具有流体绝缘的相导体的装置的制作方法

本发明涉及一种具有流体绝缘的相导体的装置，相导体设置在封闭外壳内部并被一种电绝缘流体环绕，其中，相导体至少部分区段分成多个导体轨(leiterbahnen)。

背景技术：

例如由公开文件fr2217840已知这种流体绝缘的相导体。在那里的流体绝缘的相导体规定设置在一个金属的封闭外壳内部，其中封闭外壳充填一种电绝缘气体。为了补偿相导体的长度变化，相导体的部分区段分成多个平行延伸的导体轨。为了在机械负荷小的同时获得良好的运动能力，这些导体轨螺旋形缠绕。根据在那里的相导体内相对运动，导致螺旋形相导体变形。

为了稳定相导体采用中心导杆，它使相导体轴向的伸缩式长度改变稳定化。除此之外，螺旋形相导体被罩盖围扣住。由此造成一个用于操纵装置的力臂，以补偿在相导体内的长度变化。然而已知的结构被评估为机械上复杂并因而昂贵。

技术实现要素：

因此本发明要解决的技术问题是提供一种流体绝缘的相导体，它在结构简单的同时能补偿形状改变。

按本发明上述技术问题在前言所述类型的流体绝缘的相导体中采取下述措施得以解决，亦即导体轨相互支持。

相导体用于导引电流，在这种情况下相导体应电绝缘，防止接地或短路。利用电绝缘流体进行相导体电绝缘的优点在于，通过流体的涡流能导致自动再生拢动。因而例如几乎能通过流体自动封闭贯穿的通道。电绝缘流体应优选地封闭在封闭外壳内部，以及流体绝缘的相导体至少部分设置在封闭外壳内部。由此存在可能性，相导体被电绝缘流体环绕，必要时流过。因此除了电绝缘流体的电绝缘作用外，它还能用于冷却流体绝缘的相导体。电绝缘流体可以在相导体与封闭外壳之间构成一个电绝缘距离。由此例如有可能将封闭外壳配备为有一种与相导体电位不同的电位。优选地，封闭外壳应设计为气密封闭，所以电绝缘流体不能从封闭外壳泄出或不会被其他介质污染。通过利用流态绝缘介质，能够在相导体上至少部分区段取消固体绝缘。可以规定，在一个封闭外壳内部只分别设置一些应导引同样电位的相导体。这个(这些)相导体被单独的流体容积环绕。规定用于导引不同电位、被彼此分离的流体容积环绕的另一些相导体设置在单独的封闭外壳内。这种设计称为单相封壳(gekapselte)的装置。

还可以规定，在多个相导体的一个封闭外壳内部被同一个流体容积环绕并彼此电绝缘。在这种情况下称之为多相封壳的装置。这些相导体可以导引互不相同的电位。为了传输3相电压系统，这些规定用于导引三种不同电位的相导体，通过同一个流体容积彼此电绝缘地设置在一个公共的封闭外壳内部。

封闭外壳理解为是围绕着一种流体的屏障。

将相导体分成多个平行延伸的导体轨的优点之一在于，能将热量从各个导体轨更好地向外散出。另一个优点是导致将一个要通过相导体导引的电流有利地分成多个分流。因此每一个导体轨可以承担要通过该相导体导引的总电流的一部分。例如由热引起或频率引起的电流集肤效应，可以在各分导体的每一个中出现，从而与一体式相导体相比可以实现更有效地利用导体材料。因此具有多个导体轨的相导体，其载流能力高于横截面相同的一体式设计的相导体。

通过各导体轨的相互支持，可以构成相导体的一种抗弯刚性的结合，从而尽管分成多个导体轨，仍能实现导体轨的相互支持。有利地，这些导体轨互相摩擦连接式支持。因此在导体轨之间可例如产生摩擦力。例如尤其在相导体弯曲时导体轨可处于互相摩擦配合式连接状态，从而会在导体轨之间出现相对运动，不过这些相对运动必须克服在导体轨接触面之间的摩擦力。除了相导体的导体轨在外力作用下变形外，还会产生通过热效应引起的变形。在这里，尽管相导体抗弯刚性的设计，导体轨仍有可能发生有限的变形或导体轨彼此相对运动。与此同时保持其相互支持的功能，由此在相对运动时能克服摩擦力。基于要克服的摩擦力，得到一种角向刚性的、构成所述相导体的结合体。导体轨的相邻的支持面可以设计为形状互补。优选地，相邻支持面可以基本上叠合造型。因此导体轨可以沿支持面实现面接触。必要时，支持面可以在另一个组件作为夹层的情况下互相间接支靠。此外相导体的分割提供了可能性，使电绝缘流体也能进入相导体之间的缝隙中。由此能达到改善从相导体内部的散热。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即这些导体轨在一个自身闭合的圆周内相互支持。

