CH715655B1 - Grommet with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material. - Google Patents

Grommet with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material. Download PDF

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CH715655B1
CH715655B1 CH00496/20A CH4962020A CH715655B1 CH 715655 B1 CH715655 B1 CH 715655B1 CH 00496/20 A CH00496/20 A CH 00496/20A CH 4962020 A CH4962020 A CH 4962020A CH 715655 B1 CH715655 B1 CH 715655B1
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self
composite material
electrical conductivity
layer
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CH00496/20A
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He Jinliang
Hu Jun
Yuan Zhikang
Zhao Xiaolei
Yang Xiao
Yu Zhanqing
Zeng Rong
Zhang Bo
Li Qi
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Univ Tsinghua
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Abstract

Die erfindungsgemässe Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hat einen Leitungsstab (4) und umfasst eine elektrische Spannungen homogenisierende Schicht (5), eine Strombegrenzungsschicht (6) und eine Glasfaserhülle (9), die von innen nach aussen nacheinander eine Aussenseite des Leitungsstabs (4) umhüllen. Die Aussenseite des oberen Abschnitts der Glasfaserhülle (9) ist von einem Mantel mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk (3) umhüllt. In die Strombegrenzungsschicht (6) ist eine Elektrodenverlängerungsschicht (7) eingebettet. Die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht (5) und die Elektrodenverlängerungsschicht (7) sind jeweils aus einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hergestellt, das aus anorganischem Füllstoffpulver und einem organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht. Durch die vorliegende Erfindung werden die Probleme des Durchbruchs der Hauptisolierung und des Überschlags am Flansch gelöst. Gleichzeitig verkleinern sich die Dimensionen der Durchführungshülse, wobei die Wärmeableitungsleistung und mechanische Leistung der Durchführungshülse verbessert werden und der Produktionsprozess vereinfacht wird.The bushing according to the invention with a composite material that self-adaptively regulates electrical conductivity has a conductor rod (4) and comprises a layer (5) that homogenizes electrical voltages, a current-limiting layer (6) and a glass fiber sheath (9), which, from the inside out, successively covers an outside of the conductor rod ( 4) envelop. The outside of the upper section of the fiberglass sheath (9) is covered by a jacket with a shield structure made of silicone rubber (3). An electrode extension layer (7) is embedded in the current-limiting layer (6). The electrical voltage homogenizing layer (5) and the electrode extension layer (7) are each made of a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material, which consists of inorganic filler powder and an organic material with high insulation strength. The present invention solves the problems of main insulation breakdown and flange flashover. At the same time, the dimensions of the grommet are reduced, the heat dissipation performance and mechanical performance of the grommet are improved, and the production process is simplified.

Description

[0001] Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 31. Oktober 2017 von der Tsinghua University eingereichten chinesischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer 201711043283.8 und dem Titel „Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial“, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird. The present application claims priority to the Chinese patent application filed on October 31, 2017 by Tsinghua University with the application number 201711043283.8 and titled "Gland sleeve with an electrical conductivity self-adaptively regulating composite material", the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Technisches Gebiettechnical field

[0002] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gebiet für Anschlussgeräte zur elektrischen Hochspannungsübertragung, insbesondere auf eine Durchführungshülse mit einem nichtlineare elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Verbundmaterial, welche Durchführungshülse für AC- und DC-Stromversorgungssysteme geeignet ist. The present invention relates to the field of connecting devices for high-voltage electrical transmission, in particular to a bushing with a composite material having nonlinear electrical conductivity, which bushing is suitable for AC and DC power supply systems.

Stand der TechnikState of the art

[0003] Eine Durchführungshülse dient zur Isolierung und Befestigung eines herausgeführten Drahts des elektrischen Hochspannungsgeräts gegenüber Erde. Als wichtige Ausrüstung eines Stromversorgungssystems spielt seine Zuverlässigkeit eine wichtige Rolle für den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Stromversorgungssystems. Die Durchführungshülse wird durch Einführen eines Leitungsstabs für eine Hochspannungselektrode in die Mitte eines mittleren Flansches einer Masseelektrode gebildet, und ist eine typische Isolationsstruktur, bei der ein elektrisches Feld eine Komponente senkrecht zu einer Oberflache eines Mediums aufweist. Ihre Hauptisolierung ist durchbruchanfällig und die Kante des Flansches ist überschlaganfällig. Daher muss ein elektrisches Feld in der Nähe des Flansches und des Leitungsstabs verbessert werden, eine Isolationsfestigkeit des Mediums muss verbessert werden, und eine geeignete Isolationsstruktur und ein geeignetes Material müssen ausgestaltet und ausgewählt werden. Die Durchführungshülse kann in vielen Ausgestaltungen vorliegen, u.a. vorliegend in einer kapazitiven, elektrische Spannungen homogenisierenden Struktur. Die innere Isolierung der kapazitiven Hülse weist eine Struktur mit einem Kondensatorkern auf, um ein elektrisches Feld innerhalb der Hülse zwangsläufig zu homogenisieren. Die Herstellung von Kondensatorkernen stellt jedoch hohe Anforderungen an das Niveau der Technologie, und verschiedene Qualitätsprobleme können im Produktionsprozess auftreten, die einen erheblichen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der kapazitiven Hülse haben. Die höheren Anforderungen an das Niveau der Technologie schränken auch die Senkung der Produktionskosten und die Verbesserung der Produktionseffizienz erheblich ein. Darüber hinaus stellt die Hochspannungshülse mit Kondensatorkern aufgrund ihrer grossen Dimension und der starken internen Erwärmung eine grosse versteckte Gefahr für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Durchführungshülse dar. A bushing serves to insulate and fasten a lead-out wire of the high-voltage electrical device to earth. As an important piece of equipment of a power system, its reliability plays an important role in the safe and reliable operation of the power system. The grommet is formed by inserting a lead rod for a high-voltage electrode into the center of a middle flange of a ground electrode, and is a typical insulating structure in which an electric field has a component perpendicular to a surface of a medium. Their main insulation is prone to breakdown and the edge of the flange is prone to flashover. Therefore, an electric field in the vicinity of the flange and the lead bar needs to be improved, an insulation strength of the medium needs to be improved, and an appropriate insulation structure and material need to be designed and selected. The bushing can be in many configurations, including a capacitive structure that homogenizes electrical voltages. The inner insulation of the capacitive sleeve has a structure with a capacitor core to forcibly homogenize an electric field inside the sleeve. However, the production of capacitor cores is very demanding on the level of technology, and various quality problems can arise in the production process, which have a significant impact on the reliability of the capacitive sleeve. The higher demands on the level of technology also significantly limit the reduction of production costs and improvement of production efficiency. In addition, the high-voltage sleeve with capacitor core represents a major hidden danger for safe and reliable operation of the bushing due to its large dimensions and the strong internal heating.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der oben genannten Probleme eine Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial zu schaffen, welche Durchführungshülse für AC- und DC-Stromversorgungssysteme geeignet ist. The object of the invention is to provide a bushing with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material in order to eliminate the above-mentioned problems, which bushing is suitable for AC and DC power supply systems.

