DE2342201A1

DE2342201A1 - Vorrichtung zur verbindung der stromfuehrenden sammelschienen einer elektrischen maschine oder eines geraetes der metallgekapselten art

Info

Publication number: DE2342201A1
Application number: DE19732342201
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Himi
Original assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1972-08-22
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1974-03-07
Also published as: GB1438523A; FR2197256B1; FR2197256A1; CA997436A; JPS5237594B2; JPS4939088A; US3845458A

Description

Patentanwalt DipJ.-Phys.Gerhard Lied! 8 Mönchen 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.298462

B 6248

KabushiM Kaisha Meidensha
No. 2-1-17, Ohsaki, Shinagawa-ku, Tokyo/JAPAN

Vorrichtung zur Verbindung der stromführenden Sammelschienen einer elektrischen !Maschine oder eines Gerätes der metallgekapselten Art

Die Erfindung betrifft eine Sammelsehienenverbindungsvorrichtung und
insbesondere eine Sammelschienenverbindungsvorrichtung für eine elektrische Maschine oder ein Gerät der metallgekapselten Art, bei dem der Isolierungsabstand dadurch verkürzt ist, daß ein Isoliermittel mit einer höheren dielektrischen Widerstandsfähigkeit als dieje η ige von Luft verwendet wird, wie beispielsweise ein Feststoff isoliermaterial, Öl, Trokkengas oder dgl.. ^;

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Elektrische Maschinen, wie beispielsweise Schaltvorrichtungen oder Transformatoren, werden in einem üblicherweise bekannten, geerdeten, kubischen Schaltgerät gelagert und sind mittels des Luftisolierungsverfahrens, d.h. durch getrennte Anordnung voneinander, gegenseitig isoliert. In letzter Zeit ist jedoch der Isolierungsabstand dadurch verkürzt worden, daß die unter Strom stehenden Teile der elektrischen Maschinenanlagen mit einem Feststoffisolierungsmaterial, einem Öl, einem Trockengas oder dgl., das eine höhere dielektrische Widerstandsfähigkeit als Luft aufweist, abgedeckt und isoliert wurden. Deswegen weisen nunmehr auch die elektrischen Maschinenanlagen der metallgekapselten Art geringe Abmessungen auf.

In einer Schaltvorrichtung der metallgekapselten Art, die für eine Nennspannung von mehr als 80 kV verwendet wird, wird die Isolierung üblicherweise mittels des Gasisolierungsverfahrens bewerkstelligt, und zwar unter Verwendung von Schwefelhexafluorid (SF_fi) und dgl.. Bei solch einem Gasisolierungsverfahren muß der Gasdruck auf einem konstanten Wert gehalten werden, um eine gewünschte, der Isolierung dienende dielektrische Widerstandsfähigkeit beibehalten zu können. Da sich in der Praxis jedoch stets ein Gasleckverlust ergibt und in das Gas Feuchtigkeit eindringt, fällt der Isolierungseffekt bei diesem Verfahren ab, wobei hinzukommt, daß keinerlei Verfahren oder Vorrichtung zur Gaskontrolle zur Verfugung steht, um den Gasleckverlust zu überprüfen und das dem Leckverlust entsprechende Gas wieder nachzufüllen.

Es müssen daher zur Durchführung einer zuverlässigen Gaskontrolle an diese Maschinenanlagen oder Geräte viele Vorrichtungen, wie beispielsweise ein Druckmanometer zur Messung des Gasdruckes, eine Meßvorrichtung zum Vergleich mit dem Standarddruck, ein Gaszylinder und eine Steuervorrichtung zur Einstellung dos Ventils des Gas-

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Zylinders befestigt werden, weswegen dieses Verfahren sehr kostspielig lind störanfällig ist.

Im Vergleich mit dem Gasisolierungsverfahren ist ein Schaltgerät, das mit einem Feststoffisolierungsverfahren isoliert worden ist, zuverlässiger und weniger kostspielig, was darauf beruht, daß die Gaskontrolle nicht durchgeführt wird. Wenn jedoch ein Schaltgerät für eine Hochspannung, die mehr als die Nominalspannung von 60 kV beträgt, gemäß dem bisher bekannten Isolierungsverfahren geschaffen wird, muß die Form für das Feststoff isölierungsmaterial beträchtlich dicker sein, wobei sich jedoch genauso aufgrund des unterschiedlich großen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Feststoff isölierungsmaterial und dem eingefüllten Metall Risse und Sprünge am Feststoff isölierungsmaterial ergeben. Da an diesen Rissen Koronaeffekte und Stromleckverluste auftreten, läßt die Isolierung nach, und der Schutz ist nicht so wirksam. Demgemäß wird in der Praxis dieses Feststoff isolierungsverfahren auch lediglich bei Maschinenanlagen und Geräten für eine Nominalspannung bzw. Nennspannung von 20-30 kV angewendet.