通过平行延伸的电导体轨，在相导体内部造成一个电流传导路径，圆周基本上横向于它定向。电流传导路径相应于主延伸轴线，相导体沿此主延伸轴线延伸。主延伸轴线可以按直线、曲线等延伸。所述圆周在这里优选地设计为自身闭合，所以导体轨沿圆周的方向相继闭合接续。用于导体轨彼此稳定的稳定力可以沿径向作用在导体轨上，其中导体轨间接或直接，例如通过支持面，彼此接合并因而相互支持。通过导体轨的(横截面)造型可以将径向力例如转向为横向力，从而增强导体轨彼此的压紧力并因而增强导体轨的支持。为了支持导体轨的接合，可以在导体轨上施加从外部沿径向作用的力。这尤其可以至少在部分区段提高在导体轨之间(尤其沿支持面)的摩擦力。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即至少导体轨之一设计为多股线。

导体轨的多股线设计可以赋予导体轨本身更高的弹性或柔性。优选地，这些导体轨应同样造型，从而例如所有的导体轨均设计为多股线。由此在一个导体轨内部规定用于导电的横截面分为多个单条导线的横截面，其中各条导线互相接触并相互导电地触点接通。通过所述多股线式设计，相导体能易于变形，以及对于例如通过加热作用引起的长度变化能以更好的方式作出反应。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即导体轨分别构成相导体的一个扇形块。

有利地，相导体应有多个导体轨，它们分别构成相导体的一个扇形块。在这里导体轨的横截面可近似相同造型。例如导体轨有基本上梯形或三角形横截面，在这种情况下导体轨可以有一种基本上棱柱形的结构。导体轨可以沿导体轨扇形块的外表面相互支持。外表面的至少部分区段可用作支持面。

还可以有利地规定，导体轨构成相导体的基本上圆形的外包络轮廓。

若圆形外包络轮廓构成导体轨的边界，则提供一种介电有利的外形，从而可以在导体轨上出现均匀分布的电场。在外包络轮廓内可以规定形状差异。可例如通过导体轨之间的缝隙引起不规则的变形。优选地相导体应有圆形外包络轮廓，此时相导体例如具有圆形或圆环形横截面。优选地导体轨可以具有圆扇形或圆环扇形形式的横截面，此时这些导体轨优选地可以具有同样的横截面。

尤其在相导体使用圆环形横截面时，可以规定导体轨优选地相互支持，其中在相导体内部可设计一个通道，它可以被电绝缘流体流过。这种结构的优点还在于，即使在相导体发生大的长度变化时也能保持相导体的环形结构，因为在此通道内可以进行补偿运动。可以利用圆环凹槽(通道)作为补偿容积，以接纳导体区段之间的相对运动。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即导体轨通过支持面相互支持，通过电绝缘物质防止支持面互相直接接触。

通过尤其相邻设置的、借助它们使导体轨互相稳定的支持面彼此电绝缘，在导体轨之间造成一个绝缘区段，从而防止在平行延伸的电导体轨之间电流份额不希望的泄漏。此外在这种防止导体轨之间导电横向连接的情况下，导体轨可以彼此相对运动。电绝缘物质将支持面彼此隔离。通过支持物质可以传力。导体轨可以(例如在绝缘区段作为夹层的情况下)借助支持面支持和稳定。作为电绝缘物质可以利用离散的构件，如电绝缘模制件，电绝缘包封如扎带等。此外还可以使用电绝缘涂层，例如涂漆层、氧化物层等。电绝缘物质可优选地设置在支持面之间的缝隙内。除此之外电绝缘物质(绝缘区段)还可以支持导体轨之间的轴向移动，从而能在相导体或相导体的导体轨内部彼此轻便地相对运动。通过恰当选择电绝缘物质的材料，可以进行导体轨之间摩擦力的调整。

可以有利地规定，导体轨互相绞合。

导体轨的互相绞合导致提高相导体的稳定性，与此同时还保证导体轨彼此支持。在这里通过绞合提高导体轨的纵向稳定性。可以更好地在相导体内接受导体轨之间的轴向运动。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即构成一个导体轨的导线在此导体轨内部绞合。

通过绞合一个导体轨的这些导线，可以构成多重绞合的相导体，它有更强的对抗机械负荷的阻抗能力，此时能以更好的方式在降低导体轨各导线负荷的情况下接受要补偿的长度变化。

此外还可以有利地规定，导线和导体轨同向绞合。

同向绞合导线和导体轨实现了，在导体轨内部或在导体轨之间通过同向绞合避免三角形空间或减少其扩张。由此可进一步提高相导体的抗弯刚度。除此之外，减小为传输电流所需要的结构空间。

