DE3311218A1

DE3311218A1 - Scheibenisolator mit eingusselektrode und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3311218A1
Application number: DE19833311218
Authority: DE
Inventors: Franz Niederhasli Czech
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1984-09-06
Also published as: HU187555B; CH660088A5; US4562303A; HUT34283A

Description

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4.3.83 Wa/SC

Scheibenisolator mit Einqusselektrode und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenisolator mit Eingusselektrode, wie sie in gekapselten Hochspannungsanlagen verwendet werden; dabei verläuft die zur Scheibenachse hin konvexe gewölbte Eingusselektrode längs wenigstens eines Teils des Umfangs des Scheibenisolators und ist mit an der Oberfläche desselben liegenden Kontaktelektroden elektrisch leitend verbunden.

Scheibenisolatoren dienen der Halterung eines oder mehrerer Leiter im gasgefüllten Innern der Kapselung und gewöhnlich auch der gegenseitigen Abschottung verschiedener Teile desselben. Die über die Kontaktelektroden mit der Kapselung elektrisch leitend verbundene Eingusselektrode hat die Funktion, das Auftreten starker, zu Glimmentladungen führender elektrischer Felder an der Verankerung des Scheibenisolators in der Kapselung, das sonst wegen des unvermeidlichen Aufeinandertreffens von leitendem Material und nichtleitenden Materialien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten (Kapselung, Scheibenisolator, Isoliergas) mit vertretbarem Aufwand nicht verhindert werden kann, zu unterbinden und das Feld auszugleichen.

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Es ist ein Scheibenisolator gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (CH-PS 520 393), mit einer Eingusselektrode, welche als geschlossener Ring ausgebildet und mit zugleich als gewindetragende eingegossene Hülsen dienenden Kontaktelektroden mittels gerader Kontaktlaschen elektrisch leitend verbunden ist.

Es hat sich gezeigt, dass bei einem Scheibenisolator, insbesondere grösseren Durchmessers derartige Eingusselektroden durch die beim Aushärten des Scheibenisolators nach dem Guss desselben auftretende Schwindung oder durch thermische Belastung im Betrieb leicht beschädigt, insbesondere \/erformt werden können. Vor allem aber können Kontaktlaschen abgerissen werden, was zu einem Funktionsausfall der Eingusselektrode und in der Folge zu Glimment- ladungen und sogar zu Durchschlägen führen kann oder es kann der Isolator an der Eingusselektrode an einem Teil des Umfangs abreissen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, einen Scheibenisolator mit Eingusselektrode zu schaffen, bei welchem die letztere und ebenso die Kontaktlaschen so viel Flexibilität, insbesondere in radialer Richtung aufweisen, dass sie sich den Aenderungen der Ausdehnung des Scheibenisolators bei der Schwindung oder bei thermischen Belastungen im Betrieb soweit anpassen, dass sowohl die Spannungen an den Grenzflächen zwischen Isolatormaterial und Elektrode als auch der auf die Kontaktlaschen wirkende Zug sicher unterhalb kritischer Werte bleiben und sicher keine Beschädigung irgendeines Teils des Scheibenisolators auftritt. Zudem wird ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemässen Scheibenisolators angegeben.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem darin, dass ein Auftreten gefährlicher mechanischer Spannungen im

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Scheiben isolator vermieden und damit der Gefahr der Beschädigung desselben in der Folge derartiger Spannungen wirksam begegnetist.

Die Teilung der Eingusselektrode in mehrere Elektrodensegmente hat jedoch auch den Vorteil, dass letztere einfacher zu montieren, insbesondere unempfindlicher gegen Montagetoleranzen sowie billiger und einfacher herzustellen und platzsparender zu transportieren und zu lagern sind. Sie ermöglicht es auch, z.B. bei 3-phasigen gekapselten Anlagen, nur an Teilen des Umfangs eine Eingusselektrode anzubringen.