Aus technischer Sicht gesehen ist die Herstellung der Konstruktion der Verbindungsteile zwischen jedem, zusammen mit der Feststoffisolation ausgeformten Sammelschienenleiter oder die Herstellung der Formausbildung der Unterbrechorteile, wie beispielsweise eines Unterbrechers, eines Überspannungsabieiters oder dgl., außerordentlich schwierig. Das bedeutet mit anderen Worten, wie schon ausgeführt, daß diese Konstruktion verschiedene Nachteile dahingehend aufweist, daß sich in den geformten Teilen über den Leitern Risse ergeben, daß weiterhin eine sichere Verbindung der Leiter sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht schwierig ist, daß Formungcimaterialien ,oii.präzisen Abmessungen, damit sie genau zu-

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sammenpassen, nicht immer zur Verfugung stehen und daß es weiterhin sehr schwierig ist, diese Materialien genau herzustellen. Selbst wenn auch das sogenannte Spannungskegel- oder Belastungskegel-Verfahren, bei dem die Verbindungsteile in Kegelform miteinander verbunden werden, häufig bei den Kabelverbindungsteilen angewendet wird, und zwar im Hinblick auf die Entspannung des elektrischen Feldes, sind d och bei den Verbindungsteilen außerordentlich genaue Abmessungen erforderlich.

Die Verbindung der Feststoffisolierungsmaterialien mit den Kabeln kann leicht durchgeführt werden, da an ausreichend großer treier Raum zur Verfügung steht; demgegenüber ergeben sich jedoch bei der gegenseitigen Verbindung der jeweiligen Feststoff is olierungsmaterialien keine genauen Abmessungen, da dem Feststoffisolierungsmaterial stets ein Verbindungsmetall von komplizierter Form zugeordnet ist.

Da weiterhin das Verbindungsmaterialteil zusammen mit dem Sammelschienenleiterteil stets in Verbindung mit den Feststoffisolierungsmaterialien ausgeformt wird, ist im Hinblick auf das Verbindungsmetall lediglich eine einzige Form möglich. Es ergibt sich demgemäß der Nachteil, daß schon bei einer geringfügigen Abwandlung oder Verbesserung der Verbindungsmetallform eine neue Gußform erforderlich ist.

Es weisen daher sowohl das Gasisolierungsverfahren als auch das Feststoff isolierungsverfahren verschiedene schwerwiegende Probleme auf, die stets im Hinblick auf die Isolierung der elektrischen Maschine oder des Gerätes der metallgekapselten Art gelöst werden müssen. So wird insbesondere für die Verbindungsteile des Sammelschienenleiters üblicherweise da.:; χ t-ststoffisolierimgsvevfuhren angewendet,

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wobei dieses Verfahren jedoch die oben beschriebenen Nachteile aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine billige sowie zuverlässige Sammelschienenverbmdungsvorrichtung von höherer isolierender dielektrischer Widerstandsfähigkeit zu schaffen, bei der die Sammelschienen zwischen der elektrischen Maschinenanlage des metallgekapselten Typs leicht und sicher miteinander verbunden werden können. Bei der zu schaffenden Vorrichtung soll die oben beschriebene Gaskontrolle nicht erforderlich sein, und es soll verhindert sein, daß sich bei der Anwendung des Feststoffis olierungs verfahr ens. Risse im Isolierungsmaterial nahe den unter Strom stehenden Teilen ergeben.

Gegenstand der Erfindung ist es weiterhin, eine verbesserte Herstellung der Sammelschienenverbindungsvorrichtung zu ermöglichen, bei der die an den Sammelschienenleiter angeformten Feststoffisolierungsmaterialien hergestellt werden können, ohne daß auf genaue Abmessungen dieser Feststoffisolierungsmaterialien Rücksicht genommen werden muß.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Sammelschienenverbindungsvorrichtxing, bei der die Verbindungsmetalle für den Sammelschienenleiter, selbst wenn sie nicht gleichförmig sind, ohne Änderungen gemeinsam mit anderen Materialien verwendet werden können.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen.

