CH669868A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine elektrische Durchführung gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruches.

Dabei bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der äusseren Spitze der Durchführungen für Verbindungen zu elektrischen Apparaten.

Bestehende Ausführungen derartiger Durchführungen sind durch Bezugnahme auf die ersten beiden Figuren der Beschreibung ausführlich erläutert.

Bei diesen Ausführungen wird ein mittiger Leiter umklammert, der von Öl als Isoliermedium umgeben ist. Diese Umklammerung muss infolge Temperaturschwankungen in der Umgebung sowie wegen Variationen des durchflossenen Stromes und der von ihm verursachten Erwärmung elastisch oder gleitbar gestaltet werden.

Im erstgenannten Fall ist ein biegsamer Leiter vorgesehen, der Änderungen der Länge kompensiert. Dieser Leiter wird an einer Anschlusskappe befestigt, die auf ein Expansionskammergehäuse über eine Dichtung aufgesetzt wird.

Diese Ausführung ist mit dem Nachteil behaftet, dass der biegsame Leiter mit steigender Stromstärke sehr schwer wird, so dass seine Wirksamkeit beeinträchtigt wird. Ferner entstehen öfters Probleme mit der Dichtung.

Bei der zweiten Ausführung wird eine Spindel in den mittigen Leiter eingeschraubt, wodurch die Montage sehr stark erleichtert wird. Dagegen ist bei dieser Ausführung ein Reibkontakt zwischen der Anschlusskappe und einer bewegbaren Klemme vorgesehen. Bei dieser Reibung ensteht Metallstaub, der mit der Zeit zu einem dielektrischen Zusammenbruch führen kann, wenn sich der Metallstaub mit dem Öl vermischt.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer elektrischen Durchführung, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweist.

Dabei soll die Durchführung einfach, leicht zusammenbaubar sein und möglichst keinen Unterhalt erfordern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.

Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Die Durchführung hat einen rohrförmigen elektrischen Isolator, durch den sich ein mittiger Leiter erstreckt und an den einander gegenüberliegenden Enden des Isolators abgestützt ist, wobei mindestens das eine Ende des mittigen Leiters bezüglich des anderen Endes des Isolators bewegbar ist. In der Nähe des beweglichen Endes ist ein feststehendes Anschlusselement elektrisch mit dem beweglichen Ende des mittigen Leiters elektrisch verbunden, und eine bewegliche Klemme ist bezüglich des feststehenden Klemmenelementes axial bewegbar. Ein Gehäuse begrenzt eine Expansionskammer und ist hermetisch mit dem einen Ende des Isolators, entsprechend dem bewegbaren Ende des mittigen Leiters verbunden, um das bewegbare Ende des Leiters einzuschliessen. Eine elektrisch leitende Anschlusskappe ist hermetisch mit dem Expansionskammergehäuse verbunden und erstreckt sich durch dieses, wobei die Anschlusskappe axial mit dem mittigen Leiter ausgerichtet ist. Eine biegsame Verbindungsvorrichtung wird zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem stationären Klemmenelement und dem beweglichen Klemmenelement verwendet, wobei eine axiale Bewegung des beweglichen Anschlusselementes bezüglich des feststehenden Anschlusselementes gewährleistet ist. Die Verbindungsvorrichtung dient ferner zur Vorspannung des beweglichen Klemmenelementes gegen die Anschlusskappe zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen ihnen.

Nachfolgend werden bestehende sowie eine erfindungsge-mässe Ausführungsform der elektrischen Durchführung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch die Spitze einer ersten, herkömmlichen Durchführung mit mittiger Umklammerung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Spitze einer zweiten, herkömmlichen Durchführung mit mittiger Umklammerung, und Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Spitze einer Durchführung mit mittiger Umklammerung gemäss der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Spitze einer herkömmlichen Durchführung für Hochspannung für die Verbindung zu einem elektrischen Apparat dargestellt. Die Durchführung umfasst einen rohrförmigen Isolator 1, einen mittigen Leiter 2, der sich durch den Isolator 1 erstreckt sowie ein biegsames Glied 3, das eine Druckkraft auf den Isolator 1 ausübt, wobei eine Feder konzentrisch rund um den Leiter 2 angeordnet und von diesem isoliert ist. Die Last vom biegsamen Glied 3 wird von einer Stufe 4 aufgenommen. Ferner umfasst die Durchführung ein Anschlussrohr 5, das die Stufe 4 mit dem mittigen Leiter 2 verbindet, Isolieröl 6 innerhalb der Durchführung, ein Expansionskammergehäuse 7, das die Erweiterung und die Zusammenziehung des Isolieröls aufnimmt und Änderungen im Innendruck ausgleicht. Eine Anschlusskappe 8 ist mit dem Expansionskammergehäuse 7 verbunden, wobei das eine Ende des dehnbaren Leiters 9 mit dem Anschlussrohr 5 und das andere Ende mit der Anschlusskappe 8 verbunden ist, um dem mittigen Leiter ausserhalb der Durchführung Strom zuzuführen. Ferner umfasst die Durchführung eine Bodenplatte 10, die sich zwischen dem biegsamen Glied 3 und dem Isolator 1 zum Festhalten des elektrisch isolierenden Expansionskammergehäuses 7 befindet, das mittels Schrauben daran befestigt ist. Ein inertes Abdichtungsgas befindet sich im Expansionskammergehäuse 7, wobei eine Dichtung 12 zwischen dem Gehäuse 7 und der Anschlusskappe 8 angeordnet ist.

