FR2568716A1

FR2568716A1 - INSULATING ELEMENT FOR HIGH VOLTAGE DEVICES

Info

Publication number: FR2568716A1
Application number: FR8511625A
Authority: FR
Inventors: Otto Potocnik
Original assignee: H Weidmann AG
Current assignee: H Weidmann AG
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1985-07-30
Publication date: 1986-02-07
Also published as: FR2568716B1; EP0169922B1; ATE27666T1; DE3464102D1; EP0169922A1

Abstract

1. Insulating element for high voltage devices, consisting of an insulating cylinder (10) and an insulating ring (11', 12') attached to the insulating cylinder (10) so that an overlaps is formed, in which the insulating cylinder (10) is thinned in the overlap region by reducing its wall thickness and the overlap (11'a, 12'a) is dimensioned in such a way that the end of the insulating ring (11', 12') facing the insulating cylinder (10) lies in an approximately homogeneous part of the field, characterised in that at least in the overlap region (11'a, 12'a) the insulating ring (11', 12') is of conical construction but has a constant wall thickness and the cone angle of the insulating ring (11', 12') corresponds to the angle of thinning of the insulating cylinder (10).

Description

Elément isolant pour appareils haute tension L'invention a pour objet unInsulating element for high voltage devices The subject of the invention is a

élément isolant pour appareils haute tension, se composant d'un cylindre isolant sur lequel est rapporté un anneau isolant de manière à le chevaucher, le cylindre isolant étant effilé dans la zone de chevauchement par diminution de l'épaisseur insulating element for high-voltage devices, consisting of an insulating cylinder to which an insulating ring is attached so as to overlap it, the insulating cylinder being tapered in the overlapping zone by reduction of the thickness

de sa paroi.of its wall.

Les éléments isolants du type tel que spécifié ci-dessus en préambule s'utilisent par exemple pour l'isolation des terminaisons de transformateurs ou de The insulating elements of the type as specified above in the preamble are used for example for the insulation of transformer or terminal terminations.

bobines de self sous haute tension.high voltage choke coils.

Le mode de réalisation selon l'art antérieur d'un élément isolant de ce type va être décrit tout d'abord en regard de la figure 1. La figure 1 est une coupe partielle d'un transformateur à bain d'huile dont l'enroulement basse tension porte la référence 1 et The embodiment according to the prior art of an insulating element of this type will be described firstly with reference to Figure 1. Figure 1 is a partial section of an oil bath transformer whose low voltage winding carries the reference 1 and

l'enroulement haute tension, la référence 2. high voltage winding, reference 2.

Des éléments isolants 3 à 9 sont disposés Insulating elements 3 to 9 are arranged

dans l'espace rempli d'huile et compris entre les enrou- in the oil filled space between the reels

lements 1 et 2 dans l'exemple de réalisation représenté. Lements 1 and 2 in the embodiment shown.

Chacun des éléments isolants 4 à 7 conformés de manière identique se compose d'un cylindre isolant sur lequel est rapporté un anneau coudé 11. La figure Each of the insulating elements 4 to 7 identically shaped consists of an insulating cylinder to which is attached a bent ring 11. The figure

2 représente en détail un anneau coudé 11 de ce genre. 2 shows in detail a bent ring 11 of this kind.

Il comprend une partie cylindrique lia et une bride 11b orientée vers l'extérieur. Il faut noter pour comprendre la relation entre les figures 1 et 2 que la figure 1 est une coupe par la partie droite de l'anneau coudé 11 (en position retournée, c'est-à-dire dont la partie cylindrique 11a est tournée vers le bas). Les éléments isolants 5, 6 et 7 sont réalisés de manière identique à celle de l'élément isolant 4; la seule différence It comprises a cylindrical part 11a and a flange 11b oriented towards the outside. It should be noted in order to understand the relationship between FIGS. 1 and 2 that FIG. 1 is a section through the right part of the bent ring 11 (in the inverted position, that is to say of which the cylindrical part 11a is turned towards the bottom). The insulating elements 5, 6 and 7 are produced in the same way as that of the insulating element 4; the only difference

réside dans la dimension de l'anneau coudé 11, en parti- lies in the dimension of the bent ring 11, in part

culier du rayon de courbure entre la partie cylindrique base of the radius of curvature between the cylindrical part

11a et la bride 11b.11a and the flange 11b.

