Hochspannungs-Kondensatordurchführung Es sind Kondensatordurchführungen für Hoch spannung bekannt, bei denen mehrere leitende zylin drische Beläge mit unterschiedlichem Potential und Durchmesser zwischen den Durchführungsbolzen und dem Durchführungsflansch angeordnet sind. Durch diese sogenannten Steuerbeläge kann in bekannter Weise sowohl eine radiale als auch eine axiale Steuerung des Hochspannungs-Potentials erzielt wer den. Dabei ist entweder ein fester Isolierkörper, z. B. aus Hartpapier, der die leitenden Einlagen enthält, im Isolieröl eingebettet oder die leitenden Beläge sind als Blechzylinder oder als Einlagen der Hochspan nungsisolation aus saugfähigem Isolierstoff in das Öl gestellt.
Auf eine radiale Steuerung kann man dann ver zichten, wenn man erfindungsgemäss zur kapazitiven Längssteuerung des Spannungsverlaufes einlagige, konzentrisch zum Durchführungsbolzen angeordnet Steuerbeläge verschiedenen Potentials vorsieht, die axial hintereinander auf der Hochspannungsisolation des Durchführungsbolzens aufgereiht sind, und die Hochspannungsisolation mit zum Durchführungs bolzen konzentrischen, in dessen Achsrichtung ver laufenden Kühlkanälen versieht.
Die Kapazität des aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Teilkondensatoren gebildeten Steuer- kondensators wird man dabei so wählen, dass die Koppelkapazitäten der Steuerbeläge zum Durchfüh rungsbolzen und nach Erde hin keinen Einfluss auf die Spannungsverteilung haben. Man kann aber auch eine Unterteilung der Steuerkazapitäten vornehmen, die sich aus dem Gesamtaufbau der Durchführung ergibt.
Infolge der dabei auftretenden kapazitiven Kopplungen zwischen den Teilkapazitäten und dem Durchführungsbolzen sowie zwischen Teilkapazitäten und Erde werden zweckmässigerweise zur Erreichung eines linearen Spannungsverlaufes die Teilkapazitäten mit sinkendem Potential grösser bemessen.
Die Teilkapazitäten können auch, wie aus Fig. 1 der Zeichnung zu ersehen ist, aus jeweils zwei par allel geschalteten Teilkondensatoren 13 bestehen, welche aus den Teilen 14, 15, 16 und 17 aufgebaut sind und die unmittelbar auf den Hochspannungs- isoliermantel 2a aufgeschoben sind. Dabei kommen auf der Isolierhülle zwei blanke oder isolierte Steuer beläge 14 zu liegen. Von diesen Belägen 14 ist der als Wickelkondensator ausgeführte aktive Teil 15 der Teilkondensatoren 13 durch ein Isolierrohr 16 ge trennt.
Die einzelnen aufgereihten Teilkondensatoren sind mittels Isolierscheiben 17 gegeneinander isoliert angeordnet und ihre freien Enden sind, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, so verschaltet, dass jeweils der Belag 18 des Teilkondensators, mit dem der Steuer belag 14 galvanisch verbunden ist, mit dem Belag 18 des nächsten benachbarten Teilkondensators ver bunden ist, der ein geringeres Potential aufweist und nicht mit dem Steuerbelag galvanisch verbunden ist.
An sich ist es bekannt, bei Hochspannungsdurch führungen saugfähige Isolierstoffe, z. B. ölimprä- gniertes Kabelpapier, zu verwenden, da sich dieses durch seine hohe elektrische Durchschlagsfestigkeit auszeichnet.
Nun sind aber bei Hochspannungsdurchführungen zur Erreichung einer hohen Spannungsfestigkeit ver hältnismässig dicke Isolationsschichten erforderlich und infolge der im Bolzen durch den Strom ent stehenden Ohmschen Verluste sowie der im Innern der Isolation entstehenden dielektrischen Verluste be steht die Gefahr eines thermischen Durchschlages, und zwar vor allem dann, wenn die gesamte Hoch spannung in einem einzigen, aus festem Isoliermate rial bestehenden Dielektrikum abfällt.
Ein weiterer, sich auf die thermischen Eigenschaften der Isolation nachteilig auswirkender Faktor ist der, dass der Ver lustfaktor des Öls im Hochspannungsgerät im Laufe der Zeit ansteigt, was ebenfalls eine Erhöhung des Verlustfaktors im ölgetränkten Papier mit sich bringt. Die Durchschlagsfestigkeit geht zurück und einem Wärmedurchschlag wird weiter Vorschub geleistet.
