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Title:
PLUGGABLE HIGH-VOLTAGE FEED-THROUGH AND ELECTRICAL DEVICE HAVING THE PLUGGABLE HIGH-VOLTAGE FEED-THROUGH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/145139
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pluggable high-voltage feed-through (2) comprising an inner conductor (7), which extends in a longitudinal direction between a high-voltage connection and a plug-in section (11) of the high-voltage feed-though, wherein the plug-in section is designed to plug the high-voltage feed-though into a device connection part (3) of an electrical device (1), as well as comprising an insulating body (8) which surrounds the inner conductor. The invention is characterised in that a test tapping point (23) is provided with an electrical contact means (24) for connecting to a connection of a measuring device, wherein the test tapping point is arranged outside the plug-in section. The invention also relates to an electrical device (1) comprising a fluid-tight housing and the high-voltage feed-through (2) according to the invention, wherein a device connection part is provided for receiving and contacting the high-voltage feed-through.

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JPS63124312MOLD BUSHING
Inventors:
ENGELS, Engelbert (Marktstr. 3, Köln, 51143, DE)
LANGENS, Achim (Breidter Str. 28a, Lohmar, 53797, DE)
SCHNITZLER, Tim (In der Au 14, Kreuzau, 52372, DE)
TITZE, Joachim (Herbartstr. 32, Ratingen, 40882, DE)
Application Number:
EP2019/050295
Publication Date:
August 01, 2019
Filing Date:
January 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
H01B17/28; H02G15/072; H01F27/04; H01G4/32
Foreign References:
US20170287601A12017-10-05
US20090288878A12009-11-26
EP2093777A12009-08-26
JPH08306254A1996-11-22
JPH11273478A1999-10-08
US20170316862A12017-11-02
US20120071014A12012-03-22
DE102007022641A12008-11-20
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Claims:
Patentansprüche

1. Steckbare Hochspannungsdurchführung (2) mit

- einem Innenleiter (7), der sich in einer Längsrichtung zwi schen einem Hochspannungsanschluss und einem Steckabschnitt (11) der Hochspannungsdurchführung (2) erstreckt, wobei der Steckabschnitt (11) zum Einstecken der Hochspannungsdurchfüh rung in ein Geräteanschlussteil (3) eines elektrischen Gerä tes (1) eingerichtet ist, sowie

- einem Isolierkörper (8), der den Innenleiter (7) um

schließt,

g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

eine Prüfanzapfung (23) mit einem elektrischen Kontaktmittel (24) zum Verbinden mit einem Anschluss einer Messvorrichtung, wobei die Prüfanzapfung (23) außerhalb des Steckabschnitts (11) angeordnet ist.

2. Hochspannungsdurchführung (2) nach Anspruch 1, wobei eine Messanschlussleitung (24) des Kontaktmittels aus isoliert herausgeführt ist.

3. Hochspannungsdurchführung (2) nach Anspruch 2, wobei der Isolierkörper (8) feldsteuernde Steuereinlagen (9a-c) um fasst, die voneinander durch Isolierlagen (10a, b) getrennt sind, wobei die Messanschlussleitung (24) mit einer der Steu ereinlagen (9b) elektrisch verbunden ist.

4. Hochspannungsdurchführung (2) nach Anspruch 3, wobei die Messanschlussleitung (24 ) mit einer zweitäußeren Steuereinlage (9b) elektrisch verbunden ist, so dass die Prüfanzapfung (23) einen Spannungsteilerabgriff bildet.

5. Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche 3 oder 4, wobei der Spannungsteilerabgriff (23) ei ne Hilfsdurchführung (25) umfasst, die die Messanschlusslei tung (24) des Kontaktmittels durch ein äußeres Gehäuse (26) der Hochspannungsdurchführung (2) isoliert hindurchführt.

6. Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Prüfanzapfung (23) eine Erdungsvorrich tung (28) zum Erden des Kontaktmittels (24) umfasst.

7. Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Steuereinlagen (9a-c) konzentrisch um den Innenleiter (7) angeordnet sind und sich in den Steckab schnitt (11) hinein erstrecken.

8. Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (8) ein ausgehärtetes Harz umfasst .

9. Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hochspannungsdurchführung (2) ferner ei nen Befestigungsflansch (15) zur Befestigung der Hochspan nungsdurchführung (2) an einem Gehäuse (4) des elektrischen Gerätes (1) umfasst.

