Elektrischer Apparat, insbesondere Transformator oder Meßwandler,
mit einem luftabgeschlossenen, mit Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse Bei elektrischen
Apparaten, wie Transformatoren, Meßwandlem, Drosselspulen, Kondensatoren, deren
Gehäuse mit einer Isolierflüssigkeit gefüllt und gegen die Außenluft dicht abgeschlossen
ist, muß man bekanntlich Einrichtungen für den Ausgleich der temperaturbedingten
Volumenänderungen der Isolierflüssigkeit vorsehen. So ist es bekannt, das Gehäuse
derartiger Apparate mit dehnbaren Wandungen zu versehen oder mittels eines Metallfaltenbalges
gegen die Außenluft abzuschließen. Auch hat man schon innerhalb des vollständig
mit Isolierflüssigkeit gefüllten, gegen die Luft vollkommen abgeschlossenen Gehäuses
mit Luft oder Stickstoff gefüllte Zellen angeordnet, die bei Volumenänderungen des
Öles komprimiert werden oder sich ausdehnen. Diese bekannten Konstruktionen sind
jedoch verhältnismäßig teuer; auch besteht bei ihnen die Gefahr, daß die dehnbaren
Wandungen des Behälters oder der komprimierbaren Zellen bzw. der Faltenbelag durch
die betriebsmäßig auftretenden mechanischen Beanspruchungen allmählich undicht oder
gar beschädigt bzw. zerstört werden. Ferner sind schon elektrische Apparate mit
einem Gaspolster, z. B. Stickstoffpolster, bekannt, das oberhalb oder auch in besonderen
Kammern unterhalb des Isolierflüssigkeitsspiegels im oder am Apparategehäuse angeordnet
ist. Nachteilig ist bei diesen bekannten Anordnungen, daß die Gaspolster verhältnismäßig
viel Raum beanspruchen, auch wenn man die sie enthaltenden Kammem in sogenannten
toten Räumen, wie Ecken, Zwickeln od. dgl., unterzubringen versucht. Den gleichen
Nachteil hat auch ein bekannter elektrischer Kondensator mit einem luftabgeschlossenen,
mit Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäuse, in dem schwammartige Körper, welche in
sich vollkommen abgeschlossene gasgefüllte Räume (Poren) besitzen, zum Ausgleich
der Volumenänderungen der Isolierflüssigkeit untergebracht sind.Electrical apparatus, in particular transformer or transducer,
with an air-tight housing filled with insulating liquid. For electrical
Apparatus such as transformers, measuring transducers, inductors, capacitors, their
Housing filled with an insulating liquid and sealed against the outside air
is, one must, as is well known, facilities for the compensation of temperature-related
Provide changes in the volume of the insulating liquid. So it is known the case
to provide such apparatus with expandable walls or by means of a metal bellows
complete against the outside air. Also one has already been within the completely
Housing filled with insulating liquid and completely sealed off from the air
cells filled with air or nitrogen are arranged which, when the volume changes in the
Compress or expand. These known constructions are
but relatively expensive; they also run the risk that the stretchable
Walls of the container or the compressible cells or the pleat lining
the operationally occurring mechanical stresses gradually leaking or
can even be damaged or destroyed. Furthermore, electrical devices are already included
a gas cushion, e.g. B. nitrogen cushion, known that above or in particular
Chambers arranged below the insulating liquid level in or on the apparatus housing
is. The disadvantage of these known arrangements is that the gas cushions are relatively
take up a lot of space, even if you put the chambers containing them in so-called
Dead spaces, such as corners, gussets or the like. Tried to accommodate. The same
A well-known electrical capacitor with an air-tight,
Housing filled with insulating liquid, in the sponge-like body, which in
have completely closed gas-filled spaces (pores) to compensate
the volume changes of the insulating liquid are accommodated.
