DE102004007912A1 - Feedthrough with power semiconductor component - Google Patents

Abstract

Um eine Vorrichtung (1) zum Durchführen einer Hochspannungsleitung durch eine Wandung mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolator (2), einem sich längs durch den Isolator (2) erstreckenden Hochspannungsleiter (10), einem endseitig an dem Isolator (2) angeordneten Anschluss (9) zum Anbinden einer Anschlussleitung, die sich auf Hochspannungspotential befindet, und mit einem Befestigungsabschnitt (5) zur Befestigung der Vorrichtung (1) an der Wandung, bereitzustellen, mit deren Hilfe eine Stromunterbrechung ermöglicht wird, wird vorgeschlagen, dass der Hochspannungsleiter (10) mit wenigstens einem über eine Steuerungsleitung ansprechbaren Leistungshalbleiterbauelement (11) verbunden ist, das zum Unterbrechen des Stromflusses durch den Hochspannungsleiter (10) eingerichtet ist, wobei mittels jedes Leistungshalbleiterbauelements (11) mittels des Befestigungsabschnitts (5) an der Wandung abgestützt ist.A device (1) for passing a high-voltage line through a wall with a longitudinally extending insulator (2), a longitudinally extending through the insulator (2) high-voltage conductor (10), one end of the insulator (2) arranged connection (9) for connecting a connecting line which is at high voltage potential, and having a fixing portion (5) for fixing the device (1) to the wall, by means of which a current interruption is made possible, it is proposed that the high voltage conductor (10 ) is connected to at least one power semiconductor device (11) responsive to a control line arranged to interrupt the current flow through the high voltage conductor (10), wherein each power semiconductor device (11) is supported by the mounting portion (5) on the wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen einer Hochspannungsleitung durch eine Wandung mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolator, einem sich längs durch den Isolator erstreckenden Hochspannungsleiter, einem endseitig an dem Isolator angeordneten Anschluss zum Verbinden mit einer Anschlussleitung, die sich auf Hochspannungspotential befindet, und mit einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung der Vorrichtung an der Wandung.The The invention relates to a device for passing a high-voltage line by a wall having a longitudinally extending insulator, one at a time through the insulator extending high voltage conductor, one end arranged on the insulator terminal for connecting to a connecting line, which is at high voltage potential, and with a mounting portion for fixing the device to the wall.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 100 05 164 A1 bereits bekannt. Die dort gezeigte Vorrichtung weist einen Isolator auf, der aus einem mit Öl gefüllten Isolatorgehäuse besteht. Durch den Isolator erstreckt sich in einer Längsrichtung ein Leiterbolzen, der mit Hochspannungspotential beaufschlagbar ist. Die Vorrichtung weist endseitig ein Kopfteil zum Anschluss einer Hochspannungsleitung auf, wobei ein Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Gehäuses an einer Öffnung einer Wandung vorgesehen ist, die sich auf Erdpotential befindet.Such a device is for example from the DE 100 05 164 A1 already known. The device shown there has an insulator which consists of an insulator housing filled with oil. Through the insulator extends in a longitudinal direction, a conductor bolt, which can be acted upon by high voltage potential. The device has at its end a head part for connecting a high-voltage line, wherein a fixing portion for fixing the housing is provided at an opening of a wall, which is at ground potential.

Weitere gattungsgemäße Durchführungen sind beispielsweise in der WO 99/45550 beschrieben.Further generic bushings are for example described in WO 99/45550.

Den vorbekannten Durchführungen haftet der Nachteil an, dass zum Unterbrechen des Stromflusses über die Durchführung ein separater Schalter notwendig ist, der aufwändig aufzustellen und insbesondere aufwändig zu isolieren ist.The previously known bushings adheres to the disadvantage that to interrupt the flow of current over the execution a separate switch is necessary, which is expensive to set up and in particular costly to isolate.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Durchführung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit deren Hilfe eine Stromunterbrechung einfach und kostengünstig ermöglicht wird.task The invention is an implementation of the aforementioned To provide kind, with whose help a power interruption simply and cost-effective allows becomes.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass der Hochspannungsleiter mit wenigstens einem über eine Steuerungsleitung ansprechbaren Leistungshalbleiterbauelement verbunden ist, das zum Unterbrechen des Stromflusses durch den Hochspannungsleiter eingerichtet ist, wobei jedes Leistungshalbleiterbauelement mittels des Befestigungsabschnitts an der Wandung abgestützt ist.The Invention solves this task in that the high-voltage conductor with at least one over a control line addressable power semiconductor device connected to interrupt the flow of current through the high voltage conductor is set up, each power semiconductor device by means of the fastening portion is supported on the wall.