Versieht man, wie bereits erwähnt, die Hoch spannungsisolation mit konzentrischen, in Achsrich tung des Durchführungsbolzens verlaufenden Kühl kanälen, so werden diese Nachteile beseitigt und man erhält eine betriebssichere Isolation. Denn durch die zur Kühlung dienenden Kühlkanäle wird erreicht, dass die Höchsttemperatur im Dielektrikum zurück geht und die Durchschlagsspannung ansteigt, wodurch die Gefahr eines Wärmedurchschlages wesentlich ver mindert wird.
Da das in den Kanälen befindliche Öl eine klei nere Dielektrizitätskonstante besitzt als das feste Isoliermaterial, besteht die Gefahr einer überbean- spruchung des Öls. Dies kann jedoch dadurch ver mieden werden, dass die an den Kühlkanal grenzen den Flächen der festen Isolation mit Metalleinlagen versehen werden. Diese konzentrisch zueinander lie genden Metalleinlagen werden derart miteinander verbunden, dass ein elektrischer Kurzschluss des da zwischenliegenden Kühlkanals erreicht wird und zwi schen den Begrenzungsflächen des Kühlkanals keine elektrische Spannungsdifferenz besteht. Ferner kön nen diese Metalleinlagen in geeigneter Weise mit den Steuerkondensatoren galvanisch verbunden sein.
Neben dem bereits erwähnten, durch die Erfin dung erreichten Vorteil in thermischer Hinsicht kann noch eine wesentliche Ersparnis an Papierisolation hinzukommen, wenn die Isolation in der beschrie benen Weise aufgebaut wird, da durch die mit den Steuerkondensatoren galvanisch verbundenen und leitenden Beläge das Feld homogenisiert werden kann. Es ist ferner denkbar, einen zusätzlichen, eben falls elektrisch kurzgeschlossenen Kühlkanal unmittel bar zwischen Durchführungsbolzen und Papier wickel anzuordnen.
Dies bringt einmal den Vorteil mit sich, dass die zum Teil recht erhebliche Wärme im Durchführungsbolzen abgeführt werden kann, und zum andern besteht bei einer solchen Anordnung die Möglichkeit einer Kühlung des zur Isolation ver wendeten Papiers an seiner meistbeanspruchten Stelle.
Die Anordnung und Ausbildung dieser Kühl kanäle im Isolationsmantel kann selbstverständlich jeweils den Erfordernissen entsprechend erfolgen und ihre Anzahl zweckmässig festgelegt werden.
In der Zeichnung ist in Fig. 2 ein Ausführungs beispiel der Erfindung veranschaulicht.
Der den Durchführungsbolzen 1 umschliessende Isolationsmantel 2a ist als Hochspannungisolation gewickelt und besteht aus Hart- oder vorzugsweise ölgetränkten Weichpapierschichten, die in Form von breiten Bahnen oder als Band aufgebracht sind. Darüber sind Steuerkondensatoreinheiten 5, 6 hin tereinander angeordnet, deren Teilkondensatoren (nicht dargestellt) so geschaltet sind, dass ein an nähernd linearer Spannungsverlauf beispielsweise von dem geerdeten Durchführungsflansch 9 nach dem Durchführungsende 10 zu erzielt wird.
Die unterhalb der Steuereinheit 5 liegende und von der Steuereinheit 6 konzentrisch umschlossene Hochspannungsisolation <I>2a</I> und<I>2b</I> weist an dieser Stelle einen grösseren Durchmesser auf und ist mit einem zwischen den Lagen<I>2a</I> und<I>2b</I> der Isolation befindlichen, konzen trisch zum Durchführungsbolzen verlaufenden Kühl kanal 4 versehen. An den an diesen Kanal angren zenden Flächen der Isolation sind Metalleinlagen 7, 8 vorgesehen, die über eine metallische Verbindung 3 miteinander gekoppelt sind, so dass der Ölkanal elek trisch kurzgeschlossen ist. Da die leitenden Beläge 7, 8 auch mit den Steuerkondensatoreinheiten bzw. Steuerbelägen 14 z.
B. mit den Stellen 11 und 12 galvanisch verbunden sind (Fig. 3), wird an diesen Stellen ein homogenes Feld erzielt, was eine Ersparnis an Papierisolation ermöglicht. Zur Erreichung einer ebenfalls linearen Spannungsaufteilung längs des unterhalb des geerdeten Durchführungsflansches 9 liegenden Teils der Ausleitung 1 wird zweckmässiger weise auch dieser Teil mit einer Steuerkondensator anordnung versehen.