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Erfindungsgemäß werden die Feststoff isolierungsmaterialien um jeden der Sammelschienenleiter herum ausgeformt, jedoch unter Aussparung eines Endes des Verbindungsteiles. Bei jedem Sammelschienenleiter ist zum Injizieren eines Isoliermittels eine Injizierbohrung bzw. -öffnung vorgesehen, deren Auslaß zum Ende des Verbin dungs-. teiles hin geöffnet ist.

Ein Sammelschienenleiter, der die angeformten Isolierungsmaterialien aufweist, wird in ein Gehäuse eingesetzt, wobei sein Ende nach vorne gerichtet ist, da der Innendurchmesser des Gehäuses etwas größer ist als der Durchmesser der Isolierungsmaterialien, so daß ein leichtes Einsetzen möglich ist.

Bei dieser Gelegenheit wird mittels einer Schraube oder dgl. mit dem Ende des Verbindungsteils ein Verbindungsmetall verbunden.

Da dieses Verbindungs metall mit einem Kontakt versehen ist, wird hierdurch die Verbindung zu einem Ende des Verbindungsteils eines weiteren Sammelschienenleiters hergestellt.

Innerhalb des Gehäuses ist das freigelegte, unter Strom stehende Teil des Verbindungsmetalls sowie das entsprechende Teil des Endes des Verbindungsteils jedes Sammelschienenleiters in geeigneter Weise von der Innenwand des Gehäuses getrennt. Außerhalb des Gehäuses ist luftdicht und flüssigkeitsdicht ein Flansch an den Feststoffisolierungsmaterialien befestigt, wobei gleichzeitig dieser Flansch und die Verbindungsmaterialien mittels eines Bolzens über eine Dichtungspackung befestigt bzw. festgelegt sind.

Wenn in jeden der Sammelschienenleiter oder in eine Injizierbohrung ein flüssiges oder gasförmiges Isoliermittel injiziert wird, wird der

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freie Raum im Gehäuse aufgefüllt, weswegen der luftdichte oder flüssigkeitsdichte Zustand beibehalten wird.

Da das Isolierungsmittel den freigelegten, unter Strom stehenden Teil des Verbindungsteile der Sammelschienenleiter abdeckt, wird hierdurch eine Isolierung des geerdeten Gehäuses bewerkstelligt. Zu diesem Zeitpunkt ergibt sich eine sichere ausgeglichene Isolierung zwischen den Sammelschienenleitern und dem Gehäuse, da das Isoliermittel gleichzeitig sowohl im Feststoffisolierungsmaterial als auch im Gehäuse vorhanden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sammelschinenverbindungsvorrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt einer weiteren Ausführungsform und

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt einer Ausführungsf crm der Flanschkonstruktion.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind bei der dargestellten Ausfühmngsform zwei Sammelschienenverbindungsleiter 1, 2 eines elektrischen Gerätes der metallgekapselten Art vorgesehen, die jeweils in ihren Längsmittelteilen Öffnungen bzw. Bohrungen 3, 4 aufweisen.

Nahe den Enden la, 2a der Verbindungsteile der Sammelschienenleiter 1, 2 sJnd AuslaßlöclOr 3a, 4a angeordnet, die zu den Bohrun-

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gen 3, 4 führen. Die Bohrungen 3, 4 werden, wie im folgenden noch beschrieben, als Injizierbohrungen verwendet. Am Ende la des Sammelschienenleiters 1 ist eine Schraubenspindel 5 vorgesehen. Demgegenüber weist das Ende 2a des Sammelschienenleiters 2 ein Berührungsteil 6 auf, das unter Ausbildung verschiedener Schultern stufenförmig gestaltet ist und einen kleineren Durchmesser besitzt.

Am Ende der Injizierbohrung 4 ist ein Stopfen 7 vorgesehen. Einschließlich der benachbarten Teile jedes Bohrungsauslasses 3a, 4a sind die Sammelsehienenleiter 1, 2 durch Formung mit Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 umhüllt und isoliert, wobei jedoch die Enden la, 2a der Sammelsehienenleiter 1, 2 ausgespart sind. Die Isolierungsmaterialien 8, 9 weisen einen vorgegebenen festen Durchmesser auf, bei dem jedoch nicht streng gefordert ist, daß er eine übergroße Genauigkeit besitzt. Im Hinblick auf die Entspannung bzw. Relaxation des elektrischen Feldes ist in diesen Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 ein Kondensatorkegel 10 ausgeformt, dessen kleinerer Durchmesser in Richtung auf die Enden la, 2a des Verbindungsteiles jedes Sammelschienenleiters 1, 2 verläuft. Es ist auch möglich, statt des Kondensatorkegels 10 einen in die Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 eingefüllten Schutzring vorzusehen. In einer festen vorgegebenen Stellung in Bezug auf jedes FeststoffisolierungsmateripJL 8 bzw. 9 sind Metallflansche 11, 12 vorgesehen, die luftdicht oder flüssigkeitsdicht an diesen Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 befestigt sind. Hierbei ist am Metallflansch 11 ein Stopfen 13 befestigt. Ia ein Teil eines Metallstückes 14 ist ein Schraubgewinde 15 geschnitten, dessen Abmessungen mit denjenigen der am Ende la des Sammelschienenleiters 1 vorgesehenen Schraubspindel 5 übereinstimmen. An der gegenüberliegenden Saite in Bezug auf das Innengewinde 15 ist, damit das Berühr imgsteil d3s Sammelschienenleiters 2 in das Verbindungsmetall 14 eingesetzt werden kann, eine Öffnung 16 sowie eine gering -

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größere Öffnung 16 vorgesehen, deren Mittelachse rechtwinklig zur Mittelachse des Innengewindes 15 verläuft. In der Öffnung 17 ist ein Ringkontakt 18 angeordnet, dessen Stoßkraft in Richtung zur Mitte des Verbindungsmetalls 14 verläuft. Ein querschnittlich L-förmiges Gehäuse 19 nimmt die Sammelschienenleiter 1, 2 zusammen mit den Feststoffmaterialien 8, 9 auf, wobei die Sammelschienenleiter 1, mittels des Verbindungsmetalls 14 verbunden sind. Der Innendurchmesser des Gehäuses 19 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Feststoff materialien 8, 9, wobei weiterhin in einem gekrümmten Teil des Gehäuses 19 ein etwas größerer kreisförmiger Innenraum vorgesehen ist. Am Außenumfang sind nahe der beiden Öffnungen des Gehäuses 19 ringförmige konkave Teile bzw. Ausnehmungen 20, 21 vorgesehen, an denen Verbindungsmaterialien 22, 23 befestigt sind. Es ist möglich, diese Verbindungsmaterialien 22, 23 aus dem gleichen Material wie die Flansche 11, 12 auszubilden oder sie einstükkig mit dem Gehäuse 19 unter Verwendung des gleichen Materials vorzusehen.

Die beschriebenen Einzelteile der erfindungsgemäßen Sammelschienenverbindungsvorrichtung werden folgendermaßen zusammengesetzt:

Auf das Ende la des Sammelschienenleiters 1, der das Feststoffisolierungsmaterial 8 aufweist, wird eine Haltemutter 24 aufgeschraubt. Nach der Verbindung des Endes la mit einem Verbindungsmetall 14 wird dieses Ende la mittels der Haltemutter 24 am Verbindungsmetall festgelegt. Der zu einer Einheit mit dem Verbindungsmetall 14 verbundene Sammelschienenleiter 1 wird in eine Öffnung des Gehäuses eingeführt, wobei zuerst der Verbindungsmetallteil 14 eingeführt wird. Wenn sodann der Sammelschienenleiter 2, der das Feststoffisolierungsmaterial 9 aufweist, in die andere Öffnung des Gehäuses eingesetzt wird, wird der Ringkontakt 18 durch das Verbindungsteil 6

