DE1189600B

DE1189600B - Elektrische Hochspannungsdurchfuehrung mit zentralem Durchfuehrungsleiter

Info

Publication number: DE1189600B
Application number: DEW31952A
Authority: DE
Inventors: Winthrop M Leeds
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1961-04-27
Filing date: 1962-03-30
Publication date: 1965-03-25
Also published as: CH431652A; JPS394586B1

Description

Elektrische Hochspannungsdurchführung mit zentralem Durchführungsleiter Die Erfindung betrifft elektrische Hochspannungsdurchführungen mit zentralem Durchführungsleiter, auf dem ein Schichtstoffisolierkörper sitzt, der von einem äußeren Gehäuse umgeben ist. Derartige Durchführungen werden üblicher Weise für Leistungsschalter oder Transformatoren verwendet.
Es ist das Ziel der Erfindung, eine verbesserte Durchführung zu schaffen, die besonders stoßfest ist, leicht und schnell zusammengebaut werden kann, und die beim Transport und der Lagerung beträchtlichen mechanischen Beanspruchungen- ausgesetzt sein kann, ohne daß Beschädigungen auftreten.
Freiluftdurchführungen für Leistungsschalter oder Transformatoren wurden bisher mit aus Porzellan bestehenden wetterfesten überwürfen versehen, da glasiertes Porzellan als das beste verfügbare Material in bezug auf Lichtbogenfestigkeit, hohe dielektrische Festigkeit, Leichtigkeit, Säuberungsmöglichkeit und Kosten angesehen wurde. Porzellan besitzt jedoch den beträchtlichen Nachteil, daß es unter mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Stößen, leicht zerbricht. Deshalb ist ein stoßfestes Material zur Verwendung bei Durchführungen sehr erwünscht.
Praktisch alle Gießharze, wie Polyester- und Epoxydharz, haben sich auch mit den verschiedensten Füllmitteln bisher als entweder wenig wetterfest oder wenig kriechspurfest erwiesen. Andererseits wurde Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusätzen zufriedenstellend in einigen Fällen angewendet, bei denen es auf Stoßfestigkeit ankam. Er hat dort eine ausgezeichnete Kriechspurfestigkeit gezeigt. Wegen seiner elastomeren Eigenschaften kann Butylgummi mechanischen Stößen widerstehen. Er besitzt jedoch keine genügende Steifigkeit. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Durchführungskonstruktion, bei der ein Wickel aus imprägniertem Papier oder aus einem Gießharz mit einem Butylgummi (mit Aluminiumtrihydratzusätzen) als wetterfestes Gehäuse verwendet wird, so daß eine verbesserte stoßfeste Konstruktion entsteht.
Es ist zwar bei der Durchführung von elektrischen Kabeln durch Wände bekannt, die Durchführungstülle aus Gummi oder einem plastischen Kunststoff auszubilden, jedoch handelt es sich hierbei nicht um eine Hochspannungsdurchführung mit Schichtstoffisolierkörper, bei der besondere elektrische und mechanische Beanspruchungen vorliegen.
Die Erfindung und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Dabei zeigt F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Durchführung nach der Erfindung, bei der ein Papierwickelkern verwendet wird, F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch eine abgewandelte Durchführung mit einem Kunststoffkern.
Wie vorstehend erwähnt, wurde Porzellan wegen seiner Kriechspurfestigkeit, seiner hohen elektrischen Festigkeit, der leichten Reinigungsmöglichkeit und der geringen Kosten in großem Umfang als äußerstes wetterfestes Gehäuse von Durchführungen verwendet. Für gewisse Anwendungsfälle bei Leistungsschaltern ist es aber unerwünscht, eine Durchführung zu haben, die bruchanfällig bei mechanischen Schlägen oder Stößen ist. Es ist daher erforderlich, das äußere Gehäuse oder den Überwurf zu verbessern. Der überwurf soll, wie bereits gesagt, stoßfest sein und dennoch gute Kriechspurfestigkeitseigenschaften aufweisen.
Es wurde gefunden, daß Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusätzen ein ausgezeichnetes Material für überwürfe ist und eine gute Kriechspurfestigkeit aufweist. Sein Mangel an Steifigkeit, der durch seine elastomeren Eigenschaften verursacht ist, kann durch die Ausbildung des Inneren oder Kernes der Durchführung überwunden werden, was später beschrieben wird.
F i g. 1 zeigt eine Durchführungskonstruktion, bei der in üblicher Weise ein Durchführungsbolzen 2 axial durch die Durchführung 1 verläuft. Der Bolzen besitzt einen üblichen, aus Papier gewickelten Kondensatorwickel 3 mit Kondensatorbelägen 4, die zwischen die Papierlagen 5 eingelegt sind.
