DE1275274B - Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Giessharz-Formstoff isolierten elektrischen Hochspannungsdurchfuehrungen mit in der Isolation eingebetteten elektrisch leitenden Einlagen - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Giessharz-Formstoff isolierten elektrischen Hochspannungsdurchfuehrungen mit in der Isolation eingebetteten elektrisch leitenden EinlagenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
B 29c
Deutsche Kl.: 39 a2 - 5/00
Nummer:
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Aktenzeichen:
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P 12 75 274.8-16 (C 36864)
13. September 1965
14. August 1968
Bekanntlich werden in elektrischen Isolierkörpern zur Steuerung der elektrischen Felder Kondensatoreinlagen
eingebaut. Diese bestehen aus metallischen Körpern in Form von Blechen, Folien, Geflechten
oder Beschichtungen.
Bei Erstellung von Isolierkörpern im kontinuierlichen Wickelverfahren besteht bei der Fixierung der
Kondensatorbeläge keine Schwierigkeit; hingegen müssen bei Isolierkörpern aus Gießharzen besondere
Vorkehrungen getroffen werden, um die Kondensatorbeläge auf den gewünschten Platz zu bringen
und zu fixieren.
Es ist bekannt, in zylindrischen Gießharzkörpern Kondensatorbeläge auf die Art anzubringen, daß
man auf die Oberfläche von Rohren, mit verschiedenen Durchmessern, mittels eines leitenden Lackes
Kondensatorbeläge aufbringt, die Rohre ineinanderschachtelt und die Zwischenräume im Vakuum vergießt.
Dieses Verfahren ist aber sehr zeitraubend, und infolge schlechter Haftung an den Trennflächen
der Rohre mit der nachträglich eingefüllten und gehärteten Vergußmasse ergeben sich hohe Ausschußzahlen
bei der Fertigung, da diese Durchführungen bei der Betriebsspannung nicht ionisationsfrei sind.
Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, daß man im Schleuderverfahren, von außen beginnend,
zuerst ein Rohr schleudert, dessen Innendurchmesser dem gewünschten Durchmesser der Kondensatoreinlage
entspricht. Dieses Rohr wird in der Form angeliert, darauf wird der auf diesem Durchmesser
vorgesehene Kondensatorbelag mit Gießharzmasse imprägniert und in das Rohr fixiert. Nach dem Anhärten
werden die weiteren Einlagen von außen nach innen aufgebaut. Bei diesem bekannten Verfahren
wirkt sich der Umstand nachteilig aus, daß Schleuderverfahren aufwendig sind und es hierbei außerdem
schwierig ist, die gewünschten Durchmesser genau einzuhalten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gießharz-Formstoff isolierten elektrischen
Hochspannungsdurchführungen, bei welchen in der Isolation zumindest ein den Leiter konzentrisch
umschließender Zylinder eingebettet ist, wobei zur Herstellung dieser Durchführung Leiter und Zylinder
innerhalb der Gießform vorfixiert werden.
Bei bekannten Verfahren dieser Art erfolgt die Vorfixierung der elektrisch leitenden Einlagen mittels
elektrisch isolierender Distanzkörper, beispielsweise Wellpapier, die mit eingegossen werden. Dieses Verfahren
ist relativ einfach, hat jedoch den Nachteil, daß nach dem Aushärten zwischen den Distanzkörpern
und dem umgebenden Gießharz-Formstoff
Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von
Gießharz-Formstoff isolierten elektrischen
Hochspannungsdurchführungen mit in der
Isolation eingebetteten elektrisch leitenden
Einlagen
Gießharz-Formstoff isolierten elektrischen
Hochspannungsdurchführungen mit in der
Isolation eingebetteten elektrisch leitenden
Einlagen
Anmelder:
CIBA Aktiengesellschaft, Basel (Schweiz)
Vertreter:
Dipl.-Ing. O. Stapf, Patentanwalt,
8000 München 2, Hilblestr. 20
Als Erfinder benannt:
Hermann Brennecke, Münchenstein (Schweiz)
Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 17. September 1964 (12106)
feine Spalte entstehen. Im Betrieb sind diese Spalte oft schon nach kurzer Zeit die Ursache von elektrischen
Durchschlägen infolge Ionisation. Aus diesem Grund sind auch schaumplastikisolierte elektrische
Durchführungen für den Hochspannungseinsatz ungeeignet.
