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Title:
ELECTRIC CONDUCTOR FEEDTHROUGH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/149459
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a conductor feedthrough (1) for connecting a winding arranged in an insulating fluid to an air-insulated high-voltage line. The conductor feedthrough has an outer securing section (2), which extends from a contact shoulder (3) to a free end and is designed to connect to the high-voltage line, and an inner conductor connection section (7), which faces away from the outer securing section (2) and which extends from the contact shoulder (3) to a second free end. The inner conductor connection section (7) has an inner bore (11), and additionally a securing part (1) is provided which interacts with the outer securing section (2) and is used to mount the conductor feedthrough (1) in a mounting opening (9) of an electrically non-conductive housing wall (10).

Inventors:
BAUMANN, Markus (Dr. Mack Str. 38, Fürth, 90762, DE)
CLAUS, Jonas (Heinrich-Fischer-Straße 16, Wetter, 58300, DE)
KRAUS, Julian (Am Obstgarten 2, Röttenbach, 91187, DE)
Application Number:
EP2019/050021
Publication Date:
August 08, 2019
Filing Date:
January 02, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
H01F27/04; H02B13/00; H02G15/02
Foreign References:
GB835406A1960-05-18
GB1077746A1967-08-02
US2664457A1953-12-29
US2368503A1945-01-30
US1932456A1933-10-31
FR691941A1930-10-28
GB256345A1926-08-12
US4573757A1986-03-04
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Leiterdurchführung (1) zum Anschluss einer in einem Iso lierfluid angeordneten Wicklung an eine luftisolierte Hoch spannungsleitung mit

- einem Außenbefestigungsabschnitt (2), der sich von einer Anschlagschulter (3) zu einem freien Ende erstreckt und zum Anschluss der Hochspannungsleitung eingerichtet ist,

- einem von dem Außenbefestigungsabschnitt (2) abgewandten Innenleiterverbindungsabschnitt (7), der sich von der Anschlagschulter (3) zu einem zweiten freien Ende hin erstreckt, wobei der Innenleiterverbindungsabschnitt (7) eine Innenbohrung (11) aufweist, und

- einem mit dem Außenbefestigungsabschnitt (2) zusammen wirkenden Befestigungsteil (1) zur Montage der Leiter durchführung (1) in einer Montageöffnung ( 9) einer elekt risch nichtleitenden Gehäusewandung (10).

2. Leiterdurchführung (1) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Außenbefestigungsabschnitt (2) zylinderförmig ausgestal tet und mit einem Gewinde ausgerüstet ist.

3. Leiterdurchführung (1) nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

das Befestigungsteil (4) mit dem Außenbefestigungsabschnitt (2) verschraubbar ist.

4. Leiterdurchführung (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Innenleiterverbindungsabschnitt (7) zylinderförmig ausge bildet ist, wobei die Innenbohrung (11) zum Anschluss eines Litzenleiters eingerichtet ist.

5. Leiterdurchführung (1) nach einem der vorhergehenden An sprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Anschlagsschulter (3) kranzförmig ausgebildet ist und den Außenbefestigungsabschnitt (2) in radialer Richtung überragt, wobei an ihrer dem Außenbefestigungsabschnitt (2) zugewandten Seite eine ringförmige Nut (6) zur Aufnahme eines Dichtungs- ringes (8) ausgebildet ist.

6. Leiterdurchführung (1) nach Anspruch 5,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Anschlagsschulter (3) an ihrer dem Außenbefestigungsab- schnitt (2) zugewandten Seite einen von der Anschlagsschulter (3) aufragenden Zentrierabschnitt (5) aufweist, der zum Zent rieren der Leiterdurchführung (1) in der Montageöffnung (9) dient .

Description:
Beschreibung

Elektrische Leiterdurchführung

Die Erfindung betrifft eine Leiterdurchführung zum Anschluss einer in einem Isolierfluid angeordneten Wicklung an eine luftisolierte Hochspannungsleitung .

Hochspannungsdurchführungen dienen ganz allgemein zum Über führen eines auf einem Hochspannungspotential liegenden Lei ters von dem einen in ein anderes Isolationsmedium. Eine Hochspannungsdurchführung umfasst daher in der Regel einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Isolationskörper, durch den hindurch sich ein Innenleiter erstreckt. An einem Ende der Hochspannungsdurchführung ist der Innenleiter mit einem Freiluftanschluss zur Kontaktierung einer luftisolier ten Hochspannungsleitung ausgerüstet. Das andere Ende der Hochspannungsdurchführung ist hingegen in einem Gas oder Öl eines Hochspannungsgerätes angeordnet und wird daher als Ein führende bezeichnet. Dabei erstreckt sich die Hochspannungs durchführung durch eine in einer Gehäusewand eines elektri schen Geräts vorgesehene Durchgangsöffnung, an der die Hoch spannungsdurchführung mittels eines Befestigungsabschnitts gehalten ist. Am Einführende ist der Innenleiter beispiels weise über einen Litzenleiter mit der Wicklung verbunden.

