DE2111923C3

DE2111923C3 - Detachable, high-voltage-resistant sealing point for conductor arrangements

Info

Publication number: DE2111923C3
Application number: DE19712111923
Authority: DE
Inventors: Werner 8600 Bamberg Mitrach
Original assignee: Raupach Friedrich Dr Ing EH 8600 Bamberg
Current assignee: Raupach Geb Decker Berta Elisabeth Sabine 8600
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1982-11-11
Also published as: ATA154872A; NL166821C; NL7202751A; NL166821B; CH534946A; DE2111923B2; AT325698B; DE2111923A1

Description

Der Aufbau von elektrischen Schaltungen kann cniwcdcr mit einzelnen und in sich abgeschlossenen Elementen erfolgen oder in integrierter Bauweise. Bei Hochspanniingsschiiliungcn verwendet man bisher vorwiegend einzelne Elemente mit in atmosphärischer Luft herausgeführten Hoehspannunfjsansehlüssen. Hindurch ergeben sich ein großer Plal/.bcdarf. eine starke Abhängigkeit von Umgebungseinflüssen und eine oft störende Indukliviiäi der Vcrbindungsleitiingcn. Diese Nachteile können vermieden werden, wenn die einzelnen Elemente ohne Herausführung des Hochspannungspotcniials in atmosphärische Luft miteinander lösbar verbunden werden.The construction of electrical circuits can cniwcdcr with individual and self-contained Elements or in an integrated design. In the case of high-voltage straps, one has hitherto used predominantly single elements with high tension connections brought out in atmospheric air. Through result in a large Plal / .bcdarf. a strong dependence on environmental influences and one often disruptive induction of the connecting lines. These Disadvantages can be avoided if the individual elements are used without the high voltage potential can be releasably connected to one another in atmospheric air.

Solche Verbindungen stellen bei festen Isolierstoffen ein bcsofidcrcs Problem dar wegen der an den StoßstcMcn in den Isolierungen entstehenden Fugen. Imhof hat in seinem in der »Schweizerischen Technischen Zeitschrift« Nr. b - 1958 - S. 9J bis 120 veröffentlichten Aufsalz. »Über neue Konzeptionen und Werkstoffe der Hochspannungstechnik« vorgeschlagen, solche Fugen mit Isolierflüssigkeiten oder Druckgasen auszufüllen; dies bedingt jedoch einen ziemlich großen konstruktiven Aufwand.Such connections represent a specific problem with solid insulating materials because of the joints that occur in the insulation at the butt joints. Imhof has in his in the "Swiss Technical Journal" No. b - 1958 - pp. 9-120 published Aufsalz. "About new concepts and materials in high-voltage technology" suggested that such joints be filled with insulating liquids or compressed gases; however, this requires a fairly large construction effort.

Es ist auch schon bekannt, daß man diese Schwierigkeiten dadurch vermeiden kann, indem man in die Fugen hochwertige elastische Isolierstoffe einbringt. Bei einer derartigen bekannten Anordnung ist die Hochspannungsdichtungsstelle auch schon lösbar ausgebildet (vgl. Benken: »Über die elektrische Festigkeit von Fugen zwischen festen Isolierstoffen« ETZ-A, Bd. 89 - 1968 Heft 15, S. 356 bis 361). In dieser Arbeil sind unter anderem Untersuchungen an Fugen in koaxialen Isolierungen unter Verwendung von SilikonkautschukIt is also known that these difficulties can be avoided by getting into the joints brings in high-quality elastic insulating materials. In one such known arrangement, the high voltage sealing point is already designed to be detachable (see Benken: »About the electrical strength of joints between solid insulating materials "ETZ-A, Vol. 89 - 1968 Issue 15, pp. 356 to 361). In this arbeil are under other investigations on joints in coaxial insulation using silicone rubber

