DE102013202177A1 - Elektrisches Bauelement - Google Patents

Elektrisches Bauelement Download PDF

Info

Publication number
DE102013202177A1
DE102013202177A1 DE102013202177.1A DE102013202177A DE102013202177A1 DE 102013202177 A1 DE102013202177 A1 DE 102013202177A1 DE 102013202177 A DE102013202177 A DE 102013202177A DE 102013202177 A1 DE102013202177 A1 DE 102013202177A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sleeve
component according
electrical
insulation
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102013202177.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Hartmann
Stefan Hohmann
Achim Kalter
Sylvio Kosse
Frank Kunkel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE102013202177.1A priority Critical patent/DE102013202177A1/de
Priority to PCT/EP2014/051687 priority patent/WO2014122053A1/de
Publication of DE102013202177A1 publication Critical patent/DE102013202177A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66Vacuum switches
    • H01H33/662Housings or protective screens
    • H01H33/66207Specific housing details, e.g. sealing, soldering or brazing
    • H01H2033/6623Details relating to the encasing or the outside layers of the vacuum switch housings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices

Landscapes

  • Insulating Bodies (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement (1) mit einem elektrischen Funktionsraum (7) und einem elektrischen Isolationsraum (8), der zwischen einer Außenisolation (3) und dem elektrischen Funktionsraum (7) gebildet ist, wobei der elektrische Isolationsraum (8) mit einem Isolationsmedium gefüllt ist. Das vorgeschlagene Bauelement (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Außenisolation (3) eine Manschette (11) ist, welche um den Funktionsraum (7) herum gegen diesen gedichtet angeordnet ist. Mittels der Manschette (11) kann ein kompakter Isolationsraum (8) bereitgestellt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauelement mit einem elektrischen Funktionsraum und einem elektrischen Isolationsraum, der zwischen einer Außenisolation und dem elektrischen Funktionsraum gebildet ist, wobei der elektrische Isolationsraum mit einem Isolationsmedium gefüllt ist.
  • Bei elektrischen Bauelementen, insbesondere bei elektrischen Bauelementen im Hochspannungsbereich, ist die elektrische Isolation der die Hochspannung führenden Komponenten stets eine Herausforderung. Insbesondere bei kosten- und ressourcensparender, kompakter Bauweise werden Isolationsmedien benötigt, welche eine höhere Spannungsfestigkeit aufweisen müssen als die umgebende Luft. Speziell bei Hochspannungsschaltanlagen müssen dazu Spannungsdifferenzen bis zu 1000 kV beherrscht werden, ohne dass Teilentladung bzw. Corona-Entladungen auftreten, welche zur Schädigung bis hin zu einem Verlust der Isolationsfähigkeit führen können.
  • Bisher setzt man zu dem beschriebenen Zweck folgende Lösungen ein:
    Mittels einer geeigneten dielektrisch hochfesten Vergussmasse, wie gefüllte Epoxidharze, wird eine Feststoffisolation des elektrischen Funktionsraums bereitgestellt. Derartige Feststoffisolationen verursachen allerdings hohe Kosten. Zudem weisen sie häufig eine mangelnde Alterungsbeständigkeit auf, sowie die Neigung, bei großen Temperaturschwankungen Spalte zu den umgebenden Grenzflächen zu bilden, in welchen sich Teilentladungen ausbilden können. Weitere Nachteile sind die hohe Dichte und damit auch eine große Masse, welche eine entsprechend hohe mechanische Anforderung an das Gesamtsystem nach sich zieht.
  • Ferner kommen bisher flüssige Isolationsmedien zum Einsatz. Gebräuchlich sind hierbei Transformatoröle aus petrochemischer Herstellung oder aus biologisch erzeugten Ölen, hochreine Ester und Silikonöle. Nachteilig sind hier wiederum die hohen Kosten und die Neigung, insbesondere bei manchen Ölen, im Dauerbetrieb leitfähige Fäden (z. B. Kohlenstofffäden), zu bilden, welche die dielektrische Festigkeit beeinträchtigen können.
