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Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung rohrförmiger, in der Länge unterschiedlicher
Isolierkörper für Isolatoren aus härtbarem Giessharz
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zur Herstellung von Isolierkörpern mit unterschiedlichen Längenabmessungen dieselben Formteile verwendet werden können. Die Zahl der zur Herstellung verschiedener Isolierkörper für Durchführungen und Durchführungsstromwandler erforderlichen Formen wird somit erheblich vermindert, wodurch sich eine wesentliche Verbilligung ergibt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es insbesondere bei in einer Giessform herzustellenden Isolierkörpern vorteilhaft, ausser den für die Aussenabmessungen notwendigen Formteilen einen im Isolierkörper in der Mittelachse liegenden und als Bestandteil des fertigen Isolierkörpers mit diesem fest verbundenen metallischen Zylinder vorzusehen, der zur Aufnahme des oder der Durchführungsleiter dient bzw. selbst den oder-falls der metallische Zylinder aus mehreren aneinandergereihten Stäben besteht-die Durchführungsleiter bildet. Bei im Schleudergussverfahren hergestellten Isolierkörpern empfiehlt es sich, erfindungsgemäss die Innenwandung des Isolierkörpers mit einem elektrisch leitenden Belag zu versehen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Zwischenformkörper mit seinen beiden Enden in die abnehmbaren Giess- oder Schleudergussformteile hineinragen und dort entweder durch ein aufgesetztes Stück oder durch entsprechende Gestaltung abgerundet sein. Durch diese Massnahme werden sogenannte vorgeschobene Elektroden gebildet und es wird eine feste Verbindung des Zwischenformkörpers mit dem herzustellenden Isolierkörper erzielt.
Wohl ist es schonbeim Giessen von Niederdruck- harzkörpern, insbesondere solchen von Messwandlern, bekannt, die Giessform so auszubilden, dass sie als Schutz- und Trägerkörper an dem Giessharzkörper verbleibt. Hier hat man von der Verwendung einer abnehmbaren Giessform abgesehen, weil man eine Zerstörung der Form beim Abnehmen vom Giessling befürchtete und ein Arbeiten mit sogenannten verlorenen Formen wegen seiner Kostspieligkeit vermeiden wollte. Bei andern bekannten Giessverfahren hat man einen Teil der Giessform an dem Giessling belassen, um ihn als Armaturteil, als Gehäuse oder als elektrisch
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leitenden Aussenbelag für den im Giessharz eingebetteten Apparat zu verwenden.
Bei der Erfindung wird zwar auch von der bekannten Massnahme Gebrauch gemacht, einen Teil der Form an dem Giessling zu belassen ; jedoch wird hier diese Massnahme in Verbindung mit einer entsprechenden Gestaltung des Giessharzkörpers und demgemäss der Giessform zur Lösung einer andern Aufgabe als bei den bekannten Anordnungen benutzt, nämlich zur Verringerung der Zahl der bei der Herstellung von giessharzisolierten Durchführungen oder Durchführungs-Stromwandlern benötigten Formen und zur Vereinfachung und Verbilligung ihrer Herstellung. Vorteilhaft ist ferner, dass man die Isolierkörper gemäss der Erfindung sowohl für Durchführungen als auch für Durchführungs-Stromwandler verwenden, also die gleichen Formen für die Herstellung von Durchführungen und von Durchführungs-Stromwandlern benutzen kann.
Zur Herstellung eines Durchführungswandlers braucht nämlich nur der oder die erforderlichen Eisenkerne nebst Wicklung auf den zwischen den Wulsten oder Rippen befindlichen Teil des Isolierkörpers nach dessen Fertigstellung aufgebracht zu werden.
Geeignete Verfahren zum Aufbringen von geschlossenen Eisenkernen, deren Fensteröffnung kleiner ist, als der Aussendurchmesser der Wulste oder Rippen, sind seit langem bekannt und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.
Das einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren zur Herstellung von Isolierkörpern besteht darin, dass die als Fassung des Durchführungsisolierkörpers dienende Befestigungsarmatur oder-im Falle eines Durchführungs-Stromwandlers-der oder die Stromwandlerkerne mit oder ohne Wicklung zunächst auf den Zwischenformkörper aufgeschoben und anschliessend sämtliche Formteile zusammengesetzt werden, so dass sich die Befestigungsarmatur oder der oder die Stromwandlerkerne schon bei der Herstellung des Isolierkörpers zwar ausserhalb der Form, aber bereits an der für sie vorgesehenen Stelle des Isolierkörpers befinden.
