DE3220529C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenisolator ge­ mäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Scheibenisolatoren werden in gekapselten, druckgasisolierten Hochspannungsanlagen zur Abschottung einzelner Teile der Anlage verwendet, um größere Gasverluste, insbesondere bei Wartungsarbeiten, zu vermeiden und sind z. B. aus BBC-Mitteilungen 60/4 (1973), S. 142, Bild 2, S. 143, Bild 5 bekannt.

Typischerweise ist ein derartiger Scheibenisolator wie folgt aufgebaut und montiert: Eine Scheibe aus Isolierstoff, meist Epoxyharz mit anorganischem Füllmaterial, z. B. Alu­ miniumoxyd, ist an ihrem Umfang von einem Armaturring aus leitendem Material, etwa Aluminium, umgeben, der zwischen den Flanschen zweier benachbarter Kapselungsteile befestigt wird, indem die die besagten Kapselungsteile verbindenden Schrauben durch mit Gewinden versehene Löcher im Armatur­ ring geführt werden. Der Rand der Isolierstoffscheibe liegt in einer Ausnehmung an der Innenseite des Armaturrings und ist durch die dieselbe seitlich begrenzenden Stege fixiert. Die Funktion des äußeren Armaturrings besteht wesentlich darin, ein ungestörtes Fließen des Kapselungs­ rückstroms zu gewährleisten und zu verhindern, daß von leitenden Teilen abgestrahlte elektromagnetische Wellen nach außen dringen, wofür eine lückenlose Kapselung durch elektrisch leitendes Material erforderlich ist. Außerdem verhindert er, daß die Isolierstoffscheibe zu großer mechanischer Belastung ausgesetzt wird. In der Mitte des Scheibenisolators ist eine Innenarmatur, ebenfalls aus leitendem Material, angebracht, an der die an beiden Sei­ ten anschließenden Leiterrohre befestigt und durch die dieselben leitend verbunden sind.

Der äußere Armaturring eines Scheibenisolators gemäß dem Stand der Technik ist typischerweise ein im Niederdruck­ guß hergestellter, geschlossener Ring, der durch spanabhe­ bende Verfahren nachbearbeitet ist. Insbesondere wird die zur Aufnahme des Randes der Isolierstoffscheibe bestimmte, an der Innenseite des Armaturrings umlaufende Ausnehmung durch Drehen erzeugt, die für die Schrauben vorgesehenen Löcher werden gebohrt, dann mit Gewinden versehen.

Da die die besagte Ausnehmung seitlich begrenzenden Stege den Rand der Isolierstoffscheibe an deren ganzem Umfang umgreifen und sicher fixieren sollen, kann der Armaturring nicht nachträglich montiert werden. Die Isolierstoffscheibe muß also in den Ring hineingegossen werden, wobei derselbe einen Teil der Gußform bildet. Das bedeutet, daß man der beim Guß auftretenden Schwindung nicht wie sonst da­ durch Rechnung tragen kann, daß man die Gußform so groß anlegt, daß das gegossene Teil erst durch die Schwindung die gewünschte Größe annimmt. Man ist daher gezwungen, die aufwendige Technik des Vakuumdruckgrusses anzuwenden, bei der die Schwindung gering bleibt.

Es stellt sich die Aufgabe, den Scheibenisolator mit äuße­ rem Armaturring derart abzuändern, daß er ein­ fach und billig hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Stand der Technik, durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 im einzelnen angegebenen Merkmale gelöst.

Der Scheibenisolator gemäß Anspruch 1 kann dann nach dem in Anspruch 7 angegebenen Verfahren hergestellt und somit der teure Vakuumdruckguß der Isolierstoffscheibe durch billigeren Spritzguß ersetzt werden, da durch die nach­ trägliche Montage des Ringes die Notwendigkeit, die Schwin­ dung beim Guß der Isolierstoffscheibe gering zu halten, entfällt. Dieser Vorteil wäre im Prinzip auch durch eine Teilung des Armaturringes an seiner Mittelebene erreichbar, jedoch wäre in disem Fall eine eingehende Nachbearbeitung der Armaturringteile nach dem Guß kaum zu umgehen, da verhältnismäßig große Teile mit geringen Toleranzen her­ gestellt werden müssen. Bei einer Teilung des Armaturrings an mehreren Punkten des Umfangs können die Armaturringteile im Druckgußverfahren hergestellt werden. Sie genügen in der Regel den an sie zu stellenden Präzisionsanforderungen und die Nachbearbeitung reduziert sich auf das Schneiden von Gewinden in die bereits erwähnten, für Schrauben vor­ gesehenen Löcher, wodurch sich auch die Herstellung des Armaturringes wesentlich verbilligt. Besonders bewährt hat sich die Teilung des Armaturringes in Viertelringe, da sie einerseits einfacher und rascher montiert werden können als kleinere Teile, während andererseits die oben­ geschilderten Vorteile der einfacheren und billigeren Her­ stellung, die bei größeren Teilen z. T. dahinfallen, ge­ wahrt sind.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläu­ tert. Dabei zeigt

