DE19612933C1 - Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchführung für einen flüssig­ keitsgefüllten Transformator.

Zur Beherrschung hoher Spannungen an den Anschlüssen von Lei­ stungstransformatoren ist die Verwendung von sogenannten Durchführungen bekannt. Diese sind beispielsweise in der DIN 42 530 beschrieben. Derartige Durchführungen unterscheiden sich in ihrem Aufbau prinzipiell in sogenannte Trockendurch­ führungen oder ölgefüllte Durchführungen.

Bei Transformatoren mit horizontal angeordneten Durchführun­ gen ist es im Hinblick auf die Auflagen aus dem Wasserwirt­ schaftsgesetz erforderlich, Ölauffangbecken vorzusehen. Diese müßten derart angeordnet sein, daß auch bei Ölaustritt am Ende einer Durchführung sicher das Öl aufgefangen werden kann. Derartige Ölauffangbecken stellen einen großen Aufwand für einen Transformator dar. Auch bei Trockendurchführungen steht in der Regel bis zu ihrem Kopf Transformatoröl an, so daß auch hier nicht von einer vollständig Öl freien Durchfüh­ rung gesprochen werden kann.

Aus der DE-PS 6 50 623 ist ein Durchführungsisolator mit zwei ölgefüllten Innenräumen bekannt, durch die ein Bolzen geführt ist. Die beiden Innenräume sind dabei durch einen Verbin­ dungskanal innerhalb des Bolzens miteinander verbunden. Der Verbindungskanal dient dabei zur Herstellung einer Verbindung für die beiden Flüssigkeiten in den Innenräumen. Der Bolzen ist dabei fest im Durchführungsisolator befestigt.

Aus dem Firmenprospekt "Durchführungen für Transformatoren" der Firma MICAFIL AG, Zürich, Schweiz, 1988, Druckvermerk D 4313, 88 024 000/22, sind Durchführungen bekannt, die in ihrem Kopfbereich Entlüftungsmittel für ihren Innenraum aufweisen. Über eine Entlüftungsschraube wird dabei eine Entlüftungsöffnung geöffnet, die ein Austreten von Luft aus dem Innenraum ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Durchführung anzugeben, die möglichst ölfrei ist und bei geringem Montage­ aufwand eine einfache Möglichkeit der Entlüftung erlaubt, ohne daß zusätzliche Entlüftungseinrichtungen benötigt wer­ den.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einer Durchführung gemäß Anspruch 1.

Der Trennbereich zwischen den beiden Innenberei­ chen grenzt die anstehende Transformatorflüssigkeit in der Nähe der Transformatorkesselwand ab. Diese Durchführung ist auf einfache Weise in Betrieb zu neh­ men, da sie sehr einfach zu montieren ist. Mit Hilfe des be­ wegbaren Bolzens werden dabei mehrere Funktionen erfüllt. Darüber hinaus ist sie nur zu einem geringen Teil, insbeson­ dere nur im Bereich innerhalb des Transformators, mit Flüs­ sigkeit gefüllt, so daß ein benötigtes Ölauffangbecken nicht wesentlich über die Kesselmaße hinausgeht.

Der Bolzen weist Dichtmittel auf, die ausgehend von der ersten Stellung im Trennbereich zwischen den beiden Innenbe­ reichen am Bolzen angeordnet sind und eine dichtende Verbin­ dung zwischen der Innenwand des ersten Innenbereichs und dem Bolzen bilden. Auf diese Weise ist ein Flüssigkeitsaustritt vermieden. Eine aufwendige Innenbearbeitung der Durchführung ist nicht nötig. Die Dichtmittel können bei herausgenommenem Bolzen angeordnet werden, wodurch eine einfache Herstellung gegeben ist.

Eine einfache Ausbildung der Dichtmittel ist dann gegeben, wenn diese von einem in einer Umfangsnut des Bolzens geführten O-Ring gebildet sind. Die Entlüftungsmittel können dabei mit den Dichtmitteln eine Baueinheit bilden, wobei die Umfangsnut den Bolzen schräg umgibt, derart, daß sich in der zweiten Stellung ein Teil des O-Rings im zweiten Innenbereich ange­ ordnet ist und die Entlüftungsöffnung freigibt. Auf diese Weise ist der Innenbereich durch einfache Bedienung am Bolzen von außen entlüftbar.