10. Elektrisches Gerät (1) mit einem fluiddichten Gehäuse (4) und einer Hochspannungsdurchführung (2) nach einem der An sprüche 1 bis 9, wobei ein Geräteanschlussteil (3) zur Auf nahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung (2) vorgesehen ist.

11. Elektrisches Gerät (1) nach Anspruch 10, wobei das Gerä teanschlussteil (3) mittels eines Befestigungsabschnitts (19) an dem Gehäuse (4) befestigt ist, von dem sich ein hohler Aufnahmeabschnitt (20) aus einem elektrisch nicht leitenden Isolierstoff in das Gehäuse (4) hinein erstreckt, wobei an einem geschlossenen verjüngten Endbereich ein metallisches Kontaktteil (6) angeordnet ist, das sich durch den Isolier stoff des Aufnahmeabschnitts (20) hindurch erstreckt oder diesen zum geschlossenen Endbereich hin verlängert.

12. Elektrisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche 10 oder 11, wobei das Kontaktteil (6) über eine sich innerhalb des Gehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung (22) mit einer Wicklung verbunden ist.

13. Elektrisches Gerät (1) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche 10 bis 12, wobei die Wicklungsanschlussleitung (22) mit einem Stromsensor bestückt ist.

Description:
Beschreibung

Steckbare Hochspannungsdurchführung und elektrisches Gerät mit der steckbaren Hochspannungsdurchführung

Die Erfindung betrifft eine steckbare Hochspannungsdurchfüh rung mit einem Innenleiter, der sich in einer Längsrichtung zwischen einem Hochspannungsanschluss und einem Steckab schnitt der Hochspannungsdurchführung erstreckt, wobei der Steckabschnitt zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung in ein Geräteanschlussteil eines elektrischen Gerätes einge richtet ist, sowie mit einem Isolierkörper, der den Innenlei ter umschließt.

Im Allgemeinen hat eine solche Hochspannungsdurchführung die Aufgabe, eine sich auf Hochspannungspotential befindende Hochspannungsleitung mit einem stromführenden Stromleiter von einer sich im Wesentlichen auf Erdpotential befindenden Umge bung, beispielsweise einer Wandung der Hochspannungsanlage, zu isolieren. Der Innenleiter der Hochspannungsdurchführung bildet dabei einen Teil des Stromleiters aus bzw. ist in die sen eingefügt.

Eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2007 022 641 Al bekannt. Dort ist ein Transfor mator offenbart, dessen Gehäuse ein Geräteanschlussteil auf weist, in das eine Hochspannungsdurchführung zum Anschluss des Transformators an ein Hochspannungsnetz einsteckbar ist. Durch die Verwendung einer derartigen steckbaren Hochspan nungsdurchführung ist es möglich, den Transformator mit der Hochspannungsdurchführung mit möglichst geringem Montageauf wand aufzubauen und in Betrieb zu nehmen.

Der Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung und das Ge räteanschlussteil sind derart ausgestaltet, dass ein zuver lässiger elektrischer Kontakt zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Geräteanschlussteil her stellbar ist, wobei das Geräteanschlussteil mit weiteren Eie- menten des elektrischen Gerätes, wie beispielsweise einem in nerhalb des Gehäuses angeordneten Aktivteil, elektrisch ver bunden ist. Zugleich ist die Verbindung an den Kontaktflächen zwischen dem Geräteanschlussteil und dem Steckabschnitt die lektrisch ausreichend verfestigt, so dass ein Betrieb auf Hochspannungsniveau ermöglicht ist. Zur Herstellung des Iso lierkörpers werden üblicherweise Isolierlagen aus Papier um den Innenleiter gewickelt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die steckbare Hochspan nungsdurchführung der eingangs genannten Art weiter zu ver bessern .

Die Aufgabe wird bei einer artgemäßen Hochspannungsdurchfüh rung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Prüfanzapfung mit einem elektrischen Kontaktmittel zum Verbinden mit einem Anschluss einer Messvorrichtung vorgesehen ist, wobei die Prüfanzapfung außerhalb des Steckabschnitts angeordnet ist.

