DD261869A1

DD261869A1 - GAS-DENSED INSULATION OF FUELED DUROMER MOLDING

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.The invention relates to gas-tight Isolierdurchfuehrungen made of filled Duromer molding material and is applicable in the production of Isolierdurchfuehrungen for encapsulated medium voltage switchgear. The aim of the invention is to improve the Funktionstuechtigkeit of Isolierdurchfuehrungen in encapsulated switchgear. It is an object of the invention to develop a Isolierdurchfuehrung that ensures a gas-tight and mechanically reliable closure. According to the invention, the object is achieved by the gap spaces between Eingießshuelse and current path are sealed gas-tight with a low-shrinkage material.

Description

Field of application of 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.The invention "refers to gas-tight Isolierdurchführungen, in particular three-pole insulating bushings made of filled Duromer Pormstoffen, which are intended for use in encapsulated, in particular S? - Insulated medium voltage scarf tanlagen.

Characteristic of the known state of the art

rsolierdurchführungen für den Einsatz in gekapselten, insbesondere gasisolierten Schaltanlagen sind in den vielfältigsten Formen,bekannt. Sie haben meist drei grundsätzliche Eunktionen zu erfüllen:Insulating bushings for use in encapsulated, in particular gas-insulated switchgear are known in the most diverse forms. They usually have to fulfill three basic functions:

1/., gasdichte Schottung zwischen den einzelnen räumlich getrennten Anlagenteilen1 /., Gas-tight partition between the individual spatially separated plant sections

2'., mechanische Abstützung der Strombahnen gegeneinander und gegen die Kapselung2 '., Mechanical support of the current paths against each other and against the encapsulation

3". elektrische Isolierung der Strombahnen gegeneinander und gegen die Kapselung3 "electrical insulation of the current paths against each other and against the encapsulation

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 eingestecktIn this case, the constructive solution of the actual implementation of the current paths through the insulating body is of particular importance. Isolation bushings are known in which current paths or current path parts are cast directly. The disadvantage here are the complicated tool for casting the insulator, in which the inclusion of over the insulator protruding current paths must be provided constructively and when using sprues the need for screw or connectors on one or both sides of Isolierdurchführung.Weiterhin are constructive solutions known in which the insulating body is prefabricated with corresponding openings for the current paths and then plugged in current path parts from both sides

und in geeigneter Weise miteinander und mit Hilfe von zweckmäßig gestalteten Dichtelementen mit dem Isoli>3rkörper verspannt werden.and in a suitable manner with each other and with the help of appropriately designed sealing elements with the Isoli> 3rkörper be braced.

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.Again, an adverse, structurally relatively complicated screw or plug connection of current path parts is necessary. In addition, such compounds cause increased current heat losses, especially at high rated currents because of the contact resistance.

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.From the prior art, a solution is further known in which the insulating body is prefabricated with hollow cylindrical openings formed by cast-metal sleeves. Then it is inserted into a device, the Sta? Ornbahnen are inserted through the openings or cast metal sleeves and fixed by means of this device in a coaxial position to the openings and dimensionally accurate to each other. Then, the gap space existing between each aperture or metal sleeve and the associated current conductor is potted or foamed with a duromer resin. Subsequently, the casting is subjected to a curing process. This solution has the disadvantage that it comes through the shrinkage during curing of Spaltvergusses in some cases to cracks in the gap and partial detachment of the cured resin from the inner surface of the metal shell, so that the tightness is not guaranteed. Furthermore, the sealing of the gap space at the lower end proved to be problematic, especially when the current paths at the point, v / o the sealing elements bear, have large roughness, as is the case, for example, in flow paths of the Pail produced by casting.

Target de · Invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die !Punktionstüchtigkeit von Isolierdurchführungen in gekapselten Schaltanlagen zu verbessern.The aim of the invention is to improve the punctuality of insulating bushings in encapsulated switchgear.

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presentation; the essence of the invention

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.The invention has for its object to develop a Isolierdurchführung that ensures a gas-tight and mechanically reliable closure. According to the invention the object is achieved by the gap spaces between the single sleeve and flow path are sealed gas-tight with a low-shrinkage material. Under low-shrinkage material are; In this case, materials which have no significant change in volume (0.5 / Ό) in the transition from the liquid to the solid state of matter are used as low-shrinkage metal alloys On the other hand, during casting, the thermosetting resin molding material must not be damaged by the heat Suitable, for example, leads based on lead and tin with a melting point of preferably 150 ⁰ C to 185 ° C. With appropriate pretreatment of the surfaces of the casting sleeve and Current path, for example by "pickling and subsequent treatment with a suitable flux, resulting in a good flow behavior of the alloy and thus an intimate adhesion to the surfaces, so that a gas-tight and mechanically reliable casting is guaranteed.

