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Die Erfindung betrifft eine Leiterdurchführung zum Anschluss einer in einem Isolierfluid angeordneten Wicklung an eine luftisolierte Hochspannungsleitung.
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Hochspannungsdurchführungen dienen ganz allgemein zum Überführen eines auf einem Hochspannungspotential liegenden Leiters von dem einen in ein anderes Isolationsmedium. Eine Hochspannungsdurchführung umfasst daher in der Regel einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolationskörper, durch den hindurch sich ein Innenleiter erstreckt. An einem Ende der Hochspannungsdurchführung ist der Innenleiter mit einem Freiluftanschluss zur Kontaktierung einer luftisolierten Hochspannungsleitung ausgerüstet. Das andere Ende der Hochspannungsdurchführung ist hingegen in einem Gas oder Öl eines Hochspannungsgerätes angeordnet und wird daher als Einführende bezeichnet. Dabei erstreckt sich die Hochspannungsdurchführung durch eine in einer Gehäusewand eines elektrischen Geräts vorgesehene Durchgangsöffnung, an der die Hochspannungsdurchführung mittels eines Befestigungsabschnitts gehalten ist. Am Einführende ist der Innenleiter beispielsweise über einen Litzenleiter mit der Wicklung verbunden.
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Zum Verbinden des Litzenleiters mit einer solchen Durchführung kommen beispielsweise Löt- oder Schweißverbindungen in Betracht, mit denen zunächst die freien Enden der Litzen miteinander kontaktiert werden. Anschließend werden die miteinander verbundenen freien Enden in einem Ringkabelschuh verpresst.
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Der Ringabschnitt des Ringkabelschuhs kann schließlich über einen Bolzen der Durchführung geworfen und mit einer Schraubklemme an dieser befestigt werden. Darüber hinaus können Quetsch- oder Crimpverbindungen zur Kontaktierung von Litzenleitern dienen. Weisen die Litzen einen äußeren Isolationsmantel, beispielsweise eine Lackisolierung, auf, ist diese Isolierung vor der Kontaktierung zu entfernen.
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Die vorbekannten Leiterdurchführungen weisen den Nachteil auf, dass zur Kontaktierung mit Litzenleitern zusätzliche Komponenten wie Ringkabelschuhe erforderlich sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leiterdurchführung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine schnelle Verbindung mit der Wicklung ohne zusätzliche Bauteile ermöglicht und die somit kostengünstig ist.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Leiterdurchführung mit einem Außenbefestigungsabschnitt, der sich von einer Anschlagsschulter zu einem freien Ende hin erstreckt und zum Anschluss der Hochspannungsleitung eingerichtet ist. Darüber hinaus ist ein von der Außenbefestigung abgewandter Innenleiterverbindungsabschnitt vorgesehen, der sich von der Anschlagsschulter zu einem zweiten freien Ende hin erstreckt, wobei der Innenleiterverbindungsabschnitt mit einer Innenbohrung ausgerüstet ist. Ferner verfügt die erfindungsgemäße Leiterdurchführung über ein Befestigungsteil, das mit dem Außenbefestigungsabschnitt zusammenwirkt und zur Montage der Leiterdurchführung in einer Montageöffnung einer elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung dient.
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Die erfindungsgemäße Leiterdurchführung kann einfach und schnell sowohl mit der Wicklung als auch mit der luftisolierten Hochspannungsleitung verbunden werden. Dabei kommt die erfindungsgemäße Leiterdurchführung zum Anschluss der Wicklung ohne zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Ringkabelschuhe oder dergleichen, aus. Die sich in einem ersten Isolationsmedium, beispielsweise einem Isolierfluid, erstreckende Verbindungsleitung zwischen Wicklung und Leiterdurchführung wird erfindungsgemäß einfach innerhalb der Innenbohrung mit der Leiterdurchführung kontaktiert. Diese Verbindung erfolgt an einer Seite der Anschlagsschulter, von der aus sich der besagte Innenleiterverbindungsabschnitt erstreckt. Auf der anderen Seite der Anschlagsschulter ist ein Außenbefestigungsabschnitt vorgesehen, der sich von der Anschlagsschulter in einer Längsrichtung hin erstreckt. Der Innenleiterverbindungsabschnitt erstreckt sich entgegengesetzt zu dieser Längsrichtung von der Anschlagsschulter. Vorteilhafterweise ist die Leiterdurchführung rotationssymmetrisch.
