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Hochspannungsdurchführung Es ist bekannt, den Isolierkörper von Hochspannungsdurchführungen
aus Gießharz herzustellen. Das Gießharz hat man vielfach unmittelbar auf den metallischen
Leiter der Durchführung aufgegossen:. Es ist aber auch bekannt, das Gießharz auf
ein Aluminiumrohr aufzugießen, durch das dann später ein Leiter, z.B. eine aus Kupfer
bestehende Stromschiene, gesteckt wird. Zweck dieser ,Anordnung ist die Auswechselbarkeit
des Durch- , führungsle.ters. Die Halterung des Leiters im bohr erfolgt über einfache
Blechscheiben und/oder über Federringe, weil es bei den bekannten Durchführungen
nur darauf ankommt, daß der Durchführungsleiter gegen seitlich zur Leiterlängsachse
wir--, kende Kräfte in der Durchführung festgelegt ist.
Die Erfindung
geht dagegen von der Aufgabe aus, eine Hochspannungsdurchführung mit einem Gieß.harzisolierkörper
gasdicht auszubilden.. Solche gasdichten Durchführungen werden beispielsweise bei
druekgasisolierten Schaltanlagen benötigt, wobei die Durchführung eine Schottung
im Innern der Anlage er-' geben soll. Hierzu sind die bekannten Durchführungen nicht
geeignet, da sie in keiner Weise gasdicht sind.- -Ausgehend von einer Hochspannungsdurchführung
mit einem Gi..eßharzisölierkörper und einen von diesen umgebenen Aluminiumrohr,
das den Durchführungsleiter enthält, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Leiter
mit dem Aluminiumrohr über eine elastische Schicht geringer Wärmeleitfähigkeit gasdicht
verbunden ist. Das Aluminiumrohr hat hier also nicht die hfgabe, die Auswechselbarkeit
des Durchführungpleiters 2u ermöglichen, Sein Zweck besteht vielmehr darin, daß
zwischen dem Gießharzkörper und den _"ir die Stromübertragung notvrendigen Metallteilen
eine möglichst innige Verbindung zustande kommt, die mechanisch hoch belastbar is=t
und auch bei Temperaturänderungen gasdicht bleibt, wie später näher erläutert wird.
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Während das Aluminiumrohr für ein gutes Haften des Gießharzkörpers
sorgt, kann der Durchführungsleiter selbst aus einem anderen Metall, z.B. Kupfer
bestehen, weil die elastische Schicht zwischen Aluminiumrohr und Durchführungaleiter-unterschiedliche
Längenänderungen bei Erwärmungen oder Abkühlungen aufnimmt. Außerdem wirkt die elastische
Schicht - ala bärmeiso- -lierung. Sie verhindert, daß die bei Stoßströmen in Durch-
.führungslciter
auftretende plötzliche Erhitzung schnell auf das Aluminiumrohr übergreift und die
Verbindungssteile zvrischen den Aluminiumrohr und dem Gieflharzkörper durch Wärme--spannungen
beansprucht.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß die Stoßstelle zwischen der elastischen Schicht und dem Aluminiumrohr
gegenüb=er der Stoßstelle zriisehen der elastischen Schicht und den Durchführungsleiter
in Längsrichtung des Leiters versetzt ist. Dies ergibt bei gegebener spezifischer
Elastizität der elastischen Schicht eine größere Bereglichkeit der Anordnung, so
daß auch schroffe Temperaturänderungen:, die entsprechend schnelle Änderungen der
Abmessungen zur Folge haben, gut aufgenommen sierden. Man kann die versetzte Anordnung
mit Vorteil dadurch erhalten, daß der Durchführungsleiter in einem Längsschnitt
die Form eines dop--polten T aufweist und daß im wesentlichen nur der Steg für die
Stromübertragung genutzt wird, während die Randteile zur Befestigung dienen. Diese
Anordnung hat außerdem noch den Vorteil, daß die Erwärmung der zur Befestigung dienenden
Randteile nicht so stark ist, i-i3e die der unmittelbar stromführenden" Teile.
