DE1193568B - Implementation for electrical devices, in particular circuit breakers, which contain a gaseous insulating agent - Google Patents
Implementation for electrical devices, in particular circuit breakers, which contain a gaseous insulating agentInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
H02gH02g
Deutsche Kl.: 21 c -10/03 German class: 21 c - 10/03
Nummer: 1193 568Number: 1193 568
Aktenzeichen: W 28821 VIII d/21 cFile number: W 28821 VIII d / 21 c
Anmeldetag: 31. Oktober 1960 Filing date: October 31, 1960
Auslegetag: 26. Mai 1965Opening day: May 26, 1965
Die Erfindung betrifft eine Durchführung für elektrische Geräte, insbesondere Leistungsschalter, die ein gasförmiges Isoliermittel, vorzugsweise Schwefelhexafluorid und/oder Selenhexafluorid, enthalten. Den Durchführungsleiter solcher Durchführungen kann man bekanntlich mit Hilfe fester Isolierstoffe gegenüber dem geerdeten Flansch der Durchführung isolieren, die zumeist durch Bewickeln aufgebracht werden. Als Wetterschutz ist hierbei die Verwendung eines Porzellanüberwurfs üblich, der eine äußere, dem Isolierstoff abdeckende Hülle bildet. Man hat ferner den Zwischenraum zwischen dem Durchführungsleiter und einer diesen umgebenden Isolierstoffhülse mit Isolieröl ausgefüllt, um die .gewünschte elektrische Festigkeit zu erreichen. Schließlich hat man bei Hochspannungsdurchführungen an Stelle des Isolieröls auch Gasfüllungen verwendet. Alle bekannten Durchführungen erfordern aber einen erheblichen Aufwand. Durchführungen mit fester Isolierung sind mühsam herzustellen. Durchführungen mit einem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel benötigen eine Überwachung der Füllung, damit die elektrische Festigkeit auch während des Betriebes gewährleistet ist.The invention relates to a bushing for electrical devices, in particular circuit breakers, which contain a gaseous insulating agent, preferably sulfur hexafluoride and / or selenium hexafluoride. As is known, the leadthrough of such leadthroughs can be made with the help of solid insulating materials isolate from the grounded flange of the bushing, mostly by wrapping be applied. The use of a porcelain cover is common here as weather protection, the forms an outer shell covering the insulating material. There is also the space between the leadthrough conductor and a surrounding insulating sleeve filled with insulating oil to the .Achieve the desired electrical strength. After all, you have high-voltage bushings Instead of insulating oil, gas fillings are also used. All known bushings require but a considerable effort. Bushings with solid insulation are difficult to manufacture. Bushings with a liquid or gaseous insulating medium require monitoring of the Filling, so that the electrical stability is also guaranteed during operation.
Bei der Durchführung nach der Erfindung sind die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß der Bolzen der Durchführung in an sich bekannter Weise als blanker rohrförmiger Leiter ausgeführt ist und daß der in an sich bekannter Weise gasdicht abgeschlossene Raum zwischen dem Bolzen und einem diesen umgebenden Gehäuse über das Innere des Bolzens mit dem Inneren des elektrischen Gerätes in Verbindung steht.When carrying out according to the invention, the disadvantages mentioned are avoided in that according to the invention the bolt of the implementation in a known manner as a bare tubular conductor is performed and that the gas-tight sealed space between the in a known manner Bolt and a housing surrounding it via the interior of the bolt with the interior of the electrical Device is connected.
Die neue Durchführung ist in ihrem mechanischen Aufbau außerordentlich einfach. Als Isoliergas wird das Gas des elektrischen Gerätes verwendet. Da dieses Gas über den hohlen Durchführungsbolzen in das Gehäuse der Durchführung eingeführt wird, können sich Druckschwankungen nur geringfügig auf das Gehäuse der Durchführung auswirken. Der verhältnismäßig lange Kanal des hohlen Durchführungsbolzens dämpft alle Druckwellen, wie sie beispielsweise bei Leistungsschaltern durch eine starke Erwärmung des Gases im Ausschaltaugenblick auftreten können. Das Gehäuse der Durchführung kann daher ohne zusätzliche Maßnahmen aus dem bekanntlich wenig bruchfesten Porzellan bestehen. Eine besondereüberwachung deslsoliermittels in derDurchführung ist nicht notwendig. Die erforderliche Gasfüllung wird dadurch gewährleistet, daß ein bestimmter Gasdruck bereits in dem elektrischen Gerät vorhanden sein muß, dem die Durchführung zugeordnet ist.The mechanical structure of the new implementation is extremely simple. As an insulating gas uses the gas from the electrical device. Since this gas is passed through the hollow bushing bolt in the housing of the bushing is inserted, pressure fluctuations can only be slight affect the housing of the implementation. The relatively long channel of the hollow bushing bolt dampens all pressure waves, such as those caused by a strong one in circuit breakers, for example Heating of the gas can occur at the moment of switch-off. The housing of the implementation can therefore consist of porcelain, which is known to be poorly break-proof, without additional measures. One special monitoring of the isolating agent in the implementation is not necessary. The required gas filling is guaranteed by the fact that a certain Gas pressure must already be present in the electrical device to which the implementation is assigned.
