DE1247505B - Anordnung zur Erhoehung der Isolierfaehigkeit einer laengs der Oberflaeche elektrisch beanspruchten Isolierstoffwand - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. Cl.:

HOIf

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Deutsche Kl.: 21 g - 35

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

L 38637 VIII c/21 g

4. April 1961

17. August U 967

29. Februar 1968

Auslegetag:
Ausgabetag:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Isolierfähigkeit von längs der Oberfläche beanspruchten Isolierstoffwänden kann durch eine angrenzende verunreinigte Isolierflüssigkeit insofern gefährdet sein, als sich die schwebenden Schmutzteilchen mit der Zeit auf der Wand absetzen. Auf diese Weise bilden sich nach dem elektrischen Feld ausgerichtete Schichten in Form regelmäßiger Figuren. Diese Schichten können die Leitfähigkeit der Isolierstoffwand derart erhöhen, daß sich Kriechwege bilden und schließlich ein Überschlag entsteht.

Bei in den Transformatorkessel eingebauten Lastumschaltern ist die Anordnung beispielsweise so getroffen, daß ein Isolierstoffgefäß am Transformatordeckel aufgehängt ist und in das Kesselinnere hineinragt. Dieses Gefäß nimmt den Lastumschalter auf und ist mit Isolieröl gefüllt. Da das Öl infolge der beim Schalten auftretenden Lichtbögen mehr oder weniger mit Rußteilchen verschmutzt wird, ist stets dafür gesorgt, daß das Schaltergefäß gegenüber dem umgebenden Transformatoröl abgedichtet ist. Nun wächst im Laufe der Zeit der Verschmutzungsgrad des Schalter-Öls immer mehr an.

Die Rußteilchen setzen sich insbesondere an der Wandung des Isolierstoffgefäßes ab, so daß die Gefahr besteht, daß das Isolierstoffgefäß seine Aufgabe der elektrischen Isolation zwischen dem geerdeten Transformatordeckel und dem auf Hochspannungspotential stehenden Lastumschalter nicht mehr mit der erforderlichen Sicherheit erfüllt.

Man war daher bei Auftreten unerwünschter Rußablagerungen bisher gezwungen, die Gefäßwand gelegentlich abzukratzen und den abgekratzten Kohlesumpf mit Öl auszuspülen. Diese Prozedur ist jedoch sehr zeitraubend und hat weiterhin den Nachteil, daß die Isolierstoffoberfläche durch die mechanische Behandlung Schaden leiden kann.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erhöhung der Isolierfähigkeit einer längs der Oberfläche elektrisch beanspruchten Isolierstoffwand, die einseitig an eine verunreinigte Isolierflüssigkeit grenzt, insbesondere für in den Transformatorkessel eingebaute Lastumschalter. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Isolierstoffwand und dem die verunreinigte Isolierflüssigkeit enthaltenden Raum ein aus Hochspannungselektroden gebildeten Elektrofilter angeordnet ist, dessen im bestimmten Abstand flächenparallel zur Isolierstoffwand verlaufende Elektroden an ihren Befestigungspunkten auf dieser Wand einen größeren Abstand besitzen als die jeweils einander gegenüberstehenden Elektrodenränder.

Durch derartige Elektroden wird erreicht, daß zwar das Feld an den einander gegenüberstehenden Elek-Anordnung zur Erhöhung der Isolierfähigkeit einer längs der Oberfläche elektrisch beanspruchten Isolierstoffwand

Patentiert für:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Math. Gottfried Broszat, Hegnach; Dr.-Ing. Willy Rabus, Stuttgart-Untertürkheim

trodenrändern (Schlagweite) bewußt inhomogen, dasjenige längs der Isolierstoffoberfläche jedoch sehr homogen wird. Die als leitende Dipole zu betrachtenden Schmutzteilchen bewegen sich nach bekannter Theorie jedoch nur im inhomogenen Feld an die Stellen steigender Inhomogenität, d. h. an die Elektrodenränder. An diesen Stellen setzt sich der Schmutz ab und ist damit unschädlich gemacht. Es müssen sämtliche Schmutzteilchen auf dem Wege von ihrem Entstehungsort zu der Isolierstoffwand die Spalte zwischen den Elektrodenrändern passieren, so daß sie in das stark inhomogene Feld gelangen. Da im homogenen Feld eine Teilchenwanderung nicht möglich ist, wird die Brückenbildung auf der Isolierstoffoberfläche auch dann erschwert, wenn schon Schmutzteilchen dort vorhanden sind.

Die Befestigung der Streifen und ihre Distanzierung von der Isolierstoffwand erfolgt durch Stege oder Stützen, die in der Mitte der Streifen angesetzt und vorzugsweise sehr dünnwandig sind, so daß, wie schon angedeutet, die tangentiale Komponente der Feldstärke entlang der Isolierstoffwand nur möglichst wenig erhöht wird. Zur Erleichterung ihrer Reinigung können die Elektroden auswechselbar im Isolierstoff-.gefäß gehaltert sein.

Es ist auch zweckmäß, bei Anwendung von mehr als zwei Elektroden die Spannungsverteilung zu steuern, was durch Zwischenschaltung von Kondensatoren oder spannungsabhängigen Widerständen geschehen kann.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Lastumschaltergefäß.

809 523/404

Nach Fig. 1 ist das halb aufgeschnittene zylindrische Gefäß 1 oben am Transformatordeckel befestigt zu denken. Es enthält in seinem nicht dargestellten unteren Teil den Lastumschalter, so daß also der Potentialunterschied zwischen dem geerdeten Transformatordeckel und dem Lastumschalter von dem Gefäß 1 in seiner Längserstreckung aufzunehmen ist. Die erfindungsgemäßen Streifen sind als Kreisringe 2 mit etwa T-förmigem Querschnittsprofil ausgeführt, wobei der T-Fuß den Distanzsteg zum Gefäß darstellt. Die Ringe sind koaxial angeordnet und können durch spezielle Ausführung der Stege in Form von Stützen oder auch durch die Ausbildung der Gefäßwand auswechselbar sein. Von Zeit zu Zeit kann dann der an den Elektrodenkanten haftende Schmutz entfernt werden, so daß die Anordnung wieder den betriebsbereiten Anfangszustand erreicht hat. Auch ein besonderes Haltegerüst, mit dem die Ringe untereinander verbunden sind und gemeinsam herausgehoben werden können, dürfte sich als geeignet erweisen. Als Spezialfall der Erfindung ergibt sich eine Anordnung von nur zwei Ringelektroden, von denen eine geerdet ist und die andere auf Lastschalterpotential liegt.

F i g. 2 zeigt die Ränder zweier einander gegenüberstehender Ringe 2 mit ihrem Schmutzbelag 3, wie er sich nach längerem Betrieb des Lastumschalters bilden kann. Der konzentrierte Schmutzansatz kann nötigenfalls leicht entfernt werden, jedoch vermindert er die Spannungsfestigkeit der Ölstrecke kaum.

Zur Erhöhung der Isolierfestigkeit zwischen den Ringelektroden können deren metallische Ränder auch isoliert verkleidet sein.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erhöhung der Isolierfestigkeit einer längs der Oberfläche elektrisch beanspruchten Isolierstoffwand, die einseitig an

35 eine verunreinigte Isolierflüssigkeit grenzt, insbesondere für in den Transformatorkessel eingebaute Lastumschalter, Wähler oder Durchführungen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Isolierstoff wand und dem die verunreinigte Isolierflüssigkeit enthaltenden Raum ein aus Hochspannungselektroden gebildetes Elektrofilter angeordnet ist, dessen im bestimmten Abstand flächenparallel zur Isolierstoffwand verlaufende Elektroden an ihren Befestigungspunkten auf dieser Wand einen größeren Abstand besitzen als die jeweils einander gegenüberstehenden Elektrodenränder.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden durch in ihrer Mitte angesetzte Stege oder Stützen befestigt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit zugehörigen Stegen als Kreisringe (2) mit etwa T-förmigem Querschnittsprofil ausgeführt und koaxial angeordnet sind (Fig. 1).

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auswechselbar im Isolierstoffgefäß gehaltert sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Elektroden Kondensatoren eingeschaltet sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Elektroden spannungsabhängige Widerstände eingeschaltet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberstehenden metallischen Elektrodenränder isoliert verkleidet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 132 189.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 637/534 8. 67 © Bundesdruckerei Berlin