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Zur weiteren Behinderung des Wärmeübergangeo vom Durchführungsleiter
auf die verschiedenen Stoßstellen zviischen den einzelnen Teilen der Durchführung
kann man den Durchführungsleiter. über einen Teil seiner Länge mit einer konprebsiblen
Zwischenlage umgeben: Diese Zwischenlage nimmt zugleich Wärmedehnungen
auf,
die eine Änderung des Leiterdurchmessers in radialer Richtung zur Folge haben. Sie
kann entweder in Vertiefungen des Durchführungsleiters eingelegt vrerden oder aber
auf einen beispielsweise zylindrischen Durchführungsleiter aufgewickelt sein. -Das
Aluminiumrohr braucht bei der Durchführung nach der Erfindung an sich nicht länger
zu sein, als für die Befestigung des Durchführungsleiters mit Hilfe der elastischen
Schicht erforderlich ist. Man kann aber u.U. vorteilhafte Vereinfachungen einer
HpChapannungcschaltanlage erhalten, vienn man das Rohr länger bemißt und beispielsweise
mit einer metallischen Ab-
schirmung baulich vereinigt. Dies kann z.B. in
der Weise geschehen, daß die metallische Abschirmung ein am Leiter der Durchführung
befestigtes Schaltstück umgibt. Die Abschirmung sorgt dabei.in bekannter Weise für
eine Vergleichmäßigung $ea sonst wegen scharfer Kanten des Schaltstückes inhomogenen
-elektrischen Feldes.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung iierden im folgenden anhand
der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben. Die beulen Ausführungsbeispiele
sind in einer Figur dargestellt, weil sie symmetrisch in Bezug auf die strichpunktiert
dargestellte Mittellinie sind, so daß links von der Mittellinie die eine Ausführungsform,
rechts davon die andere in einem Schnitt gezeichnet ist.@Da die Durchführungen außerdem
rotationssymmetrisch sind, wurde in beiden Fällen nur der oberhalb der Leiterlängsachse
liegende Teil gezeichnet.
Mit 1 ist der Gieflhatzkörper der Durchführung
bezeichnet, der für beide Ausführungsbeispiele gleich ausgebildet ist. Er .. sitzt
auf einem zylindrischen Aluminiumrohr 2. Dieses Rohr -reicht beidem linken Ausführungsbeispiel
nur bis an die Stirnflächc 4 des Gießharzkörpers, wo ein aus Kupfer bestehender
Hochspannungsleiter 5 ansetzt, der den gleichen Durchmesser wie -das Aluminiumrohr
2 aufweist.
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Mit der Innenseite des Aluminiumrohres 2 ist eine elastische Schicht
7 gasdicht verbunden. Die.Schicht 7 ist ein Ring, der beispielsweise aus einem flexiblen
Gießharz besteht, das in Bezug auf Elastizität ähnliche Eigenschaften wie Hartgummi
auf-Zrcist. In diesem Fall kann die Schicht 7 durch Eingießen des Gießharzes-in
eine Form, von der das Aluminiumrohr 2 einen Teil bildet, mit dem Rohr 2 4n der
Stoßstelle ß gasdicht verbunden werden. Verwendet man Hartgummi, wofür innbesondere
synthetische Gummisorten infrage kommen, so kann die Schicht 7 mit dem Aluminiumrohr
2 durch Vulkanisieren verbunden werden. Ferner ist auch eine Verklebung der Schicht
7 mit den Rohr 2 denkbar, zu der gegebenenfalls eine besondere Oberflächenbehandlung
der Innenseite des Aluminiumrohres erforderlich sein kann. In jedem Fall ist die
Wärmeleitfähigkeit der Schicht 7 um Größenordnungen kleiner als die von Metallen.
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. Auf der gegenüberliegenden (inneren) Seite der Schicht 7 ist längs
der Stoßstelle g der Durchführungsleiter 10 gasdicht befestigt.und zwar zweckmäßig
in der gleichen Weise wie das Aluminiumrohr 2. Der Leiter 10 besteh- aus
Aluminium oder einen.
anderen, für elektrische Leiter üblichen Material.
Er besitzt im Längsschnitt, wie dargestellt, die form eines doppelten To Allerdings
dient praktisch ausschließlich der dem Steg entsprechende Teil 11 des Leiters 10
zur Stromübertragung, an dem der Inschlußkörper 12' des Hochopannungsleiters 5 mit
einer Schraube 13 befestigt ist. Der Randteil 14 des Durchführungsleiters, der an
der Stoßstelle 9 mit der elastischen Schicht 7 -verbunden ist, erstreckt sich in
axialer Richtung nur von der Höhe der Stirnfläche 4 des Gießharzkörperl nach außen-
-Dihälb ist, wie man sieht, die Stoßstelle 9 gegenüber der StoßeAlle -8 in Längsrichtung
des Leiters 10-versetzt. Dies hat-`zur@F'alge, daß die Schicht 7 bei radialen Dehnungen
des Leiteru° I10 ziachgeben kann, so daß an der Stoßstelle 9 keine nennenswerten
Spannungen ri axialer Richtung entstehen können.