此外还可以有利地规定，相导体支承在封闭外壳上。

封闭外壳包围电绝缘流体并优选地将其气密封闭。相导体可以相对于封闭外壳支承。为此可以使用一种绝缘装置，它在相导体与封闭外壳之间建立一个机械桥，机械桥在这里起电绝缘的作用。机械桥横贯电绝缘流体。还可以规定，封闭外壳至少部分区段起电绝缘的作用，由此可以将相导体直接支承/镶嵌在封闭外壳上。封闭外壳的电绝缘区段可以是封闭外壳的流体密封屏障的组成部分。支承件(绝缘装置)可例如横贯绝缘流体。作为封闭外壳的电绝缘区段可例如使用盘式绝缘子，它可以被相导体穿过。支承件(绝缘装置)可例如支靠在封闭外壳的内壁上/内，并相对于此内壁定位相导体。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即相导体逐点支承在封闭外壳上。

相导体逐点支承在封闭外壳上提供了可能性，允许沿相导体的长度分布相导体的相对运动。例如在导体轨之间的相对运动可以分布在延长的路径上，从而降低相导体局部的机械负荷或将其分配在多个地点。它例如会导致相导体基于热影响的纵向弯曲。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即配件夹紧相导体。

配件能附加地稳定相导体，为此配件例如将外力作用在相导体上，从而使导体轨相互支持。配件可例如沿圆周围卡住相导体并将导体轨彼此压紧，从而使它们相互支持。有利地，相导体夹紧在配件内，所以在配件与相导体之间造成一种角向刚性的连接。借助配件还例如可以从事将相导体支承在封闭外壳上。配件可例如设计为导电的或电绝缘的，在这里它们可以与电绝缘子连接，或本身可以起电绝缘子的作用。配件可设计为成型件。然而也可以规定使用能柔性变形的配件。例如可以利用扎带，以便能在相导体上施加外力。

可以采用另一项有利的扩展设计，亦即电绝缘流体处于正压状态。

通过流体的压缩，在正常的情况下对其电绝缘能力有积极的影响。尤其在气态流体时，可以通过提高压力增大它们的绝缘强度。由此可以缩短要通过流体能提供使用的绝缘距离。作为流体尤其适用气态六氟化硫、氮、二氧化碳等以及包含这些气体的混合物。

此外还可有利地规定，封闭外壳是一种压力容器。

通过将封闭外壳设计为压力容器，一方面提供可能性，防止流体挥发或污染。另一方面，封闭外壳能经受住在封闭外壳内部与封闭外壳外部之间存在压差产生的力。因而不需要附加的压力容器。封闭外壳一方面能承受压力，以及另一方面用于在封闭外壳内部定位相导体，以及防止污染或挥发电绝缘流体。

附图说明

附图示意表示本发明的实施例并在下面详细说明。其中：

图1表示通过按第一种设计方案的流体绝缘的相导体剖开示出的截面图；

图2表示通过按第二种设计方案的流体绝缘的相导体剖开示出的截面图；以及

图3表示由图1和2已知的流体绝缘的相导体的透视图。

具体实施方式

图1表示按第一种设计方案的流体绝缘的相导体1。按照图1的相导体1具有一种沿直线延伸的结构，在这里，按图1的相导体1有基本上圆环形的横截面(还可参见图3)。按图1的相导体1设置在封闭外壳2内部。封闭外壳2基本上设计为空心圆柱形并有旋转轴线3。相导体1在其中基本上同轴于旋转轴线3定向。封闭外壳2在端侧有第一盘式绝缘子4以及第二盘式绝缘子5。盘式绝缘子4、5是封闭外壳2的流体密封屏障的组成部分。这两个盘式绝缘子4、5分别在中心被配件6穿过。配件6流体密封地置入各自的盘式绝缘子4、5内，所以这两个盘式绝缘子4、5与在那里分别嵌入的配件6一起，在封闭外壳2上构成一种紧密的屏障。在封闭外壳2内部充填一种电绝缘的、有正压的流体。封闭外壳2例如部分区段设计为导电的并可以施加地电位。

在配件6的相互面对侧分别设置插座状凹槽，相导体1在彼此背对的端侧的端部插入凹槽内。相导体1的处于配件6的插座状凹槽内的端部，与各自的配件6导电地触点接通。为此例如可以规定将各配件6与相导体1各自的端部压紧、熔焊、钎焊、旋紧、夹紧等。

为了使各导体轨16、17、18、19、20、21相互稳定(还可参见图3)，设置第一配件7。第一配件7有沿周向尤其闭合地约束住相导体1的环的形状。所述形式上为第一配件7的环防止相导体1的各导体轨彼此分散，并将它们相互夹紧。导体轨16、17、18、19、20、21的支持面互相支持。第一配件7例如可以设计为导电的或也可以设计为电绝缘的。