  • Ferner sind noch gasförmige Isolationsmedien verbreitet, wie beispielsweise ein Gemisch aus SF6-Gas, das beispielsweise mit Stickstoff und trockener Luft angereichert ist, das zudem Kohlendioxid, und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff enthalten kann. SF6 weist zwar hervorragende dielektrische Eigenschaften auf, sein hohes Treibhauspotential macht es jedoch immer aufwändiger, dieses Material als Isolationsmaterial zu verwenden, ohne dass dieses Gas in die Atmosphäre gelangt und so den Treibhauseffekt verstärkt.
  • Grundsätzlich besteht bei den oben beschriebenen Lösungen zu dem das Problem, dass der Isolationsraum eine beträchtliche Größe aufweist. Mit Ausnahme der Feststoffisolation ist die Größe des Isolationsraums unabhängig von der Größe der zu isolierenden elektrischen Bauelemente.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein elektrisches Bauelement anzugeben, bei dem eine ausreichende Spannungsfestigkeit im Außenbereich bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf gegeben ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes elektrisches Bauelement umfasst einen elektrischen Funktionsraum und einen elektrischen Isolationsraum, der zwischen einer Außenisolation und dem elektrischen Funktionsraum gebildet ist, wobei der elektrische Isolationsraum mit einem Isolationsmedium gefüllt ist. Das Bauelement zeichnet sich dadurch aus, dass die Außenisolation eine Manschette ist, welche um den Funktionsraum herum gegen diesen gedichtet angeordnet ist.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, jedes elektrische Bauelement eines Hochspannungsschaltgeräts einzeln mit einer Manschette zur Isolation zu umgeben. Damit braucht entgegen der bisherigen Gepflogenheiten nicht das gesamte Volumen eines Hochschaltungsschaltgeräts befüllt werden.
  • Darüber hinaus besteht der Vorteil, dass das elektrische Bauelement nicht bereits werksseitig mit Isolationsmaßnahmen versehen sein muss. Stattdessen kann die Manschette zur Isolation am Ort des Einsatzes des elektrischen Bauelements angebracht werden.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Form und Größe der Manschette der jeweiligen Anwendung auf einfache Weise angepasst werden kann. Dies erleichtert eine Lagerhaltung und senkt damit die Kosten der Herstellung.
  • Durch die vorgeschlagene Manschette kann zudem das mit Isolationsmedium zu befüllende Volumen minimiert werden. Auch hierdurch kann das elektrische Bauelement mit im Vergleich wesentlich geringeren Kosten hergestellt werden.
  • Der Isolationsraum ist insbesondere durch ein rohrförmiges Isoliergehäuse und das Isoliergehäuse an den gegenüberliegenden enden abschließende Endkappen gebildet, durch die jeweilige Anschlüsse des elektrischen Bauelements geführt sind. Ein derartiges Bauelement ist insbesondere in Gestalt von Vakuumschaltröhre bekannt.
  • Bei einer solchen Bauform kann die Manschette gegen das Isoliergehäuse gedichtet sein. Ebenso kann die Manschette gegen die Endkappen gedichtet sein. In einer Ausgestaltung kann die Manschette gegen radiale Wandabschnitte der Endkappen gedichtet sein. In einer anderen Ausgestaltung ist die Manschette gegen eine Stirnfläche der Endkappen gedichtet, welche in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse des Isoliergehäuses liegt. In einer weiteren Ausbildung kann die Manschette gegen die Anschlüsse gedichtet sein.
  • Dem Fachmann ist klar, dass bei einem rohrförmiges Isoliergehäuse und dem Einsatz einer erfindungsgemäßen Manschette an zwei gegenüberliegenden Enden der Manschette eine Abdichtung vorzunehmen ist. Die Abdichtung an den beiden Enden kann hierbei mittels einer der oben beschriebenen Varianten in gleicher Weise erfolgen. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Manschette an beiden Enden gegen das Isoliergehäuse gedichtet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel können beide Enden der Manschette gegen die Endkappen gedichtet sein, usw. Ebenso können die vorgeschlagenen Abdichtungsmethoden miteinander kombiniert werden, d.h., an einem ersten Ende der Manschette bzw. des Isoliergehäuses kann beispielsweise die Manschette gegen das Isoliergehäuse gedichtet sein, an einem zweiten Ende kann die Manschette gegen die Endkappen gedichtet sein. Dabei ist jede mögliche Kombination aus den oben beschriebenen Dichtungsmaßnahmen möglich.
