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Durchführung mit einem in einer Giessform hergestellten aus härtbarem Giessharz bestehenden Isolierkörper mit leitenden
Steuereinlagen und Verfahren zu deren Herstellung
Es ist bekannt, mit leitenden Einlagen versehene Ausleitungen von Messwandlern oder Durchführun- gen (Kondensatordurchführungen) aus Giessharz in der Weise herzustellen, dass aus dünnem Metallblech bestehende, die leitenden Einlagen bildende Zylinder, koaxial einander und den Ausfllhrungs- bzw.
Durchführungsleiter umgebend, in einer Giessform angeordnet werden, wobei durch an beiden Enden der einzelnen Metallzylinder vorgesehene Distanzstücke für die Einhaltung der gewünschten bzw. erforderli- chen Abstände der Metallzylinder voneinander und von dem Ausfahrungs- bzw.
Durchführungsleiter bzw. der Giessformwandung beim Giessen und Härten gesorgt wird. Diese Herstellungsart ist umständlich und teuer und hat den Nachteil, dass an den Stellen, an denen die Distanzstücke im fertiggegossenen Isoler- körper liegen, Glimmerscheinungen und Durchschläge auftreten können. Um diesen Nachteil zu vermei- den, ist es bekannt, auf solche Distanzstücke zu verzichten und die leitenden Einlagen am Boden und am
Deckel der Giessform abzustützen. Das setzt aber voraus, dass die leitenden Einlagen aus mechanisch fe- sten Metallrohren bestehen, die im Boden und Deckel fest gelagert und dort auch verspannt werden kön- nen.
Wenn als leitende Einlagen aus leitfähigem Papier gewickelte Rohre benutzt werden, so massen diese so gewellt sein, dass ihr Querschnitt eine Wellenlinie ist, damit die leitenden Einlagen, die dabei gleich- zeitig als Polsterschichten dienen, genügend formstabil werden. Nachteilig ist bei diesen bekannten
Durchführungen, dass die Giessform wegen der Lagerung und Verspannung der leitenden Einlagen im Boden und Deckel kompliziert wird, dass die Zahl der leitenden Einlagen nur verhältnismässig gering sein kann und dass es schwierig sein dürfte, an den Rändern der leitenden Einlagen sogenannte Strahlungsringe anzubringen.
Bei einem anderen bekannten Verfahren werden mehrere Rohre aus Giessharz gegossen, die gegebenenfalls mit einer leitenden Einlage versehen sind, und danach auf ihrer Aussenseite metallisiert und ineinandergeschoben, worauf durch Einfallen von Giessharz in die zwischen den einzelnen Rohren befindlichen Kanäle und anschliessendes Härten dieses Giessharzes die Rohre miteinander verbunden werden. Auch dieses Verfahren ist umständlich und kostspielig und praktisch nur durchführbar, wenn die Zahl der leitenden Einlagen gering ist, die Wandstärke der als Träger der Metallisierung (leitenden Einlagen) dienenden Giessharz-Rohrs also verhältnismässig stark sein kann.
Gemäss einem bekannten Vorschlag sollen diese Nachteile dadurch vermieden werden, dass die lolation und die leitenden Einlagen der Durchführung aus mehreren definierten Einzelschichten in aufeinanderfolgenden Press-, Giess- oder Spritzvorgängen mit festgelegter Wandstärke hergestellt werden. Dabei wird so vorgegangen, dass zunächst die innen liegende Isolationsschicht hergestellt, z. B. gegossen wird, die dann eine nahtlose Hülle um den an Spannung liegenden Durchführungsleiter oder-bolzen bildet. Danach wird auf diese Isolationsschicht eine elektrisch leitende Schicht aufgespritzt oder aufgedampft, um die eine weitere Isolationsschicht aus Giessharz herumgegossen wird, auf welche dann wieder eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht wird und so fort.
Es wird also die gesamte Isolation der Durchführung mit ihren Einlagen schichtweise aufeinanderfolgend von innen nach aussen aufgebaut. Als Kondensatoreinlagen können bei diesem bekannten Verfahren auch Metallgehäuse dienen, die gleichzeitig die Giessformen für die einzelnen Isolierschichten darstellen. Dieses Herstellungsverfahren ist äusserst umständlich,
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schlüssen zwischen den Einlagen und den Isolationsschichten zu vermeiden. Es hat daher auch keinen Eingang in die Praxis gefunden.
