DD261869A1

DD261869A1 - Gasdichte isolierdurchfuehrung aus gefuelltem duromer-formstoff

Info

Publication number: DD261869A1
Application number: DD30432887A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Koch; Hans-Henry Grunwald; Edgar Puppel
Original assignee: Elektroprojekt Anlagenbau Veb
Priority date: 1987-06-30
Filing date: 1987-06-30
Publication date: 1988-11-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf gasdichte Isolierdurchfuehrungen aus gefuelltem Duromer-Formstoff und ist anwendbar bei der Fertigung von Isolierdurchfuehrungen fuer gekapselte Mittelspannungsschaltanlagen. Ziel der Erfindung ist es, die Funktionstuechtigkeit von Isolierdurchfuehrungen in gekapselten Schaltanlagen zu verbessern. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Isolierdurchfuehrung zu entwickeln, die einen gasdichten und mechanisch zuverlaessigen Verschluss gewaehrleistet. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, indem die Spaltraeume zwischen Eingiesshuelse und Strombahn mit einem schwindungsarmen Material gasdicht vergossen sind.

Description

Anwendungsgebiet der E

Die Erfindung "bezieht sich auf gasdichte Isolierdurchführungen, insbesondere dreipolige Isolierdurchführungen aus gefüllten Duromer-Pormstoffen, die für den Einsatz in gekapselten, insbesondere S? ,--isoliert en Mittel spannungsschal tanlagen bestimmt sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

rsolierdurchführungen für den Einsatz in gekapselten, insbesondere gasisolierten Schaltanlagen sind in den vielfältigsten Formen,bekannt. Sie haben meist drei grundsätzliche Eunktionen zu erfüllen:

1/., gasdichte Schottung zwischen den einzelnen räumlich getrennten Anlagenteilen

2'., mechanische Abstützung der Strombahnen gegeneinander und gegen die Kapselung

3". elektrische Isolierung der Strombahnen gegeneinander und gegen die Kapselung

Dabei kommt der konstruktiven Lösung der eigentlichen Durchführung der Strombahnen durch den Isolierkörper besondere Bedeutung zu. Bekannt sind Isolierdurchführungen, bei denen Strombahnen oder Strombahnteile direkt eingegossen sind. Nachteilig hierbei sind das komplizierte Werkzeug zum Gießen der Isolierkörper, in dem die Aufnahme von auch über den Isolierkörper hinausragenden Strombahnen konstruktiv vorgesehen sein muß sowie bei Verwendung von Eingußarmaturen die Notwendigkeit von Schraub- oder Steckverbindungen auf einer oder beider Seiten der Isolierdurchführung.Weiterhin sind konstruktive Lösungen bekannt, bei denen der Isolierkörper mit entsprechenden Durchbrüchen für die Strombahnen vorgefertigt wird und dann Strombahnteile von beiden Seiten eingesteckt

und in geeigneter Weise miteinander und mit Hilfe von zweckmäßig gestalteten Dichtelementen mit dem Isoli>3rkörper verspannt werden.

Auch hier ist eine nachteilige, konstruktiv relativ aufwendige Schraub- oder Steckverbindung von Strombahnteilen notwendig. Außerdem bewirken solche Verbindungen wegen des Kontaktwiderstandes erhöhte Stromwärmeverluste besonders bei hohen Nennströmen.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin eine Lösung bekannt, bei der der Isolierkörper mit durch eingegossene Metallhülsen gebildeten hohlzylindrischen Durchbrüchen vorgefertigt wird. Anschließend wird er in eine Vorrichtung eingelegt, die Sta?ornbahnen werden durch die Durchbrüche bzw. eingegossenen Metallhülsen gesteckt und mittels dieser Vorrichtung in koaxialer Lage zu den Durchbrüchen und maßlich exakt zueinander fixiert. Dann wird der zwischen jedem Durchbruch bzw. Metallhülse und dem zugeordneten Stromleiter bestehende Spaltraum mit einem Duromerharz vergossen oder verschäumt. Anschließend wird der Guß einem Aushärtungsprozeß unterzogen. Diese Lösung hat den Nachteil, daß es durch die Schrumpfung beim Aushärten des Spaltvergusses in einigen Pällen zu Rissen im Spalt und zu teilweisen Ablösungen des ausgehärteten Harzes von der Innenfläche der Metallhülse kommt, so daß die Dichtheit nicht gewährleistet ist. Weiterhin erwies sich die Abdichtung des Spaltraumes am unteren Ende als problematisch, besonders wenn die Strombahnen an der Stelle, v/o die Dichtelemente anliegen, große Rauhigkeiten aufweisen, wie das beispielsweise bei durch Gießen hergestellten Strombahnen der Pail ist.