Die Leistungshalbleiterbauelemente sind erfindungsgemäß über die Steuerungsleitung mit Steuerungssignalen versorgbar, die Übergänge jedes Leistungshalbleiterbauelements zwischen einer Sperrstellung, in der ein Stromfluss über das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement unterbrochen ist, und einer Durchlassstellung bewirken, in der ein Stromfluss durch das jeweilige Leistungshalbleiterbauelement ermöglicht ist. Wird das Leistungshalbleiterbauelement beispielsweise durch das Steuerungssignal gezündet, wird das Leistungshalbleiterbauelement in seine Durchlassstellung überführt. Beim aktiven Löschen des Leistungshalbleiterbauelementes hingegen wird dieses durch das Steuerungssignal in seine Sperrstellung überführt. Das Löschen des jeweiligen Leistungshalbleiterbauelementes kann erfindungsgemäß jedoch auch passiv also durch Auslassen einer Zündung erfolgen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Leistungshalbleiterbauelement ohne Steuerungssignal in seine Sperrstellung überführbar ist, wie beispielsweise bei einem Thyristor. Durch die elektrische Eingliederung der Leistungshalbleiterbauelemente in den Hochspannungsleiter ist daher eine aktive oder passive Unterbrechung des Stromflusses durch die Vorrichtung ermöglicht. Ein gesondert und mechanisch getrennt aufgestellter Schalter oder Schaltungselement ist erfindungsgemäß überflüssig geworden. Die Leistungshalbleiterbauelemente bilden mit den übrigen Bestandteilen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine bauliche Einheit. Insbesondere entfällt die Notwendigkeit der gesonderten isolierten Aufstellung der Leistungshalbleiterbauelemente, die sich aufgrund der zumindest elektrischen Verbindung mit dem Hochspannungsleiter im Betriebszustand auf einem Hochspannungspotential befinden. Die Isolierung gegenüber der Wandung, die sich beispielsweise auf einem Erdpotential befindet, erfolgt mittels des Isolators der Vorrichtung. Das Abstützen des Leistungshalbleiterbauelements durch den Befestigungsabschnitt kann selbstverständlich auch indirekt, also unter Zwischenschaltung weiterer Bestandteile der Vorrichtung, erfolgen.The Power semiconductor devices are according to the invention on the Control line supplied with control signals, the transitions of each power semiconductor device between a blocking position in which a current flow over the respective power semiconductor device is interrupted, and one Durchlassstellung cause in the current flow through the respective Power semiconductor device is enabled. Will the power semiconductor device for example, ignited by the control signal, the power semiconductor device transferred to his Durchlassstellung. At the active deletion the power semiconductor device, however, this is by the Control signal transferred to its blocking position. The deletion of the respective power semiconductor component However, according to the invention also passively done by omitting an ignition. This is for example then the case when the power semiconductor device without control signal is convertible into its blocking position, such as a thyristor. Due to the electrical integration of Power semiconductor components in the high-voltage conductor is therefore an active or passive interruption of the flow of current through the Device allows. A separate and mechanically isolated switch or Circuit element has become superfluous according to the invention. The power semiconductor components form with the remaining components the device according to the invention a structural unit. In particular, the need for separate accounts isolated layout of the power semiconductor devices that are due to the at least electrical connection to the high voltage conductor in operating condition at a high voltage potential. The Insulation opposite the wall, which is for example at a ground potential, takes place by means of the insulator of the device. Supporting the Power semiconductor device through the attachment portion can Of course also indirectly, so with the interposition of other components the device, done.

Jedes Leistungshalbleiterbauelement ist vorteilhafterweise in einem Gehäuse der Vorrichtung untergebracht. Das gemeinsame Gehäuse ist als separates Bauteil des Isolators oder aber als dessen Außenseite realisiert.each Power semiconductor device is advantageously in a housing of Housed device. The common housing is as a separate component of the insulator or realized as its outside.

