Kondensatordurchführung Es ist bekannt, Kondensatordurehführun- gen so auszuführen, dass mehrere zylindrisehe, Beläge mit verschiedenem Potential und ver schiedenem Durchmesser, deren Achse mit jener des Durchführungsbolzens zusammen fällt, zwischen dem Durchführungsbolzen und dem Durchführungsflansch angeordnet wer den. Aufgabe dieser Beläge, der sogenannten Steuerbeläge, ist es, bei der Durchlührung eine radiale und auch axiale Steuerung des Potentials zu erreichen.
Bei bekannten Ausführungen ist entweder ein fester Isolierkörper, etwa aus Hartpapier,<B>-</B> welcher die leitenden Einlagen enthält, in<B>Öl</B> eingebettet, oder die leitenden Beläge sind als Blechzylinder oder als Einlagen von dünn wandigen Rohren aus Isolierstoff in das<B>Öl</B> gestellt. Auf Grund der geometrischen An ordnung der Kondensatorbeläge, ist es nicht möglich, in radialer und axialer Richtung eine gleichmässige Spannungsverteilung zu erreichen. Für eine gleichmässige Spannungs verteilung pro Schicht wäre es erforderlich, gleiche Spannung und damit gleiche Kapazi täten zu erreichen.
Die Kapazitäten sindda,- bei angenähert proportional dein Produkt des mittleren Durchmessers der Schicht, der Länge. der Schicht und der Dielektrizitäts- konstante und umgekehrt proportional der Schichtdiehe. Somit wäre es zur Erreiehung gleicher Kapazitäten theoretisch möglich, in dem genannten Produkt Dicke und Dielektri- zitätskonstante von Schicht zu Schicht zu än dern.
Eine praktische Atisführung dieses Ge dankens ist aher deshalb nicht möglich, weil nicht die genügende Anzahl technischer Di- elektrika mit verschiedener Dielektrizitäts- konstante zur Verfügung steht. Bei dera..-rti- gen Durchführungen erhält man unter Um ständen sehr grosse Flanschdurchmesser, die vor allein bei hohen Spannungen sehr ver teuernd wirken.
Eingehende Untersuchungen haben nun ergeben, dass aufeine derartige radiale Steue rung der Durchführung verzichtet werden kann, wenn erfindungsgemäss durch nur eine Lage von Steuerbelägen. mit verschiedenem Potential, die<B>.</B> axial nebeneinander auf der Hochspannungsisohition der Ausleitungen aufgereiht sind, eine kapazitive Steuerung in Längsrichtung erfolgt.
Ein Ausführungsbeisp#el der Erfindung. ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Fig. <B>1</B> zeigt den Schnitt durch eine Durch führung eines Messwa.ndlers mit kapazitiver LäÜgssteuerung,- Fig. 2 einen Teilköndensator in der Draxifsicht,
Fig. <B>3</B> denselben Teil kondensator im Schnitt und Fig. 4 die Zu- sainmenschaltung der einzelnen Tellkondensa- toren. Für gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren gleiche Bezugszahlen verwendet.
In Fig. <B>1</B> ist zur Abschirmung der hier nicht gezeichneten Primärwieklung und Aus- leitungen in bekannter Weise ein Metallbelag <B>1</B> vorgesehen, der in dem Teil, der die Aus- leitungen -Lunfasst, beispielsweise als Messing rohr ausgebildet ist. Auf diese Abschirmung <B>1</B> ist ein Isoliermantel 2 als Hochspann-ung#s- isolation gewickelt, der aus einer relativ dünnen Schicht Hart- oder auch Weichpapier besteht und in Form von breiten Bahnen oder als Band aufgebracht ist.
Der untere Teil, der eigentliche Wandlerteil, umschliesst den Eisenkern<B>3.</B> Aufder Hochspannungsisolation der Ausleitungen, also der eigentlichen Durch führung sind die, aus jeweils mehreren Kon densatoren bestehenden Steuerelemente 4 bis <B>7</B> aufgebracht, durch die gemäss der Erfin dung eine kapazitive Längssteuerung erfolgt. Hierbei wird meist die Kapazität eines Steuerkondensators so gewählt, dass die Kop pelkapazitäten zur Ausleitung und nach Erde keinen Einfluss auf die Spannungsverteilung haben.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist unter Berücksichtigung dieser Verhält nisse eine Unterteilung der Steuerkapazitäten vorgenommen, die siel-i aus dem Gesamt- a-Ldbau der Durchführung ergibt. So erhält man z. B. zwischen den Steuerelementen und der Abschirmung<B>1</B> der Ausleitungen ebenso eine kapazitive Kopplung, wie zwischen den Steuerelementen und -Erde. Infolge dieser zu sätzlichen Kapazitäten ergibt sich dann die Notwendigkeft, zur Erreichung eines linearen Spannungsverlaufes die Teilkapazitäten mit sinkendem Potential grösser zu wählen.
