DE890073C - Anordnung zum Hinein- und Herausfuehren von Gas oder fluessigem Kuehlmittel in einen und aus einem mit einer Isolierhuelle versehenen hohlen elektrischen Hochspannungsleiter - Google Patents

Description

• Anordnung zum Hinein- und Herausführen von Gas oder flüssigem Kühlmittel in einen und aus einem mit einer Isolierhülle versehenen hohlen elektrischen Hochspannungsleiter Bei Transformatoren und Drosselspulen hoher und höchster Spannungen werden die Wicklungen vielfach völlig mit Isolierstoff verschalt. Sollen derartige Wicklungen wirksam gekühlt werden, so ist es nötig, das flüssige oder ,gasförmige Kühlmittel durch den geschlossenen ;Isolationsverband ins Spuleninaere einzuleiten. Diese Einführung macht in der Praxis Schwierigkeiten, weil zu diesem Zweck der Isolationsverband ,durchbrochen werden muß. Das Bestreben geht aber dahin, bei den geschlossenen Wicklungsisolationen die Isolation selbst möglichst wenig zu unterbrechen, damit keine schwachen Stellen in der Isolierung entstehen.
• Bekannt ist -es, das Kühlmittel mit Hilfe des hohlen Anschlußleiters in Üie Wicklung hineinzuleiten. Hierbei ist es aber schwierig, das Kühlmittel in den isolierten hohlen Leiter einzuführen, besonders dann, wenn letzterer eine höhe Spannung gegen Erde besitzt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung anzugeben, die nicht nur einen bequemen Weg zum Ein- bzw. Wiederherausführen des Kühlmittels in und aus dem isolierten hohlen Anschlußleiter bringt, sondern die vor allem die elektrischen Feldverhältnisse an der Durchbrechungsstelle .leicht beherrschen läßt, ohne :dabei aber den isolierten Anschlußleiter an der Durchbre.chungsstelle selbst, z. B. .durch zusätzliche elektrostatische Schirme od. dgl., irgendwie zu verdicken.
• Erfindungsgemäß sind .der hohle Leiter und seine ihn umgebende Isolierung mit Durchbrechungen versehen, z. B. in Form von Schlitzen. Dabei sind alle blanken Leiterstellen unmittelbar an der Einströmstelledadurch vermieden, daß sie entweder in den Schatten des elektrischen Feldes des Leiters selbst, also an ungefährlicher Stelle verlegt oder durch sie überragende Isolierungen aus dem gefährlichen Bereich der Kanalöffnung weggerückt sind.
• Die Zeichnung zeigt:in :den Fig. i bis 6 einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. In der Fig. i sind mit i und 2 die Enden eines Rohrleiters bezeichnet. Der Teil i ist an seinem Ende im allgemeinen im,0uerschnitt unverändert, er kann aber auch, wie in der Figur dargestellt, gegen die Stirnseite zu eine etwas verdickte Wand 3 haben. Die Stirnseite 4 ist wegen Feldvergleichmäßigung gut abgerundet. Das gleiche ist auch an der Übergangsstelle .der Verdickung 3 zur normalen Rohrstärke bei 5 der Fall. 6 ist eine auf dem Rohraußenumfang aufgebrachte Isolierschicht. Diese ist um die Rohrstirnseite 4 herumgeschlagen -und erstreckt sich noch ein Stück auf .der Innenseite des Rohres, an der sie .dicht anliegt.