Abweichend davon ist jedes Leistungshalbleiterbauelement in einem vom Isolator getrennten Kopfteil angeordnet. In jedem Falle ist jedes Leistungshalbleiterbauelement fest mit dem Befestigungsabschnitt verbunden und so an der Wandung abgestützt.deviant of which each power semiconductor device is in one of the insulator arranged separate headboard. In any case, each power semiconductor device is firmly connected to the attachment portion and so supported on the wall.

Als Isolator eignet sich beispielsweise ein mit Öl befülltes Gehäuse, in dem leitende Einlagen konzentrisch um den Hochspannungsleiter gewickelt sind. Dabei können die Einlagen voneinander beabstandet sein. Der beispielsweise als Flanschabschnitt realisierte Befestigungsabschnitt ist bei dieser Weiterentwicklung fest mit dem Gehäuse verbunden. Das Gehäuse besteht beispielsweise aus einer zweckmäßigen Keramik.When Insulator is, for example, a housing filled with oil, in the conductive deposits are wound concentrically around the high voltage conductor. The can Inserts spaced apart. For example, as a flange realized attachment section is in this development firmly with the housing connected. The housing consists for example of a suitable ceramic.

Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Weiterentwicklung umfasst das Gehäuse eine Kunststoffhülle, beispielsweise aus einem Elastomer wie Silikonkautschuk, die ausladende Schirme zum Erhöhen der Kriechstromfestigkeit aufweist. Selbstverständlich können die Schirme auch an dem Keramikgehäuse angeformt sein, so dass eine zusätzliche Kunststoffhülle überflüssig ist.at one in this regard advantageous development, the housing comprises a plastic shell, for example made of an elastomer such as silicone rubber, the projecting umbrellas to increase the tracking resistance has. Of course, the umbrellas also on the ceramic case be molded so that an additional plastic shell is unnecessary.

Vorteilhafterweise ist ein primärseitig mit dem Hochspannungsleiter wechselwirkender Versorgungswandler vorgesehen, der sekundärseitig mit dem oder den Leistungshalbleiterelementen verbunden ist. Auf diese Weise wird die zum Betrieb der Leistungshalbleiterbauelemente notwendige Energieversorgung über den durch den Hochspannungsleiter fließenden Wechselstrom bereitgestellt, wobei der Wechselstrom in Wicklungen des Versorgungswandlers eine Spannung induziert. Der Versorgungswandler ist beispielsweise als konzentrisch um den Hochspannungsleiter angeordnete Spule realisiert, die keinen galvanischen Kontakt mit dem Hochspannungsleiter aufweist. Abweichend hiervon ist für jedes Leistungshalbleiterbauelement ein Versorgungswandler vorgesehen.advantageously, is a primary side with the high voltage conductor interacting supply converter provided, the secondary side is connected to the one or more power semiconductor elements. On This is the way to operate the power semiconductor devices necessary energy supply over provided the alternating current flowing through the high voltage conductor, wherein the alternating current in windings of the supply converter a Induced voltage. The supply converter is for example as realized concentrically around the high voltage conductor arranged coil, the has no galvanic contact with the high voltage conductor. Deviating from this is for each power semiconductor device provided a supply converter.

Zweckmäßigerweise ist die Steuerungsleitung eine Glasfaserleitung und das Leistungshalbleiterbauelement ein optisch steuerbares Leistungshalbleiterbauelement. Durch die Glasfaserleitung oder mit anderen Worten den Lichtwellenleiter ist eine nicht leitende Steuerungsleitung bereitgestellt, so dass elektrische Isolationsprobleme vermieden sind. Zum Zünden des Leistungshalbleiterbauelementes dient beispielsweise ein Faserlaser, dessen aktives Medium aus einem Abschnitt der Glas faser selbst besteht, der mit optisch aktiven Teilchen dotiert ist. Als Pumplaser dienen beispielsweise Halbleiterlaser. Abweichend hiervon wird der Laserstrahl des Halbleiterlasers auf übliche Weise in den Lichtwellenleiter eingekoppelt.Conveniently, the control line is a fiber optic line and the power semiconductor device an optically controllable power semiconductor device. By the Fiber optic cable or in other words the optical fiber is one non-conductive control line provided so that electrical Isolation problems are avoided. For igniting the power semiconductor component For example, serves a fiber laser, the active medium of a Section of the glass fiber itself consists of optically active Particles is doped. Semiconductor lasers, for example, are used as pump lasers. Deviating from this, the laser beam of the semiconductor laser in the usual way coupled into the optical waveguide.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung ist jedes Leistungshalbleiterbauelement ein Thyristor. Der oder die Thyristoren sind beispielsweise optisch zündbar.According to one preferred development is any power semiconductor device a thyristor. The one or more thyristors are optical, for example ignitable.

