DE655157C - Elektrischer Kondensator mit fluessigem Dielektrikum, insbesondere OElkondensator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator mit flüssigem oder bei Erwärmung flüssig werdendem Dielektrikum, insbesondere auf einen Ölkondensator, an dessen vorzugsweise metallischem Gehäuse ein zylindrisches Rohr angeschlossen ist.

Eine wesentliche Schwierigkeit bei der Herstellung derartiger Kondensatoren liegt darin, daß einerseits das Gehäuse in jeder Lage

ίο flüssigkeitsdicht abgeschlossen sein soll, andererseits aber die in Frage kommenden Flüssigkeiten, z.B. Öl, sich infolge der etwa ioo° betragenden Temperatür änderungen während des Betriebes ziemlich stark ausdehnen, etwa 5 bis 60/0. Diese Volumenänderung der Flüssigkeitsfüllung muß bei der Herstellung des Gehäuses berücksichtigt werden.

Es sind bereits eine Reihe von Ausführungen von Kondensatoren mit flüssigem Dielektrikum bekanntgeworden, die aber sämtlich nicht allen zu stellenden Anforderungen genügen. U. a. hat man vorgeschlagen, an das im übrigen dicht abgeschlossene Kondensatorgehäuse ein zylindrisches Rohr anzuschließen, in dem sich ein Kolben bewiegt, der in einer bestimmten," von dem Flüssigkeitsstand in dem Gefäß abhängigen Stellung eine Verbindung zwischen dem Innern des Gefäßes und der Außenluft herstellt, durch welche ein Druckausgleich erfolgen kann. Eine solche Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß die dielektrische Flüssigkeit mit Luft in Berührung kommt, wodurch ihre dielektrischen Eigenschaften nicht unerheblich leiden können. Außerdem kann sich unter Umständen beim Zusammenziehen der Flüs- » sigkeit ein Vakuum in dem Gefäß ausbilden, und schließlich ist der bekannte Kondensator nur in einer bestimmten, von der Anordnung des Zylinders abhängigen Lage verwendbar.

Den Gegenstand der Erfindung bildet nun ein Kondensator, welcher einen einwandfreien flüssigkeitsdichten Abschluß aufweist, den Volumenänderungen der dielektrischen Flüssigkeit Rechnung trägt und in jeder Lage verwendbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Kondensator, an dessen Gehäuse sich ein zylindrisches Rohr mit einem verschiebbaren Kolben anschließt, gemäß der Erfindung auf der einen Seite des Kolbens der Druck der Außenluft und auf der anderen Seite der Druck des in dem Gehäuse befindlichen Dielektrikums wirksam gemacht ist, wobei das mit der Außenluft in Verbindung stehende Rohrende durch ein Sieb oder einen Filter abgedeckt sein kann. Sobald nun die dielektrische Flüssigkeit sich ausdehnt, schiebt sie den Kolben in dem Rohr vor sich her, während umgekehrt bei Zusammenziehung der Flüssigkeit der Kolben angesaugt wird. Das Volumen des mit der Flüssigkeit gefüllten Gehäuseteiles entspricht also stets dem Volumen der Flüssigkeit, die niemals mit der Außenluft in Berührung kommt.

Den Kolben kann man aus irgendeinem elastischen und gegen die Flüssigkeit widerstandsfähigen Werkstoff herstellen, wie z. B. aus Leder; es kann aber auch ein genau ein-

■geschliffener Metallkolben verwendet werden. Die Größe des zylindrischen Rohres ist derart zu bemessen, daß es das größtmögliche,., Volumen der dielektrischen Flüssigkeit auf--'

'5 nehmen kann. .'.".

Vorteilhaft werden die beiden Endstelluiir^v gen des Kolbens in dem Rohr durch An-*·: schlage festgelegt, um ein Herausgleiten des ■Kolbens aus der Röhre zu vermeiden.

ίο Das zylindrische Rohr kann gleichzeitig als Kern für den eigentlichen Kondensatorwickel verwendet werden.

Der Kolben kann mit einer Anzeige- oder Meßeinrichtung verbunden werden, die in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung ge- - steuert wird und bei Erreichen einer bestimmten Kolbenstellung, die z. B. einer Übertemperatur im Kondensatorgehäuse entspricht, irgendwelche Schutzschaltungen auslöst oder die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit erkennbar macht.

In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die beiden Figuren zeigen je eine Kondensatorausführung im Längsschnitt.

ι ist das vorzugsweise aus Metall bestehende Kondensatorgehäixse, in welches das zylindrische Rohr 2 eingesetzt ist, wobei es * als Kern für den Kondensatorwickel 3 dient.

Das Rohr 2 endet etwas oberhalb des Bodens des Kondensatorgehäuses und ist an. seinem äußeren Ende durch lein Filter oder eine Siebplatte 4 abgeschlossen. In dem Rohr befindet sich ein verschiebbarer Kolben 5 aus einem gegen Öl widerstandsfälligen und gasdichten Werkstoff, wie z. B. aus Leder. Die A.uf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 5 ist durch Anschläge 6 und 7 begrenzt, um zu verhindern, daß der Kolben aus dem Rohr 2 herausgieitet.

