EP2431983A1 - High voltage bushing and method for manufacturing same - Google Patents

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EP2431983A1
EP2431983A1 EP10177799A EP10177799A EP2431983A1 EP 2431983 A1 EP2431983 A1 EP 2431983A1 EP 10177799 A EP10177799 A EP 10177799A EP 10177799 A EP10177799 A EP 10177799A EP 2431983 A1 EP2431983 A1 EP 2431983A1
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EP
European Patent Office
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winding
insulator
capacitor
conductor
fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10177799A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Rocks
Walter Odermatt
Ansgar Dais
Daniel Egger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2431983A1 publication Critical patent/EP2431983A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • H01B17/32—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies
    • H01B17/325—Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies comprising a fibre-reinforced insulating core member

Definitions

  • the present invention relates to a high voltage feedthrough according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a method for producing a high voltage feedthrough according to the preamble of claim 8.
  • a high voltage bushing of the aforementioned type connects a conductor arranged in a metal-clad component of a high-voltage installation and insulated with a liquid or gaseous insulating material from the metal enclosure with an external conductor which is generally insulated by the surrounding air but which is also connected to another insulating means such as For example, a solid, oil or SF 6 , may be isolated and may be part of a high voltage cable, a cable end closure, a cable sleeve or a gas-insulated switchgear.
  • a typical embodiment of such a bushing includes a field-controlling capacitor winding which is wound onto a round body designed as a metal solid or hollow cylinder.
  • the capacitor winding comprises an insulating film formed of paper or plastic, into which capacitor pads 41 are inserted at certain intervals during winding. The insertion can be done by inserting metal foils, such as based on aluminum or by printing conductive material on the insulating film.
  • the capacitor pads are then arranged in the form of concentric cylinders.
  • the lengths of the capacitor pads are graded so that the capacitances between two successive pads are substantially equal. Therefore, larger diameter capacitor pads have a shorter length in the axial direction. It is thus achieved with the capacitor winding a finely graded control of an electric field, which in operation of the implementation between a high-voltage potential located at the current conductor and the Metal encapsulation of the component, which is typically designed as a transformer acts.
  • a portion of the capacitor coil is enveloped by a shield made of a porcelain or a polymer, in particular silicone, for protection against external influences, such as weather, pollution and radiation.
  • the mechanical installation of the implementation in the component, for example in a transformer, is carried out by means of a mounting flange which is fixed to an insulator containing the capacitor winding.
  • Bushings of the type mentioned are described for example in EP 1 284 484 B1 .
  • EP 1 771 866 B1 and WO 2009/053147 A1 The bushings described are each intended for installation in a metal housing of a high-voltage electrical apparatus, for example a transformer, and each have a capacitor winding integrated in an insulator. Attached to the insulator is a mounting flange which separates a portion of the capacitor coil located above the mounting flange from a portion of the capacitor coil located below the mounting flange and, after installation of the leadthrough into the apparatus, in an insulator devoid of air, typically oil or SF 6 , is arranged.
  • a region of these bushings exposed to the surrounding air in each case has a shield which acts as weather and radiation protection and which encloses the section of the capacitor winding located above the mounting flange.
  • the shielding can be like in EP 1 284 484 B1 and EP 1 771 689 B1 may be integrated into a porcelain insulator or made of silicone and fastened on a fiber-reinforced plastic pipe. But it can also be like in EP 1 417 689 B1 and WO 2009/053147 A1 described immediately extended to the between the mounting flange and a power connector of the implementation Be applied outside surface of the capacitor winding receiving insulator.
  • the object is to provide a high-voltage bushing of the type mentioned above, which is characterized despite a compact design by a high reliability, and to provide a method by which a high-voltage bushing of the type mentioned can be manufactured in a simple and economical way.
  • a high-voltage bushing which has a guided along an axis conductor in a coaxial arrangement and an insulator attached to the conductor and the current conductor insulator, a capacitor integrated in the capacitor capacitor winding with mutually electrically insulated capacitor pads in the radial direction by a the axis wound insulating foil are spaced from each other, a mounting flange fixed to the insulator and a comprehensive insulator, along the axis of the mounting flange to a terminal of the conductor guided shielding.
  • a gain is integrated with a wound on the capacitor winding filament winding.
  • the fiber and capacitor windings are embedded in an electrically insulating matrix of a cured polymer mass.
  • the shield is applied to the reinforcement.
  • the filament winding and the hardened polymer mass co-embedding the fiber and capacitor windings substantially reinforce the insulator.
  • the reinforcement formed from the fiber winding and the part of the polymer mass which embeds this winding a compact construction and a mechanically stable design of the bushing according to the invention are achieved by simple means.
  • the mechanical stabilization of the capacitor winding significantly reduces its strength reduced by the high brittleness of the cured polymer at low temperatures.
  • penetration of moisture is avoided, since the reinforcement surrounding the capacitor winding acts as a diffusion barrier and, if appropriate, keeps diffusing water away from the capacitor winding acting as a device for controlling the electric field by the shielding. An impairment of the electrical properties of the implementation as a result of penetrating into the capacitor winding water is thus avoided.
  • the implementation of the invention is therefore characterized by a high level of reliability.
  • the reinforcement may be at least partially integrated in at least one of the following sections of the insulator: a section located in an area of the duct exposed to ambient air, a section exposed in a component exposed to insulation Is arranged portion of the implementation, as well as in a guided through the mounting flange section.
  • the fiber wound used in the reinforcement may have at least one guided around the capacitor winding layer of a planar semi-finished fiber product, which advantageously has at least one fabric, a scrim, a mat or a nonwoven.
  • the capacitor winding may have an impregnating aid guided annularly around the axis, which is applied to the fiber winding and which is formed from a sheet-like insulating material which transmits the polymer compound before hardening.
  • This impregnation aid promotes the impregnation of the fiber coil with a later forming the matrix uncured polymer composition in the manufacture of the implementation.
  • the impregnation aid can be formed from additional turns of the insulating film.
  • the method according to the invention is used to produce a high-voltage feedthrough, which has a coaxial arrangement along a guided axis along a conductor and one attached to the conductor and the Conductor comprehensive insulator, a capacitor integrated in the insulator capacitor winding with mutually electrically insulated capacitor pads, which are held in the radial direction by an axis wound around the insulating foil from each other, a mounting flange attached to the insulator and an insulator comprehensive, along the axis of the mounting flange a connection of the conductor guided shielding.
  • the capacitor winding held on the conductor is placed in a mold, dried in the mold and impregnated in the mold with a curable, flowable polymer composition, the polymer composition is cured to form the insulator in the mold, and the mounting flange on a seat attached trained outside surface of the insulator and subsequently applied the shield on the insulator.
  • at least one fiber winding acting as reinforcement is applied to the capacitor winding.
  • bushings can be made with a capacitor winding in a particularly economical manner.
