Isoliereinrichtung an Apparaten lioher Spannung. Es ist in der Isoliertechnik bekannt, elek trische Apparate wie Transformatoren in ihrer Gesamtheit unter Gasdruck zu setzen, sie also etwa an Stelle eines Ölbades in einer Druckluftkammer unterzubringen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Isoliereinrichtung mit Druckgas an Apparaten hoher Spannung, wie Transforma toren, Durchführungen, Kondensatoren usw., bei welcher das Druckgas in einem zur Iso lierung dienenden Mantel zwischen den zu isolierenden Teilen des Apparates eingeschlos sen und der Druck des Gases so gewählt ist, dass die elektrische Festigkeit in radialer Richtung mindestens so hoch ist, dass beim Überschreiten der doppelten Nennspannung die Streifenentladungen eher in Büschelent- ladungen umschlagen, als dass ein radialer Durchschlag einsetzt.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes.
Fig. 1 zeigt eine Hochspannungs-Pressluft- durchführung, an welcher das eigenartige Verhalten der Streifenentladungen über einem Druckluftmantel b erläutert werden' mag. Dieser Druckluftmantel umhüllt den leitenden Durchführungsbolzen a und wird begrenzt durch einen allseitig geschlossenen Isolier zylinder c, dessen Wandstärke nur durch Rücksicht auf mechanische Festigkeit be stimmt wird. Die Druckluft des Mantels b hat einen bestimmt gewählten Druck.
An dem Flansche d der Durchführung erscheinen Streifenentladungen mit einer der kleinen Dielektrizitätskonstanten desLuftmantels ent sprechenden sehr kleinen Stromdichte, die sonst bei Steigerung der Spannung in gefähr liche Büschelentladungen übergehen und schliesslich zu Überschlagsfunken führen können, hier aber vermöge des Druckes der Luft bei einer bestimmten maximalen Span nung, bei welcher ohne Druck sonst der Um schlag in Büschelentladung schon eintreten würde, zu diesem Umschlag nicht befähigt sind, so dass also bei richtig gewählter Grösse des Luftdruckes die Streifenentladungen,
so lange eine bestimmte Beanspruchung auf der Entstehungsstelle der Streifen (an den Rändern des Flansches d) nicht erreicht 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 hierdurch würde wohl die Festigkeit des Druckluftmantels erhöht, ohne dass je doch 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 Sicherheitszu schlages.
ObigeAusführurigen gelten sinngemäss auch für Stabstromwandler.
Die Beanspruchung der Luft ist am Leiter bolzen a am grössten und nimmt in Richtung des Durchmessers nach aussen hin stetig ab; es würde also nichts verschlagen, wenn inner halb des Luftmantels der Druck nach aussen hin entsprechend abnehmen. würde, falls dies praktisch möglich wäre. F,ine Annähe rung 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 Hoch spannungsdurchführung, bei welcher aber der Druckluftmantel in Kammern unterteilt ist. Der Leiter a ist in einer Druckluftkammer b1 von beispielsweise p Atmosphären-Überdruck eingehüllt, so dass die Druckluft mit dem Leiter a in unmittelbarer Berührung ist.
Die Druckluftkammpr b1 befindet sich in einem Rohrkörper l2. und dieser ist von einem äusseren Rohrkörper cl umgeben, mit dem er eine weitere Dr uckluftkammer b2 von kleinerem Überdruck, beispielsweise
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Atmosphären, einschliesst; dieser Wert bestimmt sich gemäss der am Rohrkörper lt herrschenden elektischen Beanspruchung der Druckluft.
Diese Druck abstufung 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 ent sprechend von innen nach aussen sinkendem Druck kann verschieden sein.
Es ist eine glückliche Begleiterscheinung dieser koaxialen Anordnung von Druckluftkammern, dass da durch die mechanische Beanspruchung der DTantelrohrkörper bedeutend herabgesetzt wer den kann; so wird zum Beispiel der Rohr körper lt nur den Unterschied der Drucke der beiden Druckluftkamrnern b1 und V, in diesem Falle
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Atmosphären auszuhalten haben und nur dieser Druck lastet auch auf dem äusseren Rohrkörper e1.
Natürlich wird man an den Enden der Rohrkörper c und cl auf bestmöglichste Ab dichtung Bedacht zu nehmen haben. Diese Abdichtung ist hier rein schematisch in den Endplatten f zum Ausdruck gebracht.
In beiden Fällen können Durchmesser und Luftzuführungsventile als weitere Zubehörteile erwähnt werden, die an irgend einer geeig neten Stelle angeordnet werden können. Ein solcher Druckmesser ist zum Beispiel in Fig. 1 bei z eingezeichnet; er kann mit einer Warn vorrichtung 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 Druckluftmantel nicht unter dem erforderlichen Überdruck stünde, so wäre der Apparat gefährdet. Natürlich soll sich der Bedienende vor dem Einschalten an den Druckmessern überzeugen, 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 elektri schen Kontaktes, welche den vor dem Apparat liegenden Schalter sperrt, so dass er gar nicht eingeschaltet werden kann, solange 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 weiteres der Fall bei einer Durch- führ ung und einem Stabstromwandler, wenn das Ventil, in Fig. 1 mit e bezeichnet, in dem an Erde liegenden Flansch d eingesetzt ist<B>3 -</B> 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 isolierend ausgeführt werden, beispielsweise als Gummi schlauch.
Am Ende dieser Rohrleitung kann dann die Nachfüllung der Druckluft jederzeit während des Betriebes gefahrlos vorgenommen werden.
Es können auch die Luftdruckmäntel ver schiedener oder aller derartigen Apparate einer Anlage auf ein Rohrnetz vereinigt an geschlossen werden, welches mit einem Druck luftgefäss oder einem Kompressor verbunden ist, der die Anlage auf einem Mindestdruck erhält, sei es, dass er ständig arbeite, oder auf Meldungen der Druckmesser in Gang ge setzt oder endlich durch Vermittlung der Druckmesser selbsttätig angelassen und ab gestellt werde.
Die Aufrechterhaltung des Druckes lässt sich endlich auch erreichen durch Einsetzen von flüssigen oder festen verdampfenden Stoffen in den Druckmantel; es gibt eine ganze Reihe von Substanzen, wie zum Beispiel flüssige Kohlensäure, Äther und dergleichen, welche die Eigenschaft haben, in dem sie einschliessen den Raume einen ganz bestimmten Druck so lange aufrecht zu erhalten, als auch nur eine Spur der betreffenden Substanz noch vor handen ist; das Zuführungsventil e 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 Transfor mator schematisch veranschaulicht. Das Druck gas ist hier eingeschlossen in einem Schlauch y aus einem elastischen Stoffe, wie zum Bei spiel Gummi, imprägniertes Gewebe, Ballon stoff, Leder und dergleichen, welcher Schlauch sich allseitig an die Begrenzungsflächen des Druckmantels b anlegt. Auch hier sind An- schlufä für die Füllung und Druckmesser als Zubehör zu erwähnen.