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Verbindungsgehäuse für Endverschlüsse von an Transformatoren anzuschließenden
elektrischen Kabeln (Priorität der italienischen Patentanmeldung No. 3325 vom 9.4.1965)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungsgehäuse für Endverschlüsse von an
Transformatoren anzuschließenden elektrischen Kabeln. Bekanntlich werden die Wicklungen
von Transformatoren vielfach in ölgefüllten Kesseln untergebracht. Die Netzanschlußleiter
werden dabei 'über am Transformatorkessel angebrachte Durchführungen an die Wicklungen
angeschlossen. Wenn elektrische Kabel als Anachlußleitungen benutzt werden,
werden insbesondere bei hohen Spannungen die Anachlußetellen von Kabeln und Durch-'
führungen nicht freiliegend ausgeführt, sondern mit Vorzug werden
diese
Stellen in mit einem Isoliermittel, z.B. Isolieröl, gefüllten Verbindungsgehäusen,
in die der Kabelendverschluß wenigstens"'-teilweise hineinreicht, untergebracht.
Dabei ist selbstverständlich dafür gesorgt, daß das Füllmittel des Verbindungsgehäuses
gegenüber der Isoliermittelfüllung des Transformatorkessels und auch gegenüber dem
Kabel dicht abgeschlossen ist, so daß ohne gegenseitige Beeinträchtigung sowohl
innerhalb des Verbindungskastens als auch im Transformator Arbeiten, z.B. Instan,isetzungen,
Überholungen usw. durchführbar sind. In erhöhtem Maße gilt dies dann, wenn die Isoliermittelfüllung
des Gehäuses von der des Transformators verschieden ist. Da bei Verwendung von Kabeln
diese vorschriftsmäßig einer Gleichstromprüfung zu unterziehen sind, muß auch dafür
gesorgt werden, daß die elektrische Verbindung von Kabelendverschluß und Transformatordurchführung
möglich ist, ohne das Verbindungsgehäuse abnehmen zu müssen. Auch muß es möglich
sein, die wegen der hohen Prüfspannung erforderlichen Schutzsperren, beispielsweise
aus imprägniertem Papier, in das Verbindungsgehäuse einbringen zu können, die dann
nach Beendigung der Prüfung, die im isolierölgefüllten Gehäuse durchgeführt wird,
samt dem Isolieröl wieder entfernt werden.
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Die Kabelprüfung mit Gleichstrom sowie-die Herstellung der Verbindung
von Kabelendverschluß mit der Transformatordurchführung bereitet in der Praxis vielfach
Schwierigkeiten und eine eventuelle Füllung des Verbindungsgehäuses mit dem gleichen
Isolieröl, wie es zur Transformetorfüllung benutzt wird, ist insofern umständlich
und vor allem zeitraubend, weil"die bisherigen Verbindungsgehäuse
insbesondere
bei sehr hohen Spannungen einen großen Rauminhalt, der.vor allem groß gegenüber
dem Rauminhalt des Transformators ist,-haben und weil die Vorrichtungen, die das
entgaste Isolieröl für die Füllung zu liefern haben, sehr langsam arbeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verbindungsgehäuse für Endverschlüsse
von an Transformatoren anzuschließende Kabel zu schaffen, das'gegenüber den bisher-verwendeten
Verbindungsgehäusen in seinen Abmessungen sehr viel kleiner ist bei gleichzeitig
einfacher Herstellung des Verbindungsanschlusses.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man das Verbindungsgehäuse,
in das_der Kabelendverschluß sowie die Transformatordurchführungen wenigstens teilweise
hineinreichen, mit elektronegativen Gasen hoher dielektrischer Eigenschaften füllt.
Hierzu eignen sich besonders Schwefel.hexafluorid und geg_ebenenfali-s auch Mischungen
dieses Gases mit Edelgas. Zweckmäßig-steht dabei das Gas in dem Verbindungsgehäuse
unter. einem Druck von 2 bis 10 Atmosphären.
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Die Zeichnung zeigt. einige ltusführungsbeispiele der Erfindung. In
fig. 1 ist ci.n Verbindungsgehäuse dargestellt, in dar, der senkrecht stehende Kabel
endverschluß und die schräg stehende Transformatordurchführung einmüden.