  • this is due to the fact that a winding device required for the production of the capacitor winding is at the same time also used to manufacture the fiber winding.
  • the capacitor winding and the fiber body in the mold are dried together, impregnated together with the flowable polymer composition and integrated by curing the polymer composition together in the forming during curing insulator. It is achieved with a few steps a reinforced by the fiber winding, protected from moisture capacitor winding, from which by subsequent attachment of the mounting flange and the shielding a high-quality implementation can be easily made.
  • an additional external insulator of a shielded porcelain or a shielded, fiber-reinforced plastic tube can therefore be omitted in manufacturing technology advantageous manner. Since the reinforcement containing the fiber winding is integrated into the capacitor winding containing the insulator, it is no longer necessary to fill a cavity otherwise enclosed by the additional external insulator with an insulating means increasing the dielectric strength of the leadthrough. At the same time, this is for a mechanical post-processing Reduced effort required because only the time required for attaching the mounting flange seat must be formed by machining in the capacitor winding receiving insulator.
  • annular impregnation aid guided annularly around the axis can be integrated prior to the application of the fiber coil, which forms an outer surface of the capacitor coil carrying the fiber wound and which contains a sheet-like semi-finished fiber which passes through the polymer mass before curing.
  • Fig.1 shown extending along the axis A contains in coaxial arrangement a guided along the axis A current conductor 10, an attached to the conductor and the conductor comprising insulator 20, a mounting flange 30 attached to the insulator 20, a capacitor 20 integrated in the capacitor winding 40 and a the insulator 20 comprehensive shield 50.
  • the current conductor 10 may, with its lower end, not shown, with a power connection of a conductor arranged in an insulator-filled metal housing conductor of an electrical apparatus, typically a transformer, be electrically connected. Its upper end formed by the power connection 11 can be electrically conductively connected to a generally air-insulated high-voltage conductor.
  • the shield 50 is guided along the axis A from the mounting flange 30 to a power terminal 11 of the conductor 10. It serves as weather and radiation protection and is formed by an elastomeric polymer, in particular based on silicone or EPDM.
  • the capacitor winding 40 has mutually electrically insulated capacitor pads 41, which are held in the radial direction by a wound in the form of a spiral insulating film 42, which is typically made of paper and / or plastic, at a distance from each other.
  • the capacitor winding 40 is used to control an electric field, which forms during operation of the implementation between the then located at high voltage potential conductor 10 and then located at the potential of the metal housing of the transformer mounting flange 30.
  • a reinforcement with an applied to the capacitor winding 40, tubular formed fiber winding 21 is integrated.
  • the reinforcement is at least partially integrated into a portion 22 of the insulator disposed in the part of the duct exposed to ambient air. It can be seen, however, that the reinforcement is also integrated in a section 23 of the bushing guided through the mounting flange 30. Alternatively, the reinforcement can also be integrated in only one of the two sections 22 or 23 or else in a section 24 of the insulator 20 situated below the mounting flange 30, that is to say in a region of the bushing exposed to the insulating means of the transformer.
  • the fiber winding 21 has at least a guided around the capacitor winding 40 layer of a planar fiber semi-finished product, which advantageously contains at least one fabric, a scrim, a mat or a nonwoven.
  • Suitable fibers are inorganic fibers, for example based on glass or basalt, or inorganic fibers, for example based on aramid.
  • the integrated in the capacitor winding 20 gain supports the generally comparatively brittle capacitor winding 40 and carries on its outside the mounting flange 30 as well as between the mounting flange 30 and power connector 11 extending shield 50th
  • impregnation aid 43 is integrated, on which the fiber winding 21 rests.
  • the impregnation aid 43 is also formed from a sheet-like semi-finished fiber which is permeable to a curable polymer composition before curing. It is applied to the insulating film 42, but may also be formed by additional outer turns of the insulating film 42.
  • the fiber winding 21, the impregnation aid 43, the insulating film 42 and the capacitor pads 41 are embedded in a matrix of the aforementioned, but hardened by curing polymer mass 25.
  • the polymer composition comprises a filled or unfilled polymer, typically based on an epoxy resin.
  • the filler used is generally a powder, for example based on SiO 2 or Al 2 O 3 .
  • capacitor winding 40 is completed by applying at least one turn of the permeable for the uncured polymer composition, planar semi-finished fiber product of the impregnation 43 to the outside.
  • the polymer composition 25 may additionally contain a powdered filler, such as based on quartz.
  • a powdered filler such as based on quartz. The addition of this filler is facilitated if the insulating film 42 and optionally also the capacitor pads 41 have openings through which the particles of the filler are passed during impregnation with the uncured polymer composition.
  • the fiber winding 43 carrying capacitor winding 40 is arranged in a mold, not shown, and dried in the mold. After drying, the assembly containing the two dried rolls 40 and 43 is impregnated in the mold with the uncured polymer composition.
  • the in the state of the art about in EP 1 771 866 B1 or in WO 2009/053147 A1 , described insulating film 42 and optionally also the capacitor pads 41 have permeable pores and channels for the polymer composition. Since the semifinished fiber product of the impregnation aid 43 is permeable to the uncured polymer composition, the capacitor winding 40 is thus quickly impregnated with this polymer composition.
  • the impregnating aid 43 rests with a large surface on the fiber winding 21 of the reinforcement and therefore, regardless of the pore structure of the fiber winding 21 very quickly polymer mass in the opposite its axial extent only a small radial thickness fiber winding 21.
  • the impregnation can even with the use of a high viscosity polymer mass are carried out quickly.
  • the polymer composition is cured in the mold to form the matrix and thus also to form the insulator 20 - generally at elevated temperatures.
  • a molded body containing the insulator 20 and the conductor 10 attached to the insulator is taken out of the mold.
  • the mounting flange 30 is typically fixed to the insulator 20 by gluing, cold shrinking or jamming. How out Fig.1 it can be seen, in the seat an annular guided around the axis shoulder 26 may be formed, on which the mounting flange 30 is placed from above and clamped by means of a guided from below against the shoulder 26 pressure ring 31. The required clamping force is guided by axially, off Fig.1 not obvious screws generated, which engage in the mounting ring 30 and press the mounting ring 30 from above and the pressure ring 31 from below against the shoulder 26 when screwing.
  • the mounting flange 30 carries on the seat supported sealing rings 32.
  • the shield 50 - as in WO 2009/053147 A1 described - be made by introducing elastomeric polymer into the mold.
  • the sealing rings prevent after installation of the implementation in the metal housing of the high voltage component, the penetration of air into the interior of the metal housing, respectively. the escape of oil from the housing in the space enclosed by the shield 50 volume.

Abstract

The bushing has an insulator (20) attached to a current conductor (10). A capacitor winding (40) includes electrically insulated capacitor linings (41) held at a distance from each other in a radial direction by an insulating foil (42). A shielding (50) is guided along an axis (A) from a mounting flange (30) to a connection (11) of the conductor. A reinforcement with a threaded sleeve (21) is integrated in the insulator. The sleeve and the winding are enclosed in an electrically insulating matrix made of hardened polymer mass (25). The shielding is attached to the reinforcement. An independent claim is also included for a method for manufacturing a high voltage bushing.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungsdurchführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.The present invention relates to a high voltage feedthrough according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for producing a high voltage feedthrough according to the preamble of claim 8.

