CH138119A - Durchführungsisolator für hohe Spannungen. - Google Patents

Description

      Dei#elifflirangsisolator    für hohe Spannengen.    Es ist bekannt, da( die Durchschlagsfe  stigkeit von festen     Isolierstoffen    durch ihre       ErwKrinung    ausschlaggebend beeinflusst wird.  Die infolge der Energieverluste im     Dielektri-          kuin    eintretende     Erw;ìlinung    eines in einem  elektrischen Felde befindlichen Isolators hat  zur Folge, dass seine Durchschlagsfestigkeit  mit zunehmender Temperatur abnimmt.

   Bei  neuzeitlichen     Hochspannungsdurchführungen     muss man in erhöhtem Masse mit dieser Er  wärmung des     Dielektrikums    rechnen, weil  die heutzutage praktisch erreichten hohen       Übertragungsspannungen    zu dicken Isolier  schichten führen, in denen sich die entwickelte  Verlustwärme staut. Da die     Wärmeableitung     aus den inneren warmen Schichten des     Iso-          lators    nach seiner     Oberfläche    hin hauptsäch  lich durch den Isolierstoff selbst stattfindet  und dieser immer ein schlechter Wärmeleiter  ist, können in seinem Innern erhebliche Tem  peratursteigerungen auftreten.

      Die     Dielektrika    haben die Eigenschaft,  dass ihre Verluste mit zunehmender Tempe  ratur rasch anwachsen. Infolgedessen bringt  jede     Temperatursteigerung    eine weitere Wär  meentwicklung aus den erhöhten Verlusten  mit sich, und dieser Vorgang     kann    unter  Umständen so verlaufen, dass die Temperatur  des Isolators rasch immer höheren Werten  zustrebt, bis seine     Durchschlagsfestigkeit    so  klein geworden ist, dass er durchschlagen wird.  



  Zur Vermeidung dieser Erwärmung und  ihrer Folgen hat man bei     Kondensatordurch-          führungen    versucht, das     Dielektrikum    zu  unterteilen und durch die Zwischenräume  ein Kühlmittel, zum Beispiel Öl, hindurch  zuleiten. Derartige Massnahmen sind jedoch  sehr umständlich. .  



  Die Erfindung schlägt einen neuen Weg  ein. Auf (rund von Versuchen hat sich er  geben, dass sich die     dielektrischen    Verluste  durch entsprechende     11Taterialatiswahl    auf ein.      solches Mass beschränken lassen, dass die  von ihnen hervorgerufene     Erwärmung    auch  in Isolierschichten von jenen Dicken, wie  sie für die höchsten, praktisch vorkommenden  Übertragungsspannungen in Frage kommen,  keine unzulässige Höhe erreicht. Bei richtiger       Materialauswahl    für das     Dielektrikum    zeigt  es sich, dass ein anderer Faktor für die Er  wärmung massgebend ist, nämlich diejenige  Wärmemenge, die von den Verlusten im  Innenleiter herrührt.

   Durch Versuche wurde  festgestellt, dass diese     Wärinenienge    bei dem  heutzutage allgemein üblichen Aufbau der  Innenleiter von Durchführungsisolatoren und  bei der     üblicben    Bemessung der Stromdichte  in ihnen ein vielfaches derjenigen Wärme  menge ausmacht, die im     Dielektrikum    ent  wickelt wird.  



  Den Gegenstand der Erfindung bildet ein  Durchführungsisolator für hohe Spannungen  aus Hartpapier, dessen Kennzeichen darin  besteht, dass das eine Ende oder beide En  den seines Innenleiters mit Kühlkörpern aus  gerüstet sind, zu dem Zwecke, um am Bolzen  ein Wärmegefälle zu erzeugen. Durch diese  Vorkehrung kann die aus dem Innenleiter  in das     Dielektrikum    gelangende     Wärmemenge     unter einer gewissen Grenze gehalten und  die Durchschlagsspannung     hierdurch    wesent  lich heraufgesetzt werden.  