to als elastische Zwischenscheibe beschrieben. Bei einer genügend hohen Flächenpressung der Silikonscheibe wurden keine Voreniladungen in den Fugen festgestellt und man erhielt eine hohe Durchschlagsfestigkeit der Fuge. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die hohe Flächenpressung der elastischen Silikonscheibe die stets vorhandenen Unebenheiten der Oberflächen zwischen den festen Isolierstoffen ausgefüllt werden. Nachteilig an dieser bekannten sogenannten Radialdichtung — die Richtung des von außen aufzubringendento described as an elastic washer. With a sufficiently high surface pressure of the silicone disc no pre-charges were found in the joints and a high dielectric strength of the was obtained Gap. This is due to the fact that due to the high surface pressure of the elastic silicone disc the unevenness of the surface that is always present between the solid insulating materials is filled. The disadvantage of this known so-called radial seal - the direction to be applied from the outside

μ Preßdrucks liegt senkrecht zur elektrischen Beanspruchung der Fuge - iss jedoch, daü für die Fiächcnpressung erforderliche Kraft in den festen Isolierstoff eingeleitet werden muß.μ of the pressing pressure is perpendicular to the electrical stress on the joint - however, it is because the force required for the surface pressing must be introduced into the solid insulating material.

Dieser Nachteil kann dadurch vermieden werden, daß man die Dichtungsstelle als sogenannte Axialdichtung - der Preßdruck wirkt parallel zur elektrischen Feldstärke — ausbildet, bei der der Kraftschluß im wesentlichen über das Hochspannungsdichtungselemeni erfolgt. Der prinzipielle Aufbau einer Axialdichtung ist beispielsweise in der Offcnlcgungsschrift 19 16 502 angegeben.This disadvantage can be avoided by using the sealing point as a so-called axial seal - The pressure acts parallel to the electric field strength - forms in which the frictional connection in the essential about the high-voltage sealing element he follows. The basic structure of an axial seal is, for example, in the disclosure document 19 16 502 specified.

Die Erfindung geht von dem vorstehend beschriebenen Prinzip einer als Axialdichtung ausgebildeten Hochspannungsdichiung aus.The invention is based on the above-described principle of an axial seal High voltage seal off.

Die Erfindung betrifft eine lösbare, hochspannungsfeste Dichiungsstelle für Leiteranordnungen, wie Hochspannungsauslcitungen, Kabelabzweige od. dgl, mit einem unter Druck stehenden elastischen, gegen Wegfließen allseilig gesicherten, ioer die Isolierung der Leiteranordnung gesteckten, als Axialdichtung ausgebildeten Dichtungselement. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement konisch ist und an der Dichtungsslelle der Leiteranordnung mittels eines das Dichtungselement umfassenden konischen metallischen Druckstücks derart befestigt ist, daß das Dichtungselement die Dichtungsstclle mit ausreichend bemessener Schlagwcitc überbrückt. Die Hochspannungsdichtungs-McIIc gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus. daß man bei Leiteranordnungen, wie Hochspannungsauslcilungcn von Meßwandlern oder Kabelabzwcigen. bei denen der für die hochspannungsfeste Dichtung "rfordcrliche Preßdruck nur von einer Seile aus auf das Dichtungselement eingeleitet werden kann, einen gleichmäßigen Dichiungsdruck am Gesamtumfang des Dichtungsclements innerhalb des Klcmmbcrcichs erhält. The invention relates to a detachable, high-voltage-resistant Sealing point for conductor arrangements, such as high-voltage outlets, Cable branches or the like, with a pressurized elastic, secured against flowing away on all ropes, ioer the insulation of the Head arrangement plugged in, designed as an axial seal sealing element. It is characterized by that the sealing element is conical and on the sealing clip of the conductor assembly by means of a das Sealing element comprehensive conical metallic pressure piece is attached such that the sealing element the sealing plug bridged with a sufficiently dimensioned impact. The high voltage seal McIIc according to the invention is characterized by this. that one with conductor arrangements, such as high voltage Auslcilungcn of transducers or cable branches. those for the high-voltage resistant seal "Required pressure only from a rope on it Sealing element can be initiated, a uniform seal pressure on the entire circumference of the Sealing elements within the Klcmmbcrcichs received.

