DD142831A3 - Isolieranordnung fuer mittels steckverbindung miteinander zu verbindende leiterbauteile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine lastabhängige Blindstromkompensation mit Kompensationskapazität für Kerntransformatoren mit unterteilter Primärwicklung, insbesondere für die Lichtbogenschweißtechnik, bei denen ein Teil der Primärwicklung allein, gegebenenfalls mit einer Zusatzwicklung, auf dem einen Schenkel und der andere Teil der Primärwicklung und die Sekundärwicklung gemeinsam auf dem anderen Schenkel angeordnet sind. Derartige lastabhängige Blindstromkompensationen werden hauptsächlich für Kleinschweißtransformatoren angewendet. Ziel der Erfindung ist es, eine lastabhängige Blindstromkompensation für die genannten Kondensatoren zu schaffen, die sich gegenüber den bekannten lastabhängigen Blindstromkompensationen durch geringeren Aufwand und höhere Zuverlässigkeit auszeichnet. Hierzu soll auf Schalteinrichtungen verzichtet v/erden. Weiterhin sollen die Zusatzwindungen entfallen bzw, reduziert v/erden. Erfindungsgemäß ist die Kompensationskapazität nur an Windungen angeschlossen, die sich auf dem Schenkel befinden, auf dem ein Teil der Primärwicklung allein, gegebenenfalls mit einer Zusatzwicklung, angeordnet ist. - Figur -

Description

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Titel der Erfindung

Isolieranordnung für mittels Steckverbindung miteinander zu verbindende Leiterbauteile

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist zur Anwendung auf dem Gebiet der Hochspannungstechnik vorgesehen und soll bei miteinander durch Steckverbindung zu verbindenden, vollfeststoffisolierten Leiterbauteilen von Hochspannungsanlagen realisiert werden, welche mit innerhalb der Peststoffisolation untergebrachten, das elektrische Feld im Fugenbereich steuernden Steuerelektroden ausgestattet sind_o

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind vollfeststoffisolierte Hochspannungsanlagen bekannt, bei denen an der Verbindungsstelle zwischen dem Fahrteil, das den eigentlichen Schalter enthält, und dem Festteil eine Fuge gebildet ist, deren Länge in Abhängigkeit von der Höhe der während der Betriebszeit des Gerätes anstehenden Spannung festgelegt und an die vorgegebenen Abmessungen der gesamten Anlage angepaßt werden muß, wobei zur Steuerung des elektrischen Feldes Steuerelektroden vorgesehen sind, welche das elektrische Feld im Fugenbereich steuern* Diese Steuerelektroden sind mit dem Hochspannung führenden Leiter oder mit dem Erdbelag der jeweiligen Feststoffisolierung verbunden und werden gleich bei der Herstellung in die aus Feststoff bestehenden Isolierteile der Leiter fest eingebettet bzwο eingegossen· Die sich aus der den Erfordernissen angepaßten Form der Fuge zwangsläufig ergebende Form der Isolierteile - ein kegelförmiges, innenliegendes Isolierteil und ein letzteres umfassendes, außenliegendes Isolierteil « führt dabei dazu, daß vor allem bei dem innenliegenden Isolierteil zwischen dem Hochspannung führenden Leiter und der Steuerelektrode innerhalb der Isolierung elektrische Durchschläge eintreten, welche auf innere mechanische Spannungen und Risse zurückzuführen sindj die innerhalb der Isolierung - bedingt durch die Einbettung der Steuerelektrode in den die Isolierung bildenden Feststoff und das hierzu angewendete Herstellungsverfahren - vorhanden sind«

Die Erfindung hat die Erhöhung der Funktionssicherheit von vollfeststoffisolierten Hochspannungsanlagen zum Ziel,

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bei denen hochspannungführende Bauteile über eine Steckverbindung miteinander elektrisch leitend verbunden werden müssen und zwischen ihren Isolierkörpern eine . . Fuge gebildet wird, wobei zur Steuerung des elektrischen Feldes im Fugenbereieh spezielle Steuerelektroden in bestimmtem Abstand zur Fuge angeordnet sind.

.Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Tsolieranordnung für hochspannungführende Bauteile, die mittels Steckverbindung miteinander elektrisch leitend zu verbinden sind und Steuerelektroden zur Steuerung des elektrischen Feldes im Fugenbereich besitzen, zu schaffen, bei der der Isolierstoff im Bereich der Steuerelektroden frei von Spannungsdurchschläge zulassenden Fehlerstellen and inneren mechanischen Spannungen isti'

Als Lösung dieser Aufgabe wurde eine Isolieranordnung für mittels Steckverbindung miteinander zu verbindende Leiterbauteile von Hochspannungsanlagen, zwischen deren von an Erdpotential liegenden Ummantelungen umschlossenen, aus Fests'toffisolation bestehenden Isolierkörpern eine Fuge gebildet wird, entwickelt, bei welcher erfindungsgemäß der Isolierkörper mindestens eines der Leiterbauteile aus zwei auf dem Leiterbauteil auf dessen Längsachse hintereinanderliegend angeordneten Isolierteilen besteht, zwischen denen eine Steuerelektrode vorgesehen ist, die zur Steuerung des elektrischen Feldes im Bereich der Fuge dient, wobei die Isolierteile im Bereich ihrer senkrecht zu ihrer Längsachse stehenden, einander

zugewandten Stirnflächen gasdicht und unter Ausschluß von Gaseinschlüssen miteinander verbunden sind» Diese Steuerelektrode ist durch einen metallischen Belag gebildet, der auf eine innere Mantelfläche des einen Tsolierteiles, d.hV auf die Mantelfläche seiner zur .Aufnahme eines entsprechenden Ansatzes des anderen Isolierteiles vorgesehenen Aufnahmeöffnung aufgebracht ist, wobei diese Mantelfläche eine Form aufweist, welche der Form einer zur Steuerung des elektrischen Feldes im Bereich der Fuge benötigten Steuerelektrode entspricht, z.B. trichterförmig ausgebildet ist. Dieser, die Funktion einer Steuerelektrode übernehmende Belag ist über ein zwischen den Isolierteilen liegendes Leiterbauteil, z.B. eine ringförmige Elektrode, die sowohl mit dem metallischen Belag wie auch mit der an Erdpotential liegenden Ummantelung des anderen Isolierteiles elektrisch leitend verbunden ist, an Erdpotential gelegt. Dieses Leiterbauteil endet in einer ringförmigen Wulst, welche in eine ringförmige Nut eingreift, die in der Aufnahmeöffnung des einen Isolierteiles angebracht ist und deren Begrenzungsfläche der äußeren Form dieser V/ulst angepaßt ist. Die beiden Isolierteile sind unter Zwischenschaltung eines elastischen Dichtungsringes, der aus Isolierstoff besteht, gasdicht und unter Ausschluß von Gaseinschlüssen miteinander verbund en V ' ·

Ausführungsbeispiel

nachstehend ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Isolieranordnung von mittels Steckverbindung miteinander verbundenen, vollfeststoffisolierten Leiterbauteilen einer Hochspannungsanlage.

