Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ARRANGEMENT HAVING A SENSOR BODY AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF AN ARRANGEMENT HAVING A SENSOR BODY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/062840
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement having a sensor body (7a) and a frame (1). The sensor body (7a) is disposed on the frame (1). The frame (1) has flanges (13). The sensor body (7a) has a sensitive surface (8) that is coaxially bent relative to an axis (2). The flanges (13) protrude over the sensitive surface (8). An insulating material body (3) surrounded by the frame (1) is incorporated into the frame (1) in fluid form, and solidifies in the frame (1).

More Like This:
Inventors:
HELLWICH LARS (DE)
MILEWSKI PETER (DE)
MOELLER STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/064548
Publication Date:
May 22, 2009
Filing Date:
October 27, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SIEMENS AG (DE)
HELLWICH LARS (DE)
MILEWSKI PETER (DE)
MOELLER STEFAN (DE)
International Classes:
H02G5/06
Foreign References:
JPH08105930A1996-04-23
JPH09163528A1997-06-20
EP0780692A21997-06-25
JPH09163528A1997-06-20
JPH08105930A1996-04-23
Other References:
See also references of EP 2210324A1
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
Download PDF:
Claims:

Patentansprüche

1. Anordnung mit einem Sondenkörper (7a), welcher eine im Wesentlichen koaxial zu einer Achse (2) gekrümmt ausgerichtete sensitive Fläche (8) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Sondenkörper (7a) an einem Rahmen (1) angeordnet ist und die sensitive Fläche (8) von zumindest einer koaxial zur Ach ¬ se (2) ausgerichteten Wange (13) des Rahmens (1) überragt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die sensitive Fläche (8) in axialer Richtung beiderseits von Wangen (13) des Rahmens (1) überragt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Rahmen (1) einen Isolierstoff körper (3) umgibt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Isolierstoff körper (3) den Rahmen (1) berührt.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die sensitive Fläche (8) zu dem Isolierstoffkörper (3) beabstandet ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Sondenkörper (7a) in einen isolierenden Tragkörper (9) unter Freilassung der sensitiven Fläche (8) eingebettet ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die sensitive Fläche (8) nach Art eines Abschnittes einer In- nenmantelflache eines Hohlzylinders ausgebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die sensitive Fläche (8) symmetrisch zu einem zu überwachen- den elektrischen Leiter (4a, 4b, 4c) angeordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Leiter (4a, 4b, 4c) in einem von der sensitiven Fläche (8) überspannten Abschnitt zumindest in Richtung der Achse gekrümmt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Abschnitt eine sattelförmige Gestalt aufweist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s an dem Rahmen (1) mehrere unabhängig voneinander wirkende Sondenkörper (7a) angeordnet sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s mehrere elektrische Leiter (4a, 4b, 4c) angeordnet sind, von denen jeweils einer einem Sondenkörper (7a) zugeordnet ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s

der Rahmen (1) und der/die Leiter (4a, 4b, 4c) einander über den Isolierstoffkörper (3) stützen.

14. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit einem Son- denkörper (7a) , einem Rahmen (1) und einem Isolierstoffkörper (3), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Sondenkörper (7a) an dem Rahmen (1) fixiert wird, dass der Isolierstoffkörper (3) in fluider Form in den Rahmen (1) eingebracht wird und der Isolierstoffkörper (3) nach einem Einbringen in den Rahmen (1) aushärtet.

15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s während eines Aushärtens des Isolierstoffkörpers (3) durch eine Volumenänderung des Isolierstoffkörpers (3) eine Beabstandung von einer sensitiven Fläche (8) des Sondenkörpers (7a) erfolgt.

Description:

Beschreibung

Anordnung mit einem Sondenkörper sowie Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit einem Sondenkörper

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem Sondenkörper, welcher eine im Wesentlichen koaxial zu einer Achse gekrümmt ausgerichtete sensitive Fläche aufweist.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der europäi ¬ schen Patentanmeldung EP 0 780 692 A2 bekannt. Dort ist ein Sensor zum Auskoppeln von Teilentladungpulsen aus einer hochspannungsführenden elektrischen Anlage beschrieben. Der dortige Sensor weist einen Sondenkörper auf, welcher im Inneren eines Kapselungsgehäuses beabstandet zu diesem angeordnet ist .

