用于電絕緣的導(dǎo)體的耐火的穿壁裝置和用于制造耐火的穿壁裝置的方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]借助本發(fā)明應(yīng)當(dāng)解決在單相封裝的高電流連接裝置即所謂的發(fā)電機引線的領(lǐng)域中在針對發(fā)電廠中的防火保護技術(shù)方面的要求的解決方案中常見的技術(shù)問題。發(fā)電機引線是在發(fā)電機和發(fā)電廠中的相關(guān)的機器變壓器和輔助變壓器之間的電連接裝置。該電連接裝置的結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造是單相絕緣的，即三個導(dǎo)電體/管母線(三相交流系統(tǒng))中的每個都處于所謂的引線套筒的自身的封裝裝置中(共軸的構(gòu)造)。導(dǎo)電體管和引線套筒由純鋁Al 99.5制造。安裝好的發(fā)電機引線從發(fā)電機穿過所謂的機房朝著變壓器的在露天區(qū)域中伸展。在此，發(fā)電機引線不僅經(jīng)過/穿過機房的外壁而且經(jīng)過/穿過在輔助變壓器和機器或單元廠用變壓器之間的所謂的防火壁。
[0002]變壓器之間的防火壁以及機房壁必須對應(yīng)于防火要求F30、F60(30分鐘或60分鐘耐火性-阻燃/高度阻燃)并且有時也對應(yīng)于更高的要求。在結(jié)構(gòu)方面，這通常對于壁的實施方案不造成任何問題。然而，對于發(fā)電機引線而言所需的高度為800mm直至1440mm并且寬度大于4000mm的開口導(dǎo)致不能夠遵守所需要的防火保護要求。對此原因如下:在開口中裝入的或在開口中入墻的由鋁構(gòu)成的發(fā)電機引線在火災(zāi)的情況中溫度^ 5000C時熔化并且在此在壁中產(chǎn)生開口(對應(yīng)于三-離相封閉的發(fā)電機引線套筒管(3-einphasigen-Generatorableitungs-Hiillrohre) 的直徑 ) ，由此火災(zāi)能夠從壁一側(cè)轉(zhuǎn)至另一側(cè)。
[0003]用于保護圍繞外套筒的區(qū)域的已經(jīng)已知的結(jié)構(gòu)提出:開口在防火壁的兩側(cè)借助雙側(cè)的鋁板包覆部封閉，其中將附加的礦棉填充到板之間。也使用大約20mm厚的所謂的防火板材(以夾層的結(jié)構(gòu)方式多次組合)代替礦棉。然而即使通過該結(jié)構(gòu)也不能夠完全地封閉開口進(jìn)而無法遵守防火保護規(guī)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:對于發(fā)電機引線而言，提出一種耐火的穿壁裝置和一種用于制造耐火的穿壁裝置的方法，其滿足發(fā)電廠設(shè)施的防火保護規(guī)定。
[0005]本發(fā)明的針對耐火的穿壁裝置的目的通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。
[0006]因此，用于電絕緣的導(dǎo)體的耐火的穿壁裝置包括壁、引導(dǎo)穿過壁的穿墻管、伸展穿過穿墻管的外套筒和穿過外套筒被引導(dǎo)的導(dǎo)體，所述穿過外套筒被引導(dǎo)的導(dǎo)體與外套筒電絕緣地間隔開。本發(fā)明的特征在于，膨脹性材料在壁開口的導(dǎo)體部段中施加在外套筒和導(dǎo)體上，所述膨脹性材料在熱作用下膨脹并且封閉穿壁裝置。
[0007]膨脹性材料為建筑材料即防火保護絕緣介質(zhì)，所述防火保護絕緣介質(zhì)在熱作用下發(fā)泡，并且在此體積增加10倍至20倍并且密度下降。膨脹性材料在建造穿壁裝置時施加并且在正常運行時在90°C至105°C中是形狀穩(wěn)定的。如果發(fā)生火災(zāi)(例如因變壓器的燃燒引起)并且造成與其關(guān)聯(lián)的超過150°C的發(fā)熱，那么膨脹性材料發(fā)泡并且封閉穿壁裝置中的全部開口。
