DE1105018B

DE1105018B - Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen einem Giessharzisolierkoerper und einem darin eingegossenen starken Durchfuehrungsbolzen bei einer Hochspannungsdurchfuehrung

Info

Publication number: DE1105018B
Application number: DEK37543A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Loss
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1959-04-22
Filing date: 1959-04-22
Publication date: 1961-04-20

Description

Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen einem Gießharzisolierkörper und einem darin eingegossenen starken Durchführungsbolzen bei einer Hochspannungsdurchführung Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, in Gießharz eingegossene Durchführungsbolzen für elektrische Apparate abzudichten. Bei kleinem Querschnitt und kleiner Länge des Durchführungsbolzens gelingt das ohne weiteres durch direktes Eingießen des Durchführungsbolzens in das Gießharz. Sobald jedoch größere Längen und Querschnitte des Durchführungsbolzens erforderlich sind, kommt es durch den Schrumpfungsdruck beim Vergießen und die betriebsbedingten Temperaturschwankungen infolge der Unterschiedlichkeit der Ausdehnungskoeffizienten von Gießharz und Metallbolzen zu derart großen mechanischen Spannungen, daß der Gießharzkörper reißt. Andererseits kann zwischen Gießharzkörper und Durchführungsbolzen durch Temperatureinwirkung ein Spalt entstehen, der neben sonstigen Nachteilen die Dichtigkeit der Durchführung in Frage stellt.
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man schon die Oberfläche des Durchführungsbolzens auf der gesamten Länge mit einem Trennmittel versehen und lediglich an einer Verankerungsstelle den Bolzen mit dem Gießharzkörper direkt verbunden. Dabei wurde an der Verankerungsstelle dem Gießharz wenig oder kein Härtemittel zugesetzt, um so zu erreichen, daß eine gewisse Plastizität des Gießharzkörpers an dieser Stelle zur Aufnahme der mechanischen Spannungen erhalten bleibt. Abgesehen davon, daß dieses bekannte Verfahren fertigungstechnisch unbequem ist, hat sich gezeigt, daß bei größeren Durchmessern des Durchführungsbolzens auch diese Anordnung noch zum Reißen :des Gießharzkörpers führt.
Der gleiche Nachteil tritt auch bei größeren Durchmessern des Durchführungsbolzens bei einer bekannten Durchführung auf, bei der zwischen Durchführungsisolator und Durchführungsbolzen zur Dichtung ein Äthoxylinharz, dessen Ausdehnungskoeffizient etwa dem des Mittelwertes aus denen der beiden zu vereinigenden Körper entspricht, vorgesehen ist.
Bei Porzellan- und Hartgummiisolatoren ist es zwar bekannt, zwischen Isolator und Durchführungsbolzen in Rillen angeordnete Weichgummipackungen zu legen. Bei diesen Arten von Isolatoren war dies jedoch eine Notwendigkeit, da man zwischen Porzellan bzw. Hartgummi und dem metallischen Durchführungsbolzen sonst überhaupt keine dichte Verbindung erzielen kann. Bei der Verwendung von Gießharz als Isolator, welches ja bekanntlich eine hohe Klebe- und Dichtkraft besitzt, erschien jedoch die Verwendung von Dichtringen völlig überflüssig. Bei diesen Gießharzdurchführungen ist es maßgebend, daß das Reißen des Gießharzes vermieden wird.