Bei Verwendung saugfähiger Distanzkörper, wie Papier od. dgl., ist wohl die Gefahr einer Spaltbildung
geringer, doch bilden auch derartige Distanzkörper Unstetigkeitsstellen im Dielektrikum und verschlechtern
in der Regel die elektrischen Eigenschaften, insbesondere die Hochspannungsfestigkeit.
Die Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Vorfixierung in zwei Stufen erfolgt, zuerst mittels einer wieder abziehbaren Haltevorrichtung, wonach körniger Füllstoff zumindest in solcher Menge in die Gießform eingebracht wird, daß die Einlage in diesem Füllstoff festsitzt, und daß danach die Haltevorrichtung aus der Form zurückgezogen wird, wobei gleichzeitig oder anschließend die Auffüllung des noch freien Raumes, insbesondere des vorher von der Haltevorrichtung eingenommenen Volumens mit Füllstoff erfolgt und hierauf die Gießharzmasse in die Form bzw. den Füllstoff eingebracht und ausgehärtet wird.
Die Nachteile der bekannten Herstellungsverfahren werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Vorfixierung in zwei Stufen erfolgt, zuerst mittels einer wieder abziehbaren Haltevorrichtung, wonach körniger Füllstoff zumindest in solcher Menge in die Gießform eingebracht wird, daß die Einlage in diesem Füllstoff festsitzt, und daß danach die Haltevorrichtung aus der Form zurückgezogen wird, wobei gleichzeitig oder anschließend die Auffüllung des noch freien Raumes, insbesondere des vorher von der Haltevorrichtung eingenommenen Volumens mit Füllstoff erfolgt und hierauf die Gießharzmasse in die Form bzw. den Füllstoff eingebracht und ausgehärtet wird.
809 590/438
Die Erfindung betrifft ferner eine Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens, bestehend aus
einer Gießform und Mittel zur konzentrischen Vorfixierung von Leiter und Zylinderbelägen, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Haltevorrichtung für die Vorfixierung der leitenden Zylinderbeläge
durch einen Satz konzentrisch und verschiebbar ineinanderpassender Rohre gebildet ist, die über einen
Teil ihrer Länge in der Wandstärke zumindest um die Wandstärke der Zylinderbeläge verjüngt sind, wobei
das innerste Rohr mit seinem Innendurchmesser verschieblich auf den Leiter paßt.
Zur Positionierung eines einzigen Zylinders wird als Haltevorrichtung nur ein einziges Rohr verwendet,
beispielsweise das innerste Rohr des vorstehend bebeschriebenen Satzes, das mit seinem Innendurchmesser
verschiebbar auf den Leiter und mit seinem Außendurchmesser gleichfalls verschiebbar in den
Zylinder paßt. Dieses Zentrierrohr wird mit dem aufgeschobenen Zylinder auf den vorher im Boden der
Gießform fixierten Leiter geschoben und nach dem Einbringen zumindest der zur Fixierung erforderlichen
Mindestmenge Füllstoff abgezogen.
Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Hochspannungsdurchführung zeichnet sich
dadurch aus, daß der Gießharz-Formstoff einen hohen Füllstoffgehalt aufweist und daß sich in diesem Fonnstoff
zwischen dem Leiter und den metallischen Einlagen keine Fremdkörper (Distanzelemente) befinden.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche die erfindungsgemäße
Positionierung und Vorfixierung zylindrischer Kondensatoreinlagen bei der Herstellung einer elektrischen
Durchführung bzw. die hierzu verwendete Einrichtung im Axialschnitt zeigt.
