EP3273452B1 - Dichtung für eine durchführung an einem transformator mit fluidisolierung - Google Patents
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- H01B17/301—Sealing of insulators to support
Definitions
- the invention relates to a seal for a bushing on a transformer with fluid insulation, wherein the seal is elastically compressible and annular and is disposed between an annular shoulder of a ceramic insulator and a housing wall of the transformer or is adapted to between an annular shoulder of a ceramic insulator and a housing wall of the transformer to be arranged.
- a passage for transformers with a corresponding seal is, for example, from EP 1 614 127 B1 as known.
- a protective edge of the insulator is shown, which is intended to protect the seal, in particular against sunlight.
- the protective edge described makes the production of the insulator more expensive and is also sensitive to mechanical influences.
- An object of the invention is to solve the problem of reducing the life of the seal with a lower cost of the entire implementation.
- seal of the type mentioned, in which according to the invention, the seal has an annular sealing body, which is surrounded by an outer guard ring, wherein between the sealing body and the guard ring extends at least one annular groove.
- the protective ring of the seal protects against external influences, which include in particular solar radiation, moisture and dust, but also insects. Also, solar radiation and moisture resulting ozone is kept away from the sealing body of the seal. Overall, the useful life of the seal can be considerably extended in this way, without having to resort to special embodiments of the insulator
- the thickness of the guard ring is less than the thickness of the sealing body.
- the thickness of the guard ring 10% to 40% less than the thickness of the sealing body.
- the width of the guard ring measured in the radial direction is smaller than the width of the sealing body.
- the width of the guard ring can amount to 5% to 40% of the width of the sealing body.
- Another expedient embodiment is characterized in that the remaining in the region of the at least one circumferential groove annular ridge has a thickness which is 20% to 65% of the thickness of the sealing body.
- the centering lips may have the shape of a circular cylinder strip.
- centering lips extend over an angle of 30 ° to 55 ° and / or 30% to 65% of the inner circumference of the seal.
- the centering lips in the axial direction have a length which is 50% to 200% of the width of the sealing body.
- the stated object is also achieved with a bushing for a transformer with fluid insulation, wherein between an annular shoulder of a ceramic insulator and a housing wall of the transformer an elastically compressible and annular seal with the above features is arranged.
- Fig. 1 and 2 show a passage 1 for a transformer, of which only a portion of an upper housing wall 2 of the transformer housing is shown.
- the bushing has an insulator 4 projecting into a bore 3 of the housing wall, through which a conductor bar 5 penetrates this centered.
- the conductor bar 5 is provided in the region outside the transformer housing with a thread, not shown, on which a nut 6 is seated.
- the insulator 4 is in two parts; more precisely, it consists of an outer insulator 4a and an inner insulator 4i, wherein the outer insulator 4a sits largely on the outside of the housing wall 2 and the inner insulator 4i is located inside the housing.
- An elastomeric ring 7 serves to uniformly apply, via a metallic cap 8, the force exerted by the nut 6 on the external insulator 4a and to seal the conductor bar 5 in a sealing manner.
- a current-carrying terminal plate 9 is fixed, whereas at the lower end of the conductor bar 5 a Connection electrode 10 for connection to a terminal, in particular a winding, the transformer sits.
- the insulator 4 must be sealed against the housing wall 2, on the one hand around fluid in the housing, e.g. Transformer oil to prevent leakage and on the other hand to prevent the entry of foreign substances, in particular moisture in the interior of the transformer housing.
- fluid in the housing e.g. Transformer oil
- annular seal 11 is provided, which is the subject of the invention.
- the seal 11 is, as best of the Fig. 5 can be seen, annular and it consists of an elastically compressible material, in particular of an elastomer, wherein preferably be in question: nitrile-butadiene rubber, hydrogenated nitrile rubber, silicone rubber. Fluororubber, fluoro-silicone rubber. But there are also other materials, such as cork, usable.
