DE1615040A1

DE1615040A1 - UEbertragungseinrichtung fuer hochgespannte elektrische Energie

Info

Publication number: DE1615040A1
Application number: DE19661615040
Authority: DE
Inventors: Spindle Harvey E
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1965-07-26
Filing date: 1966-05-25
Publication date: 1970-05-14
Also published as: US3345450A; GB1096087A; CH455899A; JPS4315458B1

Description

Weatinghouse Electric Corporation Pittsburgh

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1615040 2 5. MAi 1966

66/8010

Übertragungseinrichtung für hochgespannte elektrische

Energie

3?ür diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Serial Uo. 474 776 vco 26.7.1965 beansprucht.

Die Erfindung betrifft ein© Einrichtung zur Übertragung von ©Xektrisöiisr !Bergt© mit Hilfe von Hochspannung, bei der der !suiter in ainem Bohr ,gekapselt -let·

iss g

kann man

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ein unter Druck stehendes Gas verwenden. Zu diesen Zweck wird der vorzugsweise zylindrische Leiter zweckmäßig in der Achse eines zylindrischen Rohres durch im wesentlichen scheibenförmige Isolatoren festgehalten, die den Leiter in bestimmten Abständen umgeben.Das gasförmige Dielektrikum, insbesondere das bekannte Schwefelhexafluorid (SFg). mit einem geeigneten Druck, bildet die Hauptisolation. Die genannten Isolatoren stellen lediglich die mechanische Abstützung des Leiters dar, die ebenfallö isolierend sein muß.

Bei zahlreichen Versuchen mit Einrichtungen der vorgenannten Art hat sich gezeigt, daß die Isolatoren aia besten aus Kunstharz hergestellt werden. Auch in diesen Pail ergeben sich jedoch Unregelmäßigkeiten an der Stoßsteile zwischen den Leiter und einen Isolator, die zu Korona und Versagen der Isolierung führen. In ähnlicher Weise können winzige Vorsprünge auf der äußeren Oberfläche des Leiters Koronaerscheinungen Und Durchschläge bei hohen Spannungen verursachen.

Zur Beseitigung der vorstehenden Schwierigkeiten bezweckt die Erfindung eine" glatte Stoßstelle zwischen dem Leiter und den Isolator vorzusehen, der den Leiter umgibt. Es soll eine ununterbrochene Oberfläche auch an der Stelle vorhanden sein, wo der Isolator auf den Leiter montiert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Uberschlagseigenöchaften des Leiters zu verbessern.

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■ " J WE-Caae 35 314 Andere Ziele der Erfindung werden im folgenden näher erläutert.

Bei einer besonders gtinotigen Au$führungsforra der Erfindung ist der Leiter und sein Tragisolator mit einen durchgehenden Überzug aus Plastik versehen, das eine den Isolator ähnliche Dielektrizitätskonstante aufweist. Man erhält dadurch eine glatte Stoßstelle zwischen dem Isolator und den Leiter, so daß keine Korona auftritt und die tjberschlagsspannung an der Stoßstelle sov/ie längs des Leiters verbessert ist. Der Überzug ist zweckmäßig flexibel genug, um begrenzte Verformungen bei der Montage von Leiter und Isolator in einen kapselnden Rohr auszuhalten. Seine Elastizität sollte ausreichen, un den Wärmedehnungen des Leiters zu folgen.

Zum besseren Verständnis des Wesens Und der Ziele der Erfindung wird auf die folgende, ins einzelne gehende Beschreibung sov/ie auf die belügende Zeichnung verwiesen. Darin ist:

Fig. 1 eine isometrische Darstellung eines gekapselten Leiters und eineo Isolators gemäß der Erfindung, zun Teil im Schnitt;

Fig. 2 ein Schnitt in größerem Maßstab, der einen Seil des Leiters und des Isolators mit Unregelmäßigkeiten an der StoC-stelle zwischen Leiter und Isolator zeigt, bevor sie mit einem dielektrischen Material überdeckt sind;

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Pig. 3 ein Schnitt ähnlicher der Pig. 2, der die Anordnung nach den Aufbringen eines dielektrischen Materials auf Leiter und Isolator zeigt;

!■ig. 4 ein Diagramm, in dem einige Prüfergebnisse von Anordnungen nach der Erfindung aufgetragen sind.

In Fig. 1 uafaßt die Einrichtung zur Übertragung elektrischer Energie ein zylindrisches Metallrohr 11 und einen darin angedeuteten zylindrischen Leiter 12, sowie mehrere, in wesentlichen scheibenförmige Isolatoren 13. Die Isolatoren, von denen nur einer dargestellt ist, umgeben den Leiter 12 an bestimmten, mit Abotand voneinander liegenden Stellen, un ihn innerhalb des Rohres 11 festzulegen. Sie bestehön vorzugsweise aus einem Kunstharz. Jeder Isolator 13 kann einzeln auf den Leiter 12 auf gegossen sein.

