DE950137C - Process for the production of compressed gas-insulated electrical devices or devices for high voltages, in particular measuring transformers - Google Patents

Process for the production of compressed gas-insulated electrical devices or devices for high voltages, in particular measuring transformers

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DE950137C
DE950137C DEB4762D DEB0004762D DE950137C DE 950137 C DE950137 C DE 950137C DE B4762 D DEB4762 D DE B4762D DE B0004762 D DEB0004762 D DE B0004762D DE 950137 C DE950137 C DE 950137C
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Dr-Ing Werner Schulze
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Pintsch Bamag AG
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/20Cooling by special gases or non-ambient air

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

Verfahren zur Herstellung druckgasisolierter elektrischer Geräte oder Vorrichtungen für hohe Spannungen,, insbesondere Meßwandler Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung und Überwachung des Betriebes von Hochspannungsgeräten wie Kondensatoren, Prüftransformatoren, Spannungswandlern für Meßzwecke usw., die mit einem Gas relativ hohen Druckes gefüllt sind. Man hat ja bekanntlich, um die Spannungsfestigkeit von Transformatoren u.-dgl. heraufzusetzen und um gleichzeitig die Abmessungen dieser Geräte zu verringern, derartige Anordnungen in ein Gefäß gesetzt, welches mit Öl als Isolationsflüssigkeit gefüllt ist. Derartige Anordnungen haben ein hohes Gewicht und benötigen in der Regel ein Ausdehnungsgefäß. Damit weisen sie den Nachteil auf, daß durch den Einfluß der Luftfeuchtigkeit und durch Verschmutzung das Isoliermittel verschlechtert werden kann, wodurch die Spannungsfestigkeit deis Gerätes herabgesetzt wird. Außerdem besteht bei Ölisolation Brand- und Verqualmungsgefahr.Process for the production of compressed gas-insulated electrical devices or High Voltage Devices, Particularly Transducers The invention relates to focuses on a process for the production and monitoring of the operation of high-voltage devices such as capacitors, test transformers, voltage converters for measuring purposes, etc., the are filled with a gas of relatively high pressure. As is well known, one has to Dielectric strength of transformers and the like. raise and around at the same time to reduce the dimensions of these devices, such arrangements in a vessel set, which is filled with oil as an insulating liquid. Such arrangements are heavy and usually require an expansion tank. So wise they have the disadvantage that due to the influence of air humidity and pollution the insulating agent can be deteriorated, whereby the dielectric strength deis Device is degraded. In addition, there is a risk of fire and smoke build-up with oil insulation.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man auch schon daran gedacht, das flüssige Isolationsmittel durch ein gasförmiges zu ersetzen. Man muß hierbei im Innern des Gefäßes einen relativ hohen Gasdruck anwenden, um zu ebenso kleinen Abmessungen zu gelangen, wie sie durch die Ölisolation bedingt sind. Hierbei ergibt sich nun eine weitere Schwierigkeit. Die Durchführungen für die Stromzuleitungen müssen nicht nur dem hohen Innendruck widerstehen können, sondern sie müssen auch vollkommen gasdicht sein. Hauptsächlich wegen dieser Schwierigkeit haben sich daher druckgasgefüllte Hochspannungsgeräte wie Transformatoren u. dgl. nicht eingebürgert.In order to avoid these disadvantages, one has already thought of to replace the liquid insulating agent with a gaseous one. You have to do this use a relatively high gas pressure inside the vessel in order to achieve just as small To reach dimensions, as they are caused by the oil insulation. This results in now another difficulty. The bushings for the power supply lines not only have to be able to withstand the high internal pressure, they also have to be completely gas-tight. Mainly because of this difficulty High-voltage devices such as transformers and the like that are filled with pressurized gas have therefore become not naturalized.