Da der Steckabschnitt im Betrieb der Hochspannungsdurchfüh rung üblicherweise in eine Aufnahme des Geräteanschlussteils eingesteckt ist, muss darauf geachtet werden, dass die

Prüfanzapfung sich außerhalb des Steckabschnitts befindet. Beispielsweise kann die Prüfanzapfung axial oberhalb des Steckbereiches, d.h. weiter in Richtung des dem Steckab schnitt gegenüberliegenden Hochspannungsanschlusses, angeord net sein. Zweckmäßigerweise weist der Steckabschnitt eine Au ßenbeschichtung aus einem flexiblen isolierenden Beschich tungsmaterial auf. Die Außenbeschichtung kann sich beispiels weise auf einen Teil der Außenoberfläche des Steckabschnitts erstrecken, bevorzugt auf denjenigen Teil der beim Einstecken der Hochspannungsdurchführung in das Geräteanschlussteil mit ihr in Kontakt steht. Die Beschichtung erlaubt eine besonders gute dielektrische Verfestigung der beim Einstecken entste henden Fuge. Die Beschichtung umfasst vorzugsweise Silikon.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen steckbaren Hochspannungs durchführung ist, dass im Betrieb der Hochspannungsdurchfüh rung mittels der Prüfanzapfung eine Prüfspannung für die Messvorrichtung bereitgestellt werden kann. Mittels der Mess vorrichtung kann aus der Prüfspannung auf einen Zustand der Hochspannungsdurchführung geschlossen werden. Dies kann zur Überwachung der Hochspannungsdurchführung genutzt werden.

Vorzugsweise ist eine Messanschlussleitung des Kontaktmittels aus der Hochspannungsdurchführung isoliert herausgeführt. Zum Beispiel ist das Kontaktmittel in einer Messanschlussausspa rung der Hochspannungsdurchführung angeordnet, wobei die Messanschlussaussparung mit dem darin angeordneten Kotaktmit tel mit einem Isolierstoff gefüllt ist. Typischerweise ist die Messanschlussaussparung eine Bohrung mit ca. 10 mm bis 50 mm Durchmesser, die in ein Außengehäuse der Hochspannungs durchführung eingebracht ist. Der Bereich zwischen dem Kon taktmittel und der Messanschlussaussparung ist mit einem Iso lierstoff ausgegossen. Dies ist ein Vorteil, weil so auf ein fache Weise und ohne weitere Hilfsmittel wie z.B. Schutzgas die elektrische Isolierung des Kontaktmittels sichergestellt ist. Besonders bevorzugt beinhaltet der Isolierstoff zumin dest anteilig Silikon. Dies ist ein Vorteil, weil Silikon die nötige elektrische Durchschlagsfestigkeit aufweist, kosten günstig und lange haltbar ist. Bevorzugt ist der Spannungs teilerabgriff für eine Prüfspannung von 20kV geeignet. Dies ist ein Vorteil, weil so gemäß der Norm IEEE STD C57.19.01- 2000 eine Prüfung der Hochspannungsdurchführung möglich ist, wodurch eine Interoperabilität mit Produkten zahlreicher Her steller sichergestellt ist.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Hochspan nungsdurchführung kapazitiv gesteuert. Dazu umfasst der Iso lierkörper der Hochspannungsdurchführung feldsteuernde Steu ereinlagen, die voneinander durch Isolierlagen getrennt sind, wobei das Kontaktmittel eine Messanschlussleitung umfasst, die mit einer der Steuereinlagen elektrisch verbunden ist.

