DE1083892B - Arrangement for maintaining the insulating strength of the liquid dielectric which absorbs the potential difference between switching devices at high voltage potential and earth, especially for load switches in transformers - Google Patents

Description

. _ mittelbar umgebende Dielektrikum keinerlei. Schwie-. _ indirectly surrounding dielectric no. Difficult

Dielektrikum nicht mit dem die Potentialdifferenz 30 rigkeiten, da kein besonderes, die Verbindung mit der zwischen Lastumschalter und Erde aufnehmenden Außenluft herstellendes Rohr od. dgl. erforderlich ist, flüssigen Dielektrikum vermischen kann. Die beim da hierbei die Schaltgase in das Ausdehnungsgefäß Umschaltvorgang entstehenden Schaltgase können in abströmen.Dielectric does not match the potential difference, as there is no special connection with the between the diverter switch and the ground receiving outside air producing pipe or the like is required, liquid dielectric can mix. The while doing the switching gases in the expansion tank Switching gases produced during the switching process can flow off.

dem die Kapsel mit der Außenluft verbindenden Rohr ' Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden aufsteigen und entweichen, ohne durch Gebiete mit 35 nachstehend an Hand einiger schematisch dargestell-Potentialgefälle zu gelangen. Aus diesem Grunde ter Lastumschalteranordnungen für Transformatoren macht diese Anordnung einen erheblichen Aufwand mit Stufenschalter, bei denen der Lastumschalter in erforderlich. ■ einer im Transformatotölraum oder in einer Kessel-the tube connecting the capsule to the outside air. Some exemplary embodiments of the invention rise and escape without going through areas with 35 below on the basis of some schematically illustrated potential gradient to get. For this reason, the diverter switch arrangements for transformers this arrangement makes a considerable effort with tap changers in which the diverter switch is in necessary. ■ one in the transformer oil room or in a boiler

In Abweichung vom Bekannten wird eine Anord- ausrichtung angeordneten, abgeschlossenen und mit nung zur Aufrechterhaltung der Isolierflüssigkeit des 40 dem flüssigen Dielektrikum gefüllten Isolierstöffgefäß die Potentialdifferenz zwischen auf Hochspannungs- untergebracht ist, noch näher erläutert,
potential liegenden Schalterteilen und Erde auf- In Fig. 1 ist das am geerdeten TransformatordeckelDeviating from the familiar, an arrangement is arranged, closed and with voltage to maintain the insulating liquid of the insulating material vessel filled with the liquid dielectric, the potential difference between the high-voltage being accommodated, explained in more detail.
potential lying switch parts and earth on- In Fig. 1 this is on the earthed transformer cover

nehmenden flüssigen Dielektrikums vorgeschlagen, bei 10 befestigte, den ungekapselten Lastumschalter 11 der erfindungsgemäß eine solche Abschirmung der aufnehmende-Isölierstoffgefäß mit 12 "bezeichnet. Das potentialführenden Teüe .vorgesehen ist, daß die 45 Ölgebiet 13 in der Umgebung der metallischen Teile Schaltgase ohne Schwächung der Isolationsfestigkeit bzw. Kanten 14 des Lastumschälters ist bekanntlich des_ Dielektrikums von Hochspannung nach Erde ab- durch hohe Spannungsgradiehten beansprucht. Sobald strömen. ^ Gasblasen in die Nähe der Kanten 14 gelangen, wer-Proposed taking liquid dielectric, fixed at 10, the unencapsulated diverter switch 11 which according to the invention designates such a shielding of the receiving insulating material vessel with 12 ″ potential-leading Teüe. It is provided that the 45 oil area 13 in the vicinity of the metallic parts Switching gases without weakening the insulation strength or edges 14 of the diverter switch is known des_ dielectric is stressed from high voltage to earth by high voltage levels. As soon stream. ^ Gas bubbles come close to the edges 14,

Durch eine derartige Abschirmungsanordnung wird den diese dielektrisch schwachen Gasblasen durcherreicht, daß man auf eine besondere Kapselung z.B. 50 schlagen und als Folge davon die gesamte ölstrecke des Lastumschalters, die unter Umständen erhebliche bis zum Kesseldeckel 10, oder es erfolgt ein Uber-Schwiengkeiten bereiten kannn, da der Lastumschäl- ^chlag längs der Innenwand des Isolierzylinders 12Such a shielding arrangement reaches the dielectrically weak gas bubbles, that you hit a special encapsulation, e.g. 50, and as a result the entire oil route of the diverter switch, which may be considerable up to the boiler cover 10, or there is an over-Schwiengkeiten can prepare, since the load shifting stroke along the inner wall of the insulating cylinder 12

ter gegenüber dem die Potentialdifferenz auf weisenden nach Erde/Durch geeignete Ausbildung der Abschirm-ter compared to the one showing the potential difference to earth / through suitable design of the shielding

Dielektrikum allseitig und wirkungsvoll abgeschlos- elektroden, beispielsweise in Form von konzentrischenDielectric is effectively sealed on all sides, for example in the form of concentric electrodes

