DE1514703A1 - Steuerkondensator - Google Patents

Description

Dr. Expl.

Pi! " Sachsenwerk Licht*- und Kraftaktienreesellsehafti München

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Steuerkondensator

Die Erfindung betrifft einen Steuerkondensator für Hochspannungsschaltgeräte mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Unterbrechungastellen pro Pol, dessen Steuerbeläge sich in einem mit Bippen versehenen Gehäuse befinden·

Derartige Steuerkondensatoren werden den in üeihe geschalteten Schaltkontakten von Hochspannungs-Leistungsachaltern parallel geschaltet, damit sich die Gesamtspannung gleichmäßig auf die einseinen Schaltkontakte aufteilt ο Für diesen Zweck verwendet aan Kapazitäten in der Größenordnung von etwa 1 nF und Betriebsspannungen ab 60 kV. Im Gegensatz zu den üblichen

Hochspannungs-Kondensatoren liefen die Steuerkondensatoren

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in der üegel nur kurzzeitig an Hochspannung, da ale vom eingeschalteten Leistungaschalter kurzgeschlossen und nach dem Ausschalten dea Leiatungsschalters durch Trennschalter oder Ausfahrkontakte vom Netz getrennt werden· In vielen Fällen ist ea aber notwendig, die Steuerkondensatoren eines vom Hetz getrennten Leistungsschaltera aus Sicherheitsgründen zu entladen und außerdem den EinachaltStromstoß bei» Kurzschließen durch den Leistungsschalterkontakt zu begrenzen .

Durch die deutsche Patentschrift 1 122 134 ist ein Steuerkondensator für Hochspannungsschalter bekanntgeworden, der aus vielen in Reihe geschalteten papierisolierten Bandwickeln besteht, die in einem ölgefüllten Bebälter untergebracht sind. Für die Freiluftanwendung 1st es üblich, ein entsprechend dimensioniertes Porzellangohäuse zu verwenden· Die Kosten dieser bekannten Steuerkondensatoren sind im Vergleich zu denen des Schaltgerätea sehr hoch, obgleich ihre Betriebssicherheit und ihre mechanische Festigkeit den gestellten Ansprüchen nicht immer entspricht· Bine Reihenschaltung von vielen Einzelkapazitäten hat außerdem die unangenehme Eigenschaft, daß sich die Spannung eines aufgeladenen und vom Heta getrennten Kondensators entsprechend den stark streuenden Verlustwiderstanden der Einzelkapazitäten unglelchmäaaig aufteilt· Bs kann bei diesen Kondensatoren vorkommen, daß der größte Teil der Gesamtspannung an wenigen Binselkapazitätea liegt und dort

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' ·Ι» Durchschlag führt, ilen müßte daher aus üloherheitegrUndan den UnseUcapasit&ten entsprechend bemessene Widerstan* d· parallel schalten« daran Unterbringung und WSraeabf uhr bai dan bekannten Steuerkondensatoren erheblich· Schwierigkeiten bereiten «Orda·

Dia dar Erfindung sugrundellegende Aufgabe beeteht vor allem darin, dia Kosten gegenüber den bekannten Steuerkondtnaatoren erheblioh so senken und Gleichseitig verschiedene Eigen-' aohaften «la i.B. die aeehanlsche und elektrische Festigkeit ■· verbeseern, Auöerde« aollen die Steuerkondensatoren ohne •usKtiliohe Teile für alle vorkommenden Anwendungefälle verwendbar sein.

1)1··· Aufgabe wird gelBet, indes gemäß der Brfindung die elektrlsoh leitenden uteu«rb9läga von konaentrisoh angeordneten Metallsj-llndarn gebildet werden und da· Dielektrikum eowie dar alt Hippen versehene Außenmantel des Kondensators aus Oiefihars bestehen. Äach weiteren Herknalen der Erfindung lat der iofiera Zylinder eo gestaltet« daß er als Gießform for da« al· Dielektrika« verwendete (HeBhars dient· 70s den Aaßenmantel wird ein freiluftbeetftndigee OiaBhars verwendet. SIn ■it des Kapasltftt da· ßteuerkondeneatore in Belhe geechaltater DÄmpfungawiderstand und/oder ein dar Kapasltit parallel gasohalteter Bntladongawideretand lat Is Innern der Metall» zylinder angeordnet und ebenfalle alt des das Dielektrikum

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bildenden Gießharz umgössen. Durch die Verwendung eines schwach leitenden Gießharzes erfolgt eine Entladung dee ausgeschalteten Steuerkondensators in einer bestimmten Zeit« Außerdem ist es möglich) den Steuerkondensator derart auszubilden und zu verwenden, daß er als zusätzliches Bauelement des Schaltgeräta Zug- und Druckkräfte übernehmen kann·

