电绝缘系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开内容大体上涉及感应装置。具体而言，其涉及用于高电压感应装置的电绝缘系统。
【背景技术】
[0002]在油绝缘感应装置如电力变压器中，矿物油通常用作经历不同电势的内部部件之间的绝缘流体。感应装置的内部部件一般包括磁芯、绕组和电绝缘系统，电绝缘系统提供具有不同电势的部件之间的绝缘。具体而言，在感应装置的主导管中，应当在油中保持一定距离来避免测试和保养期间的介电击穿。
[0003]用于芯型设计的主导管中的绕组之间的绝缘的一个典型解决方案隐含了使用例如由压板制成的圆柱形隔层来沿径向方向分开油空间。该分开极大地改善了主导管的总体宽度的介电强度，且其实际上允许显著地减小其宽度。压板隔层一般为圆柱形，且它们在感应装置的制造期间同心地置于主导管中的内绕组与外绕组之间。为了支承隔层，例如由压板制成的一组纵向条围绕内绕组或随后的内隔层均匀地放置。
[0004]绕组中的匝或盘可布置成使得它们沿轴向方向由压板间隔件分开。这些间隔件提供用于电绝缘和冷却油流的空间。当它们围绕绕组的圆周均匀地放置时，它们通过联接到对应的纵向条上来设置在其位置上。
[0005]已经确定，由绕组导线、绕组间隔件和纵向条界定的油区域在感应装置的测试和操作期间的电压状态下受较重的应力。具体而言，在闪电脉冲应力期间，在这些区域中，所谓的油楔可提供开始电飞弧的点。为了形成电飞弧，必须形成用于传播的通路，且其必须连接到不同电势的表面上。闪流(streamer)可从油楔传播穿过最接近绕组的导管中接近楔的油空间。闪流还可沿纵向条的表面传播，直到其达到圆柱形隔层，且从该点沿隔层自身继续。
[0006]具有减小飞弧风险的绝缘系统的感应装置的一个实例在GB191513586中公开。本文公开的电力变压器具有由条板状单元构成的绕组，条板状单元分别由绝缘螺旋卷绕扁平线制成。这些单元由间隔件分开，间隔件在其端部处与纵向间隔件条互锁。
[0007]然而，现有的电绝缘系统并未提供适当保护，以防从间隔件朝圆柱形隔层传播的闪流。
【发明内容】
[0008]鉴于上文，本公开内容的目的在于提供一种电绝缘系统，其减小了在间隔件处开始的闪流到达圆柱形隔层的风险。
[0009]因此，根据本公开内容的第一方面，提供给了一种用于高电压感应装置的电绝缘系统，其中电绝缘系统包括:限定轴向方向的圆柱形绝缘隔层；沿轴向方向具有主延伸的纵向条，纵向条布置成沿轴向方向支承圆柱形绝缘隔层且沿径向方向提供间隔，且纵向条具有面向圆柱形绝缘隔层的第一侧和与第一侧相反的具有凹槽的第二侧；以及沿径向方向具有主延伸的间隔件，间隔件布置成沿轴向方向提供间隔，间隔件具有凹槽配合端部，其中纵向条适于将间隔件的凹槽配合端部接纳在凹槽中，且其中凹槽具有口，其中间隔件具有小于口的宽度的最大宽度尺寸。
[0010]因此，从间隔件传播的任何闪流可捕集在凹槽中。具体而言，沿间隔件的侧向侧的任何位置开始的闪流也将传播到凹槽中。一旦闪流进入且到达凹槽的底部，则其不会改变方向，因为闪流将不会逆着径向电场行进，其也优选不会沿等电势的切向方向移动。在间隔件处开始的闪流将到达圆柱形绝缘隔层且因此到达低电势表面的风险因此极大降低。结果，使用电绝缘系统的高电压感应装置的主导管的尺寸可很紧凑，因为可提供较高电应力而没有电击穿。因此，可提供更紧凑的高电压感应装置。
[0011]根据一个实施例，纵向条的第二侧具有限定第一平面的端面，且其中在朝间隔件的中心部分的方向上紧跟凹槽配合端部的间隔件的端面限定与第一平面相交的平面。