  • Die Dichtung der Manschette gegen den Funktionsraum kann durch eine separate Dichtung, insbesondere eine Umfangsdichtung, oder durch die Gestalt und das Material der Manschette hergestellt sein. Wird die Dichtung der Manschette gegen den Isolationsraum durch die Gestalt und das Material der Manschette selbst hergestellt, so ist es zweckmäßig, wenn die Manschette aus einem flexiblen, elastischen Material besteht.
  • Insbesondere kann die Manschette aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet sein: Polymer, Silikon, Polypropylen oder Polyethylen oder deren Verwandte. Diese Materialien haben isolierende Eigenschaften und ermöglichen eine flexible, elastische Manschette.
  • Allgemein wird die Außenkontur der Manschette so gewählt, dass die zu erreichenden Isolationsanforderungen erfüllt werden. Bei hohen Isolationsanforderungen kann vorgesehen sein, dass die Manschette zur Ausbildung von Isolationsrippen die Gestalt eines Balges aufweist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die Manschette in Umfangsrichtung einstückig ausgebildet. Hierdurch weist die Manschette eine geringstmögliche Anzahl an abzudichten Stellen auf. Hieraus ergibt sich, dass die Manschette über das zu isolierende elektronische Bauelement gezogen wird. Die Abmaße und Flexibilität der Manschette müssen daher so bemessen sein, dass einerseits das Überziehen der Manschette über das Isoliergehäuse des elektronischen Bauelements ermöglicht wird und andererseits gleichzeitig eine Abdichtung gegeben ist, wenn sich die Manschette in ihrer endgültigen Lage relativ zu dem Isoliergehäuse des Schaltelements befindet.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Manschette einen Außendurchmesser auf, der kleiner oder gleich in etwa dem zweifachen Durchmesser des Isolationsraums, d.h. dem Durchmesser des Isoliergehäuses, ist. In einer anderen konstruktiven Ausgestaltung ist die Größe und Gestalt der Manschette derart bemessen, dass das zwischen der Manschette und dem elektrischen Funktionsraum gebildete Volumen, das heißt das Volumen des Isolationsraums, kleiner oder höchstens gleich dem Innenvolumen des elektrischen Funktionsraums ist.
  • Grundsätzlich kann als Isolationsmedium ein gasförmiges oder flüssiges Isolationsmedium verwendet werden. Beispielsweise kann ein Gemisch aus SF6-Gas, das mit Stickstoff und trockener Luft angereichert ist, das zudem Kohlendioxid und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff enthalten kann, eingesetzt werden. Als flüssige Isolationsmedien können beispielsweise auch die aus dem Stand der Technik bekannten Transformatoröle aus petrochemischer Herstellung oder aus biologisch erzeugten Ölen, hochreine Ester und Silikonöle zum Einsatz kommen.
  • Bevorzugt ist es, wenn das Isolationsmedium eine flüssige Komponente, die niedrigviskose Isolierflüssigkeit enthält, und eine feste Komponente, die ein granuliertes Polymer umfasst, aufweist. Vorzugsweise sind sowohl die flüssige Komponente als auch die feste Komponente so ausgestaltet, dass ein Unterschied zwischen ihren Dichten, also der Dichte des Polymers und der Dichte der flüssigen Komponente, weniger als 0,5 g/cm3 beträgt.