Insbesondere in der Nähe von hochspannungsführenden elektrischen Anlagen kommt es zur Entstehung von elektrischen FeI- dern. Mit zunehmender Spannungshöhe wirken in das elektrische Feld eingebrachte Körper störend. Durch derartige Körper kann die Spannungsfestigkeit der gewählten Isolation nachteilig beeinflusst werden.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung mit einem Sondenkörper der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass bei kompakten Abmessungen eine dielektrisch stabile Anordnung entsteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung mit den Merkmalen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Sondenkörper an einem Rahmen angeordnet ist und die sensitive

Fläche von zumindest einer koaxial zur Achse ausgerichteten Wange des Rahmens überragt ist.

Durch die Verwendung eines Rahmens wird die Anordnung mecha- nisch stabilisiert. Eine Wange kann die Steifigkeit des Rah ¬ mens verstärken und der sensitiven Fläche einen mechanischen Schutz gewähren. Der Rahmen kann dabei verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Er kann beispielsweise einstückig, mehrteilig, in sich geschlossen usw. sein. Insbesondere eine ringförmige Gestalt des Rahmens ermöglicht vorteilhaft bei ¬ spielsweise die Nutzung in sich geschlossener Wangen. Bei einer entsprechenden Materialauswahl kann der Rahmen neben vorteilhaften mechanischen auch eine dielektrisch schirmende Wirkung haben.

Durch die Verwendung des Rahmens ist eine separate Baugruppe geschaffen, welche beispielsweise in Hochspannungseinrichtungen, beispielsweise im Bereich von Stoßstellen zwischen Kapselungsgehäusen druckgasisolierter Anlagen, eingefügt werden kann. Da bei Hochspannungsanlagen gasisolierte Kapselungsge ¬ häuse häufig mit unter erhöhtem Druck stehendem Gas befüllt sind, können entsprechende Dichtelemente der Anordnung mit dem Rahmen zugeordnet sein.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die sensiti ¬ ve Fläche in axialer Richtung beiderseits von Wangen des Rahmens überragt ist.

Durch das Vorsehen von Wangen an dem Rahmen kann beispiels- weise in den der Achse zugewandten Bereichen des Rahmens zumindest abschnittsweise eine nutartige Ausnehmung gebildet werden, in welche der Sondenkörper nebst sensitiver Fläche integrierbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Wangen

in sich geschlossen vollständig um die Achse herumlaufen oder dass die Wangen lediglich innerhalb eines Sektors, in welchem sich der Sondenkörper befindet, ausgebildet sind. Der Sondenkörper kann dabei vorteilhaft mit dem Rahmen verbunden sein, so dass der Rahmen den Sondenkörper trägt.

Neben einer dielektrischen Schirmung des Sondenkörpers bzw. der sensitiven Fläche mittels der Wangen des Rahmens ist wei ¬ terhin ein mechanischer Schutz des Sondenkörpers gegeben, so dass während eines Verarbeitens bzw. Bearbeitens der Anord ¬ nung eine Beschädigung des Sondenkörpers nur erschwert mög ¬ lich ist.

Vorteilhafterweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Rahmen einen Isolierstoffkörper umgibt.

Damit der Rahmen eine ausreichende dielektrische Schirmwir ¬ kung hervorbringen kann, kann dieser feldbeeinflussendes Material, wie beispielsweise elektrisch leitenden Materialien oder einer entsprechenden Behandlung (beispielsweise durch einen Versatz mit kohlenstoffhaltigen Materialien oder einer entsprechenden Oberflächenbeschichtung) unterzogene Kunststoffe bzw. Isolierstoffe aufweisen. Der Isolierstoffkörper erstreckt sich im Wesentlichen um die Achse herum und wird seinerseits von dem Rahmen umgeben. Durch den Isolierstoffkörper ist eine Möglichkeit gegeben, eine zu überwachende An ¬ ordnung, beispielsweise einen Leiter, in der Nähe der sensitiven Fläche zu positionieren. Durch den Rahmen kann weiter vorgesehen sein, dass äußere Kräfte von dem Isolierstoffkör- per ferngehalten werden und diese von dem Rahmen aufgenommen werden. Dadurch ist es möglich, einen entsprechenden Isolierstoff für den Isolierstoffkörper im Wesentlichen nach dessen elektrischen Eigenschaften auszuwählen.

Dabei kann vorteilhaft weiter vorgesehen sein, dass der Isolierstoffkörper den Rahmen berührt.

