EP2490230B1 - Isolationstrageleiste - Google Patents

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Publication number
EP2490230B1
EP2490230B1 EP20120002539 EP12002539A EP2490230B1 EP 2490230 B1 EP2490230 B1 EP 2490230B1 EP 20120002539 EP20120002539 EP 20120002539 EP 12002539 A EP12002539 A EP 12002539A EP 2490230 B1 EP2490230 B1 EP 2490230B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulation
insulation support
support strip
module
oil
Prior art date
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Active
Application number
EP20120002539
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English (en)
French (fr)
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EP2490230A2 (de
EP2490230A3 (de
Inventor
Hartmut Brendel
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
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
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Publication of EP2490230A2 publication Critical patent/EP2490230A2/de
Publication of EP2490230A3 publication Critical patent/EP2490230A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2490230B1 publication Critical patent/EP2490230B1/de
Priority to HRP20140868AT priority patent/HRP20140868T1/hr
Active legal-status Critical Current
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02Casings
    • H01F27/04Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements

Definitions

  • the invention relates to an insulation strip, comprising a beam-like base module with preferably a rectangular-like cross section of a solid insulating material and at least one of its two ends provided fastening means.
  • the invention also relates to an insulating truss and an oil transformer with inventive insulation strip.
  • transformers having a rated power of 100 MVA and higher at a rated voltage of 110 kV and higher, for example also 800 kV are usually designed as oil transformers having a weight of 200 t and higher.
  • the active part of the transformer with iron core and windings is arranged inside a transformer vessel filled with oil, the oil serving both the electrical insulation and the improved cooling.
  • the electrical connection of the respective terminals of the active part of the transformer with the Aus effetsisolatoren on the outside of the oil boiler takes place here by electrical conductors which are surrounded at high voltages by a lying at the same potential, insulated shield tube, the isolation of either solid insulating materials or of a barrier system is formed.
  • the barrier system is constructed radially symmetrical about the respective conductor and comprises an electrically conductive screen tube with, if necessary, a plurality of nested spaced isolation barriers.
  • the barrier systems required for each individual conductor are located inside the oil-filled transformer tank passed through a gap formed between the transformer and boiler wall, but isolation-related minimum distances must be adhered to.
  • the insulated shield tubes and the other diversion components are to be supported or held at specific intervals, ie mechanically connected to, for example, the outer wall of the boiler or a suitable region of the transformer or supported by a support frame.
  • support strips are used, among other things, which are to be made of an electrically insulating material. These are usually tubular support elements made of a plastic, which are connected to each other by means of respective - optionally articulated - connecting elements.
  • the insulating ability of a support strip as such is less than the insulating ability of pure oil with identical isolation distance.
  • the basic idea of the invention is to advantageously extend the respective creepage path along the surface of the insulation support strip according to the invention by milling the circumferential slots.
  • An inventive slit in the Isolationsstrageelf preferably rotates these on all their outer sides in a respective plane.
  • the cross section of an insulating strip is preferably rectangular, but may also be circular, for example.
  • the length of such an insulating support bar is, for example, 2 m with a square cross section of, for example, 10 cm by 10 cm.
  • an easily milled material such as pressboard is suitable.
  • a monolithic press chip block or bar almost any array diversity for the circumferential slots, which may for example have a depth of 20mm for example, with a width of 10mm.
  • the insulating ability of a slot, which is milled into a smooth surface itself, is higher than the insulating ability of a, for example, corrugated surface.
  • areas of the insulating carrier strip which prove to be particularly critical with respect to the field strength loading can be provided with a higher density of preferably identically shaped slots than areas which are less than one prove critical. Suitable, for example, 4 cm slot spacing in a critical range and 8cm to 15cm in a less critical area.
  • the slots in a longer section of the insulating support strip according to the invention can also be cut in a particularly high density, for example every 2 cm to 4 cm.
  • an insulation strip strip according to the invention can be used particularly flexibly.
  • the attachment means at the ends of the insulation support bar are not necessarily designed as separate components, but may also include molded or chamfered geometries suitable for making a mechanical connection.
  • an area with connecting means for further components to be supported is provided in the basic module.
  • Such other components are, for example, supporting or holding elements for other transformer components such as discharge pipes or tap changers or else further insulation strips, which are then joined together to form an insulating support structure.
  • Connecting means are, for example, holes that allow screwing, in which case screw should be used from an insulating material such as pressboard.
  • connecting means may for example also include a milled notch or the like, whereby then a positive connection with an adapted further component or another component is made possible.
  • At least one U-shaped insulation plate is fitted positively into one of the circumferential slots.
  • an insulating strip with a rectangular cross-section is surrounded by the insulating plate from three sides, wherein preferably the fourth, open side of the insulating plate is designed to be overhanging.
  • the adhesive serves primarily to avoid that a creepage path can form over the slot.
  • a square or even circular cross section of the insulating carrier strip is particularly suitable, wherein in the former an arrangement in a grid of 90 ° is possible.
