EP1284483A1 - Hochspannungsdurchführung - Google Patents

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EP1284483A1
EP1284483A1 EP01810776A EP01810776A EP1284483A1 EP 1284483 A1 EP1284483 A1 EP 1284483A1 EP 01810776 A EP01810776 A EP 01810776A EP 01810776 A EP01810776 A EP 01810776A EP 1284483 A1 EP1284483 A1 EP 1284483A1
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EP
European Patent Office
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foot
feed
bushing
support body
insulating body
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Withdrawn
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EP01810776A
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Inventor
Stefan Gisy
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Micafil AG
Original Assignee
Micafil AG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01B17/26—Lead-in insulators; Lead-through insulators
    • H01B17/28—Capacitor type

Definitions

  • the invention is based on a high-voltage bushing the preamble of claim 1.
  • a high-voltage bushing contains a cylindrically symmetrical and with high voltage loadable supporting body, one that can be carried to earth potential Feed-through foot, a field-controlling one held on the supporting body Insulating body, which is supported with a shoulder on the feed-through foot, and an outdoor insulation molded onto the insulating body.
  • With the implementation becomes a high-voltage conductor by a conductor that can be grounded Housing wall from the inside of an apparatus, for example one Transformer or a switch, guided to the open air.
  • the invention takes on a high-voltage bushing Regarding how it has been manufactured by the applicant for many years and is distributed.
  • This implementation is designed like a column and contains a feedthrough designed as a mounting flange, the one Opening a grounded housing of an electrical apparatus, in particular a transformer or a high-voltage switch, and to which Housing can be attached.
  • On the foot is a shoulder field-controlling, cylinder-symmetrical insulating body.
  • the insulating body is designed as a capacitor bushing and is in turn on the Shell surface of a along the column axis and on High-voltage potential feasible, metal support tube attached.
  • This Carrying tube carries a feed-through head at its upward-facing end the one cable bolt one pulled from below through the support tube high-voltage cable can be connected.
  • the feed-through head points an edge drawn down over the upper end of the insulating body.
  • the field-controlling insulating body is cast from an open-air insulation without gaps the basis of a weather-resistant plastic, especially a silicone. To enable complete protection of the field-controlling insulating body, the outdoor insulation when pouring both on the lower edge of the Feed-through head as well as on the upper edge of the feed-through foot molded.
  • the invention solves the problem High-voltage bushing of the type mentioned at the beginning, which is characterized by simple structure and great operational reliability.
  • the outdoor insulation is on its side facing away from the feed-through foot from the lateral surface an adjoining end face of the field-controlling insulating body on the Molded support body and can be provided in the prior art Feedthrough head omitted.
  • the high-voltage bushing can therefore not just easy to manufacture, but stands out because of the long Creepage distance between the upper end of the support body and the Feed-through foot with good dielectric properties.
  • sealing surface is used in the manufacture of the high-voltage bushing according to the invention supporting a Sealing ring of a mold.
  • the outdoor insulation can thus be used during manufacture the high-voltage bushing in a simple manner in a casting process the outer surface of the support body are molded.
  • edge of the outdoor insulation is then particularly well fixed and in front Damage secured if the ring groove on its from the feed-through foot away side only up to the flank edge with material of the outdoor insulation is filled so that the lateral surface formed in this way and the subsequent formed as a sealing surface first portion of the outer surface of the support body smoothly merge.
  • the high voltage bushing shown in Fig. 1 is in the manner of a column executed and contains a along an axis 1 cylindrical symmetry trained and loadable with high voltage metal support body 2, a metal feed-through foot 3 which can be guided to earth potential and one with a shoulder 4 supported on the feed-through foot 3 and on the Support body 2 held, field-controlling insulating body 5, which is preferably as Capacitor bushing is formed.
  • field-controlling insulating body 5 which is preferably as Capacitor bushing is formed.
  • an open-air insulation 7 is applied, which is provided on the feed-through foot 3 facing away from the lateral surface 6 via an adjoining End face 8 of the field-controlling insulating body is molded onto the supporting body 2.
  • the support body 2 can be designed as a tube or as a solid bolt. In his training as a tube, he not only carries the insulating body 5, but also serves at the same time the inclusion of a high-voltage cable end, which electrically conductive with a cable bolt at the upper end of the support body is attached. If the support body is designed as a bolt, this bolt can otherwise carry current flowing in the end of the cable.
  • the insulating body has an upper, predominantly cylindrical, and a lower partially conical section.
  • the cylindrical section is in the Arranged inside the outdoor insulation 7 and serves to control the electrical Field of the current flowing during operation of the implementation in the area of Outdoor insulation 7 and the feed-through foot 3.
  • the one below lying, partially conical section is in operation of the implementation in a housing electrically connected to the feed-through foot 3, for example a transformer, arranged and controls the electric field of the current flowing in the bushing inside the housing.
  • the two Ends of the support body 2 are led out of the interior of the bushing.
  • the support body is designed as a tube
  • the lower end of the Carrying body 2 of the cable bolts of the current conductor inserted, cable bolts and current conductor through the pipe and the cable bolt is finally on upper end of the tube by means of a screwed to an external thread 9 Holding device fixed.
  • the bushing foot When the bushing is manufactured, the bushing foot is used first facing away upper end region of the support body 2, as indicated in Figure 2 is trained. This end region is cylindrical and points to it Shell surface three superimposed annular sections. In the the bottom section is an annular groove 10 and in the top section the external thread 9 formed. The section in between is a sealing surface 11 executed. The end area can be before or after the application of the insulating body 5 are made on the support body 2.
  • the feed-through foot 3 is fastened from above onto the support body 2 Insulated body pulled up and supported on the shoulder 4. Then the such pre-assembled implementation in a two-part mold arranged.
  • the interior of the mold is at one on the feedthrough foot 3 provided sealing surface and on the sealing surface 11 with the help of Sealing rings sealed to the outside vacuum and pressure resistant.
  • Part 12 the mold with a sealing ring 13 can be seen in Fig.2.
  • the part 12 of the casting mold is expediently designed such that a metal bushing head otherwise present in the prior art the outdoor insulation is simulated.
  • the annular groove 10 is on its side facing away from the feed-through foot 3 to Flank edge 14 is filled with material of the outdoor insulation.
  • the outer surface of the Outdoor insulation 7 merges flush into the sealing surface 11. The edge of the Outdoor insulation 7 is then not only particularly good because of the annular groove 10 fixed but also secured against damage.

