WO2014048875A1 - Einrichtung zur gasdichten durchführung eines leiters durch eine gehäusewand - Google Patents

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Markus Sulitze
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    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/04—Leading of conductors or axles through casings, e.g. for tap-changing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a device for gas-tight implementation of a conductor through a housing wall according to the preamble of claim 1.
  • Gas-insulated switchgear often have components that require in addition to the high-voltage bushing another implementation for a ground connection or monitoring devices. Such a component is for example
  • Surge arrester whose earth line is to be monitored for occurring leakage currents.
  • Such a passageway directs a conductor from within a gas-tight housing to the outside, wherein the conductor must be electrically isolated from the housing. Since the voltages occurring here are low, two insulated sockets, which are arranged on a housing opening inside or outside the housing, are often sufficient as feedthroughs. The conductor is from the inside through the inner socket, non-contact through the
  • Object of the present invention is a device for gas-tight implementation of a conductor by a
  • a device for gas-tight implementation of a conductor through a housing wall in particular a
  • the outer insulating bush is fixed in a rotationally fixed manner in a recess of the housing wall with respect to the bushing axis. This can be achieved, for example, by arranging bulges on the housing-side end face of the outer insulating bushing, such as pins in the direction of the bushing axis, which engage in corresponding indentations in the outside of the housing. If a mounting nut on the inside of the housing is screwed onto the conductor during assembly of the device, so the insulating bushing can not rotate and therefore does not need to be held with a tool, which facilitates assembly.
  • the recess in the housing wall and at least one protruding into the recess portion of the outer insulating bushing congruent and with respect to the feedthrough axis not rotationally symmetrical cross sections.
  • the insulating bush could be cylindrical and have a polygonal cross-section with three, four or six preferably rounded corners.
  • the recess in the housing wall then has a corresponding cross-section, so that the outer insulating bush can partially dip into this depression. Due to the polygonal cross-section, the outer insulating bushing is fixed so that it is rotationally fixed with respect to rotations about the feedthrough axis.
  • the anti-rotation protection is achieved by a correspondingly shaped outer contour of the outer insulating bush, no devices on the front side are necessary. If the front side of the outer insulating bushing is flat and rests flat on the housing wall within the recess, a reliable seal is particularly easy to achieve. In addition, the insulating bush is particularly easy to produce.
  • the conductor has a stop, which, for example positive fit, in a corresponding recess of the outer insulating bush with respect to the feedthrough axis
  • the abutment could be a round, in relation to the feedthrough axis radial, provided with one or more flattened sides molding in the region of the housing outer side end of the conductor.
  • the recess is formed in the housing outer side end of the outer insulating bushing accordingly.
  • the stop serves on the one hand as a depth stop for the conductor, on the other hand as anti-rotation, so that when mounting on the
  • Figure 2 is a view of a device according to the invention from the outside of the housing.
  • FIGS. 1 and 2 show part of a housing wall 1 of a component of a gas-insulated switchgear, for example a gas-insulated surge arrester.
  • a gas-insulated switchgear for example a gas-insulated surge arrester.
  • an outer insulating bushing 4 and this opposite to the inside of the housing 14 an inner insulating bushing 3 are arranged on the housing outer side 13, so that there is a through opening through the two insulating bushes 3, 4 and the housing wall 1.
  • a conductor 5 is inserted.
  • Two nested insulating tubes 10 connect through the housing opening 17 the Both insulating bushes 3, 4 and serve the increased insulation strength between the conductor 5 and the housing wall 1.
  • the conductor 5 is designed in the manner of a cylindrical bolt which carries on the housing inner side 14 a thread for a fastening nut 16, and on the housing outer side 13 a Stop 7, the flat on the housing wall 1 facing away from the outer insulating bushing 4 rests.
  • the cylinder axis of the conductor 5 defines a passage axis 15 between the stopper 7 and the outer insulating bushing 4, an annular seal 12 is inserted.
  • the inner insulating bushing 3 is substantially a hollow cylinder, here shown with a circular base surface, which abuts with a front side on the housing inner wall 14.