Sofern es sich bei der elektrisch abzudichtenden Leiteranordnung um die Dich'ungsstclle zwischen den Hochspannungszuleitungen (Schlagweitcnieil) und der Hochspannungswicklung eines Meßwandlcrs, insbesondere Stromwandler, handelt, ist es vorteilhaft, wenn die im Bereich der Dichtungsstelle liegende Siromübergangsstelle als Steckverbindung ausgebildet ist, die durch Umstecken eine Umschaltung der Primärwicklung des Meßwandlers ermöglicht. Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß für die Umschaltcinrichtung des Meßwandlcrs kein zusätzlicher Raum erforderlich ist. so daß die durch dieIf the conductor arrangement to be electrically sealed is the sealing point between the High-voltage supply lines (Schlagweitcnieil) and the high-voltage winding of a transducer, in particular Current transformer, it is advantageous if the Sirom transition point located in the area of the sealing point is designed as a plug connection, which by plugging a switchover of the primary winding of the transducer allows. A particular advantage of this arrangement is that for the Switching device of the transducer no additional space is required. so that through the

Schlagweite bestimmte Länge des Dichtungselements nicht verlängert werden muQ.Length of the sealing element does not have to be lengthened.

Mit Vorteil kann das Schlagweitenteil des Meßwandlers an der Stromübergangsstelle Steckerkontaktstifte aufweisen, die in entsprechende Steckkontaktbuchsen =, im Meßwandlerteil derart stpckbar sind, daß die Primärumschaltung durch Drehung des Schlagweitenteils um 180° erfolgt.Advantageously, the pitch section of the transducer can have plug contact pins at the current transition point which in corresponding plug contact sockets =, can be inserted in the transducer part in such a way that the primary switching is achieved by rotating the stroke width part by 180 °.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt im Schnitt ein hochspannungsfestes, abnehmbares Schlagweitenteil eines Gießharz-Stromwandlers gemäß der Erfindung, das durch Umstecken die Primärumschaltung des Stromwandlers ermöglicht;Fig. 1 shows in section a high-voltage-resistant, detachable throw width part of a cast resin current transformer according to the invention, which can be plugged in enables primary switching of the current transformer;

F i g. 2 zeigt das Schlagweitenteil des Stromwandlers nach Fig. I in der Ansicht X(gemäß Fig. 1);F i g. 2 shows the pitch section of the current transformer according to FIG. I in view X (according to FIG. 1);

F i g. 3 zeigt das Wandlerunterteil des Stromwandlers in der Ansicht Y(gemäß Fig. I) in der Parallelschaltstellung: F i g. 3 shows the transformer lower part of the current transformer in view Y (according to FIG. I) in the parallel switching position:

F i g. 4 zeigt das Wandlerunterieil des Stromwandlers in der Ansicht ^ (gemäß F i g.!) in der Serienschaltstellung; F i g. 4 shows the converter part of the current transformer in the view ^ (according to FIG.!) in the series switching position;

Fig.5 zeigt im Schnitt einen hochspannungsfesten, lösbaren Kabelabzweig.5 shows in section a high-voltage-resistant, detachable cable branch.

Das in Fig. I dargestellte Schlagweitenteil 1 eines Gießharz-Stromwandlers 2, dessen Primärwicklung 3 in einen Gießharzkörper 4 eingegossen ist, ist wie folgt ausgebildet:The pitch width part 1 of a cast resin current transformer 2, the primary winding 3 of which is shown in FIG a cast resin body 4 is cast in as follows:

Ein konisches, elastisches Dichtungselement 5 überbrückt die Dichtungsstelle 6 zwischen den Hochspan- ω nungszuleitungen 7, 8 und der Primärwicklung 3 des Stromwandlers 2. Die Innenfläche des Dichtungselements 5 ist zylindrisch ausgebildet und in ihrer lichten Weite so bemessen, daß es sich über das Schlagweitenteil 1 und das anschließende Wandlerteil schieben läßt. J5 Die Außenfläche des Dichtungselement 5 verjüngt sich nach oben in Richtung auf die Primäranschlüsse K, Lzu. Das Dichtungselement 5 ist von einem konischen metallischen Druckstück 9 mit einem umlaufenden Flansch 10 umgeben. Mittels Schrauben II kann das -»o Druckstück 9 an einem Metallmantel 12 des Stromwandlers 2 befestigt werden. Durch die konische Ausbildung des Dichtungselements 5 und des Druckstücks 9 erhält man einen gleichmäßigen Anpreßdruck P längs der gesamten, der zweifachen Schlagweite 5 entsprechenden Klemmlänge des Druckstücks 9. Dem Druckstück 9 und dem Schlagweilenteil 1 kann eine Schaltstellungsanzeige 9a zugeordnet sein, vorzugsweise um 90° versetzt zu den Klemmenbezcichnungen. Die Klemmenbezeichnungen K. L können mil Vorteil am festen Teil des Wandlers angeordnet sein, damit die gleiche Stromrichtung unabhängig von der Schaltstellung des Schlagweitenieils 1 gegeben ist. Das elastische Dichtungselement 5 besteht vorzugsweise aus Silikonkautschuk, insbesondere in gegossener Form. Seine Abmessungen sind so festgelegt, daß es den von dem Schlagweitenteil t bzw. dem Stromwandler 2 und dem Druckstück 9 gebildeten freien Raum vollständig ausfüllt. Damit wird eine Zwickelbildung vermieden. Der von den Schrauben 11 erzeugte Druck liegt günstigerweise in der Größenordnung zwischen 10 bis 100 kp/cm². Das Dichtungselement 5 überdeckt die Dichtungsstelle 6 beidseitig mil einer ausreichenden Schlagweite s, deren Größe insbesondere von der anzulegenden Spannung und dem auf das Dichiungselement 5 einwirkenden Druck abhängig ist.A conical, elastic sealing element 5 bridges the sealing point 6 between the high voltage supply lines 7, 8 and the primary winding 3 of the current transformer 2 and can slide the subsequent converter part. J5 The outer surface of the sealing element 5 tapers upwards in the direction of the primary connections K, Lzu. The sealing element 5 is surrounded by a conical metallic pressure piece 9 with a circumferential flange 10. The pressure piece 9 can be fastened to a metal jacket 12 of the current transformer 2 by means of screws II. Due to the conical design of the sealing element 5 and the pressure piece 9, a uniform contact pressure P is obtained along the entire clamping length of the pressure piece 9, which corresponds to twice the pitch 5 to the terminal descriptions. The terminal designations K. L can advantageously be arranged on the fixed part of the converter, so that the same current direction is given regardless of the switching position of the lay width part 1. The elastic sealing element 5 is preferably made of silicone rubber, in particular in a cast form. Its dimensions are set so that it completely fills the free space formed by the stroke width part t or the current transformer 2 and the pressure piece 9. This avoids gusset formation. The pressure generated by the screws 11 is advantageously of the order of magnitude between 10 and 100 kp / cm ² . The sealing element 5 covers the sealing point 6 on both sides with a sufficient pitch s, the size of which depends in particular on the voltage to be applied and the pressure acting on the sealing element 5.

Die Einzelheiten der im bereich der Dichtungsstelle 6 an der Stromübergangsstelle vorgesehenen Umschalleinrichtung sind aus den F i g. 2 bis 4 ersichtlich.The details of the surrounding device provided in the area of the sealing point 6 at the flow transition point are from FIGS. 2 to 4 can be seen.

