DD145577A1 - Isolieroelgefuellte durchfuehrung fuer elektrische hochspannungsgeraete - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine isolierölgefüllte Durchführung für elektrische Hochspannungsgeräte, insbesondere für Transformatoren, Drosselspulen und Schaltgeräte. Das Ziel und die Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine betriebssichere und wartungsarme HochSpannungsdurchführung für Freiluft zu schaffen, bei der durch den'Einsatz geeigneter Bauelemente eine Vereisung der Porzellanisolatoren verhindert wird. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in der Flanscharmatur der Durchführung Heizkörper in Patronenform eingelassen sind, die außen von einer Wär'medämmschicht umgeben sein können und das Isolieröl in der Durchführung durch Wärmeleitüng erwärmen. Die Heizleistung der Heizkörper wird dabei entweder in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur (über einen Temperaturfühler) bzw. der Umgebungstemperatur des Porzellanisolators oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Isolieröls in der Durchführung gesteuert. — Figur

Description

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TRO 4527 Vo/Schub.

Erfinder:

Wolfgang Zürich Gerhard Brödner

Anmeldert

TEB Transformatorenwerk "Karl Liebknecht" - Patentabteilung 116 Berlin-Oberschöneweide Wilhelminenhofstraße 83-85

Titel der Erfindung:

IsölieröIgefüllte Durchführung für elektrische Hochspannungsgeräte

Anwendungsgebiet der iiirfindung;

Die Erfindung betrifft eine isolierölgefüllte Durchführung mit Freiluftisölator für elektrische Hochspannungsgeräte, insbesondere für Transformatoren, Drosselspulen und Schaltgeräte ο

Charateristik der "bekannten technischen Lösungen:

Bei elektrischen Hochspannungsgeräten, insbesondere bei Transformatoren und Drosselspulen ist der Aktivteil im allgemeinen in einem geschlossenen mit einem Isoliermediurn gefüllten Gehäuse untergebracht. Zur Herausführung der Leiteranschlüsse aus dem Gehäuse wird um den Leiter herum eine geeignete Isolieranordnung angebracht, um einem elektrischen Überschlag oder Durchschlag an der Durchgangsstelle durch die metallische Gehäusewandung zu verhindern» .

Diese Durchführungen werden üblicherweise als komplette Baugruppe hergestellt und besitzen bei höheren Spannungen als Isolationsanordnung meistens einen zum Leiter hin konzentrischen Kondengacorwickel, durch dessen Beläge das Leiterpotential gesteuert auf das Erdpotential des Gehäuses abgebaut wird. Auf der Luftseite werden derartige Durchführungen durch einen keramischen Über« vjurf wetterfest abgeschlossene Bei Freiluftgeräten erhalten diese Isolatoren wegen der Verschmutzung durch mit Fremdkörpern beladene Luft zur Verhinderung von Überschlägen schiraartige Rippen, damit eine möglichst lange Isolierstrecke ( Kriech?/eg ) entsteht.

Die zunehmende Luftverschmutzung, insbesondere in Industriegebieten und in der Nähe von Kraftwerken, führt zur starken Bildung von Fremdschichtbelägen auf der Oberfläche dieser Durchführung3isolatoren, wodurch die Zuverlässigkeit dieser wichtigen Zubehörteile in Frage gestellt wird». Eine Zerstörung der Durchführung und u.U. auch des elektrischen Hochspannungsgerätes im Falle eines Überschlages längs der in ihrer elektrischen Festigkeit geminderten Porzellanoberfläche durch innere Überspannschäden wäre die Folge» .

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Zur Verhinderung derartiger Nachteile.ist es bekannt, die Anschlüsse der elektrischen Kochspannungsgeräte bis außerhalb des Verschmutzungsbereich.es zu verkabeln* Der Einsatz von Kabeln ist jedoch mit hohen Kosten verbunden. Sie bedürfen einer laufenden Überwachung und Wartung und erfordern durch ihre besonderen Eigenschaften einen erhöhten Isolationsaufwand für das elektrische Hochspannungsgerät„ Ss ist auch bekannt, zur Vermeidung einer häufigen, betriebsstörenden Reinigung der Oberflächenverschmutzung von.Durchführungsisolatoren für Freiluft längere Kriechwegstrecken anzuordnen» Dieser Entwicklung sind jedoch Grenzen gesetzt, weil diese Maßnahme im wesentlichen nur durch eine Vergrößerung des Durchführungsisolator s zu realisieren ist,, Auch ist es bekannt, verschmutzte Durchführungsisolatoren unter besonderen Sicherheitsvorkehrungen im Betrieb mit einem Wasserstrahl abzuspritzen«. Dies ist jedoch bei Minusgraden nicht möglich, weil der Wasserfilm mit dem'Schmutz auf der Porzellanoberfläche festfriert,, Dadurch wird die Kriechwegstrecke in ihrer Wirksamkeit weiter beeinträchtigt und die Überschlagsgefahr steigt an,

Die Gefahr einer Vereisung mit ihren nachteiligen Folgen besteht auch durch atmosphärische Niederschläge bzw» Dampfwrasen aus den Kühltürmen in Wärmekraftwerken* Eine Eisbildung, insbesondere an Durchführungsisolatoren, die durch Fremdschichtbeläge verunreinigt sind, birgt die akute Gefahr eines Fremdschichtüberschlages in sich und erfordert eine sofortige Spannungsunterbrechung, d.h_o die gesamte Anlage muß außer Betrieb genominen werden« Wie Untersuchungen ergeben haben, führt die Erwärmung des Durchführungsisolators durch Wärmeleitung aus dem Inneren und aus dem heißen Transformatorenöl über die Flanscharmatur der Durchführung sowie eine Wärme zuführung mittels