  • the outer insulating bush 4 is also hollow cylindrical, but has a non-rotationally symmetrical cross-section. Shown here is a square section with rounded corners. However, the cross section could also be polygonal, for example, triangular or hexagonal or even have an oval shape.
  • the housing outer side 13 has around the housing opening 17 a recess 6, which can be prepared for example by milling.
  • the recess 6 corresponds in its cross section to that of the outer insulating bushing 3, so it is congruent to this, so that the outer insulating bushing 3 can be inserted into this recess 6 partially.
  • outer insulating bushing 4 The housing-side end face of the outer insulating bushing 4 is then flat against the housing wall 1, and is sealed against this with an annular seal 11. Due to the non-rotationally symmetrical cross sections of outer insulating bushing 4 and recess 6, the outer insulating bushing in the recess 6 is rotationally fixed relative to a rotation about the bushing axis 15.
  • the stop 7 of the conductor 5 is arranged in the region of the housing-outside end of the conductor 5 circular disk-like Anformung with two flattened sides.
  • the outer insulating bush 4 has on its side facing away from the housing wall 1 end a recess on 8, the stop 7 form- conclusively absorbs.
  • the positive connection is given here by the two flat sides of the stop, which abut against two flat side walls of the recess 8, which are shown like a nose here.
  • the stopper 7 and thus the conductor 5 are thus fixed against rotation in the outer insulating bushing 4 against the passage axis 15. Via a connecting pin 9, a ground cable or other electrical line to the conductor 5 can be connected.
  • the installation of the device is preferably carried out in a housing cover which is placed after the installation of the device on the housing.
  • an insulating tube 10 is first inserted into the outer and the inner insulating bushing 3, 4 and fixed there, for example by means of an adhesive. Then, the outer insulating bushing 4 is inserted from the housing outer side 13 in the recess 6 of the housing wall 1, wherein the insulating tube 10 is inserted through the housing opening 17. The attached to the inner insulating bushing 3 insulating tube 10 is inserted from the inside of the housing 14 through the housing opening 17 into the outer insulating bushing 4. The conductor 5 is now inserted from the outside of the housing 13 in the outer insulating bush 4, passed through the insulating tubes 10 and the housing opening 17 and finally through the inner insulating bushing 3 to the inside of the housing 14. The stopper 7 is then in the recess 8 of the outer insulating bushing 4. From the
  • a fastening nut 16 is screwed onto the conductor 5 and tightened with a tool so far that the seals 11, 12, the housing inner side 14 against the housing outer side 13 seal. Since the outer insulating bushing 4 in the recess 6 of the housing wall 13 and the conductor 5 are fixed against rotation with the stopper 7 in the recess 8 of the outer insulating bushing 4, when tightening the fastening nut 16, neither the conductor 5, nor turn the outer insulating bush 4 with you. A counter with other tools is therefore not necessary.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters durch eine Gehäusewand, insbesondere eines Überspannungsabieiters oder Messwandlers, welche eine auf einer Gehäuseinnenseite angeordnete innere Isolierbuchse und eine dieser gegenüberliegend auf einer Gehäuseaußenseite angeordnete äußere Isolierbuchse aufweist. Der Leiter ist entlang einer Durchführungsachse durch die innere Isolierbuchse, durch eine Öffnung der Gehäusewand und durch die äußere Isolierbuchse geführt. Erfindungsgemäß ist die äußere Isolierbuchse bezüglich der Durchführungsachse verdrehfest in einer Vertiefung der Gehäusewand festgelegt. Wenn bei der Montage der Einrichtung eine Befestigungsschraube auf der Gehäuseinnenseite angebracht wird, so kann sich die Isolierbuchse dadurch nicht mitdrehen und muss daher auch nicht mit einem Werkzeug gehalten werden, was die Montage erleichtert.

Description

Beschreibung
Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters durch eine Gehäusewand
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters durch eine Gehäusewand gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gasisolierte Schaltanlagen weisen häufig Komponenten auf, die neben der Hochspannungsdurchführung eine weitere Durchführung für einen Erdungsanschluss oder Überwachungsgeräte benötigen. Solch eine Komponente ist zum Beispiel ein
Überspannungsabieiter, dessen Erdleitung auf auftretende Ab- leitströme überwacht werden soll. Durch eine solche Durchführung wird ein Leiter von innerhalb eines gasdichten Gehäuses nach außen geleitet, wobei der Leiter vom Gehäuse elektrisch isoliert sein muss. Da die auftretenden Spannungen hier gering sind, genügen als Durchführung oft zwei isolierte Buch- sen, die an einer Gehäuseöffnung innerhalb beziehungsweise außerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Der Leiter wird von innen durch die innere Buchse, berührungsfrei durch die
Gehäuseöffnung und durch die äußere Buchse geführt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters durch eine
Gehäusewand anzugeben, die besonders einfach zu montieren ist . Die Aufgabe wird mit den Mitteln der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Dabei weist eine Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters durch eine Gehäusewand, insbesondere eines
Überspannungsabieiters oder Messwandlers, eine auf einer
Gehäuseinnenseite angeordnete innere Isolierbuchse und eine dieser gegenüberliegend auf einer Gehäuseaußenseite angeordnete äußere Isolierbuchse auf. Der Leiter ist entlang einer Durchführungsachse durch die innere Isolierbuchse, durch eine Öffnung der Gehäusewand und durch die äußere Isolierbuchse geführt. Erfindungsgemäß ist die äußere Isolierbuchse bezüglich der Durchführungsachse verdrehfest in einer Vertiefung der Gehäusewand festgelegt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass auf der gehäuseseitigen Stirnseite der äußeren Isolierbuchse Ausbuchtungen wie beispielsweise Stifte in Richtung der Durchführungsachse angeordnet sind, die in entsprechende Einbuchtungen in der Gehäuseaußenseite eingrei- fen. Wenn bei der Montage der Einrichtung eine Befestigungsmutter auf der Gehäuseinnenseite auf den Leiter aufgeschraubt wird, so kann sich die Isolierbuchse nicht mitdrehen und muss daher auch nicht mit einem Werkzeug gehalten werden, was die Montage erleichtert .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Vertiefung in der Gehäusewand und wenigstens ein in die Vertiefung hineinragender Abschnitt der äußeren Isolierbuchse kongruente und bezüglich der Durchführungsachse nicht rotati- onssymmetrische Querschnitte auf. Beispielsweise könnte die Isolierbuchse zylindrisch sein und einen polygonalen Querschnitt mit drei, vier oder sechs vorzugsweise abgerundeten Ecken aufweisen. Die Vertiefung in der Gehäusewand hat dann einen entsprechenden Querschnitt, so dass die äußere Isolier- buchse teilweise in diese Vertiefung eintauchen kann. Durch den polygonalen Querschnitt ist die äußere Isolierbuchse damit verdrehfest in Bezug auf Drehungen um die Durchführungs- achse festgelegt. Da der Verdrehschutz durch eine entsprechend gestaltete Außenkontur der äußeren Isolierbuchse er- reicht wird, sind keine Vorrichtungen auf deren Stirnseite notwendig. Wenn die Stirnseite der äußeren Isolierbuchse flach ausgeführt ist und innerhalb der Vertiefung flächig auf der Gehäusewand aufliegt, ist besonders einfach eine zuverlässige Dichtung zu erreichen. Außerdem ist die Isolierbuchse besonders einfach herstellbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Leiter einen Anschlag auf, der, beispielsweise formschlüssig, in einer korrespondierenden Vertiefung der äußeren Isolierbuchse bezüglich der Durchführungsachse