  • Der Vorteil der Verwendung eines solchen Isolationsmediums liegt in der Kombination aus einer flüssigen Komponente und einer fein verteilten granulierten Festkörperkomponente, die es ermöglicht, auch komplexe Hohlräume des Isolationsraums spaltfrei zu füllen, wobei auch bei thermischen Ausdehnungen und sonstigen Geometrieänderungen keine Spalte oder elektrische Übergänge auftreten. Ein solches Isolationsmedium weist aufgrund seiner festen und flüssigen Bestandteile eine zähfließende Eigenschaft auf und verteilt sich in alle Hohlräume des Isolationsraums. Konkrete Ausführungsbeispiele, mit welchen Materialien bzw. Materialzusammensetzungen ein solches Isolationsmedium realisiert sein kann, können z.B. der WO 2012/156184 A1 entnommen werden.
  • Wie eingangs bereits beschrieben, besteht der Vorteil der vorgeschlagenen Manschette darin, dass die Abdichtung am Einsatzort des elektrischen Bauelements erfolgen kann. Dies bringt es mit sich, dass das Isolationsmedium auch erst am Ort des Einsatzes des elektrischen Bauelements in den elektrischen Isolationsraum eingebracht werden kann. Zu diesem Zweck kann die Manschette einen Füllstutzen, insbesondere mit einem selbsttätig schließenden Ventil, aufweisen, welches zum Einleiten des Isolationsmediums dient. Durch das Ventil kann sichergestellt werden, dass das in den elektrischen Isolationsraum eingebrachte Isolationsmedium nicht mehr aus diesem entweichen kann. Dennoch ist es mittels des Einfüllstutzens ohne weiteres möglich Isolationsmedium zu einem späteren Zeitpunkt nachzufüllen.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungsformen sowie weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Bauelements in einer Schnittansicht,
  • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Bauelements in einer Schnittansicht,
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Bauelements in einer Schnittansicht, und
  • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Bauelements in einer Schnittansicht.
  • Die 1 bis 4 zeigen jeweils ein erfindungsgemäßes Bauelement 1 in Form einer Hochspannungsschaltvorrichtung mit einer Vakuumschaltröhre 2 als Schaltelement. Die Vakuumschaltröhre 2 umfasst ein Isoliergehäuse 4, welches an beiden gegenüberliegenden Enden von einer ersten und einer zweiten Endkappe 5, 6 begrenzt bzw. verschlossen ist. Durch die erste Endkappe 5 geht ein beweglicher Anschluss 9 hindurch. In gleicher Weise geht durch die zweite Endkappen 6 ein feststehender Anschluss 10 hindurch. Durch Bewegung des beweglichen Anschlusses 9 in Pfeilrichtung kann ein elektrischer Schaltkontakt (nicht dargestellt) im Inneren des Isoliergehäuses 4 geöffnet oder geschlossen werden. Der durch das Isoliergehäuse 4, die erste und die zweite Endkappe 5, 6 begrenzte Innenraum stellt einen elektrischen Funktionsraum 7 der Vakuumschaltröhre 2 dar.
  • Die Vakuumschaltröhre 2 ist von einer dicht schließenden, spezifisch für die Gestalt des Isoliergehäuses 4 ausgebildeten Manschette 11 umgeben. Die Manschette 11 stellt eine Außenisolation 3 des Bauelements dar. Der zwischen der Manschette 11 und dem Isoliergehäuse 4 gebildete Innenraum stellt einen elektrischen Isolationsraum 8 dar, welcher mit einem nicht näher dargestellten Isolationsmedium gefüllt ist. Das Volumen des Isolationsraums 8 ist in etwa kleiner oder höchstens gleich dem Volumen des elektrischen Funktionsraums 7. Hieraus ergibt sich, dass die Manschette 3 einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa kleiner oder gleich dem zweifachen Durchmesser des Isolationsraums 8 ist.
