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Isolateur de support ou de traversée, notamment pour filtres électrostatiques.
Les filtres électrostatiques dont l'isolation est protégée par des joints d'huile présentent l'inconvénient que le joint d'huile ne constitue pas un assemblage rigide, de sorte qu'il est nécessaire d'aménager en plus de la traversée élec- trique à joint d'huile encore un à deux Isolateurs solides auxquels on suspend le système d'électrodes d'ionisation.
Suivant la présente invention, on suspend à un isolateur de support ou de traversée, par en-dessous,, un récipient à huile,
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ce qui a pour effet de réduire le risque de disrupture, étant donné que le trajet de disrupture comprend alors la somme de l'isolement solide et de l'isolement liquide. De cette façon on accroît la sécurité de service et, par ailleurs, on procure l'avantage qu'en outre d'un isolateur de traversée on peut n'employer qu'un simple récipient en forme d'entonnoir, ce qui simplifie et rend moins coûteuse la construction entière.
Sur la fig. 1 des dessins annexés est représentée à titre d'exemple, en coupe longitudinale, une forme d'exécution de l'invention. L'isolateur de traversée 1 repose par un épau- lement sur le plafond 5 de la chambre. Sous lui est suspendu un "entonnoir" 2 rempli d'huile ou autre liquide isolant.
Lorsque l'isolateur doit servir en même temps à amener du cou- rant, ceci peut être assuré par un conducteur 3 qui peut porter le système d'électrodes d'ionisation du filtre électrostatique.
Dans la chambre 7 du filtre électrostatique est fixée une auge annulaire 4 qui empêche que des gaz impurs puissent entrer directement dans l'isolateur et qui sert en outre à in- tercepter l'huile débordante. A l'aide d'une pompe 9 on peut entretenir une circulation d'huile par les conduites 8 et 10 et cette huile peut éventuellement être épurée et réchauffée dans un récipient 11. L'huile tombe à l'intérieur de l'isola- teur 1 et peut se rendre par des trous inférieurs dans l'encein- te du récipient 2. La chambre 12 est protégée par un rideau d'huile 13 contre l'entrée de gaz impurs provenant de la chan- bre 7.
La fig. 2 représente, en coupe longitudinale, une autre forme d'exécution de l'invention. 16 est l'isolateur de traversée qui repose sur un dôme 24 placé sur la chambre 25 du filtre électrostatique. Le tube de traversée 14 est fait d'une pièce avec l'entonnoir 21 pour assurer au joint d'huile une étanchéité parfaite. Cet exemple montre qu'on peut en même
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temps introduire axialement une tige 13 qui peut servir à ac- tionner les dispositifs de battage pour les électrodes du fil- tre électrostatique. L'entonnoir 21, et sa partie tubulaire 14 sont retenus par une bague 15. Dans cet exemple d'exécution, l'épuration de l'huile est produite par un dispositif de siphon- nage, par exemple par un tuyau 17 que l'on peut fermer au moyen d'un robinet de purge 23.
On peut contrôler dans un tube ver- tical 22 la hauteur du niveau d'huile dans l'entonnoir.
L'huile fraîche pure peut être amenée par une crépine 18 qui est disposée de manière que des particules de poussière flot- tant éventuellement sur le niveau d'huile soient submergées.
Le tuyau de siphonnage 17, qui peut être en matière isolante, ne va pas, de préférence, jusqu'au fond de l'entonnoir 21, afin que les matières s'accumulant au fond ne puissent boucher le tuyau 17. La fig. 2 montre en même temps que le montage d'un serpentin de chauffage 19 ou d'un dispositif de chauffe électrique ne présente non plus aucune difficulté. Sur la moi- tié droite de la fig. 2 est encore représentée une chicane sup- plémentaire 26 qui rend difficile aux gaz impurs l'accès de l'isolateur. En envoyant du gaz pur par la conduite 27 on peut procurer une protection supplémentaire contre l'encrassement.