[0005] Diese Aufgabe wird mit den folgenden Lösungen gelöst. This problem is solved with the following solutions.

[0006] Eine erfindungsgemässe Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial, welche Durchführungshülse für AC- und DC-Stromversorgungssysteme geeignet ist, umfasst einen Leitungsstab. Erfindungsgemäss umfasst die Durchführungshülse noch eine elektrische Spannungen homogenisierende Schicht, eine Strombegrenzungsschicht und eine Glasfaserhülle, die von innen nach aussen nacheinander eine Aussenseite des Leitungsstabs umhüllen, wobei die Aussenseite des oberen Abschnitts der Glasfaserhülle von einem Mantel mit einer Schirmstruktur aus Silikonkautschuk umhüllt ist; in die Strombegrenzungsschicht eine Elektrodenverlängerungsschicht eingebettet ist; die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht und die Elektrodenverlängerungsschicht jeweils aus einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hergestellt sind, das aus anorganischem Füllstoffpulver und einem organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht; der Leitungsstab an seinen beiden Enden jeweils mit einem ersten Flansch versehen ist; die ersten Flansche zusammen mit der Glasfaserhülle einen geschlossenen Raum bilden; der Leitungsstab, die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht, die Strombegrenzungsschicht sowie die Elektrodenverlängerungsschicht jeweils in dem geschlossenen Raum liegen; der Leitungsstab an seinen beiden Enden jeweils durch die ersten Flansche geführt und jeweils mit einer Anschlussklemme verbunden ist; die Glasfaserhülle in ihrer Mitte mit einem zweiten Flansch versehen ist; der zweite Flansch an seinem oberen Ende fest mit einem Ende des Mantels mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk verbunden ist; der zweite Flansch an seiner Innenwand in Kontakt mit der Elektrodenverlängerungsschicht kommt. A bushing according to the invention with a composite material that regulates electrical conductivity in a self-adaptive manner, which bushing is suitable for AC and DC power supply systems, comprises a conductor rod. According to the invention, the bushing also comprises a layer that homogenizes electrical voltages, a current-limiting layer and a glass fiber sheath, which successively encase an outside of the conductor rod from the inside out, the outside of the upper section of the glass fiber sheath being encased in a sheath with a shield structure made of silicone rubber; an electrode extension layer is embedded in the current confinement layer; the electric voltage homogenizing layer and the electrode extension layer are each made of an electric conductivity self-adaptively controlling composite material consisting of inorganic filler powder and an organic material with high insulation strength; the conducting rod is provided with a first flange at both ends thereof; the first flanges together with the glass fiber cladding form a closed space; the lead rod, the voltage-homogenizing layer, the current-limiting layer, and the electrode extension layer are each located in the closed space; the conductor rod is passed through the first flanges at both of its ends and is connected to a connection terminal; the glass fiber cladding is provided with a second flange at its center; the second flange is fixed at its upper end to one end of the silicone rubber umbrella structure shell; the second flange comes into contact with the electrode extension layer at its inner wall.

[0007] Die Leistungsparameter des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der elektrische Spannungen homogenisierenden Schicht und der Elektrodenverlängerungsschicht werden adaptiv an die Grösse der räumlichen elektrischen Feldstärke angepasst. Eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der elektrische Spannungen homogenisierenden Schicht ist grösser als eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der Elektrodenverlängerungsschicht. The performance parameters of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrical voltage homogenizing layer and the electrode extension layer are adaptively adjusted to the size of the spatial electrical field strength. A threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrical voltage homogenizing layer is greater than a threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrode extension layer.