此外还设置第二配件8，它可以设计为导电和/或起介电绝缘作用。第二配件8也围绕并约束住相导体1，在这里第二配件8与支承绝缘子9连接。支承绝缘子9意味着是一个在相导体1与封闭外壳2之间的机械连接装置。支承绝缘子9支承在封闭外壳1的内壁侧上，并构成相导体1的逐点支承。支承绝缘子9横贯电绝缘流体。

第三配件10按图1同样夹紧相导体1。在这里第三配件10由电绝缘材料构成，以及第三配件10与支承绝缘子11连接。支承绝缘子11可以是第三配件10整体的组成部分。然而也可以规定，支承绝缘子11成形为单独的构件。第一、第二和第三配件8、9、10分别稳定相导体1。布置在端侧的配件同样适用于稳定相导体1。除此之外，第二配件8、第三配件10以及这两个插入第一与第二盘式绝缘子4、5中的配件6，用于相导体1的逐点支承。配件7、9、10夹紧相导体1的导体轨16、17、18、19、20、21。

在图2中表示相导体1a的不同铺设形状。此相导体1a具有弯曲的延伸形状，所以它在设置在封闭外壳2a上的、基本上互相垂直的法兰盘13a、13b之间延伸。其中一个法兰盘13a类似于按图1的设计用盘式绝缘子14封闭。如由图1已知的那样，配件6插入盘式绝缘子14内。在此配件6中设置插座状凹槽，弯曲延伸的相导体1a将其在端侧的端部插入其中。弯曲的相导体1a将其在端侧的另一端通入配件6中，不过此配件6并非通过盘形绝缘子，而是通过柱状支承绝缘子15固定。柱状支承绝缘子15支承在封闭外壳2a的内壁侧上。按图2的配件6的这两个插座状凹槽基本上互成直角定向，所以相导体1a沿基本上成90°弯曲的径迹延伸。

通过在柱状支承绝缘子14上使用配件6，存在这样的可能性，在按图2的封闭外壳2a上可通过法兰盘连接另一个外壳，它可以从事流体密封地封闭按照图2的封闭外壳2。

为了能稳定按照图2的相导体1a，在那里设置第一配件7，它按图2从事相导体1a的导体轨16、17、18、19、20、21的稳定化。除此之外，还可以使用如由图1已知的其他配件。

在图1和图2中作为示例分别表示相导体1、1a的单相封壳的装置。本发明也可以利用于多相封壳的装置。也就是说，在一个公共的外壳内部多个相导体可以被同一个流体绝缘容积环绕。

图3表示被切断的如由图1和图2已知的相导体1、1a的透视图。此外在按图3的透视图中作为示例表示如由图1已知的第一配件7、第二配件8和第三配件10的位置。作为示例表示封闭外壳2、2a的部分区段。在相导体1、1a的端侧视图中可以看到它们的圆环形横截面，在这里相导体1、1a的横截面分成多个区域。这些区域分别描绘一个导体轨16、17、18、19、20、21的一个端侧面。这些导体轨16、17、18、19、20、21在圆周内通过支持面相互支持。每个导体轨16、17、18、19、20、21由多股线构成，其中每个导体轨16、17、18、19、20、21有绞合的导线。此外，这些导体轨16、17、18、19、20、21自身绞合，各导体轨16、17、18、19、20、21的导线的绞合方向与导体轨16、17、18、19、20、21的绞合方向一致。

所述支持面是各自棱柱状导体轨16、17、18、19、20、21的外表面。基于导体轨16、17、18、19、20、21的绞合，导体轨16、17、18、19、20、21的棱柱纵轴线(圆柱体轴线)遵循一种螺旋形径迹。相邻导体轨16、17、18、19、20、21的支持面互相面对，以及在以电绝缘物质22作为夹层的情况下间接支靠。电绝缘物质22例如是防止支持面直接接触的电绝缘薄膜。沿径向定位在外面的导体轨16、17、18、19、20、21的外表面，构成相导体1、1a的外包络轮廓的边界。除了在导体轨16、17、18、19、20、21接缝区内间断以及在导线或各自导体轨16、17、18、19、20、21之间的缺口外，相导体1、1a有圆形的外包络轮廓。在相导体内中心设置一个通道，它被电绝缘流体流过。作为替代方式，在那里也可以形状互补、配合地设置另一个导体轨。还可以规定，此通道充填一种电绝缘物质，这种电绝缘物质可以在导体轨16、17、18、19、20、21之间的缝隙内成肋片状扩展并沿轴向螺旋形延续。在各导体轨16、17、18、19、20、21通过它们相互支持、尤其相邻的支持面之间，分别设置电绝缘物质22。作为电绝缘物质可例如利用固体绝缘子或其他适用的电绝缘介质，它能传输各导体轨16、17、18、19、20、21之间的力并与此同时保持其电绝缘特性。