Sur la fig. 3 est représentée une forme d'exécution analogue. Le chiffre de référence 28 y désigne l'isolateur de traversée, 29 est le plafond évasé de la chambre du filtre électrostatique et 30 est un couvercle conformé coniquement pour dévier vers son bord extérieur l'eau condensée et pour ac- croître en même temps sa solidité. Dans ce cas on évacue au moyen d'un siphon introduit dans le trou obturable 32 le liquide isolant contenu dans l'entonnoir 31 attaché au conducteur à haute tension 31'. Par le trou 33 on peut introduire du gaz pur ou bien de l'huile fraiche.
Le couvercle 30 comporte encore, en l'occurrence, un prolongement cylindrique intérieur @
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34 qui est immergé dans l'huile, car dans certains cas il faut empêcher que les gaz viennent en contact avec l'isolateur de traversée. La construction est exécutée dans cet exemple de manière à créer, en partant du bord supérieur de l'entonnoir 31, une zone d'ionisation qui à son tour rend difficile à la poussière l'accèsdu liquide isolant.
Sur la fig. 4 est représenté un dispositif servant à renouveler l'huile dans le récipient suspendu en-dessous de l'isolateur solide. Pendant le fonctionnement, on peut retirer le tuyau à huile 35 dans le tube 36. Une bofte à garniture 37 assure une fermeture étanche aux gaz, au cas où c'est nécessaire.
Sur la fig. 5 est représentée une forme d'exécution analogue. 47 est l'isolateur de traversée solide qui repose sur le couvercle bombé 44, et 38 est le système de support pour les électrodes d'ionisation, qui est retenu par la bague 40. L'entonnoir à huile 43 peut être soudé à la tige 38. Dans cette disposition il est encore prévu un élément cylindrique tubulaire 45 qui a pour effet de rendre difficile aux gaz im- purs l'accèsde l'huile 42.
Sur la fig. 6 est représentée une autre forme d'exé- cution. 46 est l'isolateur de traversée et 47 est la tige de traversée conductrice retenue par la bague 50. La tige 47 porte un récipient sphérique 48 dont l'extrémité supérieure est ouver- te. Comme la charge électrique tend à rester à la surface, le niveau d'huile 51 de l'isolateur se trouve dans un espace à lignes de force peu intenses.
Sur la fig. 7 est représentée une autre variante d'e- xécution. Dans cet exemple, on emploie un isolateur de traversée tubulaire 53 maintenu en place par une garniture d'étanchéité 54 d'une botte à garniture. La tige de traversée 52 porte l'entonnoir 55 fait en matière conductrice. En outre, il est prévu sur l'isolateur lui-même un entonnoir 56. Les deux en- tonnoirs 55 et 56 sont remplis d'huile, de manière à allonger -
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le trajet de disrupture.
Grâce à la construction conforme à l'invention, re- présentée sur les figs. 1 à 7, on obvie à un notable inconvé- nient des isolateurs à huile employés jusqu'à présenta savoir que lors de variations de pression, l'huile est projetée de son récipient et souille les gaz à épurer. Comme le permettent de s'en rendre compte les figs. 1 à 7, marne les à-coups de pression les plus violents ne peuvent provoquer un déborde- ment d'huile, étant donné que le récipient à huile n'est ou- vert que d'un coté.
L'invention est toutefois aussi applicable aux dispositifs d'isolement qui sont constitués par un isolateur de traversée solide et par un isolateur à cloche immergée rem- pli d'un liquide isolant. Dans ce cas il s'agit de protéger l'isolateur solide, de la manière la plus simple possible, ef- ficacement, contre les influences nuisibles gênant l'isolement, qui proviennent de la chambre remplie de gaz, par exemple de la chambre du filtre électrostatique.
Suivant l'invention, on atteint ce but en immergeant partiellement l'isolateur de traversée dans le liquide isolant du coté de la cloche de l'isolateur liquide, détourné de l'inté- rieur de la chambre à gaz. Grce à l'immersion partielle de l'isolateur solide dans le liquide isolant on améliore déjà en soi l'isolement parce que l'isolateur solide et l'isolateur liquide se complètent dans leur effet.