Durchführung für elektrische Geräte,
insbesondere Leistungsschalter, die ein gasförmiges Isoliermittel enthaltenBushing for electrical devices,
in particular circuit breakers that contain a gaseous insulating agent
Anmelder:Applicant:
Westinghouse Electric Corporation,Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter:Representative:
Dr. jur. G. Hoepffner, Rechtsanwalt,Dr. jur. G. Hoepffner, lawyer,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Robert E. Friedrich,Robert E. Friedrich,
James Frakes, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)James Frakes, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Dezember 1959
(856775)Claimed priority:
V. St. v. America December 2, 1959
(856775)
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnungen. Dabei zeigtFurther details and advantages of the invention emerge from the following description of a Embodiment based on the drawings. It shows
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines dreipoligen gasgefüllten Leistungsschalters mit Durchführungen gemäß der Erfindung;1 shows a perspective view of a three-pole gas-filled circuit breaker with bushings according to the invention;
Fig. 2A und 2B zeigen zusammen einen Teilschnitt durch die Durchführung gemäß der Erfindung; einzelne Teile der Durchführung sind dabei in Ansicht gezeichnet;2A and 2B together show a partial section by performing according to the invention; individual parts of the implementation are in View drawn;
Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch die obere Federkappenanordnung, die das obere Ende der Durchführung bildet, in vergrößertem Maßstab;Fig. 3 is a vertical section through the upper spring cap assembly forming the upper end of the Implementation forms, on a larger scale;
Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Federkappe nach Fig. 3, wobei eine Abschirmung und eine Membran entfernt wurden.4 is a top plan view of the spring cap of FIG. 3 with a shield and a Membrane were removed.
F i g. 5 ist eine Draufsicht auf die Durchführung, wie sie in den Fig. 2B und 2A dargestellt ist;F i g. Figure 5 is a top plan view of the bushing as shown in Figures 2B and 2A;
F i g. 6 und 7 zeigen im Schnitt Bauformen, bei denen die Porzellanüberwürfe der Durchführung mit Hilfe von Lotverbindungen abgedichtet sind.F i g. 6 and 7 show in section designs in which the porcelain covers the implementation with The help of solder connections are sealed.
509 577/368509 577/368
In F i g. 1 ist mit 1 als Ganzes ein Hochspannungsschalter bezeichnet, der ein dreiphasiges Netz schaltet. Der Schalter besitzt drei im wesentlichen horizontal verlaufende zylindrische Gehäuse 2. Auf der Oberseite der Gehäuse 2 sind je zwei aufrecht stehende zylindrische Stahlteile 11 an gegenüberliegenden Enden angebracht. Die Stahlteile 11 dienen zur Befestigung von je zwei Durchführungen 12,13 pro Gehäuse. Die unteren inneren Enden 12 a der Durchführungen (Fig. 2B) tragen die längs durch die Gehäuse verlaufenden Unterbrechungseinrichtungen mit Mehrfachunterbrechung.In Fig. 1, 1 denotes as a whole a high-voltage switch that switches a three-phase network. The switch has three substantially horizontally extending cylindrical housings 2. On the Top of the housing 2 are two upright cylindrical steel parts 11 on opposite sides Ends attached. The steel parts 11 are used to attach two bushings each 12.13 per case. The lower inner ends 12 a of the bushings (Fig. 2B) carry the longitudinal Interrupting devices with multiple interruptions running through the housing.
Die Durchführungen 12, 13 des Schalters nach F i g. 1 sind von Durchsteckwandlern 14 umgeben. Zwischen den Wandlern 14 und den Schirmen 12 b, 13 b der Durchfuhrungen ist ein ausreichender Abstand vorgesehen, so daß die Wandler leicht über die Durchführungen 12, 13 geschoben werden können.The bushings 12, 13 of the switch according to FIG. 1 are surrounded by straight-through converters 14. A sufficient distance is provided between the transducers 14 and the screens 12 b, 13 b of the bushings so that the converters can easily be pushed over the bushings 12, 13.
Die Gehäuse 2 dienen als Niederdruckbehälter für das bei dem Schalter 1 als Lösch- und Isoliermittel verwendete Schwefelhexafluorid (SF6). Der Druck im Niederdruckbehälter beträgt beispielsweise 2,1 at. An Stelle von SF6 können auch andere Gase, die ein gutes Dielektrikum darstellen und außerdem gute Löscheigenschaften haben, verwendet werden. Die Gehäuse 2 können z. B. mit Selenhexafluorid (SeF6) oder einer Mischung von Selenhexafluorid und Schwefelhexafluorid oder auch Mischungen eines oder beider Gase mit Luft, Kohlendioxyd, Helium, Argon oder Stickstoff gefüllt sein.The housing 2 serve as a low-pressure container for the sulfur hexafluoride (SF 6 ) used as an extinguishing and insulating agent in the switch 1. The pressure in the low-pressure container is, for example, 2.1 at. Instead of SF 6 , other gases that represent a good dielectric and also have good extinguishing properties can be used. The housing 2 can, for. B. be filled with selenium hexafluoride (SeF 6 ) or a mixture of selenium hexafluoride and sulfur hexafluoride or mixtures of one or both gases with air, carbon dioxide, helium, argon or nitrogen.
