DE909713C - Einteiliger Isolierkoerper, insbesondere Spulenkoerper fuer Strom- und Spannungswandler - Google Patents

Description

• Einteiliger Isolierkörper, insbesondere Spulenkörper für Strom- und Spannungswandler Es ist bekannt, daß die Feldverteilung in einem einheitlichen Dielektrikum zwischen zwei Elektroden nicht nach einer Geraden verläuft. In der Fig. i ist beispielsweise der charakteristische Feldverlauf in einem zwischen zwei Elektroden befindlichen Dielektrikum von der Stärke a durch die Kurve b dargestellt. Die Kurve zeigt, daß die Beanspruchung in beiden äußeren Schichten des Dielektrikums höher ist als im Innern des Dielektrikums. 'Man kann einen bestimmten Kurvenverlauf erzwingen, also z. ß. aus der Kurve b eine Gerade c oder die Kurve c1 machen, wenn das Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden aus mehreren Isolierteilen unterschiedlicher Dielektrizitätskonstante entsprechend zusammengesetzt wird. Beispielsweise sei auf die bekannten Porzellandurchführungen hingewiesen, bei denen der Durchführungsbolzen mit Papier umwickelt ist. Das Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden, also zwischen dem Durchführungsbolzen und dem Fassungsflansch, besteht hier aus einer Schicht Porzellan, einer Schicht 01 und einer Schicht ölgetränktem Papier.
• Gegenstand der Erfindung ist ein einteiliger Isolierkörper, insbesondere für Strom- und Spannungswandler, der erfindungsgemäß aus Schichten mit untereinander verschiedener D@ielektrizitätskonstante besteht, der also auch eine Staffelung der Dielektrizitätskonstante aufweist, dabei aber nicht, wie bekannt, aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Im allgemeinen wird man denjenigen Schichten, die den durch den Isolierkörper zu isolierenden spannungsführenden Teilen benachbart sind bzw. an diesen anliegen, eine höhere Dielektrizitätskonstante geben, als den anderen Schichten. Die Herstellung eines solchen einteiligen Isolierkörpers aus einer keramischen Masse kann gemäß der weiteren Erfindung in der Weise erfolgen, daß ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante in eine entsprechende Form, deren Wände aus Feuchtigkeit absorbierendem Werkstoff bestellen, so lange gefüllt wird, bis sich an den Wänden der Form eine Schicht genügender Stärke abgesetzt hat, daß darauf ein Brei aus einer keramischen Masse von niedrigerer Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich an der ersten Schicht eine genügend starke Schicht von dem Brei mit der niedrigeren Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, und daß schließlich ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich an der zweiten Schicht eine genügend starke dritte Schicht von dem Brei mit der hohen Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, worauf der so entstehende einteilige Körper nach Entfernen .der Form getrocknet und gebrannt wird. Wenn es sich um die Herstellung eines Isolierkörpers aus Porzellan handelt, wird zweckmäßig für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Titandioxvd (Rutil ) enthaltender Porzellanbrei, für die Schicht mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante gewöhnlicher Porzellanbrei verwendet. Zur Herstellung eines Isolierkörpers aus einer porösen (saugfähigen) keramischen Masse, der im Betrieb mit einer Isolierflüssigkeit, z. B. Öl, getränkt verwendet werden soll, wird zweckmäßig für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Faserstoffbrei, vorzugsweise Papierbrei, verwendet. Man kann aber auch statt des Faserstoff- oder Papierbreies einen gegebenenfalls Titandioxyd (Rutil) enthaltenden Porzellanbrei benutzen, sofern man dafür sorgt, daß die porösen Schichten des fertigen Isolierkörpers von den nicht porösen Schichten nicht völlig umschlossen sind, damit die Tränkung der porösen Schichten mit der Isolierflüssigkeit nicht gehindert wird. Es wird daher genügen, wenn die Schichten mit der höheren Diel.ektrizitätskonstante die porösen Schichten im wesentlichen nur im Raum zwischen den Elektroden umgeben.