Für den Idealfall, wäre eine kontinuierliche Ka pazitätsänderung notwendig, jedoch als prak tische Ausführung wird die, gruppenweise Unterteilung ggVählt, wie sie in Fig. <B>1</B> durch die Gruppen 4-7 angedeutet ist. Hierbei ist dann das der Gruppe<B>5</B> abgekehrte Ende der Gruppe 4 an die Hochspannung angeschlossen und das der Gruppe<B>6</B> abgekehrte Ende der Gruppe<B>7</B> an Erde.
Aus Fig. 2 ist der Aufbau eines Steuer elementes zuersehen, das jeweils aus 2 Teilen (vergleiche Fig. <B>3)</B> besteht, die unmittelbar auf den Hochspannungsisoliermantel 2 auf geschoben sind, mit dem die Abschirmung<B>1</B> der Ausleitungen versehen ist.
Auf diese, Weise kommen auf der Isolierhülle 2 blanke oder noch vorteilhafter isolierte Steuerbancla- gen oder'Steuerbeläge <B>8</B> zu liegen, über die ein Isolierrohr<B>9</B> geschoben und durch Di stanzstücke<B>10</B> auf einem bestimmten Abstand gehalten ist, so dass dadurch ein ölkanal <B>11</B> entsteht. Auf dem Isolierrohr<B>9</B> ist der als Wickelkondensator ausgeführte Teilkonden- sato,r 12 aufgewickelt.
Die Beläge dieses Wickelkondensators, die auch mehrfach par allel geschaltet sein können, sind blank mit entsprechender Isola#ionszwisehenlageoder aus mit Papier umbandelten Bändern ausgeführt. Die örtliche Festlegung der innern Band enden erfolgt dabei zweckmässig so, dass in ,das Hartpapierrohr <B>9</B> einmal eine kleine Nut <B>13</B> eingeschnitten und einmal das Hartpapier- rohr ganz durchgeschnitten, also mit einem radialen Schlitz 14 versehen wird.
Das Ende des einen Belags wird nun in die Nut<B>13</B> ein geklemmt, während das Ende des andern Be lags durch den Schlitz 14 hindurchgeführt und mit dein Steuerbelag<B>8</B> verbunden wird. Da aber Steuerbelag und Wickelkondensator aus demselben Material gefertigt sein können, besteht in diesem Fall die Möglichkeit, zur Bildung des jeweiligen Steuerbelages ein Ende eines Kondensatorbelags zu verwenden, so dass eine besondere Anlenkung nicht mehr erforderlich ist. Die Steuerbeläge<B>8</B> sind also mit einem der beiden Kondensatorbeläge ver bunden und haben dessen Potential.
Diese Ausführung ist besonders vorteilhaTt, weil durch die an,die Kondensatoren angelenkten Steuerbeläge<B>8</B> eine Abschirmung erzielt wird, die eine Spitzenwirkung des in die Nut<B>13</B> eingeklemmten Endes des einen Kondensator- belags gegenüber dem Metallrohr<B>1,</B> sowie eine Beanspruchung des Ölkanals<B>11</B> verhindert. Damit zwischen den Steuerbelägen<B>8</B> und dein Isoliermantel 2 keine Glimmererscheinungen auftreten, ist besonderer Wert darauf zu legen, die Steuerbeläge<B>8</B> möglichst ohne ölspalt auf den Isoliermantel 2 aufzubringen.
Zur Isola- tion der Steuerbeläge<B>8</B> und Wickelkondensa toren 12 gegeneinander, also allgemein zur Isolation der einzelnen Teilkondensatoren, sind zwischen den Teilkondensatoren Isolier- seheiben <B>15</B> eingebracht, die eine ausreiehende Isolation gewährleisten.