über eine Kontaktierung zwischen Isolierstoffkörper und Rahmen kann die Relativlage zwischen Rahmen und Isolierstoffkörper zueinander festgelegt werden. Weiterhin kann durch eine entsprechende Formgebung des Rahmens erreicht werden, dass der Isolierstoffkörper winkelsteif mit dem Rahmen verbunden ist. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in dem Rahmen vorgesehene Ausnehmungen formschlüssig mit Isolier- stoffmaterial befüllt sind. Gegebenenfalls kann auch ein Stoffschlüssiger Verbund oder eine Kombination aus Stoff- und Formschluss zwischen dem Isolierstoffkörper und dem Rahmen vorgesehen sein. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass der Isolierstoffkörper zumindest Teile des Sondenkörpers abdeckt und insbesondere die sensitive Fläche vor unmittelbaren Ein ¬ wirkungen schützt. Somit ist der Sondenkörper bzw. die sensitive Fläche zum einen durch den Rahmen zum anderen durch den Isolierstoffkörper vor Einwirkungen geschützt. Damit ist ein hinreichender mechanischer Schutz gegeben, um einen über längere Zeiträume einsatzfähigen Sondenkörper zur Verfügung zu stellen .

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann dabei vorsehen, dass die sensitive Fläche zu dem Isolierstoffkörper beabstandet ist.

Durch eine Beabstandung der sensitiven Fläche von dem Iso- lierstoffkörper wird erreicht, dass der Isolierstoffkörper zum einen eine mechanische Schutzwirkung entfalten kann, zum anderen über der sensitiven Fläche ein Raum geschaffen wird, welcher beispielsweise mit einem Fluid befüllbar ist. Somit

ist eine unmittelbare Kontaktierung vermieden, welche bei ho ¬ hen elektrischen Feldstärken ein Entstehen von Teilentladungen unterstützen kann. Durch ein gezieltes Einleiten eines Fluides, beispielsweise eines Gases oder eines öles, kann der übergangsbereich zwischen der sensitiven Fläche und dem Isolierstoffkörper dielektrisch stabilisiert werden. Bei einer Ausbildung eines Spaltes zur Beabstandung der sensitiven Fläche, welcher geringere Dimensionen aufweist als der Isolierstoffkörper, wird ein Bereich zwischen sensitiver Fläche und Leiteraufnahme im Wesentlichen durch den Isolierstoffkörper bestimmt. Damit ist die Umgebung der sensitiven Flächen über längere Zeiträume als stabil anzusehen.

Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Son- denkörper in einen isolierenden Tragkörper unter Freilassung der sensitiven Fläche eingebettet ist.

Der Sondenkörper kann je nach Einsatzzweck verschiedenartigst ausgeformt sein. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Sondenkörper eine selbsttragende winkelstarre Konstrukti ¬ on ist, die beispielsweise durch einen entsprechend geformten metallischen Körper gebildet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Sondenkörper durch eine folienartige Struktur bestimmt ist, welche nur eingeschränkt selbsttragen- de Eigenschaften aufweist. Derartige Folien können dabei zum einen als separate Körper ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese Folien lediglich durch ein Bedampfen, Bedrucken oder anderer geeigneter Form auf einen Tragkörper aufgebracht werden. Der Tragkörper ist dabei der- art ausgestaltet, dass er den Sondenkörper mit seiner sensi ¬ tiven Fläche trägt und an dem Rahmen haltert . Dabei ist der isolierende Tragkörper jedoch derart ausgestaltet, dass die ¬ ser eine elektrische Kontaktierung von Sondenkörper und Rah-

men verhindert. Als solches kann der Tragkörper selbst aus elektrisch isolierendem Material gefertigt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass im Verlauf des Tragkörpers eine Isolierstelle an geeigneter Position vorgesehen ist, welche das Risiko eines Ausbildens eines Strompfades zwischen dem Sondenkörper und dem Rahmen vermindert. Durch ein Einbetten des Sondenkörpers in den Tragkörper, kann der Sondenkörper selbst an vielen Abschnitten, welche einer Bildung der sensitiven Fläche nicht unmittelbar dienen, geschützt werden. Dadurch ist es möglich, Fügestellen zwischen dem Sondenkörper und dem isolierenden Tragkörper durch die Einbettung zu schützen bzw. zu versiegeln. Damit ist ein Lösen des Sondenkörpers von dem Tragkörper erschwert. Weiterhin wird durch die Einbettung ein Hantieren mit dem Sondenkörper, beispiels- weise während eines Herstellungsprozesses, erleichtert, da der Sondenkörper durch den Tragkörper einen gewissen Stabili- serung erfährt .

Durch die Einbettung kann weiter eine Stoßsicherung des Son- denkörpers erfolgen. Weiterhin ist durch die Einbettung ein vergrößerter Bereich zur Verfügung gestellt, welcher der HaI- terung und Befestigung des Sondenkörpers an dem Rahmen dienen kann .

Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Sondenkörper selbsttragend ausgebildet ist und so auf eine Einbettung ver ¬ zichtet werden kann. Das Tragelement isoliert jedoch auch in diesem Falle den Sondenkörper von dem Rahmen.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die sensitive Fläche nach Art eines Abschnittes einer Innenman ¬ telfläche eines Hohlzylinders ausgebildet ist.

Eine Innenmantelfläche eines Hohlzylinders ist beispielsweise durch eine Ebene, welche bezüglich einer Achse gekrümmt ist, beschreibbar. Vorteilhaft sollten derartige Abschnitte einer Innenmantelfläche eines Hohlzylinders in einer Projektion ei- ne rechteckige Außenkontur aufweisen. Vorzugsweise sollte die sensitive Fläche mit ihrer Krümmungsachse parallel vorzugs ¬ weise deckungsgleich zu einer Ringachse eines ringförmigen Rahmens ausgerichtet sein. Dadurch kann die sensitive Fläche eine Krümmung des Rahmens aufnehmen, so dass eine Rahmenkrüm- mung und die Krümmung der sensitiven Fläche annähernd koaxial zueinander ausgerichtet sind. Damit entsteht ein schichtenar ¬ tiger Aufbau der Gesamtanordnung, so dass der durch den Rahmen in seinem Inneren zur Verfügung gestellte Raum effektiv nutzbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die sensitive Fläche symmetrisch zu einem zu überwachenden elektrischen Leiter angeordnet ist.

Elektrische Leiter werden zum Leiten eines elektrischen Stromes durch dieselben hindurch mit einer entsprechenden elektrischen Spannung beaufschlagt. Mittels des Sondenkörpers mit seiner sensitiven Fläche können, ausgehend von einem elektrischen Feld, verursacht von einer treibenden Spannung Ladungen erfasst werden. Dadurch ist es möglich, mittels des Sondenkörpers und dessen sensitiver Fläche eine Aussage über den Zustand des elektrischen Leiters zu treffen. So kann beispielsweise je nach Auslegung der Auswerteeinrichtungen eine qualitative und/oder eine quantitative Information gewonnen werden. Durch ein symmetrisches Anordnen der sensitiven Fläche über dem elektrischen Leiter ist eine gleichmäßige Felderfas ¬ sung durch die sensitive Fläche zu erwarten. Damit kann der Sondenkörper eine relativ genaue Abbildung des Zustandes des

zu überwachenden elektrischen Leiters liefern. Dabei kann vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter als rotationssymmet ¬ rischer Körper ausgeführt ist, dessen Rotationsachse mit der Achse der gekrümmten sensitiven Fläche zusammenfällt. Sofern der elektrische Leiter als langgestreckter Körper ausgeformt ist, sollte dessen Längsachse im Bereich der Achse der sensi ¬ tiven Fläche liegen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Längsachse bzw. die Rotationsachse des elektrischen Lei ¬ ters innerhalb eines Sektors liegt, welcher zum einen durch die sensitive Fläche zum andern durch Strecken, welche jeweils von den Enden eines von der sensitiven Fläche aufgespannten Bogens in Richtung der Achse laufen, begrenzt ist. Dadurch ist sichergestellt, dass der zu überwachende elektrische Leiter im Erfassungsbereich der sensitiven Fläche liegt.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Leiter in einem von der sensitiven Fläche überspannten Abschnitt zumindest in Richtung der Achse gekrümmt ist.

Vorteilhaft kann eine Krümmung in Richtung der Achse vorgese ¬ hen sein, so dass der überspannte Abschnitt des elektrischen Leiters beispielsweise eine Art Einschnürung oder Ausbauchung aufweist .

Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Abschnitt eine sattelförmige Gestalt aufweist.

Eine sattelförmige Gestalt liefert zum einen eine mechanisch stabilisierende Wirkung für den Abschnitt des elektrischen Leiters, zum andern kann im Zusammenspiel der sattelförmigen Gestalt des elektrischen Leiters und der gekrümmten Ausges ¬ taltung der sensitiven Fläche eine besonders günstige Erfas ¬ sung von elektrischen Feldern erfolgen.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass an dem Rahmen mehrere unabhängig voneinander wirkende Sondenkörper angeordnet sind.

Durch den Einsatz mehrerer unabhängig voneinander wirkender Sondenkörper kann zum einen bei einem Ausfall eines der Sondenkörper zumindest eine eingeschränkte Erfassung des Zustan- des des elektrischen Leiters mittels der verbleibenden Son- denkörper vorgenommen werden. Bei der Verwendung mehrerer Sonden sollten diese möglichst gleichmäßig entlang des Um- fangs des Rahmens verteilt angeordnet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Rahmen eine umlaufende Nut aufweist und folgend auch umlaufende Wangen aufweist, so dass beispiels- weise auch eine nötige Anordnung von Anschlüssen eines Sondenkörpers zumindest teilweise innerhalb eines geschützten Bereiches des Rahmens erfolgen kann.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass mehrere e- lektrische Leiter angeordnet sind, von denen jeweils einer einem Sondenkörper zugeordnet ist.