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aufgestoßen, so daß das Verbindungsteil 6 automatisch mit dem Verbindungsmetall 14 verbunden werden kann. Es wird sodann zwischen die Enden jeweils einer Öffnung des Gehäuses 19 und eines Metallflansches 11 bzw. 12 eine Dichtungspackung 25 eingesetzt, worauf der Flansch 11 bzw. 12 und das Verbindungsmaterial 22 bzw. 23 mittels eines Bolzens 27 bzw. 28 aneinander festgelegt werden. Es sind folglich die Sammelschienenleiter 1, 2 vollkommen und sicher mittels des Verbindungsmetalls 14 miteinander verbunden. Ih diesem Zustand sind das Verbindungsmetall 14 und die Enden la, 2a der Sammelschienenleiter 1, 2 freigelegt und von der Innenfläche des Gehäuses 19 getrennt, wobei mehr als der gewünschte Abstand existiert und außerdem zwischen dem Gehäuse 19 und jedem der genannten Teile ein freier Raum 28a vorliegt. Weiterhin existiert ein freier Raum 28b zwirnen den Feststoffisolierungsmateriaüen 8, 9 und dem Gehäuse 19. Es wird sodann mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung, die Isoliermittel enthält und an die Sammelschienenleiter 1, 2 angeschlossen ist, durch die Injizierbohrungen 3 und/oder der Sammelschienenleiter 1, 2 entweder ein flüssiges Isolier mittel, wie Öl oder dgl., oder ein gasförmiges IsoliermitteJL, wie Trockenluft, Trockengas (beispielsweise N₂, SF_g) oder dgl. eingedrückt bzw. injiziert. Wenn eines der genannten Isoliermittel durch die Bohrungen 3 und/oder 4 eingedrückt worden ist, füllt das Isoliermittel, ausgehend von den Auslassen 3a und/oder 4a der Injizierbohrungen 3 und/oder 4, jede Ritze und Ecke des freien Raums 28a aus, worauf sodann die freigelegten Teile des Verbindungsmetalls 14 und der Enden la, 2a der Leiter 1, 2, die an dieses Verbindungsmetall 14 angeschlossen sind, vollständig vom Isoliermittel abgedeckt und überdeckt werden. Zur gleichen Zeit wird außerdem der freie Raum 28b vom Isoliermittel ausgefüllt. Wenn auf diese Weise das Isoliermittel in den freien Raum 28a, 28b des Gehäuses 19 ein-

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gefüllt wird, wird der Stopfen 13 herausgezogen, damit die im Gehäuse 19 enthaltene Luft entweichen kann. Unmittelbar nach dem vollständigen Injizieren des Isoliermittels in den freien Raum 28a, 28b wird das Gehäuse 19 wiederum mittels dieses Stopfens 13 luftdicht oder flüssigkeitsdicht verschlossen.

Während des Zeitraums, in dem zum Beseitigen der im Gehäuse 19 enthaltenen Feuchtigkeit gelüftet und ein Trockengas in das Gehäuse eingefüllt wird, läßt man die Luft dadurch entweichen, daß der Stopfen 13 herausgezogen wird. Wenn die oben beschriebene Sammelsehienenverbindungsvorrichtung verwendet wird, kommen sodann der Sammelschienenleiter 1, das Verbindungsmetall 14 und der Sammelschienenleiter 2 in den stromführenden Zustand. Das Gehäuse 19 wird sodann geerdet. Da das Verbindungsmetall 14 für die Verbindungsteile der Sammelschienenleiter 1, 2 und die freigelegten, unter Strom stehenden Teile der Enden la, 2a der Sammelschienenleiter 1, 2 nicht mit den Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 abgedeckt, sondern demgegenüber mit dem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel überd£':fex und gegenüber der an Erde gelegten Seite des Gehäuses 19 isoLaui sind, ergeben sich im Gehäuse 19 keinerlei Risse oder Sprünge, selbst wenn sich die freigelegten und unter Strom stehenden Teile aufgrund eines Temperaturanstieges ausdehnen bzw. vergrößern. Da weiterhin der Temperaturanstieg der Sammelschienenleiter 1, 2 mit Ausnahme der Enden sehr geringfügig ist und da jeder Sammelschienenleiter 1, 2 in einer Richtung gleichförmig ausgebildet ist, besteht keine Gefahr, daß sich in den Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 Risse oder Sprünge ergeben. Selbst wenn in den Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 ein geringfügiger Temperaturanstieg auftritt, ergeben sich auch dort keine Risse oder Sprünge, da sich die Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 ungehindert in den freien Raum 28b

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ausdehnen können. Da der Durchmesser der Feststoffmaterialien 8, und der Innendurchmesser des Gehäuses 19 im Hinblick auf den freien Raum 28b dimensioniert worden ist, müssen die Durchmesser der genannten Materialien nicht genau bestimmt werden, und die Herstellung dieser Teile kann leicht und wirkungsvoll erfolgen. Weiterhin ergibt sich auf sichere Weise eine Isolierung zwischen den Sammelschienenleitern 1, 2 und dem Gehäuse 19, da das Isoliermittel in den freien Raum 28a, 28b injiziert wird. Weiterhin tritt auch das vorerwähnte Problem der erforderlichen Gaskontrolle nicht auf, da der freie Raum 28a, 28b nicht allzu groß ist, selbst wenn ein gasförmiges Isoliermittel zur Anwendung gelangt.

