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Title:
SINGLE-PART SHIELD PRODUCED BY TENSILE COMPRESSIVE FORMING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/056392
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a single-part shield, produced by tensile compressive forming, for tubular insulators in high-voltage technology. The single-part shield according to the invention does not require the production process needed to connect, by hard soldering or welding, the parts in a conventional multi-part shield.

Inventors:
HARTUNG ALEXANDER (DE)
KOLETZKO MARTIN (DE)
GRUND ARMIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/073913
Publication Date:
March 21, 2024
Filing Date:
August 31, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS ENERGY GLOBAL GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H01F27/36; H01H33/24; H01H33/662; H02G15/30
Foreign References:
JPS5730935U1982-02-18
EP1249850A22002-10-16
EP2620958A12013-07-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Abschirmung für einen Isolator der Hochspannungstechnik aufweisend,

- einen flachen ringförmigen Abschnitt (FA) konzentrisch zu einer Achse (A) ,

- an dem inneren Rand des Abschnitts (FA) ein Kegelabschnitt (K) angeformt ist, der in positiver Richtung (+) der Achse (A) und zur Achse (A) hin geneigt ist,

- an das Ende des Kegelabschnitts (K) eine erste, in negativer Richtung der Achse (A) und zur Achse (A) hin gekrümmte Fläche (GF1) angeformt ist, die konzentrisch um die Achse (A) gebogen ist und im Querschnitt eine Kreissegment-artige Formgebung hat,

- an das zur Achse (A) hin weisende Ende der ersten gekrümmten Fläche (GF1) ein zur Ache (A) konzentrischer, rohrförmiger Abschnitt (RA) mit im Wesentlichen konstantem Radius zur Achse (A) angeformt ist,

- an dem in negativer Richtung (-) der Achse (A) ausgerichteten Ende des rohrförmigen Abschnitts (RA) eine zweite, in positiver Richtung (+) der Achse (A) und zum inneren Rand des Abschnitts (FA) hin gekrümmte Fläche (GF2) angeformt ist, die konzentrisch um die Achse (A) gebogen ist und im Querschnitt eine Kreissegment-artige Formgebung hat,

- von der Achse (A) aus der Radius des freien Endes der gekrümmten Fläche (GF2) kleiner ist als der Radius des inneren Randes des Abschnitts (FA) ,

- das freie Ende der gekrümmten Fläche (GF2) in negativer Richtung (-) der Achse (A) von der Ebene des Abschnitts (FA) einen Abstand (AB) aufweist und

- die Ebene des Abschnitts (FA) schneidet den rohrförmigen Abschnitt (RA) rechtwinklig.

2. Abschirmung nach Anspruch 1, dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s der flache ringförmige Abschnitt (FA) mit der Stirnfläche eines Isolators (I) zusammenwirkt.

3. Abschirmung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s der flache ringförmige Abschnitt (FA) mit der Stirnfläche ei- nes rohrförmigen metallischen Teils (MT) zusammenwirkt.

4. Abschirmung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s sie aus Feinblech mittels Zugdruckumformen hergestellt ist.

5. Abschirmung nach Anspruch 1, dadur ch ge kenn z e i chne t , da s s die erste gekrümmte Fläche (GF1) in einem ersten Umformschritt und die zweite gekrümmte Fläche (GF2) in einem zwei- ten Umformschritt hergestellt sind.

Description:
Beschreibung

Einteilige per Zugdruckumformen hergestellte Abschirmung

Die Erfindung betri f ft eine Abschirmung für einen I solator der Hochspannungstechnik .

Bei Vakuumschaltröhren kann eine I solierstrecke aus mehreren miteinander verbundenen I solatoren bestehen . Die I solatoren werden mittels einer Metallschicht an den Stirnseiten miteinander verbunden . Diese Metallschicht ist elektrisch leitend und wird abgeschirmt . Außerdem kann ein I solator mit einem metallischen Teil verbunden sein . Auch dieser Berührungsbereich wird abgeschirmt .

Die Abschirmungen bestehen aus einem flachen zylindrischen Bereich an dessen Ober- und Unterseite die Stirnseiten der Isolatoren befestigt sind . Am Rand des zylindrischen Bereichs ist die Abschirmung in axialer Richtung verlängert . Damit wird ein dünner Zylinder bzw . Kegel gebildet an dessen Ende sich ein Torus bzw . Teil eines Torus befindet .

Die Abschirmung muss sowohl in die positive als auch die negative Achsrichtung wirken . Sie muss also entlang der Achse des ersten I solators als auch entlang der Achse des zweiten Isolators wirken . Die Abschirmung wird üblicherweise per Zugdruckumformen hergestellt . Sie wird bisher aus mehreren Teilen hergestellt , die miteinander verbunden werden müssen . Dies kann durch Hartlöten oder Schweißen geschehen .

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde , eine Abschirmung für I solatoren der Hochspannungstechnik bereitzustellen, die gegenüber einer herkömmlichen Abschirmung einen verringerten Aufwand erfordert .

Das Problem wird durch eine Abschirmung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Die erfindungsgemäße einteilige Abschirmung erspart gegenüber einer herkömmlich mehrteiligen Abschirmung den erforderlichen Herstellprozess für deren Verbindung durch Hartlöten oder Schweißen . Durch das Entfallen der Verbindungstelle entfällt auch das Risiko , dass die Verschlusslötung nicht gelingt .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben .

Die Erfindung wird im Folgenden als Aus führungsbeispiel in einem zum Verständnis erforderlichen Umfang anhand von Figuren näher erläutert . Dabei zeigen :

Fig 1 eine erfindungsgemäße Abschirmung zwischen zwei I solatoren,

Fig 2 eine erfindungsgemäße Abschirmung zwischen einem I solator und einem metallischen Teil sowie

Fig 3 eine herkömmliche zweiteilige Abschirmung .

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente .

Bei der in Fig 3 gezeigten herkömmlichen Abschirmung in zweiteiliger Aus führung ist eine erste Abschirmung S 1 gegeben, die einen flachen ringförmigen Abschnitt FA1 aufweist . Am inneren Rand des Abschnitts FA1 ist die Abschirmung um einen Kegelabschnitt Kl in Richtung der Achse A verlängert . An das zur Achse A hingewandte Ende des Kegelabschnitts Kl schließt sich ein Torus TI aber auch Teil eines Torus TI an derart , dass der Querschnitt der Abschirmung S 1 der Form eines Fragezeichens „?" angenähert ist und der Torus TI die Ebene des Abschnitts FA1 nicht schneidet . Die erste Abschirmung S 1 und eine zu ihr gleiche zweite Abschirmung S2 sind an ihren Abschnitten FA1 und FA2 gegengleich miteinander verbunden, was beispielsweise durch Hartlöten oder Schweißen realisiert sein kann . Mit den von der Verbindung abgewandten Flächen der Abschnitte FA1 und FA2 sind rohrförmige I solatoren I I beziehungsweise 12 verbunden . Bei der in Fig 1 gezeigten erfindungsgemäßen Abschirmung in einteiliger Aus führung ist eine Abschirmung S gegeben, die einen flachen ringförmigen Abschnitt FA aufweist . Am inneren Rand des Abschnitts FA ist die Abschirmung um einen Kegelabschnitt K in Richtung der Achse A verlängert . An das zur Achse A hin gewandte Ende des Kegelabschnitts K schließt sich eine erste , zur Ebene des Abschnitts FA hin gekrümmte Fläche GF1 an, die um die Achse A gebogen ist , im Querschnitt eine Kreissegment-artige Formgebung hat und an die ein rohrförmiger Abschnitt RA mit im Wesentlichen konstantem Durchmesser angeformt ist . An den rohrförmigen Abschnitt RA ist eine zweite , zur Ebene des Abschnitts FA hin gekrümmte Fläche GF2 angeformt , die um die Achse A gebogen ist und im Querschnitt eine Kreissegment-artige Formgebung hat . Das lose Ende der zweiten gekrümmten Fläche GF2 ist dem flachen ringförmigen Abschnitt FA zugewandt derart , dass ein of fener Spalt SP verbleibt . Der Kegelabschnitt K, die erste gekrümmte Fläche GF1 , der rohrförmige Abschnitt RA und die zweite gekrümmte Fläche GF2 bilden einen nicht vollständig geschlossenen Torus mit umlaufendem Spalt SP, wobei sich der Torus oberhalb und unterhalb der Ebene des Abschnitts FA erstreckt . Die Achse A des rohrförmigen Abschnitts RA wird von der Ebene des Abschnitts FA rechtwinklig geschnitten . Die Ebene des Abschnitts FA schneidet den rohrförmige Abschnitt RA senkrecht . Mit der Oberseite und der Unterseite des Abschnitts FA sind die Stirnseiten der rohrförmigen I solatoren I I beziehungsweise 12 verbunden, die konzentrisch zur Achse A angeordnet sind .

Bei der in Fig 2 gezeigten erfindungsgemäßen Abschirmung ist eine Abschirmung S in einteiliger Aus führung gegeben, die gleich ist zu der Abschirmung S aus Fig 1 . Mit der Oberseite und der Unterseite des Abschnitts FA sind ein rohrförmiger Isolator I und ein metallischer Teil MT verbunden, die konzentrisch zur Achse A angeordnet sind . Der metallische Teil MT weist eine geringere Wandstärke auf als der I solator I . Der umlaufende Spalt SP im Torus der Abschirmung S ist dem metallischen Teil MT zugewandt angeordnet .

Die erfindungsgemäße Abschirmung S wird aus einem Bauteil , beispielsweise aus Feinblech, durch Zugdruckumformen hergestellt . In einem ersten Umformschritt wird der erste Torus GF1 aber auch Teil eines Torus hergestellt . In einem weiteren Umformschritt wird der zweite Torus GF2 aber auch Teil eines Torus hergestellt .

Die vorliegende Erfindung wurde zu I llustrations zwecken anhand von konkreten Aus führungsbeispielen im Detail erläutert . Dabei können Elemente der einzelnen Aus führungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden . Die Erfindung soll daher nicht auf einzelne Aus führungsbeispiele beschränkt sein, sondern lediglich eine Beschränkung durch die angehängten Ansprüche erfahren .

Bezugs zeichenliste

A - zentrale Achse

AB - Abstand

FA1 - flacher Abschnitt Abschirmung S 1

FA2 - flacher Abschnitt Abschirmung S2

GF1 - erste gekrümmte Fläche

GF2 - zweite gekrümmte Fläche

Kl - erster Kegelabschnitt

K2 - zweiter Kegelabschnitt

I - I solator

I I - erster I solator

12 - zweiter I solator

MT - metallisches Teil

RA - rohrförmiger Abschnitt

S - Abschirmung, engl : shielding

51 - erste Abschirmung, engl : shielding

52 - zweite Abschirmung, engl : shielding

SP - Spalt

TI - Torus 1

T2 - Torus 2

+ - positive Richtung der Achse A

- - negative Richtung der Achse A