verdrehfest festgelegt ist. Der Anschlag könnte eine runde, in Bezug auf die Durchführungsachse radiale, mit einer oder mehreren abgeflachten Seiten versehene Anformung im Bereich des gehäuseaußenseitigen Endes des Leiters sein. Die Vertiefung ist in der gehäuseaußenseitigen Stirnseite der äußeren Isolierbuchse entsprechend geformt. Der Anschlag dient damit zum Einen als Tiefenanschlag für den Leiter, zum Anderen auch als Verdrehsicherung, so dass, wenn zur Montage auf der
Gehäuseinnenseite eine Befestigungsmutter auf den Leiter gedreht wird, sich dieser nicht mehr mitdrehen kann. Da die Isolierbuchse ebenfalls verdrehfest festgelegt ist, ist zur Montage der Einrichtung auf der Außenseite des Gehäuses kein Haltewerkzeug mehr notwendig.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen
Einrichtung,
Figur 2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung von der Gehäuseaußenseite.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Teil einer Gehäusewand 1 ei- ner Komponente einer gasisolierten Schaltanlage, beispielsweise eines gasisolierten Überspannungsabieiters. An einer Gehäuseöffnung 17 sind auf der Gehäuseaußenseite 13 eine äußere Isolierbuchse 4 und dieser gegenüberliegend auf der Gehäuseinnenseite 14 eine innere Isolierbuchse 3 angeordnet, so dass sich eine durchgehende Öffnung durch die beiden Isolierbuchsen 3, 4 und die Gehäusewand 1 ergibt. Durch diese Öffnung ist ein Leiter 5 gesteckt. Zwei ineinander gesteckte Isolierrohre 10 verbinden durch die Gehäuseöffnung 17 die beiden Isolierbuchsen 3, 4 und dienen der erhöhten Isolationsfestigkeit zwischen Leiter 5 und Gehäusewand 1. Der Leiter 5 ist in der Art eines zylindrischen Bolzens ausgeführt, der auf der Gehäuseinnenseite 14 ein Gewinde für eine Befesti- gungsmutter 16 trägt, und auf der Gehäuseaußenseite 13 einen Anschlag 7, der flach auf der der Gehäusewand 1 abgewandten Stirnseite der äußeren Isolierbuchse 4 aufliegt. Die Zylinderachse des Leiters 5 definiert eine Durchführungsachse 15. Zwischen dem Anschlag 7 und der äußeren Isolierbuchse 4 ist eine ringförmige Dichtung 12 eingelegt.
Die innere Isolierbuchse 3 ist im Wesentlichen ein hohler Zylinder, hier mit einer kreisförmigen Grundfläche dargestellt, der mit einer Stirnseite auf der Gehäuseinnenwand 14 anliegt. Die äußere Isolierbuchse 4 ist ebenfalls hohlzylindrisch, weist jedoch einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitt auf. Hier dargestellt ist ein quadratischer Querschnitt mit abgerundeten Ecken. Jedoch könnte der Querschnitt auch mehreckig sein, beispielsweise dreieckig oder sechseckig oder auch eine ovale Form aufweisen. Die Gehäuseaußenseite 13 weist um die Gehäuseöffnung 17 eine Vertiefung 6 auf, die beispielsweise durch Einfräsen hergestellt werden kann. Die Vertiefung 6 entspricht in ihrem Querschnitt dem der äußeren Isolierbuchse 3, ist also kongruent zu diesem, so dass die äußere Isolierbuchse 3 in diese Vertiefung 6 teilweise hineingesteckt werden kann. Die gehäuseseitige Stirnseite der äußeren Isolierbuchse 4 liegt dann flach an der Gehäusewand 1 an, und ist gegen diese mit einer ringförmigen Dichtung 11 abgedichtet. Durch die nicht rotationssymmetrische Quer- schnitte von äußerer Isolierbuchse 4 und Vertiefung 6 ist die äußere Isolierbuchse in der Vertiefung 6 bezüglich einer Rotation um die Durchführungsachse 15 verdrehfest festgelegt.