• Das Rohr 2 ist an seinem Ende 7 düsenartig bzw. trichterförmig verengt. Der Übergang vom großen Rohrdurchmesser in die Tri.chterform bei 8 und 9 vollz.icht sich allmählich, so .daß sich an den hauptsächlichsten Biegestellen 8 und 9 keine scharfen Kanten ausbilden. Mit seinem Düsenteil 7, der die Formeines Rohrzylinders !hat, ragt das Rohr :2 in das Rohr i hinein und läßt zwischen sich und jenem einen Ringspalt sowohl bei io als auch bei i i frei. Auf dem blanken. Endteil ioo des Düsenteils ? sind Distanzstücke 12 aufgebracht. Diese bestehen aus Metall und erstrecken sich vom Düsenteil 7 bis zur Innenwand .des Rohres i. Sie sitzen sternförmig am Düsenteil und sind sowohl mit diesem als auch mit dem Rohr i galvanisch verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt. In der Umfangsrichtung sind die Ddstanzklötze 12 so bemessen, daß sie zwischen sich CSffnungen frei lassen, die zusammengenommen etwa der Fläche des Ringspaltes i i entsprechen. Mit 13 ist eine unmittelbar auf dem Rohr 2 aufliegende Isolationsschicht bezeichnet. Diese erstreckt sich auch über den Düsenteil ? und endigt zweckmäßig in der Nähe derDistanzklötze 12. Durch .den hohlenLeiter kann auch ein mit i9 angedeuteter zusätzlicher Stromleiter gezogen sein. Mit 14 ist die übrige, den Rohrleiter i hzw. 2 umgebende Isolation angedeutet. Diese ist zweckmäßig aus einer Vielzahl von Isolationslagen, z. B. Papierschichten, hergestellt. Sie erstreckt sich auch über den Einströmkanal ii. In diesem Bereich ist sie jedoch, um .durch den Isolationsverband 14,das Kühlmittel .dem Kanal i i zuleiten zu können, so aufgelockert, daß dieses in den hohlen Leiter über den Kanal z i einströmen kann. Zu diesem Zweck ist die Isolation 14 an der Durchbrechungsstelle auf die Länge L aus Isolierschalen gebildet, .die in Form von Zylinders:egmenten übereinander angeordnet sind und die zwischen sich Stoßfugen für den Kühlmitteleintritt frei lassen. Um die für das Einströmen des Kühlmittels benötigten freien Querschnitte in der Isolation zu erhalten, ist jeweils nur jede zweite Isolationslage, beispielsweise die Lagen 15 und 16, über die Durclibrechungsstelle geführt. Die übrigen Lagen 17 endigen dagegen jeweils ein Stück vor dem Ringkanal ii. Damit an der Einströmstelle die erforderlichen großen Kriechwege erhalten werden, sind .die Stoßfugen der einzelnen Isolierschalen (Zylindersegmente) so gelegt, daß diese von der nächstfolgenden -Schale überdeckt werden und insbesondere jeweils in .der Mitte der nächstfolgenden Schale liegen, so wie dies beispielsweise im Schema die Fig. 2 zeigt, bei. der die Stoßfugen mit 18 bezeichnet sind. Je nachdem der Kriechweg groß oder kleiner ,gemacht werden muß, wird man die Zylindersegmente 15 bzw. 16 als halbes; viertel usw. Rohr ausbilden.
• Die Fig. 3 zeigt eine etwas andere Form der -Einströmkanalordnunä. Diese Form wird man vorteilhaft .dann verwenden, wenn mit einem Kanal der benötigte Einströmquerschnitt nicht zu erreichen ist. Hier ist 2o ein an seinen beiden Enden zweckmäßig verdicktes und entsprechend abgerundetes Rohrstück, .das mit einer dicht aufliegenden Isolierschicht 2i,versehen ist, .die um die Rohrstirnseiten umgeschlagen und sich auch noch ein Stück auf der Rohrinnenseite erstreckt. 22 und 23 sind Rohrenden des hohlen Leiters. Diese sind wie das Rohr 2 -der Fig. i düsenartig an ihren Enden ausgebildet und mit ihrem Düsenteil unter Belassung von Ringkanälen 24 in das Rohr 2o hineingesteckt und mit diesem über Distanzstücke 25 galvanisch verbunden. Auch die beiden Rohre 22 und 23 tragen dicht aufliegende Isolationen 26, die sich bis etwa zu :den Distanzstücken 25, also in das Innre -des Rohrstückes 2o hinein, erstrecken. Mit 27 ist die übrige Leiterisolation bezeichnet, die über :der ganzen Durchbrechungsstelle,wie dies bei Fig. i beschrieben ist, vermittels der Isolierschalen 28 aufgelockert wird, so daß das Kühlmittel durch die beiden Ringschlitze 24 in das Rohrinnere einströmen bzw. herausströmen kann. Das einströmende Kühlmittel kann, wie durch ausgezeichnete Pfeile P angedeutet ist, nach verschiedenen Seiten im Rohrinneren abströmen. Es kann aber die Anordnung auch so sein, daß das einströmen-de Kühlmittel, wie durch die gestrichelten Pfeile veranschaulicht ist, nach ein und derselben Seite, beispielsweise nach dem Rohr 22 zu, abströmen kann. Der Rohrleiter 23 kann dann z. B. durch eine mit 29 angedeutete Scheibe verschlossen sein. Von der erstgenannten Einströmart wird man. dann Gebrauch machen, wenn beispielsweise die Einströmanordnung in der Nullpunktleiterverbindung eines Dreiphasentransformators oder in derVerbindungsleitung einer mehrschenkeligen Wicklungsanordnung vorgesehen wird. .