In den Fig. 2A und 2B ist dargestellt, daß die gasgefüllte Durchführung 12, die mit der Durchführung 13 übereinstimmt, außerordentlich einfach aufgebaut ist. Sie besteht aus nur wenigen Teilen im Vergleich mit üblichen Durchführungen, bei denen feste oder flüssige Dielektrika verwendet werden.2A and 2B it is shown that the Gas-filled bushing 12, which corresponds to the bushing 13, has an extremely simple structure is. It consists of only a few parts compared to conventional bushings where solid or liquid dielectrics can be used.
Längs durch die Mitte der Durchführung 12 führt ein rohrförmiger Leiter 17. Auf das untere Ende 18 dieses Leiters ist ein Endstück 19 geschraubt. Das Endstück ist mit einer Zwischenlage 20 versehen und trägt einen unteren Porzellanüberwurf 21. Wie dargestellt ist, ist der untere Porzellanüberwurf 21 mit einer Anzahl Schirme 21a versehen. Diese Schirme vergrößern den Kriechweg längs der Durchführung 12.A tubular conductor 17 runs longitudinally through the center of the bushing 12 onto the lower end 18 an end piece 19 is screwed onto this conductor. The end piece is provided with an intermediate layer 20 and carries a lower porcelain cover 21. As shown, the lower porcelain cover 21 is with a number of screens 21a. These screens increase the creepage distance along the implementation 12th
Das obere Ende des unteren Porzellanüberwurfes 21 stößt gegen eine zweite Zwischenlage 22. Diese wiederum wird gegen einen plattenförmigen Tragfiansch 23 mit Erdpotential gedrückt. Durch Schweißen sind mit der oberen Fläche 24 des geerdeten Tragflansches 23 eine Mehrzahl, in diesem Falle vier Tragarme 25 verbunden, die die Stromwandler 14 in ihrer Einbaustellung halten.The upper end of the lower porcelain cover 21 abuts against a second intermediate layer 22. This in turn, it is pressed against a plate-shaped support flange 23 with earth potential. By welding are with the upper surface 24 of the grounded support flange 23 a plurality, in this case four Support arms 25 connected, which hold the current transformer 14 in their installed position.
Fig. 2B zeigt, daß die sich seitwärts erstreckenden Tragarme 24 mit Ausnehmungen 26 versehen sind. Diese Ausnehmungen machen es möglich, die Durchführungen 12 mit dem Seil eines Kranes zu transportieren.Fig. 2B shows that the laterally extending Support arms 24 are provided with recesses 26. These recesses make it possible that To transport bushings 12 with the rope of a crane.
Mit dem Tragflansch 23 ist durch Schweißen ferner ein aufrecht stehendes Zylinderstück 27 verbunden, an dessen oberem Ende ein sich nach außen erstrekkender Flanschring 28 angeschweißt ist. Der Flanschring 28 ist mit einer Dichtung 29 versehen, die in einer geeigneten Nut liegt. Die Dichtung 29 wird unter Druck gegen die untere Seite des oberen Porzellanüberwurfes 30 gepreßt. Wie dargestellt ist, ist der obere Porzellanüberwurf mit Schirmen 12 b versehen, die den Kriechweg vergrößern. Am oberen Ende des Porzellanüberwurfes 30 sitzt eine weitere Dichtung 31. Diese greift in eine geeignete Nut einer Kappe 32.An upright cylinder piece 27 is also connected to the support flange 23 by welding, to the upper end of which an outwardly extending flange ring 28 is welded. The flange ring 28 is provided with a seal 29 which lies in a suitable groove. The seal 29 is pressed against the lower side of the upper porcelain cover 30 under pressure. As shown, the upper porcelain cover is provided with screens 12 b , which increase the creepage distance. Another seal 31 is seated at the upper end of the porcelain cover 30. It engages in a suitable groove in a cap 32.
Wie F i g. 3 zeigt, in der die Ausbildung der oberen Kappe 33 sowie die Ausbildungen der Dichtungen 31 im einzelnen dargestellt sind, wird durch eine Anzahl Druckfedern 34 eine Druckkraft auf die Porzellanüberwürfe 21, 30 und die geerdete Flanschanordnung 35 ausgeübt, die aus den Flanschringen 23, 28 und den aufrecht stehenden zylindrischen Tragteilen 27 besteht. Mit anderen Worten, der im Inneren der Durchführung liegende Durchführungsleiter 17 steht unter Zugspannung, wogegen die Porzellanüberwürfe 21, 30 die Ringe 20, 22, 29 und 31 unter Druck halten. Dadurch ergibt sich eine gasdichte Anordnung. Like F i g. 3 shows the design of the top cap 33 and the design of the seals 31 are shown in detail, a compressive force is applied by a number of compression springs 34 to the porcelain throws 21, 30 and the grounded flange assembly 35 exerted, which consists of the flange rings 23, 28 and the upright cylindrical support parts 27 consists. In other words, the one inside the Implementation lying leadthrough conductor 17 is under tension, whereas the porcelain covers 21, 30 keep the rings 20, 22, 29 and 31 under pressure. This results in a gas-tight arrangement.