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Ein als Fahrteil ausgebildetes Leiterbauteil 1 und ein Leiterbauteil 2, das hier ein entsprechendes Pestteil darstellt, sind miteinander durch Steckverbindung verbunden. Das Leiterbauteil 2 ist in einen Isolierkörper eingebettet, der beispielsweise aus einem Gießharz besteht und eine am Erdpotential liegende Ummantelung 4 besitzt. Das Leiterbauteil 1 ist von einem Isolierkörper 5; 6 umschlossen, der aus einem Isolierteil 5$ in welches des Leiterbauteil 1 teilweise eingebettet ist, und einem auf das Leiterbauteil 1 aufgesteckten Isolierteil 6 zusammengesetzt ist. Das Isolierteil 6 bildet mit dem Isolierkörper 3 des Leiterbauteils 2· eine Fuge 7. Das Isolierteil 6 ist in seiner äußeren Formgebung der Form der Fuge 7 angepaßt und weist außer einer das Leiterbauteil 1 aufnehmenden,' koaxial zu seiner Längsachse 8 liegenden Bohrung 9 eine Aufnahmeöffnung 10 auf, in welche ein entsprechend ausgebildeter Ansatz 11 des Isolierteiles 5 eingreift. Die innere Mantelfläche der Aufnahmeöffnung 10 trägt einen metallischen Belag 12, der die Funktion einer das'elektrische Feld im Bereich der Fuge 7 steuernden Steuerelektrode ausübt und an Erdpotential liegt. Die Mantelfläche des Isolierteiles 5 sowie die seines Ansatzes 11 tragen ebenfalls metallische, an Erdpotential liegende Ummantelungen 13;H» wobei die Stirnfläche 15 des Ansatzes 11 ohne metallischen Belag ausgeführt ist'. In der Aufnahmeöffnung 10 ist ein auf das Leiterbauteil 1 aufgesteckter und koaxial zu diesem liegender elastischer Dichtungsring 16· vorgesehen, der aus elastisch verformbarem Material besteht und unter dem Einfluß einer auf das Isolierteil 6 in Richtung von dessen Längsachse- 8 ausgeübten Druckkraft beide Isolierteile 5;6 gasdicht und unter Ausschluß von Gaseinschlüsnen miteinander verbindet,

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indem er sich an die Stirnfläche 15 des Isolierteiles 5 und an eine in der Aufnahmeöffnung 10 liegende Stirnfläche 17 des Isolierteiles 6 anlegt. In einen spaltförmigen Zwischenraum 18, der zwischen dem metallischen Belag 12 der Mantelfläche der Aufnahmeb'ffnung 10 und einer äußeren Mantelfläche 19 des in diese eingesetzten Dichtungsringes 16 und der metallischen Ummantelung 14 des Ansatzes vom Isolierteil 5 besteht, ist ein Leiterbauteil 20, das als·ringförmige Elektrode ausgebildet ist, eingesetzt. Dieses Leiterbauteil 20 ist sowohl mit der an Erdpotential liegenden Ummantelung 14 des Ansatzes 11 als auch mit dem an Erdpotential liegenden metallischen Belag 12 der Aufnahme öffnung 10 des Isolierteiles 6 elektrisch leitend verbunden'. Das der Stirnfläche 17 des Isolierteiles 6 zugewandte Ende des Leiterbauteiles 20 ist so nach innen umgebogen, daß sich seine äußere Mantelfläche in einer stetigen Krümmung fortsetzt, welche eine ringförmige Wulst bildet; Diese ringförmige Wulst 21 des Leiterbauteiles greift in eine in der Stirnfläche 17 des Isolierteiles 6 angebrachte ringförmige Nut 22": ein, deren Querschnitt der Form der Wulst 21 angepaßt ist, so daß sich letztere an die Begrenzungsfläche der Hut 222 satt anlegen kann. Die Abmessungen, der Nut 22 und der,Wulst 21 sind so aufeinander abgestimmt, daß nur .ein Teil der Wulst 21 von der Nut 22 aufgenommen wird und sich der übrige Teil der Wulst 21 an den.oberen Bereich der Mantelfläche 19 des Dichtungsringes 16 anlegt. Hierdurch wird verhindert, daß der Dichtungsring 16 über eine Kante 23, die zwischen der ringförmigen Nut 22: und der Stirnfläche 17 des Isolierteiles 6 besteht, abgequetscht werden kann. Ein zwischen das Leiterbauteil 20 und die metallische Ummantelung 14 des Ansatzes 11 vom Isolierteil 5 gelegter metallischer Ring verhindert ein Abquetschen des Dichtungsringes 16 über eine

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zwischen der Mantelfläche des Ansatzes 11 und seiner Stirnfläche 15 gebildete Kante 25.