Abweichend davon ist das Leistungshalbleiterbauelement ein IGBT oder GTO. Diese beiden Varianten eines Leistungshalbleiterbauelements werden durch ein aktives Steuerungssignal oder mit anderen Worten ein Löschsignal von der Durchlassstellung in ihr Sperrstellung überführt, so dass die Steuerung des Leistungshalbleiterbauelements erleichtert ist. IGBTs und GTOs sind als solche bekannt, so dass auf deren Funktionsweise hier nicht näher eingegangen wird.deviant of which, the power semiconductor device is an IGBT or GTO. These Both variants of a power semiconductor device are by an active control signal or in other words a clear signal transferred from the passage position into its blocking position, so that the control the power semiconductor device is facilitated. IGBTs and GTOs are known as such, so their functioning here is not discussed in more detail becomes.

Zweckmäßigerweise sind eine Steuerungseinheit und ein mit der Steuerungseinheit verbundener Stromsensor vorgesehen, der zum Messen des Stromes durch den Hochspannungsleiter eingerichtet ist, wobei die Steuerungseinheit Messwerte des Stromsensors auf Unterbrechungsbedingungen hin überprüft und die Leistungshalbleiterbauelemente bei Vorliegen von Unterbrechungsbedingungen aktiv oder passiv in deren Sperrstellungen überführt. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die beispielsweise ebenfalls mittels des Befestigungsabschnitts an der Wandung abgestützt ist, so dass durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein kompaktes Bauteil bereitgestellt ist. Ein ebenfalls mit dem Befestigungsabschnitt verbundener Stromsensor misst die durch den Hochspannungsleiter hindurchtretenden Wechselströme.Conveniently, are a control unit and a connected to the control unit Current sensor provided for measuring the current through the high voltage conductor is set up, wherein the control unit measured values of the current sensor checked for interrupt conditions and the power semiconductor devices at Existence of interruption conditions active or passive in their Lock positions transferred. According to this Advantageous further development, a control unit is provided, for example, also by means of the attachment section supported on the wall is, so that by the device according to the invention a compact Component is provided. A likewise with the attachment section connected current sensor measures the through the high voltage conductor passing alternating currents.

Hierzu eignen sich handelsübliche Stromwandler. Die Signale des Stromsensors werden zur Steuerungseinheit geleitet, welche die Signale anhand einer in dieser implementierten Logik auf Unterbrechungsbedingungen hin überprüft und beim Vorliegen einer Unterbrechungsbedingung beispielsweise Unterbrechersignale für das oder die Leistungshalbleiterbauelemente erzeugt, so dass der Stromfluss durch die Vorrichtung unterbrochen ist. Die Steuerungseinheit übernimmt ferner das Zünden jedes Leistungshalbleiterbauelementes, um dieses im Bedarfsfall in dessen Durchlassstellung zu überführen. Auf diese Weise wird im Nennbetrieb die Stromleitfähigkeit der Vorrichtung sichergestellt. In diesem Fall unterlässt die Steuerungseinheit das Zünden, wenn Unterbrechungsbedingungen festgestellt sind.For this are commercially available Power converter. The signals of the current sensor become the control unit passed, which the signals based on a implemented in this Logic is checked for interruption conditions and in the presence of a Interrupt condition, for example, breaker signals for or generates the power semiconductor devices, so that the current flow is interrupted by the device. The control unit takes over furthermore the ignition each power semiconductor device to this if necessary to be transferred to its passage position. On In this way, the current conductivity of the device is ensured in rated operation. In this case omits the control unit ignites when Interruption conditions are found.