[0008]管導(dǎo)體和外套筒之間的環(huán)形間隙、管導(dǎo)體的空腔以及外套筒面和穿墻管之間的環(huán)形間隙被封閉。通過膨脹性材料的膨脹或發(fā)泡封閉發(fā)電機引線的在防火壁的區(qū)域中的在結(jié)構(gòu)上預(yù)設(shè)的全部開口和環(huán)形間隙。由此，火災(zāi)不能夠從防火壁的一側(cè)轉(zhuǎn)至另一側(cè)。由此避免:火通過穿壁裝置中所產(chǎn)生的孔從壁的一側(cè)轉(zhuǎn)至另一側(cè)。在結(jié)構(gòu)上，發(fā)電機引線的全部三個相在穿壁裝置的區(qū)域中根據(jù)本發(fā)明用膨脹性材料覆層。
[0009]因為管導(dǎo)體的溫度在直至最大程度的正常運行時在90°C和105°C之間，所以極其重要的是:根據(jù)本發(fā)明的具有膨脹性材料的覆層在溫度^ 120°C時才膨脹。由于膨脹，在引線運行時所需要的朝向接地電勢的氣隙(管導(dǎo)體和外套筒之間的電弧距離)可能被撤除并且可能會造成接地故障或雙重接地故障，由此發(fā)電廠單元可能會失效。
[0010]膨脹性材料優(yōu)選一方面施加在穿墻管和外套筒的外側(cè)之間，使得在熱作用下封閉穿墻管和外套筒之間的空間，而另一方面施加在外套筒的內(nèi)側(cè)上并且施加在導(dǎo)體的外側(cè)上，使得在熱作用下封閉外套筒和導(dǎo)體之間的空間。
[0011]發(fā)電機引線中的導(dǎo)體是管導(dǎo)體，所述管導(dǎo)體內(nèi)部是空心的。為了在火災(zāi)的情況下也封閉管導(dǎo)體的內(nèi)部部分，管導(dǎo)體在穿壁裝置的管部段中具有至少一個垂直于管軸線設(shè)置的板，所述板用膨脹性材料覆層。在火災(zāi)的情況下，該板發(fā)泡并且封閉管導(dǎo)體的管內(nèi)部。
[0012]優(yōu)選地，管導(dǎo)體具有兩個板，所述板彼此間以一定間距設(shè)置，并且所述板在分別彼此朝向的側(cè)上用膨脹性材料覆層。所述間距優(yōu)選大致對應(yīng)于壁的厚度。在火災(zāi)的情況下，具有膨脹性材料的層發(fā)泡，進(jìn)行連接進(jìn)而封閉管導(dǎo)體的管內(nèi)部。
[0013]膨脹性材料優(yōu)選具有在1mm和25mm之間的厚度并且被施加在板中。待施加在外側(cè)上的三個1mm的板優(yōu)選是250mm寬的并且待施加在內(nèi)側(cè)上的一個25cm的板優(yōu)選是250mm寬的。
[0014]在一個特別的改進(jìn)形式中，膨脹性材料被施加在板中，并且經(jīng)由帶機械地固定在外側(cè)上并且借助夾子機械地固定在內(nèi)側(cè)上。
[0015]外套筒在壁開口的導(dǎo)體部段中具有更大的直徑，以便即使在引入膨脹性材料之后仍確保導(dǎo)體和套筒之間的所需的弧距離。
【附圖說明】
[0016]下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的實施例。其中示出:
[0017]圖1和圖2示出穿壁裝置的區(qū)域中的管導(dǎo)體和外套筒，
[0018]圖3示出具有外套筒和包括電絕緣的導(dǎo)體的管導(dǎo)體的穿壁裝置的剖視圖，
[0019]圖4示出具有三個不同的外套筒和包括電絕緣的導(dǎo)體的管導(dǎo)體的穿壁裝置的外視圖，和