Mais avant tout, du fait que l'isolateur solide est entouré comme d'une gaine par la cloche immergée, on assure que les surfaces de l'isolateur solide qui émergent du liquide soiemt séparées de manière étan- che de l'intérieur de la chambre à gaz, si bien qu'il ne peut se produire sur ces surfaces des dépôts nuisibles à l'isolement comme l'humidité, des poussières conductrices ou substances analogues, provenant de la chambre à gaz ou des chambres inté- @ -
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rieures de l'isolateur liquide. On protège ainsi sans aléa la surface de l'isolateur solide tout en employant la cloche immergée courante des isolateurs liquides.
Lorsque la cloche immergée est montée à une certaine distance de l'isolateur solide, de façon qu'il y ait un creux entre l'isolateur et la cloche, il est possible de chauffer ce creux de manière connue en soi et d'accroître encore de la sorte l'effet de protection par une influence thermique.
La fig. 8 est une coupe longitudinale d'une forme d'exécution dans laquelle le récipient contenant le liquide isolant est fixé au conducteur à haute tension et la cloche immergée constitue une partie de l'enveloppe de la chambre à gaz, mise à la terre.
La fig. 9 est également une coupe transversale d'un isolateur à cloche immergée, dont la cloche est attachée au conducteur à haute tension et dont le récipient à liquide est misà la terre.
Dans l'exemple d'exécution de la fig.8, le conduc- teur à haute tension 61 entrant dans l'intérieur de la cham- bre à gaz 72., est supporté par l'intermédiaire d'une bague 62 par l'isolateur de traversée solide 63 qui prend appui sur la partie supérieure de la cloche immergée 64 de l'isolateur liquide 65, 66 porté par le conducteur 61. L'extrémité infé- rieure de l'isolateur solide 63 est immergée dans le liquide 66 du côté détourné de l'intérieur ) de la chambre à gaz, et entre l'isolateur solide et la cloche immergée 64 il y a un creux a qui n'a pas de communication avec b. Grâce au fait que l'isola- teur est entouré par la cloche 64, des influences nuisibles à l'isolement, provenant de b, ne peuvent s'exercer sur les élé- ments de surface de 63 qui émergent de 66.
L'eau dégouttant du couvercle de la cloche 64 est ainsi de même maintenue à l'é- cart de l'isolateur 63.
Comme trajet de disrupture n'entre en ligne de comp- te que le parcours, désigné par c, de la surface du liquide du
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récipient 65. Toutefois, on peut facilement protéger ce trajet contre un encrassement provenant de la chambre 1 en aména- geant une garniture d'étanchéité à labyrinthe 68, 70, 71 qui est montée dans le boîtier 67, 69 reposant sur la. chambre à gaz 72. Dans ce cas les gaz venant de % ne peuvent atteindre le niveau de liquide c que par le long détour que leur fait sui- vre la garniture à labyrinthe. Lorsque les gaz sont froids et humides, on peut accroître encore davantage l'effet de protection de la garniture à labyrinthe en chauffant le creux a.
Par suite du chauffage il se forme dans la chambre située au-dessus de la partie 68 du labyrinthe une zone chaude qui empêche l'entrée du gaz froid arrivant de b.
La garniture à labyrinthe permet aussi de remplacer l'isolateur solide 63 sans interrompre la circulation de gaz dans la chambre b. A cet effet il suffit de remplir d'un li- quide, par exemple d'eau, l'intervalle entourant le col 70, jusqu'au-dessus du bord inférieur de la cloche 70, pour sépa- rer de l'extérieur la chambre à gaz b, puis de démonter l'iso- lateur 63 après avoir enlevé la cloche immergée 64 et avoir reposé le récipient 65 sur le fond 68.
Après avoir monté en place un nouvel isolateur solide, on injecte par exemple de la vapeur dans l'intérieur de 67 et on évacue le liquide entourant 71. Pour certaines conditions de service, notamment quand les gaz en b sont toxiques, cette possibilité de démonter et de monter l'isolateur solide sans laisser échapper de gaz de b, présente un notable intérêt. Il ne peut ainsi non plus se pro- duire une infiltration d'air de l'extérieur dans la chambre b.
