[发明专利]用于电绝缘的导体的耐火的穿壁装置和用于制造耐火的穿壁装置的方法

说明书

背景技术

借助本发明应当解决在单相封装的高电流连接装置即所谓的发电机引线的领域中在针对发电厂中的防火保护技术方面的要求的解决方案中常见的技术问题。发电机引线是在发电机和发电厂中的相关的机器变压器和辅助变压器之间的电连接装置。该电连接装置的结构上的构造是单相绝缘的，即三个导电体/管母线(三相交流系统)中的每个都处于所谓的引线套筒的自身的封装装置中(共轴的构造)。导电体管和引线套筒由纯铝Al 99.5制造。安装好的发电机引线从发电机穿过所谓的机房朝着变压器的在露天区域中伸展。在此，发电机引线不仅经过/穿过机房的外壁而且经过/穿过在辅助变压器和机器或单元厂用变压器之间的所谓的防火壁。

变压器之间的防火壁以及机房壁必须对应于防火要求F30、F60(30分钟或60分钟耐火性-阻燃/高度阻燃)并且有时也对应于更高的要求。在结构方面，这通常对于壁的实施方案不造成任何问题。然而，对于发电机引线而言所需的高度为800mm直至1440mm并且宽度大于4000mm的开口导致不能够遵守所需要的防火保护要求。对此原因如下：在开口中装入的或在开口中入墙的由铝构成的发电机引线在火灾的情况中温度≥500℃时熔化并且在此在壁中产生开口(对应于三-离相封闭的发电机引线套筒管(3-einphasigen-Generatorableitungs-Hüllrohre)的直径)，由此火灾能够从壁一侧转至另一侧。

用于保护围绕外套筒的区域的已经已知的结构提出：开口在防火壁的两侧借助双侧的铝板包覆部封闭，其中将附加的矿棉填充到板之间。也使用大约20mm厚的所谓的防火板材(以夹层的结构方式多次组合)代替矿棉。然而即使通过该结构也不能够完全地封闭开口进而无法遵守防火保护规定。

发明内容

本发明的目的是：对于发电机引线而言，提出一种耐火的穿壁装置和一种用于制造耐火的穿壁装置的方法，其满足发电厂设施的防火保护规定。

本发明的针对耐火的穿壁装置的目的通过一种用于电绝缘的导体的耐火的穿壁装置实现，所述穿壁装置包括壁、引导穿过所述壁的穿墙管、伸展穿过所述穿墙管的外套筒和被引导穿过所述外套筒的管导体，所述被引导穿过所述外套筒的管导体与所述外套筒电绝缘地间隔开，其中膨胀性材料在所述穿墙管的管部段中施加在所述外套筒和所述管导体上，所述膨胀性材料在热作用下膨胀并且封闭所述穿壁装置，其特征在于，所述管导体在所述穿壁装置的管部段中具有至少两个垂直于管轴线设置的板，所述板彼此间以一定间距设置，并且所述板在分别彼此朝向的侧上用所述膨胀性材料覆层。

因此，用于电绝缘的导体的耐火的穿壁装置包括壁、引导穿过壁的穿墙管、伸展穿过穿墙管的外套筒和穿过外套筒被引导的导体，所述穿过外套筒被引导的导体与外套筒电绝缘地间隔开。本发明的特征在于，膨胀性材料在壁开口的导体部段中施加在外套筒和导体上，所述膨胀性材料在热作用下膨胀并且封闭穿壁装置。

膨胀性材料为建筑材料即防火保护绝缘介质，所述防火保护绝缘介质在热作用下发泡，并且在此体积增加10倍至20倍并且密度下降。膨胀性材料在建造穿壁装置时施加并且在正常运行时在90℃至105℃中是形状稳定的。如果发生火灾(例如因变压器的燃烧引起)并且造成与其关联的超过150℃的发热，那么膨胀性材料发泡并且封闭穿壁装置中的全部开口。

管导体和外套筒之间的环形间隙、管导体的空腔以及外套筒面和穿墙管之间的环形间隙被封闭。通过膨胀性材料的膨胀或发泡封闭发电机引线的在防火壁的区域中的在结构上预设的全部开口和环形间隙。由此，火灾不能够从防火壁的一侧转至另一侧。由此避免：火通过穿壁装置中所产生的孔从壁的一侧转至另一侧。在结构上，发电机引线的全部三个相在穿壁装置的区域中根据本发明用膨胀性材料覆层。

因为管导体的温度在直至最大程度的正常运行时在90℃和105℃之间，所以极其重要的是：根据本发明的具有膨胀性材料的覆层在温度≥120℃时才膨胀。由于膨胀，在引线运行时所需要的朝向接地电势的气隙(管导体和外套筒之间的电弧距离)可能被撤除并且可能会造成接地故障或双重接地故障，由此发电厂单元可能会失效。

膨胀性材料优选一方面施加在穿墙管和外套筒的外侧之间，使得在热作用下封闭穿墙管和外套筒之间的空间，而另一方面施加在外套筒的内侧上并且施加在导体的外侧上，使得在热作用下封闭外套筒和导体之间的空间。

发电机引线中的导体是管导体，所述管导体内部是空心的。为了在火灾的情况下也封闭管导体的内部部分，管导体在穿壁装置的管部段中具有至少一个垂直于管轴线设置的板，所述板用膨胀性材料覆层。在火灾的情况下，该板发泡并且封闭管导体的管内部。