Es ist ferner bekannt, in mit Isolierflüssigkeit gefüllten Gehäusen
von elektrischen Apparaten, wie Transformatoren, Meßwandlern od. dgl., Verdrängungskörper
für die Isolierflüssigkeit einzubauen, um die in diesen Apparaten befindliche Isolierflüssigkeitsmenge
zu verringern. Als Verdrängungskörper hat man bisher aus entsprechend vorbehandeltem
Holz oder aus Gießharz hergestellte Körper oder auch eingeschütteten Sand verwendet.It is also known in housings filled with insulating liquid
of electrical apparatus, such as transformers, transducers or the like, displacement bodies
for the insulating liquid to accommodate the amount of insulating liquid in these devices
to reduce. The displacement body has so far been made of appropriately pretreated
Wood or bodies made of cast resin or poured sand are used.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Apparat, wie Transformator,
Meßwandler, Kondensator od. dgl., mit einem luftabgeschlossenen, mit Isolierflüssigkeit
gefüllten Gehäuse, in dem sich ein oder mehrere Verdrängungskörper für die Isolierflüssigkeit
befinden.- Erfindungsgemäß sind der oder die Verdrängungskörper als mit Luft oder
Gas gefüllte komprimierbare, zugleich zum Ausgleich der Volumenänderungen der Isolierflüssigkeit
dienende Körper ausgebildet und aus gummielastischem Stoff mit einer Vielzahl in
sich gas- und flüssigkeitsdicht geschlossener Hohlräume hergestellt. Während die
bisher bekanntgewordenen Verdrängungskörper bzw. eine Sandfüllung lediglich zur
Verdrängung einer gewissen Menge der Isolierflüssigkeit dient, erfüllen bei der
Erfindung der oder die komprimierbaren Körper nicht nur eine Verdrängungsfunktion,
sondern sorgen gleichzeitig für einen Ausgleich der temperaturbedingten Volumenänderungen
der Isolierflüssigkeit. So ergibt sich ein besonders raumsparender Aufbau für elektrische
Apparate mit einem luftabgeschlossenen, Verdrängungskörper enthaltenden Gehäuse.The invention relates to an electrical apparatus, such as a transformer,
Measuring transducer, capacitor or the like, with an air-sealed, with insulating liquid
filled housing in which there is one or more displacement bodies for the insulating liquid
Located.- According to the invention, the displacement body (s) as with air or
Gas-filled compressible, at the same time to compensate for the volume changes of the insulating liquid
Serving body formed and made of elastic material with a variety in
gas- and liquid-tight closed cavities are produced. While the
previously known displacement body or a sand filling only for
Displacement of a certain amount of the insulating liquid is used to meet the
Invention of the compressible body or bodies not only have a displacement function,
but at the same time ensure a compensation for the temperature-related changes in volume
the insulating liquid. This results in a particularly space-saving structure for electrical
Apparatus having an air-tight housing containing displacement body.
Der oder die komprimierbaren Verdrängungskörper können aus Natur-
oder Kunststoffschaum bestehen. Beispielsweise sind geschäumte Elastomere (z. B.
Butadien-Acrylsäurenitrüe, Polychlorophene) oderweichgestelltePolyurethane oder
mitPolysulfiden flexibilisierte Epoxydharze in mit Treibmitteln geschäumter Form
zur Verwendung als komprimierbare Körper gemäß der Erfindung geeignet; sie sind
auch gegenüber der Isolierflüssigkeit beständig, also z. B. ölfest. Derartige Schaumstoffe
sind an sich bekannt und käuflich. Die Verwendung solcher Stoffe
als
komprimierbare Körper zur Verdrängung von Isolierflüssigkeit und zugleich zum Ausgleich
der Volumenänderungen der Isolierflüssigkeit in luftabgeschlossenen elektrischen
Apparaten bringt wesentliche Vorteile mit sich. So ist ein allmähliches Undichtwerden
oder eine Beschädigung der komprimierbaren Körper, durch die betriebsmäßig auftretenden
mechanischen Beanspruchungen nicht zu befürchten, selbst wenn der eine oder andere
von den zahllosen Hohlräumen undicht werden sollte. Ferner kann man den aus dem
genannten Schaumstoff bestehenden komprimierbaren Körpern leicht jede beliebige
Form geben, so daß man auch die schmalsten, kleinsten toten Räume zur Unterbringung
der komprimierbaren Körper ausnutzen und so zu kleinstmöglichen Abmessungen des
elektrischen Apparates gelangen kann. Auch ist die Anfertigung der komprimierbaren
Verdrängungskörper gemäß der Erfindung sehr einfach und billig, da derartige Schaumstoffe
in der Regel in Form von Platten geliefert werden, aus denen man sich leicht beliebig
gestaltete Körper herausschneiden kann. Auch ist es möglich, komprimierbare Körper
größerer Abmessungen durch Aneinandersetzen oder Aufeinanderlegen mehrerer Schaumstoffkörper
kleinerer Abmessungen zu bilden. Die Hohlräume in den Schaumstoffkörpern können
mit Luft oder mit Stickstoff oder einem anderen elektronegativen Gas, z. B. Schwefelhexafluond,
gefüllt sein.The compressible displacement body (s) can be made of natural
or plastic foam. For example, foamed elastomers (e.g.