Zum Verbinden des Litzenleiters mit einer solchen Durchfüh rung kommen beispielsweise Löt- oder Schweißverbindungen in Betracht, mit denen zunächst die freien Enden der Litzen mit einander kontaktiert werden. Anschließend werden die mitei nander verbundenen freien Enden in einem Ringkabelschuh verpresst .

Der Ringabschnitt des Ringkabelschuhs kann schließlich über einen Bolzen der Durchführung geworfen und mit einer Schraub klemme an dieser befestigt werden. Darüber hinaus können Quetsch- oder Crimpverbindungen zur Kontaktierung von Litzen leitern dienen. Weisen die Litzen einen äußeren Isolations- mantel, beispielsweise eine Lackisolierung, auf, ist diese Isolierung vor der Kontaktierung zu entfernen.

Die vorbekannten Leiterdurchführungen weisen den Nachteil auf, dass zur Kontaktierung mit Litzenleitern zusätzliche Komponenten wie Ringkabelschuhe erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leiterdurchführung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine schnelle Verbindung mit der Wicklung ohne zusätzliche Bauteile ermög licht und die somit kostengünstig ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Leiterdurchfüh rung mit einem Außenbefestigungsabschnitt, der sich von einer Anschlagsschulter zu einem freien Ende hin erstreckt und zum Anschluss der Hochspannungsleitung eingerichtet ist. Darüber hinaus ist ein von der Außenbefestigung abgewandter Innenlei terverbindungsabschnitt vorgesehen, der sich von der An schlagsschulter zu einem zweiten freien Ende hin erstreckt, wobei der Innenleiterverbindungsabschnitt mit einer Innenboh rung ausgerüstet ist. Ferner verfügt die erfindungsgemäße Leiterdurchführung über ein Befestigungsteil , das mit dem Au ßenbefestigungsabschnitt zusammenwirkt und zur Montage der Leiterdurchführung in einer Montageöffnung einer elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung dient.

Die erfindungsgemäße Leiterdurchführung kann einfach und schnell sowohl mit der Wicklung als auch mit der luftisolier ten Hochspannungsleitung verbunden werden. Dabei kommt die erfindungsgemäße Leiterdurchführung zum Anschluss der Wick lung ohne zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Ringkabel schuhe oder dergleichen, aus. Die sich in einem ersten Isola tionsmedium, beispielsweise einem Isolierfluid, erstreckende Verbindungsleitung zwischen Wicklung und Leiterdurchführung wird erfindungsgemäß einfach innerhalb der Innenbohrung mit der Leiterdurchführung kontaktiert. Diese Verbindung erfolgt an einer Seite der Anschlagsschulter, von der aus sich der besagte Innenleiterverbindungsabschnitt erstreckt. Auf der anderen Seite der Anschlagsschulter ist ein Außenbefesti gungsabschnitt vorgesehen, der sich von der Anschlagsschulter in einer Längsrichtung hin erstreckt. Der Innenleiterverbin dungsabschnitt erstreckt sich entgegengesetzt zu dieser

Längsrichtung von der Anschlagsschulter. Vorteilhafterweise ist die Leiterdurchführung rotationssymmetrisch.

Zweckmäßigerweise ist der Außenbefestigungsabschnitt zylin derförmig ausgestaltet und mit einem Gewinde ausgerüstet. Ge mäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung ist der Außenbefestigungsabschnitt kreiszylindrisch. Der zylin derförmige Außenbefestigungsabschnitt kann somit durch eine in der Regel kreisförmige Durchgangsöffnung einer elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung geführt werden. Die elektrisch nicht leitende Gehäusewandung ist beispielsweise Teil eines Gehäuses eines elektrischen Geräts, das mit einem Isolier fluid befüllt ist und in dem die anzuschließende Wicklung an geordnet ist. Das Befestigungsteil kann dann von außerhalb des besagten Gehäuses an dem Außenbefestigungsabschnitt ange bracht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Befestigungsteil mit dem Außenbefestigungsabschnitt

verschraubbar. Beispielsweise weist der Außenbefestigungsab schnitt ein Außengewinde auf, wobei das Befestigungsteil mit einem Innengewinde ausgerüstet ist. Ein solches Befestigungs teil wird im Folgenden als Befestigungsmutter bezeichnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenleiterverbindungsabschnitt zylinderförmig ausgebildet, wobei die einseitig geöffnete Innenbohrung zum Verbinden ei nes Litzenleiters eingerichtet ist. Die Verbindung zwischen dem Innenleiterverbindungsabschnitt und dem Litzenleiter er folgt beispielsweise durch Widerstandsschweißen, also

