CH413030A - Hochspannungsdurchführung in einem elektrischen Apparat, insbesondere in einem flüssigkeitsarmen Transformator - Google Patents

Description

  Hochspannungsdurchführung in einem elektrischen Apparat,  insbesondere in einem     flüssigkeitsarmen    Transformator         Die    Erfindung betrifft eine Hochspannungsdurch  führung in einem elektrischen Apparat, insbesondere in  einem     flüssigkeätsarmen    Transformator,     mti    zwischen  Hochspannungswicklung und Gefässwand angeordne  tem     Isolierzylinder,    beispielsweise aus ölimprägniertem  Weichpapier.  



  Die konstruktive Gestaltung der Durchführungen  ist ein bestimmender Faktor für die Grösse     des    Trans  formators und damit für seine     Wirtschaftlichkeit.     



  Um den Kessel des Transformators nicht unnötig  gross werden zu lassen, ist es erforderlich, das Unter  teil der Durchführung so anzuordnen und auszubilden,  dass das Hochspannungspotential gegen Erde bei  kleinstmöglichen Isolationsabständen abgebaut werden  kann und dabei die an eine Hochspannungsdurchfüh  rung gestellten Bedingungen hinsichtlich ihrer elektri  schen Beanspruchung     und    mechanischen Festigkeit  erfüllt werden.  



  Es     sind    bereits einige Lösungen dieses Problems  bekanntgeworden. Bei einer bekannten Durchführung  wird eine Verringerung des Abstandes zwischen Hoch  spannungswicklung und Gefässwand des Transforma  tors dadurch erreicht, dass die Stromleiter durch Um  wickeln mit Papier isoliert und aus Hartpapier beste  hende Ringe derart eingewickelt sind, dass sie senk  recht auf den Stromleitern stehen. Bei einer anderen  Hochspannungsdurchführung     sind    die die Stromleiter  umgebenden, aus Isolierstoff     bestehenden    Ringe durch  Umstürzen des die Stromleiter umgebenden Papiers  gebildet und parallel zur Wicklung gelegt.

   Beide Durch  führungen verursachen jedoch noch einen zu grossen    Abstand zwischen Hochspannungswicklung und     Ge-          fässwand    des Transformators und sind mit     einem    er  heblichen Material- und Zeitaufwand verbunden.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den  Abstand zwischen Hochspannungswicklung und     Ge-          fässwand    des Transformators noch     wesentlich    zu ver  kürzen und darüber hinaus eine Durchführung zu       schaffen,    die sowohl eine ausgezeichnete technische  Lösung darstellt, als auch eine rationelle Fertigung  ermöglicht.  



       Erfindungsgemäss    wird dies dadurch erreicht, dass  im Isolierzylinder an der     Durchtrittstelle    des Strom  leiters und in radialer     Richtung    zu diesem eine von  innen nach aussen stufenförmig grösser werdende Aus  sparung vorgesehen     ist,        in    die das zur Hochspannungs  wicklung führende Ende des Stromleiters, dessen Iso  lation analog der Aussparung im     Isolierzylinder    Ab  stufungen aufweist,

   lückenlos eingefügt ist und dass um  den Stromleiter eine mit     Dielektrikum    versehene     ke-          gelstumpfartige    Ausfüllung derart auf den     Isolierzylin-          der    angeordnet ist, dass eine auf der     Mantelfläche    der  Ausfüllung aufgebrachte     erdpotentialführende    Schicht  nahezu senkrecht zur Abstufungsrichtung verläuft.  



  Die Bemessung der Ausfüllung ist     in    erster     Linie     abhängig von der Dicke der     z.B.        vorgesehenen    Weich  papierisolation des     Isolierzylinders    und des Strom  leiters, von der Höhe der zu     beherrschenden    Spannung  und von der Art des verwendeten     Dielektrikums    für  die Ausfüllung.  



  Besonders günstig als     Dielektrikum    ist     Transfor-          matorenöl    oder     Chlophen,    welches durch einen      stumpfen Hohlkegel aus einem festen     Dielektrikum,     beispielsweise glasfaserverstärkten Polyester, nach aus  sen begrenzt ist.  



  Geeignete     Dielektrika    für die Ausfüllung sind fer  ner:     Epoxydharz;        Epoxydharz    mit     Füllstoffen,    Glas  gewebe,     Glasfasermatte;    Polyesterharz mit Füllstoffen,  Glasgewebe,     Glasfasermatte;

      ölimprägniertes Kabel       papier-          Die    unmittelbar auf dem     Dielektrikum    der Aus  füllung aufgebrachte     erdpotentialführende    Schicht wird       zweckmässigerweise    aus halbleitenden oder leitenden  Belegen für die Potentialsteuerung, umgeben von  Drahtgewebe oder Metallfolie für die Stromleitung  im     Erdschlussfall,    gebildet.  



