DE1089061B

DE1089061B - Hochspannungsstromwandler

Info

Publication number: DE1089061B
Application number: DER14809A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Ritz
Original assignee: HANS RITZ DR ING
Current assignee: HANS RITZ DR ING
Priority date: 1954-08-07
Filing date: 1954-08-07
Publication date: 1960-09-15

Description

Hochspannungsstromwandler Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsstromwandler und betrifft eine Verbesserung des Aufbaues der zwischen leitenden Umhüllungen von Spannungsherausführungen der aktiven Teile oder sonstigen elektrischen Leitern angeordneten festen Isolation.
Es sind schon seit langem Kondensatordurchführungen aus dichten lackierten Papieren bekannt, die mittels geheizter Walzen in zylindrischer Form gewickelt werden. Hierbei werden je nach der zu erwartenden Spannungsbeanspruchung metallene Folieneinlagen eingewickelt, die eine günstige Spannungsverteilung bezwecken.
Bei hohen Spannungen genügen die Werte der dielektrischen Verluste, insbesondere im Bereich oberhalb der verketteten Spannung bis zur Prüfspannung, und die Korona-Einsatzspannung an den Belagrändern dieser Hartpapierdurchführungen vielfach nicht mehr den zu stellenden Anforderungen. Die im Neuzustand erreichten dielektrischen Werte werden durch Feuchtigkeitsaufnahme des Hartpapierwickels im Laufe der Zeit beträchtlich verschlechtert, sofern nicht eine besondere Präparierung der Oberfläche vorgesehen wird, die indessen nicht immer anwendbar ist..
Es sind auch schon Durchführungen mit halbleitenden Papiereinlagen statt metallener Einlagen verwendet worden. Hier liegen die Korona-Einsatzspannung sowie die dielektrischen Verluste günstiger; aber auch diese Anordnungen befriedigen im Bereich oberhalb der verketteten Spannung bis zur Prüfspannung nicht völlig.
Es sind auch bereits Gießharzdurchführungen vorgeschlagen worden, die nach Art der eingangserwähnten Durchführungen ausgebildet sind und gegebenenfalls stufenweise gegossen werden. Die Ausführung von Gießharzwickeln ist auch bereits mit spannungsgesteuerten Einlagen vorgeschlagen worden. Die bisher vorgeschlagenen Ausführungen sind aber im Hinblick auf die Koronaspannung an den Belagrändern nicht befriedigend.
Es sind weiterhin Hochspannungsstromwandler und insbesondere Stromwandler bekannt, deren aktive Teile vollständig abgeschlossen in einem durch einen säulenförmigen, hohlen Isolierkörper gebildeten Gefäß angeordnet sind. Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf einen Hochspannungsstromwandler dieser Bauweise. Bei dem Hochspannungsstromwandler nach der Hauptpatentanineldung ist der Eisenkern zusammen mit der Sekundärwicklung und deren Spannungsherausführung mit mehreren leitenden, nach Art voll Zwiebelschalen ineinandergeschachtelten, durch gewikkelte Schichten hochwertigen dielektrischen -Materials voneinander getrennten Umhüllungen umschlossen, deren nur in Richtung der Spannungsherausführung offeneAusläufer über die ganze Länge der Spannungsherausführung verteilt endigen und an ihren Rändern mit leitenden oder halbleitenden, von einer starken Schicht eines hochwertigen Dielektrikums umkleideten Wulstringen versehen sind.
Eine wesentliche Verbesserung des Aufbaues der Isolation wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Dielektrikum zwischen den leitenden Umhüllungen in an sich bekannter Weise aus einem aus porösen bzw. perforierten und/oder gewellten Papieren, Gespinsten, Geweben, Geflechten, Pappen, Schaumstoffen oder ähnlichen Materialien aufgebauten Gerüst mit untereinander in Verbindung stehenden Hohlräumen besteht, die mit einem dielektrisch hochwertigen und die Feuchtigkeitsaufnahme verhindernden, kalt oder heiß eingebrachten, insbesondere aushärtbaren Tränk-, Füll- oder Gießmittel vollständig ausgefüllt sind.
Ein solches poröses Dielektrikum, das durch ein vorzugsweise härtbares Tränkmittel bzw. Ausgußmittel noch verdichtet werden kann, eignet sich besonders gut als Abstandhalter der leitenden Umhüllungen (Beläge) sowie als Befestigungsgerüst nach Art eines die Armierung bildenden Stahlgewebes beim Beton. Das Tränkmittel bzw. Ausgußmittel bewirkt vor allem eine hohe elektrische und gegebenenfalls auch mechanische Festigkeit der Anordnung und gewährleistet dabei gleichzeitig die erforderliche Elastizität undSicherheit gegen jedeFeuchtigkeitsaufnahme, so daß die hohe elektrische und mechanische Festigkeit und der dielektrisch hochwertige Neuzustand auf praktisch unbegrenzte Dauer erhalten bleiben.
Das die leitenden Umhüllungen tragende und von dem im flüssigen Zustand eingebrachten Mittel ausgefüllte Isoliergerüst wird vorzugsweise durch Wickeln des porösen Materials hergestellt.
Es kann ferner von Vorteil sein, wenn die als Hochspannungselektroden wirkenden leitenden Teile oder Beläge noch ',allseitig von einem Halbleiterbelag umhüllt sind. Bei Verwendung abgerundeter Belagränder (Wülste) kann eine Ausführung von abgestufter Gestalt gebildet werden, welche die Wülste enthält.
Zur Erreichung eines günstigeren Überganges vom Leiter zum. Dielektrikum empfiehlt es sich, die Leiter mit einer Halbleiterschicht abzudecken. Diese -Maßnahme bietet insbesondere bei hohen Leiterfeldstärken Vorteile, namentlich wenn Unebenheiten der Leiteroberfläche oder eine Ablösung des Dielektrikums vom Leiter infolge thermischer, mechanischer oder sonstiger Vorgänge ungünstigere elektrische Verhältnisse erwarten lassen. Die Abdeckung der Leiter kann durch Umhüllen der Metallelektroden, die zur Stromführung erforderlich sind, mit halbleitendem Material lier-estellt werden. Es kann auch von Vorteil sein. die ]eitenden Beläge mit halbleitenden Schichten zu bedecken.

Claims

PATE \TANSPRCCHE: 1. Hochspannungsstromwandler, dessen aktive Teile vollständig innerhalb einer Isolieriiiittelfüllung in einem luftdicht abgeschlossenen, durch einen säulenförmigen hohlen Isolierkörper gebildeten Gefäß angeordnet sind und dessen Eisenkern zusammen mit der Sekundärwicklung und deren Spannungsherausfiihrung von mehreren leitenden, nach Art voll Zwiebelschalen ineinandergeschachtelten, durch gewickelte Schichten hochwertigen dielektrischen Materials voneinander getrennten Umhüllungen (Belägen) umschlossen ist, deren nur in Richtung der Spannungsherausführung otiene Ausläufer über die ganze Länge der Spannungsherausführung verteilt endigen und all ihren Rändern mit leitenden oder halbleiteilden. von eitler starken Schicht eines hochwertigen Dielektrikums umkleideten Wulstringen versehen sind, nach Patentanmeldung R 13'708 VIII1>/21 d=, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum zwischen den leitenden Umhüllungen in an sich bekamiter Weise aus einem aus porösen bzw. perforierten und/oder gewellten Papieren, Gespinsten, Geweben, Geflechten, Pappen. Schaumstoffen oder ähnlichen Materialien aufgebauten Gerüst mit untereinander in Verbindung stehenden Hohlräumen besteht, die mit einem dielektrisch hochwertigen und die Feuchtigkeitsaufnahme verhindernden, kalt oder heiß eingebrachten, insbesondere aushärtbaren Trälik-, Füll- oder Gießmittel vollständig ausgefüllt sind.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum in jeweils eitler einzigen Lage zwischen zwei leitenden Belägen angeordnet ist.
3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergerüst durch Wickeln des Materials hergestellt ist.
4. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hochspannungselektroden wirkenden leitenden Teile oder Beläge allseitig voll einem Halbleiterbelag umhüllt sind.
5. U'andler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterbelag durch eitle ein-oder beiderseitig mit einer aufgedampften Metallschicht versehenen halbleitenden Folien- oder Papierbahn gebildet ist, derart, daß ein die elektrische Randfeldstärke abbauender, Halbleitender Rand voll der Metallisierung freibleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 445 710, 581 762, 5767i9, 761838: schweizerische Patentschrifteil Nr.140 233, 123 581, 124 422; USA.-Patentschriften Nr. 2 322 214, 2 669 601.