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 notwendigThe problem of sealing the gap space by means of sealing element at the lower end proves to be less critical when using the inventive solution, since due to the high surface tension of the liquid metal small gaps between sealing element and flow path have no meaning. Furthermore, can be achieved by optimizing a temperature gradient between the temperature of the metal alloy to be cast and the temperature to which the molding material and the current paths are preheated, a relatively fast solidification time of the casting, so that eventually occurring leakage of metal stops quickly, as the opening self-closing. It is also advantageous in this context that due to the rapid solidification time of the casting, no lengthy curing process is necessary

ist. Dadurch ergibt sich eine beträchtliche Zeitersparnis.is. This results in a considerable time savings.

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.Another advantage results from the ability to easily dissolve the current paths by melting the Spaltvergusses from the insulating again, which would allow, for example, after an accident with damage to the insulator, the recovery of the current paths. To save valuable metals necessary for a low melting alloy, the melt may be filled with a low cost metallic or non-metallic suitably pretreated powder or granules. Furthermore, the gaps can be reduced in volume before pouring by partial filling with metal bodies or non-metallic bodies. The saving can also be achieved according to the invention in that the gaps are initially filled in part with a low-melting metal alloy and the remainder with a filled duromer resin. Furthermore, it is possible that the gap spaces are sealed at their outer ends with a low-melting point metal alloy and the enclosed inner part are filled with a filled Duromerharz.

embodiment

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing shows

Pig. 1; eine in die Vorrichtung eingelegte Isolierdurchführung im Schnitt vor dem SpaltvergußPig. 1; an inserted in the device Isolierdurchführung in section before 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-Pig. 1 shows a Pormstoffkörperi, which is inserted into a device 2 and fixed by means of dowel pins 3 in its position to the device 2. The current paths 4 are inserted through pouring into the Pormstoffkörper 1 Eingießhülsen 5 and fixed by means of the device 2 fixed jigs 6, 6a in position to the device 2 and each other, creating a gap 7 between each Eingießhülse 5 and the associated current path 4 is formed , This gap 7 is downwardly through a sealing element 8

schlossen.closed.

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.The gap 7 is erfindungsgeraaß poured with a low-melting metal alloy. Suitable z. B. tin solders LSn63 having a melting point of 183 ° C or LSn63 Ag 1.5 with a melting point of 178 ⁰ C. The surfaces of Eingießhülsen 5 and current paths 4 are cleaned before being placed in the device 2 by pickling with hydrochloric acid. The rosin is added to the solder for good performance.

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.By, the good flow behavior of the material used and by a relatively rapid solidification of the metal alloy after casting, the gas-tight seal and thus the mechanical support of the current paths within the Isolierdurchführung is achieved.

Claims

claim

1. Gas-tight Isolierdurchführung of filled Buromer-Pormstoff, consisting of a Duromer molded body formed by indium sleeves made of metal Durchbrüchenj in which the current paths are arranged fixed in a coaxial position, the gaps are closed between Eingießhülsen and current paths at one end of Isolierdurchführung by sealing elements , characterized by ? that the gaps (7) are sealed gas-tight with a low-shrinkage material.

2. Gas-tight Isolierdurchführung according to claim 1, characterized in that the low-shrinkage material is a low-melting metal alloy.

3. Gas-tight insulating bushing according to claim 1 and 2 _S characterized in that the low-melting metal alloy has a melting temperature of preferably 150 ⁰ C to 185 ⁰ C.

4. Gas-tight Isolierdurchführung according to claim 1 to 3j ge indicates dadur ch _f that the low-melting metal alloy contains metallic or non-metallic powder or granules.

5. Gas- tight Isolierdurchführung according to claim 1 to 4, e ekennze i chnet characterized ^ that the gap spaces (7) are reduced in volume by filling with metal bodies or non-metallic bodies.

6. Gas- tight Isolierdurchführung according to claim 1 to 5, g ekennzeichnet in that the gap spaces (7) closed at their outer ends with a low-melting metal alloy and the enclosed inner part are filled with a filled Duroraerharz.

7. Gas-tight Isolierdurchführung according to claim 1 "to 6, characterized in that the gap spaces (7) partially

^ -

example are filled with a low-melting metal alloy and the rest with a filled duromer resin.

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