[0020]圖5示出具有被引入的穿墻管的穿壁裝置的外視圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1示出發(fā)電機引線的圖3中三維示出的外套筒3的二維側(cè)視圖，如所述發(fā)電機引線引入到穿墻管中那樣。導(dǎo)體4位于外套筒3中，所述導(dǎo)體構(gòu)成為管導(dǎo)體5。外套筒3和管導(dǎo)體5之間的間距A也稱作為環(huán)形間隙并且基本上由于發(fā)電機引線的抗電強度而被需要。環(huán)形間隙在結(jié)構(gòu)上預(yù)設(shè)并且在該實例中為230mm。
[0022]在管導(dǎo)體之內(nèi)，兩個板6a和6b垂直于管軸線設(shè)置，所述板在分別彼此朝向的側(cè)上用膨脹性材料7覆層。
[0023]管導(dǎo)體5在其外側(cè)上用膨脹性材料7覆層，而外套筒在其內(nèi)側(cè)上和在其外側(cè)上用膨脹性材料覆層。外套筒具有直徑D1。在具有膨脹性材料7的內(nèi)部的覆層的區(qū)域中，直徑D2比膨脹性材料的厚度大I倍至2倍。由此，即使在膨脹性覆層的區(qū)域中也保持與外套筒的未覆層的部分相同的環(huán)形間隙。
[0024]圖3示出三相發(fā)電機引線的穿壁裝置的剖視圖，所述穿壁裝置對于每個相都具有穿墻管2、外套筒3和管導(dǎo)體5。在此，穿壁裝置基本上由壁1、穿墻管2、外套筒3和管導(dǎo)體5構(gòu)成。外套筒3通過絕緣件保持距管導(dǎo)體一定間距。在管導(dǎo)體5中設(shè)置有板6a和6b，所述板分別在其內(nèi)側(cè)上用膨脹性材料7覆層。板6a和6b的間距在此大致對應(yīng)于壁I的厚度。管導(dǎo)體5在外部用膨脹性材料7覆層。外套筒3在其內(nèi)側(cè)和外側(cè)上也用膨脹性材料7覆層。
[0025]圖4示出具有外套筒3和管導(dǎo)體5的穿壁裝置的外視圖。在此，示出不同大小的管導(dǎo)體5和外套筒3。但是，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)上的變型中，實現(xiàn)具有相同直徑的外套筒3和管導(dǎo)體5的發(fā)電機引線的全部三個相。
[0026]圖5示出具有壁I和穿墻管2的穿壁裝置的外視圖。
[0027]通過本發(fā)明以在技術(shù)上和結(jié)構(gòu)上尤其簡單的方式和方法確保高的防火保護安全性。為此，僅對發(fā)電機引線的標(biāo)準(zhǔn)化的構(gòu)件執(zhí)行些微的調(diào)整。由此通過本發(fā)明可極其成本適宜地實現(xiàn)防火保護條件。
[0028]本發(fā)明的針對方法目的通過權(quán)利要求8的特征實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點類似于根據(jù)權(quán)利要求1的耐火的穿壁裝置得出。
[0029]通過如下方法制造用于三-離相封閉的發(fā)電機引線的穿壁裝置，其中在第一方法步驟中借助于墻錨將三個優(yōu)選具有大約800mm的長度的鋼管固定在防火墻中。在隨后的第二方法步驟中在外套筒上的發(fā)電機引線上、在外套筒的內(nèi)側(cè)上、在導(dǎo)體的外側(cè)上以及在垂直于導(dǎo)體引入導(dǎo)體中的板上施加膨脹性材料。在第三方法步驟中，將發(fā)電機引線引導(dǎo)穿過穿墻管。
[0030]優(yōu)選地，在穿墻管和發(fā)電機一線的外套筒的外側(cè)之間，將三層膨脹性材料板在外部施加在外套筒上。在外套筒的內(nèi)側(cè)上并且在導(dǎo)體的外側(cè)上分別施加一層膨脹性材料板。導(dǎo)體內(nèi)部借助兩個用膨脹性材料覆層的圓形件封閉。
【主權(quán)項】