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Der restliche Teil des Durchführungsleiters ist mit einer Vertiefung
18 versehen, in die eine konpressible.Wischenlage 19, beispielsweise ein Schaumstoff
mit gashaltigen Poren, dingebettet.isto Der Schaumstoff 19 dient zur Aufnahme von
Wärmedehnurigen in radialer Richtung.in Bereid der gegenüberliegenden Stoßstelle
8, so daß auch dort die Schicht 7 bei radialen Dehnungen des Leitern 10 nicht zusammengequetscht
werden kann. Er wirkt ferner, ebenso wie die Schicht 7, als Wärmeisolation und sorgt
dafür, daß die im Teil 11, inobesondere bei sog. Stoßströmen, Oh. sehr hohen
kurzzeitigen Kurzschlußs trömcn entstehende Stromwärme nicht unmittelbar -auf die
Schicht-7 und über diese auf das Aluminiumrohr- 2 übergehen
kann.
Durch federnde Drahtstücke 20. in der Schicht 7 erhält das Aluminiumrohr 2 das gleiche
Potential wie der Durchführungsleiter-10.
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Auf der rechten Seite der:Figur ist eine Ausführungsform dargestellt,
bei der das Aluminiumrohr 2 länger ist als der Gieß-' harzisolierkörper in Längsrichtung
des Leiters. Das Aluminiumrohr 2 wird hierbei zugleich als elektrische Abschirmung
benutzt und kann zu diesen Zweck an seinen dem Gießharzkörper abgekehrten freien
Ende mit einer nicht dargestellten kugelförmigen Ausbuchtung versehen sein. Es umgibt
das feststehende Schaltstück 22 eines nicht näher dargestellten Trennschalters,
das mit dem Durchführungsleiter 10 mit der Schraube 13 verbunden ist.
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Der Durchführungsleiter 10 ist wiederum in einem Längsschnitt als
Doppel-T ausgebildet. Die elastische Schicht 7 ist einerseits hei 8 mit dem Aluminiumrohr
und in Längsrichtung des Leiters versetzt bei 9 mit dem Randteil 14. des Durchführungsleiters
10 gasdicht verbunden. Die kompressible Zwischenlage 19 ist jedoch bei dieser Ausführungsfora
auf die Außenseite des durchgehend zylindrischen Durchführungsleiters 10 aufgeviiekelt.
Die 'federnden' Drahtstücke 20 sorgen für das gleiche Potential von Durchführungsleiter
10 und Aluminiumrohr 20 Bei langsamen Temperaturänderungen, die durch Wetteränderungen,
'oder das Inbetriebnehmen,der Anlage mit dem Betriebsstrom her--.
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. vorgerufen vwd"9riergibt die Haftung zwischen dem Gießharzkörper
1
und dem Aluminiumrohr 2 und an der Stoßstelle 8 sovrie an der
Stoßstelle 9 ohne weiteres die gewünschte Gasdichtigkeit, weil die dabei auftretenden
unterschiedlichen Wärmedehnungen wegen der gleichmäßigen Temperaturänderungen der
Durchführungsteile - -gering . sind.
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Aber auch bei sehr schnellen Temppratüränderungen, z.H. bei Stoßströmen,
ist durch die erfindungsgemäße Konstruktion Gcwähr dafür gegeben, daß die Wärme
nicht die Verbindung zirisehen dem Gießharzkörper 1 und dem Aluminiumrohr ? beeinträchtigt.
Die elastische Schicht 7 bildet hierbei eine Wärraedämmsch-icht. In gleicher Weise
wirkt die Zwischenlage 19. Außerdem ist die Stoßstelle 9 zwischen der Durchführungsleiter
10 und der elastischen Schicht 'T nicht unmittelbär an den erwärmten Steg 11 des
Durchführungsleiters 10 angeordnet, sondern an dem nicht vom Strom durchflossenen
Randteil 14., wodurch ebenfalls der Wärmeübergang zu den wichtigen Stoßstellen beeinträchtigt
ist. Falls erforderlich, kann man auch den Querschnitt des Ansatzes des Randteiles
14 am Teil 11 schwächen und dadurch den Wärmeübergang vieiterbehindern, so daß nur
langsame Temperaturänderungen vorkommen.
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Die Ringwülste 23 des-Gießharzkörpers 1 ergeben bei den Ausführungsbeispielen
eine Erhöhung der elektrischen Festigkeit. Außerdem schützen sie die kritischen
Stoßstellen gegen Lichtbogeneinwirkungi so daß auch-im Falle einer Störung die Gasdichtigkeit
gewährleistet ist.