Anordnung mit einem Dielektrikum zwischen mindestens zwei leitenden Flächen und Durchführung für hohe Spannungen

Es ist seit langem bekannt, eine Durchführung für hohe Spannungen in der Weise herzustellen, dass mit bandförmigem Papier ein Wickelkörper angefertigt wird, in dem zur Spannungssteuerung leitende Einlagen eingebracht sind. Dem Papier des Wickelkörpers wird anschließend in einem energie- und zeitaufwendigen Prozess Wasser entzogen; anschließend erfolgt ein Tränken des Wickelkörpers in einer Imprägnierflüssigkeit. Wird als Imprägnierflüssigkeit ein Gießharz verwendet, dann wird meistens ein gekrepptes Papier verwendet, um eine aus- reichende Imprägnierung mit dem relativ dickflüssigem Gießharz sicher zu stellen. Dies führt aber dazu, dass sich die zunächst glatten leitenden Einlagen an die Kreppung anpassen, wodurch die leitenden Einlagen eine unregelmäßige Oberflächenstruktur mit Spitzen in der Fläche und am Rand erhalten, die lokale elektrische Feldüberhöhungen zur Folge haben; diese wiederum reduzieren die elektrische Belastbarkeit des Dielektrikums zwischen den leitenden Einlagen.

Es ist ferner aus der europäischen Patentschrift EP 1 060 480 Bl eine Durchführung für eine hohe elektrische Spannung bekannt, bei der auf die Verwendung von Papier zur Bildung des Dielektrikums verzichtet ist, indem eine Kombination aus mindestens einer Lage Folie und einer Lage Vlies zur Schaffung des Dielektrikums verwendet wird. Sowohl die Folie als auch das Vlies sind aus Kunststoff. Imprägniert ist ein so gebildeter Wickelkörper der bekannten Durchführung mit Gas oder Öl, weshalb der Wickelkörper von einem abgedichteten. Gehäuse umgeben sein muss. Der Erfindung liegt zunächst ganz allgemein die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung mit mindestens zwei leitenden Flächen mit einem vergleichsweise einfach herzustellenden, elektrisch hoch belastbaren Dielektrikum zu versehen.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einer Anordnung mit mindestens zwei leitenden Flächen, zwischen denen sich als Dielektrikum ein Kunststoff-Vliesstoff befindet, das mit Gießharz imprägniert ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass wegen der Verwendung eines Kunststoff- Vliesstoffes Gießharz als Imprägnierstoff verwendet werden kann, weil dieses trotz seiner Dickflüssigkeit gut in den Kunststoff-Vliesstoff eindringt. Ein weiterer gewichtiger

Vorteil wird darin gesehen, dass die leitenden Flächen ihre gleichmäßige Oberfläche und damit auch einen gleichmäßigen Abstand beibehalten, so dass die erfindungsgemäße Anordnung vergleichweise stark elektrisch belastbar ist. Hinzu kommt, dass die erfindungsgemäße Anordnung nicht in einem Gehäuse eingeschlossen werden muss, weil das Gießharz nach seiner Aushärtung fest in der Anordnung eingeschlossen ist und die gesamte Anordnung einen kompakten Block bildet. Zu erwähnen ist ferner der Vorteil, dass im Vergleich zur Verwendung von Papier sich in einem Kunststoff-Vliesstoff Wasser hauptsächlich nur oberflächlich bindet, so dass der Wassergehalt relativ gering ist, was sich günstig auf die Trocknungszeit und den Energiebedarf für das Trocknen auswirkt. Hinzu kommt der Vorteil, dass die Feuchtigkeitsaufnahme des imprägnierten Wi- ckelkörpers bei feuchter Lagerung relativ gering ist und vergleichsweise langsam stattfindet. Aufgenommene Feuchtigkeit wird überdies schnell und nahezu vollständig abgegeben. Die geringe Feuchtigkeit wirkt sich auch positiv auf die elektri- sehen und dielektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise Leitfähigkeit und Verlustfaktor, aus.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung können unterschiedlich hergestellte Kunststoff-Vliesstoffe eingesetzt werden; beispielsweise können Kunststoff-Vliesstoffe verwendet werden, bei denen die den Vliesstoff bildenden Filamente chemisch verbunden sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, wenn der Kunststoff-Vliesstoff ein thermisch ver- festigtes Kunststoff-Vlies ist.