  • this embodiment also includes the option that two insulation plates are rotated against each other in the same slot, which then has accordingly twice the thickness of an insulating plate. This ensures that all side surfaces of the insulation strip strip are provided with a circumferential barrier.
  • the insulation plates which partly collide at their two-dimensional sides are preferably also to be glued there.
  • An insulation plate is similar to an insulation strip preferably made of a milled insulation material, such as pressboard.
  • an insulation support bar may have a considerable height, for example 3m, when provided as a vertical support on the inner sidewall of an oil boiler for a transformer.
  • insulation adapter modules can be connected in advance as mounting elements, for example, with a part of the inner boiler wall during assembly. These are then arranged so that an insulation strip with their mutually provided fasteners can be easily connected to the respective insulation adapter modules.
  • connection between fastening means and insulation adapter module has a positive tongue and groove connection.
  • an insulation strip with groove or spring can be particularly easily inserted into an insulation adapter module with a corresponding spring or groove. Slippage of such a connection can, for example be achieved by a fixing bolt or a fixing screw of an insulating material.
  • the fastening means of the insulation strip strip or the insulation adapter module on their respective side facing away from the base module on a slot-like and open on one side mounting groove.
  • This fastening groove serves to establish a connection with a fastening element which is fastened, for example, to a boiler wall or welded there.
  • a groove which is open at the side, allows the production of a mechanical connection by pushing laterally onto a bolt-like fastening element.
  • such a fastening element is designed rod-like and positively fitted with its one end into the slot-like fastening groove.
  • the cross section of this rod-like fastening element has, for example, the shape of an elevated circular cross-section, so that a rectangular cross-sectional segment is provided between two semicircular cross-sectional segments. In conjunction with the slot-like groove thus results in a variable compensation option for any tolerance dimensions in boiler construction.
  • the object according to the invention is also achieved by an insulating stringer comprising a plurality of insulation strands according to the invention directly or indirectly interconnected.
  • Such Isolationstraggerüst can serve in addition to the recording of diversion pipes or barriers and the inclusion of, for example, a tap changer.
  • the advantages of such a framework correspond to those of an insulation strip according to the invention, namely a space saving by an improved insulation capacity.
  • this comprises a bridge-like holder for a discharge pipe of an oil transformer.
  • This preferably has a U-shape, which also has an advantageous effect on the extension of the creepage path.
  • optional circumferential slots are also provided along the extension of the preferred manner made of a milled insulation material bridge-like holder provided in which also U-shaped insulation plates can be fitted.
  • an oil transformer comprising at least one oil boiler and a transformer arranged therein with winding and core, wherein the oil transformer further comprises an insulating strip according to the invention or an inventive Isolationstraggerüst.
  • the oil tank can be made smaller due to the then more compact arrangement, for example, the discharge components in its oil-filled interior.
  • Fig. 1 shows an exemplary first Isolationsstrageor 10 in a plan view 10a and in a rotated by 90 ° thereto side view 10b.
  • ends 14, 16 are formed, which have respective fastening means, in this example a groove 22 and holes 24.
  • These fasteners are used to attach the Isolationstrageang 10 either directly with a provided inside the boiler fastener or with an insulation adapter module, which quasi as an intermediate piece between the fastening element and Isolationstrageador serves and, if necessary, a simplified installation allows.
  • a plurality of transverse thereto extending in a respective plane slots 18 are provided, which for example have a width of 12mm and a depth of 30mm. These serve on the one hand the extension of the creepage path along the outer surfaces of the insulation strip but on the other hand also the optional inclusion of U-shaped insulation plates, by which the insulation capacity of the insulation strip individually and, if necessary, can be further increased.
  • connecting means 20 are provided to connect components to be supported therewith.
  • the connecting means consist in this example of two holes through which screws or bolts can be inserted, so that thus a non-positive connection to other components with corresponding counterbores can be produced.
  • Fig. 2 shows an exemplary first insulation adapter module 30 in a three-dimensional perspective view.
  • This has essentially a parallelepiped-like basic shape, which is adapted in its cross section to the cross section of an insulating strip to be joined thereto.
  • a cuboid spring 32 is formed, which in turn is adapted in shape to a corresponding groove in the Isolationstrageelf, so that thus a tongue and groove connection can be produced.
  • two bores 34 extending through the spring 32 are provided, which correspond with two bores of the groove of the insulation strip strip, not shown.
  • a bolt or a screw can be introduced there in a simple manner, wherein these are preferably made of an insulating material.
  • a slot-like fastening groove 36 which is open on one side, is provided. This is suitable for receiving a rod-like fastener with an elongated circular cross-section, which with one of its two ends form-fit in the Fixing groove 36 is fitted.
  • a transverse bore 38 is provided to fix the rod-like fastener in the mounting groove 36.
  • Fig. 3 shows a U-shaped insulation plate 50, which is preferably made of an insulating material such as pressboard and is positively fit into a slot of a matching Isolationstrageelf square cross-section is fitted.