Bei der aus Fig. 2 ersichtlichen abgewandelten Ausführungsform ist die Sammelschienenverbindungsvorrichtung verzweigt ausgebildet und weist querschnittlich eine T-Form auf. Hierbei ist wiederum in einem Verbindungsmetall 29 ein Innengewinde 30 vorgesehen, das eine Schraubspindel 5 aufnimmt. Weiterhin sind in einer Bohrung 31 Ringkontakte 32, 33 vorgesehen, in welche zwei Enden 2a, 2a von koaxialen Leitern 2, 2, die rechtwinklig zu einem Sammelschienenleiter 1 verlaufen, eingesetzt werden können. Ein Gehäuse 34 ist T-förmig ausgebildet, und sein Innendurchmesser ist geringfügig größer als der Durchmesser der Feststoffmaterialien 8, 9. Das Gehäuse ist kreisförmig ausgebildet, damit den Verzweigungsteilen ein etwas größerer Innenraum zur Verfügung steht. Bei dieser T-förmigen Sammelschienenverbindungsvorrichtung wird, ähnlich wie schon anhand von Fig. 1 beschrieben, nachdem das Verbindungsmetall 29 mittels einer Mutter 24 mit dem Leiter 1 verbunden worden ist, dieser Leiter 1 in eine Öffnung des Schenkels des Gehäuses 34 eingesetzt, wobei das Verbindungsmetall 29 zuerst eingesetzt wird. Es werden sodann die beiden Leiter 2, 2 in die beiden Öffnungen

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des Gehäuses 34 eingesetzt, worauf die Enden 2a, 2a in die Kontakte 32, 33 eingepaßt werden. Danach werden zwischen die Flansche 11 bzw. 12 und die Enden des Gehäuses 34 Dichtungspackungen 25 gelegt und die Teile zwischen den Flanschen 11, 12 sowie den Verbindungsmaterialien 22, 23 festgelegt, worauf die Leiter 1 sowie die Leiter 2, sowohl mechanisch als auch elektrisch durch das Verbindungsmetall miteinander verbunden sind. In diesem Zustand existiert ein freier Raum 35a zwischen dem im Verzweigungsteil des Gehäuses 34 befindlichen Verbindungsmetall 29 und der Wand des Gehäuses 34.

Weiterhin existiert auch ein freier Raum 35b zwischen jedem der Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 und der inneren Umfangswand des Gehäuses 34. In diese freien Räume 35a, 35b wird das Isolierungsmittel von den Injizierbohrungen 3, 4 aus injiziert und eingefüllt. Demgemäß werden das Verbindungsmetall 29 und die freigelegten stromführenden Teile der Leiterenden la, 2a mit dem Isolierungsmittel abgedeckt, weswegen diese Teile vollkommen gegenüber dem Gehäuse 34 isoliert sind. Weiterhin ist auch zwischen den Feststoffisolierungsmaterialien 8, 9 und dem Gehäuse 34 ein vollkommener Isolierungs zustand gegeben, der auch beibehalten wird.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beiden beschriebenen L-förmigen bzw. T-fÖrmigen Sammelschienenverbindungsvorrichtungen beschränkt. So ist es beispielsweise auch mögli ch, die L-förmige Ssmmelschienenverbindungsvorrichtung gemäß Fig. 1 geradeverlaufend auszubilden. Weiterhin kann die T-förmige Vorrichtung gemäß Fig. 2 leicht dadurch in eine kreuzförmig verzweigte Verbindungsvorrichtung abgewandelt werden, daß an der gegenüberliegenden Seite des Verbindungsmetallstückes 29 ebenfalls ein Innengewinde 30 vorgesehen wird. Weiterhin ist die Sammelschie-

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nenverbindungsvorrichtung gemäß der Erfindung nicht auf die zweidimensionale Verzweigungsform beschränkt, sondern kann auch leicht in eine dreidimensionale Verzweigungsform ausgebildet werden, indem in geeigneter Weise ein axialer Platz für das Verbindungsmetall 14 bzw. 29, das Innengewinde 15 bzw. 30 oder für den Ringkontakt 18 bzw. 32, 33 gewählt wird.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 ist es möglich, um die Belastung der Endteile des Gehäuses 19, 34 und der Flansche 11, 12 abzuschwächen, einen Kondensatorkegel oder einen Schutzring vorzusehen. In diesem Fall ist es möglich, wenn der Leiter 2 mit dem Verbindungsrc tallstück 14 bzw. 29 verbunden ist, entweder in geringem Ausmaß den rechtwinkligen Zustand zwischen den Feststoff isoliermaterialien 8_r 1 zu ändern oder aber bewußt den Einsetzabstand zwischen ds/n I 3iter 2 und dem Verbindnngsmetallstück 14 bzw. 19 zu ändern, und zwar innerhalb der Grenzen einer noch als sicher erscheinenden möglichen Verbindung des Leiters 2 mit den Kontakten 18 oder 32, 33 und der Flansche 11, 12 mit der Dichtung 25 am jeweiligen Ende des Gehäuses 19 oder 34. Um diese Änderung wirkungsv oller durchführen zu können, wird zusammen mit einem Hilfsbalg 36, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ein zusätzlicher Flansch 37 am Flansch befestigt und dieser Flansch 37 dann mit den Verbindungsmaterialien verbunden. Hierbei wird die Genauigkeit der Festlegungsabmessungen im Hinblick auf das Verbindungsmetall 14 bzw. 29 beibehalten, weswegen die Konstruktion der derart gestalteten Sammelschienenverbindungsvorrichtung vereinfacht werden kann. Zusätzlich hierzu ist die Konstruktion der oben beschriebenen Ausführungsform, bei der das Gehäuse 19 bzw. 34 mit Feststoff isoliermaterialien 8, 9 versehen ist, auf diese Feststoffisoliermaterialien nicht beschränkt, und es ist möglich, eine Koiiüiruktion mit Metall vorzusehen, soweit