Für den Kunststoff kommen grundsätzlich verschiedene Materialien in Frage, beispielsweise Polypropylen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der Kunststoff-Vliesstoff vorteilhafter- weise aus Polyester besteht.

Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Polyester aus Endlosfilamenten besteht.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann konstruktiv sehr unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielsweise kann sie einen Plattenkondensator bilden oder auch als Wickelkondensator ausgeführt sein, indem dann die leitenden Flächen aus Metallfolien oder aus leitenden oder halbleitenden Schichten auf einem biegbaren Trägermaterial bestehen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist der Kunststoff-Vliesstoff bandförmig und unter Bildung eines Wickelkörpers aufgewickelt, wobei von folienartigen Metallbändern gebildete leitende Flächen unter Bildung von konzentrischen Leitzylindern eingewickelt sind. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine einfach herstellbare und elektrisch hoch belastbare Durchführung für hohe Spannungen vorzuschlagen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß eine Durchführung für hohe Spannungen mit einem zentralen Leiter, um den herum konzentrisch voneinander beabstandete, leitende Einlagen angeordnet sind, zwischen denen sich als Dielektrikum ein Kunststoff-Vliesstoff befindet, der mit Gießharz im- prägniert ist.

Diese erfindungsgemäße Durchführung zeichnet sich durch alle die Vorteile aus, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Anordnung bereits im Einzelnen aufgeführt worden sind.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Durchführung ergeben sich aus den Ansprüchen 7 bis 10 unter Erzielung der entsprechenden Vorteile, wie sie oben zu den entsprechenden Ausbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung angegeben sind.

Hervorzuheben ist, dass bei der erfindungsgemäßen Durchführung vorteilhaft unmittelbar auf den Wickelkörper ein Befes- tigungsflansch aufbringbar ist, was bei der Durchführung nach dem eingangs behandelten Patent nicht möglich ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Durch- führung für hohe Spannungen, in

Fig. 2 ein Schnitt durch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und in

Fig. 3 ein Schnitt durch eine bekannte Durchführung mit einem Dielektrikum aus Papier und Gießharz und—ift ge ze igt .

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 lässt eine Durchführung 1 erkennen, die einen auf einer hohen Spannung liegenden zent- ralen Leiter 2 aufweist. Auf den zentralen Leiter 2 ist ein bandförmiges, thermisch verfestigtes Kunststoff-Vlies aus Po- lyester-Endlosfilamenten unter Bildung eines Wickelkörpers 3 aufgebracht. Beim Herstellen des Wickelkörpers 3 sind leitende Flächen in form von folienartigen Metallbändern unter BiI- düng von konzentrischen leitenden Einlagen 4 mit ein gewickelt. Der so gebildete Wickelkörper 3 ist mit Gießharz imprägniert, so dass nach Aushärtung des Gießharzes ein kompakter, stabiler Durchführungskörper 5 entstanden ist; zwischen den leitenden Einlagen 4 befindet sich dann also ein mit Gießharz ausgefüllter Kunststoff-Vliesstoff als Dielektrikum 6. An dem Durchführungskörper 5 ist ein Flansch 7 befestigt, mit dem die Durchführung 1 im Bereich eines Loches an einer geerdeten Wand 8 einer nicht gezeigten Hochspannungsanlage befestigt ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Teil eines Querschnitts durch die Durchführung 1 gemäß Fig. 1 und lässt erkennen, dass die voneinander beabstandeten, leitenden Einlagen 4 einen gleichmäßigen Abstand voneinander behalten haben und auch ihre gleichmäßige Oberflächenstruktur nahezu beibehalten haben, während eine entsprechende Darstellung gemäß Fig. 3 für eine Durchführung mit Papier und Gießharz Metalleinlagen 9 zeigt, die in ihrer Oberflächenstruktur unter Bildung vieler spitzer Erhebungen nachteilig verändert sind, weil durch diese Spit- zen die elektrische Belastbarkeit erheblich reduziert ist.