[发明专利]用于大电流绝缘套管的电流导体

说明书

技术领域

本发明涉及一种如专利权利要求的前序部分所述的电流导体(Stromleiter)。本发明还涉及一个具有这种电流导体的大电流绝缘套管(Hochstromdurchführung)和一种用于制造这种大电流绝缘套管的方法。

背景技术

大电流绝缘套管在电厂变压器中使用，并且在发电机与变压器初级绕组之间的电流路径中位于一般封罩构成的发电机分路中，它们在相对较低的额定电压(低至52kV)时承受达40kA的额定电流。由于低的介电负荷和高的热负荷，大电流绝缘套管具有相对较短的、大直径的电流导体。因此在绝缘套管的电流导体中，由于电流损失产生的热量快速地导引到其两个分别构成为电流接口(Stromanschluss)的端部上。两个电流接口中的第一个位于变压器的油中，并且与变压器的初级绕组连接。如同由变压器制造者规定地那样，该电流接口具有两个相互平行取向的接触面。第二电流接口通常位于发电机分路的以空气充满的外罩中，并且与分路的传导电流的导体连接。

大电流绝缘套管的额定电流承载性完全由在电流接口上产生的相对较高的温度和在绝缘套管中使用的绝缘材料的许用温度来确定。

上述形式的电流导体在GOH型的变压器绝缘套管中使用，并且在由ABB Power Technologies AB Components 77180Ludvika/Schweden出版的技术说明1 ZSE 2750-107 de，Rev 1，2000-04-15中进行描述。这种电流导体含有刚性的铝销，在其插入到变压器油中的第一端部中铣出电流接口以及冷却部件，此电流接口具有两个相互平行取向的接触面。铝销的在空气中导引的第二端部配有四个钻孔的扁平接头，它们与铝销焊接在一起。

在由Micafil AG Zürich/Schweiz出版的公司文献D 4317中描述了一个用在变压器中的大电流绝缘套管的电流导体，型号RTXF。这个电流导体管状地构成，并且含有设置在管的两个端部上的、板状的电流接口，它们固定在两个端面板上，此端面板将管的两个端部封闭。

按照现有技术的电流导体含有多个通过焊接或钎焊相互连接的导电部件。因此接头位于在两个电流接口之间延伸的电流路径中，它们增加了电流路径中的电阻，并因此会加大电损失。

发明内容

本发明的目的是，如同在专利权利要求中给出的那样，给出一种上述形式的电流导体和一种具有这种电流导体的大电流绝缘套管，它们以紧凑的结构形式显示出微小的电损失。

在按照本发明的电流导体中，所述第一电流接口空心地构成，并且具有垂直于轴线的椭圆轮廓，它具有两个形成两个接触面的纵向侧，在第一电流接口与导体块(Leiterstück)的第一端部之间设置空心的电流导体段，它使第一电流接口与导体块连接，并且形成从第一电流接口的两个接触面到导体块的圆柱形外壳面上的平滑过渡，并且第二电流接口无接头(Fügestelle)地与导体块的第二端部连接。

按照本发明的电流导体只包括唯一的导电的部件，并因此可以直接由适合的金属或适合的合金(例如以铝为基础)制成，无需费事的连接技术。与按照现有技术的电流导体相比，由于没有接头，在电流导体运行时在两个电流接口之间延伸的电流路径具有更小的电损失。因为两个电流接口分别无拼接地集成到电流路径中，因此如果所述电流绝缘套管不对称地或不完全地与连接导体连接的时候，也可以在电流导体中实现电流的均匀分布。此外，由于第一电流接口的椭圆轮廓，还由于从两个相互平行取向的接触面到空心导体块的圆柱形外壳面的平滑过渡，一方面附加地减少了电流路径中电损失，另一方面由此避免电流导体过度的局部高受热。第一电流接口的椭圆轮廓含有两个圆弧体，它们使两个接触面相互连接。这些圆弧体负责，使第一电流接口具有高的机械强度并且还显示出相对较大的表面，它迅速地向外排出由于电损失在电流导体中产生的热量。

为了在运行中提高在电流导体中流动的额定电流，有利的是，在空心电流导体段的内部设置第一冷却系统。通过轴向取向的冷却部件，在制造技术方面有利地把这个冷却系统集成到电流导体中，所述冷却部件设置在空心电流导体段的径向延伸的壁段上。同时，最好由针或筋构成的冷却部件通过空心电流导体段的包围壁保护，免受机械损伤。

如果在径向向外限制空心电流导体段的壁体中成形开孔，则可以更好地更换受热的冷却剂(尤其是变压器油)，它位于空心电流导体段中并且从第一冷却系统和电流接口中排出热量。