DE1613675A1

DE1613675A1 - Spannungseinfuehrung fuer eingekapselte elektrische Vorrichtungen

Info

Publication number: DE1613675A1
Application number: DE19671613675
Authority: DE
Inventors: Bliss Charles Henry; Nichols Frank Sandham; Giegerich Bertrand Victor
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-04-08
Filing date: 1967-04-06
Publication date: 1970-10-29
Also published as: US3368175A; SE321725B; GB1117297A; JPS4419954Y1

Description

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Postfach 3011 Postfach 3011 691-5D-2156

General Electric Company, 1 River Road, Schenectady, N.Y., USA

Spannungseinführung für eingekapselte elektrische Vorrichtungen

Die Erfindung bezieht sich auf eingekapselte elektrische Vorrichtungen und insbesondere auf die Leitungseinführungen für solche Vorrichtungen*

Wie dem Fachmann auf dem elektrischen Gebiet und im besonderen dem Fachmann auf dem Gebiet elektrischer Stromverteilung bekannt ist, ist man bestrebt, Größe und Gewicht elektrischer Vorrichtungen, zum Beispiel von Transformatoren für Verteilungsnetze, zu verringern, und viele eingekapselte elektrische Vorrichtungen werden deshalb gegenwärtig für die Stromverteilung verwendet.

Bei eingekapselten oder vergossenen elektrischen Apparaten besteht ein Problem, das bei in Metallbehältern eingebauten Apparaten nicht besteht. Bei in Metallbehältern eingeschlossenen Apparaten werden die Spannungswicklungen gewöhnlich an auf dem Behälter montierte Durchführungen angeschlossen, wobei sich die Zuführungen in das Innere des Behälters erstrecken. Derartige Durchführungen geben eine genügende Abdichtung der in- den Behälter oder Tank führenden Öffnung . Bei eingekapselten

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Apparaten, die rait einem elektrisch isolierenden Kunststoff umgössen sind, ist eine ausreichende Dichtung zwischen den Zuleitungen und der Vergußmasse ein Problem. Es ist vorgeschlagen worden, die Zuleitungen mit der Vergußmasse dadurch abzudichten, daß man für die Leiterisolation und die Vergußmasse ein Material wählt, das mit der Leiterisolation und der Vergußmasse eine gute Bindung ergibt. Dies ist jedoch im allgemeinen unerwünscht, da dadurch strenge Anforderungen an die Vergußmasse oder die Leiterisolation oder an beide gestellt werden. Weiterhin ergibt eine solche Abdichtung dem Leitungseintritt keine genügende Widerstandsfähigkeit, um mechanische Beschädigung der Leiter isolation oder deren Abdichtung während des Erhärtens der Vergußmasse und während des Betriebes des elektrischen Apparates zu verhindern.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, an der Eintrittsstelle des Leiters in den elektrischen Apparat gummiartige Durchführungen zu verwenden, die mit der Leiterisolation durch Vulkanisierung oder anderweitig verbunden sind. Der Nachteil solcher Durchführungen besteht darin, daß sie zu biegsam sind und infolgedessen zu hohe Beanspruchungen der Zuleitung und ihrer Verbindung mit der Wicklung während des Härtens und des späteren Betriebes des elektrischen Apparates eintreten.

Eine weitere Schwierigkeit, besonders bei Hochspannungszuführungen vergossener elektrischer Apparate, bereitet der geeignete Abschluß der Abschirmung des Apparates. Um uner-

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wünschte Radio-Störspannungen durch den Apparat zu vermeiden, wird eine Abschirmung vorgesehen. Solche Abschirmung muß an der Hochspannungsleitung enden und scharfe Abschlußkanten müssen vermieden werden, um eine befriedigende Spannungshöhe zu erhalten.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufigabe, eine neuartige abgedichtete Leitereinführung für eingekapselte oder vergossene Apparate zu schaffen, bei denen eine aus Epoxyharz bestehende Einführung über der Leiterisolation vorgesehen und in die Vergußmasse des elektrischen Apparates eingebettet ist und dabei einen abgeschirmten Abschluß an der Epoxydurchführung ergibt, wenn die Abschirmung elektrisch mit einem geerdeten leitenden Schirm auf der Oberfläche der Vergußmasse verbunden ist,

Gemäß der Erfindung ist bei einem elektrischen Apparat mit Hoch- und Niederspannungswicklungen, die in einem elektrisch isolierenden Kunststoff eingekapselt sind, wenigstens eine Zuleitung elektrisch mit einer der Wicklungen verbunden und mit einem biegsamen elektrischen Isolierüberzug versehen, auf dem eine mit dem Isolierüberzug innig verbundene Epoxydurchführung angeordnet ist, von der ein Teil in die Gußmasse des elektrischen Apparates eingebettet ist.

Weitere Einzelheiten, Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Zeichnung ist

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eine Seitenansicht einer teilweise im Schnitt gezeichneten vergossenen Spuleneinheit, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, doch Kann die Erfindung auch bei anderen elektrischen eingekapselten Apparaten Anwendung finden.