[0008] Das anorganische Füllstoffpulver im elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial umfasst ein oder zwei oder mehre von einem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver, einem Kohlefaserpulver, einem CB-Pulver, einem SiC-Pulver, einem Ti02-Pulver, einem SrTi03-Pulver, einem CCTO-Pulver, einem SnO2-Pulver, einem ZnO-Whisker, einem Al2O3-Pulver. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit im elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial umfasst Material aus der Gruppe von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Das elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierende Verbundmaterial ist dadurch hergestellt, dass mehrere Teile von anorganischem Füllstoffpulver zu 100 Teilen vom organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit eingegeben werden. The inorganic filler powder in the electroconductivity self-adaptive composite material includes one or two or more of a ZnO pressure-sensitive ceramic powder, a carbon fiber powder, a CB powder, a SiC powder, a TiO 2 powder, a SrTiO 3 powder, a CCTO powder, a SnO2 powder, a ZnO whisker, an Al2O3 powder. The organic material with high insulation strength in the electroconductivity self-adaptive composite material includes material from the group of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber. The electroconductivity self-adaptively controlled composite material is made by adding several parts of inorganic filler powder to 100 parts of organic material with high insulation strength.

[0009] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist in Abhängigkeit von dem Spannungspegel und geometrischen Abmessungen der Durchführungshülse gewählt und liegt im Bereich von 100 V/mm bis 8000 V/mm. The threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is selected as a function of the voltage level and geometric dimensions of the bushing and is in the range from 100 V/mm to 8000 V/mm.

[0010] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist durch die Partikelgrösse des anorganischen Füllstoffpulvers eingestellt. Die Partikelgrösse des anorganischen Füllstoffpulvers reicht von 30 nm bis 300 µm. The threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set by the particle size of the inorganic filler powder. The particle size of the inorganic filler powder ranges from 30 nm to 300 µm.

[0011] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist durch das Verhältnis der Anzahl der Teile zwischen dem anorganischen Füllstoffpulver und dem organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit eingestellt. Die Anzahl der Teile jeder Komponente des anorganischen Füllstoffpulvers beträgt: das druckempfindliche ZnO-Keramikpulver 50 bis 200 Teile, oder ein von dem ZnO-Whisker, dem Kohlefaserpulver, dem CB-Pulver, dem SiC-Pulver, dem Ti02-Pulver, dem SrTiO3-Pulver, dem CCTO-Pulver, dem SnO2-Pulver, dem Al2O3-Pulver 10 bis 95 Teile. The electric field strength threshold of the self-adaptive electric conductivity control composite material is set by the ratio of the number of parts between the inorganic filler powder and the organic material with high insulation strength. The number of parts of each component of the inorganic filler powder is: the ZnO pressure-sensitive ceramic powder 50 to 200 parts, or one of the ZnO whisker, the carbon fiber powder, the CB powder, the SiC powder, the Ti02 powder, the SrTiO3 Powder, the CCTO powder, the SnO2 powder, the Al2O3 powder 10 to 95 parts.

[0012] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist über Mehrkomponenten-Mischdotierung durch Einbringen von 3 bis 50 Teile elektrisch leitfahiger Pulverteilchen eingestellt. Die Teile der eingebrachten elektrisch leitfähigen Pulverteilchen betragen 3 bis 50 Teile. [0012] The threshold of the electric field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set via multi-component mixed doping by introducing 3 to 50 parts of electrically conductive powder particles. The parts of the electrically conductive powder particles introduced are 3 to 50 parts.

[0013] Die Strombegrenzungsschicht umfasst ein organisches Material mit hoher Isolationsfestigkeit mit fester elektrischer Leitfähigkeit vorzugsweiseaus der Gruppe von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. The current-limiting layer comprises an organic material with high insulation resistance with fixed electrical conductivity, preferably from the group consisting of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber.

[0014] Die durch die erfindungsgemässe Lösung geschaffene Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hat folgende vorteilhafte Effekte: Dadurch, dass ein elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierendes Verbundmaterial als eine elektrische Spannungen homogenisierende Schicht und eine Elektrodenverlängerungsschicht zum Homogenisieren der elektrischen Feldstärken innerhalb einer Hauptisolierung und in der Nähe eines Flansches verwendet wird, werden nicht nur die Probleme eines Durchbruchs der Hauptisolierung und eines Überschlags am Flansch gelöst, sondern gleichzeitig können auch die Dimensionen der Durchführungshülse verkleinert werden, wobei die Wärmeableitungsleistung der Durchführungshülse erheblich verbessert wird, der Produktionsprozess stark vereinfacht wird und die Effizienz und der wirtschaftliche Nutzen verbessert werden.The bushing created by the solution according to the invention with a composite material that regulates electrical conductivity self-adaptively has the following advantageous effects: The fact that a composite material that regulates electrical conductivity self-adaptively as a layer that homogenizes electrical voltages and an electrode extension layer for homogenizing the electrical field strengths within a main insulation and in used in the vicinity of a flange, not only solves the problems of main insulation breakdown and flashover at the flange, but also the dimensions of the grommet can be reduced at the same time, the heat dissipation performance of the grommet is greatly improved, the production process is greatly simplified, and the Efficiency and economic benefits are improved.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0015] Fig. 1 zeigt eine schematische Strukturdarstellung einer Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 zeigt eine teilweise vergrosserte Ansicht von Fig. 1.Fig. 1 shows a schematic structural representation of a grommet with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material according to the present invention; Fig. 2 shows a partially enlarged view of Fig. 1.