Ausserdem erlaubt die Teilung der Eingusselektrode, unabhängig vom angewendeten Gussverfahren, eine einfache Herstellung des Scheibenisolators. Insbesondere können die Elektrodensegmente vor dem Guss in der Gussform fixiert werden, indem die mit ihnen verbundenen Kontaktelektroden an derselben befestigt werden. Auf Grund der Flexibilität von Elektrodensegmenten und Kontaktlaschen kann auch das Aushärten des Scheibenisolators vorgenommen werden, ohne dass diese Befestigung vorher gelöst werden müsste.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemässen Scheibenisolator mit Metallarmaturring, wobei längs eines Teils des Umfangs die Eingusselektrode freigelegt ist,

Fig. 2 vergrössert einen Schnitt längs II-II in Figur 1, wobei auch an den Scheibenisolator anschliessende Kapselungsteile angedeutet sind,

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Fig. 3 anhand eines Schnitts durch die Mittelebene des Armaturrings und der Eingusselektrode eine Nahtstelle zwischen zwei Elektrodensegmenten und

Fig. 4 einen Schnitt durch eine derartige Nahtstelle gemäss IU-IV in Figur 3.

In den Figuren ist ein won einem metallenen Armaturring

1 umgebener Scheibenisolator 2 dargestellt, welcher in seinem grundsätzlichen Aufbau als scheiben- oder konusförmiger Körper, z.B. aus Epoxyharz mit anorganischem Füllstoff ausgebildet ist, welcher eine konvexe gewölbte Eingusselektrode 3 enthält, die mit am Armaturring 1 anliegenden Kontaktelektroden 4a, 4b über Kontaktlaschen 5a, 5b elektrisch leitend verbunden ist. Im Zentrum enthält der Scheibenisolator 2 eine metallene Innenarmatur 6, welche von einer zweiten Eingusselektrode (nicht dargestellt) umgeben sein kann. Ausserdem weist der Scheibenisolator 2 auf jeder Seite eine umlaufende Nut 7a, 7b für einen Dichtungsring 8a, 8b auf, welcher beim eingebauten Scheibenisolator jeweils zwischen demselben und einem anschliessenden Kapselungsteil 9a, 9b (Fig. 2) liegt.

Erfindungsgemäss ist die Eingusselektrode 3 in mehrere Elektrodensegmente 10 unterteilt und die dieselben mit den Kontaktelektroden 4a, 4b verbindenden Kontaktlaschen 5a, 5b sind - vorzugsweise S-förmig - gebogen. In bezüglich mechanischer Festigkeit und Einfachheit der Herstellung besonders vorteilhafter Weise weist jedes Elektrodensegment 10 an jedem Ende jeweils eine Kontaktlasche 5a, 5b auf, welche durch einen zur Randfläche 11 des Scheibenisolators

2 hin abgebogenen Fortsatz des Elektrodensegments 10 gebildet wird. Die Kontaktelektroden 4a, 4b liegen an der Randfläche 11 des Scheibenisolators 2 und sind ihrerseits durch Fortsätze der Kontaktlaschen 5a, 5b gebildet. Mit den einander gegenüberliegenden Enden von in Umfangs-

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richtung aufeinanderfolgenden Elektrodensegmenten 10 verbundene Kontaktelektroden 4b, 4a sind jeweils aufeinandergelegt und gemeinsam, etwa jeweils mittels einer Schraube 12 am Armaturring befestigt, eine Verankerung, die zugleich sehr fest und mit wenig Arbeitsaufwand zu bewerkstelligen ist. Die Kontaktlaschen 5a, 5b können erforderlichenfalls zur Erhöhung der Flexibilität auch schmäler als die Elektrodensegmente 10 ausgebildet sein. Als Material für die Elektrodensegmente 10 sowie die Kontaktlaschen 5a, 5b und die Kontaktelektroden 4a, 4b eignet sich vor allem Aluminiumblech, das zur Material- und Gewichtsersparnis wie auch zur Erhöhung der Flexibilität und um eine bessere Verbindung zwischen den Elektrodensegmenten 10 und dem sie umgebenden Isolierstoff zu erreichen, mit Perforierungen versehen sein kann.

Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Scheibenisolators können die Elektrodensegmente 10 auf vorteilhaft einfache Weise vor dem Guss in der Gussform fixiert werden, indem die mit ihnen verbundenen Kontaktelektroden 4a, 4b an derselben befestigt werden. Die grosse Flexibilität der Elektrodensegmente 10 und der Kontaktlaschen 5a, 5b, welche ein Aushärten des Scheibenisolators 2 ohne Lösen dieser Befestigung erlaubt, ermöglicht eine derartige Herstellung eines erfindungsgemässen Scheibenisolators mit Armaturring auch dann, wenn der Armaturring 1 einen Teil der Gussform bildet und die Kontaktelektroden 4a, 4b in der oben beschriebenen Weise an ihm befestigt sind.

Jedes Elektrodensegment kann, zusammen mit den mit ihm verbundenen Kontaktlaschen und Kontaktelektroden in einfächer und billiger Weise durch Biegen eines einzigen Metallteils hergestellt werden.

Claims

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Patentansprüche

Scheibenisolator (2) mit einer wenigstens längs eines Teils seines Umfangs im wesentlichen konzentrisch zu seiner Randfläche (11) verlaufenden, zur Scheibenachse hin konvex gewölbten Eingusselektrode (3) und an der Oberfläche liegenden, mit der Eingusselektrode (3) elektrisch leitend verbundenen Kontaktelektroden (4a, 4b), dadurch gekennzeichnet, dass die Eingusselektrode (3) in mindestens zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Elektrodensegmente (10) geteilt ist, deren jedes mindestens eine mit einer Kontaktelektrode (4a, 4b) fest verbundene, mit mindestens einer Biegung versehene Kontaktlasche (5a, 5b) aufweist.

2. Scheibenisolator (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Elektrodensegment (10) zwei Kontaktlaschen (5a, 5b) aufweist und dass dieselben durch zur Randfläche (11) des Scheibenisolators (2) hin abgebogene Fortsätze des Elektrodensegments (10) gebildet sind.

3. Scheibenisolator (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelektroden (4a, 4b) durch parallel zu seiner Randfläche (11) verlaufende Fortsätze der Kontakt laschen (5a, 5b) gebildet sind.

4. Scheibenisolator (2) nach einem der Anprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlaschen (5a, 5b) S-förmig gebogen sind.

5. Scheibenisolator (2) nach Anspruch 4, mit metallenem Armaturring (1), dadurch gekennzeichnet, dass die mit den einander gegenüberliegenden Enden von in Umfangsrichtung direkt aufeinanderfolgenden Elektrodensegmenten

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(10) verbundenen Kontaktelektroden (4a, 4b) aufeinandergelegt und gemeinsam am Armaturring (1) befestigt sind.

6. Scheibenisolator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktlaschen

(5a, 5b) schmäler als die Elektrodensegmente (10) ausgebildet sind.

7. Scheibenisolator (2) nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodensegmente (10) aus vollem oder perforiertem Aluminiumblech bestehen.

8. Verfahren zur Herstellung eines Scheibenisolators (2) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei giessbares Isolatormaterial in eine Gussform eingefüllt und anschliessend ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einfüllen des giessbaren Isolatormaterials in die Gussform die Elektrodensegmente (10) und die mit ihnen elektrisch leitend verbundenen Kontaktelektroden (4a, 4b) in der Gussform angeordnet und letztere an derselben befestigt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, zur Herstellung eines Scheibenisolators (2) mit Armaturring (1), wobei der letztere einen Teil der Gussform bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelektroden (4a, 4b) am Armaturring (1) befestigt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Elektrodensegment -(10) zusammen mit der mindestens einen mit ihm elektrisch leitend verbundenen Kontaktelektrode (4a, 4b) und der mindestens einen die mindestens eine Kontaktelektrode (4a, 4b) mit dem Elektrodensegment (10) verbindenden Kontaktlasche (5a, 5b) aus einem einzigen Metallteil durch Biegen desselben hergestellt wird.