DE909713C

DE909713C - One-piece insulating body, especially coil body for current and voltage transformers

Info

Publication number: DE909713C
Application number: DEK4640D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Raupach
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1941-10-10
Filing date: 1941-10-10
Publication date: 1954-04-22

Description

Einteiliger Isolierkörper, insbesondere Spulenkörper für Strom- und Spannungswandler Es ist bekannt, daß die Feldverteilung in einem einheitlichen Dielektrikum zwischen zwei Elektroden nicht nach einer Geraden verläuft. In der Fig. i ist beispielsweise der charakteristische Feldverlauf in einem zwischen zwei Elektroden befindlichen Dielektrikum von der Stärke a durch die Kurve b dargestellt. Die Kurve zeigt, daß die Beanspruchung in beiden äußeren Schichten des Dielektrikums höher ist als im Innern des Dielektrikums. 'Man kann einen bestimmten Kurvenverlauf erzwingen, also z. ß. aus der Kurve b eine Gerade c oder die Kurve c1 machen, wenn das Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden aus mehreren Isolierteilen unterschiedlicher Dielektrizitätskonstante entsprechend zusammengesetzt wird. Beispielsweise sei auf die bekannten Porzellandurchführungen hingewiesen, bei denen der Durchführungsbolzen mit Papier umwickelt ist. Das Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden, also zwischen dem Durchführungsbolzen und dem Fassungsflansch, besteht hier aus einer Schicht Porzellan, einer Schicht 01 und einer Schicht ölgetränktem Papier.One-piece insulating body, in particular bobbins for current and voltage converters. It is known that the field distribution in a uniform dielectric between two electrodes does not run in a straight line. In FIG. I, for example, the characteristic field profile in a dielectric with thickness a located between two electrodes is shown by curve b. The curve shows that the stress in the two outer layers of the dielectric is higher than in the interior of the dielectric. 'You can force a certain curve shape, e.g. ß. turn curve b into a straight line c or curve c1 if the dielectric between the two electrodes is made up of several insulating parts with different dielectric constants. For example, reference should be made to the known porcelain bushings in which the bushing bolt is wrapped with paper. The dielectric between the two electrodes, i.e. between the lead-through bolt and the socket flange, consists here of a layer of porcelain, a layer 01 and a layer of oil-soaked paper.