Vorteilhafterweise ist jedes Leistungshalbleiterbauelement in einem Kopfteil angeordnet, das an einem freien Ende des Isolators vorgesehen ist. Bei einer zweckmäßigen Weiterentwicklung befinden sich die Steuerungseinheit und der Stromsensor auf Erdpotential und sind im Bereich des Befestigungsabschnitts angeordnet. Die in dem Kopfteil angeordneten Bauteile sind leicht zugänglich und können auf einfache Art und Weise gewartet oder gegebenenfalls ausgetauscht werden.advantageously, each power semiconductor device is arranged in a head part, which is provided at a free end of the insulator. At a appropriate development the control unit and the current sensor are at earth potential and are arranged in the region of the attachment portion. In the the headboard arranged components are easily accessible and can easily maintained or replaced if necessary become.

Vorteilhafterweise weist der Isolator einen Harzabschnitt auf, der von einem Gehäuse aus Keramik umgeben ist.advantageously, For example, the insulator has a resin portion extending from a housing Ceramic is surrounded.

Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung sind in dem Harzabschnitt konzentrisch um den Hochspannungsleiter angeordnete leitende Einlagen eingebettet. Als Einlagen sind beispielsweise metallische Folien, wie Aluminiumfolien geeignet. Aber auch mit Graphit beschichtete Kunststofffolien sind hier zweckmäßig. Der Befestigungsabschnitt ist beispielsweise durch Klemmsitz fest mit dem Gehäuse verbunden.According to one preferred developments are concentric in the resin section embedded around the high voltage conductor arranged conductive deposits. As deposits are, for example, metallic foils, such as aluminum foils suitable. But also coated with graphite plastic films are useful here. Of the Attachment section is fixed by, for example, by clamping fit connected to the housing.

Selbstverständlich sind auch Schraub- oder Klebverbindungen zwischen Isolator und Befestigungsabschnitt möglich.Of course, also screw or Adhesive connections between insulator and mounting section possible.

Zweckmäßigerweise ist die Steuerungseinheit als separates Bauteil realisiert. Dabei liegt die Steuerungseinheit beispielsweise auf Erdpotential, so dass eine aufwändige Isolierung entfällt.Conveniently, the control unit is realized as a separate component. there if the control unit is at earth potential, for example that an elaborate Insulation is omitted.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figur der Zeichnung, wobei dieFurther expedient embodiments and advantages of the invention are the subject of the following description of embodiments of the Invention with reference to the figure of the drawing, wherein the

Figur eine geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.figure a sectional side view of an embodiment of the device according to the invention shows.

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die nachfolgend als Durchführung 1 bezeichnet wird, in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Durchführung 1 erstreckt sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung und umfasst einen Isolator 2, der sich aus einem inneren Harzabschnitt 3 sowie einem aus Keramik gefertigten Gehäuse 4 zusammensetzt. Das Gehäuse 4 ist fest mit einem Flanschabschnitt 5 als Befestigungsabschnitt verbunden, mit dem die Durchführung 1 an einer sich auf Erdpotential befindlichen Wandung befestigbar ist. Zur Befestigung dienen beispielsweise umfänglich um den Flansch verteilte Schraubverbindungen. An dem Gehäuse 4 sind ausladende Schirme 6 angeformt, so dass der Weg eines Kriechstromes bei gleich bleibender Gesamtlänge der Durchführung 1 vergrößert ist. Der Isolator 2 umfasst neben dem Gehäuse 4 aus Keramik und dem Harzabschnitt 3 ein Ölbad 7, so dass Lufteinschlüsse in dem Isolator 2 vermieden sind.The figure shows an embodiment of the device according to the invention, hereinafter referred to as implementation 1 is referred to, in a sectional side view. The implementation 1 extends substantially in a longitudinal direction and includes an insulator 2 made of an inner resin section 3 and a housing made of ceramic 4 composed. The housing 4 is fixed with a flange section 5 connected as a mounting portion, with the implementation 1 can be attached to a wall located at ground potential. For fastening serve for example circumferentially distributed around the flange screw. On the case 4 are sweeping umbrellas 6 formed, so that the way of a creepage while maintaining total length of the implementation 1 is enlarged. The insulator 2 includes next to the housing 4 made of ceramic and the resin section 3 an oil bath 7 so that trapped air in the insulator 2 are avoided.

An dem dem Flanschabschnitt 5 gegenüberliegenden freien Ende des Isolators 2 ist ein Kopfteil 8 angeordnet, das mit einem Anschluss 9 versehen ist, der zur Befestigung einer figürlich nicht dargestellten Hochspannungsfreileitung vorgesehen ist. Durch den Harzabschnitt 3 erstreckt sich ein zentraler Hochspannungsleiter 10, der an einem Ende leitend mit dem Kopfabschnitt 8 verbunden ist und sich somit nach Anschluss der Hochspannungsfreileitung auf einem Hochspannungspotential befindet. An dem dem Kopfteil 8 gegenüberliegenden Ende des Hochspannungsleiters 10 sind weitere figürlich nicht dargestellte elektrische Anschlussmittel vorgesehen. Die gezeigte Durchführung 1 dient somit zum Durchführen eines Hochspannungspotentials durch eine Wandung, die sich auf Erdpotential befindet.At the flange portion 5 opposite free end of the insulator 2 is a headboard 8th arranged with a connection 9 is provided, which is provided for attachment of a high-voltage overhead line, not shown figuratively. Through the resin section 3 extends a central high-voltage conductor 10 , which at one end is conductive with the head section 8th is connected and thus is after connection of the power transmission line at a high voltage potential. At the headboard 8th opposite end of the high voltage conductor 10 are further figuratively not shown electrical connection means provided. The implementation shown 1 thus serves to perform a high voltage potential through a wall which is at ground potential.

Zur Steuerung des elektrischen Feldes innerhalb des Harzabschnitts 3 sind in diesem elektrisch leitende Einlagen eingebettet, die kreisförmig um den Hochspannungsleiter 10 herum verlaufen, wobei die Einlagen konzentrisch zu dem Hochspannungsleiter 10 angeordnet sind. Der Bereich, in dem die Einlagen angeordnet sind, ist in der Figur mit einer durchgezogenen Linie angedeutet.For controlling the electric field within the resin portion 3 are embedded in this electrically conductive inserts, which are circular around the high voltage conductor 10 run around, with the deposits concentric with the high voltage conductor 10 are arranged. The region in which the inserts are arranged is indicated in the figure by a solid line.

Der Hochspannungsleiter 10 ist elektrisch mit einem Leistungshalbleiterbauelement verbunden, das hier ein Thyristor 11 ist. Durch die elektrische Verbindung ist der Thyristor 11 zum Anschluss 9 in Reihe geschaltet, so dass der gesamte Strom der Durchführung 1 über den Thyristor 11 fließt. Der über eine Steuerungsleitung 12 steuerbare Thyristor 11 ist ein optisch zündbarer Thyristor, so dass als Steuerungsleitung ein Lichtwellenleiter 12 eingesetzt ist. Der Lichtwellenleiter 12 ist am Flanschabschnitt 5 aus dem Gehäuse 4 geführt. Zur Energieversorgung des Thyristors 11 ist ein Versorgungswandler 13 eingerichtet, der aus einer konzentrisch zum Leiter angeordneten Spule besteht. Durch die elektromagnetische Kopplung mit dem Hochspannungsleiter 10 wird eine Spannung in dem Versorgungswandler 13 induziert, die zur Energieversorgung des Thyristors 11 dient, der hierzu über eine nicht dargestellte Energieversorgungsleitung mit dem Versorgungswandler 13 verbunden ist.The high voltage conductor 10 is electrically connected to a power semiconductor device, here a thyristor 11 is. By the electrical connection is the thyristor 11 to the connection 9 connected in series, so that the entire current of the implementation 1 over the thyristor 11 flows. The via a control line 12 controllable thyristor 11 is an optically ignitable thyristor, so that as a control line, an optical waveguide 12 is used. The optical fiber 12 is on the flange section 5 out of the case 4 guided. To power the thyristor 11 is a supply converter 13 set up, which consists of a coil arranged concentrically to the conductor. Due to the electromagnetic coupling with the high voltage conductor 10 becomes a voltage in the supply converter 13 induced, which is used to power the thyristor 11 serves for this purpose via a power supply line, not shown, with the supply converter 13 connected is.

