Dei#elifflirangsisolator für hohe Spannengen. Es ist bekannt, da( die Durchschlagsfe stigkeit von festen Isolierstoffen durch ihre ErwKrinung ausschlaggebend beeinflusst wird. Die infolge der Energieverluste im Dielektri- kuin eintretende Erw;ìlinung eines in einem elektrischen Felde befindlichen Isolators hat zur Folge, dass seine Durchschlagsfestigkeit mit zunehmender Temperatur abnimmt.
Bei neuzeitlichen Hochspannungsdurchführungen muss man in erhöhtem Masse mit dieser Er wärmung des Dielektrikums rechnen, weil die heutzutage praktisch erreichten hohen Übertragungsspannungen zu dicken Isolier schichten führen, in denen sich die entwickelte Verlustwärme staut. Da die Wärmeableitung aus den inneren warmen Schichten des Iso- lators nach seiner Oberfläche hin hauptsäch lich durch den Isolierstoff selbst stattfindet und dieser immer ein schlechter Wärmeleiter ist, können in seinem Innern erhebliche Tem peratursteigerungen auftreten.
Die Dielektrika haben die Eigenschaft, dass ihre Verluste mit zunehmender Tempe ratur rasch anwachsen. Infolgedessen bringt jede Temperatursteigerung eine weitere Wär meentwicklung aus den erhöhten Verlusten mit sich, und dieser Vorgang kann unter Umständen so verlaufen, dass die Temperatur des Isolators rasch immer höheren Werten zustrebt, bis seine Durchschlagsfestigkeit so klein geworden ist, dass er durchschlagen wird.
Zur Vermeidung dieser Erwärmung und ihrer Folgen hat man bei Kondensatordurch- führungen versucht, das Dielektrikum zu unterteilen und durch die Zwischenräume ein Kühlmittel, zum Beispiel Öl, hindurch zuleiten. Derartige Massnahmen sind jedoch sehr umständlich. .
Die Erfindung schlägt einen neuen Weg ein. Auf (rund von Versuchen hat sich er geben, dass sich die dielektrischen Verluste durch entsprechende 11Taterialatiswahl auf ein. solches Mass beschränken lassen, dass die von ihnen hervorgerufene Erwärmung auch in Isolierschichten von jenen Dicken, wie sie für die höchsten, praktisch vorkommenden Übertragungsspannungen in Frage kommen, keine unzulässige Höhe erreicht. Bei richtiger Materialauswahl für das Dielektrikum zeigt es sich, dass ein anderer Faktor für die Er wärmung massgebend ist, nämlich diejenige Wärmemenge, die von den Verlusten im Innenleiter herrührt.
Durch Versuche wurde festgestellt, dass diese Wärinenienge bei dem heutzutage allgemein üblichen Aufbau der Innenleiter von Durchführungsisolatoren und bei der üblicben Bemessung der Stromdichte in ihnen ein vielfaches derjenigen Wärme menge ausmacht, die im Dielektrikum ent wickelt wird.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Durchführungsisolator für hohe Spannungen aus Hartpapier, dessen Kennzeichen darin besteht, dass das eine Ende oder beide En den seines Innenleiters mit Kühlkörpern aus gerüstet sind, zu dem Zwecke, um am Bolzen ein Wärmegefälle zu erzeugen. Durch diese Vorkehrung kann die aus dem Innenleiter in das Dielektrikum gelangende Wärmemenge unter einer gewissen Grenze gehalten und die Durchschlagsspannung hierdurch wesent lich heraufgesetzt werden.
Um die im Innenleiter entstehenden Ener gieverluste möglichst klein zu halten, kann <B>der</B> Innenleiter zweckmässigerweise <B>ans unter-</B> einander verseilten Drähten oder Litzen her gestellt sein. Der Innenleiter kann auch rohr- förmig ausgebildet sein, wodurch vermieden wird, dass sich infolge der Stromverdrängung jene ungleichmässige Stromverteilung einstellt, durch die die Aussenschicht mit einer zu grossen Stromdichte belastet wird, während die mittleren Teile des Leiters schlecht aus genutzt sind.
Der Innenleiter des Isolators kann ferner zweckmässigerweise vom Dielektrikum ther misch isoliert werden, indem er mit einer Schicht aus Kieselgur oder Glaswolle um geben wird. Ein derart ausgestatteter Durch führungsisolator für einen Ölschalter ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Abbildung dargestellt.
10 ist der Innenleiter, der aus miteinan der verseilten Einzelleitern von kleinem Quer schnitt besteht. 11 ist eine wärmeisolierende zylindrische Schicht, die ihn gegen das Di- elektrikum abschliesst. 12 ist ein Metallrohr als Träger des Hartpapiers, welches das Di- elektrikuni bildet. 13 ist der als Kondensa tor ausgebildete Durchführungsisolator, wel cher aus abwechselnden Hartpapierlagen und leitenden Einlagen 15 besteht.
16 ist der Befestigungsflansch des Durchführungsisola- tors. 17 ist der das obere Ende des Leiters kühlhaltende Körper, der so ausgebildet ist, dass er der kühlenden Luft eine grosse Ober fläche bietet. 18 ist ein Strahlungsring, wel cher den Kühlkörper 17 elektrisch abschirmt. 19 ist eine die Wärme ausstrahlende Kappe von grosser Oberfläche am untern Leiterende, das unter<B>01</B> liegt. Sie ist finit Zirkulations- öffnungen zui- Ermöglichung einer Ölströmung versehen.
Der Innenleiter, der immer aus gut wär- ineleitendem Material besteht, hat einen gro ssen Querschnitt und ein grosses Wärmege fälle von seiner Mitte gegen die gekühlten Enden, die von dem kühlenden Mittel, Luft beziehungsweise Öl, lebhaft umspült werden. Die im Leiter entwickelte Wärme wird nun nicht durch die wärmeisolierende Schicht hin durch in das benachbarte Dielektrikum aus strömen, sondern den gut leitenden Weg zu den kühlen Leiterenden wählen. Auf die Ableitung der aus dem Dielektrikum stam menden Verlustwärme verzichtet man dagegen bei dieser Ausführungsform, weil sie keine wesentliche Rolle spielt.
Die Erfindung ist auf alle Arten von Iso latoren anwendbar, bei denen ein stromfüh render Innenleiter von einem Hartpapier- Dielektrikuin umgeben ist, gleichgültig ob das Dielektrikum nach dein Kondensator prinzip ausgeführt wird oder nicht.