Der dargestellte Zustand wurde wie folgt hergestellt: Zunächst wurde der Leiter 1 im Boden 3 der
Gießform 2 fixiert. Der Zylinder 4 wurde auf das erste Zentrierrohr S und dieses anschließend auf den Leiter
1 geschoben. Danach wurde die Gießform bis zum Niveau TVl mit Füllstoff F gefüllt, wodurch der Zylinder
4 ausreichend im Füllstoff fixiert ist. Anschließend wurde das zweite Zentrierrohr 6 mit dem vorher
aufgeschobenen Zylinder 7 über das erste Zentrierrohr 5 geschoben und Füllstoff F bis zum Niveau
N2 aufgefüllt, wodurch auch der Zylinder 7 ausreichend im Füllstoff fixiert ist. Bei mehr als zwei
Zylindern wird ein gleicher Vorgang entsprechend oft wiederholt.
Der äußerste Zylinder 8 mit den radialen Buchsen 9, die in der fertigen Durchführung Potentialanschlüsse
bilden, wird vorzugsweise vor dem ersten Zentrierrohr5 in die Gießform! eingebracht und
mittels der Schrauben 10 befestigt und zentriert.
Von der dargestellten Phase ausgehend, wird gemaß einer ersten Variante die Form 2 vollständig mit
Füllstoff aufgefüllt. Danach werden die Zentrierrohre 5, 6 abgezogen, weiterer Füllstoff F nachgefüllt,
bis der vorher durch die Zentrierrohre eingenommene Raum ausgefüllt ist, und dann die Gießharzmasse eingebracht.
Diese Variante gelangt bei Zylindern mit füllstoffundurchlässigen Wänden in der Regel zur
Anwendung.
Gemäß einer zweiten Variante werden die Zentrierrohre 5, 6 im gleichen Tempo ausgezogen, wie das
Niveau des Füllstoffs F angehoben wird, wobei die unteren Enden der Zentrierrohre stets knapp oberhalb
des Füllstoffniveaus gehalten werden. Diese zweite Variante gelangt vor allem bei Zylindern mit
einer füllstoffdurchlässigen perforierten, geflecht-oder gitterartigen Wand zur Anwendung. Die Öffnungen
in den Zylinderwänden sollen hierbei größer sein als der größte Korndurchmesser des Füllstoffs, um jede
Siebwirkung zu vermeiden.
Die in den Buchsen 9 des äußersten Zylinders 8 sitzenden Zentrierschrauben 9 werden erst zurückgezogen,
wenn die eingebrachte Gießharzmasse zumindest angeliert hat. Hierdurch wird sichergestellt,
daß keine Gießharzmasse in diese Buchsen eindringen kann, die, wie bereits erwähnt, als Potential-, insbesondere
Erdanschlüsse dienen.
Der Leiter 1 wird vor seinem Einsatz in die Gießform vorzugsweise wie folgt vorbehandelt: Am oberen
Ende wird ein kurzes Stück 11 von etwa 5 bis 10 cm Länge aufgerauht und entfettet. Der restliche
Teil des Leiters wird anschließend mit einem Trennmittel, beispielsweise Siliconöl überzogen. Auf diese
Trennmittelschicht 12 und das Leiterstück 11 wird dann ein elektrisch leitender Belag 13, beispielsweise
eine Silberschicht, aufgebracht. Ein derart vorbehandelter Leiter ist längs des aufgerauhten und entfetteten
Stückes 11 fest und gasdicht mit dem Gießharz-Formstoff verbunden. Auf der übrigen Strecke
werden Längsdehnungsdifferenzen zwischen Leiter 1 und Gießharz-Formstoff 8, die insbesondere bei spontanem
Auftreten zur Zerstörung der Isolation führen können, nicht übertragen, da dort die Verbindung
zwischen Leiter und Isolator gleitend ist. Der leitende Belag verhindert das Auftreten einer Ionisation in
der Trennmittelschicht, da dieser Belag mit dem Leiterstück 11 elektrisch verbunden ist und somit
beide Grenzflächen der Trennmittelschicht stets gleiches Potential aufweisen.
Die darstellungsgemäß verwendeten Zentrierrohre 5, 6 usw. passen mit ihren oberen Teilen 5 a bzw. 6 a
usw. verschieblich ineinander und sind dort im Außendurchmesser derart vergrößert, daß darunter,
zwischen den Rohren, Ringspalte 14 für die Aufnahme der Zylinder 4,7 entstehen. Die Zentrierrohre
können oben auch durch vorspringende Führungen an ihrem äußeren Umfang gegenseitig geführt sein.
