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Isoliereinrichtung an Apparaten hoher Spannung.
Die Verwendung von Druckluft als Isoliermittel ist für Transformatoren ebenso wie für Durchführungen und Kondensatoren bekannt. Allen diesen Anordnungen liegt der Gedanke,
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auszunutzen, zugrunde.
Gegenstand der Erfindung ist eine Isoliereinrichtung mit Druckgas an Apparaten hoher Spannung, wie Transformatoren, Durchführungen. Kondensatoren usw.. bei welcher in einem zur Isolierung dienenden Druckgasmantel der Druck des Gases so gewählt ist. dass an den Stellen. an welchen Streifenentladungen zu erwarten sind, diese bei der maximal auftretenden Spannung nicht in gefährliche Büschelentladungen umzuschlagen vermögen.
Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine Hochspannungs-Pressluftdurchführung, an welcher das eigenartige Verhallen der Streifenentladungen über einem Druckluftmantel b erläutert werden mag. Dieser Druckluftmantel umhüllt den leitenden Durchführungsbolzen a und wird begrenzt durch einen allseitig geschlossenen Isolierzylinder r. dessen Wandstärke nur durch Rücksicht auf mechanische' Festigkeit bestimmt wird. Die Druckluft des Mantels b hat einen bestimmt gewählten Druck.
An dem Flansche d der Durchführung erscheinen Streifenentladungen mit einer der kleinen Dielektrizitätskonstanten des Luftmantels entsprechenden sehr kleinen Stromdichte, so dass bei richtig gewählter Grosse des Luftdruckes die Streifenentladungen, so lange eine bestimmte Beanspruchung auf der Entstehungsstelle der Streifen (an den Rändern des Flansches d) nicht prreicht wird. nicht in die nächst höhere Form der gefährlichen Büschelentladungen umzuschlagen vermögen.
Eine Erhöhung des Luftdruckes über das erforderliche Mass hinaus hätte keinen Zweck, denn hiedurch würde wohl die Festigkeit des Druckluftmantels erhöht. ohne dass jedoch die Sicherheit gegen das Umschlagen der harmlosen Streifenentladungen in die schon gefährlichen Büschelentladungen eine Zunahme erführe. Die axiale Länge der Durchführung wird bestimmt entsprechend der gegebenen Prüfspannung durch die Schlagweite des bei dieser Spannung auftretenden Überschlages in Luft mit Beifügung eines Sicherheitszuschlages.
Obige Ausführungen gelten sinngemäss auch für Stabstromwandler.
Die Beanspruchung der Luft ist am Leiterbolzen a am grössten und nimmt in Richtung des Durchmessers nach aussen hin stetig bis auf den Wert 0 = Erdpotential am Flansch d ab ; es würde also nichts verschlagen, wenn innerhalb des Luftmantels der Druck nach aussen hin entsprechend abnehmen würde, falls dies praktisch möglich wäre. Eine Annäherung in dieser Hinsicht lässt sich in vielen Fällen, deren einer in Fig. 2 veranschaulicht ist, mit Vorteil durchführen.
Auch hier handelt es sich um eine Hochspannungsdurchführung. bei welcher aber der Druckluftmantel in Kammern unterteilt ist. Der Leiter a ist in einer Druckluftkammer bi von beispielsweise p Atmosphärenüberdruck eingehüllt, so dass die Druckluft mit dem Leiter a in unmittelbarer Berührung ist. Die Druckluftkammer bi befindet sich in einem Rohrkörper t und dieser ist von einem äusseren Rohrkörper ci umgeben. mit dem er eine weitere
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dieser Wert bestimmt sich gemäss der am Rohrkörper t herrschenden elektrischen Beanspruchung der Druckluft. Diese Druckabstufung von innen nach aussen, von Kammer zu Kammer, trägt dem Umstande Rechnung, dass die elektrische Beanspruchung der Luft mit wachsendem Durchmesser abnimmt.
Die Anzahl der Druckluftkammern mit entsprechend von innen nach aussen sinkendem Druck kann verschieden sein. Es ist eine glückliche Begleiterscheinung dieser koaxialen'Anordnung von Druckluftkammr. rn, dass dadurch die mechanische Beanspruchung der Mantelrohrkörper bedeutend herabgesetzt werden kann ; so wird z. B. der Rohrkörper A nur den Unterschied der Drücke der beiden Druckluftkammern bl und b2 in diesem Falle - Atmosphären auszuhallen haben und nur dieser Druck lastet auch auf dem äussern Rohr- körper ct.