Dans l'exemple d'exécution de la fig.9, le récipient contenant le liquide isolant 79 repose sur l'enveloppe 81 de la chambre à gaz. Le conducteur à haute tension 73 est engagé dans la chambre à gaz 81 à travers le conduit tubulaire 77 du récipient à liquide 78. La cloche immergée 76 est reliée par @
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son couvercle 74 au conducteur 73. En même temps elle sépare de l'intérieur de la chambre 81 remplie de gaz un cylindre isolant solide 75 qui entoure les éléments 74,76 et qui est immergé partiellement dans le liquide isolant 79, et elle empêche aussi de se rendre en 75 l'eau dégouttant éventuellement du couvercle 74. Il est aussi possible, comme dans le cas de la fig.8, de laisser entre 75 et 76 un creux qu'on peut chauffer.
Pour aug- menter la sûreté de l'isolement, il est recommandable de pla- cer le bord inférieur du cylindre isolant 75 sur une bague protectrice 80 posée sur le fond du récipient à liquide 78.
Le meilleur isolement créé par l'isolateur 75, dû à la bague 80, empêche que des dépôts conducteurs, comme l'eau condensée etc., s'accumulant éventuellement au fond de 78, atteignent l'isolateur 75 et puissent compromettre l'isolement.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Isolateur en matière solide, servant au passage d'une haute tension dans des chambres remplies de gaz, notam- ment pour filtres électrostatiques, entouré d'un liquide iso- lant à une extrémité, caractérisé en ce que l'isolateur est monté sur la chambre remplie de gaz, ou au-dessus de celle-ci, et le récipient à liquide isolant est suspendu sous l'extré- mité de l'isolateur qui fait saillie dans cette chambre ou est orientée vers elle, la partie supérieure de cette extrémité de l'isolateur n'étant pas couverte de liquide isolant.
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Support or feedthrough insulator, in particular for electrostatic filters.
Electrostatic filters whose insulation is protected by oil seals have the disadvantage that the oil seal does not constitute a rigid assembly, so that it is necessary to arrange in addition to the electrical bushing. with oil seal one or two solid insulators from which the ionization electrode system is suspended.
According to the present invention, an oil container is suspended from a support or feedthrough insulator, from below,
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which has the effect of reducing the risk of disruption, given that the disrupting path then comprises the sum of the solid isolation and the liquid isolation. In this way the safety of service is increased and, moreover, the advantage is obtained that, in addition to a feed-through insulator, only a simple funnel-shaped receptacle can be used, which simplifies and makes less expensive the entire construction.
In fig. 1 of the accompanying drawings is shown by way of example, in longitudinal section, an embodiment of the invention. The feed-through insulator 1 rests by a shoulder on the ceiling 5 of the chamber. Under it hangs a "funnel" 2 filled with oil or other insulating liquid.
When the insulator is to serve at the same time to supply current, this can be ensured by a conductor 3 which can carry the system of ionization electrodes of the electrostatic filter.
In the chamber 7 of the electrostatic filter is fixed an annular trough 4 which prevents impure gases from entering directly into the insulator and which also serves to intercept the overflowing oil. Using a pump 9, it is possible to maintain an oil circulation through lines 8 and 10 and this oil can optionally be purified and reheated in a container 11. The oil falls inside the isolator. tor 1 and can pass through lower holes in the enclosure of the receptacle 2. The chamber 12 is protected by an oil curtain 13 against the entry of impure gases from the chamber 7.
Fig. 2 shows, in longitudinal section, another embodiment of the invention. 16 is the feed-through insulator which rests on a dome 24 placed on the chamber 25 of the electrostatic filter. The through tube 14 is made in one piece with the funnel 21 to ensure a perfect seal to the oil seal. This example shows that we can at the same
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time axially introduce a rod 13 which can be used to actuate the beating devices for the electrodes of the electrostatic filter. The funnel 21, and its tubular part 14 are retained by a ring 15. In this exemplary embodiment, the purification of the oil is produced by a siphoning device, for example by a pipe 17 which the it can be closed by means of a drain valve 23.