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der Trennabstand der freigelegten, unter Strom stehenden Teile, wie der Verbindungsmetallstücke 14, 29, der Enden la, 2a, der Leiter 1, 2, die mit diesen Verbindungsmetallstücken 14, 29 verbunden sind, weithin beibehalten und der Belastungsausgleich in ausreichendem Maße gegeben ist. Es ist weiterhin möglich, um ein wirkungsvolles Isolierungsergebnis beim Verbindungsmetallstück 14 bzw. 29 zu erhalten, die Oberfläche des Verbindungsmetallstückes mit dünnen Feststoffisoliermaterialien abzudecken sowiezu isolieren und bei Bedarf einen Schutzring oder dgl. vorzusehen.

Wie aus vorstehender Beschreibung deutlich wird, weist die Saminelschienenverbindungsvorrichtung für elektrische Maschinenanlagen oder Geräte der metallgekapselten Art die folgenden Vorteile auf:

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß die billige und eine hohe Isolierungsgüte erzielende Herstellung einer einfachen Konstruktion ermöglicht wird, da lediglich die Hauptteile des in gerade verlaufender Form vorliegenden Sammelschienenleiters bis auf die VerMndungsenden von den Feststoffisolierungsmaterialien umgeben -werden und da die Verbindungsenden des Leiters sowie der Umfang des eine kompliziertere Form aufweisenden Verbindungsmetallstückes vollständig von den flüssigen oder gasförmigen Isoliermaterialien abgedeckt und isoliert s>ii;.d.

Ein weiterer vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Verbindungsteile, die einem höheren Temperaturanstieg unterworfen sind und eine kompliziertere Form aufweisen, mit dem flüssigen oder gasförmigen Isolierungsmittel abgedeckt sind, weswegen sich im Gehäuse beim Anstieg der Temperatur in den freigelegten, unter Strom stehenden Teilüii 1.-.;me Ivl^se oj.r Sprünge ergeben und weiterhin auch in den Feststoffisolierungsmaterialien Risse oder Sprünge nicht auftre-

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ten, was aber in den bisher bekannten Vorrichtungen häufig beobachtet werden kann.

Da sich demgemäß bei den Verbindungsteilen keinerlei Koronaeffekte und Stromleckverluste ergeben, besteht nicht die Gefahr, daß eine schlechte Isolierung vorliegt, weswegen die gesamte Vorrichtung auch in außerordentlichem Maße zuverlässig ist. Demgemäß kann die beschriebene Vorrichtung auch für eine Hochspannung verwendet werden, beispielsweise für eine Nennspannung, die über 60 KV liegt, was aber im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen steht, die auf eine Nennspannung von 20 - 30 kV beschränkt sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin begründet, daß es nicht erforderlich ist, bei den Feststoffisolierungsmaterialien äußerst genaue Abmessungen vorzusehen, und daß die Herstellung bzw. Fertigung bezüglich des Durchmessers der Feststoffisolierungsinaterialien lediglich im Hinblick darauf durchgeführt werden muß, daß diese Feststoffisolierungsmaterialien leicht in das Gehäuse eingesetzt werden können, da ja das Isolierungsmittel in das Gehäuse injiziert und in den freien Raum zwischen den Feststoffisolierungsmaterialien und dem Gehäuse eingefüllt wird. Aus diesem Grunde ist die Ausformung der Feststoffisolierungsmaterialien außerordentlich leicht, und die Herstellung der Vorrichtimg ist in ihrem Wirkungsgrad verbessert,' wobei weiterhin hinzukommt, daß die Herstellung billig ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß die Verbindungsteile zwischen den Sammelschienenleitern nicht mit den dikken Feststoffisolierungsmaterialien abgedeckt sind, daß demgegenüber jedoch der gesamte Umfang der Verbindungsteile mit dem Isoliermittöl, wie beispie^vy^ise dem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel, abgedeckt ist, nachdem sämtliche Konstruktionsteile der