Nun sind in letzter Zeit, insbesondere auf dem Gebiet der pumpenlosen Großgleichrichter mit Metallgefäß, absolut vakuumdichte Stromeinführungen bekanntgeworden, bei denen die vakuum-und gasdichte Verbindung zwischen einem Metallteil und einem keramischen Isolator erzeugt-wird. Die hierbei angewendeten Verfahren bestehen darin, daß man zwischen der Keramik und dem Metallteil entweder einen Glas- oder Emailschmelzfluß oder aber eine Hart- oder Weichlotverbindung herstellt. Von diesen bekannten hochvakuum- und gasdichten Verbindungen ist insbesondere die Verschmelzung mit Hilfe eines Glas- oder Emailschmelzflusses von Bedeutung, weil das Glas widerstandsfähig gegen Gase und Dämpfe jeglicher Art ist, was bei den Hart- oder Weichlotverbindungen nicht zutrifft. Wenn man also derartige Verschmelzungen zwischen einem Metall- und Keramikteil mit Hilfe eines Glas- oder Emailschmelzflusses auf die Durchführungen eines Transformators, Kondensators od. dgl. anwendet, so erhält man auf diese Weise ein den technischen Anforderungen vollständig genügendes gasdichtes Gefäß, so daß auch nach längerer Betriebsdauer keine meßbare Abnahme des im Innern herrschenden Gasdruckes festzustellen ist.Well lately, especially in the field of pumpless Large rectifier with metal vessel, absolutely vacuum-tight current inlets become known, in which the vacuum and gas-tight connection between a metal part and a ceramic insulator is produced. The procedures used here are: that there is either a glass or enamel melt flow between the ceramic and the metal part or a hard or soft solder connection. Of these well-known high vacuum and gas-tight connections is in particular the fusion with the help of a glass or enamel melt flow is important because the glass is resistant to gases and vapors of any kind, which is not with the hard or soft solder joints applies. So if you have such fusions between a metal and a ceramic part with the help of a glass or enamel melt flow on the bushings of a transformer, Capacitor od. Like. Applies, you get a technical one in this way Requirements completely sufficient gas-tight vessel, so that even after a long time Operating time, no measurable decrease in the gas pressure prevailing inside was found is.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung derartiger Geräte besteht nun darin, zunächst das Gefäß auf etwa ioo° C zu erhitzen und auf Hochvakuum auszupumpen, um alle Spuren von Luft, Wasserdampf u. dgl. zu entfernen und danach mit dem betreffenden Füllgas hohen Druckes zu füllen und schließlich durch einen Abschmelzvorgang zu verschließen. Das Gas weist keine Verunreinigungen mehr auf, und das vollkommen gasdichte Gefäß garantiert die elektrischen Eigenschaften auf unbegrenzte Zeit.The method of the invention for making such devices now consists in first heating the vessel to about 100 ° C. and applying a high vacuum pump out to remove all traces of air, water vapor, etc., and then to fill with the relevant filling gas of high pressure and finally by a To seal the melting process. The gas no longer has any impurities, and the completely gas-tight vessel guarantees the electrical properties unlimited time.

Um das fertig hergestellte Gefäß auf. Vakuumdichtigkeit zu prüfen, ist es vorteilhaft, den Kessel mit einem chemisch aktiven Gas wie z. B. Ammoniak zu füllen und auf der Außenseite des Gefäßes einen Indikatoranstrich vorzusehen, z. B. mit Mercuronitrat getränkte Tücher aufzulegen. An den Stellen, an denen eine wenn auch nur sehr kleine Undichtigkeit vorhanden ist, dringt das Ammoniak durch und färbt das Indikatortuch - schwarz. Das Ammoniak braucht nur einen geringen Überdruck aufzuweisen, beispielsweise 1/z atü. Im übrigen ist das Verfahren in den deutschen Patentschriften 503 073 und 55:1. 038 näher beschrieben.To the finished vessel on. To test vacuum tightness, it is advantageous to fill the boiler with a chemically active gas such as. B. to fill ammonia and to provide an indicator paint on the outside of the vessel, e.g. B. to put on cloths soaked with mercuronitrate. In the places where there is even a very small leak, the ammonia penetrates and colors the indicator cloth - black. The ammonia only needs to have a slight overpressure, for example 1 / z atm. Otherwise, the method in German patents 503 073 and 55: 1. 038 described in more detail.