Der Betrieb einer derartigen herkömmlichen Durchführung wird nachfolgend erläutert. Infolge Änderungen in der Aussen-temperatur und des durch den mittigen Leiter 2 fliessenden Stromes, treten Temperaturänderungen im Leiter 2 und in dem

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ihn umgebenden Isolator 1 auf, so dass er sich zusammenzieht. Da aber der mittige Leiter 2 einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, der von demjenigen des Isolators abweicht, zieht er sich zusammen und erweitert sich im Verhältnis zum Isolator 1. Deshalb wird der biegsame Leiter 9 zur Absorption der Verschiebung zwischen dem Expansionskammergehäuse 7, das von der Bodenplatte 10 festgehalten wird, die über das biegsame Glied mit dem Isolator 1 durch Passsitz verbunden ist und ferner Strom ausserhalb des Gehäuses 7 leitet. Das eine Ende des dehnbaren Leiters 9 ist am mittigen Leiter 2 montiert, und das andere Ende an der Anschlusskappe 8 befestigt. Dies wird dadurch erreicht, dass der biegsame Leiter 9 durch die Öffnung im Expansionskammergehäuse 7 hinausgezogen wird, die für die Montage der Anschlusskappe 8 benutzt wird, wobei das eine Ende an der Anschlusskappe 8 befestigt wird, die anschliessend am Gehäuse montiert wird, wobei eine Dichtung 12 benutzt wird.

In Fig. 2 ist eine weitere herkömmliche Ausführung einer Durchführung dargestellt, wobei die verwendeten Bezugsziffern denjenigen entsprechen, welche in Fig. 1 gezeigt sind. Die Durchführung umfasst eine Klemmenspindel 13, die in den mittigen Leiter 2 eingeschraubt ist, einen Stopfen 14 zur Übertragung der Last des biegsamen Körpers 3 durch die Stufe 4 zur Spindel 13. Eine Anschlusskappe 8 ist beispielsweise durch Schweissen am Expansionskammergehäuse 7 befestigt und eine bewegliche Klemme 15 an der Anschlussspindel 13 befestigt und drückt gegen die Seite der Anschlusskappe 8 zur Herstellung einer Verbindung mit dieser. Bei herkömmlichen Durchführungen dieser Art können die obigen Elemente zusammengebaut werden, bevor das Gehäuse 7 montiert wird, und wenn es endgültig befestigt ist, sind die Anschlusskappe 8 und die bewegbare Klemme 15 elektrisch miteinander verbunden, was den Zusammenbau erheblich erleichtert. Jedoch sind die beiden beschriebenen, herkömmlichen Ausführungen mit schwerwiegenden Nachteilen behaftet.

Bei der erstgenannten Ausführung nach Fig. 1 nimmt das Gewicht bei ansteigender Stromstärke zu, wodurch die Leistungsfähigkeit stark abnimmt. Da ferner eine gute Abdichtung von der Dichtung 12 zwischen der Anschlusskappe 8 und dem Gehäuse 7 verlangt wird, und weil eine Analyse des im Inneren befindlichen Isolieröls und die Messung des inneren Druckes normalerweise beim periodischen Unterhalt, wenn die Durchführung im Betrieb ist, nicht durchgeführt werden. Infolgedessen wird eine schlechte Verfassung der Dichtung wegen Alterung nicht festgestellt, und im schlimmsten Falle kann Regenwasser eindringen, so dass das Isolieröl 6 verunreinigt wird, was zu ernsthaften Unfällen, wie z.B. einem dielektrischen Zusammenbruch führen kann.

Das Problem bei der Ausführung nach Fig. 2 besteht darin, dass wegen der Ausdehnung und Zusammenziehung des mittigen Leiters 2 die Gefahr besteht, dass Metallpulver durch die

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Reibung zwischen der bewegbaren Klemme 15 und der Anschlusskappe 8 entsteht, wobei das Pulver sich mit dem Isolieröl vermischt, was zu einem dielektrischen Zusammenbruch führen kann.