Die Steuereinlagen können beispielsweise aus Aluminiumfolien bestehen. Die Isolierlagen können beispielsweise aus Papier oder Kunststoff, zum Beispiel einem synthetischen, textilen Flächengebilde, wie Vliesstoff, sein. Eine radiale Dicke der Isolierlagen kann zwischen 0,1 cm und 0,5 cm betragen. Ein Vorteil der Feldsteuerung ist der kontrollierte und relativ gleichmäßige Verlauf des elektrischen Feldes in und an der Hochspannungsdurchführung, was die isolierenden Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung verbessert. Das Kontaktmittel ist mit einer der Steuereinlagen verbunden. Auf diese Weise wird das Potenzial an der mit dem Kontaktmittel verbundenen Steuereinlage abgegriffen. Vorteilhaft muss hierbei das Kon taktmittel nicht tief in den Isolierkörper mechanisch ein- greifen. Insbesondere dann, wenn das Kontaktmittel mit einer der äußeren Steuereinlagen verbunden wird, beispielsweise mit der äußersten Steuereinlage. Auf diese Weise kann eine Ver schlechterung der isolierenden Eigenschaften der Hochspan nungsdurchführung vermieden werden. Das Kontaktmittel kann mit der Steuereinlage beispielsweise verlötet werden. Auf diese Weise ist eine Prüfanzapfung bereitgestellt, die von einer Außenseite der Hochspannungsdurchführung gut zugänglich ist und einen Anschluss beziehungsweise Messanschlussleitung aufweist, die gegen den Befestigungsflansch, der üblicher weise geerdet ist, isoliert ist. Damit können vorteilhaft Messungen eines Verlustfaktors, Kapazität und/oder Teilentla dung durchgeführt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktmit tel beziehungsweise die Messanschlussleitung mit einer zweit äußeren Steuereinlage elektrisch verbunden. Als zweitäußere wird hierbei diejenige Steuereinlage verstanden, die im zweitgrößten radialen Abstand zum Innenleiter angeordnet ist. In diesem Fall greift das Kontaktmittel durch eine Unterbre chung in der äußersten Steuereinlage hindurch und kontaktiert die zweitäußerste Steuereinlage. Die äußerste Steuereinlage kann dabei elektrisch auf das Potenzialniveau des Außengehäu ses der Hochspannungsdurchführung gebracht (und damit geer det) sein, indem sie mit dem Außengehäuse elektrisch verbun den ist. Auf diese Weise ist ein Spannungsteilerabgriff be- reitgestellt . Insbesondere wird die gesamte Potenzialdiffe renz zwischen dem Innenleiter der Hochspannungsdurchführung und dem Erdpotenzial geteilt, so dass lediglich eine kleinere Teilspannung abgegriffen wird. Dies ermöglicht die Verwendung von Messvorrichtungen, die auf kleinere Eingangsspannungen ausgelegt sind. Die gemessenen Spannungen werden hierbei aus den Kapazitäten im System bestimmt, insbesondere aus einer Hauptkapazität und einer Abgriffskapazität. Die Hauptkapazi tät ist die Kapazität zwischen dem Innenleiter und der ange schlossenen Steuereinlage, die Abgriffskapazität die Kapazi tät zwischen der Prüfanzapfung und der geerdeten Steuereinla ge. Diese Kapazitäten sind genau bestimmbar und erlauben da her besonders genauere Messungen. Dies ist ein Vorteil gegen über anderen Prüfanzapfungen, wo beispielsweise der Hochspan nungsanschluss direkt mittels eines zusätzlichen Hochspan nungsmessgerätes gemessen oder die äußerste Steuereinlage an gezapft wird. Bei letzterer Ausführung beeinflussen nämlich auch kaum bestimmbare umgebungsabhängige Kapazitäten die Mes sungen .

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Span nungsteilerabgriff eine Hilfsdurchführung, die die Messan schlussleitung des Kontaktmittels durch ein äußeres Gehäuse der Hochspannungsdurchführung isoliert hindurchführt. Auf diese Weise können elektrische Überschläge zwischen der Mess anschlussleitung innerhalb des Gehäuses und dem Gehäuse oder anderen, mit Spannung beaufschlagten Teilen der Hochspan nungsdurchführung vermieden werden.

Vorzugsweise umfasst die Prüfanzapfung eine Erdungsvorrich tung zum Erden des Kontaktmittels. Mittels der Erdungsvor richtung kann der Spannungsteilerabgriff geerdet werden. Dazu kann beispielsweise das Kontaktmittel beziehungsweise die Messanschlussleitung elektrisch mit einer sich auf Erdpoten zial befindenden Komponente der Hochspannungsdurchführung verbindbar sein. Durch die Erdung können vorteilhaft Über spannungen vermieden werden, die zu Entladung und Beschädi gung der Prüfanzapfung und der gesamten Hochspannungsdurch führung führen könnten. Dies ist insbesondere relevant, wäh rend die Prüfanzapfung nicht zur Spannungsmessung verwendet wird (nicht aktiviert ist) . Die Erdung kann zum Beispiel durch eine Kontakteinrichtung in einer Verschlusskappe reali siert sein. Dies könnte beispielsweise ein federnder Stift oder eine Kontaktfeder umfassen. Auch kann die Erdung in der Prüfanzapfung fest installiert sein und nur beim Einführen eines isolierten Steckers für eine Messung unterbrechbar sein .