Wie in der F i g. 3 deutlich zu sehen ist, ist der rohrförmige Leiter 17 bei 36 in ein Endstück 37 eingeschraubt, das zugleich als Anschlußbolzen dient. Das Endstück umfaßt eine sich seitwärts erstreckende Flanschplatte 38, gegen die sich die oberen Enden der Druckfedern 34 abstützen. Damit die Federn 34 keinen Strom führen, sind Isolierstoffscheiben 34 a zwischen den oberen Enden der Federn und der Flanschplatte 38 vorgesehen.As in FIG. 3 can be clearly seen, the tubular conductor 17 is screwed into an end piece 37 at 36, which also serves as a connecting bolt. The end piece includes a sideways extending one Flange plate 38 against which the upper ends of the compression springs 34 are supported. So that the springs 34 Do not conduct electricity, are insulating washers 34 a between the upper ends of the springs and the Flange plate 38 is provided.
Eine Verbindungsbohrung 39 bildet einen Kanal durch das Endstück 37. Die Bohrung sorgt dafür, daß Gas aus dem Raum 43 im Inneren des gasgefüllten Gerätes 1 (Fig. 2B) nach oben durch das offene untere Ende 61 des Durchführungsleiters 17, durch das Innere 41 des Durchführungsleiters, die Verbindungsbohrung 39 (F i g. 3) in den Raum 42 und nach unten an den Federteller 38 des Endstückes 37 in den Raum 43 zwischen dem Anschlußbolzen 17 und den Porzellanüberwürfen 21, 30 gelangen kann.A connecting bore 39 forms a channel through the end piece 37. The bore ensures that that gas from the space 43 inside the gas-filled device 1 (Fig. 2B) up through the open lower end 61 of the bushing conductor 17, through the interior 41 of the bushing conductor, the Connecting bore 39 (FIG. 3) in the space 42 and down to the spring plate 38 of the end piece 37 get into the space 43 between the connecting bolt 17 and the porcelain throws 21, 30 can.
Zum Vorspannen der Druckfedern 34 vor der Montage der Durchführung 12 sind eine Anzahl auswechselbarer Schraubenbolzen 45 vorgesehen. Daraus ergibt sich, daß das Endstück 37 vor dem Einbau der Durchführung in die Kappe 32 eingesetzt wird. Bei dieser Vorbereitung wird für jede Feder 34 ein Bolzen 45 verwendet. Durch das Anziehen der Bolzen 45 wird eine vorbestimmte Vorspannung der Federn 34 sichergestellt. Beim Einbau der Durchführung 12 wird der Durchführungsbolzen 17 in das untere Endstück 19 eingeschraubt. Danach wird der untere Porzellanüberwurf 21 befestigt. Dann wird die Flanschanordnung 35 eingebaut. Darauf folgt der obere Porzellanüberwurf 30. Daran schließt sich das Befestigen der Dichtungen 31 α bis 31c (F i g. 3) in geeigneten Nuten an, die auf der Unterseite der Kappe 32 vorgesehen sind. Die Kappe 32 wird dann zusammen mit der Anschlußanordnung 37 bei 36 auf das obere Ende des mit einem Gewinde versehenen Durchführungsbolzens geschraubt, bis die Dichtungen 31a bis 31c mit der Oberfläche 46 des oberen Porzellanüberwurfes 30 in Berührung kommen.To pretension the compression springs 34 before the installation of the bushing 12, a number of them are exchangeable Screw bolts 45 are provided. It follows that the end piece 37 before installation the implementation is inserted into the cap 32. This preparation is done for each spring 34 a bolt 45 is used. By tightening the bolts 45, a predetermined preload is applied the springs 34 ensured. When installing the bushing 12, the bushing bolt 17 screwed into the lower end piece 19. The lower porcelain cover 21 is then attached. then the flange assembly 35 is installed. This is followed by the upper porcelain cover 30. This closes the fastening of the seals 31 α to 31 c (FIG. 3) in suitable grooves on the underside the cap 32 are provided. The cap 32 is then together with the connector assembly 37 screwed at 36 onto the top of the threaded bushing bolt until the Seals 31a to 31c with the surface 46 of the upper porcelain cap 30 in contact come.
Wenn dies der Fall ist, werden die Schraubenbolzen 45 gelöst. Sie werden dann nicht weiter als Bauteil der Durchführung 12 verwendet, wie in F i g. 2 A der Zeichnung zu sehen ist. Die Bolzen 45 werden also nur zum Aufbringen der Vorspannung der Federn 34 verwendet.If this is the case, the screw bolts 45 are loosened. You will then not go further than Component of the implementation 12 used, as shown in FIG. 2A of the drawing can be seen. The bolts 45 are therefore only used to apply the preload of the springs 34.
Beim Entfernen der Schraubenbolzen 45 können sich die Federn 34 frei ausdehnen, wie Fig. 2A zeigt. Sie üben infolgedessen die vorerwähntenWhen the screw bolts 45 are removed, the springs 34 can expand freely, as shown in FIG. 2A shows. As a result, you practice the aforementioned
Druckkräfte auf die Porzellanüberwürfe 21, 30 und die Flanschanordnung 35 aus.Compressive forces on the porcelain sleeves 21, 30 and the flange assembly 35.