Natürlich wird man an den Enden der Rohrkörper c und c1 auf bestmöglichste Abdichtung Bedacht zu nehmen haben. Diese Abdichtung ist hier rein schematisch in den Endplatten f zum Ausdruck gebracht.
In beiden Fällen können Druckmesser und Luftzuführungsventile als weitere Zubehörteile erwähnt werden, die an irgend einer geeigneten Stelle angeordnet werden können. Ein solcher Druckmesser ist z. B. in Fig. 1 bei i eingezeichnet ; er kann mit einer Warnvorrichtung versehen werden, beispielsweise in Form eines elektrischen Kontaktes, welche das Sinken des Druckes unter ein erlaubtes Mass anzeigt.
Würde der mit einem Druckluftmantel isolierte Apparat unter Spannung gesetzt, während der Druelluftmantel nicht unter dem erforderlichen Überdruck stünde, so wäre -der Apparat gefährdet. Natürlich soll sich der Bedienende vor dem Einschalten an den Druckmessern zeugen. dass der Druck auf der erforderlichen Höhe steht. Um aber auch hier einen Fehlgriff auszuschliessen, dürfte es sich empfehlen, den oder die Druckmesser mit einer weiteren Vorrichtung zu versehen, wieder beispielsweise in Form eines elektrischen Kontaktes, welche den vor dem Apparat liegenden Schalter sperrt, so dass er gar nicht eingeschaltet werden kann. so lange der Druck in der Isoliereinrichtung nicht die erforderliche Höhe hat.
Das Luftzuführungsventil kann mit einer Rohrleitung versehen werden, die genügend weit von den Hochspannung führenden Teilen wegführt und an Erdpotential gelegt ist. Dies ist ohne weiters der Fall bei einer Durchführung und einem Stabstromwandler. wenn das Ventil, in Fig. 1 mit e bezeichnet, in dem an Erde liegenden Flansch d eingesetzt ist ; liegt dagegen der Sitzpunkt des Ventils an einer Stelle anderer, gegebenenfalls sogar höchster Spannungsdifferenz gegen Erde, so muss eine genügende Länge der Leitung in gegen Berührung geschützter Lage isoliert ausgeführt werden, beispielsweise als Gl1mmischlauch. Am Ende dieser Rohrleitung kann dann die Nachfüllung-der Druckluft jederzeit während des Betriebes gefahrlos vorgenommen werden.
Es können auch die Ll1ftdruckmäntel verschiedener oder aller derartigen Apparate einer Anlage auf ein Rohrnetz vereinigt angeschlossen werden, welches mit einem Druckluftgefäss oder einem Kompressor verbunden ist, der die Anlage auf einem Mindestdruck erhält, sei es. dass er ständig arbeitet, oder auf Meldung der Druckmesser in Gang gesetzt oder endlich durch Vermittlung der Druckmesser selbsttätig angelassen und abgestellt werde.
Die Aufrechterhaltung des Druckes lässt sich endlich auch erreichen durch Einführen vols flüssigen oder festen verdampfenden Stoffen in den Druckmantel ; es gibt eine ganze Reihe von Substanzen, wie z. B. flüssige Kohlensäure, Äther u. dgl., welche die Eigenschaft haben, in dem sie einschliessenden Räume einen ganz bestimmten Druck so lange aufrecht zu erhalten, als auch nur eine Spur der betreffenden Substanz noch vorhanden ist ; das Zuführungs- ventil c würde in diesem Falle zur Speisung des Mantels mit der gewählten Verdampfungssubstanz dienen.
Als weiteres ergänzendes Beispiel ist in Fig. 3 eine Ausführung an einem Transformator schematisch veranschaulicht. Das Druckgas ist hier eingeschlossen in einem Schlauch g aus einem elastischen Stoffe, wie z. B. Gummi, imprägniertes Gewebe, Ballonstoff, Leder u. dgl., welcher Schlauch sich allseitig an die Begrenzungsflächen des Druekmantels anlegt.
Auch hier sind Anschluss für die Füllung und Druckmesser als Zubehör zu erwähnen.
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