Fig. 1 im wesentlichen eine Draufsicht auf den Scheiben­ isolator mit Armaturring,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite des Armaturringteils,

Fig. 3 bis 5 die Verbindung zwischen zwei aneinandersto­ ßenden Armaturringteilen, und zwar

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Innenseite des Armaturrings im Bereich der Verbindungsstelle,

Fig. 4 einen Schnitt entlang IV-IV durch die Verbindungs­ stelle gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 einen radialen Schnitt entlang V-V durch die Ver­ bindungsstelle gemäß Fig. 3, wobei auch ein Teil der Isolierstoffscheibe dargestellt ist.

Gleiche Teile sind in allen Figuren durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt den Scheiben­ isolator in der Draufsicht, wobei ein Armaturring 2 und die Randzone einer Isolierstoffscheibe 1 an einem Teil des Umfangs entlang der Mittelebene des Armaturrings 2 geschnitten sind und der Armaturring 2 an einem anderen Teil des Umfangs weggelassen ist. Die Isolierstoffscheibe 1 ist gewölbt und mit einer metallenen Innenarmatur 13 versehen, die Sacklöcher 14 mit Gewinden aufweist zur Mon­ tage eines Kontaktstückes (nicht dargestellt), das die elektrische Verbindung zum anstoßenden Leiterrohr her­ stellt. Der Umfang der Isolierstoffscheibe 1 wird umfaßt vom äußeren Armaturring 2, der aus vier gleichen Armatur­ ringteilen 4 a, 4 b, 4 c, 4 d besteht. Die Armaturringteile 4 a-4 d weisen eine Außenwand 10 und seitliche, nach innen weisende Stege 5 auf, welche die Ausnehmung begrenzen, die den Rand 3 der Isolierstoffscheibe 1 aufnimmt. Die Außenwand 10 zeigt mehrere Verdickungen 15 mit für die die Flansche zweier Teile der Kapselung einer Hochspannungs­ anlage, zwischen welche der Scheibenisolator eingefügt werden soll, verbindenden Schrauben vorgesehenen, mit Ge­ winde versehenen Löchern 16. Die Verbindung zwischen zwei aneinanderstoßenden Armaturringteilen, die durch einen mittleren Steg 7 mit einer Bohrung 8 und einen Fortsatz 12 am Ende des einen, durch die Enden der seitlichen Stege 5 und eine Ausnehmung 11 an der Außenwand 10 am Ende des anderen Armaturringteils hergestellt ist, wird im Zusammen­ hang mit Fig. 3 bis 5 näher besprochen. Die umlaufende Ausnehmung 18 an der Isolierstoffscheibe 1 ist für einen Dichtungsring vorgesehen, der beim montierten Scheiben­ isolator zwischen der Isolierstoffscheibe 1 und dem Flansch des anstoßenden Teils der Kapselung liegt und einen gas­ dichten Abschluß gewährleistet.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Innenseite eines der Armturringteile 4 a-4 d, enthaltend die Außenwand 10 mit den Verdickungen 15, durch die die Löcher 16 führen, und am einen Ende des Armaturringteils einen mittleren Steg 7 mit einem Loch 8 und einem Fortsatz 12; die seit­ lichen Stege 5 a, 5 b mit, am anderen Ende des Armaturring­ teils, verstärkten Enden 17 a, 17 b, welche Löcher 6 a, 6 b aufweisen.

Fig. 3 bis 5 zeigen die Verbindung zwischen zwei aneinander­ stoßenden Armaturringteilen 4 a, 4 b, und zwar zeigt Fig. 3 eine Draufsicht auf die Innenseite des Armaturrings, Fig. 4 einen Schnitt entlang seiner Mittelebene, der dem Schnitt längs IV-IV in Fig. 3 entspricht, Fig. 5 einen Schnitt in radialer Richtung, entsprechend einem Schnitt längs V-V in Fig. 3. Fig. 5 zeigt auch die Randzone der Isolierstoffscheibe 1 mit dem Rand 3 und den für Dichtungs­ ringe vorgesehenen Ausnehmungen 18 a, 18 b.

