DE1256784B

DE1256784B - Luftdichter Abschluss der OElfuellung von elektrischen Geraeten, insbesondere Transformatoren

Info

Publication number: DE1256784B
Application number: DE1964B0074956
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Adolf Gleissner
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1964-01-11
Filing date: 1964-01-11
Publication date: 1967-12-21
Also published as: CH436468A

Description

Luftdichter Abschluß der Ölfüllung von elektrischen Geräten, insbesondere Transformatoren Die Erfindung betrifft einen luftdichten Abschluß der Ölfüllung von elektrischen Geräten, insbesondere von Transformatoren, mittels einer balgartigen, die Ölfüllung oder das dem Ölspiegel im Transformatorkessel oder in seinem Ausdehnungsgefäß überlagerte Gasschutzpolster gegen die Außenatmosphäre abschirmenden Membran.
Nach den betrieblichen Erfordernissen ist das in elektrische Geräte, insbesondere in Transformatoren eingebrachte, der Isolierung und zugleich der Kühlung dienende Öl der Außenatmosphäre gegenüber gegen Feuchtigkeits- und Sauerstoffaufnahme luftdicht abzuschließen, da die Feuchtigkeitsaufnahme die Durchschlagsfestigkeit des Öles sehr vermindert und der eindringende Sauerstoff das Öl rasch altern läßt und damit gleichzeitig seine dielektrischen Eigenschaften beeinträchtigt.
Es ist eine ganze Reihe von die temperaturabhängigen Änderungen des Ölvolumens berücksichtigenden Anordnungen für einen derartigen Luftabschluß bekannt; für eine einfache und wenig aufwendige Ausführung ist jedoch bis heute kein Material bekanntgeworden, das den hohen, an einem solchen Luftabschluß zu stellenden, in folgenden im einzelnen aufgeführten Anforderungen Genüge leistet.
I. Das Material muß bei den Betriebstemperaturen des Transformators ölfest sein und darf seinerseits das Öl nicht beeinflussen.
2. Das Material muß bei den Betriebstemperaturen des Transformators seinen flexiblen Charakter auch auf Jahre hinaus beibehalten, um die ständigen Volumenänderungen ohne Bruchgefahr mitmachen zu können.
3. Das Material muß verhindern, daß weder Feuchtigkeit noch Luftsauerstoff auf dem Wege der Diffusion in das Öl eindringen kann, da Feuchtigkeit und Sauerstoff eine der Hauptursachen für eine allmähliche Verschlechterung der Isolationseigenschaften des Öles sind.
So sind, um den vorgenannten Schwierigkeiten zu begegnen, luftdichte Abschlüsse geschaffen worden, die beispielsweise aus einem zusammenfaltbaren Ausdehnungsgefäß bestehen, dessen bewegliche Wände aus Metallplatten zusammengesetzt und innen und außen mit elastischen, gasdichten, dauerhaften Kunststoffzwischenstücken verbunden sind. Das in dem zusammenfaltbaren Hohlkörper enthaltene Öl oder Gas kann sich bequem ausdehnen. Es ist aber kein unbedingter luftdichter Abschluß möglich, weil immer noch eine kleine Luftmenge durch die Metallwände und die Kunststoffzwischenwände diffundiert und eine allmähliche Verschlechterung der Isolationsfähigkeit des Transformatoröles zur Folge hat.
Ferner sind auch luftdichte Abschlüsse bekanntgeworden, bei denen durch Kunststoffolien zwischen dem Ölspiegel des Transformators und zwischen der Außenluft eine nachgiebige an den inneren Wandungen des Ausdehnungsgefäßes befestigte Membran angeordnet ist, die auf Grund ihrer Elastizität die auftretenden Volumenschwankungen des Öles aufnimmt. Weiterhin sind Anordnungen bekanntgeworden, bei denen der Ölspiegel im Transformatorkessel oder in seinem Ausdehnungsgefäß mit einem gasförmigen Schutzpolster überlagert ist und das durch die Veränderung des Ölvolumens verdrängte Gas von einem aus Kunststoffolien bestehenden dehnbaren Sack aufgenommen wird.