- the seal 11 has an annular sealing body 12, which is surrounded by an outer guard ring 13. Between the sealing body 12 and the guard ring 13 extends at least one annular groove. In the present embodiment, an upper annular groove 14o and this opposite a lower annular groove 14u provided, wherein between these annular grooves 14o, 14u a thin compared to the sealing body 12 annular web 15 remains.
- the thickness d 13 of the guard ring 13 is preferably less than the thickness d 12 of the sealing body 12; For example, in practice-proven embodiments, the thickness of the guard ring 13 10 to 40% less than the thickness of the sealing body 12.
- the width b 13 of the guard ring 13 is measured in the radial direction is preferably less than the width b 12 of the sealing body 12, particularly preferably the width b 13 of the guard ring 13 5% to 40% of the width b 12 of the sealing body 12 ( Fig. 5, 8 ).
- the annular web 15 remaining in the region of the at least one circumferential groove 13 has a thickness d 15 which amounts to 20% to 65% of the thickness d 12 of the sealing body 12 ( Fig. 8 ).
- the width b 17 of the inner ring 17 measured in the radial direction is preferably 50 to 80% of the width b 12 of the sealing body 12.
- the four retaining lips 16 have in the embodiment shown, the shape of a circular segment with a distance b 16 of its inner apex of the inner boundary of the sealing body 12, which is for example 70 to 200% of the width b 12 of the sealing body 12.
- the retaining lips 16 may, with respect to the axis a, advantageously extend for example over an angle of 20 ° to 65 °.
- centering lips 18 have the shape of a circular cylinder strip and extend over an angle of 30 ° to 55 °. In the axial direction, the centering lips 18 have a length l 18 , which is 50% to 200% of the width b 12 of the sealing body 12.
- the seal 11 is inserted during assembly of the bushing 1 so that its sealing body 12 rests with its underside (based on the position in the drawing) on the housing wall 2 of the transformer housing in a region which surrounds the through hole 3 of the housing wall 2, whereas the Top of the sealing body 2 rests against an annular shoulder 19 of the outer insulator 4a.
- the four retaining lips 16 engage in corresponding recesses of the outer insulator 4a (see Fig. 3 ).
- the retaining lips 16 can bend and give the seal grip by friction.
- the centering lips 18 come to lie between a wall portion 20 of the insulator 4 a and the inner wall 21 of the bore 3.
- the protective ring 13 since this is located radially outward and thereby protects the actual sealing body 12 of the seal 11 against external influences, which include in particular solar radiation, moisture and dust, but also insects. Thus, even with sunlight and moisture resulting ozone is kept away from the sealing body 12.
- the usable life of the seal 11 can be considerably extended in this way, without having to resort to special embodiments of the insulator, such as one in the EP 1 614 127 B1 shown and described protective edge, which makes the production of the insulator more expensive and sensitive to mechanical influences.
- the guard ring 13 Since the thickness of the guard ring 13 is preferably smaller than the thickness of the sealing body, the guard ring 13 does not influence the force relationships when screwing the bushing by means of the nut 6.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtung für eine Durchführung an einem Transformator mit Fluidisolierung, wobei die Dichtung elastisch komprimierbar und ringförmig ausgebildet ist und zwischen einer Ringschulter eines Keramikisolators und einer Gehäusewand des Transformators angeordnet ist bzw. dazu eingerichtet ist, zwischen einer Ringschulter eines Keramikisolators und einer Gehäusewand des Transformators angeordnet zu werden.
- Eine Durchführung für Transformatoren mit einer entsprechenden Dichtung geht beispielsweise aus der
EP 1 614 127 B1 als bekannt hervor. Bei dieser Durchführung ist ein Schutzrand des Isolators gezeigt, welcher die Dichtung insbesondere gegen Sonnenlicht schützen soll. Der beschriebene Schutzrand, verteuert die Herstellung des Isolators und ist außerdem gegen mechanische Einflüsse empfindlich. - Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, das Problem der Verringerung der Lebensdauer der Dichtung mit geringeren Kosten der gesamten Durchführung zu lösen.