Mehrere elektrische Leiter können beispielsweise in so ge ¬ nannten mehrphasig isolierten Anordnungen vorgesehen sein. Dabei dient jeder der elektrischen Leiter der übertragung von elektrischer Energie einer Phase eines mehrphasigen Wechselspannungssystems. Diese elektrischen Leiter sind parallel zu ¬ einander verlegt und bilden ein mehrphasiges Elektroenergie ¬ übertragungssystem aus. Durch eine Zuordnung verschiedener Sondenkörper zu den verschiedenen elektrischen Leitern kann jeder der elektrischen Leiter für sich überwacht werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, beispielsweise Ausfälle in

einzelnen elektrischen Leitern zu detektieren. Dazu sollten die Sondenkörper jeweils nur einem Leiter zugeordnet sein.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Rahmen und der/die Leiter einander über den Isolierstoffkörper stützen.

Zu einem Abstützen des Rahmen und des/der elektrischen Leiter untereinander ist es vorteilhaft, wenn der Isolierstoffkörper sowohl zu dem Rahmen Berührungspunkte als auch zu dem(n) Lei- ter (n) selbst Berührungspunkte aufweist. Damit sind die e- lektrischen Leiter relativ zu dem Rahmen und damit relativ zu dem/den am Rahmen befestigten Sondenkörper (n) positioniert. Weiterhin kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Isolierstoffkörper die elektrischen Leiter vollständig umgreift und flächig mit dem Rahmen verbunden ist, so dass eine fluid- dichte Verbindung zwischen dem Rahmen und dem Isolierkörper bzw. dem/den elektrischen Leiter (n) erfolgen kann. Damit ist eine scheibenartige Struktur geschaffen, welche beispielswei ¬ se als Fluidbarriere einsetzbar ist, um ein übertreten von Fluiden von einem Kapselungsgehäuse in einen anderen Raum zu verhindern .

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein geeignetes Ver ¬ fahren zur Herstellung einer Anordnung mit einem Sondenkör- per, einem Rahmen und einem Isolierkörper anzugeben.

Bisherige Verfahren sahen vor, den Sondenkörper nachträglich in bereits konstruktiv festgelegte Anordnungen einzufügen. Dies erwies sich während der Fertigungsprozesse als nachtei- lig. Daher soll die Erfindung auch ein geeigneteres Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit einem Sondenkörper, einem Rahmen und einem Isolierkörper angeben.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren der vor ¬ stehenden Art dadurch gelöst, dass der Sondenkörper an dem Rahmen fixiert wird, dass der Isolierstoffkörper in fluider Form in den Rahmen eingebracht wird und der Isolierstoffkör- per nach einem Einbringen in den Rahmen aushärtet.

Eine Positionierung des Sondenkörpers in dem Rahmen und eine Verbindung von Rahmen und Isolierstoffkörper in zunächst flüssiger Form gestattet es in einfacher Weise eine Verbin- düng zwischen Rahmen, Isolierkörper und Sondenkörper kostengünstig herzustellen. Dabei wird ein kompakter Verbundkörper geschaffen, welcher eine ausreichende Winkelsteifheit für ei ¬ nen Einsatz in Hochspannungsanlagen aufweist. Weiterhin kann auf den Einsatz von speziellen Befestigungsmitteln verzichtet werden, welche gegebenenfalls entsprechende dielektrische

Schirmungen erfordern und damit die Kosten für die Herstellung einer Anordnung erhöhen würden. Weiterhin kann durch das Einbringen des Isolierkörpers in fluider Form ein flächiges Verschließen des Rahmens bzw. ein Verbund des Rahmens mit dem/den zugeordneten Leiter (n) erzeugt werden. Dabei entsteht sowohl ein formschlüssiger Verbund als auch ein stoffschlüssiger Verbund. Zusätzlich kann der Isolierstoffkörper nach einem Erhärten den Sondenkörper schützen und die gesamte Anordnung stabilisieren und fixieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens kann vorsehen, dass während eines Aushärtens des Isolierstoffkör- pers durch eine Volumenänderung des Isolierstoffkörpers eine Beabstandung von einer sensitiven Fläche des Sondenkörpers erfolgt.