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Abstract

Die Hochspannungsdurchführung weist einen zylindersymmetrisch ausgebildeten und mit Hochspannnung beaufschlagbaren Tragkörper (2) auf sowie einen auf Erdpotential führbaren Durchführungsfuss (3), einen mit einer Schulter (4) auf dem Durchführungsfuss (3) abgestützten und auf dem Tragkörper (2) gehaltenen, feldsteuernden Isolierkörper (5) und eine auf eine Mantelfläche (6) des Isolierkörpers (5) aufgebrachten Freiluftisolation (7). Die Freiluftisolation (7) ist auf ihrer vom Durchführungsfuss (3) abgewandten Seite von der Mantelfläche (6) über eine daran anschliessende Stirnfläche (8) des feldsteuernden Isolierkörpers (5) auf den Tragkörper (2) aufgeformt. Ein sonst vorhandener metallener Durchführungskopf kann so eingespart werden. Zugleich wird ein langer Kriechwegs zwischen dem oberen Endbereich des Tragkörpers (2) und dem Durchführungsfuss (3) erzielt. <IMAGE>

Description

TECHNISCHES GEBIET
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Hochspannungsdurchführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche Hochspannungsdurchführung enthält einen zylindersymmetrisch ausgebildeten und mit Hochspannnung beaufschlagbaren Tragkörper, einen auf Erdpotential führbaren Durchführungsfuss, einen auf dem Tragkörper gehaltenen, feldsteuernden Isolierkörper, welcher mit einer Schulter auf dem Durchführungsfuss abgestützt ist, und eine an den Isolierkörper angeformte Freiluftisolation. Mit der Durchführung wird ein hochspannungsführender Stromleiter durch eine auf Erdpotential führbare Gehäusewand aus dem Inneren eines Apparates, beispielsweise eines Transformators oder eines Schalters, an Freiluft geführt.
STAND DER TECHNIK
Mit dem Oberbegriff nimmt die Erfindung auf eine Hochspannungsdurchführung Bezug, wie sie von der Patentanmelderin schon seit vielen Jahren hergestellt und vertrieben wird. Diese Durchführung ist nach Art einer Säule ausgebildet und enthält einen als Montageflansch ausgeführten Durchführungsfuss, der eine Öffnung eines geerdeten Gehäuses eines elektrischen Apparates, insbesondere eines Transformators oder eines Hochspannungsschalters, umfassen und an dem Gehäuse befestigt werden kann. Auf dem Fuss ist eine Schulter eines feldsteuernden, zylindersymmetrischen Isolierkörpers abgestützt. Der Isolierkörper ist als Kondensatordurchführung ausgebildet und ist seinerseits auf der Mantelfläche eines längs der Säulenachse erstreckten und auf Hochspannungspotential führbaren, metallenen Tragrohrs befestigt. Dieses Tragrohr trägt an seinem nach oben weisenden Ende einen Durchführungskopf, an den ein Kabelbolzen eines von unten durch das Tragrohr gezogenen hochspannungsführenden Kabels anschliessbar ist. Der Durchführungskopf weist einen nach unten über das obere Ende des Isolierkörpers gezogenen Rand auf. Der feldsteuernde Isolierkörper ist spaltfrei umgossen von einer Freiluftisolation auf der Basis eines witterungsbeständigen Kunststoffs, insbesondere eines Silikons. Um einen vollständigen Schutz des feldsteuernden Isolierkörpers zu ermöglichen, wird die Freiluftisolation beim Giessen sowohl auf den unteren Rand des Durchführungskopfs als auch auf den oberen Rand des Durchführungsfusses aufgeformt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist, löst die Aufgabe, eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art anzugeben, welche sich durch einfachen Aufbau und durch grosse Betriebssicherheit auszeichnet.