  Um die im Innenleiter entstehenden Ener  gieverluste möglichst klein zu halten,     kann     <B>der</B> Innenleiter     zweckmässigerweise   <B>ans unter-</B>  einander     verseilten    Drähten oder Litzen her  gestellt sein. Der     Innenleiter    kann auch     rohr-          förmig    ausgebildet sein, wodurch vermieden  wird, dass sich infolge der Stromverdrängung  jene ungleichmässige Stromverteilung einstellt,  durch die die Aussenschicht mit einer zu  grossen Stromdichte belastet wird, während  die mittleren Teile des Leiters schlecht aus  genutzt sind.  



  Der Innenleiter des Isolators kann ferner       zweckmässigerweise    vom     Dielektrikum    ther  misch isoliert werden, indem er mit einer  Schicht aus     Kieselgur    oder Glaswolle um  geben wird. Ein derart ausgestatteter Durch  führungsisolator für einen Ölschalter ist als    Ausführungsbeispiel der Erfindung in der  Abbildung dargestellt.  



  10 ist der Innenleiter, der aus miteinan  der     verseilten    Einzelleitern von kleinem Quer  schnitt besteht. 11 ist eine wärmeisolierende  zylindrische Schicht, die ihn gegen das     Di-          elektrikum    abschliesst. 12 ist ein Metallrohr  als Träger des Hartpapiers, welches das     Di-          elektrikuni    bildet. 13 ist der als Kondensa  tor     ausgebildete    Durchführungsisolator, wel  cher aus abwechselnden     Hartpapierlagen    und  leitenden Einlagen 15 besteht.

   16 ist der  Befestigungsflansch des     Durchführungsisola-          tors.    17 ist der das obere Ende des Leiters  kühlhaltende Körper, der so ausgebildet ist,  dass er der kühlenden Luft eine     grosse    Ober  fläche bietet. 18 ist ein Strahlungsring, wel  cher den Kühlkörper 17 elektrisch abschirmt.  19 ist eine die Wärme ausstrahlende Kappe  von grosser Oberfläche am untern Leiterende,  das unter<B>01</B> liegt. Sie ist     finit        Zirkulations-          öffnungen        zui-    Ermöglichung einer     Ölströmung     versehen.  



  Der Innenleiter, der immer aus gut     wär-          ineleitendem    Material besteht, hat einen gro  ssen     Querschnitt    und ein grosses Wärmege  fälle von seiner Mitte gegen die gekühlten  Enden, die von dem kühlenden Mittel, Luft  beziehungsweise Öl, lebhaft umspült werden.  Die im Leiter entwickelte Wärme wird nun  nicht durch die     wärmeisolierende    Schicht hin  durch in das benachbarte     Dielektrikum    aus  strömen, sondern den gut leitenden Weg zu  den kühlen Leiterenden     wählen.    Auf die  Ableitung der aus dem     Dielektrikum    stam  menden Verlustwärme verzichtet man dagegen  bei dieser Ausführungsform, weil sie keine  wesentliche Rolle spielt.

    



  Die Erfindung ist auf alle Arten von Iso  latoren anwendbar, bei denen ein stromfüh  render Innenleiter von einem     Hartpapier-          Dielektrikuin    umgeben ist, gleichgültig ob  das     Dielektrikum    nach dein Kondensator  prinzip     ausgeführt    wird oder nicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Durchführungsisolator für hohe Spannun gen aus Hartpapier, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende oder beide Enden des Innenleiters mit Kühlkörpern ausgerüstet sind, zu dem Zwecke, um am Bolzen ein Wärme gefälle zu erzeugen. UNTERANSPRÜCHE: 1. Durchführungsisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen leiter aus untereinander verseiften Drähten besteht. 2. Durchführungsisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- Leiter aus untereinander verseiften Litzen besteht. 3. Durchführungsisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen leiter vom -Dielektrikum durch eine wärme isolierende Schicht getrennt ist.