Der Mittelteil der Durchführung 1 ist in bekannter Weise von einem Befestigungsflanschring 6 dicht umgeben, der dazu dient, die Durchführung 1 an einem geeigneten Einbauort, z. B. an dem Gehäusedeckel eines Leistungsschalters oder eines Leistungstransformators, zu befestigen.
Zwischen dem Flansch 6 und einer Mutter 7, die auf einem mit einem Gewinde 8 versehenen Teil des Bolzens 2 aufgeschraubt ist, ist ein äußerer Überwurf 10 vorgesehen, der aus Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusätzen besteht. Die chemische Formel für das Aluminiumoxydtrihydrat ist A1203 - 3 H20. Der Überwurf 10 aus Butylgummi (mit Zement) kann auf die Durchführung von dem Befestigungsflansch 6 bis zum oberen Anschluß 2 aufgeformt werden, wie in F i g. 1 gezeigt ist.
Eine andere Konstruktion mit einem elastomeren wetterfesten Überwurf 10 mit Regenschirmen 10 a entsteht dadurch, daß der Überwurf als besonderer Bauteil getrennt geformt wird und dann in einem weiteren Herstellungsschritt auf den Kern 3 der Durchführung aufgeklebt wird. Hierzu kann ein geeigneter Kleber, z. B. ein Epoxyzement, verwendet werden.
Ein besonders geeigneter, an sich bekannter Kleber urnfaßt polymerisiertes Chloropren oder Neopren und ein Phenolaldehydharz. Die beiden Teile sind gemischt und in einem geeigneten flüchtigen Lösungsmittel gelöst.
Als Ergebnis der vorgenannten Konstruktion wird die mechanische Steifigkeit durch den Kern 3 sowie durch den dicht sitzenden metallischen Befestigungsflansch 6 geschaffen. Für die gewünschten wetterfesten Eigenschaften sorgt der Überwurf 10, der aus Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusatz besteht.
In F i g. 2 ist eine etwas geänderte Konstruktion dargestellt, bei der an Stelle eines aus Papier gewickelten Kernes 3 mit eingelegten Steuerbelägen 4 ein Kunststoffkern 3 A verwendet wird. Auch der Kunststoffkern kann für gewisse Anwendungsfälle Kondensatorbeläge 4 enthalten.
Das warmhärtende Harz, das für den Durchführungskörper 3 A verwendet wird, sollte eine gute physikalische Festigkeit, eine verhältnismäßig geringe Härtungsschrumpfung und eine gute Bindefähigkeit an Metall aufweisen. Die vorstehenden Erfordernisse werden z. B. von bekannten harzförmigen polymeren Epoxyden, z. B. einem warmhärtenden Harz, erfüllt, das einen Glycidylpolyäther eines polyhydrischen Phenols mit einer 1,2-Epoxydwertigkeit zwischen 1 und 2 besitzt. Solche Harze wurden mit Erfolg zu Durchführungen der vorstehenden Art verarbeitet. Wie ohne weiteres einzusehen ist, können die dargestellten Kondensatorbeläge 4 auch in beiden Fällen, d. h. bei den Durchführungen nach den F i g. 1 und 2, weggelassen werden.
Das äußere Gehäuse 10 bei der Darstellung in F i g. 2 kann ebenso, wie an Hand der F i g. 1 erläutert wurde, entweder auf den Kern im Bereich zwischen dem Befestigungsflansch 6 und dem oberen Ende der Durchführung aufgeformt werden, oder es wird als getrennter Bauteil hergestellt, der dann anschließend auf den Durchführungskern 3 A mit einem geeigneten Kleber aufgeklebt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung ergibt sich, daß eine verbesserte Durchführungskonstruktion geschaffen wurde, bei der die Durchführung in hohem Maße stoßfest ist, weil das äußere wetterfeste Gehäuse oder der äußere Überwurf aus Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusatz besteht.
Die Möglichkeit, mit der Durchführung beim Einbau und beim Transport ohne Gefahr eines Bruches hantieren zu können, ist ein sehr großer Vorteil der verbesserten Durchführungskonstruktion. Zusätzlich ist die verbesserte Durchführung auch beim Betrieb nicht anfällig für Bruch, wie das bei den früheren Durchführungen mit einem aus Porzellan bestehenden Überwurf der Fall war.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektrische Hochspannungsdurchführung mit zentralem Durchführungsleiter, auf dem ein Schichtstoffisolierkörper sitzt, der von einem äußeren Gehäuse umgeben ist, insbesondere Kondensatordurchführung, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Gehäuse aus Butylgummi mit Aluminiumtrihydratzusatz besteht.
2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Butylgummi auf den Schichtstoffisolierkörper aufgeklebt ist.
3. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Butylgummi auf den Schichtstoffisolierkörper aufgegossen ist.
4. Durchführung nach Anspruch 1 mit einem Tragflansch zum Befestigen der Durchführung, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragflansch in bekannter Weise an dem Schichtstoffisolierkörper angreift. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1771085; USA.-Patentschriften Nr. 2 610 910, 2 728 744, 2739134.