• Die Fig. 4 zeigt eine gegenüber der Fig. 3 abgeänderte Anordnung. Hier sind die Düsenansätze 31 an den beiden Enden des Rohrstückes 3o angebracht, die in die Enden der Rohre 32 und 33 hineinragen und mit diesen, wie bei Fig: i und 2 beschrieben, galvanisch verbunden sind. Mit 34 bzw. 35 sind die auf den Rohren aufliegenden Isolationen angedeutet. Die übrige Leiterisolation ist dagegen der Einfachheit halber weggelassen.
• Wenn auch zwei Ringkanäle noch nicht als Einströmquerschnitt ausreichen, dann kann man zu einer Anordnung gemäß Fig. 5 greifen, bei der sich beliebig viele Ringkanäle 4o hintereinandersdhalten lassen. Hier ist der Übergang von einem Rohr zum anderen Rohrstück so, wie dies bei der Fig. i beschrieben ist, mehrmals hintereinander vorgenommen.
• Die Fig.6 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform d1-s Erfindungsgegenstandes. Bei ihr sind die beiden Rohre 5o und 51, die an den Enden bei 52 bzw. 53 verdickt ausgeführt sein können, in einem gewissen Abstand A voneinander angeordnet und mittels Stäbe, Bolzen oder Litzen 54, die je mit Isolierhüllen 55 versehen sind, miteinander -galvanisch verbunden. Die Stäbe können beliebigen Querschnitt haben. Sie sind in den Rohrenden 52 und 53 eingelötet, mit diesen verschweißt oder verschraubt. An Stelle der Stäbe 54 könnte die Anordnung auch so getroffen sein, daß an Stelle von .den zwei Rohren, 5o und 51 ein Rohr verwendet ist, das mit Langschlitzen versehen ist, wobei die einzelnen, zwischen den Schlitzen stehenbl.ibenden Rohrstege allseitig mit Isolation umhüllt sind. Mit 56 ist die aus mehreren Iso.lierstofflagen bestehende Leiterisolation angedeutet. Diese ist an derDurchbrechungsstelle, nämlich über den Stäben 54, in gleicher Weise aufgelockert, wie dies bei der Fig. i beschrieben ist. Im vorliegenden Fall müssen aber, um die blankenStellen derRohre 52, 53 aus dem gefährlichen Gebiet der Durchbrechungsstelle herauszurücken, diese von der Isolation 56 um ein Stück, beispielsweise das Stück a, überragt werden.
• Die erfindungsgemäße Rohr- und Isolationsdurchbrechung ist mit einfachen Bauteilen herstellbar, sie ist daher billig. Vorteilhaft ist, daß sie eine Durchbrechung des Isolationskörpers und des Leiterrohres gestattet, ohne daß an der Durcbbrechungsstelle eine Verdickung entsteht. Da blanke Teile unmittelbar an der Durchbrechungsstelle vermieden sind, können sonst unerläßliche zusätzliche elektrostatische Abschirmungen, die äußerst platzraubend sind und die über den Eintrittsöffnungen zur Abschirmung bzw. Feldsteuerung vorgesehen werden müssen, eingespart werden. Da die Erfindung die Möglichkeit gibt, die Einströmöffnungen durch mehrfache Hintereinanderschaltung von Ringkanälen beliebig zu vergrößern, ist jeder gewünschte Einströmquerschnitt erreichbar. Bei entsprechender Anordnung dieser Einströmkanäle hat inan es sogar in der Hand, das einströmende Kühlmittel nach verschiedenen Richtungen im hohlen Leiter abzuführen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zumHinein- undHerausfü'hren von Gas oder flüssigem Kühlmittel in einen und aus einem mit einer Isolierhülle versehenen hohlen elektrischen Hochspannungsleiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter und seine umgebende Isolierhülle mit Durchbrechungen, z. B. Einströmkanälen, versehen sind und daß blanke Stellen unmittelbar an den Einströmkanälen dadurch vermieden sind, daß diese entweder in den Schatten des elektrischen Feldes des Leiters gelegt oder durch sie überragende Isolationen aus dem gefährlichen Gebiet der Durchbrechungen weggerückt sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkanal dadurch gebildet ist, daß in ein. mit Isolationsbelag versehenes Leiterrohrstück (i), .dessen Isolationsbelag (6) ein Stück weit nach der Rohrinnenseite umgeschlagen ist, ein an seinem Ende düsenartig, insbesondere trichterförmig verjüngtes, mit Isolationsbelag (i3) versehenes Rohrstück (2) hineinragt, und daß die beiden Rohrstücke (i und 2) vermittels auf dem von Isolation freien Düsenteilende sternförmig angebrachten metallischen Distanzstücken (i2) galvanisch miteinander verbunden sind (Fig. i).