Bei der erfindungsgemässen Hochspannungsdurchführung ist die Freiluftisolation auf ihrer vom Durchführungsfuss abgewandten Seite von der Mantelfläche über eine daran anschliessende Stirnfläche des feldsteuernden Isolierkörpers auf den Tragkörper aufgeformt und kann so der beim Stand der Technik vorgesehene Durchführungskopf entfallen. Die Hochspannungsdurchführung kann deswegen nicht nur einfach gefertigt werden, sondern zeichnet sich wegen des langen Kriechwegs zwischen dem oberen Ende des Tragkörpers und dem Durchführungsfuss durch gute dielektrische Eigenschaften aus.
Zweckmässigerweise ist ein an Luft geführter und im Umfangsrichtung erstreckter erster ringförmiger Abschnitt der Mantelfläche des Tragkörpers als Dichtungsfläche ausgebildet. Diese Dichtungsfläche dient bei der Herstellung der erfindungsgemässen Hochspannungsdurchführung dem Abstützen eines Dichtungsrings einer Giessform. Die Freiluftisolation kann so bei der Herstellung der Hochspannungsdurchführung in einfacher Weise in einem Giessverfahren auf die Mantelfläche des Tragkörpers aufgeformt werden.
Mit Vorteil ist in einem an den ersten anschliessenden zweiten ringförmigen Abschnitt der Mantelfläche des Tragkörpers eine in Umfangsrichtung geführte Ringnut eingeformt. In eine solche Ringnut kann beim Füllen der Giessform Vergussmasse geführt werden. Nach dem Aushärten der Vergussmasse ist so der vom Durchführungsfuss abgewandte Rand der Freiluftisolation verschiebungsfest fixiert und das Innere der Hochspannungsdurchführung nach aussen abgedichtet.
Der Rand der Freiluftisolation ist dann besonders gut festgesetzt und vor Beschädigungen gesichert, wenn die Ringnut an ihrer vom Durchführungsfuss abgewandte Seite lediglich bis zum Flankenrand mit Material der Freiluftisolation gefüllt ist, so dass die derart gebildete Mantelfläche und der sich anschliessende, als Dichtungsfläche ausgebildete erste Abschnitt der Mantelfläche des Tragkörpers stufenlos ineinander übergehen.
Um einen Kabelbolzen eines in den Tragkörper eingezogenen Stromleiters mit einfachen Mitteln fixieren zu können, empfiehlt es sich, in einen sich an den ersten anschliessenden dritten ringförmigen Abschnitt der Mantelfläche ein Aussengewinde für den Kabelbolzen einzuformen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1
eine Seitenansicht einer in Richtung einer Achse teilweise geschnitten dargestellten Hochspannungsdurchführung nach der Erfindung, und
Fig. 2
eine Aufsicht auf einen vergrössert dargestellten oberen Abschnitt der Hochspannungsdurchführung gemäss Fig.1 während der Fertigung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In beiden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Die in Fig. 1 dargestellte Hochspannungsdurchführung ist nach Art einer Säule ausgeführt und enthält einen längs einer Achse 1 zylindersymmetrisch ausgebildeten und mit Hochspannnung beaufschlagbaren metallenen Tragkörper 2, einen auf Erdpotential führbaren metallenen Durchführungsfuss 3 sowie einen mit einer Schulter 4 auf dem Durchführungsfuss 3 abgestützten und auf dem Tragkörper 2 gehaltenen, feldsteuernden Isolierkörper 5, welcher vorzugsweise als Kondensatordurchführung ausgebildet ist. Auf die Mantelfläche 6 des Isolierkörpers 5 ist eine Freiluftisolation 7 aufgebracht, welche auf ihrer vom Durchführungsfuss 3 abgewandten Stirnseite von der Mantelfläche 6 über eine daran anschliessende Stirnfläche 8 des feldsteuernden Isolierkörpers auf den Tragkörper 2 aufgeformt ist.
Der Tragkörper 2 kann als Rohr oder aber als massiver Bolzen ausgebildet sein. Bei seiner Ausbildung als Rohr trägt er nicht nur den Isolierkörper 5, sondern dient zugleich auch der Aufnahme eines hochspannungsführenden Kabelendes, welches mit einem Kabelbolzen am oberen Ende des Tragkörpers elektrisch leitend befestigt ist. Ist der Tragkörper als Bolzen ausgebildet, so kann dieser Bolzen den sonst im Kabelende fliessenden Strom führen.