Butadiene-acrylic acid nitrate, polychlorophenes) or softened polyurethanes or
Epoxy resins made flexible with polysulphides in foamed form with blowing agents
suitable for use as a compressible body according to the invention; they are
also resistant to the insulating liquid, so z. B. oil resistant. Such foams
are known per se and can be bought. The use of such substances
as
compressible bodies to displace insulating fluid and at the same time to compensate
the volume changes of the insulating liquid in air-sealed electrical
Apparatus has significant advantages. Such is a gradual leak
or damage to the compressible body caused by the operationally occurring
mechanical stresses are not to be feared, even if one or the other
should leak from the innumerable cavities. You can also use the
named foam existing compressible bodies easily any
Give shape so that you can accommodate even the narrowest, smallest dead spaces
exploit the compressible body and thus to the smallest possible dimensions of the
electrical apparatus. Also the making of the compressible
Displacement body according to the invention is very simple and cheap, since such foams
usually supplied in the form of plates from which one can easily arbitrarily
can cut out designed bodies. It is also possible to have compressible bodies
larger dimensions by putting several foam bodies together or on top of one another
to form smaller dimensions. The cavities in the foam bodies can
with air or with nitrogen or another electronegative gas, e.g. B. sulfur hexafluond,
be filled.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die komprimierbaren Verdrängungskörper
so fein unterteilt werden, daß sie als Schüttgut - ähnlich wie grobkörniger Sand
- in das Gehäuse einbringbar sind. Denn in dieser Form können sie auch zur Verdrängung
der Isolierflüssigkeit an solchen Stellen verwendet werden, an denen der Einbau
von Verdfängungskörpern bekannter Art nicht oder nur mit sehr großem Aufwand und
Kosten möglich ist.It when the compressible displacement body is particularly advantageous
so finely divided that they are as bulk material - similar to coarse-grained sand
- Can be introduced into the housing. Because in this form they can also lead to repression
the insulating liquid can be used in those places where the installation
of known displacement bodies or only with great effort and
Cost is possible.
Bei elektrischen Apparaten für hohe und sehr hohe Spannungen kann
es zweckmäßig sein, den oder die komprimierbaren Verdrängungskörper bzw. einige
von ihnen mit einer leitenden oder halbleitenden elektrostatischen Schirmung zu
versehen, so daß einerseits unerwünscht hohe Feldstärken in den Hohlräumen vermieden
werden und andererseits die komprimierba.ren Körper gleichzeitig als potentialsteuernde
Elektroden wirken können. Die elektrostatische Schirmung kann aus metallischen Leitern,
z. B. schmalen und dünnen Kupferfolien oder -dränten oder aus einem grob- oder feinmaschigen
Gitter oder Gewebe aus solchen metallischen Leitern bestehen. Statt dessen ist es
aber auch möglich, den oder die komprimierbaren Körper ganz. oder teilweise mit
einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Außenbelag zu versehen, der so elastisch
ist, daß er den Volumenänderungen des oder der komprimierbaren Körper ohne Beeinträchtigung
seiner Funktionsfähigkeit zu folgen vermag. Dieser leitende oder halbleitende Außenbelag
kann z. B. durch Aufwickeln eines mit einer elektrisch leitenden oder halbleitenden
Beschichtung versehenen Bandes hergestellt werden, welches die erforderliche Elastizität
besitzt, um den Volumenänderungen ohne Beschädigung folgen zu können.With electrical apparatus for high and very high voltages
it may be expedient to use the compressible displacement body (s) or some
of them with a conductive or semiconductive electrostatic shield
provided, so that on the one hand undesirably high field strengths in the cavities avoided
and on the other hand the compressible bodies at the same time as potential-controlling
Electrodes can work. The electrostatic shielding can consist of metallic conductors,
z. B. narrow and thin copper foils or wires or from a coarse or fine mesh
Grid or fabric consist of such metallic conductors. Instead it is
but also possible to completely compress the compressible body. or partially with
to provide an electrically conductive or semiconductive outer covering that is so elastic
is that it changes in volume of the compressible body or bodies without impairment
is able to follow its functionality. This conductive or semi-conductive exterior surface
can e.g. B. by winding one with an electrically conductive or semiconducting
Coating provided tape can be produced, which has the required elasticity
in order to be able to follow the volume changes without damage.