Obwohl also die obengeschilderten Einschmelzungen den im Innern herrschenden Gasdruck von etwa 2o atü über einen beliebig langet Zeitraum aufrechterhalten können, ist jedoch zu bedenken, daß in den meisten Fällen die Betriebssicherheit des Gerätes von der genauen Einhaltung des Gasdruckes abhängig ist. Es ist daher auf jeden Fall erwünscht, von Zeit zu Zeit eine Überwachung des Druckes im Innern des Gerätes vorzunehmen. Man könnte nun daran denken, die Überwachung des Gasdruckes im Innern des Gerätes mit Hilfe eines handelsüblichen direkt anzeigenden Zeigergerätes vorzunehmen. Hierbei besteht jedoch der Nachteil, daß der aktiveTeil dieser Instrumente zum größten Teil aus Nichteisenmetallen besteht und daher gegen die Einflüsse gewisser Füllgase empfindlich sein kann. Außerdem muß dann die Verbindung mit dem Eisengefäß mit Hilfe eines Lötflusses erfolgen, der ebenfalls gegen die Einflüsse des Füllgases nicht immer widerstandsfähig ist. Als brauchbar haben sich Zeigermanometer in Sonderausführung erwiesen, bei denen alle dem Druckgas ausgesetzten- Teile aus rostfreien Stahl bestehen und sämtliche Verbindungen durch Schweißen hergestellt sind.Although the meltdowns described above are those that prevail inside Can maintain a gas pressure of around 20 atmospheres for any length of time, However, it should be borne in mind that in most cases the operational safety of the device depends on the exact compliance with the gas pressure. So it definitely is It is desirable to monitor the pressure inside the device from time to time. One could now think of monitoring the gas pressure inside the device with the help of a commercially available direct pointer device. Here however, there is the disadvantage that most of the active part of these instruments consists of non-ferrous metals and is therefore sensitive to the effects of certain filling gases can be. In addition, the connection with the iron vessel must then be made with the help of a flux of solder take place, which is also not always resistant to the influences of the filling gas is. Pointer pressure gauges in special designs have proven to be useful at all of which are exposed to the pressurized gas parts are made of stainless steel and all Connections are made by welding.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Messung des Gasdruckes mit Hilfe des Spannungsüberschlages an einer Funkenstrecke vorzunehmen. Diese Funkenstrecke wird im Innern des Gefäßes angeordnet und durch eine Spannung von, außen gespeist. Um hierbei nicht zusätzliche Durchführungen an dem Gefäß vornehmen zu müssen, ist es vorteilhaft, die eine Elektrode der Funkenstrecke mit dem metallischen Gehäuse unmittelbar zu verbinden und die andere Elektrode der Funkenstrecke an eine der vorhandenen Durchführungen anzuschließen. Um den Druck im Innern des Gefäßes zu bestimmen, wird das Paschensche Gesetz herangezogen, welches lautet: »Das Produkt aus Schlagweite und Gasdruck ist bei gegebener Spannung konstant. « Man kann also bei vorgegebenem und bekanntem Abstand der Elektroden der Funkenstrecke aus der Messung der Durchschlagspannung den Druck bestimmen.According to a further development of the invention, it is proposed that the measurement the gas pressure with the help of the voltage flashover at a spark gap. This spark gap is placed inside the vessel and created by a voltage fed from the outside. In order not to make additional feed-throughs on the vessel To have to, it is advantageous to connect one electrode of the spark gap to the metallic To connect the housing directly and the other electrode of the spark gap to a to connect the existing bushings. About the pressure inside the vessel To determine this, Paschen's law is used, which reads: “The product from striking distance and gas pressure is constant for a given voltage. «So you can with a given and known distance between the electrodes of the spark gap from the Measure the breakdown voltage to determine the pressure.