Die Entlüftungsmittel können einen Entlüftungskanal umfassen, der in der zweiten Stellung die Entlüftungsöffnung bildet. Auf diese Weise ist die Entlüftungsöffnung konkret vorgebbar, wobei die Entlüftungsöffnung je nach Betriebslage der Durch­ führung am höchstgelegenen Punkt des Innenbereichs angeordnet ist. Dadurch ist eine vollständige Entlüftung des Innenbe­ reichs möglich. Es ist günstig, wenn die Entlüftungsmittel am Bolzen angeordnet sind. Dadurch ist auch deren Herstellung, wie bereits die oben beschriebenen Dichtmittel, einfach her­ stellbar.

Die zweite Stellung des Bolzens kann wahlweise durch eine Längsverschiebung oder Drehung des Bolzens erzeugt werden. Bevorzugt ist eine Längsverschiebung. Dadurch ist die zweite Stellung im Rahmen der ohnehin mit dem Bolzen gegebenen Ver­ stellbarkeit erzeugbar.

Der Bolzen ist bevorzugt endseitig in den Isolierkörper ein­ führbar. Auf diese Weise ist eine einfache Montage - ausge­ hend von einem transformatorseitigen Anschluß der Durchfüh­ rung - möglich.

Der Bolzen kann eine dritte Stellung aufweisen, bei der er endseitig, insbesondere transformatorseitig, aus dem Isolier­ körper herausragt, derart, daß er mit einem der elektrischen Leiter verbindbar ist. Dadurch ist eine Montagestellung ge­ bildet, bei der die Durchführung einfach an die zugeordneten Leiter anschließbar ist.

Die Öffnung kann im zweiten Innenbereich einen zumindest teilweise größeren Durchmesser als im ersten Innenbereich aufweisen. Auf diese Weise gestalten sich insbesondere die Dichtungs- und Entlüftungsmittel besonders einfach.

Die Durchführung kann im Bereich des Trennbereichs zwischen den beiden Innenbereichen Befestigungsmittel, insbesondere einen Flansch, zur Befestigung am Transformator aufweisen. Damit befindet sich der mit Flüssigkeit gefüllte erste Innen­ bereich innerhalb des Transformatorkessels. Ein Überstehen über den Grundriß des Transformators ist somit nicht gegeben, wodurch das Ölauffangbecken lediglich für den Transformator­ grundriß bemessen werden muß.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, weitere Details und Vor­ teile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 eine erste Durchführung in einer ersten bzw. zweiten Stellung und

Fig. 3 das Detail III gemäß Fig. 2 in einer alternativen Ausführung.

Fig. 1 zeigt eine Durchführung 1. Sie weist einen Isolierkör­ per 3 auf, der eine zentrale durchgehende Öffnung 5 hat, in der ein Bolzen 7 angeordnet ist.

Der Isolierkörper 3 weist eine übliche Formgebung, nämlich eine rotationssymmetrische Form mit einem verstärkten Mitten­ teil im Bereich seines Flansches 9, auf. Der Flansch 9 ist in der Regel - wie der Kessel des Transformators auch - metal­ lisch. Der Isolierkörper 3 kann aus bekannten Materialien nach dem Stand der Technik hergestellt sein, z. B. ölimpräg­ niertem Papier, Gießharzmischungen und/oder Porzellan.

Der zentral angeordnete Bolzen 7 ist bewegbar, insbesondere längsverschiebbar, und dient zum Verbinden einer transforma­ torseitigen Leitung 11 an seinem ersten Ende 13a mit einer nicht weiter gezeigten Leitung an seinem zweiten Ende 13b. Der Bolzen 7 kann zur Montage endseitig in die Öffnung 5 des Isolierkörpers 3 eingeführt werden. Dies erfolgt bevorzugt transformatorseitig, d. h. vom Ende 15 des Isolierkörpers 3 her.

Die Öffnung 5 weist einen ersten Innenbereich 17 und einen sich axial anschließenden zweiten Innenbereich 19 auf. Der dem Transformator zugewandte erste Innenbereich 17 ist mit dem Kühl- oder Isoliermittel des Transformators, insbesondere mit Öl, füllbar. Der Bolzen 7 weist zur Abgrenzung der beiden Innenbereiche 17 und 19 Dichtmittel auf.