Ziel de..· Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die !Punktionstüchtigkeit von Isolierdurchführungen in gekapselten Schaltanlagen zu verbessern.

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Darlegung; des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolierdurchführung zu entwickeln, die einen gasdichten und mechanisch zuverlässigen Verschluß gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem die Spalträume zwischen Singießhülse und Strombahn mit einem schwindungsarmen Material gasdicht vergossen sind. Unter schwindungsarmen Material sind; hierbei Werkstoffe zu verstehen, die beim Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand keine wesentliche Volumenänderung (0,5 /Ό aufweisen. Erfindungsgemäß wird als schwindungsarm.es Material eine niedrigschmelzende Metallegierung eingesetzt. Diese Legierung muß einen Schmelzpunkt haben, der genügend weit über der maximalen Betriebstemperatur der Strombahnen liegt, andererseits darf beim Gießen der Duromerharz-Formstoff durch die Wärme nicht geschädigt werden. Geeignet wären beispielsweise Lote auf Blei- und Zinnbasis mit einem Schmelzpunkt von vorzugsweise 150⁰C bis 185°C. Bei entsprechender Vorbehandlung der Oberflächen von Eingießhülse und Strombahn, beispielsweise durch" Beizen und anschließendes Behandeln mit einem geeigneten Flußmittel, ergeben sich ein gutes Fließverhalten der Legierung und somit eine innige Haftung an den Oberflächen, so daß ein gasdichter und mechanisch zuverlässiger Verguß gewährleistet ist.

Das Problem der Abdichtung des Spaltraumes mittels Dichtelement am unteren Ende erweist sich bei Anwendung erfindungsgemäßer Lösung als weniger kritisch, da durch die hohe Oberflächenspannung des flüssigen Metalls kleine Spalte zwischen Dichtelement und Strombahn keine Bedeutung haben. Weiterhin läßt sich durch Optimierung eines Temperaturgefälles zwischen der Temperatur der einzugießenden Metalllegierung und der Temperatur, auf die der Formstoffkörper und die Strombahnen vorzuwärmen sind, eine relativ schnelle Erstarrungszeit des Gusses erreichen, so daß eventuell doch auftretendes Herauslaufen von Metall rasch aufhört, da sich die Öffnung selbst verschließt. Von Vorteil ist in diesem Zusammenhang auch, daß durch die schnelle Erstarrungszeit des Gusses kein langwieriger Aushärteprozeß notwendig

ist. Dadurch ergibt sich eine beträchtliche Zeitersparnis.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, die Strombahnen durch Aufschmelzen des Spaltvergusses leicht aus dem Isolierkörper wieder herauszulösen, was beispielsweise nach einer Havarie mit Beschädigung des Isolierkörpers die Wiedergewinnung der Strombahnen ermöglichen würde. Zur Einsparung von wertvollen Metallen, die für eine niedrigschmelzende Legierung notwendig sind, kann die Schmelze mit einem kostengünstigen metallischen oder nichtmetallischen, auf geeignete Weise vorbehandelten Pulver oder Granulat gefüllt sein. Weiterhin können die Spalträume vor dem Ausgießen durch teilweises Ausfüllen mit Metallkörpern oder nichtmetallischen Körpern im Volumen verkleinert werden. Die Einsparung läßt sich auch erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß die Spalträume zunächst teilweise mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung und der verbleibende Rest mit einem gefüllten Duromerharz ausgefüllt sind. Weiterhin ist es möglich, daß die Spalträume an ihren äußeren Enden mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung verschlossen und der eingeschlossene innere Teil mit einem gefüllten Duromerharz ausgefüllt sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Pig. 1; eine in die Vorrichtung eingelegte Isolierdurchführung im Schnitt vor dem Spaltverguß