Die Zeichnung zeigt zwei Ausf iihrungsbelapiele der Erfindung Mt den zur Erläuterung notwendigen Einzelheiten· Der in Fig.1 St euer kondensat or besteht aus topff örmigen Me-1*2*5 und 4, deren Böden an jeder Anscblußseite durch dielingießmuttern 5 ζ·Β· durch Vernieten miteinander verbunden sind· Die beiden oberen Zylinder 2 und 4» sind iarefe das als Dielektrikum 6 verwendete Gießharz in die unteren %linder 1 und 3 eingebettet« Bei dem als Dielektrikum verwendeten Gießharz kommt es vor allem auf eine Kombination gutor dielektrische Eigenschaften mit hoher elektrischer festigkeit m. Die Ketallzylinder 1 bis 4 werden nach kurzer Aushärtung dos Dielektrikums 6 mit einem Außenmantel ? aus einem speziellen freiluftbeständlgen Gießharz umgössen· Selbstverständlich kann der Steuerkondensator auch in einem Arbeitsgang unter Verwendung eines einzigen, allen AniordegerecMea Gießharzes hergestellt werden« Der Außen- ? sit seinen Rippen'8 zmt Verlängerung des Kri*ch-

t.dl· Ketallsarlindev"i bis 4 mit d#m-BielektsUcim 6 '!iesestie©h gogen alle scMdlichea BiBf liisse

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außen ab ο Die als Anschlüsse und -Befeatigun verwendeten £in~ gießmutiiern 5 sind so fest in den Außenmantel ? eingebettet, daß der Steuerkondensator zusätzlich als Bauelement des üchaltgeräts Zug- und Druckkräfte übernehmen kann* Damit der äußere Metallzylinder 1 als Gießform für das im ersten Arbeitsgang eingebrachte Dielektrikum 6 benützt ?/erden kann, sind die anderen Metallzylinder 2 bis 4 zweckmäßig mit geeigneten öff- μ nungen 9 versehen« Durch diese Maßnahmen kann auf die übliche Fertigung im Vakuum verzichtet werden, da die möglicherweise noch verbleibenden geringen Lufteinachlüsse im Dielektrikum 6 wegen der kurzen Einschaltdauer des Steuerkondensators ungefährlich sind_o Zur Entladung der Steuerkondensatoren eines vom Netz getrennten Leistungsschalter dienen hoenohmige Entladungswiderstände, die parallel zur Kapazität jedes Steuerkondensators geschaltet sind und die Spannung der Steuerkondensatoren in einer bestimmten Zeit auf einen ungefährlichen ϊ/ert absenken» Die Unterbringung der in der Zeich- ™ nung nicht, dargestellten üSntladungswiderstände mit ihrer für die hohe Spannung erforderlichen großen Baulängen ist im Innern des Steuerkondeßsators leicht möglich, da diese Widerstände in dem als Dielektrikum 6 verwendeten Gießharz so eingebettet werden können, daß eine Anordnung mit dicht nebeneinanderliegenden Teilen hohen elektrischen Potentials zulässig ist c

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Fig» 2 zeigt einen Steuerkondensator für hohe Betriebsspannung mit. zwei entsprechend ausgebildeten Metallzylindern 11 und 32 imd einem der Kapazität in Selbe geschalteten Däsrpfungswlderstand 1o_f der Im Innern des Metalliyliadtr· 12 angeordnet 1st« Der übrige Aufbau und die Herstellung ent·* spricht etwa dem in Flg. 1 gezeigten Stre;uerkonäensator·

^ Wenn sieben einem Dämpfungswiderstand zusätzlich© Entladungswiderstände erforderlich sind« können dies« ebenfalls im Innern des Metallzylinders 12 untergebracht werden· Zu diesem Zweck verwendet man einen nach unten offenen inneren Metallsylinder mit einer zur Befestigung des verkürzten Dämpfungswiderstande a geeigneten Zwischenwand, die außerdem als Anschluß für die im unteren Seil angeordneten Eatladungswiderstände dient· An Stelle der Sntladungswiderstände wird bei den in Figo 1 und 2 dargestellten Steuerkondensatoren ein entsprechend schwach leitendes Gießharz als

Dielektrikum verwendet«

Fig« 3 zeigt einen Steuerkondensator für eine sehr hohe Betriebsspannung und einer Steuerkapazität von etwa 2oo pF₀ Dieser Steuerkondensator ist für Innenraum - Leitungaschal- . ter vorgesehen und daher in.einem Gießvorgang mit einem das Dielektrikum 6 und den Außenmantel 7 bildenden Gießharz hergestellt «Die durch die Anschlußstücke 13*14 nach Außen abgeschlossenen Rohre 1^,16 sind so ausgebildet, daß die den Anschlüssen gegenüberliegenden Enden eine günstige elektri-