Die freien Enden der aufgereibten Teilkondensatoren sind so ver- schaltet, dass jeweils der Belag des Teil- kondensators 12, an den der Steuerbelag<B>8</B> angelenkt ist, mit dem Belag des nächsten benachbarten, ein geringeres Potential be- sitzen-den Teilkondensators verbunden ist, an den der Steuerbelag<B>8</B> nicht angelenkt ist. Ein Prinzipschaltbild dieser Anordnung stellt Fig. 4 dar.
Mit<B>8</B> sind wiederum die Steuer beläge und mit 12 die Teil- oder Wickel kondensatoren bezeichnet, wobei an deren Be läge<B>16</B> die Steuerbeläge<B>8</B> angplenkt sind, während die Beläge<B>17</B> frei liegen. Die Zu sammenschaltung der Wickelkondensatoren ist dann so vorgenommen, dass jeweils Belag, <B>16</B> mit dem Belag<B>17</B> des dein Erdpotential näher liegenden Kondensators verbunden ist.
Der Belag<B>16</B> des Kondensators, der der<B>Ab-</B> stützung des Kondensatorwickels gegen den Kern am nächsten gelegen ist, wird mit Erde, der Belan- <B>17</B> des am Hochspannungsanschluss- gelegenen Kondensators wird an das Hoch spannungspotential gelegt.
Daraus ergibt sich dann folgende Wir kungsweise der kapazitiven Längssteuerung: Auf den Ausleitungen bzw. deren Absehir- mungsrohr ist ein Hochspannungsisolierman- tel aus Hartpapier oder noch besser, aus öl- getränktem'Weichpapier aufgebracht. Darüber sind Steuerbeläge in einer einzigen Lage unter Vermeidung eines ÖlspaItes zwischen Steuerbelag und Isoliermantel angeordnet.
Durch die auf vorbesehriebene Art zwischen- o geschalteten Teilkondensatoren erfolgt eine derartige Steuerung der Spannung, dass der gewünschte Spannungsverlauf beispielsweise angenähert 1.inear, von der meist geerdeten Fassung äes Durchführungsisolators aus nach s,dem Durehführungsencle zu erzielt wird.
In folge dieses gleichmässigen Spannungsverlau- fes tretenan der Oberfläche des Isolierman- tels keine unzulässigen Beaiispruchungen auf, so dass das Isoliermaterial zwischen Ausleitung bzw. deren Abschirmung und Steuerelemen ten nur auf Durchschlag beansprucht ist.
Bei der ausserordentlich hohen Durchschlag festigkeit des Isoliermaterials, insbesondere des ölgetränkten Weichpapiers, erhält man die kleinsten Flanschdurchmesser, die wesent lich kleiner gehalten werden können, als bei ,den bekannten Durchführungen von Wand lern.
Selbstverständlich lässt sich die Erfindung ausser bei Wandlerdurehlührungen auch bei sonstigen Durchführungen, beispielsweise bei zweitseitigen Durchführungen, wie sie etwa als Wanddurchführungen oder als Durclifüh- rungen für einer. Transformator erforderlich sind, anwenden. Hierbei sind dann zwei Kon- densatorketten erforderlich, die unter Um ständen in ihrer Höhe abgestuft werden,<B>je</B> nachdem, ob es sich um ein luftseitiges oder ölseitiges Ende der Durchführung handelt. Für einseitige Durchführungen, z.
B. bei Ka- belendverschlüssen kann der gleiche prinzi pielle Aufbau wie für den Wandler beschrie ben, verwendet werden.
Solche Durchführungen bei Transforma toren werden zusammen mit dein Transfor- mator getrocknet und getränkt, da. auch die Steuerkondensatoren eine Weichpapierisola- tion besitzen.
Selbstverständlich ist auch eine Bauforin möglich, bei der die Durchführung ein Hartpapiergehäuse besitzt und die Weieh- papierisolation des Durchführungsbolzens und der Kondensatorwickel ebenfalls in einem ein zigen Arbeitsgang getrocknet, evakuiert und getränkt wird. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von hochwertigem Weichpa,pier, sog. Kondensatorpapier, für den Aufbau der Durchfülihmgenerwiesen.
Unter Umständen sind, vor allein bei Durchführungen für höchste Spannungen, be sondere Vorkehrungen für die Abführung der in dem Hochspannungsisoliermantel entstehen- den,dielektrischen Verluste zu treffen.