Durch eine entsprechende Formgebung des Isolierstoffkörpers kann eine während eines Aushärungsvorganges auftretende VoIu-

menschrumpfung dazu genutzt werden, oberhalb der sensitiven Fläche des Sondenkörpers eine ausreichend große Beabstandung hervorzurufen, um diese gezielt mit einem Fluid zu befüllen und so möglichst frei von Teilentladungen zu halten. Durch Teilentladungen würde gegebenenfalls die sensitive Fläche nachteilig beeinflusst, so dass die Wirksamkeit des Sonden ¬ körpers nicht mehr gewährleistet sein könnte. Ein Schrumpfen während eines Aushärtens wird regelmäßig als nachteilig emp ¬ funden. Hier kann ein Schrumpfen bei entsprechender Formge- bung vorteilhaft ausgenutzt werden, um einen entsprechenden Freiraum an der sensitiven Fläche des Sondenkörpers zur Verfügung zu stellen. Dadurch kann beispielsweise ein Nachbearbeiten des im Rahmen ausgehärteten Isolierkörpers oder ähnliches vermieden werden.

Im Folgenden wird ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und nachfolgend in einer Zeichnung gezeigt.

Dabei zeigt die

Figur 1 eine Draufsicht auf eine Anordnung mit einem ringförmigen Rahmen, mehreren elektrischen Leitern sowie einen Isolierstoffkörper, die

Figur 2 einen Ausschnitt aus einem freigeschnittenen Rahmen mit einem Sondenkörper, die

Figur 3 einen weiteren Schnitt durch einen Rahmen mit einem Sondenkörper, sowie die

Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines teilweise frei ¬ geschnittenen Rahmens mit einem Sondenkörper.

Die Figur 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Anordnung mit ei ¬ nem ringförmigen Rahmen 1, welcher koaxial zu einer Achse 2 ausgerichtet ist. In der Figur 1 erstreckt sich die Achse 2 lotrecht zur Zeichenebene. Der ringförmige Rahmen 1 schließt in seinem Innern einen Isolierstoffkörper 3 ein. Der Isolierstoffkörper 3 berührt den ringförmigen Rahmen 1 und haltert relativ zu dem ringförmigen Rahmen 1 einen ersten elektrischen Leiter 4a, einen zweiten elektrischen Leiter 4b sowie einen dritten elektrischen Leiter 4c.

Eine in der Figur 1 gezeigte Anordnung ist mittels in dem ringförmigen Rahmen 1 vorgesehener Ausnehmungen Ia, Ib, Ic, Id, Ie, If, Ig, Ih an einen entsprechenden Flansch anflansch- bar. Vorzugsweise ist dieser Flansch Teil eines druckgasfes ¬ ten Kapselungsgehäuses einer Hochspannungsanlage. Die Anord ¬ nung dient dabei zum einen dem Halten bzw. Einführen der elektrischen Leiter 4a, 4b, 4c in das Kapselungsgehäuse, zum anderen kann die Anordnung bei einer entsprechend gasdichten Ausführung und Anlage des Isolierstoffkörpers 3 an den ring ¬ förmigen Rahmen 1 bzw. an die elektrischen Leiter 4a, 4b, 4c auch als gasdichte Barriere fungieren. Im äußeren Umfang des Isolierstoffkörpers 3 ist eine Ausnehmung 5 eingearbeitet. Die Ausnehmung 5 kann der Aufnahme eines Dichtelementes, bei- spielsweise eines O-Ringes dienen. Am Umfang gleichmäßig ver ¬ teilt, jeweils einem der elektrischen Leiter 4a, 4b, 4c zuge ¬ ordnet, sind ein erstes Anschlusselement 6a, ein zweites An ¬ schlusselement 6b sowie ein drittes Anschlusselement 6c vor ¬ gesehen. Die Anschlusselemente 6a, 6b, 6c dienen dem An- schließen von Sondenkörpern, welche von dem Isolierstoffkörper 3 bzw. dem ringförmigen Rahmen 1 überdeckt sind. Schematisch ist die Lage der Sondenkörper in der Figur 1 durch un-