Die Erfindung zeigt einen Weg, wie man dieser Forderung in einfachster Weise gerecht werden kann. Sie betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen einem Gießharzisolierkörper und einem darin eingegossenen starken Durchführungsbolzen bei einer Hochspannungsdurchführung, bei der zum Verhindern des Reißens des Gießharzisolierkörpers zwischen diesem und dem Durchführungsbolzen eine Polsterschicht vorgesehen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vergießen der Durchführung in mindestens eine Ringnut des Durchführungsbolzens ein oder mehrere Dichtungsringe aus einem mindestens bis zur Aushärtungstemperatur des Gießharzisolierkörpers wärmebeständigen, gummielastischen oder kompressibel elastischen Material aufgezogen werden, und zwar an einer Stelle, an der dadurch eine Unterbrechung der ebenfalls vor dem Vergießen aufgebrachten Polsterschicht bewirkt wird, und daß anschließend der so vorbereitete Durchführungsbolzen mit dem Gießharz umgossen wird, so daß der oder die Ringe unmittelbar mit dem Gießharz in Verbindung kommen und sich der Härtungsschrumpfdruck des Gießharzes auf den oder die Dichtungsringe überträgt. Der bzw. die Ringe, die vorzugsweise aus Silikongummi oder einer anderen hitzebeständigen, öl- und ozonfesten Gummiqualität bestehen, bewirken die Abdichtung des Durchführungsbolzens gegenüber dem Gießharzkörper. Zum Ausgleich temperaturbedingter mechanischer Längs- und Radialspannungen dient die ebenfalls vor dem Vergaß aufgebrachte Polsterschicht, wobei man zur Vermeidung von glimmenden Hohlräumen einen Leitbelag auf dieser anbringen kann. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gießharzdurchführang erfüllt also die Forderung nach Dichtigkeit und Sicherung gegen Reißen des Gießharzmantels. Als Dichtringe werden in vorteilhafter Weise Vollkernringe, sogenamite Rundschnurringe, verwendet. In den meisten Fällen wird man die Ringe in der Nähe des inneren Endes der Durchführung anbringen. Die Ringmit im Durchführungsbolzen ist dabei so ausgebildet, daß nach Aufziehen des Ringes zwischen Ring und Nut ein Hohlraum erhalten bleibt, der ein Nachgeben des Ringes, insbesondere zum Ausgleich des Schrumpfungsdruckes während der Aushärtung, ermöglicht. Beispielsweise kann der Ring kreisförmigen und die Nut V-förmigen Querschnitt aufweisen. Es sind jedoch auch beliebige andere 0uerschnittsformen denkbar.
Als Ringe können insbesondere bei sehr großen Bolzendurchmessern in weiterer Ausbildung der Erfindung Hohlringe vorgesehen werden, die nach dem Aushärten des Gießharzkörpers eine Füllung durch Preßgas oder ein anderes Druckmittel erhalten, das durch eine Bohrung im Durchführungsbolzen geführt wird. Es kann jedoch auch dem Hohlraum zwischen Ring und Ringnut ein Druckmittel zugeführt werden, wodurch ein sicheres Anliegen des Ringes an :dem Gießharzkörper und dem Durchführungsbolzen gewährleistet ist. In diesem Falle wird vorteilhaft in an :ich bekannter Weise ein U-förmig gespaltener Dichtring mit dem Durchführungsbolzen zugekehrter Öffnung auf diesem derart aufgezogen, daß der Hohlraum der Dichtringe durch eine Bohrung im Durchführungsbolzen und Überdruck gesetzt werden kann, wobei sich die Flanken des U-Profils des Ringes als Dichtlippen an die Flanken der Nut des Bolzens und des Gießharzkörpers anlegen.
Ein Überdruck im Ring kann jedoch erfindungsgem äfl auch dadurch erreicht werden, daß der Kern des Dichtungsringes mit einem Treibmittel versetzt ist, welches bei Temperatureinwirkung oberhalb der Härtungstemperatur des Gießharzes eine irreversible, einen Überdruck innerhalb des Dichtungsringes erzeugende Umwandlung erfährt.