Eine Hochspannungsdurchführung der vorgenannten Art verbindet einen in einer metallgekapselten Komponente einer Hochspannungsanlage angeordneten und mit einem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel gegenüber der Metallkapselung isolierten Stromleiter mit einem externen Stromleiter, der im allgemeinen durch die umgebende Luft isoliert wird, der aber auch mit einem anderen Isoliermittel, wie beispielsweise einem Feststoff, Öl oder SF6, isoliert sein kann und Teil eines Hochspannungskabels, eines Kabelendverschlusses, einer Kabelmuffe oder einer gasisolierten Schaltanlage sein kann.A high voltage bushing of the aforementioned type connects a conductor arranged in a metal-clad component of a high-voltage installation and insulated with a liquid or gaseous insulating material from the metal enclosure with an external conductor which is generally insulated by the surrounding air but which is also connected to another insulating means such as For example, a solid, oil or SF 6 , may be isolated and may be part of a high voltage cable, a cable end closure, a cable sleeve or a gas-insulated switchgear.

Eine typische Ausführungsform einer solchen Durchführung enthält einen feldsteuernden Kondensatorwickel, der auf einen als metallener Voll- oder Hohlzylinder ausgeführten Rundkörper aufgewickelt ist. Der Kondensatorwickel umfasst eine aus Papier oder Kunststoff gebildete Isolierfolie, in die beim Wickeln in bestimmten Abständen Kondensatorbeläge 41 einfügt werden. Das Einfügen kann durch Einlegen von Metallfolien, etwa auf der Basis von Aluminium oder durch Aufdrucken von leitfähigem Material auf die Isolierfolie, erfolgen. Die Kondensatorbeläge sind dann in Form konzentrischer Zylinder angeordnet. Die Längen der Kondensatorbeläge sind so abgestuft, dass die Kapazitäten zwischen zwei aufeinanderfolgender Beläge weitgehend gleich sind. Daher weisen Kondensatorbeläge mit grösserem Durchmesser eine kürzere Länge in axialer Richtung auf. Es wird so mit dem Kondensatorwickel eine feingestufte Steuerung eines elektrischen Feldes erreicht, das bei Betrieb der Durchführung zwischen einem auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter und der Metallkapselung der Komponente, welche typischerweise als Transformator ausgebildet ist, wirkt.A typical embodiment of such a bushing includes a field-controlling capacitor winding which is wound onto a round body designed as a metal solid or hollow cylinder. The capacitor winding comprises an insulating film formed of paper or plastic, into which capacitor pads 41 are inserted at certain intervals during winding. The insertion can be done by inserting metal foils, such as based on aluminum or by printing conductive material on the insulating film. The capacitor pads are then arranged in the form of concentric cylinders. The lengths of the capacitor pads are graded so that the capacitances between two successive pads are substantially equal. Therefore, larger diameter capacitor pads have a shorter length in the axial direction. It is thus achieved with the capacitor winding a finely graded control of an electric field, which in operation of the implementation between a high-voltage potential located at the current conductor and the Metal encapsulation of the component, which is typically designed as a transformer acts.

In dem der umgebenden Luft ausgesetzten Bereich der Durchführung ist ein Abschnitt des Kondensatorwickels zum Schutz gegen äussere Einflüsse, wie Wetter, Verschmutzung und Strahlung, durch eine Beschirmung aus einem Porzellan oder einem Polymer, wie insbesondere Silicon, umhüllt.In the area of the bushing exposed to the ambient air, a portion of the capacitor coil is enveloped by a shield made of a porcelain or a polymer, in particular silicone, for protection against external influences, such as weather, pollution and radiation.

Der mechanische Einbau der Durchführung in die Komponente, beispielsweise in einen Transformator, erfolgt mit Hilfe eines Montageflansches, der an einem den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator befestigt ist.The mechanical installation of the implementation in the component, for example in a transformer, is carried out by means of a mounting flange which is fixed to an insulator containing the capacitor winding.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Durchführungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise beschrieben in EP 1 284 484 B1 , EP 1 417 689 B1 , EP 1 771 866 B1 und WO 2009/053147 A1 . Die beschriebenen Durchführungen sind jeweils zum Einbau in ein metallenes Gehäuse eines elektrischen Hochspannungsapparates, beispielsweise eines Transformators, bestimmt und weisen jeweils einen in einen Isolator integrierten Kondensatorwickel auf. Am Isolator ist ein Montageflansch befestigt, der einen oberhalb des Montageflanschs, in Luft angeordneten Abschnitt des Kondensatorwickels von einem Abschnitt des Kondensatorwickels trennt, der unterhalb des Montageflanschs gelegen ist und der nach Einbau der Durchführung in den Apparat in einem von Luft abweichenden Isoliermittel, typischerweise Öl oder SF6, angeordnet ist. Ein der umgebenden Luft ausgesetzter Bereich dieser Durchführungen weist jeweils eine als Wetter- und Strahlenschutz wirkende Beschirmung auf, die den oberhalb des Montageflanschs gelegenen Abschnitt des Kondensatorwickels einschliesst.Bushings of the type mentioned are described for example in EP 1 284 484 B1 . EP 1 417 689 B1 . EP 1 771 866 B1 and WO 2009/053147 A1 , The bushings described are each intended for installation in a metal housing of a high-voltage electrical apparatus, for example a transformer, and each have a capacitor winding integrated in an insulator. Attached to the insulator is a mounting flange which separates a portion of the capacitor coil located above the mounting flange from a portion of the capacitor coil located below the mounting flange and, after installation of the leadthrough into the apparatus, in an insulator devoid of air, typically oil or SF 6 , is arranged. A region of these bushings exposed to the surrounding air in each case has a shield which acts as weather and radiation protection and which encloses the section of the capacitor winding located above the mounting flange.

Die Beschirmung kann wie in EP 1 284 484 B1 und EP 1 771 689 B1 gezeigt in einen Porzellanisolator integriert sein oder aus Silicon gefertigt und auf einem faserverstärkten Kunststoffrohr befestigt sein. Sie kann aber auch wie in EP 1 417 689 B1 und WO 2009/053147 A1 beschrieben unmittelbar auf die zwischen dem Montageflansch und einem Stromanschluss der Durchführung erstreckte Aussenfläche des den Kondensatorwickel aufnehmenden Isolators aufgebracht sein.The shielding can be like in EP 1 284 484 B1 and EP 1 771 689 B1 may be integrated into a porcelain insulator or made of silicone and fastened on a fiber-reinforced plastic pipe. But it can also be like in EP 1 417 689 B1 and WO 2009/053147 A1 described immediately extended to the between the mounting flange and a power connector of the implementation Be applied outside surface of the capacitor winding receiving insulator.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION

Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich trotz eines kompakten Aufbaus durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet, und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art in einfacher und wirtschaftlicher Weise gefertigt werden kann.The invention, as indicated in the claims, the object is to provide a high-voltage bushing of the type mentioned above, which is characterized despite a compact design by a high reliability, and to provide a method by which a high-voltage bushing of the type mentioned can be manufactured in a simple and economical way.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird einen Hochspannungsdurchführung bereitgestellt, die in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse geführten Stromleiter aufweist sowie einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator, einen in den Isolator integrierten Kondensatorwickel mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen, die in radialer Richtung durch eine um die Achse gewickelte Isolierfolie voneinander mit Abstand gehalten sind, einen am Isolator befestigten Montageflansch und eine den Isolator umfassende, längs der Achse vom Montageflansch an einen Anschluss des Stromleiters geführte Beschirmung. In den Isolator ist eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel aufgebrachten Faserwickel integriert. Der Faser - und der Kondensatorwickel sind in eine elektrisch isolierende Matrix aus einer gehärteten Polymermasse eingebettet. Die Beschirmung ist auf die Verstärkung aufgebracht.According to the present invention, a high-voltage bushing is provided which has a guided along an axis conductor in a coaxial arrangement and an insulator attached to the conductor and the current conductor insulator, a capacitor integrated in the capacitor capacitor winding with mutually electrically insulated capacitor pads in the radial direction by a the axis wound insulating foil are spaced from each other, a mounting flange fixed to the insulator and a comprehensive insulator, along the axis of the mounting flange to a terminal of the conductor guided shielding. In the insulator a gain is integrated with a wound on the capacitor winding filament winding. The fiber and capacitor windings are embedded in an electrically insulating matrix of a cured polymer mass. The shield is applied to the reinforcement.

Bei der Durchführung nach der Erfindung verstärken der Faserwickel und die den Faser- und den Kondensatorwickel gemeinsam einbettende gehärtete Polymermasse den Isolator erheblich. Mit der aus dem Faserwickel und dem diesen Wickel einbettenden Teil der Polymermasse gebildeten Verstärkung wird mit einfachen Mitteln ein kompakter Aufbau und ein mechanisch stabiles Design der Durchführung nach der Erfindung erreicht. Zudem verbessert die mechanische Stabilisierung des Kondensatorwickels dessen durch die hohe Sprödigkeit des gehärteten Polymers bei niedrigen Temperaturen reduzierte Festigkeit erheblich. Zugleich wird ein Eindringen von Feuchtigkeit vermieden, da die den Kondensatorwickel umgebende Verstärkung als Diffusionssperre wirkt und gegebenenfalls durch die Beschirmung diffundierendes Wasser von dem als Vorrichtung zur Steuerung des elektrischen Feldes wirkenden Kondensatorwickel fernhält. Eine Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften der Durchführung infolge von in den Kondensatorwickel eindringendem Wasser wird so vermieden. Die Durchführung nach der Erfindung zeichnet sich daher auch durch eine grosse Betriebssicherheit aus.When practiced in accordance with the invention, the filament winding and the hardened polymer mass co-embedding the fiber and capacitor windings substantially reinforce the insulator. With the reinforcement formed from the fiber winding and the part of the polymer mass which embeds this winding, a compact construction and a mechanically stable design of the bushing according to the invention are achieved by simple means. In addition, the mechanical stabilization of the capacitor winding significantly reduces its strength reduced by the high brittleness of the cured polymer at low temperatures. At the same time, penetration of moisture is avoided, since the reinforcement surrounding the capacitor winding acts as a diffusion barrier and, if appropriate, keeps diffusing water away from the capacitor winding acting as a device for controlling the electric field by the shielding. An impairment of the electrical properties of the implementation as a result of penetrating into the capacitor winding water is thus avoided. The implementation of the invention is therefore characterized by a high level of reliability.

Durch Integration der Verstärkung in den den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator entfallen zugleich ein sonst den Kondensatorwickel stabilisierender und zugleich wasserdicht aufnehmender Aussenisolator und ein den Raum zwischen Kondensatorwickel und Aussenisolator ausfüllendes, im allgemeinen flüssiges isoliermittel.By integrating the gain in the insulator containing the capacitor winding accounts at the same time an otherwise the capacitor winding stabilizing and at the same time waterproof receiving external insulator and the space between capacitor winding and outer insulator fills, in general liquid insulating.

Je nach Anforderung an die Durchführung kann die Verstärkung zumindest teilweise in mindestens einen der folgenden Abschnitte des Isolators integriert sein: in einen Abschnitt, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist, in einen Abschnitt, der in einem dem Isoliermittel der Komponente ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist, sowie in einen durch den Montageflansch geführten Abschnitt. Der in die Verstärkung eingesetzte Faserwickel kann mindestens eine um den Kondensatorwickel geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs aufweisen, welches mit Vorteil mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies aufweist.Depending on the implementation requirements, the reinforcement may be at least partially integrated in at least one of the following sections of the insulator: a section located in an area of the duct exposed to ambient air, a section exposed in a component exposed to insulation Is arranged portion of the implementation, as well as in a guided through the mounting flange section. The fiber wound used in the reinforcement may have at least one guided around the capacitor winding layer of a planar semi-finished fiber product, which advantageously has at least one fabric, a scrim, a mat or a nonwoven.

Der Kondensatorwickel kann eine ringförmig um die Achse geführte Imprägnierhilfe aufweisen, die auf dem Faserwickel aufgebracht ist und die aus einem flächenhaften, die Polymermasse vorm Härten durchlassenden Isoliermaterial gebildet ist. Diese Imprägnierhilfe fördert bei der Fertigung der Durchführung die Durchtränkung des Faserwickels mit einer später die Matrix bildenden ungehärteten Polymermasse. Die Imprägnierhilfe kann aus zusätzlichen Windungen der Isolierfolie gebildet sein.The capacitor winding may have an impregnating aid guided annularly around the axis, which is applied to the fiber winding and which is formed from a sheet-like insulating material which transmits the polymer compound before hardening. This impregnation aid promotes the impregnation of the fiber coil with a later forming the matrix uncured polymer composition in the manufacture of the implementation. The impregnation aid can be formed from additional turns of the insulating film.