  • the U-shaped insulation plate has a square base, is symmetrical to the axis of symmetry 52 and can be fitted in four different, each offset by 90 ° orientations on an associated Isolationsstrageolin square cross section.
  • the edges of the insulation plate 50 are rounded as roundings 54 to exclude any field strength problem.
  • the Fig. 4 shows an exemplary second isolation bar 60 in a plan view 60a and in a 90 ° rotated side view 60b.
  • the insulation support strip 60 substantially corresponds to that in the Fig. 1 shown Isolationstrageang 10, but an insulation adapter module 66 and 68 are respectively provided at both ends thereof, which are fastened by means of a tongue and groove connection and are to be regarded as an extension of the insulation support bar 60 quasi.
  • Rod-like fastening elements 70, 72 are provided on the respective ends of the insulation adapter modules 66, 68 facing away from the tongue-and-groove connection, which engage positively and non-positively in corresponding fastening grooves of the insulation adapter modules 66, 68 which are open to one side.
  • Such fasteners 70, 72 may, for example, be intrinsically welded to the lower and upper boundaries of an oil boiler, such that an insulation stringer 60 may be mounted or inserted therebetween, similar to a column.
  • the connection region around the bores is mostly field strength critical.
  • corresponding U-shaped insulation splices 62, 64 are fitted in adjacent circumferential slots. To creep on all sides of the Isolationstrageelf caused by this increase the U-shaped insulation plates are divided into a first group 62 and a second group 64, which are arranged in an alternating arrangement rotated by 180 °.
  • Fig. 5 shows an exemplary isolation truss frame 80 in a plan view.
  • a bridge-like holder 86 is arranged, which carries a screen tube 88 in its center.
  • the insulation supporting strips 82, 84 are provided with U-shaped insulation plates fitted in respective slits.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Isolationstrageleiste, umfassend ein balkenähnliches Grundmodul mit vorzugsweise rechteckähnlichem Querschnitt aus einem festen Isolationsmaterial und an wenigstens einem seiner beiden Enden vorgesehene Befestigungsmittel. Die Erfindung betrifft auch ein Isolationstraggerüst sowie einen Öltransformator mit erfindungsgemäßer Isolationstrageleiste.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Transformatoren mit einer Nennleistung von 100MVA und höher bei einer Nennspannung von 110kV und höher, beispielsweise auch 800kV, üblicherweise als Öltransformatoren ausgeführt werden, welche ein Gewicht von 200t und höher aufweisen. Hierbei ist der aktive Teil des Transformators mit Eisenkern und Wicklungen innerhalb eines mit Öl gefüllten Transformatorkessels angeordnet, wobei das Öl sowohl der elektrischen Isolation als auch der verbesserten Kühlung dient. Die elektrische Verbindung der jeweiligen Anschlüsse des Aktivteils des Transformators mit den Ausleitungsisolatoren an der Außenseite des Ölkessels erfolgt hierbei durch elektrische Leiter, welche bei hohen Spannungen von einem auf gleichem Potential liegenden, isolierten Schirmrohr umgeben sind, dessen Isolation entweder aus massiven Isolierstoffen oder von einem Barrierensystem gebildet wird. Das Barrieresystem ist dabei radialsymmetrisch um den betreffenden Leiter aufgebaut und umfasst ein elektrisch leitfähiges Schirmrohr mit bedarfsweise mehreren verschachtelt beabstandeten Isolationsbarrieren. Die für jeden einzelnen Leiter notwendigen Barrieresysteme werden innerhalb des ölgefüllten Transformatorkessels durch einen zwischen Transformator und Kesselwandung gebildeten Zwischenraum geführt, wobei jedoch isolationstechnisch bedingte Mindestabstände einzuhalten sind.
  • Aus Gründen der mechanischen Stabilität und Kurzschlussfestigkeit sind die isolierten Schirmrohre und die weiteren Ausleitungskomponenten in bestimmten Abständen abzustützen beziehungsweise zu halten, also mechanisch beispielsweise mit der Außenwand des Kessels oder einem geeigneten Bereich des Transformators zu verbinden oder durch ein Traggerüst abzustützen. Hierzu werden unter anderem Tragleisten verwendet, welche aus einem elektrisch isolierenden Material auszuführen sind. Dies sind üblicherweise rohrähnliche Stützelemente aus einem Kunststoff, welche mittels jeweiliger - gegebenenfalls gelenkiger - Verbindungselemente miteinander verbunden sind. Die Isolationsfähigkeit einer Tragleiste als solcher ist bei identischer Isolationsstrecke geringer als die Isolationsfähigkeit von reinem Öl.
  • So ist in der Patentschrift EP2445071 A1 ein vertikaler Halter für Hochspannungs-ausleitungen in Öltransformatoren offenbart, welcher besonders flexibel und platzsparend ist. Dieses Dokument gehört zum Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ.