Bezüglich der Dimensionierung der Funkenstrecke hat man darauf zu achten, daß ihre Durchschlagspannung im Betriebszustand kleiner ist als die Überschlagspannung des mit der benutzten isolierten Durchführung verbundenen elektrischen Teiles. Die Durchschlagspannung muß aber größer sein als die vorgeschriebene Prüfspannung dieses Geräteteiles.Regarding the dimensioning of the spark gap one has to ensure that their breakdown voltage in the operating state is lower than the breakdown voltage of the electrical part connected to the insulated bushing used. the However, the breakdown voltage must be greater than the prescribed test voltage Device part.

Die Druckgasisolierung und die Anwendung der Keramik-Glas-Metallverschmelzungen sowie der Prüffunkenstrecke hat insbesondere Bedeutung für Spannungswandler für Meßzwecke, Prüftransformatoren, Hochspannungskondensatoren, Schaltgeräte für Meßspannung u. dgl., ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt ist. Sollte in dem Gerät eine relativ hohe Leistung umgesetzt werden, so kann zur Erhöhung der Kühlwirkung das Innere des Gefäßes zusätzlich mit einem gut wärmeleitenden, körnigen Material ausgefüllt werden, z. B. Quarzsand. Es ist zweckmäßig, in diesem Fall die Funkenstrecke durch einen für das Gas durchlässigen Schutzkasten od. dgl. von dem körnigen Material frei zu halten.Compressed gas insulation and the use of ceramic-glass-metal fusions as well as the test spark gap is particularly important for voltage converters for Measuring purposes, test transformers, high-voltage capacitors, switching devices for measuring voltage and the like, without the invention being limited thereto. Should a relatively high performance can be implemented, the The inside of the vessel is additionally filled with a granular material that conducts heat well be e.g. B. Quartz sand. In this case, it is useful to pass the spark gap a protective box permeable to the gas or the like of the granular material keep free.