Das Verfahren nach der Erfindung dient der Herstellung einer Hochspannungsdurchführung, die in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse geführten Stromleiter aufweist sowie einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator, einen in den Isolator integrierten Kondensatorwickel mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen, die in radialer Richtung durch eine um die Achse gewickelte Isolierfolie voneinander mit Abstand gehalten sind, einen am Isolator befestigten Montageflansch und eine den Isolator umfassende, längs der Achse vom Montageflansch an einen Anschluss des Stromleiters geführte Beschirmung. Bei diesem Verfahren wird der am Stromleiter gehaltene Kondensatorwickel in einer Giessform angeordnet, in der Giessform getrocknet und in der Giessform mit einer härtbaren, fliessfähigen Polymermasse imprägniert, wird die Polymermasse unter Bildung des Isolators in der Giessform gehärtet, und wird der Montageflansch auf einer als Sitz ausgebildeten Aussenfläche des Isolators befestigt und nachfolgend die Beschirmung auf den Isolator aufgebracht. Vorm Anordnen des Kondensatorwickels in der Giessform wird auf den Kondensatorwickel mindestens ein als Verstärkung dienender Faserwickel aufgebracht.The method according to the invention is used to produce a high-voltage feedthrough, which has a coaxial arrangement along a guided axis along a conductor and one attached to the conductor and the Conductor comprehensive insulator, a capacitor integrated in the insulator capacitor winding with mutually electrically insulated capacitor pads, which are held in the radial direction by an axis wound around the insulating foil from each other, a mounting flange attached to the insulator and an insulator comprehensive, along the axis of the mounting flange a connection of the conductor guided shielding. In this method, the capacitor winding held on the conductor is placed in a mold, dried in the mold and impregnated in the mold with a curable, flowable polymer composition, the polymer composition is cured to form the insulator in the mold, and the mounting flange on a seat attached trained outside surface of the insulator and subsequently applied the shield on the insulator. Before arranging the capacitor winding in the mold, at least one fiber winding acting as reinforcement is applied to the capacitor winding.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung können Durchführungen mit einem Kondensatorwickel in besonders wirtschaftlicher Weise gefertigt werden. Dies ist zum einen dadurch bedingt, dass eine zur Fertigung des Kondensatorwickels benötigte Wickelvorrichtung zugleich auch zum Fertigen des Faserwickels verwendet wird. Zum anderen werden der Kondensatorwickel und der Faserkörper in der Giessform gemeinsam getrocknet, gemeinsam mit der fliessfähigen Polymermasse imprägniert und durch Härten der Polymermasse gemeinsam in den sich beim Härten bildenden Isolator integriert. Es wird so mit wenigen Verfahrensschritten ein durch den Faserwickel verstärkter, vor Feuchtigkeit geschützter Kondensatorwickel erreicht, aus dem durch nachfolgendes Anbringen des Montageflansches und der Beschirmung leicht eine hochwertige Durchführung gefertigt werden kann. Das Fertigen eines zusätzlichen Aussenisolators aus einem beschirmten Porzellan oder aus einem beschirmten, faserverstärkte Kunststoffrohr kann daher in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise entfallen. Da die den Faserwickel enthaltende Verstärkung hohlraum- und porenfrei in den den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator integriert wird, ist es nun nicht mehr erforderlich, einen sonst vom zusätzlichen Aussenisolator umschlossenen Hohlraum mit einem die dielektrische Festigkeit der Durchführung erhöhenden Isoliermittel zu füllen. Zugleich wird der für eine mechanische Nachbearbeitung benötigte Aufwand reduziert, da lediglich der für das Anbringen des Montageflanschs benötigte Sitz durch spanabhebendes Bearbeiten in den den Kondensatorwickel aufnehmenden Isolator eingeformt werden muss.With the method according to the invention bushings can be made with a capacitor winding in a particularly economical manner. On the one hand, this is due to the fact that a winding device required for the production of the capacitor winding is at the same time also used to manufacture the fiber winding. On the other hand, the capacitor winding and the fiber body in the mold are dried together, impregnated together with the flowable polymer composition and integrated by curing the polymer composition together in the forming during curing insulator. It is achieved with a few steps a reinforced by the fiber winding, protected from moisture capacitor winding, from which by subsequent attachment of the mounting flange and the shielding a high-quality implementation can be easily made. The manufacture of an additional external insulator of a shielded porcelain or a shielded, fiber-reinforced plastic tube can therefore be omitted in manufacturing technology advantageous manner. Since the reinforcement containing the fiber winding is integrated into the capacitor winding containing the insulator, it is no longer necessary to fill a cavity otherwise enclosed by the additional external insulator with an insulating means increasing the dielectric strength of the leadthrough. At the same time, this is for a mechanical post-processing Reduced effort required because only the time required for attaching the mounting flange seat must be formed by machining in the capacitor winding receiving insulator.

Um das Imprägnieren des Faserwickels zu verbessern, kann vor dem Aufbringen des Faserwickels in den Kondensatorwickel eine ringförmig um die Achse geführte Imprägnierhilfe integriert werden, die eine den Faserwickel tragende Aussenfläche des Kondensatorwickels bildet und die ein flächenhaftes, die Polymermasse vorm Härten durchlassendes Faserhalbzeug enthält.In order to improve the impregnation of the fiber coil, an annular impregnation aid guided annularly around the axis can be integrated prior to the application of the fiber coil, which forms an outer surface of the capacitor coil carrying the fiber wound and which contains a sheet-like semi-finished fiber which passes through the polymer mass before curing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig.1
eine Aufsicht auf eine längs einer Achse A erstreckte Ausführungsform einer Durchführung nach der Erfindung, die links der Achse geschnitten dargestellt ist, und,
Fig.2
eine Vergrösserung eines umrandet dargestellten Teils der Durchführung nach Fig.1.
With reference to drawings, the invention will be explained in more detail below. Hereby shows:
Fig.1
a plan view of an along an axis A extending embodiment of a passage according to the invention, which is shown cut left of the axis, and
Fig.2
an enlargement of an outlined portion of the implementation after Fig.1 ,

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS FOR CARRYING OUT THE INVENTION

In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Die in Fig.1 dargestellte, längs der Achse A erstreckte Durchführung enthält in koaxialer Anordnung einen längs der Achse A geführten Stromleiter 10, einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator 20, einen am Isolator 20 befestigten Montageflansch 30, einen in den Isolator 20 integrierten Kondensatorwickel 40 und eine den Isolator 20 umfassende Beschirmung 50.In all figures, like reference numerals designate like-acting parts. In the Fig.1 shown extending along the axis A contains in coaxial arrangement a guided along the axis A current conductor 10, an attached to the conductor and the conductor comprising insulator 20, a mounting flange 30 attached to the insulator 20, a capacitor 20 integrated in the capacitor winding 40 and a the insulator 20 comprehensive shield 50.

Der Stromleiter 10 kann mit seinem nicht dargestellten unteren Ende mit einem Stromanschluss eines in einem isoliermittelgefüllten Metallgehäuse angeordneten Stromleiter eines elektrischen Apparates, typischerweise einem Transformator, elektrisch leitend verbunden werden. Sein vom Stromanschluss 11 gebildetes oberes Ende ist mit einem im allgemeinen luftisolierten Hochspannungsleiter elektrisch leitend verbindbar.The current conductor 10 may, with its lower end, not shown, with a power connection of a conductor arranged in an insulator-filled metal housing conductor of an electrical apparatus, typically a transformer, be electrically connected. Its upper end formed by the power connection 11 can be electrically conductively connected to a generally air-insulated high-voltage conductor.

Die Beschirmung 50 ist längs der Achse A vom Montageflansch 30 an einen Stromanschluss 11 des Stromleiters 10 geführt. Sie dient als Wetter- und Strahlungsschutz und wird von einem elastomeren Polymer, insbesondere auf der Basis von Silicon oder EPDM, gebildet.The shield 50 is guided along the axis A from the mounting flange 30 to a power terminal 11 of the conductor 10. It serves as weather and radiation protection and is formed by an elastomeric polymer, in particular based on silicone or EPDM.