In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Dabei sind entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Abb. I ist auf den Durchführungsbolzen 1 der Rundschnurring 2 in die V-förmige Nut 3 eingelegt. Die übrigen Teile des Durchführungsbolzens sind mit dem Polster 4 versehen, welches mit dem Leitbelag 5 überzogen ist. Der so vorbereitete Bolzen 1 wird in eine Gießform gebracht und mit dem Gießharz umgossen, das den Isolierkörper 6 bildet. Die Aushärtung des Gießharzkörpers kann bei normalem Druck oder, um eine noch sicherere Anlage des Ringest am Durchführungsbolzen 1 und am Gießharzkörper 6 zu gewährleisten, bei Überdruck erfolgen. Das gezeichnete Beispiel betrifft eine normale für elektrische Apparate, beispielsweise ölgefüllte Transformatoren, bestimmte Durchführung. Der Erfindungsgedanke ist selbstverständlich unabhängig von der konstruktiven Ausbildung und dem Verwendungszweck der Durchführung anwendbar.
In Abb.II ist eine Durchführung mit einem Bolzen 1 größeren Durchmessers und dadurch bedingter größerer Ausdehnungswirkung dargestellt, bei welcher der Ring 7 U-förmigen Querschnitt aufweist, in einer Rechtecknut 8 liegt und innen offen ist. In die Rechtecknut 8 führt eine Bohrung 9, welche innerhalb des Durchführungsbolzens bis zum Ende der Durchführung verläuft und dort mit einem Ventil 10 verschlossen ist. Nach dem Verguß und Aushärtung des Gießharzkörpers 6 wird über dieses Ventil 10 der Innenraum des Ringes 7 und der Nut 8 unter überdruck gesetzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen einem Gießharzisolierkörper und einem darin eingegossenen starken Durchführungsbolzen bei einer Hochspannungsdurchführung, bei der zum Verhindern des Reißens des Gießharzisolierkörpers zwischen diesem und dem Durchführungsbolzen eine Polsterschicht vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vergießen der Durchführung in mindestens eine Ringnut (3) des Durchführungsbolzens (1) ein oder mehrere Dichtungsringe (2) aus einem mindestens bis zur Aushärtungstemperatur des Gießharzisolierkörpers (6) wärmebeständigen, gummielastischen oder kompressibel elastischen Material aufgezogen «erden, und zwar an einer Stelle, an der dadurch eine Unterbrechung der ebenfalls vor dem Vergießen aufgebrachten Polsterschicht (4) bewirkt wird, und daß anschließend der so vorbereitete Durchführungsbolzen mit dem Gießharz umgossen wird, so daß der oder die Ringe (2) unmittelbar mit dem Gießharz in Verbindung kommen und sich der Härtungsschrumpfdruck des Gießharzes auf den oder die Dichtungsringe (2) überträgt.
2. Durchführung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den oder die Dichtungsringe (2) Vollkernringe, sogenannte Rundschnurringe, verwendet werden.
3. Durchführung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Dichtungsringe (2) Hohlringe sind, die nach dem Aushärten des Gießharzkörpers eine Füllung durch Preßgas oder ein anderes Druckmittel erhalten, das durch eine Bohrung (9) im Durchführungsbolzen (1) zugeführt wird.
4. Durchführung, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Dichtungsringe (2) in an sich bekannter Weise U-förmig gestaltet sind und mit dem Durchführungsbolzen zugekehrter Öffnung auf diesen derart aufgezogen sind, daß der Hohlraum der Dichtungsringe durch eine Bohrung im Durchführungsbolzen unter Überdruck gesetzt werden kann.
5. Dichtungsring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Dichtungsringes mit einem Treibmittel versetzt ist, welches bei Temperatureinwirkung oberhalb der Härtungstemperatur des Gießharzes eine irreversible, einen Überdruck innerhalb des Dichtungsringes erzeugende Umwandlung erfährt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 486 124, 735 951, 840 862, 938 679; deutsche Auslegeschriften Nr. 1041 123, 1007 845; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1727 255; USA.-Patentschriften Nr. 2 429 955, 2 864 883 französische Patentschriften Nr. 636 199, 5-10 916.