Handelt es sich um einen Meßwandler, so ist es zweckmäßig, die Prüffunkenstrecke zwischen einer Durchführung der Niederspannungswicklung und dem Gehäuse anzuschließen. Wenn die Prüfspannung der Niederspannungswicklung etwa z kV beträgt, so würde man z. B. die Funkenstrecke derart einstellen, daß sie, wenn der richtige Gasdruck im Gefäß vorhanden ist, etwa 2,5 kV entspricht. Die Isolation der Niederspannungswicklung gegenüber dem Gehäuse muß dann in diesem Falle einer Spannung von mehr als 2,5 kV standhalten und kann z. B. 3 kV betragen.If it is a measuring transducer, it is advisable to use the test spark gap to be connected between a bushing of the low-voltage winding and the housing. If the test voltage of the low voltage winding is about z kV, one would z. B. the spark gap like this adjust that if the right one Gas pressure is present in the vessel, corresponds to about 2.5 kV. The isolation of the low voltage winding in this case a voltage of more than 2.5 kV must be compared to the housing withstand and can z. B. 3 kV.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar für den Fall eines Spannungswandlers, ist in der .Abbildung dargestellt. In einem druckfesten Gefäß i, welches mit einem Gas sehr hohen Druckes, etwa 2o atü, gefüllt ist, befindet sich der Wandler 2. Die Hochspannungswicklung ist durch die Stromeinführungen 3 und 4 nach außen geführt, desgleichen die Niederspannungswicklung durch die Stromeinführungen 5 und 6. Die Hochspannungsdurchführung 3, desgleichen die Niederspannungsdurchführung 5 ist im Schnitt dargestellt. Die Hochspannungsdurchführung 3 besteht aus einem keramischen Körper 7, der zur Vermeidung von Kriechströmen in an sich bekannter Weise auf seiner Oberfläche gewellt ist. Der Stromzuführungsleiter 9 ist konzentrisch in einer@Bohrung des keramischen Körpers 7 geführt. Er endigt am oberen Ende in einer Metallkappe io, die den keramischen Körper 7 von außen umfaßt und mit diesem mit Hilfe eines Glas- oder Emailschmelzflusses hochvakuum- und gasdicht verbunden ist. Vorteilhaft wählt man den Ausdehnungskoeffizienten der Metallkappe größer als den des Keramikteiles, damit eine Schrumpfwirkung zustande kommt. Zu diesem Zweck dienen metallische Haftflächen i i, auf denen die Metallkappe io mit sehr gutem Paßsitz aufsitzt. Die axiale Länge dieser Haftflächen i i wird zweckmäßigerweise kleiner als der Durchmesser gewählt. Außerdem steht die Metallkappe io nach beiden Seiten dieser Haftflächen i i über, und zwar zu dem Zweck, um Schubspannungen in axialer Richtung zu vermeiden. Bei der Verschmelzung der Metallkappe io mit dem keramischen Körper 7 tritt eine Schrumpfwirkung auf, die, sofern sie in radialer Richtung erfolgt, eine sehr erwünschte Erhöhung der Festigkeit der Verbindung garantiert. Glas und Keramik sind nämlich gegenüber Druckspannungen sehr unempfindlich, sie sind dagegen sehr empfindlich gegen Zugspannungen. Man muß daher die Anordnung derart treffen. daß nur die Druckspannungen in radialer Richtung auftreten, dagegen die in axialer Richtung auftretenden Zugspannungen vermieden werden.An embodiment of the invention, in the case of one Voltage converter, is shown in the illustration. In a pressure-tight vessel i, which is filled with a gas of very high pressure, about 20 atmospheres the converter 2. The high-voltage winding is through the current inlets 3 and 4 led to the outside, likewise the low-voltage winding through the current inlets 5 and 6. The high-voltage bushing 3, as well as the low-voltage bushing 5 is shown in section. The high-voltage bushing 3 consists of one ceramic body 7, which is known per se to avoid leakage currents Way is wavy on its surface. The power supply conductor 9 is concentric guided in a hole in the ceramic body 7. It ends at the top in a metal cap io, which includes the ceramic body 7 from the outside and with this connected with the help of a glass or enamel melt flow in a high vacuum and gas-tight manner is. The expansion coefficient of the metal cap is advantageously chosen to be greater than that of the ceramic part, so that a shrinking effect occurs. To this end serve metallic adhesive surfaces i i, on which the metal cap io with very good Snug fit. The axial length of these adhesive surfaces i i is expedient chosen smaller than the diameter. In addition, the metal cap is OK after both Sides of these adhesive surfaces i i over, for the purpose of shear stresses in avoid axial direction. When fusing the metal cap io with the ceramic body 7 occurs a shrinking effect, provided that they are in radial Direction takes place, a very desirable increase in the strength of the connection is guaranteed. Glass and ceramics are very insensitive to compressive stress, they on the other hand are very sensitive to tensile stress. One must therefore arrange the arrangement in such a way meet. that only the compressive stresses occur in the radial direction, on the other hand the tensile stresses occurring in the axial direction are avoided.

Damit das flüssige Schmelzmaterial in den sehr engen kapillarartigen Zwischenraum an. der Haftfläche i i gebracht werden kann, ist es vorteilhaft, oberhalb dieser Verschmelzungsstelle z. B. durch Aussparungen im keramischen Material einen taschenförmigen Auffangbehälter zu schaffen, in welchen das Schmelzmaterial vor dem Verschmelzungsvorgang eingebracht wird. Die Verschmelzung wird sodann in der Weise vorgenommen, daß das Schmelzmaterial so hoch erhitzt wird, bis es sehr leicht flüssig ist und damit in die feinsten Poren und Zwischenräume eindringt.So that the liquid enamel material in the very narrow capillary-like Space on. the adhesive surface i i can be brought, it is advantageous above this merger z. B. through recesses in the ceramic material To create pocket-shaped collecting container, in which the melt material before is introduced into the merger process. The merger will then take place in the Wise made that the melt material is heated so high that it is very light is liquid and thus penetrates into the finest pores and spaces.

Um den keramischen Körper 7 mit dem metallischen Kessel i ebenfalls hochvakuum- und gasdicht zu verbinden, ist am Kessel i ein rohrförmiger Stutzen 12 angeschweißt. Mit diesem rohrförmigen Stutzen 12 ist nun bei 8 eine flache oder konische Scheibe,13 verschweißt, die an der Stelle 14 ebenfalls längs zylindrischer Haftflächen mit dem keramischen Körper 7 mit Hilfe eines Glas- oder Emailschmelzflusses verbunden ist. Die Ausbildung dieser Haftfläche ist im übrigen in genau der gleichen Weise vorgenommen, wie das weiter oben bei der Haftfläche i i beschrieben ist.To the ceramic body 7 with the metallic kettle i as well To connect a high vacuum and gas-tight connection, there is a tubular connector on the boiler i 12 welded on. With this tubular connector 12 is now at 8 a flat or conical disc, 13 welded, which at the point 14 is also longitudinally cylindrical Adhesive surfaces with the ceramic body 7 with the help of a glass or enamel melt flow connected is. The formation of this adhesive surface is otherwise exactly the same Way done, as described above for the adhesive surface i i.

Die Niederspannungsdurchführungen 5 und 6 sind in ganz entsprechender Weise ausgebildet wie die Hochspannungsdurchführungen 3 und 4, und es kann daher auf die nähere Beschreibung verzichtet werden.The low-voltage bushings 5 and 6 are quite similar Designed like the high-voltage bushings 3 and 4, and it can therefore a more detailed description can be dispensed with.

Die Keramik-Glas-Metallverschmelzungen lassen sich ohne weiteres so ausbilden, daß sie dem im Innern des Kessels herrschenden Druck von etwa 2o atü widerstehen. Eine Versuchseinschmelzung von 8o mm Durchmesser ergab bei einer Breite der Haftfläche von io mm eine Festigkeit gegen Abreißen von 5oo kg/cm am Umfang.The ceramic-glass-metal fusions can easily be so train that they can withstand the pressure of about 20 atmospheres inside the boiler resist. A test seal with a diameter of 80 mm resulted in a width the adhesive surface of 10 mm has a resistance to tearing of 500 kg / cm on the circumference.

Um den Druck im Innern des Gefäßes jederzeit leicht nachprüfen zu können, ist eine Funkenstrecke 15 vorgesehen, deren eine Elektrode 15" mit der Niederspannungsdurchführung 6 verbunden ist, während die andere Elektrode i56 mit der Gehäusewand i verbunden ist. Der Abstand der Elektroden 15" und 156 ist fest eingestellt und bekannt. Um nun die Durchbruchsspannung und daraus gemäß dem Paschenschen Gesetz den Gasdruck im Innern zu messen, wird zwischen die Niederspannungsdurchführung 6 und die Gehäusewand i ein Hochspannungsgenerator 16 geschaltet, dessen Spannung allmählich verändert wird. Sieht man dann noch einen Hochspannungsmesser 17 vor, so kann man aus dem Zusammenbruch der Spannung an diesem Instrument die Durchbruchsfeldstärke und damit den Gasdruck bestimmen. Gegebenenfalls kann man das Meßinstrument in Torr eichen. Als Druckgas kommt ein Gas in Frage, welches eine hohe Durchschlagsfestigkeit besitzt, z. B. Stickstoff.To easily check the pressure inside the vessel at any time can, a spark gap 15 is provided, one electrode 15 "with the low-voltage bushing 6 is connected, while the other electrode i56 is connected to the housing wall i is. The distance between electrodes 15 "and 156 is fixed and known. Um now the breakdown voltage and from this, according to Paschen's law, the gas pressure to measure inside, is between the low voltage bushing 6 and the housing wall i connected a high-voltage generator 16, the voltage of which changes gradually will. If you then see a high-voltage meter 17, you can use the Breakdown of the voltage on this instrument the breakdown field strength and thus determine the gas pressure. If necessary, the measuring instrument can be calibrated in Torr. A gas that has a high dielectric strength can be used as the compressed gas, z. B. nitrogen.

Falls aus irgendeinem Grunde z. B. durch Verschmoren einer Wicklung des Spannungswandlers, der Druck im Innern des Gefäßes unzulässig hoch ansteigt, tritt eine Drucksicherung in Funktion. An einer passenden Stelle des Gefäßes i ist ein Rohrstutzen 18 angeschweißt, an den wiederum eine ringförmige Scheibe ig längs der Naht 20 eingeschweißt ist. Die Scheibe i9 ist im Zentrum ausgespart und mit einer dünnen Membran 21, die vorteilhaft aus nichtrostendem Stahl besteht, versehen. Die Membran 21 kann mit der Ringscheibe ig verschweißt sein, sie kann aber auch mit der Scheibe ig aus einem Stück bestehen und durch Dünndrehen erzeugt werden. Durch entsprechende Wahl der Dicke der Membran 21 und des Lochdurchmessers der Scheibe ig kann die Sicherung derart eingestellt werden, daß bei einem vorgegebenen Überdruck die Membran platzt.If for any reason z. B. by scorching a winding the voltage converter, the pressure inside the vessel rises to an unacceptably high level, a pressure safety device comes into operation. At a suitable point in the vessel i is a pipe socket 18 is welded to which, in turn, an annular disk ig longitudinally the seam 20 is welded. The disk i9 is cut out in the center and with a thin membrane 21, which is advantageously made of stainless steel, provided. The membrane 21 can be ig welded to the annular disk, but it can also consist of one piece with the disk ig and are produced by thin turning. By appropriate choice of the thickness of the membrane 21 and the hole diameter of the disc ig the fuse can be adjusted in such a way that at a given overpressure the membrane bursts.

Ferner ist am Gefäß noch eine nicht dargestellte an sich bekannte Abschmelzvorrichtung vorhanden. Diese besteht aus einem dünn gedrehten Rohrteil in der Pump- und Fülleitung für das Druckgas. Nach erfolgtem Zusammenbau und nach Vornahme der Dichtigkeitsprüfung wird das Gefäß evakuiert und dabei bis etwa ioo° C ausgeheizt. Dann wird das Druckgas eingefüllt und darauf die Abschmelzstelle vorzugsweise elektrisch aufgeheizt und schließlich durch Zusammenhämmern zugeschweißt. Im einzelnen ist dieses Verfahren in der deutschen Patentschrift 673 523 näher beschrieben.Furthermore, a not shown is known per se on the vessel Melting device available. This consists of a thinly turned tube part in the pump and fill line for the pressurized gas. After assembly and after the leak test has been carried out, the vessel is evacuated and up to baked out about 100 ° C. Then the pressurized gas is filled in and then the melting point preferably electrically heated and finally welded together by hammering. This process is described in detail in German patent specification 673 523.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung druckgasisolierter elektrischer Geräte oder Vorrichtungen für hohe Spannungen, insbesondere Meßwandler, die in einem druckfesten Gefäß angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hochv akuum- und gasdichten Durchführungen für die Stromzuleitungen in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Keramik-Metallverschmelzung durch einen Glas- oder Emailschmelzfluß hergestellt «-erden, und das Gefäß geheizt und auf Hochvakuum gepumpt, darauf mit dem isolierenden Gas unter hohem Druck gefüllt und schließlich durch Schweißen gasdicht verschlossen wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of pressurized gas-insulated electrical Devices or devices for high voltages, especially transducers, which are in one pressure-tight vessel are arranged, characterized in that the high vacuum and gas-tight bushings for the power supply lines in a manner known per se with the aid of a ceramic-metal fusion through a glass or enamel melt flow produced "-earth, and the vessel heated and pumped to high vacuum, then with filled with the insulating gas under high pressure and finally gas-tight by welding is locked. 2. Druckgasisalierte elektrische Geräte oder Vorrichtungen für hohe und höchste Spannungen, insbesondere druckgasisolierte Meßwandler, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Druckgefäßes eine der Druckprüfung dienende Funkenstrecke angeordnet ist. 2. Pressurized electrical equipment or devices for high and extremely high voltages, especially pressure-gas-insulated transducers according to the method according to claim i, characterized in that inside the pressure vessel a spark gap serving the pressure test is arranged. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Pol der Funkenstrecke unmittelbar an die Innenwand des Druckgefäßes, der andere an eine der vorhandenen Stromeinführungen angeschlossen ist, insbesondere eine der Niederspannungswicklungen des Meßwandlers. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that one pole of the spark gap is directly connected to the Inner wall of the pressure vessel, the other to one of the existing power inlets is connected, in particular one of the low voltage windings of the transducer. 4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Funkenstrecke, daß ihre Durchschlagspannung im Betriebszustand kleiner als die Überschlagspannung des mit der benutzten isolierten Einführung verbundenen elektrischen Teiles, aber größer als die vorgeschriebene Prüfspannung dieses Geräteteiles ist. 4. Arrangement according to claims 2 or 3, characterized by such a dimensioning the spark gap that its breakdown voltage in the operating state is less than the Withdrawal voltage of the electrical associated with the insulated lead-in used Part, but is greater than the prescribed test voltage for this part of the device. 5. Druckgasisolierte elektrische Geräte oder Vorrichtungen für hohe und höchste Spannungen, insbesondere druckgasisolierte Meßwandler, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Druckmessung ein Zeigermanometer dient, dessen dem Druckgas ausgesetzte Teile aus rostfreiem Stahl bestehen und das mit dem Druckgefäß durch Schweißen verbunden ist. 5. Compressed gas insulated electrical equipment or devices for high and high Voltages, especially pressure-gas-insulated transducers, produced according to the method according to claim i, characterized in that a pointer manometer is used to measure the pressure serves whose parts exposed to the pressurized gas are made of stainless steel and the is connected to the pressure vessel by welding. 6. Anordnung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherheitsventil eine in das Gefäß eingeschweißte dünne Membran dient, deren Dicke und Durchmesser derart gewählt ist, daß sie bei überschreitung eines vorgegebenen Druckes platzt. 6. Arrangement according to claim 2 or one of the following, characterized in that a safety valve in the The thin membrane welded into the vessel is used, the thickness and diameter of which is chosen in this way is that it bursts when a given pressure is exceeded. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus rostfreiem Stahl besteht. B. Anordnung nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran durch Dünndrehen aus einer Scheibe erzeugt wird, die in einen rohrförmigen Ansatz am Druckgefäß eingeschweißt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Dr. I. Goldstein, Die Meßwandler, 1952, Abb. 168; Aufsatz: Druckgasisolierte Wandler in Brown-Boveri-Mitteilungen, April/Mai 1944 S. 84; deutsche Patentschriften Nr. 436 250, 514 516.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the membrane is made of stainless steel. B. Arrangement according to claims 6 or 7, characterized in that the membrane is produced by thin turning from a disc which is welded into a tubular extension on the pressure vessel. Publications considered: Dr. I. Goldstein, Die Meßwandler, 1952, Fig. 168; Article: Gas-insulated converters in Brown-Boveri-Mitteilungen, April / May 1944, p. 84; German patent specifications No. 436 250, 514 516.
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DE102011083519A1 (en) * 2011-09-27 2013-03-28 Siemens Ag Transformer with nitrogen production device

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