Der Kondensatorwickel 40 weist voneinander elektrisch isolierte Kondensatorbeläge 41 auf, die in radialer Richtung durch eine in Form einer Spirale gewickelten Isolierfolie 42, welche typischerweise aus Papier und/oder Kunststoff besteht, mit Abstand voneinander gehalten sind. Die Längen der Kondensatorbeläge 41 oberhalb des Montageflansches 30, also in einem der Luft ausgesetzten Teil der Durchführung, wie auch unterhalb des Montageflansches 30, also in einem dem Isoliermittel des metallgekapselten Apparates ausgesetzten, nur teilweise dargestellten Teil der Durchführung verkleinern sich mit zunehmendem, radialem Abstand zum Stromleiter 10 stetig.The capacitor winding 40 has mutually electrically insulated capacitor pads 41, which are held in the radial direction by a wound in the form of a spiral insulating film 42, which is typically made of paper and / or plastic, at a distance from each other. The lengths of the capacitor pads 41 above the mounting flange 30, so in an air-exposed portion of the implementation, as well as below the mounting flange 30, so in an insulating the metal-encapsulated apparatus exposed, only partially shown part of the implementation shrink with increasing, radial distance to the conductor 10 steady.

Der Kondensatorwickel 40 dient der Steuerung eines elektrischen Feldes, welches sich während des Betriebs der Durchführung zwischen dem dann auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter 10 und dem dann auf dem Potential des Metallgehäuses des Transformators befindlichen Montageflansch 30 ausbildet.The capacitor winding 40 is used to control an electric field, which forms during operation of the implementation between the then located at high voltage potential conductor 10 and then located at the potential of the metal housing of the transformer mounting flange 30.

In den Isolator 20 ist eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel 40 aufgebrachten, rohrförmig ausgebildeten Faserwickel 21 integriert. Die Verstärkung ist zumindest teilweise in einen Abschnitt 22 des Isolators integriert, der in dem der Umgebungsluft ausgesetzten Teil der Durchführung angeordnet ist. Ersichtlich ist die Verstärkung aber auch in einen durch den Montageflansch 30 geführten Abschnitt 23 der Durchführung integriert. Alternativ kann die Verstärkung auch nur in einen der beiden Abschnitte 22 oder 23 integriert sein oder aber auch in einem unterhalb des Montageflanschs 30 befindlichen Abschnitt 24 des Isolators 20, also in einem dem Isoliermittel des Transformators ausgesetzten Bereich der Durchführung. Der Faserwickel 21 weist mindestens eine um den Kondensatorwickel 40 geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs auf, welches mit Vorteil mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies enthält. Geeignete Fasern sind anorganische Fasern, etwa auf der Basis von Glas oder Basalt, oder anorganische Fasern, etwa auf der Basis von Aramid.In the insulator 20, a reinforcement with an applied to the capacitor winding 40, tubular formed fiber winding 21 is integrated. The reinforcement is at least partially integrated into a portion 22 of the insulator disposed in the part of the duct exposed to ambient air. It can be seen, however, that the reinforcement is also integrated in a section 23 of the bushing guided through the mounting flange 30. Alternatively, the reinforcement can also be integrated in only one of the two sections 22 or 23 or else in a section 24 of the insulator 20 situated below the mounting flange 30, that is to say in a region of the bushing exposed to the insulating means of the transformer. The fiber winding 21 has at least a guided around the capacitor winding 40 layer of a planar fiber semi-finished product, which advantageously contains at least one fabric, a scrim, a mat or a nonwoven. Suitable fibers are inorganic fibers, for example based on glass or basalt, or inorganic fibers, for example based on aramid.

Die in den Kondensatorwickel 20 integrierte Verstärkung stützt den im allgemeinen vergleichsweise spröden Kondensatorwickel 40 und trägt auf seiner Aussenseite den Montageflansch 30 wie auch die zwischen Montageflansch 30 und Stromanschluss 11 erstreckte Beschirmung 50.The integrated in the capacitor winding 20 gain supports the generally comparatively brittle capacitor winding 40 and carries on its outside the mounting flange 30 as well as between the mounting flange 30 and power connector 11 extending shield 50th

Aus den Figuren ist ersichtlich, dass in den Kondensatorwickel 40 eine ringförmig um die Achse A geführte Imprägnierhilfe 43 integriert ist, auf welcher die Faserwicklung 21 aufliegt. Die Imprägnierhilfe 43 ist ebenfalls aus einem flächenhaften Faserhalbzeug gebildet, welches für eine härtbare Polymermasse vor deren Härtung durchlässig ist. Sie ist auf der Isolierfolie 42 aufgebracht, kann aber auch von zusätzlichen äusseren Windungen der Isolierfolie 42 gebildet sein.From the figures it can be seen that in the capacitor winding 40 an annular guided around the axis A impregnation aid 43 is integrated, on which the fiber winding 21 rests. The impregnation aid 43 is also formed from a sheet-like semi-finished fiber which is permeable to a curable polymer composition before curing. It is applied to the insulating film 42, but may also be formed by additional outer turns of the insulating film 42.

Der Faserwickel 21, die Imprägnierhilfe 43, die Isolierfolie 42 und die Kondensatorbeläge 41 sind in eine Matrix aus der vorgenannten, durch Härten jedoch verfestigten Polymermasse 25 eingebettet. Die Polymermasse weist ein gefülltes oder ein ungefülltes Polymer, typischerweise auf der Basis eines Epoxidharzes, auf. Als Füllstoff wird im allgemeinen ein Pulver verwendet, etwa auf der Basis von SiO2 oder Al2O3.The fiber winding 21, the impregnation aid 43, the insulating film 42 and the capacitor pads 41 are embedded in a matrix of the aforementioned, but hardened by curing polymer mass 25. The polymer composition comprises a filled or unfilled polymer, typically based on an epoxy resin. The filler used is generally a powder, for example based on SiO 2 or Al 2 O 3 .

Zum Fertigen der Durchführung wird - wie etwa in EP 1 771 866 B1 - beschrieben die typischerweise Papier oder Kunststoff enthaltende Isolierfolie 42 auf den drehbar gelagerten Stromleiter 10 unter Bildung einer Spirale aufgewickelt und werden die typischerweise Metallfolie enthaltenden Kondensatorbeläge 41 während des Wickelvorgangs in die einzelnen Windungen der Spirale eingefügt. Der hierbei sich bildende Kondensatorwickel 40 wird durch Aufbringen mindestens einer Windung des für die ungehärtete Polymermasse durchlässigen, flächenhaften Faserhalbzeugs der Imprägnierhilfe 43 nach aussen abgeschlossen.To make the implementation is - as in EP 1 771 866 B1 - described the typically paper or plastic containing insulating film 42 wound on the rotatably mounted conductor 10 to form a spiral and the typically metal foil-containing capacitor pads 41 are inserted during the winding process in the individual turns of the spiral. The case forming capacitor winding 40 is completed by applying at least one turn of the permeable for the uncured polymer composition, planar semi-finished fiber product of the impregnation 43 to the outside.