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einströmkanal durch ein mit Isolationsbelag (2i) versehenes Rohrstück (2o), dessen Isolationsbelag (2i) an beiden Enden ein Stück nach der Rohrinnenseite zu umgeschlagen ist und durch zwei in dieses Rohr (2o) von beiden Seiten hineingesteckte und. gleichfalls mit Isolationsbelägen (26) versehene, an ihren Enden düsenartig verjüngte Rohre (22, 23) gebildet wird, die vermittels auf den von Isolation freien Düsenteilenden sternförmig angebrachten metallischen Distanzstücken (25) mit dem anderenRohr (2o) galvanisch miteinander verbunden sind(Fg.3).
4. 4. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß der Einströmkanal von einem mit Isolationsbelag (35) versehenen und an seinen beiden Enden düsenartig, insbesondere trichterartig verjüngten Rohrstück (30) und zwei über die Düsenteile dieses Rohres geschobenen Rohrenden (32, 33) gebildet wird, deren Isolationsbelag (34) nach der Rohrinnenseite zu umgeschlagen ist, wobei auf d1-n blanken Düsenteilenden sternförmig angeordnete metallische Distanzstücke sitzen, die eine galvanische Verbindung mit den darüber geschobenen Rohren herstellen (Fig. 4).
5. 5. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen aus mehreren hintereinandergeschalteten Einströmkanälen (40) .gebildet sind, derart, daß die ineinandergesteckten Rohrteile an einem Ende düsenförmig und am anderen Ende zur Aufnahme des Düsenteils des nächstfolgenden Rohres normal ausgebildet und die jeweils eingesteckten Düsenrohrteile galvanisch mit den darüberliegenden Rohrteilen verbunden sind und .daß auf sämtlichen Rohrteilen Isolationsbeläge angebracht sind, die an. den normal ausgebildeten Rohrenden nach der Rohrinnenseite zu umgeschlagen und an den Düsenteilen bis an die Verbindungsteile der ineinaridergesteckten Rohre hineinreichen (Fig. 5).
6. 6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, .daß der Einströmkanal durch Langschlitze im hohlen Leiter gebildet ist, wobei .die Stegteile des Leiters allseitig isoliert sind, während die Isolation des Leiters selbst die Langschlitze an ihren Enden wenigstens auf ein Stück weit überdeckt.
7. 7. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Leiter am Einströmkanal auseinandergeschnitten ist und die beiden Leiterenden (5z, 53) vermittels isolierter und:mit,denLeiterenden galvanisch verbundener, inbesondere verlöteter, verschweißter oder verschraubter Stäbe, Bolzen oder Litzen (54) verbunden sind, wobei die Leiterisolation (56) die Isolierung der Stäbe, Bolzen oder Litzen (54) ein Stück weit überdeckt (Fi.g. 6). . B. Anordnung nach Anspruch. i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation des Leiters an der Durchbrechungsstelle aus mit Abstand übereinander angeordneten Lagen von -zwischen sich Einströmfugen (18) -frei lassenden Zylindersegmenten (16, 15) aus Isolierstoff derart zusammengesetzt ist, daß .die Fugen (18) jeder Isolierlage etwa in .der Mitte der Zylindersegmente (16, 15) der vorhergehenden Isolierlage liegen und daß sich über der Durch brechungsstelle nur einzelne Teillagen der Leiterisolation (14) erstrecken, z. B. jede zweite (s. Fig. i und z).