Vorzugsweise gelangen zur Fixierung grobkörnige Füllstoffe, insbesondere Quarz, Calcit usw. mit einer
maximalen Korngröße von 1,2 bis 1,5 mm und härtbare Gießharzmassen mit Füllstoff, insbesondere auf
Epoxydharz- oder Polyesterharzbasis zur Anwendung. Die Gießharzmasse kann einen weiteren Füllstoff
enthalten, dessen mittlere Korngröße kleiner ist als ein Fünftel, insbesondere etwa gleich ein Hundertstel
der mittleren Korngröße des zur Fixierung verwendeten Füllstoffs. Dadurch kann der Füllstoff gehalt
so weit gesteigert werden (auf 70 bis 80 Volumprozent), daß in der fertigen Durchführung der Isolierstoff
etwa den gleichen Wärmedehnungskoeffizienten aufweist wie der Leiter und die Metalleinlagen.
Der eigentliche Gießvorgang erfolgt je nach Bedarf unter Anwendung von Druck und Vakuum.
Hierzu wird die mit Füllstoff gefüllte Gießform auch oben verschlossen, gegebenenfalls evakuiert (1 mm
Hg) und mit Inertgas (z. B. CO2) gefüllt und dieser
Evakuier- und Füllvorgang ein- oder mehrmals wiederholt, wonach die Gießharzmasse gegebenenfalls
unter Druck (10 atü) eingebracht wird. Hierzu sind im Boden und Deckel der Form entsprechende
Anschlüsse vorgesehen, über welche die Gießform an
eine geeignete Gießeinrichtung angeschlossen werden kann (nicht dargestellt). Danach erfolgt die Härtung
unter den für die jeweilige Harz-Härter-Mischung vorgeschriebenen Bedingungen.
Besonders günstige Ergebnisse, sowohl in bezug auf das Herstellungsverfahren als auch im Hinblick
auf die elektrischen Eigenschaften der fertigen Hochspannungsdurchführung ergeben die in den folgenden
Beispielen angeführten Gießharzmassen und Füllstoffe.
und einem Vakuum von 1 mm Hg 290 Gewichtsteile eines Calcits mit einem mittleren Partikeldurchmesser
von 5 Mikron beigegeben und etwa 1 Stunde weitergerührt. Der auf diese Weise erhaltenen Masse
5 wurde nach Abkühlung auf Raumtemperatur und Brechen des Vakuums 12 Gewichtsteile eines Alkoholate,
hergestellt durch Umsetzen von 0,82 g Natrium mit 100 g 3-Hydroxymethyl-2,4-dihydroxypentan,
beigegeben. Die Gießharzmasse war somit ίο gebrauchsfertig.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von Gießharz-Formstoff isolierten elektrischen Hochspannungsdurchführungen,
bei welchen in der Isolation zumindest ein den Leiter konzentrisch umschließender
leitender Zylinder eingebettet ist, wobei zur Herstellung Leiter und Zylinder vor dem Einbringen
der Gießharzmasse innerhalb der Gießform vorfixiert werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorfixierung in zwei Stufen erfolgt, zuerst mittels einer wieder abziehbaren
Haltevorrichtung, wonach körniger Füllstoff zumindest in solcher Menge in die Gießform eingebracht
wird, daß die Einlage in diesem Füllstoff festsitzt, und daß danach die Haltevorrichtung
aus der Form zurückgezogen v/ird, wobei gleichzeitig oder anschließend die Auffüllung des
noch freien Raumes, insbesondere des vorher von der Haltevorrichtung eingenommenen Volumens
mit Füllstoff erfolgt und hierauf die Gießharzmasse in die Form bzw. den Füllstoff eingebracht
und ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießharzmasse einen weiteren
Füllstoff enthält, dessen Korngröße kleiner ist als ein Fünftel, insbesondere etwa gleich ein
Hundertstel der Korngröße des zur Fixierung verwendeten Füllstoffs.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Haltevorrichtung ein Zentrierrohr
verwendet wird, das mit seinem Innendurchmesser verschiebbar auf den Leiter und mit
seinem Außendurchmesser gleichfalls verschiebbar in den Zylinder paßt, wobei dieses Zentrierrohr
mit dem aufgeschobenen Zylinder auf den vorher im Boden der Gießform fixierten Leiter
geschoben wird und nach dem Einbringen zumindest der zur Fixierung erforderlichen Mindestmenge
Füllstoff abgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur konzentrischen Positionierung