Vorzugsweise sind die Steuereinlagen konzentrisch um den In nenleiter angeordnet und erstrecken sich in den Steckab schnitt hinein. Die Steuereinlagen sind demnach bis auf Fer tigungstoleranzen konzentrisch um den Innenleiter angeordnet. Im Querschnitt bilden damit die Steuereinlagen geeigneter weise konzentrische oder nahezu konzentrische Kreise oder na hezu Kreise, die jedoch nicht ganz geschlossen sein müssen. Die feldsteuernden, insbesondere kapazitiven Steuereinlagen dienen dabei zur kapazitiven Feldsteuerung des elektrischen Feldes der Hochspannungsdurchführung in deren Betrieb. Die Steuereinlagen erstrecken sich in den Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung. Auf diese Weise kann das elektri sche Feld auch im Steckabschnitt effektiv gesteuert werden, so dass der sensible Bereich der Verbindung zwischen dem Ge räteanschlussteil und der Hochspannungsdurchführung verbes serte elektrische Eigenschaften aufweist. Als besonders ge eignet werden Isolierlagen aus dem Vliesstoff angesehen. Ei gene Untersuchungen haben ergeben, dass bei Verwendung der Isolierlagen mit dem Vliesstoff die Steuereinlagen gleichmä ßigere Oberflächen aufweisen als bei entsprechender Verwen dung von Papier. Gleichmäßige Oberflächen der Steuereinlagen ergeben eine verbesserte Feldsteuerung aufgrund verminderter Feldüberhöhungen an den Steuereinlagen. Damit ergibt sich al so eine weitere Verbesserung der elektrischen Eigenschaften der Hochspannungsdurchführung. Dieser Vorteil ist bei der steckbaren Hochspannungsdurchführung von besonderer Bedeu tung, weil eine gleichmäßige Feldsteuerung im Steckabschnitt der Hochspannungsdurchführung besonders wichtig ist, um die notwendige Spannungsfestigkeit in diesem begrenzten Bauraum bereitzustellen. Bevorzugt umfasst der Isolierkörper ein ausgehärtetes Harz. Beispielsweise kann die Hochspannungsdurchführung während des Herstellungsprozesses, beispielsweise nach einem Aufwickeln der Isolierlagen, mit einem aushärtbaren Harz getränkt wer den. Nach dem Aushärten des Harzes kann damit ein verbessert isolierter Isolierkörper erhalten werden. Der Isolierkörper liegt dabei in Form eines kompakten Blocks vor, so dass auf eine Hauptisolation mit einem Gas verzichtet werden kann.

Zweckmäßigerweise umfasst die Hochspannungsdurchführung fer ner einen Befestigungsflansch zur Befestigung der Hochspan nungsdurchführung an einem Gehäuse des elektrischen Gerätes.

Die Erfindung betrifft ferner ein elektrisches Gerät mit ei nem fluiddichten Gehäuse und einer Hochspannungsdurchführung, wobei ein Geräteanschlussteil zur Aufnahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung vorgesehen ist.

Ein solches Gerät ist aus der bereits zuvor erwähnten DE 10 2007 022 641 Al bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Gerät bereitzu stellen, das möglichst zuverlässig im Betrieb ist.

Die Aufgabe wird bei einem artgemäßen elektrischen Gerät dadurch gelöst, dass die Hochspannungsdurchführung eine er findungsgemäße Hochspannungsdurchführung ist.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts erge ben sich insbesondere aus den zuvor beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung.