terbrochene Volllinien dargestellt. Ausgestaltungen der Sondenkörper sind in den folgenden Figuren dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Teil des ringförmigen Rahmens 1 frei- geschnitten dargestellt. Weiter ist das erste Anschlussele ¬ ment 6a in einem Schnitt dargestellt. Zu erkennen ist weiter ¬ hin ein erster Sondenkörper 7a, welcher eine sensitive Fläche 8 aufweist. Im vorliegenden Beispiel ist der erste Sondenkörper 7a nach Art einer Folie ausgeführt, welche in einen Trag- körper 9 eingebettet ist. Der Tragkörper 9 ist an dem ringförmigen Rahmen 1 befestigt. Der Tragkörper 9 ist im vorliegenden Beispiel aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise als Kunststoffgussteil aus Silikon oder ähnli ¬ chem gefertigt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ei- ne metallische Ausgestaltung des Tragkörpers 9 vorgesehen ist und über entsprechende Isolationsstellen eine Isolation zwischen dem ringförmigen Rahmen 1 und dem Sondenkörper 7a sichergestellt ist. In diesem Falle können die Funktionen eines Sondenkörpers und eines Tragkörpers zusammenfallen, so dass auf einen separaten Sondenkörper verzichtet werden kann. Als Aufnahmebereich ist an dem Tragkörper 9 eine Ausnehmung vorgesehen, die allseitig von einer vorspringenden Körperkante begrenzt ist. In die Ausnehmung ist der erste Sondenkörper 7a eingelegt, wobei die vorspringende Körperkante den ersten Sondenkörper 7a bündig umlaufend umgibt und dieser in den Tragkörper 9 eingebettet ist.

Der erste Sondenkörper 7a weist eine gewölbte Struktur nach Art eines Abschnittes einer Innenmantelfläche eines Hohlzy- linders auf. Dabei ist der erste elektrische Leiter 4a sym ¬ metrisch zu dem in der Figur 2 nach Art eines Kreisbogens verlaufenden ersten Sondenkörpers 7a ausgerichtet. Dazu ist die Längsachse des elektrischen Leiters 4a, welche mit seiner

Rotationsachse zusammenfällt, innerhalb eines Kreissegmentes angeordnet, welches bei der in der Figur 2 dargestellten Lage des ersten Sondenkörpers 7a, zum einen von dem ersten Sondenkörper 7a und zum anderen von Bogenenden des ersten Sonden- körpers 7a zu der Achse 2 verlaufenden Strecken begrenzt ist. Dabei ist die Längsachse des ersten elektrischen Leiters 4a auf einer Winkelhalbierenden eines zwischen den beiden Strecken eingeschlossenen Winkels liegend angeordnet. Neben einer Anordnung des ersten elektrischen Leiters 4 innerhalb des Kreissektors sollte die Längsachse bzw. Symmetrieachse höchs ¬ tens bis zur Achse 2 bzw. bis auf die begrenzenden Strecken verschoben werden.

Zur Kontaktierung und zum Abgriff eines Sondensignals ist ei- ne Anschlussleitung 10 mit dem ersten Sondenkörper 7a kontaktiert. Die Anschlussleitung 10 ist vorteilhaft im Bereich ei ¬ ner radial durch den ringförmigen Rahmen 1 verlaufenden Ausnehmung isoliert zu dem ringförmigen Rahmen 1 geführt. Dazu kann vorgesehen sein, dass der Tragkörper 9 über eine ent- sprechende Führungsanordnung verfügt. Um die radiale Ausneh ¬ mung abzuschließen, ist eine mit einem Dichtelement 11 verse ¬ hene Abdeckung 12 abgedichtet mit dem ringförmigen Rahmen 1 verbunden .

Die Figur 3 zeigt einen quer zur Schnittachse der Figur 1 liegenden Schnitt durch den ringförmigen Rahmen 1 sowie die weiteren Baugruppen. Der ringförmige Rahmen 1 weist axial bezogen auf die Achse 2 beiderseits des ersten Sondenkörpers 7a liegende umlaufende Wangen 13 auf. Die umlaufenden Wangen 13 sind derart ausgestaltet, dass in dem Rahmen 1 eine ringför ¬ mig umlaufende Nut gebildet ist, in welche der erste Sonden ¬ körper 7a eingelegt ist, so dass dieser nebst der sensitiven Fläche 8 in Richtung der Achse 2 überdeckt wird. Dadurch ist

ein sowohl mechanisch schützender Bereich als auch dielektrisch schirmender Bereich für den ersten Sondenkörper 7a gebildet. Neben der Ausgestaltungsvariante, wie in der Figur 3 gezeigt, kann weiter vorgesehen sein, dass lediglich ab- schnittsweise die Anordnung derartiger Wangen vorgesehen ist, so dass sektorförmige Ausnehmungen auf der Innenseite des ringförmigen Rahmens 1 entstehen, in welche ein Sondenkörper integrierbar ist.