Der Anschlag 7 des Leiters 5 ist eine im Bereich des gehäuse- außenseitigen Endes des Leiters 5 angeordnete kreisscheiben- artige Anformung mit zwei abgeflachten Seiten. Die äußere Isolierbuchse 4 weist an ihrer der Gehäusewand 1 abgewandten Stirnseite eine Vertiefung auf 8, die den Anschlag 7 form- schlüssig aufnimmt. Der Formschluss ist hier durch die zwei flachen Seiten des Anschlags gegeben, die an zwei flachen Seitenwänden der Vertiefung 8, die hier nasenartig dargestellt sind, anliegen. Alternative wäre es auch möglich, den Anschlag 7 mit nur einer oder auch mehreren flachen Seiten zu versehen, die an entsprechenden Wänden der Vertiefung 8 anliegen. Der Anschlag 7 und damit der Leiter 5 sind damit in der äußeren Isolierbuchse 4 verdrehfest gegen die Durchführungsachse 15 festgelegt. Über einen Anschlusszapfen 9 kann ein Erdkabel oder eine andere elektrische Leitung an den Leiter 5 angeschlossen werden.
Die Montage der Einrichtung erfolgt vorzugsweise in einen Gehäusedeckel, der nach erfolgter Montage der Einrichtung auf das Gehäuse aufgesetzt wird. Zur Montage der Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters 5 durch eine
Gehäusewand 1 wird zunächst jeweils ein Isolierrohr 10 in die äußere und die innere Isolierbuchse 3, 4 gesteckt und dort beispielsweise mittels eines Klebers befestigt. Dann wird die äußere Isolierbuchse 4 von der Gehäuseaußenseite 13 in die Vertiefung 6 der Gehäusewand 1 gesteckt, wobei das Isolierrohr 10 durch die Gehäuseöffnung 17 gesteckt wird. Das an der inneren Isolierbuchse 3 befestigte Isolierrohr 10 wird von der Gehäuseinnenseite 14 durch die Gehäuseöffnung 17 bis in die äußere Isolierbuchse 4 gesteckt. Der Leiter 5 wird nun von der Gehäuseaußenseite 13 in die äußere Isolierbuchse 4 gesteckt, durch die Isolierrohre 10 und die Gehäuseöffnung 17 und schließlich durch die innere Isolierbuchse 3 bis auf die Gehäuseinnenseite 14 geführt. Der Anschlag 7 liegt dann in der Vertiefung 8 der äußeren Isolierbuchse 4. Von der
Gehäuseinnenseite 14 wird eine Befestigungsmutter 16 auf den Leiter 5 aufgeschraubt und mit einem Werkzeug soweit angezogen, dass die Dichtungen 11, 12 die Gehäuseinnenseite 14 gegen die Gehäuseaußenseite 13 abdichten. Da die äußere Iso- lierbuchse 4 in der Vertiefung 6 der Gehäusewand 13 und der Leiter 5 mit dem Anschlag 7 in der Vertiefung 8 der äußeren Isolierbuchse 4 verdrehfest festgelegt sind, kann sich beim Anziehen der Befestigungsmutter 16 weder der Leiter 5, noch die äußere Isolierbuchse 4 mitdrehen. Ein Gegenhalten mit weiteren Werkzeugen ist somit nicht notwendig.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur gasdichten Durchführung eines Leiters (5) durch eine Gehäusewand (1) , insbesondere eines
Überspannungsabieiters oder Messwandlers, mit einer auf einer Gehäuseinnenseite (14) angeordneten inneren Isolierbuchse (3), einer dieser gegenüberliegend auf einer
Gehäuseaußenseite 13 angeordneten äußeren Isolierbuchse (4) , wobei der Leiter (5) entlang einer Durchführungsachse (15) durch die innere Isolierbuchse (3), durch eine Öffnung (17) der Gehäusewand und durch die äußere Isolierbuchse (4) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die äußere Isolierbuchse (4) bezüglich der Durchfüh- rungsachse (15) verdrehfest in einer Vertiefung (6) der
Gehäusewand (1) festgelegt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vertiefung (6) der Gehäusewand (1) und wenigstens ein in die Vertiefung (6) der Gehäusewand (1) hineinragender Abschnitt der äußeren Isolierbuchse (4) kongruente und bezüglich der Durchführungsachse (15) nicht rotationssymmetrische Querschnitte aufweisen.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Leiter (5) einen Anschlag (7) aufweist, der in einer korrespondierenden Vertiefung (8) der äußeren Isolierbuchse (4) bezüglich der Durchführungsachse (15) verdrehfest festgelegt ist.
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