In Fig.2 ist das Schlagweitenteil 1 in Ansicht X gemäß F i g. I schematisch dargestellt. Am unteren Ende des Schlagweitenteils 1 sind die für die Primärumschaltung im Verhältnis I : 2 notwendigen Hochstrom-Steckkontaktstifte 13 in Gestalt von Büschelsteckern, die den notwendigen Kontaktdruck gewährleisten, angeordnet. Eine für die Primärumschaltung notwendige Schaltbrükke 14 verbindet zwei der Steckkontaktstifte leitend miteinander.In FIG. 2, the throwing distance part 1 is shown in view X according to FIG. I shown schematically. At the lower end of the pitch section 1, the high-current plug-in contact pins 13 in the form of tufted plugs, which ensure the necessary contact pressure, are arranged, which are necessary for the primary switchover in the ratio I: 2. A switching bridge 14 required for the primary switchover conductively connects two of the plug-in contact pins to one another.

Im Wandlerunterieil befinden sich, wie aus den F i g. 3 und 4 hervorgeht, entsprechende Steckkontaktbuchsen 15, an die die beiden Primärwicklungsteile 16, 17 angeschlossen sind. Blindlöcher 18 ermöglichen das Einstecken des Schlagweitenteils 1 in zwei um 180' gegeneinander versetzten Stellungen. Fig.3 zeigt die Parallelschaltung der beiden Primärwicklungsteilc 16. 17, während in Fi g. 4 die Serienschullung dargestellt ist.As shown in FIGS. 3 and FIG. 4 shows corresponding plug contact sockets 15 to which the two primary winding parts 16, 17 are connected. Blind holes 18 enable the throwing distance part 1 to be inserted in two by 180 ' staggered positions. Fig.3 shows the Parallel connection of the two primary winding parts 16. 17, while in Fi g. 4 the serial training is shown.

Die besonderen Vorteile des in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Schlagweilenteils eines Stromwandler;, liegen darin, daß das Schlagweitentcil uhne großen Montageaufwand abnehmbar ist. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn es sich um Stromwandler für hohe Spannungen handelt, weil in diesem Fall das Schlagweitenteil im Vergleich zu den aktiven Teilen des Wandlers verhältnismäßig groß ist. Die Anordnung der Umschalteinrichtung für die Primärumschaltung des Stromwandler im Bereich der Stromübergangsslelle bringt den Vorteil mit sich, daß bei einer Primärumschaltung die Wicklungsenden der Primärwicklung nicht sämtlich bis zur Ebene der Primäranschlüssc K. L hochgeführt werden müssen. Es genügt vielmehr, diese bis in die Höhe der Stromübergangsstelle und der dort vorhandenen Umschalteinrichtung zu führen. Die Umschaltung selbst erfolgt durch einfaches Drehen des Schlagweitenteüs um 180° und Einstecken in den Stromwandler-Unterteü. Fehlschaltungcn sind ausgeschlossen, weil die Steckkontakibuchsen und Blindlöcher so angeordnet sind, daß das Schlagweitentcil nur in den l-°iden vorgesehenen Schaltstellungen eingesteckt werden kann.The particular advantages of g in the F i. 1 to 4 shown Schlagweilteils a current transformer; are that the Schlagweitentcil can be removed without great assembly effort. This is particularly important when it comes to current transformers for high voltages, because in this case the pitch range part is relatively large compared to the active parts of the converter. The arrangement of the switching device for the primary switching of the current transformer in the area of the current transfer point has the advantage that, in the case of a primary switching, the winding ends of the primary winding do not all have to be brought up to the level of the primary connection K.L. Rather, it is sufficient to lead this up to the level of the current transfer point and the switching device present there. The switchover itself is carried out by simply turning the stroke width part by 180 ° and inserting it into the current transformer lower part. Incorrect switching is ruled out because the plug-in contact sockets and blind holes are arranged in such a way that the stroke width component can only be inserted in the switching positions provided.