[0012]根据一个实施例，凹槽的沿轴向方向的延伸大于间隔件的厚度。因此，沿间隔件的任何表面开始的间隔件可引导到纵向条的凹槽中。
[0013]根据一个实施例，纵向条的第二侧在凹槽的各侧处具有布置成抵靠绕组的端部。间隔件的凹槽配合端部因此由凹槽侧向地包围，使得在间隔件处开始的任何闪流都可引导到凹槽中，而没有泄漏的风险。
[0014]根据一个实施例，间隔件具有包括中心部分和凹槽配合端部的本体，且其中凹槽配合端部具有沿从中心部分到凹槽配合端部的方向成锥形的锥形部分，使得锥形部分的宽度离中心部分越远就越窄。
[0015]根据一个实施例，凹槽具有与凹槽配合端部的锥形部分相齐的锥形部分，其中凹槽的锥形部分沿从纵向条的第二侧朝纵向侧的第一侧的方向成锥形。
[0016]根据一个实施例，凹槽的锥形部分和凹槽配合端部的锥形部分以不同角成锥形，使得空间形成在凹槽配合端部的各个侧向侧与凹槽的锥形部分之间。因此，使得闪流更难在纵向条的第二侧的端面处从间隔件的侧向侧"跳到"纵向条的外侧。
[0017]根据一个实施例，纵向条由塑料材料制成。例如，纵向条因此可借助于挤制来制成，使得制造单件纵向条更简单。通过提供单件纵向条，引起开放的闪流通路的胶接接头可避免。
[0018]根据一个实施例，纵向条由单件材料制成。
[0019]根据一个实施例，纵向条具有第一侧向侧和第二侧向侧，第一侧向侧和第二侧向侧中的各个均在第一侧与第二侧之间延伸，其中各个侧向侧均设有肋。闪流的传播距离可借助于肋而延伸，使得闪流更难以沿纵向条到达圆柱形绝缘隔层。
[0020]根据一个实施例，至少一些肋相对于侧向侧垂直。
[0021]根据一个实施例，至少一些肋与纵向条的侧向侧成锐角，至少一些肋中的各个与侧向侧之间的锐角沿从第二侧朝第一侧的方向形成。
[0022]本文提供的电绝缘系统可有利地用于高电压感应装置，如，电力变压器或反应器。因此，根据本公开内容的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的电绝缘系统的高电压感应装置。
[0023]大体上，权利要求中使用的所有用语都根据其在技术领域的普通意义理解，除非在本文中另外明确限定。所有提到的"一个/ 一种/该元件、设备、构件、器件等"都开放地理解为表示元件、设备、构件、器件等的至少一个的情形，除非明确地另外指出。
【附图说明】
[0024]现在将通过举例参照附图来描述发明构想的特定实施例，在附图中:
图la为高电压感应装置的电绝缘系统、绕组和磁芯的示意性顶视图；
图lb为图la的电绝缘系统的示意性侧视图，其中剖开了绕组的一部分以露出圆柱形绝缘隔层和纵向条；
图2示出了图lb的电绝缘系统的一个实例的沿截面A-A的横截面的一部分；
图3a示出了图lb中的电绝缘系统的另一个实例的沿截面A-A的横截面的一部分；
图3b示出了图lb的电绝缘系统的一个实例的沿截面A-A的横截面的一部分；以及图4绘出了电绝缘系统的另一个实例的类似于图2的实例的视图。
【具体实施方式】
[0025]现在将在下文中更完整地参照附图来描述发明构想，附图中示出了例示性实施例。然而，发明构想可体现为许多不同的形式，且不应当看作是限于本文所述的实施例；相反，以下实施例通过举例方式提供，以便本公开内容将为彻底且完整的，且将发明构想的范围完全传达给本领域的技术人员。相似的数字在描述各处表示相似元件。