Die Dichtmittel sind vorliegend von einem O-Ring 21 gebildet, der in einer Umfangsnut 23 des Bolzens 7 eingelegt ist. Der O-Ring 21 bildet dabei eine dichtende Verbindung zwischen der Innenwand des ersten Innenbereichs 17 und dem Bolzen 7. Auf diese Weise ist eine bewegliche Abdichtung zwischen den bei­ den Innenräumen 17 und 19 gegeben. In der Fig. 1 ist dabei ei­ ne erste Stellung gezeigt, die der normalen Betriebsposition entspricht. Die Dichtmittel grenzen die im ersten Innenbe­ reich 17 anstehende Transformatorflüssigkeit in der Nähe der Transformatorkesselwand gegenüber dem zweiten Innenbereich 19 ab.

Der Trennbereich zwischen den beiden Innenbereichen 17 und 19 liegt etwa im Bereich des Flansches 9. Dadurch ist auch in etwa eine Größenaufteilung der beiden Innenbereiche 17 und 19 gegeben. Bevorzugt ist der erste Innenbereich 17 gegenüber dem zweiten Innenbereich 19 klein, so daß die Durchführung 1 nur einen kleinen mit Isolierflüssigkeit gefüllten Innenraum aufweist. Das Verhältnis der Länge vom ersten Innenbereich 17 zum zweiten Innenbereich 19 beträgt etwa 1 : 3 in der gezeigten Ausführung. Es sind auch Ausführungen denkbar, bei denen der Innenbereich 17 wesentlich kleiner ist.

Zum Anschluß der trafoseitigen Leitung 11 an den Bolzen 7 kann dieser so weit aus dem Isolierkörper 3 hinausgeschoben werden, bis seine Anschlußmittel 25 von außen einfach zugäng­ lich sind. Auf diese Weise ist eine einfache Verbindung des Bolzens 7 mit der trafoseitigen Leitung 11 möglich.

Bei der Befüllung des Transformators steht auch im ersten In­ nenraum 17 in der Regel Flüssigkeit an. Um jedoch einen sich­ eren Betrieb zu gewährleisten, muß dieser erste Innenraum 17 entlüftet werden. Dazu sind vorliegend Entlüftungsmittel vor­ gesehen. Diese bilden in der vorliegenden Ausführungsform mit den Dichtmitteln eine Baueinheit.

Dies ist dadurch erzielt, daß die Umfangsnut 23 und damit auch der O-Ring 21 den Bolzen 7 schräg umgeben. Die Fig. 2 zeigt dazu eine zweite Stellung der Durchführung 1, die einer Entlüftungsstellung entspricht. Dabei ist zu sehen, daß der O-Ring 21 zumindest teilweise (im oberen Bereich) in den zweiten Innenbereich 19 hineinragt. Dieser hat in der vorlie­ genden Ausführungsform einen größeren Durchmesser als der erste Innenbereich 17. Auf diese Weise verliert der O-Ring 21 in einem Bereich seines Umfanges seine dichtende Wirkung, wo­ durch eine Entlüftungsöffnung freigegeben wird. Bevorzugt ist die Entlüftungsöffnung am höchstgelegenen Punkt der Durchfüh­ rung 1 angeordnet. Nach dem Entlüftungsvorgang kann der Bol­ zen 7 wieder in seine erste Stellung - entsprechend der Be­ triebsstellung - zurückgeschoben werden.

Selbstverständlich ist es für die Entlüftungsfunktion aus­ reichend, wenn der zweite Innenbereich 19 nur teilweise, ins­ besondere im Bereich der Entlüftungsöffnung, einen gegenüber dem ersten Innenraum 17 vergrößerten Durchmesser aufweist. Gegebenenfalls ist es auch ausreichend, daß in diesem Bereich lediglich eine Nut oder eine Aushöhlung vorgesehen ist, die als Entlüftungsöffnung freigegeben wird.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführung der Entlüftungsmit­ tel, wobei lediglich der Bereich des Details III aus Fig. 2 in der zweiten Stellung dargestellt ist. Hier ist zur Entlüftung ein Entlüftungskanal 27 vorgesehen, der im Bolzen 3 angeord­ net ist. Der Entlüftungskanal 27 dient dabei als Überbrückung für einen weiteren in einer weiteren Umfangsnut 29 angeordne­ ten O-Ring 31. Der Entlüftungskanal 27 dient dabei als Ent­ lüftungsöffnung, der den Weg für Gas zwischen dem ersten In­ nenbereich 17 und dem erweiterten Innenbereich 19 freigibt. Auch diese zweite Stellung ist durch eine Längsverschiebung des Bolzens 7 erreichbar. Bei dieser Ausführung befindet sich der O-Ring 21 gänzlich im zweiten Innenbereich 19.