Die genannten Anordnungen erfüllten zwar die vorstehend erwähnten beiden ersten Forderungen recht gut, aber bei keinem der organischen Kunststoffe kann für den Bereich wirtschaftlicher und technisch verwendbarer Materialdicken eine völlige Gasundurchlässigkeit erzielt werden. Selbst bei Verwendung einer mehrere Millimeter dicken Folie kann man nur eine starke Verminderung der Gasdurchlässigkeit, aber keine völlige Beseitigung derselben erreichen.
Die Erfindung macht es sich daher zur Aufgabe, die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Anordnungen zu beseitigen. Nach der Erfindung besteht die die Ölfüllung oder das dem Ölspiegel überlagerte Gasschutzpolster gegen die Außenatmosphäre abschirmende, balgartige Membran aus einer flexiblen Kunststoffolie, die mit einer dünnen Metallfolie kaschiert ist. Für die Anfertigung der Membran kann dabei das gleiche Material wie für die vorbeschriebenen Ölabschlüsse herangezogen werden, z. B. Kunststofffolien, aus Polyamiden, Polyestern, Polyäthylen oder Polyvinylchloriden. Der tatsächliche Luftabschluß wird durch die Kaschierung der Folie mit einem Metallbelag bzw. mit einer Metallfolie erzielt.
Eine Reihe durchgeführter Versuche hat hierbei ergeben, daß sich hierfür eine Aluminiumfolie ganz hervorragend eignet. Es genügt bereits eine Materialstärke von etwa 0,05 mm, um praktisch eine völlige Sperre zu erreichen.
In diesem Zusammenhang ist bemerkenswert, daß in ein mit Stickstoff gefülltes Kissen aus einer 0,3 mm starken Kunststoffolie bereits nach 3 Monaten so viel Sauerstoff eingedrungen war, daß der Ausgleich zur Atmosphäre (20 % Sauerstoffanteil) hergestellt war. Dagegen konnte bei dem gleichen Kissen, das zusätzlich mit einer etwa 0,5 mm dicken Aluminiumfolie nach der Erfindung kaschiert war, nach 8 Monaten erst ein Sauerstoffanteil von etwa 1 % festgestellt werden.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen luftdichten Abschlusses ist dann gegeben, wenn die Membran unmittelbar auf dem Ölspiegel aufliegt und die Ölfüllung nicht mit Luft oder Gas gesättigt, sondern entgast ist, da dann die Durchschlagsfestigkeit des Öles größer ist.
Der gemäß der Erfindung ausgeführte, vorteilhafte luftdichte Abschluß stellt eine Anordnung dar, die die temperatur- und die druckabhängigen Änderungen des Ölvolumens berücksichtigt. Ferner bleibt ein hoher Luftabschluß erhalten, der für die Aufrechterhaltung der für die dielektrischen Eigenschaften des Öles dadurch sorgt, daß so gut wie keine Feuchtigkeit und kein Sauerstoff das Öl beeinträchtigt. Es besteht weiterhin der Vorteil, daß die Blechverkleidung der Membran nicht mehr für die innere Druckbeanspruchung und für die Gasdichte ausgelegt werden muß.

Claims

Patentansprüche: 1. Luftdichter Abschluß der Ölfüllung von elektrischen Geräten, insbesondere von Transformatoren, mittels einer balgartigen, die Ölfüllung oder das dem Ölspiegel im Transformatorkessel oder in seinem Ausdehnungsgefäß überlagerte Gasschutzpolster gegen die Außenatmosphäre abschirmenden Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einer flexiblen Kunststoffolie besteht, die mit einer dünnen Metallfolie kaschiert ist.
2. Luftdichter Abschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Aluminiumfolie von etwa 0,05 mm Materialstärke ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 164 947; britische Patentschriften Nr. 425 169, 929 692.