Durch dieses Verfahren wird eine Vereinfachung der Befestigungsarmatur ermöglicht und ergibt sich gegen- über den oben kurz erwähnten bekannten Verfahren der weitere Vorteil, dass man vorher fertiggestellte, gegebenenfalls auch schon gewickelte und auf ihre Messgenauigkeit abgeglichene Eisenkerne verwenden kann, was bisher nur bei zweiteiligen, nachträglich miteinander verbundenen Isolierkörpern (mit sogenannter Edelfuge) oder bei giessharzisolierten Stromwandlern nur dann möglich war, wenn der bewickelte Eisenkern in den Giessharzkörper miteingebettet wurde.
Letzteres hat aber den Nachteil, dass man besondere Polster vorsehen muss, um den Eisenkern gegen den beim Härten des Giessharzes auftretenden Schrumpfdruck zu schützen.
Isolierkörper gemäss der Erfindung lassen sich nicht nur zur Herstellungvon Durchführungs-Einleiterstromwandlern, sondern auch zur Herstel- lung von Durchführungs-Wickelstromwandlern verwenden.
In den Fig. 1-3 sind Ausführungsbeispiele für einen in einer Giessform herzustellenden Giessharz-Isolierkörper gemäss der Erfindung dargestellt.
Der in Fig. 1 teils im Schnitt, teils in Ansicht mit seiner Giessform gezeichnete rohrförmige Giessharz-Isolierkörper für eine Durchführung weist an seinen beiden Enden Wulste 11 und 12 auf. Der zwischen den Wulsten liegende Teil 13 des Giessharzkörpers füllt den Hohlraum zwischen zwei koaxial ineinander angeordneten Zylindern 14 und 15 aus. Der innere Zylinder 14 besteht aus Metall und ist entweder hohl oder voll ; er kann auch von mehreren aneinandergesetzten Stäben gebildet werden, die gegebenenfalls gegeneinander isoliert sind. Der äussere Zylinder 15 ist hohl und besteht aus Metall oder aus Isolierstoff ; imletzteren Fall wird er mindestens auf seiner Innenoberfläche elektrisch leitend gemacht.
Der innere Zylinder 14 dient zur Aufnahme des Durchführungsleiters oder bildet diesen selbst, während der äussere Zylinder 15 die Fassungsstelle der Durchführung bildet, an der eine entsprechende, nicht dargestellte Armatur für den Einbau der Durchführung vorgesehen wird. Der äussere Zylinder 15 ragt in die beiden die Wulste 11 bzw. 12 aufweisenden Teile (Schlagweitenteile) des Giessharzkörpers hinein und endet in sogenannten vorgeschobenen abgerundeten Elektroden 16 und 17, die auf die Zylinderränder aufgesetzt sind oder von den entsprechend ausgestalteten, z. B. umgebördelten Zylinderrändern selbst gebildet werden. Die beiden Zylinder 14, 15 und die beiden nur schematisch angedeuteten Teile 18 und 19 bilden zusammen die Giessform zum Giessen des Isolierkörpers 11, 12, 13.
Während die Teile 18 und 19 der Giessform nach dem Giessen und Härten des Isolierkörpers abgenommen werden, verbleiben die Zylinder 14, 15 als Bestandteile der Durchführung am Giessharzkörper 11, 12, 13.
Will man eine Durchführung grösserer Länge herstellen, bei der also die Fassungsstelle im Verhältnis zu den Schlagweitenteilen länger als in Fig. 1 ist, so kann man die gleichen Giessformteile 18 und 19 benutzen und muss nur entsprechend längere Zylinder 14 und 15 nehmen. Die Teile 14, 15, 18 und 19 der Giessform werden vor dem Giessen so zusammengesetzt, dass das flüssige Giessharz an den Berührungsstellen der einzelnen Formteile nicht auslaufen kann. Sie können ohne weiteres so ausgestaltet werden, dass ohne besondere Massnahmen, wie z. B. die Anordnung von Abstandshaltern od. dgl., die beiden Zylinder beim Zusammensetzen der Giessform zwangsläufig in die richtige Lage zueinander gelangen.