Pig. 1 zeigt einen Pormstoffkörperi, der in eine Vorrichtung 2 eingelegt und mittels Paßstiften 3 in seiner Lage zur Vorrichtung 2 fixiert ist. Die Strombahnen 4 sind durch in den Pormstoffkörper 1 eingegossene Eingießhülsen 5 gesteckt und werden durch mit der Vorrichtung 2 fest verbundene Spannlehren 6, 6a in ihrer Lage zur Vorrichtung 2 und zueinander fixiert, wodurch ein Spaltraum 7 zwischen jeder Eingießhülse 5 und der dazugehörigen Strombahn 4 entsteht. Dieser Spaltraum 7 ist nach unten durch ein Dichtelement 8 ver-

schlossen.

Der Spaltraum 7 wird erfindungsgeraaß mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung ausgegossen. Geeignet sind z. B. Zinnlote LSn63 mit einem Schmelzpunkt von 183°C oder LSn63 Ag 1,5 mit einem Schmelzpunkt von 178⁰C. Die Oberflächen von Eingießhülsen 5 und Strombahnen 4 werden vor dem Einlegen in die Vorrichtung 2 durch Beizen mit Salzsäure gereinigt. Dem Lot wird Kolophonium für ein gutes ]?ließverhalten zugesetzt.

Durch, das gute Fließverhalten des eingesetzten Werkstoffes und durch eine relativ schnelle Erstarrung der Metalllegierung -nach dem Guß wird die gasdichte Abdichtung und somit die mechanische Abstützung der Strombahnen innerhalb der Isolierdurchführung erreicht.

Claims

Patentanspruch

1. Gasdichte Isolierdurchführung aus gefülltem Buromer-Pormstoff, bestehend aus einem Duromer-Formstoffkörper mit durch Singießhülsen aus Metall gebildeten Durchbrüchenj in denen die Strombahnen in koaxialer Lage fixiert angeordnet sind, wobei die Spalträume zwischen Eingießhülsen und Strombahnen an einem Ende der Isolierdurchführung durch Dichtelemente verschlossen sind, gekennzeichnet dadurch? daß die Spalträume (7) mit einem schwindungsarmen Material gasdicht vergossen sind.
2. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das schwindungsarme Material eine niedrigschmelzende Metallegierung ist.
3. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1 und 2_S gekennzeichnet dadurch, daß die niedrigschmelzende Metallegierung eine Schmelztemperatur von vorzugsweise 150⁰C bis 185⁰C hat.
4. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1 bis 3j gekennzeichnet dadurch_f daß die niedrigschmelzende Metallegierung metallisches oder nichtmetallisches Pulver oder Granulat enthält.
5. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch^ daß die Spalträume (7) durch Ausfüllen mit Metallkörpern oder nichtmetallischen Körpern im Volumen verkleinert sind.
6. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalträume (7) an ihren äußeren Enden mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung verschlossen und der eingeschlossene innere Teil mit einem gefüllten Duroraerharz ausgefüllt sind.
7. Gasdichte Isolierdurchführung nach Anspruch 1 "bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Spalträume (7) teil-

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weise mit einer niedrigschmelzenden Metallegierung und der Rest mit einem gefüllten Duromerharz ausgefüllt sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung