[发明专利]高压引入绝缘装置

说明书

本发明的引入绝缘装置(1)允许带电导体(5)通过高压电气设备(14)的壁(18)，并且继而允许感测电压和电流，为此目的，引入绝缘装置(1)包括至少两个电屏蔽件(6，7)和至少一个电流测量元件(12，13)，其被安装为使得它们允许检测电压存在/不存在和精确地测量电压和电流，以及将其简单快速地安装/去除。

技术领域

本发明涉及电力分配和转换领域，并且更特别地涉及引入(lead-in)绝缘装置，其可以在高压电气设备和至少一个电缆之间的连接点处应用，并且允许感应电流和电压。

背景技术

现今，在配电安装中用于电网的切换和/或保护的高压电气设备或单元(cell)包括不同的隔室(compartment)，诸如电缆隔室，例如，其中可以接收线路连接电缆或者其中它们可以设有朝向其它配电安装的插座。

为了在高压电气设备的线路连接点或插座处执行电流和电压的联合检测和/或测量，必须使用不同的元件，诸如例如感应电流感测元件和电容性电压感测元件。

电容性电压感测元件包括电屏蔽件(shield)，其使电场均匀，被设置在用于连接通过所述屏蔽获得电容性电压信号的高压电气设备的引入绝缘体中。该电容性电压信号通常用于指示或检测电压存在/不存在，并且如所述的，允许获得电压测量结果，为此使用与用于指示或检测电压存在/不存在的装置并联布置的测量电路。

通常，用于连接的引入绝缘体包括单个电屏蔽件，从该电屏蔽件，它们获得既用于检测电压存在/不存在且又用于测量电压的电压信号。然而，该电压测量系统不可靠，这是因为一旦在现场安装高压电气设备，将电缆与引入绝缘子上的耦接连接器的连接就可以带来电压测量精度的变化。这由于耦接连接器的几何形状而造成，因为引入绝缘体上的这些连接器的连接改变了电场的分布，且实际上改变了其大小，使得通过电屏蔽件获得的电压信号也变化。获得的该电压信号可以足以检测电压存在/不存在，但不足以测量电压。

用于进行精确电压测量的一种解决方案可以是对T形耦接连接器的使用，其允许在不受电场影响的开口端耦接电压传感器，例如诸如专利EP1391740B1中描述的解决方案。然而，该解决方案具有其高成本的缺点。

可以提到另一个示例，特别是专利EP0851442B1，其公开了一种引入绝缘体，包括两个电屏蔽件，一个用于检测电压存在/不存在，且另一个用于测量电压。此外，所提到的该后一专利的绝缘体还包括感应电流感测元件，其被封装(encapsulated)在旨在用于测量电压的电屏蔽件周围的绝缘材料主体中。旨在检测电压存在/不存在的电屏蔽件被封装在主导体周围的绝缘材料的所述主体中，并且被布置为关于用于测量电压的所述电屏蔽件沿着主导体而轴向移位。

同样，所述专利EP0851442B1中的绝缘体还描述了用于将电缆与耦接连接器(诸如例如T形耦接连接器)连接的外截头圆锥形(frustoconical-shaped)端子。旨在测量电压的电屏蔽件位于非常靠近电缆和绝缘体的截头圆锥形端子之间的连接(在位于旨在检测电压存在/不存在的电屏蔽件之前的位置)。在该意义上，如上所解释的，由于耦接连接器的几何形状，发生电场的变化，并且这致使电压测量不精确。

选择布置屏蔽和接地的感应电流感测元件，使得由用于测量电压的电屏蔽件获得的电压信号不受电场影响且因此电压测量结果不会改变，这已经被认为是用于控制旨在测量电压的电屏蔽件被封装的区域中的电场的解决方案。

然而，该解决方案具有与不同元件的封装有关的缺点。由于绝缘材料主体与感应电流感测元件的附接中发生的热应力，特别是由于材料(绝缘体的主体的绝缘材料和感应电流感测元件的材料)的不同热膨胀系数，因此在不同表面之间可能存在气穴或间隙，且这些可能导致生成局部放电，其会使绝缘材料降解并且可能以绝缘装置的介电击穿而结束。在感应电流感测元件的屏蔽中也可能存在问题(粘附问题)。