. Die Erfindung betrifft eine Durchführung mit einem in einer Giessform hergestellten aus härtbarem
Giessharz bestehenden Isolierkörper mit leitenden Steuereinlagen, die den Durchführungsleiter koaxial umgeben, insbesondere für die Ausleitung von Transformatoren oder giessharzisolierten Messwandlern.
Er- findungsgemass werden die oben geschilderten Nachteile und Herstellungsschwierigkeiten dadurch vermieden, dass als Träger der Steuereinlagen und/oder zu ihrer Distanzierung voneinander und vom Durch- führungsleiter Rohre aus Wellpapier mit mindestens einer Deckschicht dienen, wobei die von dem gewellten Papierteil gebildeten Kanäle parallel zum Durchfilhrungsleiter verlaufen, so dass bei der Herstellung des Isolierkörpers in der Giessform das Giessharz durch sämtliche Kanäle hindurchzufliessen und sie hohlraumfrei auszufüllen vermag. Die Herstellung der Wellpapierrohre ist äusserst einfach und billig, sowie mit geringstem Zeitaufwand durchführbar, desgleichen die Aufbringung der leitenden Einlagen auf der Deckschicht der Wellpapierrohre.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Deckschicht selbst aus einer leitenden oder halbleitenden Folie besteht, auf der das gewellte Papier z. B. durch Ankleben befestigt ist.
Beim Vergiessen werden die Wellpapierzylinder vollständig von dem Giessharz durchtränkt und ausgefüllt, so dass sich nach der Härtung eine hohlraumfrei, mechanisch und elektrisch hochwertige Durchführung oder Ausleitung mit leitenden Einlagen ergibt. Vorteilhaft ist ferner, dass die erwünschte Anordnung von ringförmigen Elektroden (Strahlungsringen) an den Enden der leitenden Einlagen bei der Durchführung bzw. Ausleitung gemäss der Erfindung besonders einfach durchführbar ist.
Wohl hat man schon Hochspannungsspulen durch Wellpapier isoliert, das in Spiralen um die Spulenwicklung herumgelegt wird und danach vollständig mit Isolieröl ausgefüllt wird. Durch das Wellpapier soll vermieden werden, dass sich in dem als Isolierstoff dienenden Isolieröl leitendeoderhalbleitende Brücken bilden können, die zu Durchschlägen führen würden. Die Verwendung von Wellpapier erfolgt hier also zur Lösung einer anderen Aufgabe und zu einem gänzlich anderen Zweck als bei der Erfindung.
Ferner hat man schon bei Elektrolyt-Wickel-Kondensatoren zur Verringerung der Abmessungen des Kondensatorwickels zwischen den beiden Kondensatorbelägen ein besonders dünnes kreppartiges Papier miteingewickelt, das mit Erhebungen und Vertiefungen sowie Löchern versehen ist, damit die Elektrolytflüssigkeit zwischen den Kondensatorbelägen frei fliessen kann. Bei Kondensatordurchführungen, die in der für Hartpapier-Durchführungen bekannten Art und Weise durch Aufwickeln eines aus Isoliermaterial bestehenden Bandes mit gleichzeitigem Einwickeln von leitenden Folien und anschliessendem Imprägnieren mit einem Kunstharz hergestellt werden, hat man auch schon für das isolierende Band ein lockeres breitmaschiges Glasfasergewebe verwendet, um ein vollständiges Durchimprägnieren zu erleichtern.
Anregungen zur Vereinfachung der Herstellung von Kondensatordurchführungen aus Giessharz in einer Giessform können diese bekannten Elektrolyt-Wickel-Kondensatoren bzw. Kondensatordurchführungen dem Fachmann nicht geben, geschweige denn eine Anregung zur Herstellung einer Durchführung gemäss der Erfindung.
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einander verklebt. Mit 31 ist die auf der Deckschicht 28 aufgebrachte leitende Einlage bezeichnet, mit 32 die vorhergehende, von dem Wellpapierzylinder 27,28 umhüllte Einlage. Es ist auch möglich, dass die leitenden Einlagen 13,15, 17,19 und 21 gemäss Fig. 1 von den Deckschichten der Wellpapierzylinder 12,14, 16, 18 und 20 selbst gebildet werden, wenn diese Deckschichten aus einer leitenden oder halbleitenden Folie bestehen, an der das gewellte Papier angeklebt ist.