von zwei oder mehreren Zylindern gestaffelter Längen für jeden Zylinder ein passendes
Zentrierrohr verwendet wird, welche Zentrierrohre in bezug auf ihre Gebrauchslage oben verschieblich
ineinanderpassen und dort im Außendurchmesser derart vergrößert oder mit vorspringenden
Führungen versehen sind, daß darunter, zwischen den Rohren, Ringspalte für die Aufnahme
der Zylinder entstehen, wobei zur Fixierung der Zylinder im Füllstoff zuerst das innerste
Zentrierrohr mit dem aufgesetzten längsten Zylinder auf den zuvor im Boden der Form fixierten
Leiter aufgeschoben und anschließend so viel Füllstoff in die Form eingebracht wird, daß dieser
erste Zylinder festsitzt, jedoch das Füllstoffniveau tiefer ist als das untere Ende des am nachfolgend
eingeschobenen Zentrierrohr sitzenden zweiten Zylinders zu liegen kommt, nach dessen Einschieben
der gleiche Vorgang so oft wiederholt wird, bis der äußerste, kürzeste Zylinder im Füllstoff
festsitzt, wonach alle Zentrierrohre abgezogen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorfixierung, insbesondere
perforierter, geflecht- oder gitterartiger Zylinder das bzw. jedes Zentrierrohr im angenähert
gleichen Tempo abgezogen wird, wie das Niveau des Füllstoffs angehoben wird, wobei das
untere Ende des bzw. jedes Zentrierrohrs stets knapp oberhalb des Füllstoffniveaus gehalten
wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die einzubettenden Zylinder in an sich bekannter Weise eine perforierte, geflecht- oder gitterartige
Wand aufweisen, wobei die Querschnitte der Wandöffnungen größer sind als der größte Korndurchmesser
des Füllstoffs.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Positionierung eines Zylinders mit radialen, die Gießformwand berührenden Buchsen die
Haltevorrichtung für diesen Zylinder durch Zentrierschrauben gebildet ist, die durch die Gießformwand
hindurch in die Buchsen schraubbar sind und vorzugsweise erst nach dem Angelieren
oder Aushärten der Gießharzmasse zurückgezogen werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
Zylinder mit flanschartig verdickten Rändern eingebettet werden.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bestehend
aus einer Gießform und Mittel zur konzentrischen Vorfixierung von Leiter und Zylinderbelägen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung für die Vorfixierung der leitenden Zylinderbeläge
durch einen Satz konzentrisch und verschiebbar ineinanderpassender Rohre gebildet ist,
die über einen Teil ihrer Länge in der Wandstärke zumindest um die Wandstärke der Zylinderbeläge
verjüngt sind, wobei das innerste Rohr mit seinem Innendurchmesser verschieblich auf den
Leiter paßt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 204773.
Österreichische Patentschrift Nr. 204773.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 590/438 8.68 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH1210664A CH422932A (de) | 1964-09-17 | 1964-09-17 | Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von giessharzisolierten elektrischen Hochspannungsdurchführungen mit in der Isolation eingebetteten elektrisch leitenden Einlagen |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1275274B true DE1275274B (de) | 1968-08-14 |
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DE2921838A1 (de) * | 1978-06-13 | 1980-01-03 | Stroemberg Oy Ab | Verfahren zur herstellung einer stuetzkonstruktion fuer die wicklung einer elektrischen maschine |
FR2428935A1 (fr) * | 1978-06-13 | 1980-01-11 | Stroemberg Oy Ab | Procede de fabrication d'une construction support pour l'enroulement d'une machine electrique |
Also Published As
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GB1113453A (en) | 1968-05-15 |
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