  • Die Außenkontur der bevorzugt einstückig ausgebildeten Manschette 11 wird derart gewählt, dass alle vorgegebenen Isolationsanforderungen erfüllt sind. Insbesondere kann die Außenkontur die in den 1 bis 4 gezeigte Gestalt eines Balges aufweisen, wodurch die Isolationsfähigkeit gegenüber einer zylindrischen Querschnittsgestalt erhöht ist. Die sich durch die Balgform ergebenden Isolationsrippen der Manschette 11 sind in den 1 bis 4 mit dem Bezugszeichen 16 gekennzeichnet. Die Anzahl der Isolationsrippen 16 kann entsprechend der Länge des Isoliergehäuses 4 gewählt werden. Die Anzahl der Isolationsrippen 16 kann entsprechend den erwünschten Isolationsanforderungen gewählt werden. Die in den Figuren dargestellte Anzahl und Form der Isolationsrippen 16 ist lediglich beispielhaft und willkürlich gewählt.
  • Die Abstände zwischen 2 benachbarten Isolationsrippen können gleich, aber auch unterschiedlich gewählt sein. Ebenso kann die Höhe der Isolationsrippen (d.h. die Erstreckung in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Vakuumschaltröhre) bezüglich der Längsachse des Schaltelements 1 für alle Isolationsrippen gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein.
  • Die Manschette 3 besteht aus einem flexiblen, isolierenden Material. Insbesondere kann die Manschette 3 aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet sein: Polymer, Silikon, Polypropylen oder Polyethylen oder deren Verwandte. Allgemein muss das für die Manschette 3 verwendete Material kompatibel zu dem in dem elektrischen Isolationsraum 8 verwendeten Isolationsmedium sein. Die Flexibilität des Materials der Manschette 3 erleichtert die Montage der Manschette 3, welche am Einsatzort der Vakuumschaltröhre 2 erfolgen kann. Hierzu wird die Manschette 3 von einer Anschlussseite her über die rotationssymmetrisch ausgebildete Vakuumschaltröhre 2 geschoben.
  • Zum Befüllen des elektrischen Isolationsraums 8 mit Isolationsmedium weist die Manschette 11 einen Füllstutzen 17 auf. Der Füllstutzen 17 verfügt bevorzugt über ein selbsttätig schließendes Ventil. Nach dem Einfüllen des Isolationsmediums in den elektrischen Isolationsraum 8 sorgt das Ventil dafür, dass das Isolationsmedium nicht aus dem Isolationsraum 8 entweichen kann. Weiterhin kann der Füllstutzen 17 auch dazu verwendet werden, Isolationsmedium zu einem späteren Zeitpunkt in den Isolationsraum 8 nachzufüllen, sofern dies notwendig ist.
  • Grundsätzlich kann als Isolationsmedium jedes geeignete Material/Medium zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann als gasförmiges Isolationsmedium ein Gemisch aus SF6-Gas, das mit Stickstoff und trockener Luft angereichert ist, das zudem Kohlendioxid und/oder Stickstoff und/oder Sauerstoff enthalten kann, eingesetzt werden. Als flüssige Isolationsmedien können beispielsweise die aus dem Stand der Technik bekannten Transformatoröle aus petrochemischer Herstellung oder aus biologisch erzeugten Ölen, hochreine Ester und Silikonöle zum Einsatz kommen.
  • Bevorzugt ist es, wenn das Isolationsmedium eine flüssige Komponente, die niedrigviskose Isolierflüssigkeit enthält, und eine feste Komponente, die ein granuliertes Polymer umfasst, aufweist. Vorzugsweise sind sowohl die flüssige Komponente als auch die feste Komponente so ausgestaltet, dass ein Unterschied zwischen ihren Dichten, also der Dichte des Polymers und der Dichte der flüssigen Komponente, weniger als 0,5 g/cm3 beträgt. Der Vorteil der Verwendung eines solchen Isolationsmediums mit einer flüssigen Komponente und einer fein verteilten granulierten Festkörperkomponente ermöglicht es, auch komplexe Hohlräume des Isolationsraums spaltfrei zu füllen, wobei auch bei thermischen Ausdehnungen und sonstigen Geometrieänderungen keine Spalte oder elektrische Übergänge auftreten. Ein solches Isolationsmedium weist aufgrund seiner festen und flüssigen Bestandteile eine zähfließende Eigenschaft auf und verteilt sich in alle Hohlräume des Isolationsraums. Konkrete Ausführungsbeispiele, mit welchen Materialien bzw. Materialzusammensetzungen ein solches Isolationsmedium realisiert sein kann, können z.B. der WO 2012/156184 A1 entnommen werden.