  • Nachteilig ist deshalb, dass insbesondere bei Höchstspannungen von 380kV und verstärkt im Bereich von 800kV und höher die Abstände der Ausleitungskomponenten zu den angrenzenden Ölkesselwandungen beziehungsweise den Aktivteilen des Transformators aufgrund unzureichender Isolationsfähigkeit der Tragleisten entsprechend überproportional zu erhöhen sind. Sonst besteht die Gefahr von Durchschlägen längs des Kriechweges, welcher an der Oberfläche der Tragleisten oder der sonstigen Isolationskomponenten gebildet ist. Das mit Öl gefüllte Kesselvolumen wird dadurch in negativer Weise erhöht und die Leistungsdichte des Öltransformators in nachteiliger Weise reduziert.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Isolationstrageleiste für Ausleitungskomponenten in Öltransformatoren bereitzustellen, welcher sich durch eine besonders hohe Isolationsfähigkeit und Flexibilität auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Isolationstrageleiste gemäß Anspruch 1.
  • Die Grundidee der Erfindung besteht darin, durch Einfräsen der umlaufenden Schlitze den jeweiligen Kriechweg längs der Oberfläche der erfindungsgemäßen Isolationstrageleiste in vorteilhafter Weise zu verlängern. Ein erfindungsgemäßer Schlitz in der Isolationstrageleiste umläuft diese vorzugsweise an allen ihren Außenseiten in einer jeweiligen Ebene. Der Querschnitt einer Isolationstrageleiste ist bevorzugter Weise rechteckförmig, kann jedoch auch beispielsweise kreisförmig ausgeprägt sein. Die Länge einer derartigen Isolationstrageleiste beträgt je nach Größe des Ölkessels, in welchem sie zu verbauen ist, beispielsweise 2m bei einem quadratischen Querschnitt von beispielsweise 10cm mal 10cm.
  • Als Ausgangsmaterial für eine derartige Isolationstrageleiste ist ein leicht fräsbares Material wie beispielsweise Pressspan geeignet. Durch den Einsatz moderner Frästechnologien lässt sich aus einem monolithischen Pressspanblock oder -balken eine nahezu beliebige Anordnungsvielfalt für die umlaufenden Schlitze fräsen, welche beispielsweise eine Tiefe von beispielsweise 20mm bei einer Breite von beispielsweise 10mm aufweisen können. Die Isolationsfähigkeit eines Schlitzes, welcher in eine an sich glatte Oberfläche eingefräst ist, ist höher als die Isolationsfähigkeit einer beispielsweise gewellten Oberfläche. Durch die nahezu unbegrenzten Möglichkeiten, erfindungsgemäße Schlitze längs der Erstreckung des Grundmoduls einzufräsen, lassen sich somit Bereiche der Isolationstrageleiste, welche sich bezüglich der Feldstärkebelastung als besonders kritisch erweisen, mit einer höheren Dichte an vorzugsweise gleich ausgeprägten Schlitzen versehen, als Bereiche, welche sich als weniger kritisch erweisen. Geeignet sind beispielsweise 4 cm Schlitzabstand in einem kritischen Bereich und 8cm bis 15cm in einem weniger kritischen Bereich. Optional lassen sich die Schlitze in einem längeren Abschnitt der erfindungsgemäßen Isoliertrageleiste auch in einer besonders hohen Dichte, beispielsweise alle 2cm bis 4cm, einfräsen. Hierdurch ist eine erfindungsgemäße Isolationstrageleiste besonders flexibel einsetzbar.
  • Die Befestigungsmittel an den Enden der Isolationstrageleiste sind nicht notwendiger Weise als separate Komponenten auszuführen, sie können vielmehr auch angeformte oder ausgefräßte Geometrien umfassen, welche sich zum Herstellen einer mechanischen Verbindung eignen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Isolationstrageleiste ist im Grundmodul ein Bereich mit Verbindungsmitteln für zu tragende weitere Komponenten vorgesehen. Derartige weitere Komponenten sind beispielsweise Trag- oder Halteelemente für weitere Transformatorkomponenten wie Ausleitungsrohre oder Stufenschalter oder aber auch weitere Isolationstrageleisten, welche dann zu einem Isolationstraggerüst zusammengefügt sind. Verbindungsmittel sind beispielsweise Bohrungen, welche ein Verschrauben ermöglichen, wobei hier Schraubmittel aus einem Isolationsmaterial wie Pressspan verwendet werden sollten. Verbindungsmittel können aber beispielsweise auch eine eingefräste Kerbe oder dergleichen umfassen, wodurch dann eine formschlüssige Verbindung mit einem darauf angepassten weiteren Bauteil oder einer weiteren Komponente ermöglicht ist.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Isolationstrageleiste ist wenigstens eine U-förmige Isolationsplatte in einen der umlaufenden Schlitze formschlüssig eingepasst. Dies bedeutet, dass eine Isolationstrageleiste mit rechteckförmigem Querschnitt von drei Seiten von der Isolationsplatte umgeben ist, wobei vorzugsweise die vierte, offene Seite der Isolationsplatte überstehend ausgeführt ist. Durch das formschlüssige Einpassen der Isolationsplatte, deren Plattendicke demgemäß der Dicke des teilweise umlaufenden Schlitzes entspricht, beispielsweise 8mm, lässt sie sich leicht von einer Seitenkante aus auf den gewünschten Schlitz schieben und mit einem geeigneten Kleber, beispielsweise Kasein, fixieren, so dass eine kraft- und formschlüssige, kriechwegfeste Verbindung gegeben ist. Der Kleber dient hierbei primär der Vermeidung, dass sich ein Kriechweg über den Schlitz ausbilden kann. Um ein und die selbe Form von Isolationsplatten in verschiedenen Ausrichtungen in den jeweiligen Schlitzen anordnen zu können, bietet sich besonders ein quadratischer oder auch kreisförmiger Querschnitt der Isolationstrageleiste an, wobei bei ersterem eine Anordnung in einem Raster von jeweils 90° möglich ist.