Auf die Imprägnierhilfe 43 wird dann das ebenfalls flächenhafte Faserhalbzeug des Faserwickels 21 aufgebracht. Gegebenenfalls kann die Polymermasse 25 zusätzlich einen pulverförmigen Füllstoff, etwa auf der Basis von Quarz, enthalten. Die Zugabe dieses Füllstoffs wird erleichtert, wenn die Isolierfolie 42 und gegebenenfalls auch die Kondensatorbeläge 41 Öffnungen aufweisen, durch die beim Imprägnieren mit der ungehärteten Polymermasse die Partikel des Füllstoffs hindurchgeführt werden.On the impregnating 43 then the also planar semi-finished fiber of the fiber winding 21 is applied. Optionally, the polymer composition 25 may additionally contain a powdered filler, such as based on quartz. The addition of this filler is facilitated if the insulating film 42 and optionally also the capacitor pads 41 have openings through which the particles of the filler are passed during impregnation with the uncured polymer composition.

Der den Faserwickel 43 tragende Kondensatorwickel 40 wird in einer nicht dargestellten Giessform angeordnet und in der Giessform getrocknet. Nach dem Trocknen wird die die beiden getrockneten Wickel 40 und 43 enthaltende Anordnung in der Giessform mit der ungehärteten Polymermasse imprägniert. Die im Stand der Technik, etwa in EP 1 771 866 B1 oder in WO 2009/053147 A1 , beschriebene Isolierfolie 42 und gegebenenfalls auch die Kondensatorbeläge 41 weisen für die Polymermasse durchlässige Poren und Kanäle auf. Da auch das Faserhalbzeug der Imprägnierhilfe 43 für die ungehärtete Polymermasse durchlässig ist, wird so der Kondensatorwickel 40 rasch mit dieser Polymermasse imprägniert. Die Imprägnierhilfe 43 liegt mit einer grossen Fläche am Faserwickel 21 der Verstärkung an und führt daher unabhängig von der Porenstruktur des Faserwickels 21 sehr schnell Polymermasse in den gegenüber seiner axialen Erstreckung lediglich eine geringe radiale Dicke aufweisenden Faserwickel 21. Das Imprägnieren kann selbst bei der Verwendung einer hochviskosen Polymermasse rasch durchgeführt werden.The fiber winding 43 carrying capacitor winding 40 is arranged in a mold, not shown, and dried in the mold. After drying, the assembly containing the two dried rolls 40 and 43 is impregnated in the mold with the uncured polymer composition. The in the state of the art, about in EP 1 771 866 B1 or in WO 2009/053147 A1 , described insulating film 42 and optionally also the capacitor pads 41 have permeable pores and channels for the polymer composition. Since the semifinished fiber product of the impregnation aid 43 is permeable to the uncured polymer composition, the capacitor winding 40 is thus quickly impregnated with this polymer composition. The impregnating aid 43 rests with a large surface on the fiber winding 21 of the reinforcement and therefore, regardless of the pore structure of the fiber winding 21 very quickly polymer mass in the opposite its axial extent only a small radial thickness fiber winding 21. The impregnation can even with the use of a high viscosity polymer mass are carried out quickly.

Nachfolgend wird die Polymermasse in der Giessform unter Bildung der Matrix und damit auch unter Bildung des Isolators 20 - im allgemeinen bei erhöhten Temperaturen - gehärtet. Sodann wird ein den Isolator 20 und den am Isolator befestigten Stromleiter 10 enthaltender Formkörper der Giessform entnommen. In den Isolator 20 wird spanabhebend ein Sitz für den Montageflansch 30 eingeformt. Der Montageflansch 30 wird typischerweise durch Kleben, Kaltaufschrumpfen oder Verklemmen am Isolator 20 fixiert. Wie aus Fig.1 ersichtlich ist, kann in den Sitz eine ringförmig um die Achse geführte Schulter 26 eingeformt sein, auf die der Montageflansch 30 von oben aufgesetzt und mit Hilfe eines von unten gegen die Schulter 26 geführten Druckrings 31 festgeklemmt wird. Die erforderliche Klemmkraft wird durch axial geführte, aus Fig.1 nicht ersichtliche Schrauben erzeugt, die in den Montagering 30 eingreifen und die beim Einschrauben den Montagering 30 von oben und den Druckring 31 von unten gegen die Schulter 26 pressen.Subsequently, the polymer composition is cured in the mold to form the matrix and thus also to form the insulator 20 - generally at elevated temperatures. Then, a molded body containing the insulator 20 and the conductor 10 attached to the insulator is taken out of the mold. In the insulator 20, a seat for the mounting flange 30 is machined. The mounting flange 30 is typically fixed to the insulator 20 by gluing, cold shrinking or jamming. How out Fig.1 it can be seen, in the seat an annular guided around the axis shoulder 26 may be formed, on which the mounting flange 30 is placed from above and clamped by means of a guided from below against the shoulder 26 pressure ring 31. The required clamping force is guided by axially, off Fig.1 not obvious screws generated, which engage in the mounting ring 30 and press the mounting ring 30 from above and the pressure ring 31 from below against the shoulder 26 when screwing.

Der Montageflansch 30 trägt auf dem Sitz abgestützte Dichtungsringe 32. Nach Einbau in eine weitere Giessform kann dann die Beschirmung 50 - wie in WO 2009/053147 A1 beschrieben - durch Einbringen von elastomerem Polymer in die Giessform gefertigt werden. Die Dichtungsringe verhindern nach Einbau der Durchführung ins Metallgehäuse der Hochspannungskomponente das Eindringen von Luft ins Innere des Metallgehäuses resp. das Austreten von Öl aus dem Gehäuse in das vom der Beschirmung 50 umschlossene Volumen.The mounting flange 30 carries on the seat supported sealing rings 32. After installation in another mold then the shield 50 - as in WO 2009/053147 A1 described - be made by introducing elastomeric polymer into the mold. The sealing rings prevent after installation of the implementation in the metal housing of the high voltage component, the penetration of air into the interior of the metal housing, respectively. the escape of oil from the housing in the space enclosed by the shield 50 volume.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Stromleiterconductor
1111
Stromanschlusspower connection
2020
Isolatorinsulator
2121
FaserwickelFilament winding
22, 23, 2422, 23, 24
Abschnitte des Isolators 20Portions of the insulator 20
2525
gehärtete Polymermassehardened polymer composition
2626
Schultershoulder
3030
Montageflanschmounting flange
3131
Druckringpressure ring
3232
Dichtungsringeseals
4040
Kondensatorwickelcapacitor winding
4141
Kondensatorbelägecapacitor plates
4242
Isolierfolieinsulation
4343
ImprägnierhilfeImprägnierhilfe
5050
Beschirmungcanopy
AA
Achseaxis

Claims (11)