L'élément isolant 3 se compose d'un cylindre isolant 10 et d'un anneau isolant conformé en capot The insulating element 3 consists of an insulating cylinder 10 and an insulating ring shaped as a cover.

annulaire 12 que représente schématiquement la figure 3. annular 12 shown diagrammatically in FIG. 3.

Le capot en anneau 12 comprend une partie cylindrique The ring cover 12 comprises a cylindrical part

12a et une bride 12b tournées vers l'intérieur. 12a and a flange 12b facing inwards.

Les cylindres 10 des éléments isolants 3 à 7 sont effilés à l'extrémité tournée vers les anneaux coudés 11 ou le capot en anneau 12 par réduction de l'épaisseur de leur paroi. De manière analogue, dans les modes de réalisation connus que représente la figure 1, la partie cylindrique lia des anneaux coudés 11 ou la partie cylindrique 12a du capot en anneau 12 est effilée dans la zone de chevauchement par réduction The cylinders 10 of the insulating elements 3 to 7 are tapered at the end facing the bent rings 11 or the ring cover 12 by reducing the thickness of their wall. Similarly, in the known embodiments shown in FIG. 1, the cylindrical part 11a of the bent rings 11 or the cylindrical part 12a of the ring cover 12 is tapered in the overlapping zone by reduction

de l'épaisseur de sa paroi.the thickness of its wall.

Il n'existe ainsi aucune surépaisseur de matière There is thus no excess material

dans la plage de chevauchement.in the overlap range.

Toutefois, ce mode de réalisation connu a l'inconvénient que l'arête effilée des deux éléments amincis (du cylindre 10 et de l'anneau coudé 11 ou du However, this known embodiment has the drawback that the tapered edge of the two thinned elements (of the cylinder 10 and of the bent ring 11 or of the

capot en anneau 12) risque fortement de subir des déchi- ring cover 12) highly likely to be torn

rures. Il en résulte essentiellement au transport et au montage des difficultés. La réalisation des parties rures. This essentially results in transport and assembly of difficulties. The realization of the parts

effilées est par ailleurs relativement coûteuse. tapered is otherwise relatively expensive.

L'invention a pour objet un élément isolant du type tel que spécifié en préambule, mais qui évite les inconvénients mentionnés, c'est-à-dire ayant une même solidité électrique mais une résistance mécanique supérieure et dont la réalisation, le transport ainsi The subject of the invention is an insulating element of the type as specified in the preamble, but which avoids the drawbacks mentioned, that is to say having the same electrical solidity but a higher mechanical resistance and the production, transport and

que le montage sont simplifiés.that the assembly are simplified.

L'invention se caractérise par les particula- The invention is characterized by the particular

rités suivantes: a) l'anneau isolant est conique au moins dans la zone de chevauchement, mais l'épaisseur de sa paroi est constante, l'angle formé par le cône de l'anneau isolant correspondant à l'angle d'effilement du cylindre isolant; b) la zone de chevauchement est dimensionnée de manière que l'extrémité de l'anneau isolant tournée following rites: a) the insulating ring is conical at least in the overlapping zone, but the thickness of its wall is constant, the angle formed by the cone of the insulating ring corresponding to the taper angle of the insulating cylinder; b) the overlap area is dimensioned so that the end of the insulating ring is turned

vers le cylindre se trouve dans une partie approxima- towards the cylinder is in an approximate part

tivement homogène du champ.homogeneous field.

La figure 4 représente un exemple de réalisation de l'invention. Les mêmes références que sur la figure 1 FIG. 4 represents an exemplary embodiment of the invention. The same references as in Figure 1

sont utilisées pour les mêmes éléments. are used for the same items.

Le cylindre 10 des éléments isolants 3 à 7 est conformé de la même manière que dans le mode d'exécu- tion connu de la figure 1, c'est-à-dire qu'il est effilé The cylinder 10 of the insulating elements 3 to 7 is shaped in the same way as in the known embodiment of FIG. 1, that is to say that it is tapered

dans la zone de chevauchement par réduction de l'épais- in the overlap area by reducing the thickness

seur de sa paroi.of its wall.

Par contre, les anneaux coudés 11' et le capot en anneau 12' sont conformés de manière différente de celle du mode de réalisation selon la figure 1. Ils sont coniques dans la zone de chevauchement 11'a ainsi que 12'a, mais l'épaisseur de leur paroi est constante, l'angle formé par le cône correspondant à 1 ' angle On the other hand, the bent rings 11 ′ and the ring cover 12 ′ are shaped differently from that of the embodiment according to FIG. 1. They are conical in the overlapping region 11 ′ a as well as 12 ′ a, but the their wall thickness is constant, the angle formed by the cone corresponding to the angle

d'effilement du cylindre isolant 10. of the insulating cylinder 10.

Il en résulte à l'extrémité de l'anneau coudé 11' ainsi que du capot en anneau 12' qui est tournée vers le cylindre 10 une surépaisseur de matière 13, mais qui se trouve dans une partie sensiblement homogène du champ (sur la figure 4, deux surfaces équipotentielles 14, 15 du champ sont représentées schématiquement pour indiquer la conformation de ce dernier). A cette fin, les zones de chevauchement 11'a ainsi que 12'a sont This results in the end of the bent ring 11 'and of the ring cover 12' which faces the cylinder 10 an excess thickness of material 13, but which is located in a substantially homogeneous part of the field (in the figure 4, two equipotential surfaces 14, 15 of the field are shown diagrammatically to indicate the conformation of the latter). To this end, the overlapping areas 11 ′ a as well as 12 ′ a are

dimensionnées de manière correspondante. correspondingly sized.

La solution selon l'invention évite la néces- The solution according to the invention avoids the need for

sité des modes de réalisation de l'art antérieur d'effiler sity of embodiments of the prior art to taper

les anneaux coudés 11' ainsi que les capots en anneau 12'. the angled rings 11 ′ as well as the ring covers 12 ′.

Il en résulte pour une même solidité électrique une The result for the same electrical solidity is

résistance mécanique notablement supérieure. En consé- significantly higher mechanical resistance. Therefore

quence, le transport et le montage en sont simplifiés. As a result, transport and assembly are simplified.

Dans la solution selon l'invention que repré- In the solution according to the invention that represented

sente schématiquement la figure 4, les anneaux coudés 11' et les capots en anneau 12' peuvent être placés en position favorable du point de vue du champ, le canal schematically feel Figure 4, the elbow rings 11 'and the ring covers 12' can be placed in a favorable position from the point of view of the field, the channel

d'huile nécessaire au refroidissement pouvant être con- oil required for cooling that can be

servé entre les enroulements 1 et 2. Les surépaisseurs served between windings 1 and 2. The extra thicknesses

de matière 13 ne se trouvent que dans la partie rela- of material 13 are only found in the rela-

tivement non critique du champ homogène. tively uncritical of the homogeneous field.

Claims

1. Insulating element for high voltage devices, consisting of an insulating cylinder (10) to which an insulating ring (11 ', 12') is attached so as to overlap it, the insulating cylinder (10) being tapered in the area overlapping by reducing the thickness of its wall, characterized by the following features: a) the insulating ring (11 ', 12') is conical at least in the overlapping zone (11'a, 12'a), but the thickness of its wall is constant, the angle

of the cone formed by the insulating ring (11 ', 12') corresponding

at the taper angle of the insulating cylinder (10); b) the overlapping area (11'a, 12'a) is dimensioned so that the end of the insulating ring (11 ', 12') which faces the cylinder (10) is in a substantially part homogeneous

of the field.

2. Insulating element according to claim 1, characterized in that the insulating ring is formed of a bent ring (11 ') whose flange faces outwards.

3. Insulating element according to claim 1, characterized in that the insulating ring is formed by a ring cover (12 ') whose flange is turned

towards the inside.