| WO/2002/089155 | MAGNET COIL ARRANGEMENT |
| JP62229909 | SPLIT TYPE OIL-FILLED ELECTRIC MACHINE |
| JP09289050 | TERMINAL DIRECTLY CONNECTED TO EQUIPMENT |
HOPPE, Jens (Flurstr. 29, Schwarzenbruck, 90592, DE)
SCHLAGER, Johann (Flachsröststr. 58b, Nürnberg, 90475, DE)
HOPPE, Jens (Flurstr. 29, Schwarzenbruck, 90592, DE)
| Patentansprüche 1. Leitungsführungssystem (1) für ein elektrisches Bauteil, wobei ein erster elektrischer Anschluss (3a) des elektrischen Bauteils in einer Durchführungselektrode (4) mit einem zwei¬ ten elektrischen Anschluss (3b) über ein Stromband (5a, 5b, 5c) und eine Rohrelektrode (6) verbindbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der erste elektrische Anschluss (3a) mit einem ersten Steck- bolzen (7) und die Rohrelektrode (6) mit einem zweiten Steck¬ bolzen (8) elektrisch verbindbar ist und der erste Steckbolzen (7) in eine erste Steckbuchse (9) und der zweite Steck¬ bolzen (8) in eine zweite Steckbuchse (11) einer Multikon- taktverbindungsanordnung (10) einsteckbar ist, wobei die Steckbuchsen (9,11) mit dem Stromband (5a, 5b, 5c) elektrisch verbindbar sind. 2. Leitungsführungssystem (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steckbuchsen (9,11) der Multikontaktverbindungsanordnung (10) bezogen auf die Längsachse der Durchführungselektrode (4) axial und/oder radial verschiebbar sind. 3. Leitungsführungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Multikontaktverbindungsanordnung (10) innerhalb der Durchführungselektrode (4) flexibel befestigt ist. 4. Leitungsführungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der radiale Abstand der Steckbuchsen (9,11) bezogen auf die Längsachse der Multikontaktverbindungsanordnung (10) mittels arretierbarer Distanzelemente (12) vorgebbar ist. 5. Leitungsführungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stromband (5a, 5b, 5c) mittels einer Führung (13) zumindest teilweise relativ zu zumindest eine der Steckbuchsen (9,11) der Multikontaktverbindungsanordnung (10) geführt sind. 6. Leitungsführungssystem (1) 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 , dass mehrere Strombänder (5a, 5b, 5c) äquidistant bezogen auf die Steckbuchsen (9,11) angeordnet sind. 7. Leitungsführungssystem (1) 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 , dass das elektrische Bauteil ein Transformator, eine Drossel oder eine Spule ist. 8. Leitungsführungssystem (1) 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 , dass die Durchführungselektrode (4) und die Rohrelektrode (6) ge¬ geneinander elektrisch isoliert sind. 9. Leitungsführungssystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Durchführungselektrode (4), die Rohrelektrode (6) und die Multikontaktverbindungsanordnung (10) aufgrund der Anordnung der Strombänder (5a, 5b, 5c) das gleiche Spannungspotential be¬ sitzen . 10. Multikontaktverbindungsanordnung (10) zur elektrischen Verbindung eines elektrischen Bauteils an einen elektrischen Anschluss (3a) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwei Steckbuchsen (9,11) entlang einer Längsachse zueinander ausgerichtet sind und die Steckbuchsen (9,11) mittels eines Strombandes (5a, 5b, 5c) miteinander elektrisch verbindbar sind, wobei in die Steckbuchsen (9,11) jeweils ein Steckbol¬ zen (7,8) einschiebbar und ein Steckbolzen (8) mit dem elekt- rischen Anschluss (3a) elektrisch verbindbar ist. 11. Multikontaktverbindungsanordnung (10) nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der radiale Abstand der Steckbuchsen (9,11) relativ zueinan- der mittels Distanzelemente (12) einstellbar ist. 12. Multikontaktverbindungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Steckbuchsen (9,11) axial gegeneinander verschiebbar und positionierbar durch Halterungselemente (14,15) sind. 13. Multikontaktverbindungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Stromband (5a, 5b, 5c) mittels einer Führung (13) zumindest teilweise entlang der Längsachse führbar ist. 14. Multikontaktverbindungsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Distanzelemente (12) und das Stromband (5a, 5b, 5c) an ei- nen ersten Flansch (14) der ersten Steckbuchse (9) und einem zweiten Flansch (15) der zweiten Steckbuchse (11) verbindbar sind . 15. Multikontaktverbindungsanordnung (10) nach einem der An- sprüche 10 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere Strombänder (5a, 5b, 5c) in Abhängigkeit der erwarteten Strombelastung bezüglich des Querschnitts und der Materialeigenschaften angepasst sind. |
Leitungsführungssystem für einen Hochspannungstransformator Die Erfindung betrifft ein Leitungsführungssystem für ein elektrisches Bauteil, insbesondere einen Hochspannungstrans ¬ formator, wobei ein erster elektrischer Anschluss des elektrischen Bauteils in einer Durchführungselektrode mit einem zweiten elektrischen Anschluss über ein Stromband und eine Rohrelektrode verbindbar ist. Des Weiteren betrifft die Er ¬ findung eine Multikontaktverbindungsanordnung zur elektrischen Verbindung eines elektrischen Bauteils, insbesondere eines Hochspannungstransformators, an einen elektrischen An ¬ schluss .
Elektrische Hochspannungsverbindungen von elektrischen Bauteilen, beispielsweise Hochspannungstransformatoren, Leistungsschalter oder Drosseln, müssen eine Vielzahl von mechanischen und elektrischen Anforderungen erfüllen. So muss bei- spielsweise die Verbindung- und Kontaktstelle des elektri ¬ schen Bauteils mit einem äußeren elektrischen Energieversorgungsnetz eine umfangreiche Isolation aufweisen. Im Falle von Hoch- beziehungsweise Höchstspannungsanwendungen, beispielsweise 800 kV HGÜ-Transformatoren, sind hierfür umfangreiche Barrierensysteme notwendig.
So beschreibt beispielsweise die EP 0 285 895 AI eine Hoch- spannungsisolationsanordnung für Transformatoren und Drosselspulen. Gemäß der dortigen Erfindung sind zur Anpassung der Gleichspannungsfelder an das elektrische Spannungsfeld Fest ¬ stoffbarrieren aus Pressspan mit gegenüber gewöhnlichem
Pressspann abgestuften erhöhten elektrischen Leitfähigkeiten aufgebaut . Des Weiteren beschreibt die DE 10 2005 021 255 B4 ein Barrie ¬ rensystem für die Leitungsdurchführung einer elektrischen Anlage mit nebeneinander angeordneten Wandelementen als Barrieren, die eine axiale Längserstreckung aufweisen und in Abständen zueinander angeordnet sind. Die so gebildeten Abstände bilden Zwischenräume und somit Kanäle. Ein einstückiges Steckelement bildet eine Auflage, mit dem die Wandelemente verbindbar sind, wobei das einstückige Steckelement von der Leitungsdurchführung räumlich beabstandet ist und die Auflage nahezu parallel zueinander angeordnete Wandelemente mecha ¬ nisch verbindet, wobei die Halterung und die Fixierung der Wandelemente derart ausgebildet ist, dass die Stirnfläche und zumindest eine Seitenfläche der jeweiligen Wandelemente auf der Auflage aufliegen.
Nachteilig an den bisherigen Leitungsführungssystemen im Stand der Technik für Hochspannungsanwendungen ist, dass die bisherige Stromverbindung mittels einer Durchführungselektro ¬ de mit Hilfe von Strombändern dergestalt erfolgt, dass die mit der Durchführungselektrode verbundenen Strombänder mit einer Rohrelektrode verbunden werden. Zur Montage der Durchführung werden daher die Strombänder aus der Elektrode bis an einen zugänglichen Montageort herausgezogen und mittels eines Klemmstückes an ölseitigen Durchführungsbolzen angeschlossen. Anschließend wird die Durchführung zurück in die Elektrode eingeschoben, so dass sich die Strombänder in der Elektrode sammeln. Abhängig von der Stromstärke und damit der notwendi ¬ gen Anzahl von Strombändern und der axialen Länge des Barrie- renaufbaus oberhalb der Elektrode muss in sofern das Aufnah ¬ mevolumen im Elektrodeninneren der Durchführungselektrode groß genug zur Aufnahme aller Strombänder sein. Nachteilig ist insbesondere bei einer weit aus der Senkrechten neigenden Durchführung, dass die Strombänder beim Hineinführen in die Durchführungselektrode unerwünscht außerhalb der Elektrode liegen bleiben können und es zu entsprechenden elektrischen Fehlern in Form von elektrischen Durchschlägen oder elektrischen Teilentladungen kommen kann. Aufgrund der engen baulichen Abmessungen der Rohrelektrode und der Durchführungs- elektrode sind beim Einziehen der Rohrelektrode in die Durch ¬ führungselektrode keine Zugänglichkeit und auch keine Sicht ¬ kontrolle über die korrekte Lage der Elektroden und der
Strombänder gegeben. In sofern kann eine letztendliche genaue Positionierung nur mit zusätzlichen äußeren Hilfsmitteln ge- währleistet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Leitungsführungssystem und eine Multikontaktverbindungsanordnung bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und eine einfache und sichere Montage der elektrischen Ver ¬ bindung innerhalb des Leitungsführungssystems und der Multi- kontaktverbindungsanordnung gewährleistet .
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Leitungsführungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch eine Multikontaktverbindungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.
Erfindungsgemäß ist ein Leitungsführungssystem vorgesehen, bei dem der erste elektrische Anschluss mit einem ersten
Steckbolzen und die Rohrelektrode mit einem zweiten Steckbol ¬ zen elektrisch verbindbar sind und der erste Steckbolzen in eine erste Steckbuchse und der zweite Steckbolzen in eine zweite Steckbuchse einer Multikontaktverbindungsanordnung einsteckbar ist, wobei die Steckbuchsen mit einem Stromband elektrisch verbindbar sind. Hierdurch wird vorteilhafterweise das feste Verbinden der Enden der Strombänder mit der Rohrelektrode und der Durchführungselektrode vermieden. Die ge ¬ naue Lage der entsprechenden Steckbolzen in den Steckbuchsen kann eine elektrische Verbindung gewährleisten. Des Weiteren ist es gerade im Rahmen der Fertigung und Montage des Lei- tungsführungssystems mit der vorliegenden Erfindung möglich, die entsprechenden Baugruppen des Leitungsführungssystems , insbesondere die elektrischen Anschlüsse, einfach, schnell und sicher miteinander zu verbinden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Leitungsführungssystems ist vorgesehen, dass die Steckbuchsen der Multikontakt- Verbindungsanordnung bezogen auf die Längsachse der Durchführungselektrode axial und/oder radial verschiebbar sind. Durch die Möglichkeit der relativen Verschiebung der Steckbuchsen der Multikontaktverbindungsanordnung ist es möglich, während des Montageverfahrens auch bei abweichenden Ausrichtungen der Steckbolzen relativ zueinander eine sichere mechanische Verbindung und damit eine sichere elektrische Verbindung zu ge ¬ währleisten. Selbst bei abweichenden Positionen der Steckbolzen relativ zur Längsachse der Durchführungselektrode kann mittels der gegeneinander verschiebbaren Steckbuchsen der Multikontaktverbindungsanordnung eine sichere elektrische Verbindung gewährleistet werden.
Durch die weiterhin vorteilhafterweise flexible Befestigung der Multikontaktverbindungsanordnung innerhalb der Durchfüh- rungselektrode ist eine einfache und elektrisch sichere Posi ¬ tionierung der Steckbuchsen und der damit verbundenen Rohrelektrode auf der einen Seite der Durchführungselektrode so ¬ wie des elektrischen Anschlusses zum elektrischen Bauteil, beispielsweise einem Hochspannungstransformator, gegeben. Zu- sätzlich kann durch die Einschubtiefe der Steckbolzen in die jeweilige Steckbuchse der axiale Abstand der Steckbolzen und damit der entsprechenden jeweils zugeordneten elektrischen Anschlüsse gesteuert werden. Durch die flexible Halterung der Multikontaktverbindungsanordnung innerhalb der Durchführungs- elektrode kann somit zum Einen entweder die gesamte Anordnung flexibel innerhalb der Durchführungselektrode verschoben wer ¬ den . Andererseits ist bei nur sehr geringen Fertigungsunterschie ¬ den eine relative Verschiebung der Steckbuchsen relativ zueinander bei fester Multikontaktverbindungsanordnung innerhalb der Durchführungselektrode gewährleistet. Die Multikon- taktverbindungsanordnung kann insofern auf einem Schlitten innerhalb der Durchführungselektrode angeordnet werden.
Auch ist es möglich, die Multikontaktverbindungsanordnung mit flexiblen Halteelementen, beispielsweise mittels isolierender Federn innerhalb der Durchführungselektrode anzuordnen und somit in Gänze eine flexible Verschiebbarkeit in radialer und/oder axialer Richtung bezogen auf die Längsachse der Durchführungselektrode zu gewährleisten. Auch die Verwendung von Kunststoffelementen mit elastischen Eigenschaften zur Halterung der Multikontaktverbindungsanordnung innerhalb der Durchführungselektrode gewährleistet eine mögliche flexible Aufhängung der vorgenannten Multikontaktverbindungsanordnung innerhalb der Durchführungselektrode.
Es wird als vorteilhaft angesehen, dass der radiale Abstand der Steckbuchsen bezogen auf die Längsachse der Multikontakt- verbindungsanordnung mittels arretierbarer Distanzelemente vorgebbar ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Multi- kontaktverbindungsanordnung für den jeweils notwendigen Ver- bindungsanwendungsfall so zu konzipieren, dass bei unter- schiedlichen Netz- und Bauteilgegebenheiten die standardisierte Multikontaktverbindungsanordnung bezogen auf den radialen Abstand lediglich bezüglich der Distanzelemente anzupas ¬ sen ist. Hierdurch ist eine standardisierte Fertigung der Multikontaktverbindungsanordnung, insbesondere der Steckbuch- sen zueinander möglich, so dass in Abhängigkeit von der jeweiligen elektrischen Stromstärke die Distanz zwischen den Steckbuchsen mittels der Distanzelemente einstellbar ist. Insbesondere die Steckbuchsen und Steckbolzen können für un- terschiedliche Stromstärken genutzt werden. Lediglich die
Zahl der Strombänder in der Multikontaktanordnung ist auf die jeweiligen Stromstärken abzustimmen.
Vorteilhafterweise sind die Distanzelemente innerhalb der Multikontaktverbindungsanordnung verschraubbar . Aufgrund der axialen und/oder radialen Verschiebbarkeit der Steckbuchsen relativ zueinander ist vorteilhafterweise das Stromband mit ¬ tels einer Führung zumindest teilweise relativ zu mindestens einer der Steckbuchsen der Multikontaktverbindungsanordnung geführt. Vorteilhafterweise wird hierdurch gewährleistet, dass die Strombänder relativ zu den Steckbuchsen geführt sind und somit auch bei einer insbesondere radialen Verschiebung relativ zueinander der Steckbuchsen es nicht zu unerwünschten elektrischen Beeinträchtigungen, beispielsweise elektrische Übergänge aufgrund veränderter Isolationsabstände, kommt.
In Abhängigkeit der zu verwendenden elektrischen Anforderungen innerhalb des elektrischen Bauteils und/oder des entspre ¬ chenden Energieversorgungsnetzes sind mehrere Strombänder äquidistant bezogen auf die Steckbuchsen relativ zueinander angeordnet. Hierdurch liegen die Elektrode und das innere stromführende Teil auf einem Potential. Gleichzeitig sind diese Bauteile lediglich an einer Stelle miteinander verbunden, so dass zusätzliche interne Stromkreise vermieden wer ¬ den .
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ebenfalls durch eine Multi- kontaktverbindungsanordnung gelöst, wobei zwei Steckbuchsen entlang einer Längsachse zueinander ausgerichtet sind und die Steckbuchsen mittels eines Strombandes miteinander elektrisch verbindbar sind und in die Steckbuchsen jeweils ein Steckbolzen einschiebbar und ein Steckbolzen mit dem elektrischen An- schluss elektrisch verbindbar ist. Im Vergleich zu einer festen Befestigung eines Strombandes an dem elektrischen Bau- teil, insbesondere einem Hochspannungsgleichstromtransforma ¬ tor, und einer Rohrelektrode bezogen auf das umgebende Ener ¬ gieversorgungsnetz bietet die vorgenannte Multikontaktverbin- dungsanordnung den Vorteil, dass die einzelnen Baugruppen zur elektrischen Verbindung mittels der Multikontaktverbindungs- anordnung mechanisch einfach und elektrisch sicher verbunden werden können.
Der radiale Abstand der Steckbuchsen ist vorteilhafterweise relativ zueinander mittels Distanzelementen einstellbar. Die Steckbuchsen sind vorteilhafterweise axial gegeneinander ver ¬ schiebbar und positionierbar, wobei entsprechender Halteelement eine Positionier- beziehungsweise Verschiebbarkeit ge ¬ währleistet. Insbesondere die Verwendung eines ersten Flan ¬ sches bezogen auf die erste Steckbuchse und eines zweiten Flansches bezogen auf die zweite Steckbuchse, mittels derer die Distanzelemente und/oder die Strombänder befestigt werden können, bietet den Vorteil, dass die Multikontaktverbindungs- anordnung ausschließlich eine elektrische Verbindung des elektrischen Bauteils mit dem umgebenden Energieversorgungs- netz gewährleisten muss. Eine entsprechende mechanische Posi ¬ tionierung und Ausrichtung der Durchführungselektrode relativ zur Rohrelektrode kann mittels der vorgenannten Multikontakt- verbindungsanordnung ebenfalls schnell und einfach bereitge ¬ stellt werden. Die relative Verschiebbarkeit der Steckbuchsen gegeneinander gewährleistet, dass die jeweiligen Steckbolzen als Verbindungsstücke zu den jeweiligen elektrischen Anschlüssen schnell und einfach, sowie mechanisch stabil und sicher positioniert und befestigt werden können. Mehrere Strombänder sind vorteilhafterweise dergestalt ange- passt, dass in Abhängigkeit der erwarteten Strombelastung der Querschnitt, die Anzahl und die Materialeigenschaft der
Strombänder entsprechend dimensioniert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: eine perspektivische Schnittansicht der Durch führungselektrode mit innen liegender Multi- kontaktverbindungsanordnung; eine perspektivische Seitenansicht der Multi- kontaktverbindungsanordnung .
