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Verfahren. zur Erwärmung von Durchführungen, die bei erhöhter Temperatur
geprüft werden Durchführungen für höchste Spannungen, z. B. 22o kV, werden zumeist
als Kondensatordurchführungen hergestellt.
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Die übliche Form ist gekennzeichnet durch einen Leiter (in Gestalt
eines Bolzens oder Rohres), auf den ein Wickel aus breitem oder schmalem Papier
aufgebracht ist, der Einlagen aus Metall oder leitfähigem Papier trägt, die für
eine gute Verteilung der Spannung in radialer sowie in Längsrichtung sorgen. Für
die Isolierung wird zumeist »Hartpapier«, d. h. ein mit härtbaren Harzen imprägniertes
und an der Oberfläche bedecktes Papier, oder aber ein gut getrocknetes und durchwegs
mit dünnflüssigem Öl imprägniertes Rohpapier verwendet. Solche -Wickel dienen je
nach den Umständen entweder allein oder mit Überwürfen aus Porzellan als Wanddurchführungen
in trockenen bzw. feuchten Räumen oder zum isolierten Herausführen der spannungführenden
Leiter aus Transformatoren, die sich in Gebäuden oder im Freier befinden. Die Abmessungen
solcher Durchführungen sind groß. -So beträgt beispielsweise bei 22o-kV-Transformator-Durchführungen
die Länge des Unterteils, das in das Öl des Kessels hineinragt; meist etwa 6o bis
9o cm. Das Oberteil, das aus dem Transformator herausragt und meist einen Porzellanüberwurf
aufweist, ist durchwegs etwa 21/2- bis 3mal länger, so daß sich bereits bei 22o-kV-Durchführungen
Längen von etwa q. m ergeben.
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Man hat erkannt, daß es zweckmäßig ist, solche Durchführungen bei
einer konstanten hohen Temperatur
auf ihren Fehlwinkel zu untersuchen
und einen Versuch mit erhöhter Spannung über eine solche Zeitdauer durchzuführen,
daß hierdurch einwandfrei die elektrisch-thermische Stabilität erwiesen wird. Im
einzelnen ging man bisher hier so vor, daß man beispielsweise eine Tr-ansformatordurchführung
ähnlich wie bei ihrer praktischen Anwendung auf den Deckel eines ölgefüllten metallischen
Behälters aufflanschte und außerdem in diesem Behälter die nötigen Barrieren in
Form von Zylindern und Platten zwecks Vermeidung eines Überschlags zwischen dem
Leiterende und dem metallischen Gehäuse einbrachte. Das lange Oberteil mußte ebenfalls
mit einem. Behälter umgeben werden, der jedoch isolierend sein mußte, derart, daß
die Feldverhältnisse nicht unzulässig gestört wurden. Hierfür wurden zumeist Hartpapierrohre
angewendet. Sowohl der metallische Behälter, in den das Unterteil hineintaucht,
als auch der das Oberteil umschließende Isolierbehälter wurden mit Öl gefüllt, das
außerhalb dieser Behälter auf höhere Temperatur gebracht und mittels einer Pumpe
mit ausreichend großer Geschwindigkeit durch die Behälter im Kreislauf hindurchgetrieben
wurde, bis die Durchführung auf ihrer ganzen Länge die gewünschte Temperatur erreicht
hatte. Es liegt auf der Hand, daß Vorrichtungen der beschriebenen Art groß, unhandlich
und teuer werden und außerdem sehr hohe, mit Hebevorrichtungen ausgestattete Räume
erfordern. Dies gilt insbesondere für die isolierenden Rohre, die das Oberteil der
Durchführung umgeben und mit ihrem kreisenden Ölinhalt der Erwärmung des Wickels
bzw. des mit einem Isolator umkleideten Wickels dienen, zumal deren Abmessungen
sich nach denn Durchmesser der größten zu untersuchenden Durchführung richten müssen,
so daß sehr große Mengen von hochwertigem Öl für die Heizung benötigt werden, die
nicht nur teuer sind, sondern auch hohe Kosten für die Erwärmung erfordern.
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Weit größer als die bisher verwendeten Durchführungen für 22o kV sind
solche für die zur Zeit diskutierte Spannung von 4.0o kV, deren Baulänge etwa 61/E
bis 7 m betragen wird. Da die radialen Abmessungen solcher Durchführungen aus verschiedenen
Gründen ebenfalls stark zunehmen, ergeben sich hieraus für die Erwärmung des Oberteils
isolierende Behälter von sehr großem Durchmesser, einer Länge von etwa q.1/2 bis
5 m und demzufolge einem sehr großen Ölfassungsvermögen. Die Kosten für diese Teile,
die lediglich der Durchführung der Prüfungen bei hoher Temperatur dienen, werden
deshalb sehr hoch, die Vorbereitungen der großen Gewichte wegen sehr teuer, die
Erwärmung allein des großen Ölvolumens solcher Behälter wegen ebenfalls sehr verteuert.
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Die vorliegende Erfindung hat nun den Zweck, einfachere und billigere
Verfahren für die Erwärmung-der Durchführungen zu ermöglichen.
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Wie durchgeführte Versuche gezeigt haben, läßt sich die Erwärmung
einer solch großen Durchführung dadurch mit relativ geringem Aufwand bewerkstelligen,
daß erfindungsgemäß die Wärme durch um die Objekte herumgewickelte, isolierende
und von heißem Öl durchströmte Schläuche oder schlauchartige Gebilde zugeführt wird.
Schläuche haben den großen Vorteil, daß sie sich sehr gut jeder Oberfläche anpassen
und sich innig an die Oberfläche anlegen, so daß eine gute Übertragung der Wärme
und damit ein relativ rasches Hochheizen gewährleistet ist. Um den Heizbedarf zu
vermindern, kann man oberhalb der Schläuche mit bekannten und billigen Mitteln auf
primitive Weise eine Wärmeisolierung vorsehen, bei der nicht auf große Gleichmäßigkeit
geachtet zu werden braucht, da eine Vergleichmäßigung der Temperatur durch ausreichend
rasches Durchpumpen von Öl durch die Schläuche gewährleistet ist. Der Aufwand an
Öl wird durch die vorgeschlagene Maßnahme bei einer 40o-kV-Durchführung auf etwa
ein Zehntel bis ein Dreißigstel reduziert, so daß bereits hierdurch, abgesehen von
der Erwärmung des Ölvolumens, erhebliche Ersparnisse möglich sind.
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Außer nach dem angegebenen Verfahren läßt sich die gestellte Aufgabe
auch noch dadurch in einfacher Weise lösen, daß erfindungsgemäß die Wärme durch
Umwälzen des Isolieröles der Durchführung im geschlossenen Kreislauf bei erhöhtem
Druck zugeführt wird, wobei dieses Öl gegebenenfalls gleichzeitig gereinigt wird.
Man setzt mit Hilfe eines Ausdehnungsgefäßes mit geschlossenen Atmungszellen, wie
es beispielsweise von der Ölkabeltechnik her bekannt ist, das Isolieröl im Innern
der Durchführung unter einen. Überdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck und
pumpt gleichzeitig in an sich bekannter Weise durch eine Zahnradpumpe das Isolieröl
im Kreislauf so durch die Durchführung hindurch; daß sie auf ihrer ganzen Länge
auf die gewünschte Temperatur gebracht wird. Bei diesem Vorgehen besteht keine Gefahr,
daß das evakuierte und deshalb gasfreie Isolieröl Gas aufnimmt und hierdurch unbrauchbar
wird, weil auch am Saugstutzen der Pumpe ein positiver Überdruck herrscht, so daß
es unmöglich ist, daß hier Luft eingesaugt wird. Schlimmstenfalls- können durch
eventuelle Undichtigkeiten belanglose Ölmengen abfließen, die durch den unter Druck
stehenden Speisebehälter nachgeliefert werden.
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Die Beheizung des Öles geschieht ebenfalls außerhalb der Durchführung
in bekannter Weise.
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Auch bei diesem Vorgehen ist es zweckmäßig, zwecks Verminderung des
Heizbedarfs eine Wärmeisolierung über der Durchführung anzubringen. Die Öltemperatur
kann in bekannter Weise durch Thermoregler automatisch auf einen konstanten Wert
geregelt werden. Bestehen berechtigte Bedenken gegen eine Verschmutzung des Öles,
die natürlich unbedingt vermieden werden muß, bzw. der Wunsch, das Öl zu reinigen,
so lassen sich in den Kreislauf Filter sowie mit Absorptionsmitteln (Reinigungsmittel,
wie Fullererde) gefüllte Rohrstücke einfügen.
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Unter Umständen ist es zweckmäßig, beide Verfahren gleichzeitig anzuwenden,
weil hierdurch eine raschere Erwärmung bzw. eine Gleichmäßigkeit
der
Erwärmung auch dann erzielt wird, wenn gewisse Teile der Durchführung nicht oder
nicht genügend auf die erste Art erwärmt bzw. nur unzureichend wärmeisoliert werden
können, was beispielsweise für das in Öl versenkte Unterteil einer zu prüfenden
Transformatordurchführung gilt.