Das Leistungshalbleiterbauelement 11 ist hier nicht in dem Harzabschnitt 3 des Isolators 2 eingegossen, sondern im Kopfabschnitt 8 angeordnet. Dies gilt entsprechend für den Versorgungswandler 13. Dabei ist der Thyristor 11 starr am Kopfteil 8 befestigt. Sowohl der Thyristor 11 als auch Vesorgungswandler 13 ragen zumindest teilweise in das Ölbad 7 hinein, so dass auch hier Lufteinschlüsse vermieden sind.The power semiconductor device 11 is not in the resin section here 3 of the insulator 2 poured in, but in the head section 8th arranged. This applies accordingly to the supply converter 13 , Here is the thyristor 11 rigid at the headboard 8th attached. Both the thyristor 11 as well as Vesorgungswandler 13 at least partially protrude into the oil bath 7 into it, so that here too air pockets are avoided.

Zum Ansprechen des Thyristors 11 ist eine außerhalb des Gehäuses 4, also separat aufgestellte Steuerungseinheit 13 vorgesehen. Die Steuerungseinheit 13 befindet sich auf Erdpotential, so dass deren aufwändige Isolierung entfällt. Der Anschluss der Steuerungseinheit 13 an den sich auf Hochspannungspotential befindlichen Thyristor 11 erfolgt über den elektrisch nicht leitenden Lichtwellenleiter 12. Innerhalb der Steuerungseinheit 13 ist ein nicht dargestellter Laser vorgesehen, dessen Laserpulse den Thyristor 11 steuern. Die Steuerungseinheit 16 ist ferner mit einem am Befestigungsabschnitt 5 angeordneten Stromwandler 15 verbunden, der hier als Stromsensor eingesetzt ist. Die sekundärseitig vom Stromsensor 15 erzeugten, dem Strom im Hochspannungsleiter 10 proportionalen Stromsignale werden der Steuerungseinheit 16 zugeleitet, von dieser abgetastet, digitalisiert und mittels einer in ihr implementierten Logik mit Unterbrechungsbedingungen verglichen. Hierbei kann es sich in einem einfachsten Fall um den Vergleich der aus Stromsignalen abgeleiteten Stromwerte mit einem Schwellenwert handeln. Werden keine Unterbrechungsbedingungen festgestellt zündet die Steuerungseinheit 13 den bei jedem Stromnulldurchgang des Wechselstromes in seine Sperrstellung überführten Tyristor 11 bei einem erneuten Anstieg des Stromes von neuem. Übersteigen die Stromwerte des Hochspannungsleiters 10 jedoch den besagten Schwellenwert, unterlässt die Steuerungseinheit 16 das Zünden des Thyristors 11, so dass dieser in seiner Sperrstellung verbleibt und ein Stromfluss durch die Durchführung 1 unterbrochen ist. Der Tyristor 11 wird also passiv gelöscht.For the response of the thyristor 11 is one outside the case 4 , so separately installed control unit 13 intended. The control unit 13 is at ground potential, so that their elaborate insulation is eliminated. The connection of the control unit 13 at the high-voltage potential located at the thyristor 11 takes place via the electrically non-conductive optical waveguide 12 , Within the control unit 13 an unillustrated laser is provided whose laser pulses the thyristor 11 Taxes. The control unit 16 is also one with the attachment portion 5 arranged current transformer 15 connected, which is used here as a current sensor. The secondary side of the current sensor 15 generated, the current in the high voltage conductor 10 proportional current signals are the control unit 16 scanned, digitized and compared by means of an implemented therein logic with interruption conditions. In a simplest case, this may be the comparison of the current values derived from current signals with a threshold value. If no interruption conditions are detected, the control unit ignites 13 the at each current zero crossing of the alternating current in its blocking position transferred thyristor 11 in a renewed increase in the flow of new. Exceed the current values of the high voltage conductor 10 however, said threshold value is neglected by the control unit 16 the ignition of the thyristor 11 so that it remains in its locked position and a current flow through the bushing 1 is interrupted. The Tyristor 11 is therefore deleted passively.

Bei einem hiervon abweichenden Ausführungsbeispiel ist das Leistungshalbleiterbauelement ein IGBT, der im Störfall aktiv, also durch Abfallenlassen der Spannung an dessen so genanntem „Gate" in seine Sperrstellung überführt wird.at a different embodiment thereof is the power semiconductor device an IGBT active in case of failure, Thus, by dropping the voltage at its so-called "gate" is transferred to its blocking position.