Die erfindung!gemäße Ausbildung des Sch'agweitenteils kann auch bei Spannungswandlern. Transformatoren od. dgl. Verwendung finden. Es ist auc!i möglich, die Stromübergangssteüe und damit die vorstehend beschriebene Umschalteinrichtung in das obere Ende des Schlagweitenteüs zu verlegen. Diese Ausführungsform ist dann von Vorteil, wenn die Abnehmbarkeil des Schlagweitenteüs nicht erforderlich ist.The inventive design of the Sch'agweitteil can also be used with voltage converters. Transformers or the like. Use. It is also possible that Stromübergangssteüe and thus the one described above To relocate the switching device in the upper end of the Schlagweitenteüs. This embodiment is advantageous when the removable wedge of the pitch range part is not required.

Fig. 5 zeigt die Ausbildung eines hochspannungsfesten, lösbaren Kabelabzwcigs. Der durchgehende Leitet ist mit 19 und der Abzweigleiter mit 20 bezeichnet. Beide Leiter sind von einer Isolierschicht 21, vorzugsweise aus Kunststoff, und gegebenenfrüs einem zeichnerisch nicht dargestellten Metallmantel umgeben. Die Trenn- bzw. Dichtungsstelle ist mit 22 bezeichnet. Ein konisches, elastisches Dichtungselement 23 überbrückt die Trennsteüe 22 mit ausreichender Schlagwcilc 5. Form und Maierial des Dichtungselements 23 können die gleichen sein wie in F i g. 1 beschrieben. Dies gill auch für das metallische Druckstück 24, das mittels Schrauben 25 an dem Kabelabzweig befestigt ist. Bezüglich des auf das Dichtungselement 23 ausgeübten spezifischen Drucks unü der Bemessung der Schlagweite 5 gelten die Ausführungen zum Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I sinngemäß.Fig. 5 shows the formation of a high-voltage-resistant, detachable cable junctions. The continuous line is designated with 19 and the branch conductor with 20. Both conductors are made of an insulating layer 21, preferably made of plastic, and optionally one surrounded by a metal jacket, not shown in the drawing. The separation or sealing point is denoted by 22. A conical, elastic sealing element 23 bridges the partitions 22 with sufficient impact 5. The shape and shape of the sealing element 23 can be the same as in FIG. 1 described. This gill also for the metallic pressure piece 24, which is fastened to the cable branch by means of screws 25. With regard to the specific pressure exerted on the sealing element 23 and the dimensioning of the throw 5, the statements relating to the exemplary embodiment according to FIG. 5 apply. I analogously.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claims;

I. Detachable, high-voltage-resistant sealing point for teacher arrangements. like high voltage distributions. Kabelabzweigc or the like with a pressurized, elastic sealing element, secured against flowing away on all sides, plugged over the insulation of the conductor arrangement, designed as an axial seal, characterized in that the sealing element (5, 23) is conical and is attached to the sealing piece (6, 22 ) the conductor arrangement can be fastened in this way by means of a conical, metallic pressure piece (9, 24) comprising the sealing element (5, 23). that the sealing element (5, 23) bridges the Dichtungssiclle (6. 22) with a sufficiently dimensioned stroke (s).

2. Dichiungsstellc according to claim I. thereby know / eicnnei. that the sealing element (5) on the sealing seal (6) between a Mcuwandlcr and whose stroke width part (1) is arranged isL

3. Dichtungssiclle according to claim 2, characterized in that the in the area of Dichiungsstellc (6) lying Sirom transition point is designed as a plug connection, which can be plugged in enables the primary winding (3) of the transducer to be switched over

4. Dichtungssiclle according to claim 3, characterized in that the Schlagwcitteile (1) of the Mcßwandle; , at the current transition point has stcckerkoniaktsiifte (13). Corresponding Sicck contact sockets (> 5) in the measuring transducer can be used in such a way that the `` rim '' switching takes place by rotating the pitch range part (1) by 180 °.

5. Sealing point according to claim 1, characterized in that the sealing element (23) on the sealing point (22) of a cable branch is arranged.