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Vorrichtung zusammengebaut worden sind. Es lassen sich daher lediglich durch Auswahl geeigneter Arten des Verbindungsmetalls und des Gehäuses verschiedene Formen der Sammelschienenverbindungsvorrichtung konstruieren. Insbesondere können auch die Verbindungsinetallstücke bzw. -teile geändert werden, und diese verbesserten Materialien können gemeinsam mit den anderen Materialien ohne Änderung zur Anwendung gelangen.

Schließlich ergibt sich ein spezieller Vorteil der Erfindung noch dahingehend, daß es bei Verwendung des gasförmigen Isoliermittels nicht erforderlich ist, eine Gaskontrolle vorzusehen, da dieses gasförmige Isoliermittel lediglich einen äußerst kleinen freien Raum zwischen den Verbindungsteilen der Vorrichtung ausfüllen muß.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur Verbindung der stromführenden Sammelschienen einer elektrischen Maschine oder eines Gerätes der metallgekapselten Art, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Sammelschienenleitern (1, 2) vorgesehen ist, die bis auf ihre Verbindungsenden mit festen Isoliermaterialien (8, 9) abgedeckt und mit Isoliermittelinjizierlöchern (3, 4) versehen sind, deren Auslässe (3a, 4a) sich nahe den Verbindungsenden befinden, daß mit den Enden (la, 2a) der Sammelschlenenleiter ein Verbindungsmetall (14, 29) verbunden ist, daß durch Verbindungsmaterialien (11, 12; 22, 23) luftdicht oder flüssigke:"sdicht ein Gehäuse (19) mit den festen Isolier materialien (8, 9) verbunden ist, daß die Innenwände des Gehäuses (19) gegenüber den frei-gelegi en, unter Strom stehenden Teilen der Verbindungsmetalle (14) und der hiermit verbundenen Sammelschienenleiter (1, 2) in geeigneter Weise von den freigelegten Teilen getrennt sind, daß hierdurch um die freigelegten Teile ein freier Raum (28a, 28b) gebildet ist, wenn die zu einer Einheit mit einem der Sammelschienenleiter verbundenen Verbindungs metalle eingesetzt und mit anderen Sammelschienenleitern verbunden sind, und daß der freie Raum zwischen dem Gehäuse und den freigelegten, unter Strom stehenden Teilen durch Ausfüllen mit einem Isoliermittel isoliert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffisoliermaterialien (8, 9) einen solchen Durchmesser aufweisen, daß sie leicht in das Gehäuse (19, 34) einführbar sind, und daß weiterhin der freie Raum (28b, 35b) zwischen den Feststoff is oliermaterialien (8, 9) und dem Gehäuse (19, 34) mit dem Isoliermittel gefüllt ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmetalle (14, 29) zum Anschluß an ein Ende (la) eines der Sammelschienenieiter (1) mit einer Schraubspindel (5) bzw. einem Gewinde (15, ZO) und zum Anschluß des Leiterendes (la) durch ein einfaches Einführen mit einem oder mehreren Ringkontakten (18; 32, 33) versehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (11, 12) luftdicht oder flüssigkeitsdicht an den Feststoffisolierungsmaterialien (8, 9) befestigt ist, daß an oder nahe den Enden der Gehäuseöffnungen Befestigungsteile (22, 23) angeordnet sind, daß der Flansch und die Befestigungsteile durch Klammerteile (26, 27) aneinander festgelegt sind und daß zwischen dem Flansch und dem gegenüberliegenden jeweiligen Öffnungsende des Gehäiises (19, 34) eine Dichtungspackung (25) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß am Flansch (12) mittels eines Balges (36) ein weiterer Flansch (37) befestigt ist, der unter Zwischenschaltung einer Dichtungspackung (25) zwischen diesen zweiten Flansch (37) und das gegenüberliegende Gehäuseende mittels Klammerteilen (26) an den Befestigungsteilen (23) festgelegt ist.

⁶²⁴⁸ 40981G/0<U8