CH374731A - Steuerelektrode zur Feldsteuerung in ölgefüllten Hochspannungsapparaten, insbesondere an der Mündung der Ölteile von Kondensator-Durchführungen - Google Patents

Description

      Steuerelektrode    zur Feldsteuerung in     ölgefüllten        :Hochspannungsapparaten,          insbesondere    an der     NZündung    der     Ölteile    -von     Kondensator-Durchführungen       An. der Mündung der Ölteile von Durchführungen  treten an der     Oberfläche    der aus der Mündung aus  tretenden Leiter oft sehr hohe elektrische Feldstärken  auf, die die Durchschlagsfestigkeit der Anordnung  herabsetzen.

   Die     dielektriseh    -schwächste Stelle liegt  meistens im Öl, .dessen     -Grenzfeldstärke    nicht über  schritten werden     darf.    Bei den vom Leiter abziehbaren       Durchführungen    können die hohen Gradienten damit  überwunden wenden, dass das eingezogene Kupferseil  bis in- die Mündung hinein so weit mit fester Isolation       aufisoliertiwird,    bis der Gradient im Öl an- der Ober  fläche dieser     .Isolation    den zulässigen Wert     nicht     mehr überschreitet.

   Diese Lösung verlangt     vorgängig     der Füllung. der Apparate     eine    sehr genaue Anpas  sung der Isolation . des Leiters an die inneren Kon  turen der Mündung des     Ölteils    der Durchführung.  



  Eine solche Anordnung ist in     Fig.    1 .dargestellt.  1 ist     das.Ölunterteil    des auf das zentrale Leiterrohr  2 . aufgewickelten     Hartpapierkondensatorkörpers    der  Durchführung, 3 die .Isolation des     Leiterrohrendes,     4 der eingezogene     Stromleiter    und 5 dessen in die  Mündung des     -ölteils        hineinragende        Aufisolierung.     Je nach Bauart der Apparate ist jedoch die Mündung  des Ölteils nach     dem    Einbau der     Durchführung    nicht  mehr zugänglich,

   so dass die durchgehende Isolierung  des Leiters nichtgewährleistet werden     kann.        In        einem     solchen     Falle    muss daher- die Übergangsstelle zwischen  dem -Ende der Leiterisolation und der Mündung der  Durchführung mittels einer umhüllenden Steuerelek  trode gegen das elektrische Feld abgeschirmt wer  den.

   Diese -Lösung zeigt     Fig.    2. 1 ist wiederum das  Ölunterteil des auf das zentrale Leiterrohr     .2    .     auf-          gewickelten-Hartpapierkondensatorkörpers    der Durch  führung, 3a die auf die Mündung des Leiterrohres  aufgeschraubte Steuerelektrode,     3b    der zugehörige  Isolationsmantel, 4 der eingezogene Stromleiter und 5    dessen .bis in die -Steuerelektrode hineinragende     Iso-          Jation.     



  =Für     :Ströme-    von 100.0 A an wird aus     thermischen          Gründen    in der Durchführung zum starren Kupfer  bolzen oder :gar Kupferrohr übergegangen, -die .an  der -Mündung mittels einer     Steckverbindung    an den  zu- oder wegführenden Leiter angeschlossen sind. -Da  z.

   B. bei Transformatoren höherer     Betriebsspannun-          gen-die        Durchführungen    für den Transport entfernt  werden müssen, soll die     Verbindung    bei gefülltem  Transformator     bewerkstelligt    werden     können.    Die  nackten Steckarmaturen können also nicht     nachträg-          liehisoliert    .werden, sondern müssen ebenfalls mittels       -einer    Steuerelektrode abgeschirmt sein.  



  Bei     öl-Öl-Durchführungen    ist diese Steuerelek  trode unabhängig vom durchgeführten     Strom    not  wendig. Die     Durchführung    soll ja zwei     Apparate-          teile    öldicht gegeneinander abschliessen, das heisst, der  vom einen     Apparateteil    bis zur Mündung des im  anderen Apparateteil     liegenden        Ölteils    der Durch  führung     durchgezogene-Seilleiter    muss in     einem    mas  siven     Seilbolzen    enden, der seinerseits mittels entspre  chender -Armaturen. gegen das zentrale Leiterrohr ab  gedichtet wird.

   Als Träger der notwendigen     Verbin-          .dungsarmaturenragt    der     Seilbolzen    -aus der Mündung  heraus und muss samt der     *Verbindungsstelle    entspre  chend     abgeschirmt    werden.  



  Für . die hier - aufgezeigten -Anwendungen werden  bis     anhin        -selbsttragende,    gepresste oder gegossene  Elektroden verwendet, die zur Vermeidung der Öl  brückenbildung, wie in     -Fig.    2 angedeutet, meist in  bekannter Weise mit     ölimprägniertem    Weichpapier       isoliert    sind.

       .Diese-Steuerelektroden    haben den Nach  teil, dass sie ihre Aufgabe erst nach fachgemässer  Trocknung, Evakuierung und     Ölimprägnierung    der  Isolation erfüllen können und einmal aus dem Öl           entfernt,        nicht        ohne    erneute Aufbereitung wieder  eingesetzt werden     dürfen.    Für die meisten Anwen  dungen muss daher die.

   Elektrode als Bestandteil des  \aktiven Teils der betreffenden Apparate vorgesehen  werden, damit sie beim Aus- und Einbau der     Durch-          führungen        anlässlich    der     Werkprüfung    und     Inbetrieb-          setzung    der     Apparate    stets -unter Öl bleibt. Die  Befestigung der Elektrode am aktiven Teil des  Apparates, z. B. am von der Durchführung abgehen  den Leiter,     erfordert    erheblichen Aufwand, insbe  sondere müssen die Elektroden den     Einbauverhält-          nissen    jeder Durchführung angepasst werden.  