[0026]图la绘出了围绕高电压感应装置的磁芯3布置的电绝缘系统1。电绝缘系统1包括圆柱形绝缘隔层5，其如图la中所示将相对于磁芯3布置在径向外侧。换言之，如图lb中所示，圆柱形绝缘隔层5沿径向方向r布置在磁芯3外部，且圆柱形绝缘隔层5沿由圆柱形绝缘隔层5的纵向延伸方向限定的轴向方向Z包围磁芯3。电绝缘系统3还包括围绕圆柱形绝缘隔层5的圆周布置来用于支承圆柱形绝缘隔层5的多个纵向条7 (也称为棍)，以及沿径向方向r从相应的纵向条延伸的多个间隔件9。如图2a中所示，间隔件9布置成沿轴向方向Z在绕组w的绕组层之间提供间隔。如下文更详细描述那样，各个间隔件9具有凹槽配合端部，其布置成由纵向条7的对应凹槽接纳。
[0027]将注意的是，根据本公开内容的圆柱形绝缘隔层可布置在绕组w的任一侧处，即，如图la中所示的绕组的径向内侧，或绕组的径向外侧。此外，间隔件的任一纵向端可具有布置成接纳在纵向条的凹槽中的凹槽配合端部。
[0028]图lb绘出了图la中的电绝缘系统1的示意性侧视图，其中绕组w和间隔件9的部分被剖开，以便露出圆柱形绝缘隔层5和纵向条7。纵向条7具有沿轴向方向Z的主延伸，即，当安装到圆柱形绝缘隔层5上时，各个纵向条7的最大尺寸在轴向方向Z上。各个纵向条7均具有对应于或基本上对应于圆柱形绝缘隔层5的纵向延伸或高度的主延伸。此外，根据电绝缘系统1的一个变型，各个纵向条7均具有凹槽7-1，其沿纵向条7沿其整个主延伸而延伸，或至少沿主延伸的大部分而延伸。因此，在纵向条7安装到圆柱形绝缘隔层5上时，各个凹槽7-1均具有沿纵向方向Z的主延伸。作为备选，各个纵向条可包括沿其轴向方向的多个凹槽或切口，各个凹槽或切口均沿轴向方向与相应间隔件相关联。
[0029]参看图2-4，现在将更详细描述电绝缘系统1的若干变型。图2示出了电绝缘系统1的实例的沿图lb中的截面A-A的横截面的一部分。电绝缘系统1包括圆柱形绝缘隔层5、纵向条7和间隔件9，间隔件9具有沿纵向方向r的主延伸，且包括具有中心部分9-1和凹槽配合端部9-2的本体。纵向条7具有布置成面向圆柱形绝缘隔层5的第一侧7-2，以及与第一侧7-2相反的具有凹槽7-1的第二侧7-3。凹槽7-1布置成接纳间隔件9的凹槽配合端部9-2。间隔件9的凹槽配合端部9-2适于接纳在凹槽7-1中，且与其接合或互锁。纵向条7和间隔件9因此沿径向方向r对准。
[0030]根据图2中的实例，间隔件9的凹槽配合端部9-2具有沿从中心部分9-1到凹槽配合端部9-2的方向成锥形的锥形部分。因此，锥形部分的宽度离中心部分9-1越远就越窄。还可构想出其它几何形状；例如，凹槽配合端部可为矩形，或在相反方向上从端面朝中心部分成锥形。
[0031]凹槽7-1具有口 7-4和底部7-5，底部7-5呈现凹槽7-1的底面。根据图2中的实例，当间隔件9的锥形部分布置在凹槽7-1中时，凹槽7-1沿从第二侧7-3朝第一侧7-2的方向(即，沿从口 7-4朝底部7-5的方向)与间隔件9的锥形部分以相齐的方式成锥形。因此，口 7-4具有大于底部7-5的宽度的宽度7-6。在口 7-4的两个侧向侧处，纵向条7具有相应的端部7-7，其具有布置成在间隔件9的相应侧处抵接绕组w的相应的端面。因此，随着间隔件9从绕组w沿径向延伸，纵向条7借助于凹槽7-1和端部7-7沿侧向包围间隔件9。
[0032]根据图2中的实例，凹槽7-1的锥形部分和凹槽配合端部9-2的锥形部分以不同角成锥形，使得空间11形成在凹槽配合端部9-2的各个侧向侧与凹槽7-1的锥形部分之间。然而，