Um unterschiedliche Temperaturdehnungen zwischen dem Durchführungsbolzen 17 und den Porzellanüberwürfen 21 und 30 zusammen mit der Flanschanordnung 35 aufzunehmen, ist eine flexible Abdichtung vorgesehen, die aus einer dünnen Metallmembran 47 besteht. Der äußere Rand 48 der Membran 47 ist mit Hilfe eines Lotes 49 (F i g. 3) in einer Nut 50 befestigt, die am oberen Rand 51 der Kappe 32 vorgesehen ist.To different temperature expansions between the lead-through bolt 17 and the porcelain throws 21 and 30 together with the flange assembly 35, a flexible seal is provided, which consists of a thin Metal diaphragm 47 is made. The outer edge 48 of the membrane 47 is with the help of a solder 49 (FIG. 3) in a groove 50, which is provided on the upper edge 51 of the cap 32.
Der Innenrand 52 der Membran 47 ist ebenfalls durch eine Lotverbindung 52 α mit einer Ringmutter 53 verbunden, die bei 54 auf den oberen Gewindeteil 55 des Endstückes 37 aufgeschraubt ist (F i g. 3). Zur Verstärkung ist eine Lotverbindung 53 α oberhalb der Schraubverbindung bei 54 vorgesehen. Ferner ist ein plattenförmiger Schild 56 vorgesehen, der bei 57 auf das mit einem Gewinde versehene Ende 55 des Endstückes 37 aufgeschraubt ist. Dieser Schild sorgt dafür, daß die Membran 47 bei hohen Drücken im Raum 43 im Inneren der Durchführung 12 nicht über Gebühr durchgebogen werden kann. Am unteren Ende des Durchführungsbolzens ist eine Gewindebohrung 61 vorgesehen. Dort ist eine Patrone 63 mit aktiviertem Aluminium eingeschraubt. Die Patrone 63 besteht aus einem rohrförmigen Gehäuse, z. B. dem Rohr 64. Innerhalb dieses Gehäuses wird pulverförmiges aktiviertes Aluminium 62 durch geeignete Gitter 66 gehalten, die die Enden des Rohres 64 abschließen. Durch die Patrone 63 wird erreicht, daß das Gas im Inneren der Durchführung, das aus dem zugeordneten, mit Gas gefüllten Gerät, beim Ausführungsbeispiel also aus dem Schalter 1 stammt, sauber, trocken und von hoher dielektrischer Festigkeit ist. Ferner werden durch die Aluminiumpatrone 63 alle Lichtbogenzersetzungsprodukte des Schwefelhexafluoridgases absorbiert.The inner edge 52 of the membrane 47 is also connected by a solder connection 52 α to an annular nut 53 which is screwed onto the upper threaded part 55 of the end piece 37 at 54 (FIG. 3). A solder connection 53 α is provided above the screw connection at 54 for reinforcement. Furthermore, a plate-shaped shield 56 is provided which is screwed at 57 onto the threaded end 55 of the end piece 37. This shield ensures that the membrane 47 cannot be bent excessively at high pressures in the space 43 inside the bushing 12. A threaded hole 61 is provided at the lower end of the lead-through bolt. A cartridge 63 with activated aluminum is screwed in there. The cartridge 63 consists of a tubular housing, e.g. B. the tube 64. Powdered activated aluminum 62 is held within this housing by suitable grids 66 which close the ends of the tube 64. The cartridge 63 ensures that the gas inside the bushing, which comes from the associated gas-filled device, that is to say from the switch 1 in the exemplary embodiment, is clean, dry and of high dielectric strength. Further, all of the arc decomposition products of the sulfur hexafluoride gas are absorbed by the aluminum cartridge 63.
F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab die Einzelheiten der Dichtungsanordnung 31 nach Fig. 2A. Diese Dichtungsanordnung besteht aus zwei ringförmigen Dichtungen 31 α und 31 b aus einem elastischen Material mit O-förmigem Querschnitt sowie einer Zwischenlage 31c. Die Zwischenlage verhindert, daß der Porzellanüberwurf 30 auf die untere Metallfläche 32 a der Kappe 32 stößt. Die beiden federnden Dichtungen 31a und 31b ergeben einen doppelten Schutz. Darüber hinaus ermöglicht die Bohrung 67 die Einführung eines Leckstellensuchgerätes, mit dem bestimmt werden kann, ob das Gas durch den inneren Dichtungsring 31 ausgetreten ist. Die Bohrung 67 ist vorzugsweise mit einem Stopfen 68 verschlossen.F i g. 3 shows, on an enlarged scale, the details of the sealing arrangement 31 according to FIG. 2A. This sealing arrangement consists of two annular seals 31a and 31b made of an elastic material with an O-shaped cross section and an intermediate layer 31c. The intermediate layer prevents the porcelain cap 30 from striking the lower metal surface 32 a of the cap 32. The two resilient seals 31a and 31b provide double protection. In addition, the bore 67 enables the introduction of a leak detector with which it can be determined whether the gas has leaked through the inner sealing ring 31. The bore 67 is preferably closed with a plug 68.
