DE933351C

DE933351C - Pressed gas condenser

Info

Publication number: DE933351C
Application number: DEH18969A
Authority: DE
Inventors: Alex Dr-Ing Keller
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1954-01-14
Filing date: 1954-01-14
Publication date: 1955-09-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Preßgaskondensator, d. h. einen Kondensator, bei dem das Dielektrikum aus hochgepreßtem Gas besteht. Die bisher übliche Bauart des Preßgaskondensators ist im Schnitt in Bild i veranschaulicht. In einem gleichzeitig als Druckgefäß dienenden Isolierrohr aus Hartpapier i befinden sich die Hochspannungselektrode 2 und die Niederspannungselektrode 3. Letztere ist- isoliert auf der Tragesäule 4 befestigt.The invention relates to a compressed gas condenser, i. H. a Capacitor in which the dielectric consists of gas that is pressed up. So far The usual design of the compressed gas condenser is illustrated in section in Figure i. Located in an insulating tube made of hard paper i that also serves as a pressure vessel the high-voltage electrode 2 and the low-voltage electrode 3.The latter is- isolated on the support column 4 attached.

Die Hochspannungselektrode besteht aus einem oberen zylindrischenTeil, der die Niederspannungselektrode umgibt, und einem kurzen konischen Teil, der den Zweck hat, eine elektrisch schwächste Stelle zwischen dem unteren Ende der Hochspannungselektrode und der geerdeten Tragesäule zu schaffen. An dieser Stelle erfolgt bei Überspannungen der Innendurchschlag, so daß die Elektroden durch den Überschlag nicht in Mitleidenschaft gezogen werden.The high voltage electrode consists of an upper cylindrical part, which surrounds the low voltage electrode, and a short conical part that surrounds the The purpose is to create an electrically weak point between the lower end of the high voltage electrode and the grounded support column. This is where overvoltages occur the internal breakdown, so that the electrodes are not affected by the flashover to be pulled.

Ein Optimum der Konstruktion eines solchen Preßgas#kondensator.s ist dann vorhanden, wenn der innere Durchschlag des Kondensators an dieser schwächsten Stelle spannungsmäßig mit dem äußeren Überschlag des Kondensators zusammenfällt und diese Durchschlagsspannung bei gegebener Länge und gegebenem Querschnitt des Isolierrohres so hoch wie möglich ist.An optimum of the construction of such a compressed gas # kondensator.s is present when the internal breakdown of the capacitor is weakest at this Voltage coincides with the external flashover of the capacitor and this breakdown voltage for a given length and a given cross-section of the Insulating tube is as high as possible.