Bezugszeichenliste:Reference list:

[0016] 1 Anschlussklemme; 2 erster Flansch; 3 Mantel mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk; 4 Leitungsstab; 5 elektrische Spannungen homogenisierende Schicht; 6 Strombegrenzungsschicht; 7 Elektrodenverlängerungsschicht; 8 zweiter Flansch; 9 Glasfaserhülle. 1 connection terminal; 2 first flange; 3 Sheath with umbrella structure made of silicone rubber; 4 line staff; 5 electrical voltage homogenizing layer; 6 current confinement layer; 7 electrode extension layer; 8 second flange; 9 fiberglass shell.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

[0017] Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

[0018] Fig. 1 zeigt eine schematische Strukturdarstellung einer Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial gemäss der vorliegenden Erfindung. Die Durchführungshülse, wie in Fig. 1 gezeigt, hat einen Leitungsstab 4, und umfasst eine elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5, eine Strombegrenzungsschicht 6 und eine Glasfaserhülle 9, die von innen nach aussen nacheinander eine Aussenseite des Leitungsstabs 4 umhüllen. Die Aussenseite des oberen Abschnitts der Glasfaserhülle 9 ist von einem Mantel mit Schirmstruktur 3 aus Silikonkautschuk umhüllt. In die Strombegrenzungsschicht 6 ist eine Elektrodenverlängerungsschicht 7 eingebettet, derer Länge durch den angelegten Spannungspegel bestimmt wird. Die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 und die Elektrodenverlängerungsschicht 7 sind jeweils aus einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hergestellt, das aus anorganischem Fullstoffpulver und einem organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht. Der Leitungsstab 4 ist an seinen beiden Enden jeweils mit einem ersten Flansch 2 versehen. Die ersten Flansche 2 bilden zusammen mit der Glasfaserhülle 9 einen geschlossenen Raum. Der Leitungsstab 4, die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5, die Strombegrenzungsschicht 6 sowie die Elektrodenverlängerungsschicht 7 liegen jeweils in dem geschlossenen Raum. Der Leitungsstab 4 ist an seinen beiden Enden jeweils durch die ersten Flansche 2 geführt und jeweils mit einem Anschlussklemme 1 verbunden. Die Glasfaserhülle 9 ist in ihrer Mitte mit einem zweiten Flansch 8 versehen. Der zweite Flansch 8 ist an seinem oberen Ende fest mit einem Ende des Mantels mit Schirmstruktur 3 aus Silikonkautschuk verbunden. Der zweite Flansch 8 kommt an seiner Innenwand in Kontakt mit der Elektrodenverlängerungsschicht 7, wie in Fig. 2 gezeigt. Der zweite Flansch 8 dient zur Verbindung und Fixierung der Durchführungshülse mit einem Port für den herausgeführten Draht des Geräts. Fig. 1 shows a schematic structural representation of a bushing with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material according to the present invention. The bushing, as shown in FIG. 1, has a conductor rod 4, and comprises an electrical stress homogenizing layer 5, a current-limiting layer 6 and a glass fiber sheath 9, which successively sheath an outside of the conductor rod 4 from the inside to the outside. The outside of the upper section of the glass fiber sheath 9 is covered by a sheath with a shield structure 3 made of silicone rubber. An electrode extension layer 7 is embedded in the current limiting layer 6, the length of which is determined by the applied voltage level. The electrical voltage homogenizing layer 5 and the electrode extension layer 7 are each made of an electrical conductivity self-adaptively regulating composite material consisting of inorganic filler powder and an organic material with high insulation strength. The line rod 4 is provided with a first flange 2 at each of its two ends. The first flanges 2 together with the fiberglass shell 9 form a closed space. The conductor rod 4, the electrical voltage homogenizing layer 5, the current limiting layer 6 and the electrode extension layer 7 are each located in the closed space. The line rod 4 is passed through the first flanges 2 at each of its two ends and is connected to a connecting terminal 1 in each case. The fiberglass shell 9 is provided with a second flange 8 at its center. The second flange 8 is fixedly connected at its upper end to one end of the jacket with umbrella structure 3 made of silicone rubber. The second flange 8 comes into contact with the electrode extension layer 7 at its inner wall, as shown in FIG. The second flange 8 is used to connect and fix the bushing with a port for the lead-out wire of the device.

[0019] Die Leistungsparameter des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials werden adaptiv an die Grösse der räumlichen elektrischen Feldstärke angepasst. Eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 ist grösser als eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der Elektrodenverlängerungsschicht 7. The performance parameters of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material are adaptively adjusted to the size of the spatial electric field strength. A threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrical voltage homogenizing layer 5 is greater than a threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrode extension layer 7.

[0020] Die spezifische Implementierung jeder Komponente in diesem Ausführungsbeispiel ist wie folgt: Der Leitungsstab 4 ist stabförmig ausgebildet und durch die gesamte Durchführungshülse geführt. Die Leitungsstab 4 ist ein herkömmliches Produkt.The specific implementation of each component in this embodiment is as follows: The wire rod 4 is rod-shaped and passed through the entire grommet. The conducting rod 4 is a conventional product.

[0021] Der Mantel mit Schirmstruktur 3 aus Silikonkautschuk ist eine integrale Struktur, die durch einmaliges Spritzgiessen einer Innenring-rohrförmigen Struktur und eines Aussenringschirmförmigen Vorsprungs gebildet wird. Es gibt viele schirmförmige Vorsprünge, die in einer axialen Richtung der Innenring-rohrförmigen Struktur des Mantels mit Schirmstruktur 3 aus Silikonkautschuk in einem linearen Array verteilt sind. Der Mantel mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk ist ein herkömmliches Produkt. The shell with umbrella structure 3 made of silicone rubber is an integral structure formed by one-time injection molding of an inner ring tubular structure and an outer ring umbrella-shaped projection. There are many umbrella-shaped protrusions distributed in a linear array in an axial direction of the inner ring tubular structure of the umbrella structure shell 3 made of silicone rubber. The silicone rubber umbrella structure sheath is a conventional product.