Hochspannungsdurchführung, enthaltend in koaxialer Anordnung: einen längs einer Achse (A) geführten Stromleiter (10), einen am Stromleiter (10) befestigten und den Stromleiter (10) umfassenden Isolator (20), einen in den Isolator (20) integrierten Kondensatorwickel (40) mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen (41), die in radialer Richtung durch eine um die Achse (A) gewickelte Isolierfolie (42) mit Abstand voneinander gehalten sind, einen am Isolator (20) befestigten Montageflansch (30) und eine den Isolator (20) umfassende, längs der Achse (A) vom Montageflansch (30) an einen Anschluss (11) des Stromleiters (10) geführte Beschirmung (50), dadurch gekennzeichnet, dass in den Isolator (20) eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel (40) aufgebrachten Faserwickel (21) integriert ist, dass der Faserwickel (21) und der Kondensatorwickel (40) in eine elektrisch isolierende Matrix aus einer gehärteten Polymermasse (25) eingebettet sind, und dass die Beschirmung (50) auf die Verstärkung aufgebracht ist.High voltage bushing, containing in coaxial arrangement: a current conductor (10) guided along an axis (A), a insulator (20) attached to the current conductor (10) and comprising the current conductor (10), a capacitor winding (40) integrated in the insulator (20) with mutually electrically insulated capacitor pads (41) which are held in the radial direction by a spaced apart from each other about the axis (A) insulating film (42), a mounting flange (30) fastened to the insulator (20) and one comprising the insulator (20) along the axis (A) of the mounting flange (30) to a terminal (11) of the conductor (10) guided shielding (50), characterized in that in the insulator (20) a reinforcement is integrated with a fiber winding (21) applied to the capacitor winding (40), that the fiber winding (21) and the capacitor winding (40) in an electrically insulating matrix of a cured polymer composition ( 25) are embedded, and that the shield (50) is applied to the reinforcement. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung zumindest teilweise in einen Abschnitt (22) des Isolators (20) integriert ist, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist.Feedthrough according to claim 1, characterized in that the reinforcement is at least partially integrated in a section (22) of the insulator (20) which is arranged in an area exposed to the ambient air passage. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung in einen Abschnitt (23) des Isolator (20) integriert ist, der durch den Montageflansch (30) hindurchgeführt ist.Feedthrough according to one of claims 1 or 2, characterized in that the reinforcement is integrated in a portion (23) of the insulator (20) which is passed through the mounting flange (30). Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) mindestens eine um den Kondensatorwickel (40) geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs aufweist.Feedthrough according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fiber winding (21) has at least one around the capacitor winding (40) guided position of a planar semi-finished fiber product. Durchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserhalbzeug mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies aufweist.Bushing according to claim 4, characterized in that the semi-finished fiber product comprises at least one fabric, a scrim, a mat or a non-woven. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatorwickel (40) eine ringförmig um die Achse (A) geführte Imprägnierhilfe (43) aufweist, auf der der Faserwickel (21) aufgebracht ist, und die aus einem flächenhaften, die Polymermasse (25) vorm Härten durchlassenden Isoliermaterial gebildet ist.Feedthrough according to one of claims 1 to 5, characterized in that the capacitor winding (40) has an annular about the axis (A) guided impregnating (43) on which the fiber winding (21) is applied, and from a planar, the Polymer mass (25) is formed before hardening permeable insulating material. Durchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierhilfe (43) aus zusätzlichen Windungen der Isolierfolie (42) gebildet ist.Bushing according to Claim 6, characterized in that the impregnating aid (43) is formed from additional turns of the insulating film (42). Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung, enthaltend in koaxialer Anordnung: einen längs einer Achse (A) geführten Stromleiter (10), einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter (10) umfassenden Isolator (20), einen in den Isolator (20) integrierten Kondensatorwickel (40) mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen (41), die in radialer Richtung durch eine um die Achse (A) gewickelte Isolierfolie (42) mit Abstand voneinander gehalten sind, einen an Isolator (20) befestigten Montageflansch (30) und eine den Kondensatorwickel (40) umfassende, längs der Achse (A) vom Montageflansch (30) an einen Anschluss (11) des Stromleiters (10) geführte Beschirmung (50, bei dem der am Stromleiter (10) gehaltene Kondensatorwickel (40) in einer Giessform angeordnet, in der Giessform getrocknet und in der Giessform mit einer härtbaren, fliessfähigen Polymermasse imprägniert wird, bei dem die Polymermasse unter Bildung des Isolators (20) in der Giessform gehärtet wird, und bei dem der Montageflansch (30) auf einer als Sitz ausgebildeten Aussenfläche des Isolators (20) befestigt und nachfolgend die Beschirmung (50) auf den Isolator (20) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass vorm Anordnen des Kondensatorwickels (40) in der Giessform auf den Kondensatorwickel (40) mindestens ein als Verstärkung dienender Faserwickel (21) aufgebracht wird.Method for producing a high-voltage bushing, comprising in coaxial arrangement: a current conductor (10) guided along an axis (A), a conductor (20) attached to the conductor and comprising the conductor (10), a capacitor winding (40) integrated in the insulator (20) with mutually electrically insulated capacitor pads (41) which are held in the radial direction by a spaced apart from each other about the axis (A) insulating film (42), a mounting flange (30) attached to the insulator (20) and a capacitor winding (40) comprising, along the axis (A) from the mounting flange (30) to a terminal (11) of the conductor (10) guided shielding (50, in which the capacitor winding (40) held on the current conductor (10) is arranged in a casting mold, dried in the casting mold and impregnated in the casting mold with a curable, flowable polymer mass, in which the polymer composition is hardened in the casting mold to form the insulator (20) and in which the mounting flange (30) is mounted on a seat formed as a seat outer surface of the insulator (20) and subsequently the shield (50) is applied to the insulator (20),
characterized in that prior to arranging the capacitor winding (40) in the mold on the capacitor winding (40) at least one serving as a reinforcement fiber winding (21) is applied. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor Aufbringen des Faserwickels (21) in den Kondensatorwickel (40) eine ringförmig um die Achse (A) geführte Imprägnierhilfe (43) integriert wird, die eine den Faserwickel (21) tragende Aussenfläche des Kondensatorwickels (40) bildet und die ein flächenhaftes, die Polymermasse vorm Härten durchlassendes Faserhalbzeug enthält.A method according to claim 8, characterized in that prior to application of the fiber winding (21) in the capacitor winding (40) an annularly guided around the axis (A) impregnation aid (43) is integrated, a the fiber winding (21) supporting the outer surface of the capacitor winding ( 40) and which contains a sheet-like, the polymer composition before curing passing semi-finished fiber. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) zumindest teilweise auf einen Abschnitt (22) des Kondensatorwickels (40) aufgebracht wird, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist.Method according to one of claims 8 or 9, characterized in that the fiber winding (21) is at least partially applied to a portion (22) of the capacitor winding (40) which is arranged in a region exposed to the ambient air passage. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) zumindest teilweise auf einen Abschnitt (23) des Kondensatorwickels (40) aufgebracht wird, der durch den Montageflansch (30) hindurchgeführt ist.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the fiber winding (21) is at least partially applied to a portion (23) of the capacitor winding (40) which is passed through the mounting flange (30).
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