Die Wellpapierzylinder und die leitenden Einlagen werden vorzugsweise in an sich bekannter Weise mit zunehmendem Abstand vom Durchfahrungsleiter in ihrer axialen Länge abgestuft. Auf die aus dem jeweils folgenden Wellpapierzy-
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Elektroden (Strahlungsringe) leicht aufgebracht, z. B. aufgeschoben oder herumgelegt werden, die mit der betreffenden Einlage, an deren Enden sie sitzen, elektrisch leitend verbunden werden. Diese Elektroden sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
Bei der Herstellung einer Durchführung gemäss der Erfindung kann man so verfahren, dass der Durchführungsleiter mit einer entsprechenden Anzahl die leitenden Einlagen tragender Wellpapierzylinder um- hüllt wird, indem entweder die vorher fertiggestellten Zylinder entsprechend ineinandergeschoben oder nacheinander aufgewickelt werden, worauf gegebenenfalls auf die Enden der Wellpapierzylinder die Elektroden (Strahlungsringe) aufgebracht werden, und dass danach der so umhüllte Durchführungsleiter in die zylindrische Giessform so eingesetzt wird, dass er an seinen aus den Wellpapierzylindern herausragenden Enden in der Giessform frei liegend oder stehend gehalten wird, worauf in üblicher Weise das flüssige härtbare Giessharz in die Giessform eingefüllt und nach ausreichender Härtung die Giessform entfernt wird.
Die Fig. 3 zeigt beispielsweise schematisch einen Längsschnitt durch eine aus einem Zylinder 33 und zwei ihn abschliessenden Scheiben 34, 35 bestehende Giessform, in welcher der Durchführungsleiter 11 mit den Wellpapierzylindern 12,14, 16, 18, 20 und den leitenden Einlagen (gestrichelt dargestellt) nebst den ringförmige Elektroden 36 bis 45 frei stehend eingesetzt ist. Durch ein in die untere Scheibe 35 (Boden der Form) eingesetztes Rohr 46 wird das flüssige Giessharz, z. B. Epoxydharz, gegebenenfalls mit Füllstoffen gemagert, eingefüllt. Mit 47 ist das Steigrohr bezeichnet, das in der oberen Scheibe 34 (Deckel der Form) angeordnet ist. Nach genügender Härtung wird die Giessform entfernt ; danach kann man den Giessling, falls es wünschenswert ist, nach den gestrichelt eingezeichneten Linien an beiden Enden konisch abdrehen.
Es ist aber auch möglich, die Giessform so auszubilden, dass der Giessling von vornherein die Gestalt eines sich nach beiden Enden konisch verjüngenden Zylinders erhält, so dass eine nachträgliche Bearbeitung entfällt.
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man so verfahren, dass auf den gegebenenfalls rohrförmigen Leiter der Ausleitung des Messwandlers vor oder nach dessen Einsetzen in die Giessform eine entsprechende Anzahl die leitenden Einlagen tragender
Wellpapierzylinder und auf deren Enden gegebenenfalls die Elektroden (Strahlungsringe) aufgebracht werden und dass danach das flüssige härtbare Giessharz zur Bildung der Isolation sowohl des Messwandlers als auch seiner Ausleitung in die Giessform eingefüllt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Durchführung mit einem in einer Giessform hergestellten aus härtbarem Giessharz bestehenden Isolierkörper mit leitenden Steuereinlagen, die den Durchfahrungsleiter koaxial umgeben, insbesondere für die Ausleitung von Transformatoren oder giessharzisolierten Messwandlern, dadurch gekennzeichnet, dass als Träger der Steuereinlagen (13, 15, 17, 19, 21) und/oder zu ihrer Distanzierung voneinander und vom Durchführungsleiter Rohre aus Wellpapier (12, 14, 16, 18, 20) mit mindestens einer Deckschicht (23 bzw. 24) dienen, wobei die von dem gewellten Papierteil (22) gebildeten Kanäle parallel zum Durchführungsleiter (11) verlaufen, so dass bei der Herstellung des Isolierkörpers in der Giessform das Giessharz durch sämtliche Kanäle hindurchzufliessen und sie hohlraumfrei auszufüllen vermag.