The height of the oil level in the funnel can be checked in a vertical tube 22.
Pure fresh oil can be supplied through a strainer 18 which is arranged so that dust particles possibly floating on the oil level are submerged.
The siphoning pipe 17, which can be made of an insulating material, does not go, preferably, to the bottom of the funnel 21, so that the materials accumulating at the bottom cannot block the pipe 17. FIG. 2 shows at the same time that the mounting of a heating coil 19 or of an electric heating device does not present any difficulty either. On the right half of fig. 2 is also shown an additional baffle 26 which makes it difficult for impure gases to access the insulator. By supplying pure gas through line 27 additional protection against fouling can be provided.
In fig. 3 is shown a similar embodiment. Reference numeral 28 denotes the feed-through insulator, 29 is the flared ceiling of the electrostatic filter chamber and 30 is a cover conically shaped to deflect the condensed water towards its outer edge and at the same time to increase its volume. solidity. In this case, the insulating liquid contained in the funnel 31 attached to the high voltage conductor 31 'is evacuated by means of a siphon introduced into the closable hole 32. Through hole 33 it is possible to introduce pure gas or else fresh oil.
The cover 30 also comprises, in this case, an internal cylindrical extension @
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34 which is immersed in oil, because in some cases it is necessary to prevent the gases from coming into contact with the bushing insulator. The construction is carried out in this example so as to create, starting from the upper edge of the funnel 31, an ionization zone which in turn makes it difficult for dust to access the insulating liquid.
In fig. 4 is shown a device for renewing the oil in the container suspended below the solid insulator. During operation, the oil pipe 35 can be withdrawn into the tube 36. A packing box 37 provides a gas-tight seal, should this be required.
In fig. 5 is shown a similar embodiment. 47 is the solid feed-through insulator which rests on the domed cover 44, and 38 is the support system for the ionization electrodes, which is retained by the ring 40. The oil funnel 43 can be welded to the rod. 38. In this arrangement there is also provided a tubular cylindrical element 45 which has the effect of making it difficult for impure gases to access the oil 42.
In fig. 6 is shown another embodiment. 46 is the feedthrough insulator and 47 is the conductive feedthrough rod retained by the ring 50. The rod 47 carries a spherical container 48 with the upper end open. As the electric charge tends to remain on the surface, the oil level 51 of the insulator is in a space with weak lines of force.
In fig. 7 is shown another variant embodiment. In this example, a tubular feedthrough insulator 53 is used which is held in place by a gasket 54 of a gasket boot. The through rod 52 carries the funnel 55 made of conductive material. In addition, a funnel 56 is provided on the insulator itself. The two funnels 55 and 56 are filled with oil, so as to lengthen -
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the path of disruption.
Thanks to the construction according to the invention, shown in figs. 1 to 7, a notable drawback of the oil insulators hitherto employed is obviated, namely that during pressure variations, the oil is sprayed from its container and contaminates the gases to be purified. As can be seen from figs. 1 to 7, but the most violent surges of pressure cannot cause the oil to overflow, since the oil container is only open on one side.
The invention is, however, also applicable to isolation devices which consist of a solid feedthrough insulator and of an immersed bell insulator filled with an insulating liquid. In this case it is a question of protecting the solid insulator, in the simplest possible way, effectively, against the harmful influences hindering the insulation, which come from the chamber filled with gas, for example from the chamber of the gas. electrostatic filter.
According to the invention, this object is achieved by partially immersing the feed-through insulator in the insulating liquid on the side of the bell of the liquid insulator, diverted from the interior of the gas chamber. Thanks to the partial immersion of the solid insulator in the insulating liquid, the insulation itself is already improved because the solid insulator and the liquid insulator complement each other in their effect.
Above all, however, since the solid insulator is surrounded like a sheath by the submerged bell, it is ensured that the surfaces of the solid insulator which emerge from the liquid are separated in a watertight manner from the interior of the chamber. gas chamber, so that no deposits harmful to the insulation, such as humidity, conductive dust or similar substances, originating from the gas chamber or from the internal chambers, may form on these surfaces.