Ferner ist es möglich, bei einer Durchführung gemäss der Erfindung eine einteilige Befestigungsarmatur zu verwenden ; denn man kann diese vor dem Zusammensetzen der Giessform auf den äusseren Zylinder 15 aufschieben, so dass die Armatur schon während des Giessens und Härtens
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des Isolierkörpers ausserhalb der Giessform an der Fassungsstelle der herzustellenden Durchführung liegt. Bisher musste man bei derartigen Durchführungen die Befestigungsarmatur zweiteilig ausführen.
Die Fig. 2 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt einen Durchführungs-Einleiterstromwandler, dessen Isolierkörper unter Benutzung der gleichen Giessformteile 18 und 19 wie die in Fig. 1 dargestellte Durchführung aus Giessharz hergestellt werden kann. Da wegen des Platzbedarfes der beispielsweise drei bewickelten Eisenkerne 20, 21 und 22 der zwischen den beiden Schlagweitenteilen 11 und 12 befindliche Teil 13 a des Giessharzkörpers länger als bei der in Fig. 1 dargestellten Durchführung sein muss, werden entsprechend längere Zylinder 14 a und 15 a verwendet. Die Eisenkerne 20, 21, 22 können nach Fertigstellung des Giessharzkörpers in an sich bekannter Weise auf den Teil13 aaufgebracht und mit den erforderlichen Wicklungen versehen werden.
Es ist aber auch möglich, vorher fertiggestellte Eisenkerne, die z. B. aus geschlossenen Ringblechen bestehen oder aus Band gewickelt sind, mit oder ohne Wicklung vor dem Zusammensetzen der Giessform auf den Zylinder 15 a aufzuschieben.
Ebenso kann man auch die nicht dargestellten Armaturteile, die zur Befestigung des Durchführungswandlers und zur Festlegung der Kerne 20, 21, 22 am Isolierkörper dienen, einteilig ausführen und ebenso wie die Eisenkerne vor dem Zusammensetzen der Giessform entsprechend auf den Zlyinder 15 a aufschieben. Der in Fig. 2 nicht dargestellte Durchführungsleiter (Primärleiter des Stromwandlers) wird durch den hohl ausgebildeten Zylinder 14 a hindurchgeführt und kann an diesem oder an dem Giessharzkörper in üblicher Weise fixiert werden. Der in Fig. 2 dargestellte Giessharzkörper ist ohne die bewickelten Eisenkerne auch als reine Durchführung verwendbar. Umgekehrt ist der in Fig. 1 gezeichnete Giessharzkörper auch als Durchführungswandler verwendbar, wenn man ihn mit einem Eisenkern nebst Wicklung in der an Hand der Fig. 2 beschriebenen Art und Weise ausrüstet.
Es ist auch möglich, Isolierkörper gemäss der Erfindung zur Herstellung von DurchführungsWickelstromwandlern zu verwenden, indem man zwei rohrförmige Isolierkörper, wie z. B. Fig. 1 einen zeigt, in der bei Schleifenstromwandlern bekannten Art parallelachsig nebeneinander anordnet und den Durchführungsleiter ein-oder mehrmals erst durch den einen Isolierkörper, danach in umgekehrter Richtung durch den andern Isolierkörper und anschliessend nochmals durch den ersten Isolierkörper hindurchführt.
Die ausserhalb der Isolierkörper oben und unten befindlichen Teile der Durchführungsleiterschleife liegen dann innerhalb der Armaturen, welche zur mechanischen Verbindung und Halterung der beiden Isolierkörper dienen. Zweckmässig wird nur der eine rohrförmige Isolierkörper mit einem bewickelten Eisenkern versehen, obwohl man natürlich auch einen zweifenstrigen Eisenkern (Mantelkern) verwenden kann.
Es ist aber auch möglich, diebeidenrohrförmigen Isolierkörper, an ihren die Wulste und Rippen aufweisenden Enden zusammenhängend, einteilig in einer gemeinsamen Form herzustellen. Allerdings benötigt man dann für die Herstellung von Durchführungs-Wickelstromwandlern eine andere Form als für die Herstellung von Durchführungen und Durchführungs-Einleiterstromwandlern. Die eingangs geschilderten Vorteile der Erfindung hinsicht- lich der Verringerung der Zahl der benötigten Formen treten aber auch hier nach wie vor auf. Die Fig. 3 zeigt schematisch im Schnitt ein Ausführungsbeispiel für einen solchen Giessharzisolierkörper gemäss der Erfindung für einen DurchführungsWickelstromwandler. Der Isolierkörper weist zwei rohrförmige Teile 24 und 25 mit den Zylindern 26, 27 bzw. 28, 29 auf.