Der Isolierkörper weist einen oberen überwiegend zylinderförmig und einen unteren teilweise konisch ausgebildeten Abschnitt auf. Der zylinderförmige Abschnitt ist im Inneren der Freiluftisolation 7 angeordnet und dient der Steuerung des elektrischen Feldes des bei Betrieb der Durchführung fliessenden Stroms im Bereich der Freiluftisolation 7 und des Durchführungsfusses 3. Der darunter liegende, teilweise konisch ausgeführte Abschnitt ist bei Betrieb der Durchführung in einem mit dem Durchführungsfuss 3 elektrisch leitend verbundenen Gehäuse, beispielsweise eines Transformators, angeordnet und steuert das elektrische Feld des in der Durchführung fliessenden Stroms im Gehäuseinneren. Die beiden Enden des Tragkörpers 2 sind aus dem Inneren der Durchführung herausgeführt. Ist der Tragkörper als Rohr ausgebildet, so wird durch das untere Ende des Tragkörpers 2 der Kabelbolzen des Stromleiters eingeführt, werden Kabelbolzen und Stromleiter durch das Rohr gezogen und wird der Kabelbolzen schliesslich am oberen Ende des Rohrs mit Hilfe einer mit einem Aussengewinde 9 verschraubten Haltevorrichtung fixiert.
Bei der Herstellung der Durchführung wird zunächst der vom Durchführungsfuss abgewandte obere Endbereich des Tragkörpers 2, so wie dies in Fig.2 angegeben ist, ausgebildet. Dieser Endbereich ist zylinderförmig und weist auf seiner Mantelfläche drei übereinanderliegende ringförmige Abschnitte auf. In den untersten Abschnitt ist eine Ringnut 10 und in den obersten das Aussengewinde 9 eingeformt. Der dazwischenliegende Abschnitt ist als Dichtungsfläche 11 ausgeführt. Der Endbereich kann vor oder nach dem Aufbringen des Isolierkörpers 5 auf den Tragkörper 2 gefertigt werden.
Der Durchführungsfuss 3 wird von oben auf den auf dem Tragkörper 2 befestigten Isolierkörper aufgezogen und an der Schulter 4 abgestützt. Sodann wird die solchermassen vormontierte Durchführung in einer zweiteilige Giessform angeordnet. Der Innenraum der Giessform ist an einer am Durchführungsfuss 3 vorgesehenen Dichtungsfläche und an der Dichtungsfläche 11 mit Hilfe von Dichtungsringen nach aussen vakuum- und druckfest abgeschlossen. Ein Teil 12 der Giessform mit einem Dichtungsring 13 ist aus Fig.2 ersichtlich.
Nach Füllen der Form mit einem flüssigen Silikon und Aushärten der Füllmasse wird die von der Mantelfläche 6 über die Stirnseite 8 des Isolierkörpers 5 auf den Endbereich des Tragkörpers 2 geformte Freiluftisolation erreicht. Dadurch, dass die Isolation nun unmittelbar auf den Tragkörper aufgeformt ist, kann der beim Stand der Technik vorgesehene Durchführungskopf entfallen und wird zugleich ein langer Kriechwegs zwischen dem oberen Endbereich des Tragkörpers 2 und dem Durchführungsfuss 3 erzielt.
Zweckmässigerweise ist der Teil 12 der Giessform derart ausgebildet, dass ein beim Stand der Technik sonst vorhandener metallener Durchführungskopf durch die Freiluftisolation nachgebildet wird.
Durch die in der Ringnut 10 vorhandene Vergussmasse wird der vom Durchführungsfuss 3 abgewandte Rand der Freiluftisolation 7 verschiebungsfest fixiert und das Innere der Hochspannungsdurchführung nach aussen abgedichtet.
Die Ringnut 10 ist an ihrer vom Durchführungsfuss 3 abgewandte Seite bis zum Flankenrand 14 mit Material der Freiluftisolation gefüllt ist. Die Mantelfläche der Freiluftisolation 7 geht dabei bündig in die Dichtungsfläche 11 über. Der Rand der Freiluftisolation 7 ist dann wegen der Ringnut 10 nicht nur besonders gut festgesetzt sondern zugleich auch vor Beschädigungen gesichert.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Achse
2
Tragkörper
3
Durchführungsfuss
4
Schulter
5
Isolierkörper
6
Mantelfläche
7
Freiluftisolation
8
Stirnfläche
9
Aussengewinde
10
Ringnut
11
Dichtungsfläche
12
Teil einer Giessform
13
Dichtungsring
14
Flankenrand