Wie in Fig. 2 dargestellt, können an der Stoßstelle zwischen den Isolator 13. und den Leiter 12 Unvollkocimenheiten oder Unregelmäßigkeiten 14, 15 auftreten. Diese können Koronaentladungen und einen Überschlag der Isolation bei hohen Spannung von beispielsweise 345 kV und mehr vermachen. Ähnliche Wirkungen können winzige Voraprlinge an der Außenfläche des Leiters 12 haben.

Um die durch Korona verursachten Schwierigkeiten zu überwinden, ist auf den Isolator 13 und dem Leiter 12 ein durch-

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gehender Überzug aus plastischen Material aufgebracht, der eine ununterbrochene glätte Oberfläche von Isolator und loiter zur Folge hat, wie Fig. 3 zeigt. Zwischen dem Isolator und dem leiter ist kein Spalt mehr vorhanden, und der leiter selbst hat ebeniEls eine glatte Oberfläche, die die Überschlagseigenschaften verbessert.

Zur Erzielung bester Ergebnisse sollte das Überzugsmaterial eine Dielektrizitätskonstante aufweisen, die möglichst ähnlich der defl Isolators ist. Außerdem sollte es flexibel gerug sein, um gewisse Biegebeansprüchungen bei der Montage des leiters und des Isolators im Rohr 11 auszuhalten. Schließlich sollte die Elastizität des Materials ausreichen, die Wärmedehnungen des Leiters aufzunehmen.

Ein für den Überzug gut geeignetes Material ist ein unter dem Handelsnamen "liraitrak" bekannte Mischung von Epoxydharz und Aluminiumoxydtrihydrat. Die Zusammensetzung von "Iiiaitrak" ist in der amerikanischen Patentschrift 3 059 044 im einzelnen angegeben. Andere geeignete Materialien sind Thermoplaste wie Arcryiharze und -lacke und Polyäthylen. Der Überzug kann in bekannter Weise s'.B. durch Bürsten, Spritzen» insbesondere Flammspritzen, oder fauchen aufgebracht werden, solange dabei eine glatte Oberfläch© entsteht#

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geeignet, weil bei ihm keine Kohlenstoffspuren längs der festen Isolation entstehen, wenn sie einmal überschlagen oder durch einen Überschlag durchlöchert wird. Andere Stoffe, wie Polyäthylen, können einen Kohlenstoffpfad in Bereich-des Überschlages aufv/eisen, der die Vorteile des Isolierstoffüberzuges beeinträchtigt. Mithin sind alle geeigneten plastischen Kunststoffe im Sinne der Erfindung anwendbar, solange es nicht zu einen Überschlag kommt. "linitrak" hat darüber hinaus den Vorteil, daß es auch nach einen Überschlag praktisch ebenso wirksan bleibt.

Es wurden eine Iahe·von Versuchen mit verschiedenen Verfahren durchgeführt, die eine Verringerung der Überschlagsspannung durch rauhe Oberflächen von Gußstücken zu beseitigen suchen. Dabei zeigt es sich, daß die.erfindungsgemäße Bedeckung der Oberfläche mit einem Überzug die Überschlagsspannung un 10 56 bis 20 i<> selbst gegenüber solchen Leitern heraufsetzt, die polierte Oberflächen haben. Die Kurven in Fig. 4 zeigen die Ergebnisse von Versuchen mit einen unbedeckten Gußteil» einem gemäß der Erfindung mit einen Überzug versehenen Gußteil und einen polierten Messingleiter. Sie lassen-klar erkennen, daß die Erfindung dazu beiträgt, die Probleme von Korona«, nt ladungen in gekapselten Hochspannungeachaltanlagen zu überwinden.

4 Figuren " *

6 Ansprüche

eottao/oete

Claims

■ T6T50A0 «-Case 35 3H Patentansprüche

1. Übortragungseinrichtung für hochgespannte elektrische Energie mit einen Leiter und einem diesen vorzugsweise konzentrisch umgebenden Eohr, wobei der leiter mit scheibenförmigen Isolatoren am Rohr befestigt ist, gekennzeichnet durch einen Isolierstoff überzug {16), der die Stoßstelle zwischen dem Leiter (12) und den Isolator (13) überdeckt.

2. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (16) aus kriechspurfestem Material besteht.

3. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überzug (16) mindestens annähernd die gleiche Dielektrizitätskonstante wie der Isolator (13) aufweist.

4. Übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator (13) in an sich bekannter Weise aus Kunstharz besteht.

5. übertragungseinrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (16) aus thermoplastischen Material besteht.

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6. Übertragungseinrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug (16) in einen Stück jeweils den zwischen zwei Isolatoren (13) liegenden Teil des Leiters (12) und die diesen Teil zugekehrten Seiten der
beiden Isolatoren (13) bedeckt.

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