Claims (9)

Vorrichtung (1) zum Durchführen einer Hochspannungsleitung durch eine Wandung mit einem sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolator (2), einem sich längs durch den Isolator (2) erstreckenden Hochspannungsleiter (10), einem endseitig an dem Isolator (2) angeordneten Anschluss (9) zum Verbinden mit einer Anschlussleitung, die sich auf Hochspannungspotential befindet, und mit einem Befestigungsabschnitt (5) zur Befestigung der Vorrichtung (1) an der Wandung, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungsleiter (10) mit wenigstens einem über eine Steuerungsleitung (12) ansprechbaren Leistungshalbleiterbauelement (11) verbunden ist, das zum Unterbrechen des Stromflusses durch den Hochspannungsleiter (10) eingerichtet ist, wobei jedes Leistungshalbleiterbauelement (11) mittels des Befestigungsabschnitts (5) an der Wandung (6) abgestützt ist.Contraption ( 1 ) for passing a high-voltage line through a wall with a longitudinally extending insulator ( 2 ), longitudinally through the insulator ( 2 ) extending high-voltage conductor ( 10 ), one end of the insulator ( 2 ) arranged connection ( 9 ) for connection to a connecting line, which is at high voltage potential, and with a fixing section ( 5 ) for fixing the device ( 1 ) on the wall, characterized in that the high-voltage conductor ( 10 ) with at least one via a control line ( 12 ) addressable power semiconductor device ( 11 ), which is used to interrupt the flow of current through the high-voltage conductor ( 10 ), each power semiconductor device ( 11 ) by means of the attachment section ( 5 ) on the wall ( 6 ) is supported. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen primärseitig mit dem Hochspannungsleiter (10) wechselwirkenden Versorgungswandler (13), der sekundärseitig mit den Leistungshalbleiterbauelementen (11) verbunden ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized by a primary side with the high-voltage conductor ( 10 ) interacting supply transducers ( 13 ), the secondary side with the power semiconductor devices ( 11 ) connected is. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsleitung eine Glasfaserleitung (12) und das Leistungshalbleiterbauelement (11) ein optisch ansteuerbares Leistungshalbleiterbauelement (11) ist.Contraption ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the control line is a fiber optic line ( 12 ) and the power semiconductor device ( 11 ) an optically controllable power semiconductor component ( 11 ). Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leistungshalbleiterbauelement (11) ein Thyristor, IGBT oder ein GTO ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor component ( 11 ) is a thyristor, IGBT or GTO. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinheit (16) und einen mit der Steuerungseinheit (16) verbundenen Stromsensor (14), der zum Messen des Stromes durch den Hochspannungsleiter (10) eingerichtet ist, wobei die Steuerungseinheit (16) Messwerte des Stromsensors (14) auf Unterbrechungsbedingungen hin überprüft und die Leistungshalbleiterbauelemente (11) bei Vorliegen von Unterbrechungsbedingungen aktiv oder passiv in deren Sperrstellung überführt.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a control unit ( 16 ) and one with the control unit ( 16 ) connected current sensor ( 14 ) used to measure the current through the high-voltage conductor ( 10 ), the control unit ( 16 ) Measured values of the current sensor ( 14 ) are checked for interruption conditions and the power semiconductor components ( 11 ) is actively or passively transferred to their blocking position in the presence of interruption conditions. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungshalbleiterbauelemente (11) in einem Kopfteil (8) angeordnet ist, das an einem freien Ende des Isolators (2) vorgesehen ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor components ( 11 ) in a header ( 8th ) arranged at a free end of the insulator ( 2 ) is provided. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator (2) einen Harzabschnitt (3) aufweist, das von einem Gehäuse (4) aus Keramik und/oder Silikon umgeben ist.Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulator ( 2 ) a resin section ( 3 ), which from a housing ( 4 ) is surrounded by ceramic and / or silicone. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Harzabschnitt (3) konzentrisch um den Hochspannungsleiter (10) voneinander beabstandete leitende Einla gen eingebettet sind.Contraption ( 1 ) according to claim 7, characterized in that in the resin section ( 3 ) concentrically around the high-voltage conductor ( 10 ) spaced from each other conductive Einla conditions are embedded. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (16) als separates Bauteil realisiert ist.Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the control unit ( 16 ) is realized as a separate component.