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Elektrisches Hochspannungsgerät, insbesondere Transformator, mit einer
Füllung aus Halogenderivaten des Diphenyls oder Mischungen derselben mit andern
chlorierten Kohlenwasserstoffen Es sind bereits elektrische Vorrichtungen, beispielsweise
Transformatoren, bekannt die als Isolierflüssigkeit Halogenderivate des Diphenyls,
insbesondere solche mit 5o bis 559%0 Chloi.-gehalt, enthalten. Diese haben die Eigenschaft
der Uribrennbarkeit und Ungiftigkeit; ferner besitzen sie ein höheres spezifisches
Gewicht als Wasser, das daher in der Flüssigkeit nicht untersinken kann. Trotz dieser
Vorzüge hat der allgemeinen Einführung der erwähnten Isolierflüssigkeiten in die
Praxis ihr verhältnismäßig hoher Preis bisher im Wege gestanden. Dieser Schwierigkeit
kann man nun dadurch begegnen; däß man in den Behälter des elektrischen Apparates
Verdrängungskörper einbringt, welche die teure Flüssigkeit weitgehend ersetzen,
was an sich in Form von passend ausgebildeten Körpern aus Blech oder Holz bei-Transformatoren
mit gewöhnlicher Ölfüllung bekannt,ist.
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Da die Halogenderivate des Diphenyls eine verhältnismäßig hohe Dielektrizitätskonstante
besitzen und infolgedessen durch die in sie hineingebrachten Verdrängungskörper
leicht Feldstörungen herwörgerufen werden, die nachteil ige Zersetzung serscheinungen
der Flüssigkeit zur Folge haben können, falls es dadurch zu Glimm- odergar Gleitfunkenentladungen
kommt, so werden gemäß der Erfindung etwa kugelförmige Verdrängungskörper aus einem
dicht gebrannten keramischen Stoff mit hohem Tongehalt gewählt. Wesentlich an diesem
keramischen Stoff ist die Dielektrizitätskonstante, die gleich oder annähernd gleich
derjenigen der erwähnten Flüssigkeit ist. Auch ist seine Durchschlagfestigkeit größer
als diejenige der Flüssigkeit, so daß eine etwaige Funkenentladung nur über die
Oberfläche der Verdrängungskörper hinweggehen. könnte. Eine Oberflächenentladung
wird andererseits durch den großen Kriechweg verhindert. Da ferner die Halogeriderivate
des Diphenyls verhältnismäßig dickflüssig sind, so ist es auch wichtig, daß die
keramischen Verdrängungskörper eine' solche Gestalt haben, daß sie die Wärmeausgleichströmungen
nicht wesentlich behindern. Diesen Forderungen werden in erster Linie gebrannte
Tonkugeln gerecht, deren Durchmesser wenigstens 1z mm beträgt.
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Es ist bereits bekannt, die Hohlräume elektrischer Apparate mit einem
pulverförmigen festen Isolierstoff, wie Porzellan- oder
Glasmehl
oder geschlämmten Ton, auszufüllen, wobei die Füllmasse mit einer isolierenden Flüssigkeit,
wie 01, versetzt ist, um die Luft auszuschließen. Bei einer andern bekannten
Anordnung wird der Hohlraum zum Abführen der Wärme mit größeren Quarzstücken oder
(Quarzkörnern aufgefüllt und zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit die Lufthaut an
der Oberfläche der isolierenden Masseteilchen durch Einbetten in einer andern gut
isolierenden Masse beseitigt. Bei beiden bekannten Anordnungen ist das zur Verdrängung
der Luft zugesetzte 01 bzw. die zugesetzte Masse keineswegs auf das Füllmittel
hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante oder sonstige Eigenschaftex abgestimmt.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand
eines Transformators dargestellt. Der eigentliche Transformator io ist von einem
Metallgehäuse i i umschlossen, welches zugleich die den Transformator io bedeckende
Isolierflüssigkeit 12 enthält, die aus Halogenderivaten des Diphenyls oder Mischungen
derselben mit anderen chlorierten Kohlenwasserstoffen besteht. Der Hohlraum des
Gehäuses i i, der nicht vom eigentlichen Transformator eingenommen wird, ist recht
beträchtlich. Er wird daher, vorzugsweise bis nahe an den Flüssigkeitsspiegel, mit
einer großen Anzahl von dicht aufeinanderliegenden Körpern in Gestalt kleiner Kugeln
13 aus dichtem keramischem Stoff mit hohem Tongehalt gefüllt. Wenn diese
Kugeln zu groß sind, so können sie nicht dicht genug längs den Oberflächen und in
die Hohlräume des Gehäuses und Transformators gepackt werden. Wenn andererseits
die Kugeln zu klein sind, so wird der Raum zwischen ihnen derart verringert, daß
dadurch der freie Umlauf der Flüssigkeit 12 und infolgedessen der Wärmetransport
durch sie vom Transformator an das Gehäuse verhindert wird. Es hat sich gezeigt,
daB, wenn die Kugeln ungefähr einen Durchmesser von 35 mm haben, die Kühlwirkung
der Flüssigkeit nicht merklich beeinflußt wird. Andererseits verringern Kugeln dieser
Größe den Bedarf an Flüssigkeit um 5o und 6o°0. In dem Maße, wie die Größe der Kugeln
weiter zunimmt, wird der Anteil der verdrängten Flüssigkeit zurückgehen. Es hat
sich andererseits gezeigt, daß Kugeln von kleinerem Durchmesser zwar mit Vorteil
noch benutzt werden können; jedoch wird, wenn sie kleiner als 12 mm im Durchmesser
sind, der Zwischenraum zwischen ihnen so klein, daß die Strömung der Flüssigkeit
und daher die Kühlwirkungerheblichbeeinträchtigtwird. Obwohl eine Kugelform der
Verdrängungskörper nach' Möglichkeit erwünscht ist, so kann natürlich auch davon
bis zu einem gewissen Grade abgewichen werden, jedoch nicht in dem Maße, daß dadurch
der freie Umlauf der Flüssigkeit behindert wird.