An Stelle der einen Dichtung 29 am unteren Ende des Porzellangehäuses 30 könnten auch zwei Dichtungsringe in ähnlicher Weise wie am oberen Ende des Porzellanüberwurfes 30 nach F i g. 3 verwendet werden.Instead of the one seal 29 at the lower end of the porcelain housing 30, two sealing rings could also be used in a manner similar to that at the upper end of the porcelain cover 30 according to FIG. 3 used will.
Für bestimmte Verwendungszwecke mag es wünschenswert sein, eine Dichtungsanordnung zu verwenden, die durch Lötverbindungen erhalten wird, wie in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist. In F i g. 6 ist zu sehen, daß ein kreisringförmiger Dichtungsring 69 vorgesehen ist, der mit dem unteren Ende des Porzellangehäuses 30 verlötet ist. Das dabei verwendete Lötverfahren ist bekannt. Zusammen mit einer Abschlußdichtung 71 ist ein Dichtungsring 70 aus Neopren vorgesehen, der eine Berührung zwischen dem Porzellangehäuse 30 und der Flanschplatte 28 verhindert. Die Lötverbindung 74 kann auch im Zusammenhang mit dem unteren Ende des Porzellanüberwurfes 30 verwendet werden.For certain uses it may be desirable to have a sealing arrangement use obtained by soldering connections as shown in Figs. 6 and 7 is shown. In F i g. 6 it can be seen that an annular sealing ring 69 is provided, which is connected to the lower End of the porcelain housing 30 is soldered. The soldering process used is known. Together with an end seal 71, a sealing ring 70 made of neoprene is provided which makes contact between the porcelain housing 30 and the flange plate 28 prevented. The solder joint 74 can can also be used in connection with the lower end of the porcelain cap 30.
Wie F i g. 7 zeigt, kann eine ähnliche Anordnung am oberen Ende des Porzellanüberwurfes 30 vorgesehen sein. In diesem Fall ist ein metallischer Dichtungsring 76 bei 77 auf das obere Ende des Porzellangehäuses 30 aufgelötet. Der Außenrand 78 des Dichtungsringes 76 ist bei 79 mit der Außenfläche der Kappe 32 verlötet. Auch in diesem Fall sind eine Abschlußdichtung 84 sowie ein federnder Ring 75 vorgesehen. Mit der Lötverbindung kann eine Pakkung 72 kombiniert werden. An Stelle der bekannten Lötverbindung, bei der zum Metallisieren eine Flammenbeheizung verwendet wird, kann auch Ultraschall zum Metallisieren verwendet werden.Like F i g. 7 shows, a similar arrangement may be provided at the top of the porcelain cap 30. As shown in FIG be. In this case a metallic sealing ring 76 is at 77 on the top of the porcelain case 30 soldered on. The outer edge 78 of the sealing ring 76 is at 79 with the outer surface the cap 32 is soldered. In this case, too, there are a sealing seal 84 and a resilient ring 75 intended. A package 72 can be combined with the solder joint. Instead of the familiar Soldered connection, in which flame heating is used for metallizing, can also Ultrasound can be used for plating.
Es wurde festgestellt, daß ein Porzellanüberwurf mit einer glasierten Oberfläche, der mit dem Gas eines Leistungsschalters in Berührung kommt, durch das vom Lichtbogen beeinflußte Schwefelhexafluorid in seiner Glasur beeinträchtigt wird. Deshalb wird bei der Durchführung 12, sofern diese bei mit Schwefelhexafluorid gefüllten Geräten verwendet wird, die Glasur weggelassen. Auf die nicht glasierte Oberfläche wird eine kriechstromfeste flüssige Schicht 7 (F i g. 2B) aufgebracht.It was found that a porcelain cap with a glazed surface that with the gas of a circuit breaker comes into contact with the sulfur hexafluoride affected by the arc is impaired in its glaze. Therefore, when performing 12, if this is with Sulfur hexafluoride-filled devices are used; the glaze is omitted. On the unglazed one A liquid layer 7 (FIG. 2B) resistant to tracking is applied to the surface.
Zum Beispiel wird bei dem in F i g. 1 dargestellten Schalter die Glasur von der Außenfläche des unteren in das Gerät ragenden Teiles des Überwurfes 21 weggelassen. An dieser Stelle wird, wie erwähnt, der kriechstromfeste flüssige Überzug 7 angebracht. Dadurch wird erreicht, daß der Überwurf 21 widerstandsfähig gegen die Korrosionswirkung des durch den Lichtbogen zersetzten Schwefelhexafluoridgases ist. Daraus ergibt sich eine lange Lebensdauer.For example, in the case of the FIG. 1 switches the glaze from the outer surface of the lower Part of the cover 21 protruding into the device is omitted. At this point, as mentioned, the Leakage current-resistant liquid coating 7 attached. It is thereby achieved that the cover 21 is resistant against the corrosive effects of the sulfur hexafluoride gas decomposed by the arc is. This results in a long service life.