  • Die Außenisolation 3 in Gestalt der Manschette 11 ist, wie aus den 1 bis 4 ohne weiteres ersichtlich ist, um den elektrischen Funktionsraum 8 herum angeordnet und gegenüber diesem abgedichtet. Ein – in örtlicher Hinsicht – dem beweglichen Anschluss 9 zugeordneter erster Dichtungsabschnitt ist mit dem Bezugszeichen 12 und ein dem feststehenden Anschluss 10 zugeordneter zweiter Dichtungsabschnitt mit dem Bezugszeichen 13 gekennzeichnet. Die in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich hinsichtlich Details der Manschette 11, insbesondere dem Ort der Abdichtung zu der Vakuumschaltröhre 2, und werden nachfolgend näher erläutert.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 erfolgt eine Dichtung der Manschette 11 gegen das Isoliergehäuse 4. Hierzu schmiegen sich Materialringe 14, 15 der Manschette 11 im Bereich der zugeordneten ersten und zweiten Dichtungsabschnitte 12, 13 an das Isoliergehäuse 4 an. Die Materialringe 14, 15 stellen in Längsachsenrichtung der Vakuumschaltröhre 2 ausgebildete Materialabschnitte der Manschette 11 dar. Die Dichtung der Manschette 11 gegen den Funktionsraum 7 kann durch die Gestalt und das Material der Manschette 11 hergestellt sein. Insbesondere kann sich die Manschette 11 im Bereich der Materialringe 14, 15 aufgrund ihrer flexiblen Eigenschaften unter Druck an das Isoliergehäuse 4 anlegen. Alternativ kann eine jeweilige separate Dichtung (nicht dargestellt) vorgesehen sein, welche in den Bereichen des ersten und zweiten Dichtungsabschnitts 12, 13 zwischen den Materialringen 14, 15 und dem Isoliergehäuse 4 angeordnet ist.
  • In 1 ist die Manschette 11 mit dem bereits erwähnten Füllstutzen 17 für das Einfüllen des Isolationsmediums versehen. Lediglich der Einfachheit halber ist der Füllstutzen 17 in den Ausführungsbeispielen der 2 bis 4 nicht dargestellt.
  • In dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel gemäß den 2 und 3 erfolgt eine Dichtung der Manschette 11 gegenüber den Endkappen 5, 6. Während im Ausführungsbeispiel gemäß 2 die Materialringe 14, 15 an zugeordneten radial umlaufenden Wandabschnitten 18, 19 der ersten bzw. zweiten Endkappen 5, 6 anliegen, legen sich Wandabschnitte der Manschette 11 im Ausführungsbeispiel gemäß 3 an Stirnflächenabschnitte 20, 21 der ersten und zweiten Endkappen 5, 6 an. Diese Varianten weisen den Vorteil auf, dass die hinsichtlich eines elektrischen Felds kritischen Übergangsstellen im Grenzbereich zwischen dem Isoliergehäuse 4 und den Endkappen 5, 6 im Inneren des Isolationsraums 8 liegen.
  • Im vierten Ausführungsbeispiel gemäß 4 erfolgt eine Abdichtung gegen die Anschlüsse 9, 10. Hierzu liegen die Materialringe 14, 15 in der in Verbindung mit 1 bereits beschriebenen Weise an den Anschlüssen 9, 10 an. Aufgrund der Bewegung des beweglichen Anschlusses 9 im Falle von Schaltvorgängen der Vakuumschaltröhre weist die Manschette 11 in einem, dem beweglichen Anschluss 9 zugeordneten, Bereich eine balgförmige Verlängerung 22 auf. Diese ist derart flexibel ausgebildet, dass bei einer Bewegung des beweglichen Anschlusses 9 sich die balgförmige Verlängerung 22 in entsprechender Weise dehnt oder kürzt.