Das dargestellt Ausführungsbeispiel zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine eingekapselte afer vergossene Spuleneinheit 10, die nicht dargestellte Hochspannungs- und Niederspannungswicklungen besitzt, die mit einem harzigen elektrischen Isoliermaterial 12 umgössen sind. Wie aus der'Zeichnung ersichtlich ist, hat die vergossene Spuleneinheit 10 eine durchgehende Öffnung 14, die zur Aufnahme eines nicht gezeigten Kerns für die Spüfeneinheit 10 dienen kann. Die Niederspannungswicklungszuleitungen 16 sind am oberen Ende der Spuleneinheit 10 herausgeführt. Die HochspannungswicklungsZuführungen 18 und 20 sind, wie gezeigt,, an den Seiten der Spule herausgeführt. Selbstverständlich können sämtliche Wicklungsanschlüsse in derselben oder ähnlicher Weise mit der Kapsel 10 verbunden werden, so daß eine nähere Beschreibung der Abdichtung für die Zuleitung 20 genügt.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, enthält die Zuleitung 20 einen elektrischen Leiter 22, der sich in die vergossene Spuleneinheit 10 erstreckt und mit einem Ende der nicht gezeigten Hochspannungswicklung verbunden ist. Der Leiter 22 hat einen isolierenden überzug 24 aus geeignetem elektrische« Isoliermaterial. Bei der bevorzugten Ausführungefon» ist die Isolierung 24 ein Äthylen-Propylen-Terbolimer-Material «it einen Füller aus

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hydratisiertem Aluminiumoxyd. Dieses Material hat neben guter Durchschlags- und Überschlagsfestigkeit eine hervorragende Beständigkeit gegen Koronaentladungen und Ozon.

Eine Epoxydurchführung 26 oder Einführungstülle ist durch Pressen oder in anderer geeigneter Weise an der Isolation 24 der Zuleitung 20 befestigt. Die Epoxydurchführung 26 besteht aus Epoxy-Kunstharz, dem ein Weichmacher derart zugesetzt ist, daß seine Elastizität zwischen der Leiterisolation 24 und der Vergußmasse 12 liegt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Durchführung 26, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, hat der untere Teil 28 die Form eines Kegelstumpfs, der einen kleineren Durchmesser als der obere Teil 30 hat und mit ihm aus einem Stück besteht. Auf diese Weise bildet der Teil 28 einen Keil für die Durchführung 26. Der Teil 28 ist direkt in der Vergußmasse 26 eingebettet. Wie man erkennt, gibt die Kegelform des Teiles 28 eine sichere mechanische Verbindung der Dtmchführung 26 mit der vergossenen Vorrichtung 10. Wie weiterhin erkenntlich ist, ergibt sich aus dem direkten Aufpressen der Durchführung auf der Isolation 24 der Zuführung 20 und der direkten Einbettung des kegelstumpfförmigen Teiles 28 in die Vergußmasse 29 eine neue und sichere Abdichtung der Eintrittsöffnung des elektrischen Apparates 10.

Wenn die Zuleitung 20 eine Hochspannungsleitung für den eingeschlossenen elektrischen Apparat 10 ist, ist es erwünscht, einen Ab-•chirmabechluß um die Durchführung 26 vorzusehen. Wie in der

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Zeichnung dargestellt ist, ist eine Metallhülse 32 um den Leitungseintritt am Ende des oberen Teiles 30 der Epoxydurchführung 26 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Hülse 32 mit dem Leitungseintritt mittels eines leitenden Überzuges auf dem Kapselmaterial verbunden. Wie bei 34 angedeutet, besteht die leitende Auflage 34 aus einem Stück mit der geerdeten leitenden Auflage 36, die auf der Oberfläche der Vergußmasse 12 angebracht ist und als Abschirmung für den eingeschlossenen Apparat 10 dient. Da die Hülse 32 als Abschluß der Abschirmung 36 dient, ist sie vorzugsweise mit einem abgerundeten äußeren Rand 38 versehen. Die abgerundete Kante 38 ergibt einen allmählichen Übergang des elektrischen Feldes anstatt von scharfen Änderungen, welche zu unerwünschten Radiogeräuschen führen könnten. Es sei noch erwähnt, daß anstelle der Metallhülse 32 bei gewissen Konstruktionen ein leitender Überzug auf den Leitungseintritt aufgepinselt, aufgespritzt oder anderweitig angebracht werden kann.

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Claims

"7- 16T3675 Ansprüche

1. Elektrischer Apparat mit in elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial eilgekapselter Hoch- und Niederspannungswicklung, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der elektrisch mit einer der Wicklungen verbundenen Zuleitungen (20) einen biegsamen elektrischen Isolatorüberzug (24) hat, auf dem eine mit den Überzug (24) innig verbundene Epoxydurchführung (26) angeordnet ist, von der ein Teil (28) in dem den elektrischen Apparat (10) einkapselnden Iaiiermaterial (12) eingebettet ist.

2. Elektrischer Apparat nach Anspruch 1 mit einer Hochepannungszuleitung (18,20), dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Apparat (10) auf seiner Oberfläche mit einer elektrostatischen Abschirmung (36) und die Epoxydurchführung (26) mit einer elektrostatischen Abschirmung (32) versehen ist, die mit der Abschirmung (36) über einen leitenden Überzug (34) verbunden ist.

3. Elektrischer Apparat gemäß Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Abschirmung (32) der Epoxydurchführung (26) eine

Metallhülse (32) mit Abgebogenem äußeren Rand (38) 1st und die Hülse (32) mit der elektrostatischen Abschirmung (36,34) innig verbunden ist.

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4. Elektrischer Apparat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in der isolierenden Vergußmasse 02) des elektrischen Apparates (10) eingebettete Teil (28) der Epoxydurchführung (26) ein mit dem Übrigen Teil (30) der Durchführung (26) aus einem Stück bestehender Kegelstumpf (28)ist, dessen Durchmesser kleiner ist als der des benachbarten Teils (30) der Durchführung (26) und daß der kegelstumpfförmige Teil (28) in der Vergußmasse (12) so eingebettet ist, daß sein größter Durchmesser am weitesten in die Vergußmasse (12) hineinreicht und so als Keil für die Befestigung der Drachführung (26) in und an der Vergußmasse (12) dient.

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