Claims (5)

  1. Hochspannungsdurchführung mit einem zylindersymmetrisch ausgebildeten und mit Hochspannnung beaufschlagbaren Tragkörper (2), einem auf Erdpotential führbaren Durchführungsfuss (3), einem mit einer Schulter (4) auf dem Durchführungsfuss (3) abgestützten und auf dem Tragkörper (2) gehaltenen, feldsteuernden Isolierkörper (5) und mit einer auf eine Mantelfläche (6) des Isolierkörpers (5) aufgebrachten Freiluftisolation (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Freiluftisolation (7) auf ihrer vom Durchführungsfuss (3) abgewandten Seite von der Mantelfläche (6) über eine daran anschliessende Stirnfläche (8) des feldsteuernden Isolierkörpers (5) auf den Tragkörper (2) aufgeformt ist.
  2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein an Luft geführter und im Umfangsrichtung erstreckter erster ringförmiger Abschnitt der Mantelfläche des Tragkörpers (2) als Dichtungsfläche (11) ausgebildet ist.
  3. Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einen an den ersten sich anschliessenden zweiten ringförmigen Abschnitt der Mantelfläche eine in Umfangsrichtung geführte und mit Material der Freiluftisolation (7) gefüllte Ringnut (10) eingeformt ist.
  4. Durchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (10) an ihrer vom Durchführungsfuss (3) abgewandte Seite bis zum Flankenrand mit Material der Freiluftisolation gefüllt ist.
  5. Durchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einen an den ersten anschliessenden dritten ringförmigen Abschnitt der Mantelfläche des Tragkörpers (2) ein Aussengewinde (9) für einen Kabelbolzen eingeformt ist.
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