Wohl hat man schon vorgeschlagen, bei in Gießharz unter Vakuumeinwirkung
eingebetteten elektrischen Bauelementen oder Geräten ein Polster aus gummielastischem
Stoff mit in sich gas- und flüssigkeitsdicht geschlossenen Hohlräumen, z. B. aus
Kunststoffschaum wie Zeltkautschuk, vorzusehen. Dieses Polster dient jedoch zur
Aufnahme von Längendifferenzen zwischen den einzubettenden Teilen und dem Gießharz
sowie zum Schutz der einzubettenden Teile gegen die beim Schrumpfen des Gießharzes
während des Härtens auftretenden Druckbeanspruchungen, also zur Lösung einer gänzlich
anderen Aufgabe, als sie der Erfindung zugrunde liegt.It has already been suggested that in cast resin under the action of a vacuum
embedded electrical components or devices a cushion made of rubber-elastic
Substance with gas- and liquid-tight closed cavities, z. B. off
Plastic foam such as tent rubber to be provided. However, this pad is used for
Recording of length differences between the parts to be embedded and the casting resin
as well as to protect the parts to be embedded against the shrinkage of the cast resin
compressive stresses occurring during hardening, so to solve a completely
different object than the invention is based.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen
elektrischen Apparat gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar für einen ölisolierten
Spannungswandler in Isoliermantelbauweise. Mit 11 ist die entsprechend isolierte
Hochspannungswicklung bezeichnet, deren eines Ende geerdet wird und deren anderes
Ende durch die gesteuerte Durchführung 12 an Hochspannung geführt wird. Sie umschlingt
den einen auch die nicht dargestellte Niederspannungs-oder Sekundärwicklung tragenden
Schenkel des rahmenförmigen Eisenkernes 13 und ist mit diesem in einem luftabgeschlossenen,
vollständig mit Öl gefüllten Gehäuse untergebracht, das aus einem Isoliermantel
14 mit metallischem geerdetem Fundament 15 und metallischem, auf Hochspannungspotential
befindlichem Deckel16 besteht. In dem durch Kreuzschraffur hervorgehobenen unteren
Teil 17 des Gehäuses befinden sich zum Ausgleich der Volumenänderungen des Isolieröles
und gleichzeitig als Ölverdrängungskörper dienende komprimierbare Körper aus gummielastischem
Stoff mit einer Vielzahl in sich gas- und flüssigkeitsdicht geschlossener Hohlräume.
Diese Schaumstoffkörper _ können entweder in ihrer Größe und Gestalt den Abmessungen
des Raumes 17 entsprechend angepaßt sein, oder sie werden als Schüttgut in den Raum
17 gefüllt.In the drawing, an embodiment for a is schematically
electrical apparatus according to the invention shown, namely for an oil-insulated
Voltage converter in insulating jacket design. With 11 is the correspondingly isolated
Designates high voltage winding, one end of which is grounded and the other
End is passed through the controlled implementation 12 to high voltage. She embraces
the one that also carries the low-voltage or secondary winding (not shown)
Leg of the frame-shaped iron core 13 and is with this in an air-tight,
Housing completely filled with oil, which consists of an insulating jacket
14 with metallic grounded foundation 15 and metallic, on high voltage potential
located lid16 consists. In the lower one, highlighted by cross hatching
Part 17 of the housing is located to compensate for the changes in volume of the insulating oil
and at the same time serving as oil displacement body compressible body made of rubber elastic
Substance with a multitude of gas- and liquid-tight closed cavities.
This foam body _ can either in their size and shape the dimensions
of the room 17 must be adapted accordingly, or they are in bulk in the room
17 filled.