  Viel zweckmässiger ist es, die Elektrode gemäss       Fig.    2 an der Mündung des     ölteils    der Durchführung  zu befestigen und mit einer trockenen Isolation zu ver  sehen, derart,     dass    sie zusammen mit der     Durchfüh-          rung    als     anschlussfertige        Einheit    ein- und ausgebaut  und auch nach     jahrelanger,    sachgemässer Lagerung  jederzeit-     in    Betrieb genommen werden kann.

   Zur Iso  lierung der naturgemäss sphärisch gewölbten     Elektro-          denoberfläche    eignen sich als trockenes     Isoliermaterial     dank ihrem homogenen Aufbau vor allem härtende  Giessharze, beispielsweise die unter der Handels  bezeichnung      Araldit         bekannten        Epoxydharze.    Er  fahrungsgemäss gelingt es jedoch nicht, starre Metall  körper     mit    einer dünnen     Giessharzschicht    so zu um  giessen, dass die Schicht auf der gesamten Oberfläche  haftet und unter Erwärmung nicht reisst.

   Die bis  anhin mit     Weichpapierverkleidung    verwendeten, ge  pressten oder gegossenen Elektroden eignen sich daher  für     Giessharzverkleidung    nicht; es muss     vielmehr    eine  elastische und     kompressible    Elektrode gefunden wer  den, auf der sich der     Giessharzmantel    bei geringer  mechanischer Beanspruchung     zusammenziehen    und  ausdehnen kann,     ohne    sich von der leitenden Ober  fläche abzulösen.  



  Die     erfindungsgemässe    Elektrode zur Feldsteue  rung in     ölgefüllten    Hochspannungsapparaten, ins  besondere an der Mündung der Ölteile von     Konden-          satordurchführungen,    ist dadurch gekennzeichnet,  dass die Elektrode einen plastisch verformbaren, elek  trisch leitenden Belag aufweist, der auf einen elasti  schen und     kompressiblen    Tragkörper aufgebracht ist  und dessen Oberfläche mit einem Mantel aus gehär  tetem Giessharz umhüllt ist.

   Für die meist ringförmi  gen Elektroden     liefert    z: B. eine     einlagige    Ringwick  lung aus etwa 1 mm starkem Kupferdraht die leitende  Oberfläche, während für andere     Elektrodenformen     ein dünnes Drahtgitter geeigneter ist. Die     Ringwick-          lung    hat den Vorteil, dass sie mit bekannten     Ring-          wickelmaschinen    auf den Tragkörper aufgebracht  werden kann: Der     Drahtabstand    der     Wicklung    bzw.

    des Gitters     wird    dabei so gross gewählt, dass die durch  die Elektrode zu erzeugende     Äquipotentialfläche     durch die     einzelnen    Linienladungen genügend an  genähert ist. Damit     wird    erreicht, dass die Giessharz  verkleidung jeden     einzelnen    Draht fast vollständig um-    fasst und daher nie eine Ablösung der Verkleidung       infolge    ungenügender Haftung stattfinden     kann.     Zur Befestigung sowie als Potentialverbindung im  Betrieb dienen     zweckmässig    geeignete     Metallarma-          turen,    z.

   B. ringförmige Blechflanschen, die vor dem  Giessen auf die Drahtelektrode aufgelötet werden und  später aus dem     Giessharzmantel    herausragen. Damit  durch diese Armaturen kein Unterbruch und damit  Schwachstellen     in.    der Isolation geschaffen werden,       wird    der Tragkörper vorteilhaft an diesen Stellen  vor dem Aufbringen der Drahtelektrode mit Ausspa  rungen versehen, derart, dass das Giessharz durch die       Elektrode'    unter den aufgesetzten     Armaturen        hin-          durchgeführt    wird.

   Die     Befestigungsarmaturen    können  zur Zentrierung der nackten Elektrode     in    der Giess  form herangezogen werden.  



  Ein Ausführungsbeispiel der     Erfindung    sei an  hand der     Fig.    3 und 4     näher    erläutert.     Fig.    3 stellt  einen Schnitt durch die fertig umgossene Steuerelek  trode,     Fig.    4 die Ansicht des Tragkörpers mit einer  Drahtelektrode dar. 11 ist der Tragkörper aus Kork  oder Schaumstoff, 12 die Elektrode, 13 die Giessharz  umhüllung und 14 die Befestigungsarmatur. Die     Giess-          harzumhüllung    13 wird mittels der Aussparung 15 im  Tragkörper 11 durch die Elektrode 12 um die Be  festigungsarmatur 14 herumgeführt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Steuerelektrode zur Feldsteuerung in ölgefüllten Hochspannungsapparaten, insbesondere an der Mün dung der ölteile von Kondensatordurchführungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode einen plastisch verformbaren, elektrisch leitenden Belag auf weist, der auf einen elastischen und kompressiblen Tragkörper aufgebracht ist und dessen Oberfläche mit einem Mantel aus gehärtetem Giessharz umhüllt ist. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Steuerelektrode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Belag aus einem Drahtgitter oder einer Drahtwicklung besteht. 2. Steuerelektrode nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper aus Presskork oder einem gehärteten Schaumstoff besteht. 3. Steuerelektrode nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem leitenden Belag Metallteile aufgelötet sind, die aus dem Giessharzmantel herausragen und als Be festigung und Potentialverbindung dienen. 4.

   Steuerelektrode nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper an jenen Stellen, wo Metallteile auf den leitenden Belag aufgelötet sind, mit Ausspa rungen versehen ist, die mit Giessharz gefüllt sind, so dass der Giessharzmantel den Tragkörper ohne Unterbruch umhüllt.