- Diese Aufgabe wird mit einer Dichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher erfindungsgemäß die Dichtung einen ringförmigen Dichtkörper besitzt, der von einem äußeren Schutzring umfasst ist, wobei zwischen dem Dichtkörper und dem Schutzring zumindest eine Ringrille verläuft.
- Der Schutzring der Dichtung schützt gegen äußere Einflüsse, zu denen insbesondere Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit und Staub, aber auch Insekten zu zählen sind. Auch wird bei Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeit entstehendes Ozon von dem Dichtkörper der Dichtung ferngehalten. Insgesamt kann die nutzbare Lebensdauer der Dichtung auf diese Weise erheblich verlängert werden, ohne dass man zu besonderen Ausgestaltungen des Isolators greifen muss
- Es ist von Vorteil, wenn zwischen dem Dichtkörper und dem Schutzring eine obere und eine dieser gegenüberliegende unter Ringrille verläuft. Dabei ist es zweckmäßig, wenn zwischen den Ringrillen ein im Vergleich zu dem Dichtkörper dünner Steg verbleibt.
- Auch ist es empfehlenswert, wenn die Dicke des Schutzringes geringer ist als die Dicke des Dichtkörpers. Insbesondere kann bei einer praxisbewährten Ausbildung die Dicke des Schutzringes 10% bis 40% geringer sein als die Dicke des Dichtkörpers.
- Des Weiteren ist es günstig, falls die Breite des Schutzringes in radialer Richtung gemessen geringer ist als die Breite des Dichtkörpers. Insbesondere kann die Breite des Schutzringes 5% bis 40% der Breite des Dichtkörpers betragen.
- Eine weitere zweckdienliche Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass der im Bereich der zumindest einen Umfangsrille verbleibende ringförmige Steg eine Dicke besitzt, die 20% bis 65% der Dicke des Dichtkörpers beträgt.
- Es ist weiters von Vorteil, wenn von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung radial nach innen zumindest zwei Haltelippen abstehen, deren Dicke geringer ist als die Dicke des Dichtkörpers.
- In empfehlenswerter Weise kann vorgesehen sein, dass von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung zumindest zwei Zentrierlippen in Richtung der Achse der Dichtung abstehen. Dabei können die Zentrierlippen die Form eines Kreiszylinderstreifens aufweisen.
- Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn sich die Zentrierlippen über einen Winkel von 30° bis 55° und/oder 30% bis 65% des Innenumfangs der Dichtung erstrecken.
- Außerdem kann es empfehlenswert sein, wenn die Zentrierlippen in Achsrichtung eine Länge aufweisen, die 50% bis 200% der Breite des Dichtkörpers beträgt.
- Die gestellte Aufgabe wird auch gelöst mit einer Durchführung für einen Transformator mit Fluidisolierung, wobei zwischen einer Ringschulter eines Keramikisolators und einer Gehäusewand des Transformators eine elastisch komprimierbare und ringförmige Dichtung mit den oben genannten Merkmalen angeordnet ist.