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of the liquid insulator. The surface of the solid insulator is thus protected without hazard while using the common submerged bell of liquid insulators.
When the submerged bell is mounted at a distance from the solid insulator, so that there is a hollow between the insulator and the bell, it is possible to heat this hollow in a manner known per se and further increase thus the protective effect by a thermal influence.
Fig. 8 is a longitudinal section of an embodiment in which the container containing the insulating liquid is attached to the high voltage conductor and the submerged bell forms part of the casing of the gas chamber, earthed.
Fig. 9 is also a cross section of a submerged bell insulator, the bell of which is attached to the high voltage conductor and the liquid container of which is earthed.
In the embodiment of FIG. 8, the high voltage conductor 61 entering the interior of the gas chamber 72, is supported by means of a ring 62 by the solid bushing insulator 63 which rests on the upper part of the submerged bell 64 of the liquid insulator 65, 66 carried by the conductor 61. The lower end of the solid insulator 63 is immersed in the liquid 66 of the side turned away from the inside) of the gas chamber, and between the solid insulator and the submerged bell 64 there is a hollow a which has no communication with b. Due to the fact that the insulator is surrounded by the bell 64, influences detrimental to the insulation, originating from b, cannot be exerted on the surface elements of 63 which emerge from 66.
The water dripping from the cover of the bell 64 is thus also kept away from the insulator 63.
As the disrupting path, only the path, designated by c, of the surface of the liquid of the
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container 65. However, this path can easily be protected against fouling from chamber 1 by providing a labyrinth seal 68, 70, 71 which is mounted in housing 67, 69 resting on the. gas chamber 72. In this case the gases coming from% can only reach the liquid level c by the long detour which the labyrinth seal takes them. When the gases are cold and humid, the protective effect of the labyrinth seal can be further enhanced by heating the recess a.
As a result of the heating, a hot zone is formed in the chamber located above part 68 of the labyrinth which prevents the entry of cold gas coming from b.
The labyrinth seal also makes it possible to replace the solid insulator 63 without interrupting the flow of gas in the chamber b. To this end, it suffices to fill the gap surrounding the neck 70 with a liquid, for example water, up to above the lower edge of the bell 70, in order to separate the gas chamber b, then to dismantle the isolator 63 after having removed the submerged bell 64 and having placed the receptacle 65 on the bottom 68.
After having fitted a new solid insulator in place, for example steam is injected into the interior of 67 and the liquid surrounding 71 is evacuated. For certain operating conditions, in particular when the gases at b are toxic, this possibility of dismantling and of mounting the solid insulator without allowing any gas to escape from b, is of considerable interest. This also prevents air infiltration from outside into chamber b.
In the embodiment of FIG. 9, the receptacle containing the insulating liquid 79 rests on the casing 81 of the gas chamber. The high voltage conductor 73 is engaged in the gas chamber 81 through the tubular conduit 77 of the liquid container 78. The submerged bell 76 is connected by @
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its cover 74 to the conductor 73. At the same time it separates from the interior of the gas-filled chamber 81 a solid insulating cylinder 75 which surrounds the elements 74, 76 and which is partially immersed in the insulating liquid 79, and it also prevents to get to 75 the water possibly dripping from the cover 74. It is also possible, as in the case of fig.8, to leave between 75 and 76 a hollow which can be heated.
To increase the safety of the insulation, it is advisable to place the lower edge of the insulating cylinder 75 on a protective ring 80 placed on the bottom of the liquid container 78.
The better insulation created by the insulator 75, due to the ring 80, prevents conductive deposits, like condensed water etc., possibly accumulating at the bottom of 78, reaching the insulator 75 and can compromise the insulation .
CLAIMS ---------------------------
1.- Insulator in solid material, used for passing a high voltage through gas-filled chambers, in particular for electrostatic filters, surrounded by an insulating liquid at one end, characterized in that the insulator is mounted on or above the gas-filled chamber, and the insulating liquid container is suspended below the end of the insulator which protrudes into or faces into this chamber, the upper part of this end of the insulator not being covered with insulating liquid.