Durch die beiden entsprechend ausgebildeten Schlagweitenteile 30 und 31 sind die beiden rohrförmigen Teile 24, 25 miteinander verbunden und bilden mit ihnen zusammen einen einteiligen Isolierkörper. Die Giessform besteht wieder aus den abnehmbaren Teilen, in denen die Schlagweitenteile entstehen, und den am Giessharzkörper verbleibenden Zylindern 26-29, deren Länge nach Bedarf gewählt wird. Der Durchführungsleiter (Primärleiter) 32 wird ein- oder mehrmals in der aus der Fig. 3 ersichtlichen Art und Weise durch die beiden Zylinder 27 und 29 hindurchgeführt. Der die Sekundärwicklung tragende Eisenkern 33 (gegebenenfalls auch mehrere bewickelte Eisenkerne) wird auf eine der an Hand der Fig. 2 geschilderten Arten aufgebracht, vorzugsweise auf dem rohrförmigen Teil 24 des Giessharzkörpers, der den einen Leiter mehr aufweisenden Teil der Primärschleife enthält.
Man kann aber auch einen zweifenstrigen (Mantel-) Kern anordnen.
Wenn man, wie in der Beschreibung der Fig. 1 kurz erwähnt wurde, die inneren Zylinder 27 und 29 aus mehreren entsprechend aneinandergesetzten elektrisch leitenden, gegeneinander isolierten Stäben bildet, so kann man diese Stäbe selbst zur Herstellung der Primärleiterschleife verwenden, indem man die unteren Enden der einzelnen Stäbe des Zylinders 27 mit den unteren Enden der einzelnen Stäbe des Zylinders 29 und entsprechend die oberen Enden der einzelnen Stäbe des Zylinders 29 mit den oberen Enden der einzelnen Stäbe des Zylinders 27 verbindet. Man erhält so eine Primärleiterschleife, wie sie schaltungsmässig in der Fig. 3 dargestellt ist.
Im Interesse der Vereinfachung der Herstellung von Durchführungen oder bzw. und Durchführungs-Stromwandlern gemäss der Erfindung kann man die Wandstärke des rohrförmigen Teiles 13in Fig. l, bzw. 13 a in Fig. 2, bzw. der beiden rohrförmigen Teile 24, 25 in Fig. 3 für alle in Frage kommenden Reihenspannungen (Betriebsspannungen) gleich gross machen, d. h. entsprechend der höchsten überhaupt vorkommenden Spannung bemessen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass man für die Durchführungen oder bzw. und
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Durchführungswandler sämtlicher Reihenspannungen stets die gleichen Armaturteile oder bzw. und die gleichen Eisenkerne nebst Wicklungen verwenden kann. Der dadurch bei den Durch- führungenbzw.
Durchführungswandlern niedriger Reihenspannungen bedingte Mehrverbrauch an Giessharz ist sehr gering und wird durch die Vereinfachung der Lagerhaltung an Armaturen und Eisenkernen bei weitem aufgewogen.
Bei den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist der zwischen den Wulsten oder Rippen liegende Teil des Isolierkörpers im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Es ist aber auch möglich, diesen Teil des Isolierkörpers im Querschnitt oval oder im Bedarfsfall quadratisch oder rechteckig, zweckmässig mit abgerundeten Ecken, auszubilden, um ihn beispielsweise der Form der Stromwandlerkerne (z. B. Rahmenkerne) anzupassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger, in der Länge unterschiedlicher Isolierkörper für Isolatoren aus härtbarem Giessharz, vorzugsweise für Hochspannungsdurchführungen und bzw. oder Durchführungs-Stromwandler, wobei die Isolierkörper in ihrem Endbereich rippen-oder wulstartige Vorsprünge besitzen und mittels in der Längsachsenrichtung mehrteiligen Formen im Giess- oder Schleudergussverfahren hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus den Endbereich des Isolierkörpers formenden, abnehmbaren Giess- oder Schleudergussformteilen (18, 19) besteht und mindestens einem dazwischen angeordneten, der gewünschten Länge des Isolierkörpers entsprechend langen, rohrförmigen Zwischenformkörper (15, 15 a) aus Metall oder Isolierstoff,
vorzugsweise in Form eines Zylinders, der als Bestandteil des fertigen Isolierkörpers mit diesem fest verbunden verbleibt.