- Die Erfindung samt weiterer Vorteile ist im Folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht ist. In dieser zeigen
-
Fig. 1 eine Durchführung für einen Transformator, bei welcher eine Dichtung nach der Erfindung eingesetzt ist, in einem ersten Schnitt, -
Fig. 2 die Durchführung derFig. 1 in einem zweiten Schnitt, der zu dem ersten Schnitt orthogonal verläuft, -
Fig. 3 das Detail III derFig. 1 in größerem Maßstab, -
Fig. 4 das Detail IV derFig. 2 in größerem Maßstab, -
Fig. 5 die gemäß denFig. 1 bis 4 eingesetzte Dichtung in Draufsicht, -
Fig. 6 eine Seitenansicht der Dichtung derFig. 5 , -
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie A-A derFig. 5 und -
Fig. 8 das Detail VIII derFig. 7 in vergrößertem Maßstab. -
Fig. 1 und 2 zeigen eine Durchführung 1 für einen Transformator, von dem nur ein Abschnitt einer oberen Gehäusewand 2 des Transformatorgehäuses gezeigt ist. Die Durchführung besitzt einen in eine Bohrung 3 der Gehäusewand ragenden Isolator4, durch den ein diesen mittig durchsetzenden Leiterstab 5 verläuft. Der Leiterstab 5 ist in dem außerhalb des Transformatorgehäuses liegenden Bereich mit einem nicht gezeigten Gewinde versehen, auf welchem eine Mutter 6 sitzt. - Man erkennt weiters, dass der Isolator 4 zweiteilig ist; genauer gesagt besteht er aus einem Außenisolator 4a und einem Innenisolator 4i, wobei der Außenisolator 4a größtenteils an der Außenseite des Gehäusewand 2 sitzt und der Innenisolator 4i im Gehäuseinneren liegt. Ein Elastomerring 7 dient dazu, über eine metallische Kappe 8 die von der Mutter 6 ausgeübte Kraft gleichmäßig auf den Außenisolator 4a aufzubringen und den Leiterstab 5 dichtend zu umfassen. Am äußeren Ende des Leiterstabes 5 ist eine im Betrieb stromführende Anschlussplatte 9 befestigt, wogegen am unteren Ende des Leiterstabes 5 eine Anschlusselektrode 10 zur Verbindung mit einem Anschluss, insbesondere einer Wicklung, des Transformators sitzt.
- Der Isolator 4 muss gegen die Gehäusewand 2 abgedichtet sein, einerseits um in dem Gehäuse befindliches Fluidum, z.B. Transformatoröl, am Austreten zu hindern und andererseits um den Eintritt von Fremdstoffen, insbesondere von Feuchtigkeit in das Innere des Transformatorgehäuses zu verhindern. Zu diesem Zweck ist eine ringförmige Dichtung 11 vorgesehen, welche Gegenstand der Erfindung ist.
- Unter Bezugnahme auf die
Fig. 3 bis 8 wird nachstehend der Aufbau dieser Dichtung 11 erläutert und ihre Funktion in Zusammenwirken mit Teilen der Durchführung näher erklärt. - Die Dichtung 11 ist, wie am besten aus den
Fig. 5 ersichtlich, ringförmig ausgebildet und sie besteht aus einem elastisch komprimierbaren Material, insbesondere aus einem Elastomer, wobei bevorzugt in Frage kommen: Nitril-Butadien-Kautschuk, hydrierter Nitrilkautschuk, Silikonkautschuk. Fluorkautschuk, Fluor-Silikon-Kautschuk. Es sind aber auch andere Materialien, wie z.B. Kork, verwendbar. - Die Dichtung 11 weist einen ringförmigen Dichtkörper 12 auf, der von einem äußeren Schutzring 13 umfasst ist. Zwischen dem Dichtkörper 12 und dem Schutzring 13 verläuft zumindest eine Ringrille. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind eine obere Ringrille 14o und dieser gegenüberliegend eine untere Ringrille 14u vorgesehen, wobei zwischen diesen Ringrillen 14o, 14u ein im Vergleich zu dem Dichtkörper 12 dünner ringförmiger Steg 15 verbleibt.