Vorzugsweise ist das Geräteanschlussteil mittels eines Befes tigungsabschnitts an dem Gehäuse befestigt, von dem sich ein hohler Aufnahmeabschnitt aus einem elektrisch nicht leitenden Isolierstoff in das Gehäuse hinein erstreckt, wobei an einem geschlossenen verjüngten Endbereich ein metallisches Kontakt teil angeordnet ist, das sich durch den Isolierstoff des Auf- nahmeabschnitts hindurch erstreckt oder diesen zum geschlos senen Endbereich hin verlängert. Gemäß dieser Ausführung der Erfindung weist jedes Geräteanschlussteil ein offen liegendes Ende etwa in Höhe eines Gehäusedeckels des Gehäuses des elektrischen Geräts auf, welches das Einstecken des Steckab schnitts der Hochspannungsdurchführung ermöglicht. In Ein steckrichtung erstreckt sich von dem Befestigungsabschnitt des Geräteanschlussteils ein Aufnahmeabschnitt in das Innere des Gehäuses hinein, wobei der Aufnahmeabschnitt aus einem Isolierstoff gefertigt ist, der die notwenige Isolierung zwi schen dem im Betrieb auf einem Hochspannungspotenzial liegen den Kontaktstück und dem Gehäuse des elektrischen Gerätes, beispielsweise eines Transformators, bereitstellt, das sich auf einem Erdpotenzial befindet. Um hier die notwendige Span nungsfestigkeit bereitzustellen, sind der Aufnahmeabschnitt und der Steckabschnitt formkomplementär zueinander ausgebil det, so dass aufgrund des Eigengewichts der Hochspannungs durchführung der Steckabschnitt fest gegen die Innenwandung des Aufnahmeabschnitts gepresst wird, um auf diese Weise Spannungsspitzen zwischen Hochspannungsdurchführung und Gerä teanschlussteil zu vermeiden.

Bevorzugt ist das Kontaktteil über eine sich innerhalb des Gehäuses erstreckende Wicklungsanschlussleitung mit einer Wicklung verbunden, beispielsweise einer Transformatorwick lung eines Transformators. Durch das Einstecken der Hochspan nungsdurchführung in das Geräteanschlussteil liegt der Innen leiter der Hochspannungsdurchführung am Kontaktteil an, so dass der Hochspannungsanschluss der Hochspannungsdurchführung über die Wicklungsanschlussleitung mit der Wicklung des elektrischen Gerätes verbunden ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Wicklungsanschlussleitung mit einem Stromsensor, beispiels weise einem Stromwandler, bestückt. Dadurch, dass der

Stromsensor innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, muss der Stromsensor nicht mehr aufwändig bei der Montage des elektri schen Gerätes vor Ort in den Leitungsstrang integriert wer- den. Mit anderen Worten kann das elektrische Gerät gemäß der Erfindung schnell vor Ort in Betrieb genommen werden. Eine aufwändige Montage des Stromsensors ist bei dieser Ausführung vermieden. Zweckmäßigerweise sind Montageöffnungen in dem Ge häuse vorgesehen, um nach Ablassen der Isolierflüssigkeit ei nen Zugriff auf den oder die Stromsensoren zu ermöglichen.

Die Erfindung soll im Folgenden anhand der Figuren 1 und 2 weiter erläutert werden.

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Gerätes mit einer erfindungsgemäßen Hochspan nungsdurchführung in einer schematischen Teil- Querschnittsansicht ;

Figur 2 zeigt eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Hochspannungsdurchführung mit einer Prüfanzapfung in Form ei nes Spannungsteilerabgriffs.

In Figur 1 ist ein Teilausschnitt eines elektrischen Gerätes in Form eines Transformators 1 mit einer steckbaren Hochspan nungsdurchführung 2 und einem Geräteanschlussteil 3 zur Auf nahme und Kontaktierung der Hochspannungsdurchführung 2 dar gestellt. Die Hochspanungsdurchführung 2 ist in der Figuren darstellung in das Geräteanschlussteil 3 des Transformators 1 eingesteckt. Das Geräteanschlussteil 3 ist an einer Gehäuse wandung 4 befestigt. Die Gehäusewandung 4 begrenzt einen In nenraum 5 eines Transformatorgehäuses des Transformators 1, das mit einem Isoliermittel, beispielsweise Isolieröl, be- füllt ist. Die Befestigung der Hochspannungsdurchführung 2 an der Gehäusewandung 4 ist isoliermitteldicht ausgeführt, so dass das Isoliermittel nicht aus dem Gehäuse austreten kann. Das Geräteanschlussteil 3 umfasst ein leitendes Anschlussteil 6 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 2 und einer figürlich nicht darge stellten Transformatorwicklung des Transformators 1, die in nerhalb des mit Isolieröl befüllten Gehäuses angeordnet ist. Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst einen Innenleiter 7, der im dargestellten Beispiel als Hohlleiter aus Aluminium oder Kupfer ausgebildet ist. Der Innenleiter 7 ist von einem Isolierkörper 8 konzentrisch umgeben. Der Isolierkörper 8 um fasst leitende Steuereinlagen 9a-c zur kapazitiven Feldsteue rung, die konzentrisch um den Innenleiter 7 angeordnet sind. Die Steuereinlagen 9a-c sind durch Isolierlagen lOa-b aus ei nem PET-Vliesstoff voneinander getrennt, die nach dem Aufwi ckeln auf den Innenleiter 7 in Harz getränkt worden sind. Die Steuereinlagen 9a-c sind in einem radialen Abstand A von 2 mm zueinander angeordnet.

Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Steckab schnitt 11 zum Einstecken der Hochspannungsdurchführung 2 in das Geräteanschlussteil 3. Der Steckabschnitt 11 umfasst ei nen sich konisch verjüngenden Teil des Isolierkörpers 8 sowie einen Anschlussleiterabschnitt, der in Form eines Leiterbol zens 12 mit dem Innenleiter 7 verschweißt ist. An den Leiter bolzen 12 schließt sich ein Kontaktsystem 13 an, das die elektrische Verbindung zwischen der Hochspannungsdurchführung 2 und dem Anschlussteil 6 herstellt.

Ein Zwischenraum 14 zwischen dem Steckabschnitt 11 der Hoch spannungsdurchführung 2 und dem Geräteanschlussteil 3 ist mit einem Silikonmaterial ausgefüllt, das den Zwischenraum 14 dielektrisch verfestigt.

Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Befesti gungsflansch 15 zum Befestigen der Hochspannungsdurchführung 2 am Geräteanschlussteil 3.

Zur Herstellung des elektrischen Gerätes 1 wird die Hochspan nungsdurchführung 2 in das Geräteanschlussteil 3 eingeführt, und zwar entlang einer Längsachse 16 der Hochspannungsdurch führung 2 und in der Richtung, die in der Figur durch einen Pfeil 17 angedeutet ist. Anschließend kann der Befestigungs flansch 15 mit dem Geräteanschlussteil 3 mit Hilfe von Befes tigungselementen 18a, b mechanisch verbunden werden. Es ist erkennbar, dass das Geräteanschlussteil 11 einen

Befestigungsabschnitt 19 aufweist, mit dem diese fest auf der Gehäusewandung 4 montiert ist. Hierzu dienen beispielsweise geeignete Schraubverbindungen. Um das Geräteanschlussteil 3 isoliermitteldicht an der Gehäusewandung 4 zu befestigen, sind figürlich nicht dargestellte Dichtmittel vorgesehen.

Das Geräteanschlussteil 3 weist ferner einen Aufnahmeab schnitt 20 auf, der aus einem elektrisch nichtleitenden Mate rial besteht. Dabei verjüngt sich der Aufnahmeabschnitt 20 zu einem geschlossenen Ende hin. An dem geschlossenen Ende wird die Wandung des Aufnahmeabschnitts 20 von dem

bolzenförmigen Anschluss- bzw. Kontaktteil 6 durchragt. An seinem in den Innenraum 5 oder Ölraum des Gehäuses hineinra genden Abschnitt ist das Kontaktteil 6 mit einer Wicklungsan schlussleitung 22 verbunden. Die Wicklungsanschlussleitung 22 ist ferner mit einem Stromsensor in Form eines Stromwandlers (figürlich nicht dargestellt) bestückt. Der Stromwandler ist somit fest im Gehäuse installiert und dient zur Erfassung ei nes über die Wicklungsanschlussleitung 22 zur oder von der jeweiligen Wicklung fließenden elektrischen Stroms.

Der Steckabschnitt 11 der Hochspannungsdurchführung 2 er streckt sich von dem Befestigungsflansch 15 in den Aufnahme abschnitt 20 des Geräteanschlussteils 2 hinein. Dabei ist der Steckabschnitt 11 formkomplementär zum Aufnahmeabschnitt 20, so dass es zu einem passgenauen Anliegen der beiden Komponen ten aneinander kommt und Luft oder sonstige Einschlüsse ver mieden werden können.