Die
Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei .der die senkrecht stehende Transformatordurchführung
und der schräg stehende Kabelendderschluß in-das Verbindungsgehäuse einmünden.
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Die Fig. 3 veranschaulicht schließlich eine Ausführung, bei der die
senkrecht stehende Transformatordurchführung mit dem damit fluchtenden Kabelendverschluß
innerhalb des Verbindungsgehäuses miteinander verbunden sind.
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In sämtlichen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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'n der Fig. 1 bezeichnet 1 ein senkrecht von unten kommendes Kabel,
das in einem Endverschluß 2 endet, der selbst wieder in ein Metallgehäuse 3 (Verbindungsgehäuse)
von unten her hineinragt. 5 ist ein Verbindungsstück, das die elektrische Verbindung
von Kabelendverschluß und Transformatordurchführung herstellt. Mit-:::4 ist eine
durch einen Deckel dicht verschließbare Öffnung in der senkrecht stehenden Gehäuseseitenwand
bezeichnet, die zum Einbringen der Montageteile sowie zum Vornehmen der Anschluß-bzw.
Reparaturarbeiten dient. Das Verbindungsgehäuse 3 ist zweckmäßig geteilt ausgeführt.
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Sein einer Teil, der die Transformatordurchführung 6 aufnimmt, ist
am Transformatorkessel 8 befestigt und ist mit dem anderen, den Kabelendverschluß
aufnehmenden Teil mittels des Flansches 7 dicht verbunden. Während der die Wicklung
und den Kern aufnehmende Transformatorkessel 8 mit flüssigem Isoliermittel, beispielaweise
Isolieröl
gefüllt ist, ist das Verbindungsgefäß 3 mit elektronegativem Gas, das hohe dielektrische
Eigenschaften besitzt und beispielsweise aus Hexafluorid (SF6) oder einer Mischung
dieses Gases mit Edelgas besteht, gefüllt. Dadurch ist es möglich, die räumlichen
Abmessungen des Verbindungsgehäuses 3 ganz beträchtlich zu verkleinern gegenüber
dem bisher gebräuchlichen, in der Zeichnung gestrichelt angedeuteten Verbindungsgehäuse
5', das mit gewöhnlichem Isolieröl, wie es im Transformatorkessel verwendet ist,
gefüllt ist.
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Versuche haben ergeben, daß man bei einem nach der Lehre der Erfindung
gasgefüllten Verbindungsgehäuse, beispielsweise bei einer Spannung von 220 kV mit
700 bis 800 Liter Rauminhalt auskommt, während demgegenüber unter gleichen Verhältnissen
bei einem mit gewöhnlichem Isolieröl gefüllten Verbindungsgehäuse ca. 200 Liter
benötigt wurden. Die Gasfüllung des Verbindungsstückes steht zweckmäßig unter einem
Druck von 2 bis 10 Atmosphären. Vielfach sind aber nur geringere Drücke erforderlich,
z.8. bei 220 kV und der angegebenen Menge kommt man schon bei Verwendung von Hexafluorid
(SF6) mit einem Druck von 3 Atmosphären aus. Solche Drücke sind leicht beherrschbar
und bedingen keinen besonderen Aufwand beim Bau der Verbindungsgehäuse, so daß diese
billig heratellbar sind. Bei den angegebenen höheren Drücken ist wohl eine Verstärkung
der Verbindungsgehäusewände erforderlich. Man erhält dabei aber den Vorteil, daß
das Gehäuse in seinen Abmessungen gegenüber einem nur mit geringerem Druck bea@:.pruahten
Verbindung$gehäuse noch weiter verkleinert werden kann... Als besonders vorteilhaft
erweist sieh die Gasfüllung des
Verbindungsgehäuses noch insofern,
als nunmehr nicht die langen Füllzeiten in Kauf genommen werden müssen,. wie sie
bei Füllungen mit gewöhnlichem Isolieröl erforderlich waren, denn die Gasfüllung
läßt sich demgegenüber in kürzester Zeit durchführen. Vorteilhaft ist ferner, daß
die bisher erforderlichen Schutzsperren, weder für den fortlaufenden Betrieb noch
auch kurzzeitig bei eventuelh vorzunehmenden Prüfungen, bei gasgefüllten Verbindungsgehäusen
ganz entfallen können.
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Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele, in denen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen sind,. sind ohne
weitere Erklärung verständlich.