In Fig. 3 ist eine Ausführung gemäss der Erfindung dargestellt, wobei die Bezugsziffern denjenigen entsprechen, welche in Fig. 1 verwendet wurden. Eine Anschlusskappe 8 ist einstückig, beispielsweise durch Schweissen, an der Innenseite des Expansionskammergehäuses 7 befestigt. Ein Anschlussrohr 25 ist auf den mittigen Leiter 2 aufgeschraubt. Innerhalb des Gehäuses 7 befindet sich ein biegsamer Leiter 29, dessen eines Ende mit dem Anschlussrohr 25, und dessen anderes Ende mit einem zweiten Anschlussrohr 27 verbunden ist. Zwischen den beiden Anschlussrohren 25 und 27 besteht ein biegsamer Körper 26. Eine Endfläche 27a des zweiten Anschlussrohres 27 wird mittels des biegsamen Körpers 26 gegen die Innenfläche 8a der Anschlusskappe 8 gedrückt, welche einstückig mit dem Gehäuse 7 verbunden ist, damit eine elektrische Verbindung zwischen ihnen entsteht. Gerade bei dieser Ausführung besteht der biegsame, elektrische Körper aus dem biegsamen Leiter 29 und dem dehnbaren Leiter 26.

Dies ist bei der Durchführung gemäss der Erfindung das Gehäuse 7, das an der Bodenplatte 10 festgeschraubt ist. Dadurch drückt der dehnbare Leiter 26 das zweite Anschlussrohr 27 auf die Anschlussklemme 8, das einstückig mit dem Gehäuse 7 verbunden ist. In der Weise kann ein vorbestimmter Kontaktdruck zwischen der Anschlusskappe 8 und dem zweiten Anschlussrohr 27 durch kompressive Repulsivkraft hergestellt werden. Sogar wenn sich der mittige Leiter 2 wegen Änderungen in der Aussentemperatur oder des durchfliessenden Stromes zusammenzieht, kann der biegsame Körper 26 die Änderung absorbieren, und ein Kontaktdruck über einen vorbestimmten Wert kann dauernd zwischen der Anschlusskappe 8 und dem Anschlussrohr 27 aufrechterhalten werden. Ferner ist die Repulsivkraft des ersten elastischen Körpers 3 zur Erhaltung der mittigen Klemmkraft der Durchführung bedeutend grösser als diejenige des zweiten elastischen Körpers 26, so dass nur eine sehr geringe Wirkung auf die zusammengedrückte Repulsivkraft des elastischen Körpers 3 entsteht, der infolge der kom-pressiven Repulsivkraft des elastischen Körpers 26 auf den Isolator 1 eindrückt.

Obschon die Bodenstufe 4 und das erste Anschlussrohr 25, das zweite Anschlussrohr 27 und die Anschlusskappe 8 jeweils separat ausgebildet sind, können sie auch einstückig ausgebildet sein. Das ist auch in bezug auf das Verhältnis zwischen dem zweiten Anschlussrohr und der Anschlusskappe 8 möglich.

In Fig. 3 ist ein elastischer Körper 26 zwischen dem ersten Anschlussrohr 25 und dem zweiten Anschlussrohr 27 angeordnet. Wenn aber ein kompressiver oder nachgiebiger Körper zusätzlich zu den Eigenschaften des dehnbaren Leiters 29 verwendet wird, kann der elastische Körper 26 weggelassen werden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Elektrische Durchführung, mit einem rohrförmigen Isolator (1), einem Mittelleiter (2), der sich durch den Isolator erstreckt und an gegenüberliegenden Enden des Isolators (1) abgestützt ist, wobei mindestens ein Ende des Mittelleiters (2) bezüglich des Isolators (1) axial bewegbar ist, mit einem feststehenden Element (8, 8a), das am bewegbaren Ende des Mittelleiters befestigt und damit elektrisch verbunden ist, mit einem beweglichen Klemmenelement (25), das relativ zum feststehenden Klemmenelement (8, 8a) axial bewegbar ist, mit einem Expansionskammergehäuse (7) zur Begrenzung einer Expansionskammer (11), wobei das Gehäuse (7) hermetisch mit dem Ende des Isolators (1), entsprechend dem beweglichen Ende des Mittelleiters (2) zum Einschliessen des Endes dieses Leiters (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine elektrisch leitende Anschlusskappe (8) durch das Expansionskammergehäuse (7) erstreckt und mit ihm hermetisch verbunden ist, dass die Anschlusskappe (8) axial mit dem Mittelleiter (2) ausgerichtet ist, dass eine dehnbare Leitervorrichtung (9, 29) die feststehende Klemme (8, 27) mit dem beweglichen Klemmenelement (25) verbindet, und dass eine axiale Bewegung des beweglichen Klemmenelementes (25) bezüglich des feststehenden Klemmenelementes (8, 27) eine axiale Vorspannung des beweglichen Elementes (25) gegen die Anschlusskappe (8) bewirkt, damit ein elektrischer Kontakt zwischen ihnen entsteht.

2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dehnbare Leitervorrichtung einen dehnbaren Leiter (9) und eine Kompressionsfeder (26) einschliesst.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dehnbare Leitervorrichtung eine elektrisch leitende Feder (26) einschliesst.