Die Erfindung bezweckt eine Erhöhung der äußeren Überschlagsspunnung -bei sonstigen gegebenen äußeren Abmessungen: Dies wird dadurch erreicht, daß man den konischen Teil der Hochspannungselektrode so verlängert, daß seine Länge größer als 35()/o der Gesamtlänge der Hochspannungselektrode ist. Bild :2 zeigt einen ,solchen Preßgaskondensator im Schnitt (i Isolierrohr, 2' Hochspannungselektrode, 3' Niederspannungselektrode, 4 Tragesäule). Der maximale Spannungsgradient längs des Isolierrohres wird durch diese Bauart herabgesetzt, d. h. die äußere überschlagsspannu.ng entsprechend erhöht. Bei der bisherigen Bauart mit kürzerem konischem Teil fand eine merkbare Herabsetzung gegenüber einer ,zylindrischen Elektrode nicht statt. Das Spannungsgefälle längs des Isolierrohres zeigt Bild, 4. Es bedeuten: i Länge des Isolierrohres, U Spannung. Die Kurve 2 gibt den Spannungsverlauf längs des Isolierrohres i bei dem Kondensator mit der Hochspannungselektrode 2, .die Kurve 2' bei einem Kondensator mit der Hochspannungselektrode 2' wieder. Die gestrichelte Gerade zeigt den idealen Spannungsverlauf, bei dem sich die Spannung über die ganze Rohrlänge gleichmäßig verteilt. Die Kurve 2' nähert sich dieser idealen Spannungsverteilung weit mehr als Kurve 2. Man ersieht aus .dieser Darstellung, daß der maximale Spannungsgradient um so kleiner wird, je länger bei gegebenen Abmessungen der konische Teil der Hochspannungselektrode ist. Die Gesamtlänge der Hochspannungselektrode ist von den elektrischen Daten abhängig. Der maximale Spannungsgradient wird am kleinsten, wenn der konische Teil .der Hochspannungselektrode bis etwa in die Mitte des Isolierrohres hineinragt.The invention aims to increase the external flashover voltage -for other given external dimensions: This is achieved by the conical part of the high-voltage electrode is extended so that its length is greater than 35 () / o of the total length of the high voltage electrode. Image: 2 shows one such Pressed gas capacitor in section (i insulating tube, 2 'high-voltage electrode, 3' low-voltage electrode, 4 support column). The maximum stress gradient along the insulating tube is determined by this design is reduced, d. H. the external flashover voltage increases accordingly. There was a noticeable reduction in the previous design with a shorter conical part does not take place compared to a cylindrical electrode. The tension gradient along of the insulating tube is shown in Figure 4. The following mean: i length of the insulating tube, U voltage. The curve 2 gives the voltage profile along the insulating tube i at the capacitor with the high-voltage electrode 2, .the curve 2 'for a capacitor with the high-voltage electrode 2 'again. The dashed straight line shows the ideal voltage curve in which the tension is evenly distributed over the entire length of the pipe. Approaching curve 2 ' This ideal stress distribution can be seen much more than curve 2. You can see from this Illustration that the maximum stress gradient becomes smaller, the longer at given dimensions is the conical part of the high voltage electrode. The total length the high-voltage electrode depends on the electrical data. The maximum The voltage gradient is smallest when the conical part of the high-voltage electrode protrudes approximately into the middle of the insulating tube.

Durch diese Maßnahme können unter Umständen Schwierigkeiten entstehen, wenn größere Kapazitäten benötigt werden, da durch die nunmehr weiter oben beginnende Verengung der Hochspannungselektrode die im wesentlichen zylindrische Niederspannungselektrode verkürzt werden muß, um ihren Abstand gegenüber der Hochspannungselektrode nicht zu klein werden zu lassen, was zu einer Herabsetzung der Durchschlagsspannung zwischen beiden führen könnte. Um eine solche Verkleinerung der Kondensatorkapazität zu vermeiden, kann man gemäß Bild 2 die Niederspannungselektrode birnenförmig ausbilden, so daß ihr konischer Teil sich. im wesentlichen dem konischen Teil der Hochspannungselektrode anpaßt.Under certain circumstances, this measure can lead to difficulties if larger capacities are required, because of the one that now begins above Narrowing of the high-voltage electrode, the essentially cylindrical low-voltage electrode must be shortened so as not to be their distance from the high-voltage electrode too small, resulting in a decrease in the breakdown voltage between could lead to both. To avoid such a reduction in capacitor capacity, you can form the low-voltage electrode pear-shaped as shown in Figure 2, so that its conical part itself. essentially the conical part of the high voltage electrode adapts.

Läßt man (Bild 3) -den gegenseitigen Abstand der Elektroden nach unten zu etwas größer werden, dann ist die elektrische Beanspruchung .der Elektroden auf ihrer ganzen Länge von gleicher Größe.If one leaves (picture 3) -the mutual distance of the electrodes downwards become a little larger, then the electrical stress. of the electrodes is on their entire length of the same size.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Compressed gas condenser, which is located in an insulating tube cylindrical electrodes are located, characterized in that the high-voltage electrode has a conical approach of at least 35 o / a of the 'total length of the electrode.

2. compressed gas capacitor according to claim i, characterized in that the low-voltage electrode Is designed pear-shaped. So that it is essentially the conical part the high voltage electrode adapts.

3. compressed gas condenser according to claim i, characterized characterized in that the distance between the two electrodes decreases with decreasing diameter same enlarged.