[0022] Die Strombegrenzungsschicht 6 nimmt ein organisches Material mit hoher Isolationsfestigkeit mit fester elektrischer Leitfähigkeit an. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit umfasst ein von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Da die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 und die Strombegrenzungsschicht 6 in einer Reihenstruktur vorliegen, kann durch das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit mit fester elektrischer Leitfähigkeit in der Strombegrenzungsschicht 6 ein übermässig grosser Leckstrom in der Hauptisolierung begrenzt werden, wodurch eine Erwärmung der Hauptisolierung der Durchführungshülse vermieden wird. The current confinement layer 6 adopts an organic material with high insulation strength with fixed electrical conductivity. The high insulation strength organic material includes one of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber. Since the electrical voltage homogenizing layer 5 and the current-limiting layer 6 are present in a row structure, an excessively large leakage current in the main insulation can be limited by the organic material with high insulation strength and fixed electrical conductivity in the current-limiting layer 6, which prevents the main insulation of the bushing from heating up becomes.

[0023] Das anorganische Füllstoffpulver umfasst ein oder zwei oder mehre von einem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver, einem Kohlefaserpulver, einem CB-Pulver, einem SiC-Pulver, einem Ti02-Pulver, einem SrTi03-Pulver, einem CCTO-Pulver, einem SnO2-Pulver, einem ZnO-Whisker, einem Al2O3-Pulver. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit umfasst ein von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Das elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierende Verbundmaterial ist dadurch hergestellt, dass mehrere Teile des anorganischen Füllstoffpulvers zu 100 Teilen vom organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit eingegeben werden (das spezifische Herstellungsverfahren ist eine herkömmliche Technologie auf dem Fachgebiet). The inorganic filler powder includes one or two or more of a ZnO pressure-sensitive ceramic powder, a carbon fiber powder, a CB powder, a SiC powder, a TiO 2 powder, a SrTiO 3 powder, a CCTO powder, a SnO 2 powder, a ZnO whisker, an Al2O3 powder. The high insulation strength organic material includes one of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber. The electroconductivity self-adaptive composite material is made by adding several parts of the inorganic filler powder to 100 parts of the organic material with high insulation strength (the specific manufacturing method is a conventional technology in the art).

[0024] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist in Abhängigkeit von dem Spannungspegel und geometrischen Abmessungen der Durchführungshülse gewählt. Die Schwelle der elektrischen Feldstärke liegt im Bereich von 100 V/mm bis 8000 V/mm. The threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is selected as a function of the voltage level and geometric dimensions of the bushing. The electric field strength threshold is in the range from 100 V/mm to 8000 V/mm.

[0025] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist durch die Partikelgrösse des anorganischen Füllstoffpulvers eingestellt. Die Partikelgrösse der anorganischen Füllstoffpulvers reicht von 30 nm bis 300 µm. The threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set by the particle size of the inorganic filler powder. The particle size of the inorganic filler powder ranges from 30 nm to 300 µm.

[0026] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist durch das Verhältnis der Anzahl der Teile zwischen dem anorganischen Füllstoffpulvers und dem organischen Material mit hoher Isolationsfestigkeit eingestellt. Soll die Anzahl der Teile des organischen Materials mit hoher Isolationsfestigkeit 100 Teile betragen, beträgt die Anzahl der Teile jeder Komponente des anorganischen Füllstoffpulvers: das druckempfindliche ZnO-Keramikpulver 50 bis 200 Teile, oder ein von dem ZnO-Whisker, dem Kohlefaserpulver, dem CB-Pulver, dem SiC-Pulver, dem Ti02-Pulver, dem SrTi03-Pulver, dem CCTO-Pulver, dem SnO2-Pulver, dem Al2O3-Pulver 10 bis 95 Teile. The electric field strength threshold of the self-adaptively controlling electric conductivity composite material is adjusted by the ratio of the number of parts between the inorganic filler powder and the organic material with high insulation strength. If the number of parts of the organic material with high insulation strength is to be 100 parts, the number of parts of each component of the inorganic filler powder is: the pressure-sensitive ZnO ceramic powder 50 to 200 parts, or one of the ZnO whisker, the carbon fiber powder, the CB Powder, the SiC powder, the Ti02 powder, the SrTi03 powder, the CCTO powder, the SnO2 powder, the Al2O3 powder 10 to 95 parts.

[0027] Die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials ist über Mehrkomponenten-Mischdotierung durch Einbringen einer Spurenmenge elektrisch leitfähiger Pulverteilchen eingestellt. Die Teile der eingebrachten elektrisch leitfähigen Pulverteilchen betragen 3 bis 50 Teile. The threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material is adjusted via multi-component mixed doping by introducing a trace amount of electrically conductive powder particles. The parts of the electrically conductive powder particles introduced are 3 to 50 parts.

Ausführungsbeispiel 1:Example 1:

[0028] Die Durchführungshülse in diesem Ausführungsbeispiel ist unter einem Spannungspegel von 110kV DC verwendet. Das anorganische Füllstoffpulver in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 und in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 ist aus dem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver hergestellt. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht aus 100 Teilen von Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk. Die Partikelgrösse der in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 verwendeten druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver beträgt 30 bis 50 µm, wobei die Teile dieser druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver 80 Teile betragen. Die Partikelgrösse der in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 verwendeten druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver beträgt 150 bis 200 µm, wobei die Teile dieser druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver 200 Teile betragen. The grommet in this embodiment is used under a voltage level of 110kV DC. The inorganic filler powder in the voltage homogenizing layer 5 and in the electrode extension layer 7 is made of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder. The high insulation strength organic material consists of 100 parts of ethylene propylene terpolymer rubber. The particle size of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder used in the electric voltage homogenizing layer 5 is 30 to 50 μm, and the parts of this ZnO pressure-sensitive ceramic powder are 80 parts. The particle size of the ZnO pressure-sensitive ceramic powders used in the electrode extension layer 7 is 150 to 200 µm, and the parts of these ZnO pressure-sensitive ceramic powders are 200 parts.