Zwischen den verstärkten Enden 17 a, 17 b der seitlichen Stege 5 a, 5 b mit den Löchern 6 a, 6 b am dem Armaturringteil 4 b zugekehrten Ende des Armturringteils 4 a liegt der mitt­ lere Steg 7 mit dem Loch 8 am dem Armaturringteil 4 a zuge­ kehrten Ende des Armaturringteils 4 b. Durch eine der die benachbarten Kapselungsteile, zwischen die der Scheiben­ isolator eingefügt wird, verbindenden Schrauben 9, die bei der Montage des Scheibenisolators durch die Löcher 6 a, 6 b, 8 gelegt wird, werden die aneinanderstoßenden Armaturringteile 4 a, 4 b fest verbunden. Durch die Ausnehmung 11 an der Außenseite der Außenwand 10 des Armaturringteils 4 a und den in dieselbe passenden Fortsatz 12 an der Außen­ wand 10 des Armaturringteils 4 b entsteht eine längere Fuge 19, die zur Aufnahme eines Füllstoffs, z. B. Fett bestimmt ist, der das Eindringen von Feuchtigkeit, Staub usw. ver­ hindern soll.

Die Isolierstoffscheibe 1 wird im Spritzgußverfahren aus Epoxyharz mit Aluminiumoxyd als Füllmaterial hergestellt, die Armaturringteile 4 a-4 d im Druckgußverfahren aus Aluminium, die Gewinde in den für Schrauben vorgesehenen Löchern 6 a, 6 b 16 jedes Armaturringteils werden geschnit­ ten. Die Armaturringteile werden nachträglich um die ferti­ ge Isolierstoffscheibe gelegt. Der Durchmesser des Scheiben­ isolators beträgt 42,5 cm.

Claims (8)

1. Scheibenisolator von kreisrunder Form für gekapselte, druckgasisolierte Hochspannungsanlagen, enthaltend eine Isolierstoffscheibe (1) und einen metallenen äußeren Armaturring (2), der den Umfang der Isolierstoffscheibe umgibt und ihren Rand (3) in einer von seitlichen Ste­ gen (5 a, 5 b) begrenzten, an seiner Innenseite umlaufen­ den Ausnehmung aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Armaturring (2) aus mindestens zwei in Umfangsrich­ tung aufeinnderfolgenden Armaturringteilen (4 a, 4 b, . . .) besteht.

2. Scheibenisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens zwei aufeinanderfolgende Armatur­ ringteile (4 a, 4 b) durch Formschluß verbunden sind.

3. Scheibenisolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß

• - die seitlichen Stege (5 a, 5 b) an dem zweiten Armatur­ ringteil (4 b) zugekehrten Ende des ersten Armaturring­ teils (4 a) Löcher (6 a, 6 b) aufweisen,
• - der zweite Armaturringteil (4 b) an seinem dem ersten Armaturringteil (4 a) zugekehrten Ende einen mittleren mit einem Loch (8) versehenen Steg (7) aufweist, der zwischen die seitlichen Stege (5 a, 5 b) des ersten Armaturringteils (4 a) eingreift,
• - durch die Löcher (6 a, 6 b, 8) in den seitlichen Stegen (5 a, 5 b) des ersten Armaturringteils (4 a) und im mitt­ leren Steg (7) des zweiten Armaturringteils (4 b) eine die Verbindung sichernde Schraube (9) oder ein Bolzen gelegt ist.

4. Scheibenisolator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von zwei aufeinanderfolgenden Armaturring­ teilen (4 a, 4 b)

• - der erste Armaturringteil (4 a) an dem zeiten Armaturringteil (4 b) zugekehrten Ende eine Ausnehmung (11) in der Außenseite der Außenwand (10) aufweist,
• - der zweite Armaturringteil (4 b) am dem ersten Armaturringteil (4 a) zugekehrten Ende einen Fortsatz (12) aufweist, der in der Ausnehmung (11) am ersten Armaturringteil (4 a) paßt.

5. Scheibenisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Armaturringteile (4 a, 4 b, . . .) nach Form und Material gleich sind.

6. Scheibenisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Armaturring (2) aus vier Armaturringteilen (4 a, 4 b, 4 c, 4 d) besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Scheibenisolators nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffscheibe (1) im Spritz- oder Druck­ gußverfahren hergestellt und der metallene äußere Armaturring (2) nachträglich montiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturringteile (4 a, 4 b, . . .), aus denen der Arma­ turring (2) besteht, im Druck- oder Spritzgußverfahren hergestellt werden.