  • Die in den 1 bis 4 beschriebenen Ausführungsbeispiele der Dichtung der Manschette gegenüber dem elektrischen Funktionsraum 7 können in beliebiger Weise kombiniert werden. So kann beispielsweise der erste Dichtungsabschnitt 12 an dem Isoliergehäuse 4 und der zweite Dichtungsabschnitt 13 an der zweiten Endkappe 6, oder umgekehrt, gebildet sein. Ebenso kann beispielsweise der erste Dichtungsabschnitt 12 an dem beweglichen Anschluss 9 und der zweite Dichtungsabschnitt 13 an der zweiten Endkappe 6 oder dem Isoliergehäuse 4 gebildet sein, usw.
  • Das vorgeschlagene elektrische Bauelement zeichnet sich dadurch aus, dass Teile des Antriebs für die Vakuumschaltröhre 2 und entsprechende Zuleitungen nicht in dem elektrischen Isolationsraum 8, sondern außerhalb davon angeordnet sind. Hierdurch kann das Bauelement außerordentlich kompakt aufgebaut werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/156184 A1 [0024, 0038]

Claims (16)

  1. Elektrisches Bauelement (1) mit einem elektrischen Funktionsraum (7) und einem elektrischen Isolationsraum (8), der zwischen einer Außenisolation (3) und dem elektrischen Funktionsraum (7) gebildet ist, wobei der elektrische Isolationsraum (8) mit einem Isolationsmedium gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenisolation (3) eine Manschette (11) ist, welche um den Funktionsraum (7) herum gegen diesen gedichtet angeordnet ist.
  2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsraum (8) durch ein rohrförmiges Isoliergehäuse (4) und das Isoliergehäuse (4) an den gegenüberliegenden Enden abschließende Endkappen (5, 6) gebildet ist, durch die jeweilige Anschlüsse des elektrischen Bauelements geführt sind.
  3. Bauelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) gegen das Isoliergehäuse (4) gedichtet ist.
  4. Bauelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) gegen die Endkappen (5, 6) gedichtet ist.
  5. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) gegen radiale Wandabschnitte (18, 19) der Endkappen (5, 6) gedichtet ist.
  6. Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) gegen eine Stirnfläche (20, 21) der Endkappen (5, 6) gedichtet ist, welche in einer Ebene senkrecht zu einer Längsachse des Isoliergehäuses (4) liegt.
  7. Bauelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) gegen die Anschlüsse gedichtet ist.
  8. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung der Manschette (11) gegen den Funktionsraum (7) durch eine separate Dichtung, insbesondere eine Umfangsdichtung, oder durch die Gestalt und das Material der Manschette (11) hergestellt ist.
  9. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) aus einem flexiblen Material besteht.
  10. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gebildet ist: Polymer, Silikon, Polypropylen oder Polyethylen oder deren Verwandte.
  11. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) zur Ausbildung von Isolationsrippen (16) die Gestalt eines Balges aufweist.
  12. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) in Umfangsrichtung einstückig ausgebildet ist.
  13. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner oder gleich dem Zweifachen Durchmesser des Isolationsraums ist.
  14. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (1) eine Vakuumschaltröhre (2) ist.
  15. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolationsmedium eine flüssige Komponente, die niedrig-viskose Isolierflüssigkeit enthält, und eine feste Komponente, die ein granuliertes Polymer umfasst, umfasst.
  16. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manschette (11) einen Füllstutzen (17) mit einem Ventil aufweist, welches zum Einleiten des Isolationsmediums dient.