[0029] In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials über Mehrkomponenten-Mischdotierung durch Einbringen von 20 Teile Russ in die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 und die Elektrodenverlängerungsschicht 7 eingestellt. In this exemplary embodiment, the threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material is set via multi-component mixed doping by introducing 20 parts of soot into the electrical voltage homogenizing layer 5 and the electrode extension layer 7 .

Ausführungsbeispiel 2:Example 2:

[0030] Die Durchführungshülse in diesem Ausführungsbeispiel ist unter einem Spannungspegel von 500kV DC verwendet. Das anorganische Füllstoffpulver in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 und in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 ist aus dem SiC-Pulver und dem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver hergestellt. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht aus 100 Teilen von Epoxidharz. Die Partikelgrösse der in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 verwendeten SiC-Pulver beträgt 300 bis 500 nm, wobei die Teile dieser SiC-Pulver 40 Teile betragen. Die Partikelgrösse der in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 verwendeten druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver beträgt 150 bis 200 µm, wobei die Teile dieser druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver 200 Teile betragen. The grommet in this embodiment is used under a voltage level of 500kV DC. The inorganic filler powder in the voltage homogenizing layer 5 and in the electrode extension layer 7 is made of the SiC powder and the ZnO pressure-sensitive ceramic powder. The organic material with high insulation resistance consists of 100 parts of epoxy resin. The particle size of the SiC powder used in the electrical voltage homogenizing layer 5 is 300 to 500 nm, the parts of this SiC powder being 40 parts. The particle size of the ZnO pressure-sensitive ceramic powders used in the electrode extension layer 7 is 150 to 200 µm, and the parts of these ZnO pressure-sensitive ceramic powders are 200 parts.

Ausführungsbeispiel 3:Example 3:

[0031] Die Durchführungshülse in diesem Ausführungsbeispiel ist unter einem Spannungspegel von 330kV AC verwendet. Das anorganische Füllstoffpulver in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 ist aus dem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver und dem SiC-Pulver hergestellt. Das anorganische Füllstoffpulver in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 ist aus dem druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver und dem CB-Pulver hergestellt. Das organische Material mit hoher Isolationsfestigkeit besteht aus 100 Teile von Epoxidharz, wobei die Partikelgrössen der in der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 verwendeten ZnO-Keramikpulver und SiC-Pulver jeweils 30 bis 50 µm und 600 bis 800 nm betragen, wobei die Teile von diesen druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver und SiC-Pulver jeweils 50 Teile und 20 Teile betragen, die Partikelgrössen der in der Elektrodenverlängerungsschicht 7 verwendeten druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver und CB-Pulver jeweils 100 bis 125 µm und 30 nm betragen, wobei die Teile von diesen druckempfindlichen ZnO-Keramikpulver und CB-Pulver jeweils 100 Teile und 20 Teile betragen. The grommet in this embodiment is used under a voltage level of 330kV AC. The inorganic filler powder in the voltage homogenizing layer 5 is made of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder and the SiC powder. The inorganic filler powder in the electrode extension layer 7 is made of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder and the CB powder. The organic material with high insulation resistance consists of 100 parts of epoxy resin, where the particle sizes of the ZnO ceramic powder and SiC powder used in the voltage homogenizing layer 5 are 30 to 50 µm and 600 to 800 nm, respectively, the parts of these pressure-sensitive ZnO ceramic powder and SiC powder being 50 parts and 20 parts, respectively , the particle sizes of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder and CB powder used in the electrode extension layer 7 are 100 to 125 µm and 30 nm, respectively, and the parts of these ZnO pressure-sensitive ceramic powder and CB powder are 100 parts and 20 parts, respectively.

[0032] Das Arbeitsprinzip der vorliegenden Erfindung ist wie folgt: Die Durchführungshülse weist eine dreischichtige Hauptisolierung auf, die hauptsächlich aus dem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial besteht. Bei der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht 5 ist das elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierende Verbundmaterial mit einer grossen Schwelle der elektrischen Feldstärke verwendet, um eine Verteilung der elektrischen Feldstärke in der Hauptisolierung einzuschränken und zu homogenisieren. Die Elektrodenverlängerungsschicht 7 am zweiten Flansch 8 wird verwendet zum Erreichen einer Wirkung der Masseelektrodenverlängerung, um die Konzentration der elektrischen Feldstärke am ersten Flansch 2 zu verringern. Die Leistungsparameter des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials können selbstadaptiv an die Grosse der räumlichen elektrischen Feldstärke angepasst werden, wodurch eine Wirkung bei der intelligenten Verbesserung der räumlichen elektrischen Feldstärke erreicht wird. Wenn die elektrische Feldstärke der Durchführungshülse in einem Abschnitt zu gross ist, vergrössert sich die elektrische Leitfähigkeit des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials, wodurch sich die elektrische Spannung über diesem Abschnitt verkleinert, und somit die elektrische Feldstärke in diesem Abschnitt verringert, so dass die Wahrscheinlichkeiten von Durchbruch der Hauptisolierung und von Überschlag entlang einer Fläche reduziert werden. The working principle of the present invention is as follows: The grommet has a three-layer main insulation mainly composed of the self-adaptive electrical conductivity regulating composite material. In the case of the electric stress homogenizing layer 5, the electric conductivity self-adaptively regulating composite material with a large threshold of the electric field strength is used in order to restrict and homogenize a distribution of the electric field strength in the main insulation. The electrode extension layer 7 on the second flange 8 is used to achieve an effect of ground electrode extension to reduce the electric field strength concentration on the first flange 2 . The performance parameters of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material can be self-adaptively adjusted to the magnitude of the spatial electric field strength, thereby achieving an effect of intelligently improving the spatial electric field strength. If the electrical field strength of the grommet is too great in one section, the electrical conductivity of the self-adaptive electrical conductivity regulating composite material increases, thereby reducing the electrical voltage across that section, and thus reducing the electrical field strength in that section, so that the probabilities of Breakdown of the main insulation and flashover along a surface can be reduced.