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Zweckmäßigerweise ist der Außenbefestigungsabschnitt zylinderförmig ausgestaltet und mit einem Gewinde ausgerüstet. Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist der Außenbefestigungsabschnitt kreiszylindrisch. Der zylinderförmige Außenbefestigungsabschnitt kann somit durch eine in der Regel kreisförmige Durchgangsöffnung einer elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung geführt werden. Die elektrisch nicht leitende Gehäusewandung ist beispielsweise Teil eines Gehäuses eines elektrischen Geräts, das mit einem Isolierfluid befüllt ist und in dem die anzuschließende Wicklung angeordnet ist. Das Befestigungsteil kann dann von außerhalb des besagten Gehäuses an dem Außenbefestigungsabschnitt angebracht werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungsteil mit dem Außenbefestigungsabschnitt verschraubbar. Beispielsweise weist der Außenbefestigungsabschnitt ein Außengewinde auf, wobei das Befestigungsteil mit einem Innengewinde ausgerüstet ist. Ein solches Befestigungsteil wird im Folgenden als Befestigungsmutter bezeichnet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenleiterverbindungsabschnitt zylinderförmig ausgebildet, wobei die einseitig geöffnete Innenbohrung zum Verbinden eines Litzenleiters eingerichtet ist. Die Verbindung zwischen dem Innenleiterverbindungsabschnitt und dem Litzenleiter erfolgt beispielsweise durch Widerstandsschweißen, also Heißcrimpen, Ultraschallschweißen oder dergleichen. Der Innenleiterverbindungsabschnitt ist bevorzugt kreiszylindrisch ausgestaltet und verlängert den ebenfalls zylinderförmigen Außenbefestigungsabschnitt an der von diesem abgewandten Seite der Anschlagsschulter. Ist die Leiterdurchführung an der Montageöffnung befestigt, erstreckt sich der Innenleiterverbindungsabschnitt in das Gehäuse hinein, so dass die Wicklung über eine zweckmäßige Wicklungsanschlussleitung mit dem Innenleiterverbindungsabschnitt verbunden werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist diese Wicklungsanschlussleitung als Litzenleiter ausgeführt, wobei der Litzenleiter aus einer Vielzahl von kleineren Litzen besteht. Die Litzen sind innerhalb der Innenbohrung durch Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen oder plastische Verformung in dieser gehalten. Somit kann die Wicklungsanschlussleitung schnell mit der Leiterdurchführung verbunden werden. Ringkabelschuhe und andere zusätzliche Bauteile sind im Rahmen der Erfindung überflüssig geworden.
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Vorteilhafterweise ist die Anschlagsschulter kranzförmig ausgebildet und überragt den Außenbefestigungsabschnitt in radialer Richtung, wobei an ihrer dem Außenbefestigungsabschnitt zugewandten Seite eine ringförmige Nut zur Aufnahme eines Dichtungsrings ausgebildet ist. Der Außenbefestigungsabschnitt dient somit als Anschlag oder Widerlager an der elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung und zwar von der Innenseite her, so dass die Anschlagsschulter wie der Innenleiterverbindungsabschnitt innerhalb des elektrisch nicht leitenden Gehäuses angeordnet ist. Der Dichtungsring dient zur fluiddichten Montage an der Gehäusewandung. Lediglich der Außenbefestigungsabschnitt erstreckt sich aus dem Gehäuse heraus und dient dort zum Anschluss einer beispielsweise luftisolierten Hochspannungsleitung.