Gegenstand der Erfindung ist ein einteiliger Isolierkörper, insbesondere für Strom- und Spannungswandler, der erfindungsgemäß aus Schichten mit untereinander verschiedener D@ielektrizitätskonstante besteht, der also auch eine Staffelung der Dielektrizitätskonstante aufweist, dabei aber nicht, wie bekannt, aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Im allgemeinen wird man denjenigen Schichten, die den durch den Isolierkörper zu isolierenden spannungsführenden Teilen benachbart sind bzw. an diesen anliegen, eine höhere Dielektrizitätskonstante geben, als den anderen Schichten. Die Herstellung eines solchen einteiligen Isolierkörpers aus einer keramischen Masse kann gemäß der weiteren Erfindung in der Weise erfolgen, daß ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante in eine entsprechende Form, deren Wände aus Feuchtigkeit absorbierendem Werkstoff bestellen, so lange gefüllt wird, bis sich an den Wänden der Form eine Schicht genügender Stärke abgesetzt hat, daß darauf ein Brei aus einer keramischen Masse von niedrigerer Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich an der ersten Schicht eine genügend starke Schicht von dem Brei mit der niedrigeren Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, und daß schließlich ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich an der zweiten Schicht eine genügend starke dritte Schicht von dem Brei mit der hohen Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, worauf der so entstehende einteilige Körper nach Entfernen .der Form getrocknet und gebrannt wird. Wenn es sich um die Herstellung eines Isolierkörpers aus Porzellan handelt, wird zweckmäßig für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Titandioxvd (Rutil ) enthaltender Porzellanbrei, für die Schicht mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante gewöhnlicher Porzellanbrei verwendet. Zur Herstellung eines Isolierkörpers aus einer porösen (saugfähigen) keramischen Masse, der im Betrieb mit einer Isolierflüssigkeit, z. B. Öl, getränkt verwendet werden soll, wird zweckmäßig für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Faserstoffbrei, vorzugsweise Papierbrei, verwendet. Man kann aber auch statt des Faserstoff- oder Papierbreies einen gegebenenfalls Titandioxyd (Rutil) enthaltenden Porzellanbrei benutzen, sofern man dafür sorgt, daß die porösen Schichten des fertigen Isolierkörpers von den nicht porösen Schichten nicht völlig umschlossen sind, damit die Tränkung der porösen Schichten mit der Isolierflüssigkeit nicht gehindert wird. Es wird daher genügen, wenn die Schichten mit der höheren Diel.ektrizitätskonstante die porösen Schichten im wesentlichen nur im Raum zwischen den Elektroden umgeben.The invention relates to a one-piece insulating body, in particular for current and voltage converters, which according to the invention consist of layers with one another different dielectric constant exists, which is also a graduation of the Dielectric constant has, but not, as is known, is composed of several parts. In general, those layers that are covered by the insulating body insulating live parts are adjacent or are in contact with them, give a higher dielectric constant than the other layers. The production such a one-piece insulating body made of a ceramic mass can according to the further invention done in such a way that a slurry of a ceramic Mass of high dielectric constant in a corresponding shape, whose walls Order made of moisture-absorbing material, until it is filled a layer of sufficient thickness has deposited on the walls of the mold that on it a slurry of a ceramic mass of lower dielectric constant is filled until there is a sufficiently thick layer of the pulp on the first layer the lower dielectric constant has dropped, and that eventually a Slurry made of a ceramic mass with a high dielectric constant is filled, until there is a sufficiently strong third layer of the pulp on the second layer with the high dielectric constant, whereupon the resulting one-piece body after removal of the form is dried and fired. If it If it is a question of the production of an insulating body made of porcelain, it is expedient for the layers with a high dielectric constant containing a titanium dioxide (rutile) Porcelain paste, more common for the layer with lower dielectric constant Porcelain porcelain used. For the production of an insulating body from a porous (absorbent) ceramic mass, which in operation with an insulating liquid, z. B. oil, to be used soaked, is appropriate for the layers with high Dielectric constant a pulp, preferably paper pulp, used. However, instead of the pulp or paper pulp, one can optionally also be used Use porcelain paste containing titanium dioxide (rutile), provided that it is ensured that the porous layers of the finished insulating body from the non-porous layers are not completely enclosed, so that the impregnation of the porous layers with the Insulating liquid is not prevented. It will therefore suffice if the layers with the higher dielectric constant, the porous layers essentially surrounded only in the space between the electrodes.

Dadurch, daß der Feldverlauf in dein Isolierkörper gemäß der Erfindung der Geraden c oder sogar der Kurve d entsprechend gemacht wird, erzielt man eine Erhöhung der Durchschlagfestigkeit bzw. eine Verringerung der Isolierkörperstärke; ein Vorteil, der sich besonders bei der Isolierung von hohen Spannungen bemerkbar macht.In that the field profile in your insulating body according to the invention is made according to the straight line c or even the curve d, one obtains a Increase in the dielectric strength or a reduction in the thickness of the insulating body; an advantage that is particularly noticeable when isolating high voltages power.