  • Durch die für diese besonders einfache Handhabungsweise jedoch erforderliche Aussparung in der Isolationsplatte ist eine Seitenkante der Isolationstrageleiste jedoch gerade nicht mit einer kriechwegverlängernden Barriere versehen. Deshalb ist es erfindungsgemäß vorgesehen, wenigstens zwei U-förmige Isolationsplatten in einen gemeinsamen oder in einen jeweiligen separaten Schlitz einzupassen, welche in ihrer Ausrichtung quer zur länglichen Erstreckung des Grundmoduls gegeneinander verdreht sind. Wenn beispielsweise vier Isolationsplatten in jeweils benachbarten Schlitzen einer Isolationstrageleiste mit quadratischem Querschnitt um jeweils 90° verdreht angeordnet sind, so ist jede der vier Seitenflächen längs dieses Isolationsabschnittes dreimal von einer Isolationsplatte bedeckt. Auf diese Weise ist eine dennoch homogene Isolierfähigkeit längs der Isolationstrageleiste ermöglicht.
  • Diese Ausführungsvariante umfasst jedoch auch die Option, dass zwei Isolationsplatten gegeneinander verdreht in demselben Schlitz angeordnet sind, der dann dementsprechend die doppelte Dicke einer Isolationsplatte aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass alle Seitenflächen der Isolationstrageleiste mit einer umlaufenden Barriere versehen sind. Um Spalte zu vermeiden, in welchen sich Durchschläge entwickeln könnten, sind die an ihren flächigen Seiten teilweise zusammenstoßenden Isolationsplatten bevorzugter Weise dort ebenfalls zu verkleben. Eine Isolationsplatte ist ähnlich wie eine Isolationstrageleiste bevorzugter Weise aus einem fräsbaren Isolationsmaterial gefertigt, beispielsweise Pressspan.
  • Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Isolationstrageleiste ist das wenigstens an einem Ende des Grundmoduls vorgesehene Befestigungsmittel seinerseits mit einem Isolationsadaptermodul verbunden. Eine Isolationstrageleiste kann eine beträchtliche Höhe aufweisen, beispielsweise 3m, wenn sie als senkrechte Stütze an der inneren Seitenwand eines Ölkessels für einen Transformator vorgesehen ist. Um eine vereinfachte Montage einer derartigen Isolationstrageleiste zu ermöglichen, können bei der Montage Isolationsadaptermodule als Halteelemente beispielsweise mit einem Teil der inneren Kesselwandung vorab verbunden werden. Diese sind dann so angeordnet, dass sich eine Isolationstrageleiste mit ihren beiderseits vorgesehenen Befestigungsmitteln problemlos mit den betreffenden Isolationsadaptermodulen verbinden lässt.
  • Erfindungsgemäße erweist es sich als besonders günstig, wenn die Verbindung zwischen Befestigungsmitteln und Isolationsadaptermodul eine formschlüssige Nut-Feder- Verbindung aufweist. So lässt sich eine Isolationstrageleiste mit Nut oder Feder besonders einfach in ein Isolationsadaptermodul mit korrespondierender Feder oder Nut einschieben. Ein Verrutschen einer solchen Verbindung kann beispielsweise durch einen Fixierbolzen oder eine Fixierschraube aus einem Isolationsmaterial erreicht werden.
  • In bevorzugter Weise weisen die Befestigungsmittel der Isolationstrageleiste beziehungsweise das Isolationsadaptermodul an ihrer jeweiligen dem Grundmodul abgewandten Seite eine langlochähnliche und an einer Seite offene Befestigungsnut auf. Diese Befestigungsnut dient dazu, eine Verbindung mit einen Befestigungselement herzustellen, welches beispielsweise an einer Kesselwandung befestig beziehungsweise dort angeschweißt ist. Eine derartige Nut, welche seitlich offen ist, erlaubt das Herstellen einer mechanischen Verbindung durch seitliches Aufschieben auf ein bolzenähnliches Befestigungselement.
  • In einer bevorzugten Erfindungsvariante ist ein derartiges Befestigungselement stangenähnlich ausgeführt und formschlüssig mit seinem einen Ende in die langlochähnliche Befestigungsnut eingepasst. Der Querschnitt dieses stangenähnlichen Befestigungselementes weist beispielsweise die Form eines überhöhten Kreisquerschnittes auf, so dass zwischen zwei halbkreisähnlichen Querschnittssegmenten ein rechteckförmiges Querschnittssegment vorgesehen ist. Im Zusammenwirken mit der langlochähnlichen Nut ergibt sich somit eine variable Ausgleichsmöglichkeit für eventuelle Toleranzmaße im Kesselbau.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch ein Isolationstraggerüst, umfassend mehrere direkt oder indirekt miteinander verbundene erfindungsgemäße Isolationstrageleisten. Ein derartiges Isolationstraggerüst kann neben der Aufnahme von Ausleitungsrohren oder Barrieren auch der Aufnahme beispielsweise eines Stufenschalters dienen. Die Vorteile eines derartigen Gerüstes entsprechen denen einer erfindungsgemäßen Isolationsleiste, nämlich eine Platzersparnis durch ein verbessertes Isolationsvermögen.
  • Entsprechend einer besonderen Ausführungsform des Isolationstraggerüstes umfasst dieses einen brückenähnlichen Halter für ein Ausleitungsrohr eines Öltransformators. Dieser weist bevorzugter Weise eine U-Form auf, welche sich ebenfalls vorteilhaft auf die Verlängerung des Kriechweges auswirkt. Ebenso sind zur Verbesserung des Isolationsvermögens optional auch umlaufende Schlitze längs der Erstreckung des bevorzugter Weise aus einem fräsbaren Isolationsmaterial gefertigten brückenähnlichen Halters vorgesehen, in welche ebenfalls U-förmige Isolationsplatten eingepasst werden können.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch einen Öltransformator, umfassend wenigstens einen Ölkessel und einen darin angeordneten Transformator mit Wicklung und Kern, wobei der Öltransformator weiterhin umfasst eine erfindungsgemäße Isolationstrageleiste oder ein erfindungsgemäßes Isolationstraggerüst. In vorteilhafter Weise kann der Ölkessel aufgrund der dann kompakteren Anordnung beispielsweise der Ausleitungskomponenten in seinem ölgefüllten Inneren kleiner ausgeführt werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine exemplarische erste Isolationstrageleiste,
    Fig. 2
    ein exemplarisches erstes Isolationsadaptermodul,
    Fig. 3
    eine U-förmige Isolationsplatte,
    Fig. 4
    eine exemplarische zweite Isolationstrageleiste sowie
    Fig. 5
    ein exemplarisches Isolationstraggerüst.
  • Fig. 1 zeigt eine exemplarische erste Isolationstrageleiste 10 in einer Draufsicht 10a und in einer um 90° dazu gedrehten Seitenansicht 10b. Beiderseits eines balkenähnlichen Grundmoduls 12 sind Enden 14, 16 angeformt, welche jeweilige Befestigungsmittel aufweisen, in diesem Beispiel eine Nut 22 und Bohrungen 24. Diese Befestigungsmittel dienen der Befestigung der Isolationstrageleiste 10 entweder direkt mit einem im Kesselinneren vorgesehen Befestigungselement oder mit einem Isolationsadaptermodul, welches quasi als Zwischenstück zwischen Befestigungselement und Isolationstrageleiste dient und bedarfsweise eine vereinfachte Montage ermöglicht.
  • Längs der Erstreckung der Isolationstrageleiste ist eine Vielzahl an quer dazu verlaufenden in einer jeweiligen Ebene umlaufenden Schlitzen 18 vorgesehen, welche beispielsweise eine Breite von 12mm und eine Tiefe von 30mm aufweisen. Diese dienen einerseits der Verlängerung des Kriechweges längs der Außenflächen der Isolationstrageleiste aber andererseits auch der optionalen Aufnahme von U-förmigen Isolationsplatten, durch welche die Isolationsfähigkeit der Isolationstrageleiste individuell und bedarfsweise weiter gesteigert werden kann.
  • Im oberen Bereich sind Verbindungsmittel 20 vorgesehen, um zu tragende Komponenten damit zu verbinden. Die Verbindungsmittel bestehen in diesem Beispiel aus zwei Bohrungen, durch welche Schrauben oder Bolzen gesteckt werden können, so dass damit eine kraftschlüssige Verbindung zu weiteren Komponenten mit entsprechenden Gegenbohrungen herstellbar ist.