DE102013202177.1A 2013-02-11 2013-02-11 Elektrisches Bauelement Withdrawn DE102013202177A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013202177.1A DE102013202177A1 (de) 2013-02-11 2013-02-11 Elektrisches Bauelement
PCT/EP2014/051687 WO2014122053A1 (de) 2013-02-11 2014-01-29 Elektrisches bauelement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013202177.1A DE102013202177A1 (de) 2013-02-11 2013-02-11 Elektrisches Bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013202177A1 true DE102013202177A1 (de) 2014-08-14

Family

ID=50033517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013202177.1A Withdrawn DE102013202177A1 (de) 2013-02-11 2013-02-11 Elektrisches Bauelement

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013202177A1 (de)
WO (1) WO2014122053A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433203A (en) * 1981-10-15 1984-02-21 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Electrical insulator with water-repellent oil-bleeding insulation bands
JPH02260345A (ja) * 1989-03-31 1990-10-23 Toshiba Corp 開閉装置の断路器
DE68915638T2 (de) * 1988-08-11 1995-01-12 Toshiba Kawasaki Kk Schaltanlage.
DE10139624C1 (de) * 2001-08-14 2003-04-03 Siemens Ag Elektrisches Schaltgerät für Mittel- oder Hochspannung
WO2012156184A1 (de) 2011-05-13 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches bauelement

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH034406A (ja) * 1989-06-01 1991-01-10 Toshiba Corp 屋外用樹脂モールド電気機器
AU6823594A (en) * 1993-04-29 1994-11-21 Lindsey Manufacturing Company Integrated electrical system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433203A (en) * 1981-10-15 1984-02-21 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Electrical insulator with water-repellent oil-bleeding insulation bands
DE68915638T2 (de) * 1988-08-11 1995-01-12 Toshiba Kawasaki Kk Schaltanlage.
JPH02260345A (ja) * 1989-03-31 1990-10-23 Toshiba Corp 開閉装置の断路器
DE10139624C1 (de) * 2001-08-14 2003-04-03 Siemens Ag Elektrisches Schaltgerät für Mittel- oder Hochspannung
WO2012156184A1 (de) 2011-05-13 2012-11-22 Siemens Aktiengesellschaft Elektrisches bauelement

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014122053A1 (de) 2014-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2702597B1 (de) Überspannungsableiter
DE2348895C2 (de) Verbindung für Starkstromkabel
DE102012217310A1 (de) Überspannungsableiter
DE2209089B2 (de) Elektrisches hochspannungsgeraet
DE1076774B (de) Kabelverbindung oder Kabelendverschluss fuer oelgefuellte Hochspannungskabel
DE102013202333A1 (de) Kompensatoranordnung
DE202016100268U1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung, Übertragung, Verteilung und/oder Verwendung elektrischer Energie oder eine Komponente einer solchen Vorrichtung sowie Gasdichtung für eine solche Vorrichtung oder Komponente
DE102013213688A1 (de) Gussverfahren zur Herstellung einer Schutzummantelung um einen Überspannungsableiter und eine Gießform hierfür
DE2314675A1 (de) Isolierkoerper
DE102013202177A1 (de) Elektrisches Bauelement
DE102006056656A1 (de) Schaltermodul für eine elektrische Schaltanlage
DE102006056655B4 (de) Schaltermodul für eine elektrische Schaltanlage
DE102013205945A1 (de) Trennschalteinrichtung
DE102017202735A1 (de) Elektrisches Schaltgerät
EP3082136B1 (de) Gasisolierter überspannungsableiter
DE19741572A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden isolierter elektrischer Leiter
EP3048617A1 (de) Überspannungsableiter
EP3093938A1 (de) Hochspannungs-durchführungssystem
DE3616243C2 (de)
DE2912844A1 (de) Blitzschutzvorrichtung
DE2555653C2 (de) Endverschlußgarnitur für kunststoffisolierte Mehrleiter-Starkstromkabel mit unterschiedlichen Feldbegrenzungen
DE1590248C3 (de) Elektrische Durchführung
EP3297013B1 (de) Hochspannungs-schaltgerät und schaltanlage mit einem hochspannungs-schaltgerät und verfahren zur herstellung eines hochspannungs-schaltgerätes
WO2017012780A1 (de) Hoch- oder mittelspannungsanlage mit einem isolierraum
WO2012156184A1 (de) Elektrisches bauelement

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee