[发明专利]直流高压绝缘体和所属的制造方法

说明书

说明了用于使加载有直流电压的导体绝缘的直流高压绝缘体。该直流高压绝缘体具有绕着轴（A）伸展的由绝缘材料构成的基体（50）和沿周向在基体之内环绕的场控制电极。在改善场控制效果的目标的情况下，场控制电极至少局部地具有第一环绕区（10）和与第一环绕区沿轴（A）的方向间隔开地伸展的第二环绕区（20），使得在第一环绕区（10）与第二环绕区（20）之间构造有贯穿部（30）。

技术领域

本发明涉及用于使加载有直流电压的导体绝缘的直流高压绝缘体、直流高压绝缘体在加载有直流电压的导体上的应用、用于直流电压的气体绝缘高压系统以及用于制造用于使加载有直流电压的导体绝缘的直流高压绝缘体的方法。

背景技术

传统上，绝大部分借助于交变电流远距离传输大量电能。在这种情况下，用于一般供电的大多数的电网被构造用于传输三相交变电流，例如被构造用于在大约50Hz的频率上或者在大约60Hz的频率上传输。电压的相位标称地相对于相邻的相位推迟120°。在轨道电流-远程传输电网中也常见的是，传输单向交变电流、例如在16.7Hz的频率上传输单向交变电流。

对于特殊应用来说、例如对于电网的同步来说也常见的是，通过直流来交换大量电能。直流紧密耦合的距离常常只是几米。由于变流器技术通过使用功率电子装置和诸如此类的被改善，最近也通过直流远距离传输大量电能。这些高压直流传输线路应该跨接1000km或者更长的距离。在两种类型的应用情况下，即不仅在传输交变电流的情况下而且在传输直流的情况下，被用于传输或用于能量交换的线路或电缆必须相对于其周围环境必须电绝缘。然而，对在不同情况下使用的高压绝缘体提出了彼此并不类似的电工技术要求。在交变电流传输的情况下，由于电压的周期性而进行定期的过零点，使得电荷在绝缘体表面的聚集是不可能的。此外，在交变电流领域，无功效果相对于欧姆损耗占上风。

而针对在直流传输时的高压绝缘体的情况，电荷可以聚集在绝缘体表面上，这导致了在高压绝缘体的外围中的加强电场。在极端情况下，可能发生电场分布的反转、例如在使直流电压电缆绝缘时电场分布的反转。此外，由于在绝缘体本体之内的欧姆损耗，所形成的热量的分布以及电场的分布并不类似于如下情况，在所述情况下，将高压绝缘体用于使交变电压绝缘。

因此，并非简单可能的是，将现有的用于使引导交变电流的线路绝缘的绝缘设备也用于引导直流的线路。

从EP 2 293 400 A1公知一种高压绝缘体，所述高压绝缘体在其圆盘形的绝缘体本体之内具有浇铸配件以及能导电的场控制电极。在传统的高压绝缘体嵌入到气体绝缘的配电装置的状态下，浇铸配件能加载有高压并且借助于绝缘体本体相对于参考电位绝缘。由此，在绝缘体本体中形成电场，所述电场在其场强方面能由场控制电极来影响。在传统的高压绝缘体中，场控制电极被构造为由金属丝材料构成的螺旋线形本体。该高压绝缘体仅仅被设置用于交变电压应用。

发明内容

按照本发明的一些方面，应该提供一种可简单地制造的高压绝缘体，所述高压绝缘体能被用于直流和/或具有经改善的场控制效果。

按照本发明，说明了根据权利要求1所述的直流高压绝缘体、根据权利要求17所述的直流高压绝缘体的应用、根据权利要求18所述的气体绝缘高压系统以及根据权利要求21所述的用于制造直流高压绝缘体的方法。有利的扩展方案和实施方式在从属权利要求中说明。

按照本发明的一个方面，说明了用于使加载有直流电压的导体绝缘的直流高压绝缘体，所述直流高压绝缘体具有绕着轴伸展的由绝缘材料构成的基体，并且具有在基体之内沿周向环绕的场控制电极，其中场控制电极至少局部地具有第一环绕区和与第一环绕区沿轴的方向间隔开伸展的第二环绕区，使得在第一环绕区与第二环绕区之间构造有贯穿部。