- Die Dicke d13 des Schutzringes 13 ist vorzugsweise geringer als die Dicke d12 des Dichtkörpers 12; beispielsweise beträgt bei praxisbewährten Ausführungen die Dicke des Schutzringes 13 10 bis 40 % geringer als die Dicke des Dichtkörpers 12. Die Breite b13 des Schutzringes 13 ist in radialer Richtung gemessen bevorzugt geringer als die Breite b12 des Dichtkörpers 12, besonders bevorzugt beträgt die Breite b13 des Schutzringes 13 5% bis 40% der Breite b12 des Dichtkörpers 12 (
Fig. 5, 8 ). - Der im Bereich der zumindest einen Umfangsrille 13 verbleibende ringförmige Steg 15 besitzt eine Dicke d15, die 20% bis 65% der Dicke d12 des Dichtkörpers 12 beträgt (
Fig. 8 ). - Von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung 11 stehen radial nach innen zumindest zwei, im gezeigten Beispiel vier Haltelippen 16 ab, deren Dicke geringer ist als die Dicke d12 des Dichtkörpers 12. Dabei ist anzumerken, dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an den Dichtkörper radial nach innen ein Innenring 17 anschließt, dessen innenliegender Rand die innere Begrenzung der Dichtung 11 bildet. Die Dicke dieses Innenringes 17 ist geringer als die Dicke des Dichtkörpers 12 und die Dicke der Haltelippen 16 ist in bevorzugter Weise wiederum geringer als die Dicke des Innenringes.
- Die Breite b17 des Innenringes 17 in radialer Richtung gemessen beträgt bevorzugt 50 bis 80% der Breite b12 des Dichtkörpers 12.
- Die vier Haltelippen 16 haben bei der gezeigten Ausführung die Form eines Kreissegmentes mit einem Abstand b16 ihres innenliegenden Scheitels von der inneren Begrenzung des Dichtkörpers 12, der beispielsweise 70 bis 200% der Breite b12 des Dichtkörpers 12 beträgt. Die Haltelippen 16 können sich, bezogen auf die Achse a, mit Vorteil beispielsweise über einen Winkel von 20° bis 65° erstrecken.
- Weiters stehen, wie z.B. auf
Fig. 8 und 9 ersichtlich ist, von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung 11 zumindest zwei, im vorliegenden Fall vier Zentrierlippen 18 in Richtung der Achse a der Dichtung 11 ab. - Diese Zentrierlippen 18 weisen die Form eines Kreiszylinderstreifens auf und erstrecken sich über einen Winkel von 30° bis 55°. In Achsrichtung weisen die Zentrierlippen 18 eine Länge l18 auf, die 50% bis 200% der Breite b12 des Dichtkörpers 12 beträgt.
- Im Folgenden wird unter besonderer Bezugnahme auf die
Fig. 1 und 2 und die Detailansichten derFig. 3 und 4 der Einsatz und die Funktion der Dichtung 11 in Zusammenhang mit einer Durchführung 1 für einen Transformator beschrieben. - Die Dichtung 11 wird beim Zusammenbau der Durchführung 1 so eingelegt, dass ihr Dichtkörper 12 mit seiner Unterseite (bezogen auf die Lage in der Zeichnung) auf der Gehäusewand 2 des Transformatorgehäuses in einem Bereich aufliegt, welcher die Durchgangsbohrung 3 der Gehäusewand 2 umgibt, wogegen die Oberseite des Dichtkörpers 2 an einer Ringschulter 19 des Außenisolators 4a anliegt. Die vier Haltelippen 16 greifen in entsprechende Ausnehmungen des Außenisolators 4a ein (siehe
Fig. 3 ). Die Haltelippen 16 können sich umbiegen und der Dichtung Halt durch Reibung geben. Die Zentrierlippen 18 kommen zwischen einem Wandabschnitt 20 des Isolators 4a und der Innenwandung 21 der Bohrung 3 zu liegen. - Eine besondere Bedeutung kommt dem Schutzring 13 zu, da dieser radial ganz außen liegt und dadurch den eigentlichen Dichtkörper 12 der Dichtung 11 gegen äußere Einflüsse schützt, zu denen insbesondere Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit und Staub, aber auch Insekten zu zählen sind. So wird auch bei Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeit entstehendes Ozon von dem Dichtkörper 12 ferngehalten. Insgesamt kann die nutzbare Lebensdauer der Dichtung 11 auf diese Weise erheblich verlängert werden, ohne dass man zu besonderen Ausgestaltungen des Isolators greifen muss, wie beispielsweise zu einem in der
EP 1 614 127 B1 gezeigten und beschriebenen Schutzrand, der die Herstellung des Isolators verteuert und gegen mechanische Einflüsse empfindlich ist. - Da die Dicke des Schutzringes 13 in bevorzugter Weise geringer ist als die Dicke des Dichtkörpers, beeinflusst der Schutzring 13 die Kraftverhältnisse beim Verschrauben der Durchführung mittels der Mutter 6 nicht.
-
- 1
- Durchführung
- 2
- Gehäusewand
- 3
- Bohrung
- 4
- Isolator
- 4a
- Außenisolator
- 4i
- Innenisolator
- 5
- Leiterstab
- 6
- Mutter
- 7
- Elastomerring
- 8
- Kappe
- 9
- Anschlussplatte
- 10
- Anschlusselektrode
- 11
- Dichtung
- 12
- Dichtkörper
- 13
- Schutzring
- 14o
- Ringrille, obere
- 14u
- Ringrille, untere
- 15
- Steg, ringförmiger
- 16
- Haltelippen
- 17
- Innenring
- 18
- Zentrierlippen
- 19
- Ringschulter von 4a
- 20
- Wandabschnitt von 4a
- 21
- Innenwandung von 3
Claims (14)
- Dichtung (11) für eine Durchführung (1) an einem Transformator mit Fluidisolierung, wobei die Dichtung elastisch komprimierbar und ringförmig ausgebildet ist und zwischen einer Ringschulter (19) eines Keramikisolators (4a) und einer Gehäusewand (2) des Transformators anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtung (11) einen ringförmigen Dichtkörper (12) besitzt, der von einem äußeren Schutzring (13) umfasst ist, wobei zwischen dem Dichtkörper und dem Schutzring zumindest eine Ringrille (14o, 14u) verläuft. - Dichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtkörper (12) und dem Schutzring (13) eine obere und eine dieser gegenüberliegende unter Ringrille (14o, 14u) verläuft.
- Dichtung (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Ringrillen (14o, 14u) ein im Vergleich zu dem Dichtkörper (12) dünner Steg (15) verbleibt.
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d13) des Schutzringes (13) geringer ist als die Dicke (d12) des Dichtkörpers (12).
- Dichtung (11) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d13) des Schutzringes (13) 10% bis 40% geringer ist als die Dicke (d12) des Dichtkörpers (12).
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b13) des Schutzringes (13) in radialer Richtung gemessen geringer ist als die Breite (b12) des Dichtkörpers (12).
- Dichtung (11) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b13) des Schutzringes (13) 5% bis 40% der Breite (b12) des Dichtkörpers (12) beträgt.
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im Bereich der zumindest einen Umfangsrille (13) verbleibende ringförmige Steg (15) eine Dicke (d15) besitzt, die 20% bis 65% der Dicke (d12) des Dichtkörpers (12) beträgt.
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung (11) radial nach innen zumindest zwei Haltelippen (16) abstehen, deren Dicke geringer ist als die Dicke (d12) des Dichtkörpers (12).
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass von der inneren ringförmigen Begrenzung der Dichtung (11) zumindest zwei Zentrierlippen (18) in Richtung der Achse (a) der Dichtung abstehen.
- Dichtung (11) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierlippen (18) die Form eines Kreiszylinderstreifens aufweisen.
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zentrierlippen (18) über einen Winkel von 30° bis 55° erstrecken.
- Dichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierlippen (18) in Achsrichtung eine Länge (l18) aufweisen, die 50% bis 200% der Breite (b12) des Dichtkörpers (12) beträgt.
- Durchführung (1) für einen Transformator mit Fluidisolierung, wobei zwischen einer Ringschulter (19) eines Keramikisolators (4a) und einer Gehäusewand (2) des Transformators eine elastisch komprimierbare und ringförmige Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 angeordnet ist.
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