Es ist auch denkbar, daß die Freigabe der Entlüftungsöffnung und damit das Erreichen der zweiten Stellung durch eine Dre­ hung des Bolzens 7 erreichbar ist. Dazu muß beispielsweise der Entlüftungskanal 27 in Umfangsrichtung angeordnet werden, wobei dieser dann den ersten Innenbereich 17 zu einem erwei­ terten Teil des zweiten Innenbereichs 19 freigibt.

Bevorzugt findet die neue Durchführung Anwendung bei flüssig­ keitsgefüllten Transformatoren in der Mittel- und Hochspan­ nung.

Wesentlich für die neue Erfin­ dung ist, daß die Durchführung einen bewegbaren Bolzen auf­ weist, der gleichzeitig die Bedienung der Entlüftungsmittel erlaubt.

Claims (9)

1. Durchführung (1) für einen flüssigkeitsgefüllten Transfor­ mator, insbesondere einen Hochspannungstransformator, mit ei­ nem Isolierkörper (3), der eine zentrale durchgehende Öffnung (5) aufweist, die zur Aufnahme eines beidseitig an elektri­ sche Leiter (11) anschließbaren bewegbaren Bolzens (7) aus­ gebildet ist, der als Stromleiter dient,
wobei die Öffnung (5) an einem dem Innenraum des Transforma­ tors zugewandten Ende (15) einen ersten Innenbereich (17) bildet, der mit der Transformatorflüssigkeit füllbar ist,
wobei der Bolzen (7) in einer ersten Stellung den ersten In­ nenbereich (17) gegenüber einem sich anschließenden zweiten Innenbereich (19) flüssigkeits- oder gasdicht abschließt, welcher Innenbereich (19) gegenüber dem ersten Innenbereich (17) eine größere Länge hat, und
wobei Entlüftungsmittel für den ersten Innenbereich (17) vor­ gesehen sind, die in einer zweiten Stellung des Bolzens (7) eine Entlüftungsöffnung vom ersten zum zweiten (17 bzw. 19) Innenbereich freigeben
wobei der Bolzen (7) Dicht­ mittel aufweist, die ausgehend von der ersten Stellung im Trennbereich zwischen den beiden Innenbereichen (17, 19) am Bolzen (7) angeordnet sind, derart, daß sie eine Abdichtung zwi­ schen der Innenwand des ersten Innenbereichs (17) und dem Bolzen (7) bilden.

2. Durchführung nach Anspruch 1, wobei die Dichtmittel von einem in einer Umfangsnut (23) des Bolzens (7) geführten O-Ring (21) gebildet sind.

3. Durchführung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnung (5) im zweiten Innenbereich einen zumindest teilweise größeren Durchmesser als im ersten Innenbereich hat.

4. Durchführung nach Anspruch 3, wobei die Entlüftungsmittel mit den Dichtmitteln eine Baueinheit bilden, und wobei die Umfangsnut (23) schräg den Bolzen (7) umgibt, derart, daß sich in der zweiten Stellung ein Teil des O-Rings (21) im zweiten Innenbereich (19) mit erweitertem Durchmesser ange­ ordnet ist und die Entlüftungsöffnung freigibt.

5. Durchführung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Entlüf­ tungsmittel einen Entlüftungskanal (27) umfassen, der in der zweiten Stellung die Entlüftungsöffnung bildet.

6. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Entlüftungsmittel am Bolzen (7) angeordnet sind.

7. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweite Stellung durch eine Längsverschiebung oder Drehung des Bolzens (7) erzeugbar ist.

8. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Bolzen (7) in einer dritten Stellung endseitig, insbesondere transformatorseitig, aus dem Isolierkörper (3) herausragt, derart, daß er mit einem elektrischen Leiter (11) verbindbar ist.

9. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei im Bereich des Trennbereichs zwischen den beiden Innenbereichen (17, 18) Befestigungsmittel, insbesondere ein Flansch (9), zur Befestigung am Transformator vorgesehen sind.