Die Patrone 63 mit aktiviertem Aluminium verhindert, daß im Lichtbogen zersetztes Schwefelhexafluorid die Innenflächen der Durchführung beeinträchtigt. Diese Flächen brauchen daher nicht mit einem Schutzüberzug versehen zu werden. Der Schutzüberzug besteht im wesentlichen aus (A) 4 bis 36 Volumprozent polymerisierbarem Epoxydharz, (B) 4 bis 36 Volumprozent Polyamid, das als Reaktionsprodukt von Diäthylen-Triamin mit Linolensäure erhalten wird, (C) 2 bis 48 Volumprozent feinverteiltem Aluminiumoxydtrihydrat und (D) dem Rest Lösungsmittel.The activated aluminum cartridge 63 prevents arc-decomposed sulfur hexafluoride affects the inner surfaces of the bushing. These areas therefore do not need to be included to be provided with a protective coating. The protective coating consists essentially of (A) 4 to 36 percent by volume polymerizable epoxy resin, (B) 4 to 36 percent by volume polyamide, which is the reaction product is obtained from diethylenetriamine with linolenic acid, (C) 2 to 48 percent by volume of finely divided Alumina trihydrate and (D) the remainder solvent.
Als Beispiel eines solchen Überzuges sei folgendes angegeben:The following is given as an example of such a coating:
Bestandteil A GewichtsprozentIngredient A weight percent
Polymerisierbare Epoxyde 33,3Polymerizable Epoxies 33.3
Polyamidharz 33,3Polyamide resin 33.3
Aluminiumoxydtrihydrat 33,3Alumina trihydrate 33.3
Bestandteil B GewichtsprozentIngredient B weight percent
Xylen 80Xylene 80
Cellosolve 20Cellosolve 20
Die Mischung wird in der Weise hergestellt, daß gleiche Gewichte der Bestandteile A und B gemischt werden.The mixture is prepared in such a way that equal weights of ingredients A and B are mixed will.
Das als Dielektrikum verwendete SF6 füllt den Raum 43 zwischen dem Innenleiter 17 und den The SF 6 used as a dielectric fills the space 43 between the inner conductor 17 and the
Innenwänden des Überwurfes. Das Gas kann bei Normaldruck verwendet werden. Es können aber auch höhere Drücke vorhanden sein, um noch bessere elektrische Eigenschaften zu erreichen.Inner walls of the throw. The gas can be used at normal pressure. But it can higher pressures must also be present in order to achieve even better electrical properties.
Bei Vergleichsversuchen konnte ermittelt werden, daß die Durchführungen 12,13 gemäß der Erfindung den Anforderungen entsprechen, die in bezug auf die 60-Hz-Wechselspannungsfestigkeit und die Stoßspannungsfestigkeit an einen 230/196-kV-Schalter zu stellen sind. Es ist auch ohne weiteres möglich, durch eine geeignete Bemessung der Durchführungsteile andere Spannungswerte für die Durchführung zu erhalten. Die Abmessungen, die erforderlich sind, um die genannten Werte zu erhalten, sind verhältnismäßig gering. Sie gleichen denen der normalen Durchführungen.In comparative tests it could be determined that the bushings 12, 13 according to the invention meet the requirements relating to 60 Hz AC voltage resistance and surge voltage resistance must be connected to a 230/196 kV switch. It is also easily possible through a suitable dimensioning of the bushing parts to different voltage values for the bushing obtain. The dimensions required to obtain the stated values are proportionate small amount. They are similar to those of the normal implementation.
Im Falle eines inneren Überschlages bei Überspannungen ist die Gasisolation selbstheilend. Irgendwelche Reparaturen oder ein Ersatz beschädigter Isolierstoffe sind nicht erforderlich. Das Gas bildet keinerlei Blasen oder örtliche heiße Stellen. Ferner ist das Gas auch keinen Verschlechterungen infolge Alterungserscheinungen unterworfen. Auch Durchschläge durch den Isolierkörper oder Kriechpfade an der Oberfläche des Isolierkörpers können im Gegensatz zu Durchführungen mit organischen festen Isoliermaterialien nicht vorkommen. Bei Gas ergibt sich ferner die vorteilhafte Wirkung, daß es in der Nähe scharfer Kanten der Elektroden ionisiert wird und eine halbleitende Abrundung bildet, die weitere Überbeanspruchungen, die zum Ausfallen oder zu Rundfunkstörungen führen könnten, vermeidet. In the event of an internal flashover in the event of overvoltages, the gas insulation is self-healing. No repairs or replacements of damaged insulating materials are required. The gas does not form any bubbles or local hot spots. Furthermore, the gas is also no deteriorations subject to aging as a result. Also breakdowns through the insulating body or creepage paths In contrast to bushings with organic solid insulating materials are not present. In the case of gas there is also the advantageous effect that it is ionized near sharp edges of the electrodes and forms a semiconducting rounding that Avoids further overstressing, which could lead to failure or radio interference.