1.一種用于電絕緣的導(dǎo)體的耐火的穿壁裝置，所述穿壁裝置包括壁(I)、引導(dǎo)穿過所述壁的穿墻管(2)、伸展穿過所述穿墻管(2)的外套筒(3)和被引導(dǎo)穿過所述外套筒的導(dǎo)體(4)，所述被引導(dǎo)穿過所述外套筒的導(dǎo)體與所述外套筒(3)電絕緣地間隔開，其特征在于，膨脹性材料(7)在所述穿墻管(2)的導(dǎo)體部段中施加在所述外套筒(3)和所述導(dǎo)體(4)上，所述膨脹性材料在熱作用下膨脹并且封閉所述穿壁裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于， -所述膨脹性材料(7)施加在所述外套筒(3)的外側(cè)上，使得在熱作用下封閉穿墻管(2)和外套筒⑶之間的空間，以及 -所述膨脹性材料(7)施加在所述外套筒(3)的內(nèi)側(cè)上并且施加在所述導(dǎo)體(4)的外側(cè)上，使得在熱作用下封閉外套筒(3)和導(dǎo)體(4)之間的空間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于，所述導(dǎo)體(4)是管導(dǎo)體(5)，所述管導(dǎo)體在所述穿壁裝置的管部段中具有至少一個垂直于管軸線設(shè)置的板(6)，所述板用膨脹性材料(7)覆層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于，所述管導(dǎo)體(5)具有兩個板(6a，6b)，所述板彼此間以一定間距設(shè)置，并且所述板在分別彼此朝向的側(cè)上用所述膨脹性材料(7)覆層。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于，施加有厚度為1mm至25mm的所述膨脹性材料(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于，所述膨脹性材料(7)施加在板中，并且經(jīng)由帶機械地固定在所述外側(cè)上并且借助夾子機械地固定在所述內(nèi)側(cè)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的耐火的穿壁裝置，其特征在于，所述外套筒(3)在所述穿墻管(2)的導(dǎo)體部段中具有以所述膨脹性材料(7)的厚度增大的直徑。8.—種用于制造用于三-離相封閉的發(fā)電機引線的穿壁裝置的方法，其中 -在第一方法步驟中借助于墻錨將三個鋼管固定在防火墻中， -在隨后的第二方法步驟中在外套筒上的所述發(fā)電機引線上、在所述外套筒的內(nèi)側(cè)上、在導(dǎo)體的外側(cè)上以及在垂直于所述導(dǎo)體引入所述導(dǎo)體中的板上施加膨脹性材料，以及 -在第三方法步驟中，將所述發(fā)電機引線引導(dǎo)穿過穿墻管。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電絕緣的導(dǎo)體的耐火的穿壁裝置，所述穿壁裝置包括壁(1)、引導(dǎo)穿過壁的穿墻管(2)、伸展穿過穿墻管(2)的外套筒(3)和穿過外套筒被引導(dǎo)的導(dǎo)體(4)，所述穿過外套筒被引導(dǎo)的導(dǎo)體與外套筒(3)電絕緣地間隔開，其中膨脹性材料(7)在穿墻管(2)的導(dǎo)體部段的中施加在外套筒(3)和導(dǎo)體(4)上，所述膨脹性材料在熱作用下膨脹并且封閉穿壁裝置。
【IPC分類】H02G3/22
【公開號】CN105659454
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】德特勒夫·布魯修斯, 曼弗雷德·格龍巴赫
【申請人】西門子公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年10月20日