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sehe Fsläverteilung aufweisen* Pas innere Böhs 15 ist asu diesem Zweck mit eines eingepreßten gerundeten Kappe 1? abgeschlossen, während das äußere Rons 16 einen angelöteten Hing trägt« Der Abstand des Ringes 18 zum Ansohlußstiiek 13 des inneren Bohres 15 1st deshalb so groß gewählt, damit die zulässige elektrische Feldstärke in der Luft im Bereich des Binges 18 nicht Überschritten wird ο Der Raum innerhalb des inneren Rohres 15 1st nur mit Luft gefüllt, de üm& keine elektrische Beanspruchung auftritt und weder Dämpfung³"* noch ^Irlaäas'^desstände vorgesehen sind» Die Innenwasidwsg des ättSieren !®hses 16 frird vor dem Gieß vor gang mit einen LeIt-■ lack-bestjfieä#?^_f -v-:-'-^: f.a" ü¹* ^w-.^:<°*« gehruiepfend©» Sießharz ^: entstehenden HchXräaae■ ε&ΐ&ν ■. · .:.» oiE©3? eic ~u .sch le±~ tenden Schicht aageben wea?dea. 7f -* ³i£t ?Γ_-, ' ^"-"«üra sich 'die in derartigen ,Hohlräumen auftfretendem scheinyngen völlig ausschalten, wodurch dieses sator aöeh fas Dauerbetrieb an hohes Spannung geeignet ist·

Der Vorteil des Erfindjsmg liegt vor allem in den niedrigen Herstellungskosten fl£? c'ie esflndungsgemaßen üteuerkondensatoren, da so de^en Festigung meist die vorhandenen Gießformen von ßtHtsisolat©*?^ verwendet werden können« Bin weite-

- ' ·' ■'.-'... 1S9T Tosteil lie -t in des sweo&näBig^ lintesbslngung des Ent» iadaags- und Diapfiingswiderstände. Serv. ä^ l^^p, sr^^i-/sehen Festigkei/s ist es sogas mSglie!^ ääs" '.'.· .: . j.a>cc? als ein den lieistangsschalter vesstäske^Ä^ ^ ^ .: .,nil fu verwenden»

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Claims (1)

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Patentansprüche

Steuerkondenaator für Hochspanmragsschaltgeräte mit mindestena zwei in &eihe geschalteten Unterbrechungsstellen pro Pol\ dessen Steuerbeläge sich in einem vorzugsweise mit Bippen versehenen Gehäuse befinden« d a du r ch g e k β η η ζ ei σ h η e t , daß die elektrisch leitenden Steuerbeläge von konzentrisch angeordneten lietailzyliadern (1-4» 11,12,15»16) gebildet werden ₉ und daß das Dielektrikum (6) sowie der Außenmantel (?) des Kondensators aus Gießharz bestehen·

2v Steuerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Zylinder (1»11) so gestaltet ist, daß er als Gießform für das Dielektrifcum (6) dient·

5· Steuerkondensator nach Anspruch 1 und 2, dad u r ch gekennzeichnet, daß ein mit der Kapazität in Reihe geschalteter Dämpfungswiderstand (1o) und/oder ein der Kapazität parallel geschalteter Entladungswider st and im Innern der Metalizylinder angeordnet und ebenfalls mit dem das Dielektrikum (6) bildenden Gieß-"umgössen ist· _ - -

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Steuerkondensator nach Anspruch 1 und 2* gekennzeichnet du r c h die Verwendung eines schwach leitenden Gießharzes als Dielektrikum (6), durch das eine Entladung des ausgeschalteten Steuerkondensators in.einer bestimmten Zeit erfolgt»

Steilerkondensator für Freiluftschaltgerate nach Anspruch m

1 bis 4-, s β k β η η ζ e i c h η e t durch die Verwendung von freiluftbeständigen Gießhara für den Außenmantel (7)·

Steuerkondensator nach Anspruch 1 bis 5» g β k e η η ζ ei c h η e t d u rc h seine Ausbildung und Verwendung derart, daß er als zusätzliches Bauelement des Schaltgeräts Zug» und Druckkräfte übernehmen kann·

Steuerkondensator nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h "

gekennzeichnet , daß wenigstens die innenwand ungeu der das Dielektrikum (6) berührenden Metallzylinder (1,2,3*11*16) mit einem an schrumpfenden Gießharz haftenden Leitlack überzogen sind«

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