Wie bereite erwähnt wurde, besitzt die Durchführung gemäß der Erfindung einen geerdeten Mantel 27, der die üblichen Stromwandler 14 aufnimmt. Zur Spannungsmessung kann eine Zylinderelektrode innerhalb der gasgefüllten Durchführung verwendet werden. Bei der Messung wird das Potential des Zylinders 89 bestimmt, der innerhalb des Mantels 27 isoliert von diesem angebracht ist.As has already been mentioned, the bushing according to the invention has an earthed jacket 27, which accommodates the usual current transformers 14. A cylinder electrode can be used to measure the voltage can be used within the gas-filled bushing. During the measurement, the potential of the Cylinder 89 determined, which is mounted within the shell 27 isolated from this.
Wie ersichtlich ist, ist die Durchführung nach der Erfindung nicht für gasgefüllte Leistungsschalter beschränkt. Sie kann auch bei anderen Geräten, z. B. bei Transformatoren, mit Vorteil verwendet werden.As can be seen, the implementation according to the invention is not for gas-filled circuit breakers limited. It can also be used with other devices, e.g. B. in transformers, used with advantage will.
Auf Grund der nur kleinen Verbindungen 39 zwischen Durchführung und Gerät wird ein Druckanstieg im Behälter des Gerätes, z. B. beim Ausschalten, nicht sofort auf die Porzellanüberwürfe 21 und 30 übertragen. Die nur kleine öffnung 39 sorgt dafür, daß nur ein geringer Gasstrom aus dem gasgefüllten Gerät in das Innere der Durchführung gelangen kann. Sie verhindert mithin, daß das Porzellan der Durchführung Druckspitzen ausgesetzt ist. Da der Durchführungsbolzen 17 hohl ist und an seinem unteren Ende geöffnet ist, kann ein Überwachungssystem für den Druck im Gehäuse 2 zugleich zur Überwachung des Druckes in der Durchführung 12 selbst dienen. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß bei einem Bruch des oberen Porzellanüberwurfes 30, der einen Gasaustritt zur Folge hätte, der Druckabfall zu einem Ausströmen des Gases aus dem Gehäuse 2 in die Durchführung 12 führen würde. Dadurch würde das Überwachungssystem des Schalters angeregt. Mithin genügt ein einziges Überwachungssystem für den Leistungsschalter, das zugleich auch die Durchführungen 12,13 schützt.Because of the only small connections 39 between bushing and device, there is an increase in pressure in the container of the device, e.g. B. when switching off, not immediately on the porcelain throws 21 and 30 transferred. The only small opening 39 ensures that only a small gas flow from the gas-filled Device can get into the interior of the bushing. It therefore prevents the porcelain the implementation is exposed to pressure peaks. Since the lead-through bolt 17 is hollow and on his The lower end is open, a monitoring system for the pressure in the housing 2 can also be used Monitoring the pressure in the implementation 12 serve itself. In other words this means that in the event of a break in the upper porcelain cover 30, which would result in gas leakage, the A drop in pressure leads to the gas flowing out of the housing 2 into the bushing 12 would. This would stimulate the switch's monitoring system. So one is enough Monitoring system for the circuit breaker, which at the same time also protects the bushings 12, 13.
Da die Verbindungsöffnung 39 am oberen Ende des hohlen Durchführungsleiters 17 vorgesehen ist, kann bei Verwendung eines schweren Gases, wie z. B. SF6, die Durchführung 12 von dem dasgefüllten Gerät 2 entfernt werden, denn auf Grund des Gewichtes des Gases im Inneren 43 der Durchführung hat dies nicht das Bestreben, aus der Durchführung nach der Demontage zu entweichen. Wäre die öffnung 39 hingegen am unteren Ende der Durchführung 12 vorgesehen, würde das schwere Gas aus der Durchführung 12 nach dem Abbau aus dem gasgefüllten Gerät ausfallen. Infolgedessen kann, wenn ein schweres Gas verwendet wird, selbst bei geöffnetem unterem Ende des Durchführungsbolzens die Durchführung von dem gasgefüllten Gerät abgebaut werden, ohne daß Gasverluste oder der Eintritt von möglicherweise feuchter Luft zu befürchten ist.Since the connection opening 39 is provided at the upper end of the hollow lead-through conductor 17, when using a heavy gas, such as. B. SF 6 , the feedthrough 12 can be removed from the device 2 filled, because due to the weight of the gas in the interior 43 of the implementation, this does not tend to escape from the implementation after dismantling. If, on the other hand, the opening 39 were provided at the lower end of the leadthrough 12, the heavy gas from the leadthrough 12 would fail after being dismantled from the gas-filled device. As a result, if a heavy gas is used, even with the lower end of the lead-through bolt open, the lead-through can be dismantled from the gas-filled device without fear of gas loss or the ingress of possibly humid air.
Bei der Erfindung können auch Gase wie C3F8, Freon 12 (CCl2F2), Gasmischungen aus Freon 14 (CF4) mit SF6 oder anderen Gasen wie Trifluormethylschwefelpentafluorid (CSF8) verwendet werden. Gases such as C 3 F 8 , Freon 12 (CCl 2 F 2 ), gas mixtures of Freon 14 (CF 4 ) with SF 6 or other gases such as trifluoromethylsulfur pentafluoride (CSF 8 ) can also be used in the invention.
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