Luft, die vom betriebswarmen Transformatorenkessel erwärmt wird, nur zu einer sehr geringen Temperaturerhöhung an der Oberfläche des Isolators. Sine Eisbildung bei winterlichen Temperaturen der.Umgebungsluft kann dadurch nicht verhindert werden, zumal durch entsprechende Windeinwirkung und der dadurch erhöhten Wärmeabfuhr eine Vereisung noch gefördert wird. Um einer Vereisung entgegenzuwirken sind Porzellanisolatoren bekannt, die mit einer halbleitenden Schicht auf der Oberfläche versehen sind. Durch den Stromfluß über die halbleitende Oberfläche zwischen dem Hochspannung führenden Leiterbolzen am ])urchführungskopf und der geerdeten Planscharmatur der Durchführung erwärmt sich das Porzellan und eine Vereisung wird verhindert. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß die Heizwirkung auch in der warmen Jahreszeit auftritt, wodurch die Isolation der Durciaführung thermisch tinnötig belastet wird. Andererseits ist die Heizung bei einem nicht unter Spannung stehenden elektrischen Gerät nicht im Betrieb. Vereiste Durchführungsisolatoren von einem zeitweilig abgeschalteten Gerät können vor der Zuschaltung nicht abgetaut werden, d.h. diese" Maßnahme ist im kritischen Augenblick der Zuschaltung nicht wirksam. Da es technisch, schwierig ist, auf die Porzellanoberfläche eine homogene Halbleiterschicht aufzubringen, erwärmt sich infolge des unterschiedlichen Widerstandes die Isolatoroberfläche ungleichmäßig, wodurch lebensdauermindernde Heißzonen bzw. weniger erwärmte für die Eisbildung anfällige flächen entstehen.

Ziel der Erfindung;

Es ist Ziel der Erfindung, eine betriebssichere und wartungsarme Hochspannungsdurchführung herzustellen.

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des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch geeignete Bauelemente die Vereisung der Porzellanisolatoren von in Frei luft angeordneten Hochspannungsdurchführungen zu verhindern.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in- . , der Planscharmatür der Durchführung Heizkörper in Patronenform eingelassen sind, die außen von einer Wärmedämmschicht umgeben sein können und das Isolieröl in der Durchführung durch Wärmeleitung erwärmen. Die Heizleistung der Heizkörper wird dabei entweder in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur (über einen Temperaturfühler) bzw. der Umgebungstemperatur des Porzellanisolators oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Isolieröls in der Durchführung gesteuert, Dadurch wird erreicht, daß sich das im Raum zwischen Porzellanisolator-und den inneren Punktionsteilen der Durchführung befindliche Isolieröl erwärmt. Es bildet sich ein warmer Ölstrom aus, der den Isolator so beheizt, daß eine Eisbildung „an seiner äußeren Oberfläche verhindert wird. Da der Isolator nur auf wenige Grad über den Gefrierpunkt erwärmt werden muß, ist eine Minderung der Lebensdauer des Isoliermaterials im Inneren der Durchführung durch die zusätzliche Wärmezufuhr nicht zu befürchten.

Es ist ausreichend die Heizung einzuschalten, wenn die Lufttemperatur unter 0 ⁰G zurückgeht. Ein besonderer 'Vorteil der erfinderischen Lösung liegt darin, daß. vereiste Durchführungen von außer Betrieb befindlichen Hochspannungsgeräten vor Inbetriebnahme abgetaut werden können.

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Ausführun gsb ei spi el: . ·

Anhand eines:Ausführungsbeispiels bei einem Transformator soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt die Schnittdarstellung einer Kondensatordurchführung in Weichpapierausführung, bei der der Kondensatorvsickel 2 in der ganzen Länge von Isolieröl 1 umgeben ist. Der Ölraum ist nach außen durch den Freilufti solator 3 und den Isolator 4 begrenzt. Der Kondensatorwickel 2 und die Isolatoren 3;4 werden durch die Flanscharmatür 5 gehalten, die auch zur Befestigung der Durchführung auf dem Transformatorendeckel 6 dient. In diese Flanscharmatur sind erfindungsgemäß Heizkörper 7 in Patronenform eingelassen, durch die bei Bedarf das Isolieröl zusätzlich erwärmt werden kann. Um eine Wärmeabstrahlung nach außen zu verhindern, kann der radiale Teil der Flanscharmatur 5 mit einer Wärmedämmschicht umgeben sein.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch. .

   1. I soli ergefüllte Durchführung für elektrische Hochspannungsgeräte, gekennzeichnet dadurch, daß in der Planscharmatur der Durchführung Heizkörper in Patronenform eingelassen sind und das Isolieröl in der Durchführung durch Wärmeleitung erwärmen.
2. 2. Durchführung nach Punkt 1, ge kenn ζ ei c hnet dadurch, daß die Heizkörper von einer Wärmedämmschicht umgeben sind*
3. 3. Durchführung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizleintung der Heizkörper in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur des Porzel.lanisolators über einen an einem Schirm des Porzellanisolators angebrachten Temperaturfühler gesteuert ist.
4. 4. Durchführung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizleistung der Heizkörper in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Porzellanisolators · gesteuert ist.
5. 5. Durchführung nach Punkt 1 und Z, g e k e η η-ze lehnet dadurch, daß die Heizleistung der Heizkörper in Abhängigkeit von der Temperatur des Isolieröls in der Durchführung gesteuert ist.

   Hierzu. 1 Blatt Zeichnung