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Isolierdrahtringen 15 mit verschiedenen Ringdurchmessern, und einer solchen Anordnung der an. das Lastumschalterpotential angelenkten Runddrahtringe zweckmäßigervveise sowohl innerhalb als -auch außerhalb des Isolierstoffgefäßes derart, daß ihre Drahtachsen etwa in der eingezeichneten Fläche 16 liegen, wird im Gebiet 17, wo keine derartigen Drähte vorgesehen sind, ein nahezu gleichmäßiges Feld erreicht. Die Abschirmelektroden sind symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses angeordnet und besitzen mindestens einen selchen Krümmungsradius, daß für die Schaltgase ein Ausströmkanal mit ausreichendem Querschnitt entsteht, der etwa durch eine besondere Begrenzung gebildet werden kann. Besonders günstig im Hinblick auf die Verhinderung des Hochsteigens der Gasblasen in inhomogenen Feldgebieten erweist sich die ablenkende Wirkung der Abschirmanordnung auf die Gasblasen bei Betriebsfrequenz insofern, als diese beim Durchströmen der Abschirmanordnung in radialer Richtung, bezogen auf die Runddrähte, ab- ao gelenkt werden.Insulating wire rings 15 with different ring diameters, and such an arrangement of the. the Round wire rings linked to the diverter switch potential expediently both inside and outside of the insulating material vessel in such a way that its wire axes lie approximately in the area 16 shown, an almost uniform field is achieved in area 17, where no such wires are provided. The shielding electrodes are arranged symmetrically to the longitudinal axis of the housing and have at least Such a radius of curvature that an outflow channel with sufficient for the switching gases Cross-section arises, which can be formed, for example, by a special limitation. Very cheap in terms of preventing the gas bubbles from rising in inhomogeneous field areas the distracting effect of the shielding arrangement on the gas bubbles at operating frequency insofar as this when flowing through the shielding arrangement in the radial direction, based on the round wires, ab ao be steered.

Die Gasblasen können durch eine Öffnung im Deckel 18 nach oben abströmen.The gas bubbles can flow upwards through an opening in the cover 18.

Gegebenenfalls kann sich auch als zweckmäßig erweisen, die Schaltgase durch zusätzliche Mittel so· zu as führen, daß sie in einem solchen Bereich nach oben strömen, in dem das elektrische Feld zwischen Lastumschalter und Erde größte Homogenität aufweist, also möglichst weitgehend linearisiert ist. Herrscht nämlich ein homogenes Feld E vor Anwesenheit der Gasblasen, so ergibt sich bei Eindringen einer kugelförmigen Gasblase im Raum außerhalb der Gasblase eine Störung des homogenen Feldes, innerhalb dagegen ein genau berechenbares homogenes Feld der StärkeIf necessary, it can also prove to be expedient to use additional means to guide the switching gases so that they flow upward in such an area in which the electrical field between the diverter switch and earth has the greatest homogeneity, i.e. is linearized as much as possible. If a homogeneous field E prevails before the gas bubbles are present, then if a spherical gas bubble penetrates in the space outside the gas bubble, there is a disturbance of the homogeneous field, while inside a precisely calculable homogeneous field of strength

Claims (10)

Patentansprüche: 3εο = 1,232 - wobei εα=2,3 die Dielektrizitätskonstante von Öl und ε,·=1 die Dielektrizitätskonstante von Luft ist. Die Mittel können dabei aus in dem Raum zwischen Abschirmelektroden und Lastumschalter vorgesehenen Isolierstoff- oder Metallwänden bestehen, wie dies in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist. Im gezeigten Beispiel sind diese Wände mit 19 bezeichnet, kegelförmig angeordnet und münden nach oben in einen dutch weitere Wände 20 abgeschlossenen kaminartigen Bereich. Es ist natürlich auch denkbar, diese Führungswände winkelringförmig, eben oder sonst geeignet auszuführen. So kann auch, wie Fig. 2 zu entnehmen, über dem Lastumschalter 11 eine ebene Führungsplatte 21 mit mehreren Durchtrittsöffnungen 22 für die Schaltgase vorgesehen sein. An Stelle einer aus Runddrahtringen bestehenden Abschirmvorrichtung sind bei dieser Ausführung weiterhin isolierte Elektroden22', 23 vorgesehen, die gebogene Form aufweisen, wobei die Biegung so gewählt ist, daß im Bereich der aufsteigenden Schaltgase ein möglichst gleichmäßiges Feld herrscht. Eine winkelringförmige Ausbildung der Führungswände ist aus Fig. 3 ersichtlich, die weiterhin auch eine andere Ausbildung der Abschirmelektroden zeigt. Die Schirmringe bestehen hierbei aus isolierten Metallelektroden 24, die die Führungswände 20 konzentrisch umgeben und rechteckfÖrmigen Querschnitt besitzen.Claims: 3εο = 1.232 - where εα = 2.3 is the dielectric constant of oil and ε, · = 1 is the dielectric constant of air. The means can consist of insulating material or metal walls provided in the space between the shielding electrodes and the diverter switch, as indicated by dashed lines in FIG. 1. In the example shown, these walls are denoted by 19, arranged in a conical shape and open upward into a chimney-like area closed by further walls 20. It is of course also conceivable to make these guide walls angularly ring-shaped, flat or otherwise suitable. As can be seen from FIG. 2, a flat guide plate 21 with a plurality of passage openings 22 for the switching gases can also be provided above the diverter switch 11. Instead of a shielding device consisting of round wire rings, insulated electrodes 22 ', 23 are also provided in this embodiment, which have a curved shape, the curvature being selected so that a field which is as uniform as possible prevails in the area of the rising switching gases. An angular ring-shaped design of the guide walls can be seen from FIG. 3, which also shows a different design of the shielding electrodes. The shield rings consist of insulated metal electrodes 24, which surround the guide walls 20 concentrically and have a rectangular cross-section. 1. Anordnung zur Aufrechterhaltung der Isolierfestigkeit des die Potentialdifferenz zwischen auf .Hcchspannungspotential liegenden Teilen von Schaltgeräten und Erde aufnehmenden flüssigen Dielektrikums, insbesondere für Lastumschalter bei Transformatoren, gekennzeichnet durch eine solche Abschirmung der potentialführenden Teile, daß die Schaltgase ohne Schwächung der Isolationsfestigkeit des Dielektrikums von Hochspannung nach Erde abströmen.1. Arrangement to maintain the insulation strength of the potential difference between on .High-voltage parts of Switching devices and earth-absorbing liquid dielectric, in particular for diverter switches for transformers, characterized by such a shielding of the potential-carrying parts, that the switching gases without weakening the insulation strength of the dielectric from high voltage flow down to earth. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der potentialführenden Teile des ungekapselten Lastumschalters Abschirmelektroden vorgesehen sind. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that above the potential-carrying Parts of the unencapsulated diverter switch shielding electrodes are provided. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden als konzentrische, isolierte Runddrahtringe mit gegebenenfalls verschiedenem Ringdurchmesser ausgeführt sind.3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the shielding electrodes as concentric, insulated round wire rings with possibly different ring diameters are. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Runddrahtringe sowohl innerhalb als auch außerhalb des Isolierstoffgefäßes vorgesehen sind.4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the round wire rings both are provided both inside and outside the insulating material vessel. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmelektroden symmetrisch zur Längsachse des Gehäuses angeordnet sind und mindestens einen solchen Durchmesser besitzen, daß für die Schaltgase ein Ausströmkanal mit ausreichendem Querschnitt erhalten bleibt. ~5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the shielding electrodes are symmetrical are arranged to the longitudinal axis of the housing and at least one such diameter have that an outflow channel with a sufficient cross-section is obtained for the switching gases remain. ~ 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mittel vorgesehen sind, um die Schaltgase nur in einem solchen Bereich nach oben strömen zu lassen, in dem das elektrische Feld zwischen Lastumschalter und Erde größte Homogenität aufweist, also möglichst weitgehend linearisiert ist6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that additional means are provided are to allow the switching gases to flow upwards only in an area in which the electrical Field between diverter switch and earth has the greatest homogeneity, i.e. as much as possible is linearized 7. Anordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus im Raum zwischen Abschirmelektroden und Lastumschalter vorgesehenen Isolierstoff- oder Metallwänden bestehen. 7. Arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the means from in the space between There are shielding electrodes and diverter switches provided with insulating material or metal walls. 8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoff- oder Metallwände in an sich bekannter Weise kegelförmig, winkelförmig, eben oder sonst geeignet ausgeführt sind und nach oben jeweils eine oder mehrere Öffnungen für den Durchtritt der Schaltgase freigeben. 8. Arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that the insulating material or metal walls Conical, angular, flat or otherwise suitable in a manner known per se and release one or more openings for the passage of the switching gases at the top. 9. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Isolierstoff- oder Metallwände weitere, im vorgeschriebenen Mindestabstand von den Schirmelektroden angeordnete Führungen für das Abströmen der Schaltgase nach Erde anschließen.9. Arrangement according to claim 1 to 8, characterized in that the insulating material or Metal walls further, arranged at the prescribed minimum distance from the shield electrodes Connect guides for the outflow of the switching gases to earth. 10. Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelektroden plattenförmige, wulstfÖrmige oder sonst geeignete Form besitzen und mit einer festen Isolation versehen sein können.10. Arrangement according to claim 1 to 9, characterized in that the shield electrodes are plate-shaped, Bead-like or otherwise suitable shape and provided with solid insulation could be. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 895 196, 950140; schweizerische Patentschrift Nr. 115 197; österreichische Patentschrift Nr. 162 819.Considered publications: German Patent Specifications No. 895 196, 950140; Swiss Patent No. 115 197; Austrian patent specification No. 162 819. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 009 547/296 6.60© 009 547/296 6.60