Bei der Herstellung des Kondensators wird das Gehäuse vollständig mit Öl gefüllt. Dann wird es bis auf die höchste im Betrieb in Frage kommende Temperatur erwärmt. Hierbei ist die Größe des Rohres 2 so zu bemessen, daß es die ganzen sich aus den Temperaturänderungen ergebenden Volumenunters chiede des Öles 8 aufnehmen kann. Sobald das Öl seinen höchsten Stand erreicht hat, wird der Kolben 5 eingesetzt und das Rohr 2 durch die Siebwand 4 abgeschlossen. Wenn sich nun das Öl bei Abkühlung des Kondensators wieder zusammenzieht, folgt der Kolben stets der sinkenden Flüssigkeitssäule, umgekehrt wird er von dieser aufwärts geschoben. Man erreicht also, daß das Innere des Gehäuses stets vollständig mit Öl gefüllt ist und daß die Volumenänderungen aufgenommen werden, ohne daß unerwünschte Überdrücke oder Vakua in dem Kondensatorgehäuse entstehen können.

Auch kann an dem · Kolben 5 ein Kontaktträger 'angebracht werden, der in Abhängigkeit von der Kolbenstellung irgendeine 'An- - zeige- oder Meßeinrichtung in bekannter '''Weise steuert.

^^;i|Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh-'iiuagsbeispiel ist der A.usgleiehzylinder 2 an •dem Deckel des Kondensatorgehäuses 1 befestigt. Durch Öffnungen 9 kann das Öl in den oberen Teil des Ausgleichzylinders einströmen. Es ist auch möglich, den Zylinder 2 in irgendeiner andienen Weise zu befestigen, z. B. mittels seitlicher Träger. Wesentlich ist nur, daß das Öl in der Gebrauchsstellung des Kondensators, d.h. in der Stellung, in 75-der er sich im Betrieb befindet, von oben in den Zylinder 2 eintreten kann. An das untere Ende des Zylinders 2 ist ein Rohr 10 angeschlossen, dessen Querschnitt erheblich kleiner als derjenige des Zylinders 2 ist. Diesies Rohr mündet im Deckel des Kondensatorgehäuses, wobei seine Mündung zweckmäßig durch ein Sieb oder ein Filter i 1 abgeschlossen wird. Man kann jedoch das Rohr 10 auch seitlich in die Wandung des Zylinders 1 münden lassen. Wesentlich ist nur, daß es einen aufwärts .gerichteten Teil besitzt.

Die in der Fig. 2 dargestellte. Ausführungsform wirkt im Prinzip ebenso wie diejenige gemäß Fig. 1, sie hat jedoch dieser gegenüber unter gewissen Umständen verschiedene Vorteile, z. B. wird verhindert, daß sich bei einer leichten Undichtigkeit des Kolbens 5 im Oberteil des Gehäuses größere Luftmassen sammeln, die allmählich das Öl in dem Kondensatorgehäuse durch die Undichtigkeiten des Kolbens herauspressen können.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Kondensator mit flüssigem oder bei Erwärmung flüssig werdendem Dielektrikum, insbesondere Ölbondensator, an dessen vorzugsweise · metalli-Sehern Gehäuse ein zylindrisches Rohr angeschlossen ist, 'das einen verschiebbaren Kolben birgt,- dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite des Kolbens der Druck der Außenluft und auf der anderen Seite der Druck des in dem Gehäuse befindlichen Dielektrikums wirksam ist, wobei das mit der Außenluft in Verbindung stehende Rohrende durch ein Sieb oder einen Filter abgedeckt sein kann.

2. Elektrischer Kondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Rohr Anschläge o. dgl. vorgesehen sind, welche die Kolbenbewegung *bei Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des flüssigen Dielektrikums begrenzen.

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3. Elektrischer Kondensator nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kolben eine Anzeige- oder Meßeinrichtung verbunden ist, die iii Abhängigkeit von der Kolbenbewegung gesteuert wird und bei Erreichen einer bestimmten Kolbenstellung, die z. B. einer Übertemperatur in dem Kondensatorgehäuse entspricht, irgendwelche Schutzschaltungen auslöst oder die Temperatur der dielektrischen Flüssigkeit erkennbar macht.

4. Elektrischer Kondensator nach Anspruch ι oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Rohr den Kern für den Kondensatorwickel bildet.

5. Elektrischer Kondensator nach Anspruch ι oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Gebrauchsstellung des Kondensators obere Ende des zylindrischen Ausgleichsrohres mit dem flüssigen Dielektrikum in Verbindung steht und an das untere Ende des Zylinders ein aufwärts gerichtetes Rohr, dessen Durchmesser zweckmäßig geringer als derjenige des Ausgleichszylinders ist, angeschlossen ist, das in die Außenluft mündet, z. B. am Deckel des Kondensatorgehäuses.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen