EP0141303B1 - Stufentransformator mit einem Isolierstoffzylinder für einen Stufenschalter - Google Patents
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- EP0141303B1 EP0141303B1 EP84112064A EP84112064A EP0141303B1 EP 0141303 B1 EP0141303 B1 EP 0141303B1 EP 84112064 A EP84112064 A EP 84112064A EP 84112064 A EP84112064 A EP 84112064A EP 0141303 B1 EP0141303 B1 EP 0141303B1
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Classifications
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/56—Insulating bodies
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
- H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
Definitions
- the invention relates to a step transformer according to the preamble of the claim.
- tap changers of tap transformers are provided with insulating cylinders which form a supporting structure for the fixed tap contacts.
- the object of the invention is therefore the above To improve the insulating cylinder so that the cylinder wall, in addition to sufficient mechanical strength, above all has high dielectric strength for as many directions as possible. This object is achieved by the means specified in the characterizing part of the claim.
- the invention is based on the fact that the wall of an insulating cylinder made of epoxy resin with a wound reinforcement made of glass fibers, which has hardened under vacuum, cannot be regarded as a homogeneous insulating material. With such a material, the dielectric strength must be considered depending on the direction of the stress. Two directions of stress are to be considered, namely the stress in the fiber direction and the stress transverse to the fiber direction. The stress in the fiber direction will always result in less favorable values than a stress in the cross-grain direction. The reason for this is to be seen in the fact that individual threads are sometimes not properly wetted by the resin and this can lead to directional breakdown channels along the threads between two points of different potential.
- the wound reinforcement is now made exclusively from a multi-layer wound fiberglass mat, which consists of non-directional fibers, the length of which is less than the smallest distance between two adjacent fixed step contacts of different potential, direct channel formation between metal parts can no longer occur different potential come. It is important that this applies to all directions due to the undirected short fibers. For an occasionally irregular arrangement of contacts with different potentials in the cylinder wall, it is therefore no longer necessary to take particular account of whether the dielectric stress occurs transversely to the fiber or along the fiber. The advantage achieved with the invention is therefore to be seen in the fact that overall the dielectric strength of the cylinder wall is improved for any direction. In other words, when arranging contacts in the cylinder wall, the fiber course of the reinforcement no longer needs to be given special consideration.
Landscapes
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.
- Es ist bekannt, daß Stufenschalter von Stufentransformatoren mit Isolierstoffzylindern versehen sind, die eine Tragkonstruktion für die feststehenden Stufenkontakte bilden.
- Aus der DE-OS 2 264 341 ist es bekannt, solche Isolierstoffzylinder als Wickelhohlkörper auszuführen, und zwar wird der Wickel trocken auf einen Wickeldorn aufgebracht, wonach das Ganze in eine geschlossene zylindrische Form kommt und evakuiert wird, um dann mit Epoxydharz aufgefüllt zu werden. Als Wickelmaterial werden entweder durchgehende Fäden oder auch Gewebebahnen verwendet. Mit dieser Methode lassen sich hochwertige Isolierstoffzylinder mit insbesondere hoher mechanischer Festigkeit herstellen. Bei den genannten Isolierzylindern kommt es jedoch nicht allein auf die mechanische Beanspruchung des Wickelhohlkörpers an, sondern zur mechanischen Beanspruchung kommen spezielle dielektrische Beanspruchungen hinzu, insbesondere wenn an unterschiedlichen Stellen in der Zylinderwand Kontakte unterschiedlichen elektrischen Potentials sitzen. Hier spielt die Spannungsbeanspruchung zwischen den einzelnen Kontakten eine besondere Rolle.
- Bei einem Stufentransformator mit einem Isolierstoffzylinder für einen Stufenschalter treten wegen der Vielzahl der anzuordnenden feststehenden Stufenkontakte unterschiedlichen Potentials erhebliche Probleme bezüglich der dielektrischen Beanspruchung des Isoliermaterials auf. Bei einem mit durchgehenden Fäden oder Gewebebahnen gewickelten Isolierstoffzylinder läßt es sich praktisch nicht vermeiden, daß die gewickelten Fäden direkt von einem Stufenkontakt zum anderen verlaufen, so daß die dielektrische Festigkeit des Isolierstoffes dann nicht mehr ausreichend ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es demnach, den eingangs genannten Isolierstoffzylinder so zu verbessern, daß die Zylinderwand neben einer ausreichenden mechanischen Festigkeit vor allem eine hohe dielektrische Festigkeit für möglichst alle Richtungen aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Mittel gelöst.
- Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die Wand eines Isolierstoffzylinders aus Epoxydharz mit einer gewickelten Armierung aus Glasfasern, die unter Vakuum ausgehärtet ist, nicht als homogenes Isoliermaterial angesehen werden kann. Bei einem solchen Material muß die dielektrische Festigkeit abhängig von der Beanspruchungsrichtung angesehen werden. Dabei sind vorzugsweise zwei Beanspruchungsrichtungen zu betrachten, und zwar die Beanspruchung in Faserrichtung und die Beanspruchung quer zur Faserrichtung. Dabei wird die Beanspruchung in Faserrichtung immer ungünstigere Werte ergeben als eine Beanspruchung quer zur Faserrichtung. Die Ursache dafür ist darin zu sehen, daß einzelne Fäden mitunter nicht einwandfrei vom Harz benetzt sind und es damit zu gerichteten Durchschlagskanälen entlang den Fäden zwischen zwei Punkten unterschiedlichen Potentials kommen kann. Wird nun - wie vorgeschlagen - die gewickelte Armierung ausschließlich aus einer mehrlagig gewickelten Glasfasermatte ausgeführt, die aus ungerichteten Fasern besteht, deren Länge geringer ist als der geringste Abstand zwischen zwei benachbarten feststehenden Stufenkontakten unterschiedlichen Potentials, so kann es nicht mehr zu einer direkten Kanalbildung zwischen Metallteilen unterschiedlichen Potentials kommen. Hierbei ist wesentlich, daß dies infolge der ungerichteten Kurzfasern für alle beliebigen Richtungen gilt. Für eine mitunter unregelmäßige Anordnung von Kontakten unterschiedlichen Potentials in der Zylinderwand braucht also nicht mehr besonders berücksichtigt zu werden, ob die dielektrische Beanspruchung quer zur Faser oder längs zur Faser auftritt. Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist demnach darin zu sehen, daß insgesamt die dielektrische Spannungsfestigkeit der Zylinderwand für jede beliebige Richtung verbessert ist. D.h., bei der Anordnung von Kontakten in der Zylinderwand braucht praktisch der Faserverlauf der Armierung nicht mehr besonders berücksichtigt zu werden.
- Natürlich ist die mechanische Festigkeit eines derartigen Isolierstoffzylinders gegenüber einem Isolierstoffzylinder, dessen Wickel aus durchgehenden Fäden aufgebaut ist, geringer. Dies kann jedoch in Kauf genommen werden, da der genannte Isolierstoffzylinder z.B. keine Druckdifferenzen zwischen innen und außen aufzunehmen hat.
Claims (1)
- Stufentransformator mit einem Isolierstoffzylinder für einen Stufenschalter, wobei eine Vielzahl feststehender Stufenkontakte die Wand des als Tragkonstruktion dienenden Isolierstoffzylinders durchdringen und wobei weiterhin der Isolierstoffzylinder aus unter Vakuum aushärtbaren Harzsystemen mit einer gewickelten Armierung aus Glasfasern besteht, wobei die gewickelte Armierung ausschließlich aus einer mehrlagig gewickelten Glasfasermatte besteht, die aus ungerichteten Fasern besteht, deren Länge geringer ist als der geringste Abstand zwischen zwei benachbarten feststehenden Stufenkontakten unterschiedlichen Potentials.
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