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Vorteilhafterweise weist die Anschlagsschulter an ihrer dem Außenbefestigungsabschnitt zugewandten Seite einen von der Anschlagsschulter aufragenden Zentrierabschnitt auf, der zum Zentrieren der Leiterdurchführung in der Montageöffnung dient.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
- 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterdurchführung in einer perspektivischen Ansicht,
- 2 die Leiterdurchführung gemäß 1 mit einem Dichtring und
- 3 die Leiterdurchführung gemäß 2 in einer an einer Gehäusewand montierten Stellung verdeutlichen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterdurchführung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die elektrische Leiterdurchführung 1 verfügt über einen kreiszylindrisch ausgestalteten Außenbefestigungsabschnitt 2, der sich von einer Anschlagsschulter 3 in einer Längsrichtung erstreckt. Dabei ist der Außenbefestigungsabschnitt 2 mit einem Außengewinde versehen und wirkt mit einer Befestigungsmutter 4 als Befestigungsteil zusammen, die mit einem Innengewinde ausgerüstet und somit auf den Außenbefestigungsabschnitt 2 aufschraubbar ist. Die Anschlagschulter 3 ist scheibenförmig ausgestaltet und überragt den Außenbefestigungsabschnitt 2 in radialer Richtung.
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Der Befestigungsmutter 4 gegenüberliegend ist an der dem Außenbefestigungsabschnitt 2 zugewandten Seite der Anschlagsschulter 3 ein Zentrierabschnitt 5 erkennbar. Der Zentrierabschnitt 5 ragt in Richtung des Außenbefestigungsabschnitts 2 von der dort ebenen Anschlagsschulter 3 auf und ist so dimensioniert, dass seine Einhüllende einen etwas geringeren Außendurchmesser aufweist, als eine Montageöffnung einer Gehäusewand, an der die Leiterdurchführung 1 befestigt werden soll. Der Zentrierabschnitt 5 vereinfacht das genaue Positionieren in der Montageöffnung und fixiert die Durchführung beim Anziehen Befestigungsmutter. Darüber hinaus wird ein Mitdrehen verhindert.
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Der Zentrierabschnitt 5 wird von einer in der Anschlagsschulter 3 ausgebildeten Nut 6 umschlossen, die zur Aufnahme eines in 1 figürlich nicht dargestellten Dichtungsringes dient.
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An der von dem Außenbefestigungsabschnitt 2 abgewandten Seite der Anschlagsschulter 3 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung ein Innenleiterverbindungsabschnitt 7, der ebenfalls kreiszylindrisch ausgestaltet ist. Der Innenleiterverbindungsabschnitt 7 verfügt über eine in 1 nicht erkennbare Innenbohrung zur Befestigung eines Wicklungsausflussleiters, der sich nach dem Einbau der Leiterdurchführung an einem Gehäuse eines Transformators zwischen der Leiterdurchführung 1 und einer Wicklung erstreckt, die in einem Gehäuse angeordnet ist. Dabei ist das Gehäuse mit einem Isolierfluid, beispielsweise einem mineralischen Öl, Esterflüssigkeit oder einem Isoliergas befüllt. Somit ist auch der Innenleiterverbindungsabschnitt 7 in dem Isolierfluid angeordnet. Der Außenbefestigungsabschnitt 2 bleibt auch nach der Montage am besagten Gehäuse luftisoliert.
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2 zeigt die Leiterdurchführung 1 gemäß 1 in einer ebenfalls perspektivischen Darstellung, wobei ein Dichtungsring 8 erkennbar ist, der in die Nut 6 eingelegt ist.
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3 zeigt die Leiterdurchführung 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht, in der die Leiterdurchführung 1 in einer Montageöffnung 9 einer elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung 10 montiert ist. Aufgrund der teilweise geschnittenen Darstellung ist die Innenbohrung 11 erkennbar, die in dem Innenleiterverbindungsabschnitt 7 eingebracht ist. Die Innenbohrung 11 dient zum elektrisch leitenden Anschluss eines Litzenleiter in dieser beispielsweise durch Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen, die sich beim Betrieb zwischen der Leiterdurchführung und einer Wicklung erstrecken, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, das abschnittsweise von der Gehäusewandung 10 begrenzt wird.
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In der in 3 gezeigten Darstellung ist besonders gut erkennbar, dass der Dichtring 8 innen fluiddicht an der Gehäusewand 10 anliegt. Es ist ebenfalls erkennbar, dass die durch Aufschrauben der Befestigungsmutter 4 auf den Außenbefestigungsabschnitt 2 die notwendige Haltekraft für die Durchführung an der Gehäusewand 10 bereitgestellt ist.