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische SchnittZeichnung des erfindungsgemäßen Leitungsführungssystems 1. Eine Durchfüh ¬ rungselektrode 4 beinhaltet eine Multikontaktverbindungsan- Ordnung 10. Die Multikontaktverbindungsanordnung 10 weist dabei einen erste Steckbuchse 9 und eine zweiten Steckbuchse 11 auf, die mittels entsprechender Halterungselemente 14, 15 und zwischenliegenden Distanzelementen 12 relativ zueinander beabstandet sind. Des Weiteren sind über die Flansche als Halterungselemente 14, 15 entsprechende Strombänder 5a, 5b, 5c angebracht, die eine sichere elektrische Verbindung ge ¬ währleisten. Ebenfalls sind die Strombänder durch eine Führung 13 relativ zu den Steckbuchsen 9 und 11 geführt. In die Steckbuchsen 9, 11 sind auf Seiten des elektrischen Bauteils (nicht dargestellt) ein erster Steckbolzen 7 eingeführt, der eine elektrische Weiterverbindung zum elektrischen Bauteil aufweisen muss (nicht dargestellt) . Eine Rohrelektrode 6 weist einen entsprechenden zweiten Steckbolzen 8 auf, der in die zweite Steckbuchse 11 der Multikontaktverbindungsanord- nung 10 einsteckbar ist. Beim vollständigen Einschub der Steckbolzen 7, 8 in die Steckbuchsen 9, 11 der Multikontakt- verbindungsanordnung 10 ist eine sichere elektrische Verbin ¬ dung gewährleistet. Gleichzeitig kann eine relative Positio- nierung des ersten Steckbolzens 7 relativ zum zweiten Steckbolzen 8 mittels der Multikontaktverbindungsanordnung 10 gewährleistet werden. Die Multikontaktverbindungsanordnung 10 ist im gezeigten Beispiel der Fig. 1 mittels der Halterung ebenfalls innerhalb der Durchführungselektrode 4 angeordnet.
Neben der im Beispiel der Fig. 1 gezeigten starren Befestigung der Multikontaktverbindungsanordnung 10 innerhalb der Durchführungselektrode 4 ist ebenfalls eine flexible Halte ¬ rung und Aufhängung der Multikontaktverbindungsanordnung 10 innerhalb der Durchführungselektrode 4 möglich. Die Durchfüh ¬ rungselektrode 4 und die Rohrelektrode 6 liegen auf gleichem Spannungspotential, so dass zusätzliche interne Stromkreise verhindert werden.
Die Fig. 2 zeigt eine perspektivische Seitenansicht der Mul- tikontaktverbindungsanordnung 10. Auf der einen Seite ist die erste Steckbuchse 9 dargestellt, die Distanzelemente 12 einen definierten Abstand zur zweiten Steckbuchse 11 aufweist. Die Steckbuchsen 9, 11 sind mittels der Strombänder 5a, 5b miteinander elektrisch verbunden. Im gezeigten Beispiel der Fig. 2 weisen die Steckbuchsen 9, 11 die jeweils entsprechende
Flansche 14, 15 auf, die zur Halterung der Strombänder 5a, 5b sowie der Distanzelemente 12 dienen. Ein Ausgleich in horizontaler Richtung der Steckbolzen 7, 8 (auch nicht dargestellt) ist durch ein weiteres Ein- beziehungsweise Ausschie- ben der Steckbolzen 7, 8 innerhalb der Steckbuchsen 9, 11 der Multikontaktverbindungsanordnung 10 möglich. Eine radiale Verschiebbarkeit der Steckbuchsen 9, 11 sind durch flexible Materialeigenschaften der Distanzelemente 12 und Ausgestal ¬ tung der Befestigung und der Distanzelemente möglich. Die entsprechenden Strombänder 5a, 5b werden in diesem Falle ebenfalls radial ausgelenkt, wobei aufgrund der größer dimen ¬ sionierten Länge im Vergleich der Strombänder 5a, 5b zu den Distanzelementen 12 die Strombänder 5a, 5b ausgelenkt werden und keiner mechanischen Belastung dabei unterliegen.