Da bei der erfindungsgemäßen Isolieranordnung die zur Erzielung einer annähernd konstanten Tangentialfeldstärke im Bereich der Fuge 7 dienende Steuerelektrode nicht in Isolierstoff, ziB. Gießharz eingegossen, sondern durch den metallischen Belag 12 gebildet wird, den die innere Mantelfläche der der Form der Fuge 7 angepaßten Aufnahme-Öffnung 10 des Isolierteiles 6 trägt, welches zwar zusammen mit dem Isolierteil 5 den Isolierkörper 5;6 für das Hochspannung führende Leiterbauteil 1 bildet, aber ein für sich getrennt herzustellendes Bauteil darstellt, ist dieser Isolierkörper 5*6 frei von Materialfehlerstellen und inneren mechanischen Spannungen im Bereich des die Funktion einer Steuerelektrode übernehmenden Belages 12 des Isolierteiles 6. Es kann demzufolge in diesem Bereich nicht zu auf solche Materialfehlerstellen und innere mechanische Spannungen zurückzuführenden Spannungsdurchschlägen im Isoliermaterial kommen. Weiterhin ergibt sich aus dem konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Isolieranordnungi d.h. insbesondere aus der formmäßigeri Gestaltung des in dieser enthaltenen Leiterbauteiles 20, das den die Steuerelektrode ersetzenden Belag 12 des Isolierteiles mit den an Erdpotential liegenden Ummantelungen 13;H des Isolierteiles 5 elektrisch leitend verbindet, der Vorteil einer Vergleichmäßigung des sich zwischen dieser und dem Leiterbauteil 1 ausbildenden elektrischen Feldes, was durch den zur Y/ulst 21 umgebogenen Teil des Leiterbauteiles bewirkt wird.

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch

   Isolieranordnung für mittels Steckverbindung miteinander zu verbindende Leiterbauteile von Hochspannungsanlagen, zwischen deren von an Erdpotential liegenden Ummantelungen umschlossenen, aus Peststoffisolation bestehenden Isolierkörpern eine Fuge gebildet wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Isolierkörper (5;6) mindestens eines der leiterbauteile (1;2) aus zwei auf dem Leiterbauteil (1) auf dessen Längsachse (8) hintereinanderliegend angeordneten Isolierteilen (5.6) besteht, zwischen denen eine Steuerelektrode (12) vorgesehen ist, wobei die Isolierteile (5;6) im Bereich ihrer senkrecht zur Längsachse (8) stehenden, einander zugewandten Stirnflächen (15;17) gasdicht und unter Ausschluß von Gaseinschlüssen miteinander verbunden sind*
2. 2. Isolieranordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerelektrode durch· einen metallischen Belag (12) gebildet ist, der auf eine innere Mantelfläche des Isolierteiles (6) aufgebracht ist, wobei diese Mantelfläche eine Form aufweist, welche der Form einer zur Steuerung des elektrischen Feldes im Bereich der Fuge (7) benötigten Steuerelektrode entspricht; ' ·

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3. 3· Isolieranordnung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der metallische Belag (12) über ein zwischen den Isolierteilen (5>6) liegendes Leiterbauteil (2), z.B. eine ringförmige Elektrode, das sowohl mit dem Belag (12) wie auch mit der an Erdpotential liegenden Ummantelung (13;H) des Isolierteiles (5) elektrisch leitend verbunden isti an Erdpotential gelegt ist'.

   Isolieranordnung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das Leiterbauteil (20) in einer ringförmigen Wulst (21) endet, die in eine ringförmige Nut (22) des Isolierteiles (6) eingreift, deren Begrenzungsfläche der Form der Wulst (21) angepaßt istv

   Hierzu 1 Bl. Zeichnungen