Die Hochspannungsdurchführung 2 umfasst ferner einen Span nungsteilerabgriff 23 mit einem elektrischen Kontaktmittel 24 zum Verbinden mit einem Anschluss einer grafisch nicht darge stellten Messvorrichtung zum Messen der elektrischen Spannung an der Hochspannungsdurchführung 2. Das Kontaktmittel umfasst eine Messanschlussleitung 24. Der Spannungsteilerabgriff 23 ist oberhalb des Befestigungsflansches 15 und damit auch au ßerhalb des Steckabschnitts 11 der Hochspannungsdurchführung 2 angeordnet. Die Messanschlussleitung 24 ist elektrisch mit der zweitäußeren Steuereinlage 9b verbunden. Die Messan schlussleitung 24 ist durch eine Aussparung in der äußersten Steuereinlage 9c nach außen hindurchgeführt. Ein äußeres Ge häuse 26 der Hochspannungsdurchführung 2 weist eine Meßan schlussaussparung 27 auf. Die Messanschlussleitung 24 ist durch die Messanschlussaussparung 27 geführt. Die Meßan schlussaussparung 27 ist mit dem darin angeordneten Kontakt mittel 24 mit einem Isolierstoff gefüllt.

Der Spannungsteilerabgriff 23 umfasst eine Hilfsdurchführung 25, mittels der die Messanschlussleitung 24 durch das Gehäuse 26 der Hochspannungsdurchführung 2 isoliert hindurchgeführt ist. Zudem ist eine Erdungsvorrichtung 28 bereitgestellt. Mittels der Erdungsvorrichtung 28 kann der Spannungteilerab griff 23 geerdet werden. Die Erdungsvorrichtung 28 umfasst eine Verschlusskappe mit einer Kontaktfeder, die zur Erdung des Spannungsteilerabgriffs 23 die Messanschlussleitung 24 kontaktiert. Im normalen Betriebszustand der Hochspannungs durchführung bleibt der Spannungsteilerabgriff zweckmäßiger weise mit der Messtechnik verbunden oder geerdet.

Figur 2 zeigt auf der linken Seite eine Hochspannungsdurch führung 30 und auf der rechten Seite deren Entsprechung in einem Ersatzschaltbild. Die Hochspannungsdurchführung 30 um fasst einen Innenleiter 31. Um den Innenleiter 31 herum ist ein Isolierkörper 32 angeordnet. Der Isolierkörper 32 ist aus einem isolierenden Material, wie beispielsweise Papier oder Vlies, das mit einem Harz imprägniert wurde. Der Isolierkör per 32 umfasst ferner feldsteuernde Steuereinlagen 33a-e aus elektrisch leitendem Material, wie beispielsweise Aluminium. Die innerste Steuereinlage 33a ist elektrisch mit dem Innen leiter 31 verbunden. Die zweitäußere Steuereinlage 33e ist mit einer Messanschlussleitung 34 eines Spannungsteilerab griffs 35 verbunden. Die Messanschlussleitung 34 ist durch die äußerste Steuereinlage 33e und einen Befestigungsflansch 36 isoliert hindurchgeführt. Die Hochspannungsdurchführung 30 umfasst zudem einen Steckab schnitt 37 mit einem Kontaktsystem 38 entsprechend wie die Hochspannungsdurchführung 2 der Figur 1.

In der Skizze der Figur 2 sind die folgenden Potenzialpunkte eingezeichnet: Al ist ein Potenzialpunkt am Hochspannungslei ter 1, A2 ist ein Potenzialpunkt an der äußersten Steuerein lage 33e, A3 ist ein Potenzialpunkt an der zweitäußersten Steuereinlage 33d und A4 ist ein Potenzialpunkt am Befesti gungsflansch 36.

Das Ersatzschaltbild auf der rechten Seite der Figur 2 illus triert die Berechnung der Spannung UB zwischen den Potenzial punkten Al und A2 aus einer abgegriffenen Spannung zwischen den Potenzialpunkten A3 und A2 sowie der Hauptkapazität CI und der Abgriffskapazität C2. Die Spannung wird gemäß der Gleichung UB = Um * (CI + C2) / CI ermittelt. Der Potenzial punkt A3 ist gegenüber Umgebungsfeldern isoliert. Somit ist die Spannungsmessung von äußeren Streukapazitäten weitgehend unbeeinflusst. Die Kapazitäten CI und C2 sind zudem relativ genau bekannt, so dass der Aufbau des Spannungsteilerabgriffs eine gute Messgenauigkeit erlaubt.