處理，而未限制功能性。
[0024]根據本發明的目的還通過油冷變壓器來實現，其包括油箱，該油箱具有變壓器布置在其中的第一油填充內部空間區域，以及由壁與第一區域分離的第二油填充內部空間區域，壁具