  Wesentlich ist, dass die     erdpotentialführende    Schicht  nahezu senkrecht zur Abstufungsrichtung verläuft, denn  erst dann liegt die elektrisch geschwächte Abstufung im  Gebiet geringer Feldstärke,     d.h.    im Gebiet der kleinsten  elektrischen Beanspruchung.  



  Die Erfindung eignet sich insbesondere für flüssig  keitsarme Transformatoren. Selbstverständlich ist sie  auch bei anderen Transformatoren und elektrischen  Apparaten anwendbar, wobei sich die     erfindungsge-          mässe    Lehre nicht nur auf Durchführungen beschränkt,  die seitlich durch die Gefässwand nach aussen führen,       sondern    sie ist sinngemäss auch für Durchführungen,  die beispielsweise auf dem     Transformatordeckel    ange  ordnet     sind,    übertragbar.  



  Die     erfindungsgemässe    Hochspannungsdurchfüh  rung zeichnet sich durch Einfachheit und einen     ver-          hältnismässig    geringen Aufwand aus. Durch die Erfin  dung wird das Unterteil der Durchführung und damit  der Abstand     zwischen        Hochspannungswicklung    und  Gefässwand des Transformators auf ein ganz geringes  Mass reduziert.  



       In    der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des       Erfindungsgegenstandes    dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1 - eine Seitenansicht im Schnitt       Fig.    2 - ein angenähertes Feldbild.  



  Mit Ziffer 1 ist der Isolierzylinder bezeichnet, der  zwischen Hochspannungswicklung 4 und Gefässwand  9 angeordnet ist. Im Isolierzylinder 1 ist an der     Durch-          trittsstell'e    des Stromleiters 2 und in radialer Richtung  zu diesem eine von der Innenseite zur Aussenseite des       Isolierzylinders    1 stufenförmig grösser werdende Aus  sparung 3 vorgesehen, in die das zur Hochspannungs  wicklung 4 führende Ende des vorzugsweise mit ölim  prägniertem Kabelpapier isolierten Stromleiters 2 ein  gefügt ist. Die Isolation 2 a des Stromleiters 2 ist an  diesem Ende analog der Aussparung 3 im     Isolierzy-          linder    1 abgestuft, so dass sich beide Teile lückenlos  ineinander fügen.

   Als Stromleiter dient ein Kupferseil  2 b, welches sich in einem Metallrohr 2 c befindet, um    die radiale Feldstärke an der Oberfläche des Kupfer  seiles 2 b zu vermindern. Um den Stromleiter 2 ist  eine mit     Dielektrikum    versehene     kegel'stumpfartige     Ausfüllung 5 so auf dem     Isolierzylinder    1 angeordnet,  dass eine auf die Mantelfläche der Ausfüllung 5 auf  gebrachte     erdpotentialführende    Schicht 6 nahezu senk  recht zur Abstufungsrichtung 7 verläuft. Dadurch ent  steht im Bereich der Abstufung, die in Bezug auf die  elektrische Festigkeit die schwächste Stelle darstellt,  ein Ort der geringsten elektrischen Feldstärke,     d.h.     der kleinsten elektrischen Beanspruchung.  



  Diese Tatsache zeigt der angenäherte Verlauf der       Äquipotentiallinien    in     Fig.    2.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochspannungsdurchführung in einem elektrischen Apparat, insbesondere in einem flüssigkeitsarmen Transformator, mit zwischen Hochspannungswicklung und Gefässwand angeordnetem Isolierzylinder, durch den der Stromleiter direkt von der Hochspannungs wicklung seitlich nach aussen geführt ist.

   dadurch ge kennzeichnet, dass im Isolierzylinder (1) an der Durch trittsstelle des Stromleiters (2) und in radialer Richtung zu diesem eine von innen nach aussen stufenförmig grösser werdende Aussparung (3) vorgesehen ist, in die das zur Hochspannungswicklung (4) führende Ende des Stromleiters (2), dessen Isolation (2a) analog der Aussparung (3) im Isolierzylinder (1) Abstufungen auf weist, lückenlos eingefügt ist, und dass um den Strom leiter (2) eine mit Dielektrikum versehene kegelstumpf- artige Ausfüllung (5) derart auf dem Isolierzylinder (1) angeordnet ist, dass eine auf der Mantelfläche der Aus füllung (5)

   aufgebrachte erdpotentialführende Schicht (6) nahezu senkrecht zur Abstufungsrichtung (7) ver läuft. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochspannungsdurchführung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Dielektrikum für die Ausfüllung (5) Trafoöl oder Chlophen verwen det wird, welches Dielektrikum durch einen stumpfen Hohlkegel (8) aus festem Dielektrikum, beispielsweise glasfaserverstärktem Polyester, nach aussen begrenzt ist. 2.

   Hochspannungsdurchführung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erdpotential- führende Schicht (6) aus halbleitenden oder leiten den Belegen für die Potentialsteuerung, umgeben von Drahtgewebe oder Metallfolie für die Stromleitung im Erdschlussfall, gebildet ist.