[0033] Die Verwendung eines herkömmlichen Porzellanmantels anstelle von Epoxidglas-Stahlzylinder und von der äusseren Schirmschürze aus Silikonkautschuk ist ebenfalls möglich. The use of a conventional porcelain jacket instead of epoxy glass steel cylinder and the outer screen skirt made of silicone rubber is also possible.

Claims (7)

1. Durchführungshülse mit einem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial, welche Durchführungshülse für AC- und DC-Stromversorgungssysteme geeignet ist und einen drahtförmige Leitungsstab (4) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsstab (4) an seinen beiden Enden je durch erste Flansche (2) hindurchgeführt und je mit einer Anschlussklemme (1) versehen ist; die ersten Flansche (2) zusammen mit einer Glasfaserhülle (9) einen geschlossenen Raum bilden; innerhalb des geschlossenen Raums der Leitungsstab (4) von innen nach aussen zuerst von einer elektrische Spannungen homogenisierende Schicht (5), dann von einer Strombegrenzungsschicht (6) und dann von der Glasfaserhülle (9) umhüllt ist, wobei die Aussenseite eines oberen Abschnitts der Glasfaserhülle (9) von einem Mantel mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk (3) umhüllt ist; in die Strombegrenzungsschicht (6) eine Elektrodenverlängerungsschicht (7) eingebettet ist; die elektrische Spannungen homogenisierende Schicht (5) und die Elektrodenverlängerungsschicht (7) jeweils aus dem elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial hergestellt sind, das aus anorganischem Füllstoffpulver und einem isolierenden organischen Material besteht; die Glasfaserhülle (9) in ihrer Mitte mit einem zweiten Flansch (8) versehen ist; der zweite Flansch (8) an einem oberen Ende mechanisch fest mit einem Ende des Mantels mit Schirmstruktur aus Silikonkautschuk (3) verbunden ist; der zweite Flansch (8) an seiner Innenwand in Kontakt mit der Elektrodenverlängerungsschicht (7) steht; und dass die Leistungsparameter des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der elektrische Spannungen homogenisierenden Schicht (5) und der Elektrodenverlängerungsschicht (7) adaptiv an die Grösse der räumlichen elektrischen Feldstärke angepasst sind, wobei eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der elektrische Spannungen homogenisierende Schicht (5) grösser als eine Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials der Elektrodenverlängerungsschicht (7) ist.1. Bushing with a self-adaptively regulating electrical conductivity composite material, which bushing is suitable for AC and DC power supply systems and has a wire-shaped conductor rod (4), characterized in that the line rod (4) is passed through first flanges (2) at each of its two ends and is each provided with a connecting terminal (1); the first flanges (2) together with a glass fiber sheath (9) form a closed space; within the closed space the line rod (4) from the inside to the outside first of a layer (5) that homogenizes electrical voltages, then by a current confinement layer (6) and is then covered by the glass fiber sheath (9), wherein the outside of an upper portion of the glass fiber sheath (9) is covered by a sheath with a screen structure made of silicone rubber (3); an electrode extension layer (7) is embedded in the current limiting layer (6); the electric voltage homogenizing layer (5) and the electrode extension layer (7) are each made of the electric conductivity self-adaptively controlling composite material consisting of inorganic filler powder and an insulating organic material; the glass fiber sheath (9) is provided with a second flange (8) at its center; the second flange (8) is mechanically fixed at an upper end to one end of the shield structure shell made of silicone rubber (3); the second flange (8) is in contact with the electrode extension layer (7) at its inner wall; and that the performance parameters of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrical voltage homogenizing layer (5) and the electrode extension layer (7) are adaptively adapted to the size of the spatial electrical field strength, with a threshold of the electrical field strength of the electrical conductivity self-adaptively regulating composite material of the electrical voltage homogenizing Layer (5) is greater than a threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material of the electrode extension layer (7). 2. Durchführungshülse nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass das anorganische Füllstoffpulver im elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial ein Pulver aus der Gruppe eines druckempfindlichen ZnO-Keramikpulvers, eines Kohlefaserpulvers, eines CB-Pulvers, eines SiC-Pulvers, eines Ti02-Pulvers, eines SrTi03-Pulvers, eines CCTO-Pulvers, eines SnO2-Pulvers, eines ZnO-Whiskers, eines Al2O3-Pulvers oder einer Kombination davon umfasst, wobei das isolierende organische Material im elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterial ein Material aus der Gruppe von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk umfasst, wobei das elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierende Verbundmaterial mehrere Teile des anorganischen Füllstoffpulvers zu 100 Teilen vom isolierenden organischen Material umfasst.2. Bushing according to claim 1, characterized in that the inorganic filler powder in the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is a powder from the group of a pressure-sensitive ZnO ceramic powder, a carbon fiber powder, a CB powder, a SiC powder, a Ti02 powder, one SrTiO3 powder, a CCTO powder, an SnO2 powder, a ZnO whisker, an Al2O3 powder or a combination thereof, wherein the insulating organic material in the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is a material from the group consisting of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber, wherein the electrical conductivity self-adaptively controlled composite material comprises plural parts of the inorganic filler powder to 100 parts of the insulating organic material. 3. Durchführungshülse nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials in Abhängigkeit eines Spannungspegels und geometrischen Abmessungen der Durchführungshülse gewählt ist und im Bereich von 100 V/mm bis 8000 V/mm liegt.3. Bushing according to claim 2, characterized in that the threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is selected as a function of a voltage level and geometric dimensions of the bushing and is in the range from 100 V/mm to 8000 V/mm. 4. Durchführungshülse nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials durch die Partikelgrösse des anorganischen Füllstoffpulvers eingestellt ist, wobei die Partikelgrösse des anorganischen Füllstoffpulvers im Bereich von 30 nm bis 300 µm liegt.4. Bushing according to claim 3, characterized in that the threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set by the particle size of the inorganic filler powder, the particle size of the inorganic filler powder being in the range from 30 nm to 300 μm. 5. Durchführungshülse nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials durch das Verhältnis der Anzahl der Teile des anorganischen Füllstoffpulvers und des isolierenden organischen Materials eingestellt ist, wobei für 100 Teile des organischen Materials mit hoher Isolationsfestigkeit 50 bis 200 Teile des druckempfindlichen ZnO-Keramikpulvers vorgesehen sind, oder wobei für 100 Teile des organischen Materials mit hoher Isolationsfestigkeit 10 bis 95 Teile des ZnO-Whiskers, oder des Kohlefaserpulvers, oder des CB-Pulvers, oder des SiC-Pulvers, oder des TiO2-Pulvers, oder des SrTi03-Pulvers, oder des CCTO-Pulvers, oder des Sn02-Pulvers, oder des Al2O3-Pulvers vorgesehen sind.5. Bushing according to claim 3, characterized in that the threshold of the electric field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set by the ratio of the number of parts of the inorganic filler powder and the insulating organic material, for 100 parts of the organic material with high insulation strength 50 to 200 parts of the ZnO pressure-sensitive ceramic powder are provided, or wherein for 100 parts of the high insulation strength organic material, 10 to 95 parts of the ZnO whisker, or the carbon fiber powder, or the CB powder, or the SiC powder, or the TiO2 powder, or SrTi03 powder, or CCTO powder, or Sn02 powder, or Al2O3 powder are provided. 6. Durchführungshülse nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle der elektrischen Feldstärke des elektrische Leitfähigkeit selbstadaptiv regulierenden Verbundmaterials über Mehrkomponenten-Mischdotierung durch Einbringen von 3 bis 50 Teilen eines elektrisch leitfähigen Pulvers für 100 Teile des organischen Materials mit hoher Isolationsfestigkeit eingestellt ist.6. Bushing according to claim 5, characterized in that the threshold of the electrical field strength of the self-adaptively regulating electrical conductivity composite material is set via multi-component mixed doping by introducing 3 to 50 parts of an electrically conductive powder for 100 parts of the organic material with high insulation strength. 7. Durchführungshulse nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Strombegrenzungsschicht (6) aus einem isolierenden organischen Material mit konstanter elektrischer Leitfähigkeit gefertigt ist, das Material aus der Gruppe von Epoxidharz, Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Terpolymer-Kautschuk umfasst.7. Bushing according to claim 1, characterized in that the current-limiting layer (6) is made of an insulating organic material with constant electrical conductivity, which comprises material from the group of epoxy resin, polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene terpolymer rubber.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112018686B (en) * 2020-07-17 2022-04-01 清华大学 High-voltage AC/DC wall bushing of 35kV or below and preparation method thereof
CN112002463B (en) * 2020-07-17 2021-11-19 清华大学 High-voltage AC/DC wall bushing of more than 35kV and preparation method thereof