  • Fig. 2 zeigt ein exemplarisches erstes Isolationsadaptermodul 30 in einer dreidimensionalen Perspektivdarstellung. Dieses weist im Wesentlichen eine quaderähnliche Grundform auf, welche in ihrem Querschnitt auf den Querschnitt einer damit zu verbindenden Isolationstrageleiste angepasst ist. An der im verbundenen Zustand der Isolationstrageleiste zugewandten Seite ist eine quaderförmige Feder 32 angeformt, welche ihrerseits in der Form auf eine damit korrespondierende Nut in der Isolationstrageleiste angepasst ist, so dass damit eine Nut- Feder- Verbindung herstellbar ist. Zur Fixierung dieser Verbindung sind zwei durch die Feder 32 verlaufende Bohrungen 34 vorgesehen, welche mit zwei Bohrungen der Nut der nicht gezeigten Isolationstrageleiste korrespondieren. Somit lässt sich in einfacher Weise ein Bolzen oder eine Schraube dort einführen, wobei diese vorzugsweise aus einem Isolationsmaterial gefertigt sind.
  • Auf der der Feder abgewandten Seite des Isolationsadaptermoduls 30 ist eine langlochähnliche an einer Seite offene Befestigungsnut 36 vorgesehen. Diese eignet sich zur Aufnahme eines stangenähnlichen Befestigungselementes mit einem verlängerten Kreisquerschnitt, welches mit einem seiner beiden Enden formschlüssig in die Befestigungsnut 36 einpaßbar ist. Eine Querbohrung 38 ist dafür vorgesehen, das stangenähnliche Befestigungselement in der Befestigungsnut 36 zu fixieren.
  • Fig. 3 zeigt eine U-förmige Isolationsplatte 50, welche vorzugsweise aus einem Isolationsmaterial wie Pressspan gefertigt ist und formschlüssig in einen Schlitz einer dazu passenden Isolationstrageleiste mit quadratischem Querschnitt einpaßbar ist. Die U-förmige Isolationsplatte weist eine quadratische Grundfläche auf, ist symmetrisch zur Symmetrieachse 52 ausgestaltet und kann in vier verschiedenen, jeweils um 90° gegeneinander versetzten Ausrichtungen auf einer zugehörigen Isolationstrageleiste mit quadratischem Querschnitt eingepasst werden. Die Kanten der Isolationsplatte 50 sind abgerundet als Rundungen 54 um jegliche Feldstärkeproblematik auszuschließen.
  • Die Fig. 4 zeigt eine exemplarische zweite Isolationstrageleiste 60 in einer Draufsicht 60a und in einer um 90° dazu gedrehten Seitenansicht 60b. Die Isolationstrageleiste 60 entspricht im Wesentlichen der in der Fig. 1 gezeigten Isolationstrageleiste 10, jedoch sind an deren beiden Enden jeweils ein Isolationsadaptermodul 66 beziehungsweise 68 vorgesehen, welche mittels einer Nut- Feder- Verbindung befestigt sind und quasi als Verlängerung der Isolationstrageleiste 60 anzusehen sind. An den jeweiligen der Nut- Feder- Verbindung abgewandten Enden der Isolationsadaptermodule 66, 68 sind stangenähnliche Befestigungselemente 70, 72 vorgesehen, welche form- und kraftschlüssig in entsprechende nach einer Seite offene Befestigungsnuten der Isolationsadaptermodule 66, 68 eingreifen. Derartige Befestigungselemente 70, 72 können beispielsweise inwändig auf der unteren und oberen Begrenzung eines Ölkessels angeschweißt werden, so dass dazwischen säulenähnlich eine Isolationstrageleiste 60 angebracht beziehungsweise eingeschoben werden kann.
  • Im oberen Bereich der Isolationstrageleiste 60 sind zwei Bohrungen vorgesehen, welche zur Verbindung mit zu haltenden Komponenten oder mit weiteren Isolationstrageleisten dienen. Da diese Komponenten zumeist direkt oder indirekt mit einem eine Spannung führenden Bauteil in Verbindung stehen ist der Verbindungsbereich um die Bohrungen zumeist feldstärkekritisch. Zur Erhöhung der Feldstärkebelastbarkeit um diesen besonders kritischen Bereich herum sind in angrenzenden umlaufenden Schlitzen entsprechende U-förmige Isolationsplaften 62, 64 eingepasst. Um an allen Seiten der Isolationstrageleiste die dadurch bewirkte Kriechwegverlängerung zu erhöhen sind die U-förmigen Isolationsplatten in eine erste Gruppe 62 und eine zweite Gruppe 64 aufgeteilt, welche in alternierender Anordnung um jeweils 180° gedreht angeordnet sind.
  • Fig. 5 zeigt ein exemplarisches Isolationstraggerüst 80 in einer Draufsicht. Zwischen zwei senkrecht angeordneten Isolationstrageleisten 82, 84 ist ein brückenähnlicher Halter 86 angeordnet, welcher in seiner Mitte ein Schirmrohr 88 trägt. Durch dessen U-förmige Ausgestaltung ist der Kriechweg längs der Erstreckung des brückenähnlichen Halters 86 in vorteilhafter Weise verlängert. Um den Verbindungsbereich mit dem brückenähnlichen Halter 86 sind die Isolationstrageleisten 82, 84 mit U-förmigen Isolationsplatten versehen, welche in jeweilige Schlitze eingepasst sind. Diese erhöhen selektiv in dem Bereich der Isolationstrageleisten 82, 84, welcher besonders feldstärkekritisch sind, den Kriechweg. Somit sind die Isolationstrageleisten 82, 84 den jeweiligen Randbedingungen entsprechend individuell bezüglich ihres Isolationsverhaltens verbessert worden.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    exemplarische erste Isolationstrageleiste
    10a
    exemplarische erste Isolationstrageleiste in Draufsicht
    10b
    exemplarische erste Isolationstrageleiste in Seitenansicht
    12
    exemplarisches balkenähnliches Grundmodul
    14
    erstes Ende von Isolationstrageleiste
    16
    zweites Ende von Isolationstrageleiste
    18
    umlaufende Schlitze
    20
    Verbindungsmittel für weitere zu tragende Komponenten
    22
    Nut
    24
    Bohrungen
    30
    exemplarisches erstes Isolationsadaptermodul
    32
    Feder
    34
    Bohrungen
    36
    langlochähnliche an einer Seite offene Befestigungsnut
    38
    Bohrung
    50
    U-förmige Isolationsplatte
    52
    Symmetrieachse
    54
    Rundung
    60
    exemplarische zweite Isolationstrageleiste
    60a
    exemplarische zweite Isolationstrageleiste in Draufsicht
    60b
    exemplarische zweite Isolationstrageleiste in Seitenansicht
    62
    erste Gruppe von U-förmigen Isolationsplatten
    64
    zweite Gruppe von U-förmigen Isolationsplatten
    66
    zweites Isolationsadaptermodul
    68
    drittes Isolationsadaptermodul
    70
    erstes stangenähnliches Befestigungselement
    72
    zweites stangenähnliches Befestigungselement
    80
    exemplarisches Isolationstraggerüst
    82
    dritte Isolationstrageleiste
    84
    vierte Isolationstrageleiste
    86
    brückenähnlicher Halter
    88
    Schirmrohr

Claims (11)

  1. Isolationstrageleiste (10, 60, 82, 84) für Hochspannungsausleitungskomponenten in Öltransformatoren, umfassend ein balkenähnliches Grundmodul (12) mit vorzugsweise rechteckähnlichem Querschnitt aus einem festen Isolationsmaterial und an wenigstens einem von dessen beiden Enden (14, 16) vorgesehenen Befestigungsmittel (22, 24), wobei quer zur länglichen Erstreckung des Grundmoduls (12) zumindest abschnittsweise mehrere benachbarte, dieses an dessen Außenseiten in einer jeweiligen Ebene umlaufende Schlitze (18) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens zwei U-förmige Isolationsplatten (50, 62, 64) in einen gemeinsamen oder in einen jeweiligen Schlitz (18) formschlüssig eingepasst sind, welche in ihrer Ausrichtung quer zur länglichen Erstreckung des Grundmoduls (12) gegeneinander verdreht sind.
  2. Isolationstrageleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundmodul (12) ein Bereich mit Verbindungsmitteln (20) für zu tragende weitere komponente (86) vorgesehen ist.
  3. Isolationstrageleiste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus einem fräsbaren Isolationsmaterial gefertigt ist.
  4. Isolationstrageleiste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens an einem Ende (22, 24) des Grundmoduls (12) vorgesehenen Befestigungsmittel (22, 24) ihrerseits mit einem Isolationsadaptermodul (30, 66, 68) verbunden sind.
  5. Isolationstrageleiste nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Befestigungsmitteln (22, 24) und Isolationsadaptermodul (30, 66, 68) eine formschlüssige Nut- (22) Feder- (32) Verbindung aufweist.
  6. Isolationstrageleiste nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (22, 24) beziehungsweise das Isolationsadaptermodul (30, 66, 68) an ihrer jeweiligen dem Grundmodul (12) abgewandten Seite eine langlochähnliche und an einer Seite offene Befestigungsnut (36) aufweisen.
  7. Isolationstrageleiste nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiterhin umfasst wenigstens ein stangenähnliches Befestigungselement (70, 72), welches formschlüssig mit seinem einen Ende in die langlochähnliche Befestigungsnut (36) eingepasst ist.
  8. Isolationstrageleiste nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine stangenähnlichen Befestigungselement (70, 72) einen überhöhten Kreisquerschnitt aufweist.
  9. Isolationstraggerüst (80), umfassend mehrere direkt oder indirekt miteinander verbundene Isolationstrageleisten (10, 60, 82, 84) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Isolationstraggerüst nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen brückenähnlichen Halter (86) für ein Ausleitungsrohr (88) eines Öltransformators umfasst.
  11. Öltransformator, umfassend wenigstens einen Ölkessel und einen darin angeordneten Transformator mit Wicklung und Kern, dadurch gekennzeichnet, dass der Öltransformator weiterhin umfasst eine Isolationstrageleiste (10, 60, 82, 84) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder ein Isolationstraggerüst (80) nach einem der Ansprüche 9 oder 10.
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