Zu erkennen ist weiter in der Figur 3, dass der erste elektrische Leiter 4a nicht nur eine Wölbung aufweist, welche quer zu der Achse 2 verläuft, sondern dass der Abschnitt im Be ¬ reich des ringförmigen Rahmens 1 des ersten elektrischen Leiters 4a weiter eine Einschnürung aufweist, so dass eine Wöl- bung entsteht, welche in Richtung der Achse 2 verläuft. Da ¬ durch ist ein sattelförmiger Bereich an dem ersten elektrischen Leiter 4a geformt, welcher der sensitiven Fläche 8 des ersten Sondenkörpers 7a gegenübersteht. In der Figur 3 wurde auf eine Darstellung des Isolierstoffkörpers 3 verzichtet. Dieser würde die im Inneren des ringförmigen Rahmens 1 befindlichen Baugruppen umgeben und abdecken. Die Wangen 13 des in der Figur 3 dargestellten ringförmigen Rahmens sind weiterhin in axialer Richtung mit umlaufenden Nuten 14 versehen, in welche beispielsweise elastische Dichtelemente einbringbar sind, mittels welcher eine Dichtung zu weiteren über Flanschflächen des ringförmigen Rahmens 1 verbindbare Kapselungsge ¬ häuse möglich ist.

In dem ersten elektrischen Leiter 4a sind parallel zur Achse 2 mehrere Ausnehmungen vorgesehen, in welche geeignete Befes ¬ tigungsmittel, beispielsweise Gewindestifte, einbringbar sind, um weitere Leiterelemente mit dem ersten elektrischen Leiter 4a zu verbinden. Darüber hinaus können auch alternati-

ve Verbindungsverfahren wie Schweißen, Löten Kleben usw. genutzt werden.

Zur Verdeutlichung des Aufbaus ist in der Figur 4 der ring- förmige Rahmen in einer perspektivischen Sicht geschnitten, wobei der erste Sondenkörper 7a mit dem Tragkörper 9 ebenso wie die Abdeckung 12 noch nicht in seiner endgültigen Lage dargestellt ist. Die Abdeckung 12 ist mittels Gewindebolzen 15 in Gewindeausnehmungen des ringförmigen Rahmens 1 sicher- bar. Je nach Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass im Bereich der einander zugewandten Flächen von Tragkörper 9 und dem ringförmigen Rahmen eine ausreichende Beabstandung vorgesehen ist, so dass ein entstehender Raum gezielt mit einem Fluid, beispielsweise Isoliergas oder einem öl, befüllbar ist. Neben der Ausgestaltung des ersten Sondenkörpers 7a als folienartig auf den Tragkörper 9 aufgebrachten Körper, kann dieser auch in einer selbsttragenden Variante ausgestaltet sein oder mittels Druckverfahren, Bedampfungsverfahren oder ähnlichem die mechanische Stabilität eines Tragkörpers 9 nut- zend, mit diesem verbunden werden. Vorteilhaft kann der Tragkörper aus Silikon geformt sein.

Anhand der Figur 4 soll weiterhin beispielhaft ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung beschrieben werden.

Der Rahmen kann beispielsweise ein metallischer Rahmen sein, der ein- oder mehrstückig ausgebildet ist. In Ausnehmungen des Rahmens, welche in Richtung des Zentrums des Rahmens aus- gerichtet sind, wird zumindest ein vorteilhaft mehrere Son ¬ denkörper gegebenenfalls über die Verwendung von Tragelementen positioniert. In den Rahmen wird ein Isolierstoffkörper in fluider Form, beispielsweise in Form eines flüssigen Har-

zes, eingebracht. Der Isolierstoffkörper füllt dabei die Aus ¬ nehmung (en) des Rahmens bis in den Bereich der Wangen 13, so dass eine scheibenartige Struktur entsteht. Dabei überdeckt er die sensitive Fläche des Sondenkörpers. Weiter kann vorge- sehen sein, dass im Innern des Isolierstoffkörper dem Sondenkörper zugeordnet zumindest ein den Isolierstoffkörper durchsetzender elektrischer Leiter angeordnet ist. Bei einem Aushärten des Isolierstoffkörpers kommt es zu einem Schrump- fungsprozess des Volumens des Isolierstoffkörpers . Durch eine entsprechende Ausgestaltung von Rahmen und der endgültigen

Form des Isolierstoffkörpers wird eine Schrumpfung gezielt in dem Bereich der sensitiven Fläche 8 befördert, so dass über der sensitiven Fläche 8 eine Beabstandung zu den Flächen des Isolierstoffkörpers 3 hervorgerufen wird. Der so gebildete Spalt wird mit einem elektrisch isolierenden Fluid, beispielsweise einem Gas wie Schwefelhexafluorid oder einem Iso- lieröl befüllt.