In .den Fig. 2 a und 2 b ist in zwei verschiedenen Schnitten ein Ausführungsbeispiel für einen Isolierkörper gemäß der Erfindung dargestellt, der als Ouerlochisolierkörper zum Aufbau der bekannten Ouerlochstromwandler dienen soll und aus Porzellan hergestellt ist. Er besteht aus einem Stück, weist aber an den Außenflächen 14 und 15 des Topfes je eine Schicht hoher Dielektrizitätskonstante auf, während die innere Schicht eine niedrigere Dielektrizitätskonstante besitzt. Die Herstellung erfolgt nach dem oben an erster Stelle beschriebenen Verfahren.In .den Fig. 2a and 2b is an embodiment in two different sections for an insulating body according to the invention shown as Ouerlochisolierkörper to be used to build the well-known Ouerloch current transformer and made of porcelain is. It consists of one piece, but has on the outer surfaces 14 and 15 of the pot each has a layer of high dielectric constant, while the inner layer has a has a lower dielectric constant. The production takes place according to the above procedure described in the first place.

Die Fig. 3.a und 3 b zeigen ebenfalls einen Querlochisolierkörper. Dieser weist ebenfalls an den Außenflächen je eine Schicht 1b bzw. i j hoher Dielektrizitätskonstante und dazwischen eine Schicht 18 niedrigerer Dielektrizitätskonstante auf. Seine Herstellung erfolgt in der schon beschriebenen Weise aus Papierbrei und aus einer porösen keramischen ,Masse. z. B. -einer Mischung von Schamotte und Talkum. Er wird mit Öl getränkt betrieben.3.a and 3b also show a transverse hole insulating body. This likewise has a layer 1b or i j with a high dielectric constant on each of the outer surfaces and a lower dielectric constant layer 18 therebetween. Its manufacture takes place in the manner already described from paper pulp and from a porous ceramic ,Dimensions. z. B. -a mixture of chamotte and talc. He is soaked in oil operated.

Die Erfindung ist auch bei anderen Isolierkörperformen mit Vorteil anwendbar, z. B. bei den sogenannten Garnrollenspulenkörpern für Trock:enspannungswandler und bei Durchführungsisolatoren. Ebenso ist die Erfindung auch für solche Anordnungen geeignet, bei denen zwei oder mehr einteilige Isolierkörper in geeigneter Weise zusammen- oder aneinandergesetzt die Isolierung, z. B. einen Isolierkörper mit Querdurchgang für Stromwandler, bilden. Jeder dieser einteiligen Isolierkörper kann also gemäß der Erfindung ausgebildet sein.The invention is also advantageous with other forms of insulating body applicable e.g. B. with the so-called thread spool bobbins for dry: relaxation converter and with bushing insulators. The invention is also applicable to such arrangements suitable where two or more one-piece insulating bodies in a suitable manner put together or put together the insulation, z. B. an insulating body with a transverse passage for current transformers. Each of these one-piece insulating bodies can therefore according to of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. One-piece insulating body, in particular a coil body for current or voltage converters, characterized in that it consists of layers with different dielectric constants exist.

2. One-piece insulating body according to claim i, characterized in that those layers, -die through the insulator adjacent to or on the live parts to be insulated have a higher dielectric constant than the other layers.

3. A method for producing a one-piece insulating body according to claim i or 2 from one. ceramic mass, characterized in that a slurry of a ceramic Mass of high dielectric constant in a corresponding shape, whose walls consist of moisture-absorbing material, is filled until a layer of sufficient thickness has deposited on the walls of the mold that on it a slurry of a ceramic mass of lower dielectric constant is filled until there is a sufficiently thick layer of the pulp in the first layer the lower dielectric constant has dropped, and that eventually a Slurry made of a ceramic mass with a high dielectric constant is filled, until there is a sufficiently strong third layer of the Porridge with the high dielectric constant, whereupon the resulting one-piece body is dried and fired after removing the mold. .I.

procedure according to claim 3 for the production of an insulating body made of porcelain, characterized by that for the layers with a high dielectric constant a titanium dioxide # d (rutile) porcelain paste containing, for the layer with lower dielectric constant ordinary porcelain paste is used.

5. The method according to claim 3 for production an insulating body made of a porous (absorbent) ceramic class, thereby characterized in that for the layers with a high dielectric constant a pulp, preferably paper pulp is used.