• Dadurch, daß der Feldverlauf in dein Isolierkörper gemäß der Erfindung der Geraden c oder sogar der Kurve d entsprechend gemacht wird, erzielt man eine Erhöhung der Durchschlagfestigkeit bzw. eine Verringerung der Isolierkörperstärke; ein Vorteil, der sich besonders bei der Isolierung von hohen Spannungen bemerkbar macht.
• In .den Fig. 2 a und 2 b ist in zwei verschiedenen Schnitten ein Ausführungsbeispiel für einen Isolierkörper gemäß der Erfindung dargestellt, der als Ouerlochisolierkörper zum Aufbau der bekannten Ouerlochstromwandler dienen soll und aus Porzellan hergestellt ist. Er besteht aus einem Stück, weist aber an den Außenflächen 14 und 15 des Topfes je eine Schicht hoher Dielektrizitätskonstante auf, während die innere Schicht eine niedrigere Dielektrizitätskonstante besitzt. Die Herstellung erfolgt nach dem oben an erster Stelle beschriebenen Verfahren.
• Die Fig. 3.a und 3 b zeigen ebenfalls einen Querlochisolierkörper. Dieser weist ebenfalls an den Außenflächen je eine Schicht 1b bzw. i j hoher Dielektrizitätskonstante und dazwischen eine Schicht 18 niedrigerer Dielektrizitätskonstante auf. Seine Herstellung erfolgt in der schon beschriebenen Weise aus Papierbrei und aus einer porösen keramischen ,Masse. z. B. -einer Mischung von Schamotte und Talkum. Er wird mit Öl getränkt betrieben.
• Die Erfindung ist auch bei anderen Isolierkörperformen mit Vorteil anwendbar, z. B. bei den sogenannten Garnrollenspulenkörpern für Trock:enspannungswandler und bei Durchführungsisolatoren. Ebenso ist die Erfindung auch für solche Anordnungen geeignet, bei denen zwei oder mehr einteilige Isolierkörper in geeigneter Weise zusammen- oder aneinandergesetzt die Isolierung, z. B. einen Isolierkörper mit Querdurchgang für Stromwandler, bilden. Jeder dieser einteiligen Isolierkörper kann also gemäß der Erfindung ausgebildet sein.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einteiliger Isolierkörper, insbesondere Spulenkörper für Strom- oder Spannungswandler, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Schichten mit untereinander verschiedener Dielektrizitätskonstante besteht.
2. 2. Einteiliger Isolierkörper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Schichten, -die den durch den Isolierkörper zu isolierenden spannungsführenden Teilen benachbart bzw. an diesen anliegen, eine höhere Dielektrizitätskonstante aufweisen als die anderen Schichten.
3. 3. Verfahren zur Herstellung eines einteiligen Isolierkörpers nach Anspruch i oder 2 aus einer. keramischen Masse, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante in eine entsprechende Form, deren Wände aus Feuchtigkeit absorbierendem Werkstoff bestehen, so lange gefüllt wird, bis sich an den Wänden der Form eine Schicht genügender Stärke abgesetzt hat, daß darauf ein Brei aus einer keramischen Masse von niedrigerer Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich in der ersten Schicht eine genügend starke Schicht von dem Brei mit der niedrigeren Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, und daß schließlich ein Brei aus einer keramischen Masse von hoher Dielektrizitätskonstante eingefüllt wird, bis sich an der zweiten Schicht eine genügend starke dritte Schicht von dem Brei mit der hohen Dielektrizitätskonstante abgesetzt hat, worauf der so entstehende einteilige Körper nach Entfernen der Form getrocknet und gebrannt wird. .I.
4. Verfahren nach Anspruch 3 zur Herstellung eines Isolierkörpers aus Porzellan, da-,durch gekennzeichnet, daß für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Titandioxy#d (Rutil) enthaltender Porzellanbrei, für die Schicht mit niedrigerer Dielektrizitätskonstante gewöhnlicher Porzellanbrei verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 zur Herstellung eines Isolierkörpers aus einer porösen (saugfähigen) keramischen -lasse, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schichten mit hoher Dielektrizitätskonstante ein Faserstoffbrei, vorzugsweise Papierbrei, verwendet wird.