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3066180A (en) * 1957-04-06 1962-11-27 Asea Ab Coating for equalizing the potential gradient along the surface of an electric insulation
CN1195304C (en) * 2002-10-08 2005-03-30 黄维枢 Epoxy resin dipping fibre high voltage insulation core body
FR2867622B1 (en) * 2004-03-09 2006-05-26 Nexans ELECTRIC FIELD CONTROL MATERIAL
CN201397713Y (en) * 2009-01-20 2010-02-03 江苏大全封闭母线有限公司 Shielding insulation sleeve for tube busbar
CN103035345A (en) * 2010-05-24 2013-04-10 南通市神马电力科技有限公司 Hollow composite insulator for 245KV and 252KV mutual inductors
CN102298996B (en) * 2011-08-31 2013-03-06 清华大学 Extra-high voltage composite insulator with uniform electric-field distribution
CN202816510U (en) * 2011-12-20 2013-03-20 江苏神马电力股份有限公司 1100 kV gas insulation composite bushing
CN203166434U (en) * 2013-04-08 2013-08-28 丽水市中仪电力科技有限公司 Composite dry wall bushing
CN106941032B (en) * 2016-01-05 2019-08-13 泰科电子(上海)有限公司 Insulator and its manufacturing method
CN106159868B (en) * 2016-08-03 2018-04-10 清华大学 Using the ac cable termination of non-linear preformed rubber stress cone
CN107257116B (en) * 2017-06-19 2019-08-16 清华大学 Using the wall bushing of the equal laminated structure of nonlinear conductance composite material

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