Heißcrimpen, Ultraschallschweißen oder dergleichen. Der In nenleiterverbindungsabschnitt ist bevorzugt kreiszylindrisch ausgestaltet und verlängert den ebenfalls zylinderförmigen Außenbefestigungsabschnitt an der von diesem abgewandten Sei- te der Anschlagsschulter. Ist die Leiterdurchführung an der Montageöffnung befestigt, erstreckt sich der Innenleiterver bindungsabschnitt in das Gehäuse hinein, so dass die Wicklung über eine zweckmäßige Wicklungsanschlussleitung mit dem In nenleiterverbindungsabschnitt verbunden werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist diese Wicklungsanschlussleitung als Litzenleiter ausgeführt, wobei der Litzenleiter aus einer Vielzahl von kleineren Litzen be steht. Die Litzen sind innerhalb der Innenbohrung durch Wi derstandsschweißen, Ultraschallschweißen oder plastische Ver formung in dieser gehalten. Somit kann die Wicklungsan schlussleitung schnell mit der Leiterdurchführung verbunden werden. Ringkabelschuhe und andere zusätzliche Bauteile sind im Rahmen der Erfindung überflüssig geworden.

Vorteilhafterweise ist die Anschlagsschulter kranzförmig aus gebildet und überragt den Außenbefestigungsabschnitt in radi aler Richtung, wobei an ihrer dem Außenbefestigungsabschnitt zugewandten Seite eine ringförmige Nut zur Aufnahme eines Dichtungsrings ausgebildet ist. Der Außenbefestigungsab schnitt dient somit als Anschlag oder Widerlager an der elektrisch nicht leitenden Gehäusewandung und zwar von der Innenseite her, so dass die Anschlagsschulter wie der Innen leiterverbindungsabschnitt innerhalb des elektrisch nicht leitenden Gehäuses angeordnet ist. Der Dichtungsring dient zur fluiddichten Montage an der Gehäusewandung. Lediglich der Außenbefestigungsabschnitt erstreckt sich aus dem Gehäuse heraus und dient dort zum Anschluss einer beispielsweise luftisolierten Hochspannungsleitung .

Vorteilhafterweise weist die Anschlagsschulter an ihrer dem Außenbefestigungsabschnitt zugewandten Seite einen von der Anschlagsschulter aufragenden Zentrierabschnitt auf, der zum Zentrieren der Leiterdurchführung in der Montageöffnung dient . Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirken de Bauteile verweisen und wobei

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen

Leiterdurchführung in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 2 die Leiterdurchführung gemäß Figur 1 mit einem

Dichtring und

Figur 3 die Leiterdurchführung gemäß Figur 2 in einer an einer Gehäusewand montierten Stellung ver deutlichen .

Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Leiterdurchführung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Die elektrische Leiterdurchführung 1 verfügt über einen kreiszylindrisch ausgestalteten Außenbefestigungsabschnitt 2, der sich von einer Anschlagsschulter 3 in einer Längsrichtung erstreckt. Dabei ist der Außenbefestigungsabschnitt 2 mit ei nem Außengewinde versehen und wirkt mit einer Befestigungs mutter 4 als Befestigungsteil zusammen, die mit einem Innen gewinde ausgerüstet und somit auf den Außenbefestigungsab schnitt 2 aufschraubbar ist. Die Anschlagschulter 3 ist scheibenförmig ausgestaltet und überragt den Außenbefesti gungsabschnitt 2 in radialer Richtung.

Der Befestigungsmutter 4 gegenüberliegend ist an der dem Au ßenbefestigungsabschnitt 2 zugewandten Seite der Anschlags schulter 3 ein Zentrierabschnitt 5 erkennbar. Der Zentrierab schnitt 5 ragt in Richtung des Außenbefestigungsabschnitts 2 von der dort ebenen Anschlagsschulter 3 auf und ist so dimen sioniert, dass seine Einhüllende einen etwas geringeren Au ßendurchmesser aufweist, als eine Montageöffnung einer

Gehäusewand, an der die Leiterdurchführung 1 befestigt werden soll. Der Zentrierabschnitt 5 vereinfacht das genaue Positio nieren in der Montageöffnung und fixiert die Durchführung beim Anziehen Befestigungsmutter. Darüber hinaus wird ein Mitdrehen verhindert.

Der Zentrierabschnitt 5 wird von einer in der Anschlagsschul ter 3 ausgebildeten Nut 6 umschlossen, die zur Aufnahme eines in Figur 1 figürlich nicht dargestellten Dichtungsringes dient .

An der von dem Außenbefestigungsabschnitt 2 abgewandten Seite der Anschlagsschulter 3 erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung ein Innenleiterverbindungsabschnitt 7, der ebenfalls kreiszylindrisch ausgestaltet ist. Der Innenleiterverbin dungsabschnitt 7 verfügt über eine in Figur 1 nicht erkennba re Innenbohrung zur Befestigung eines Wicklungsausflusslei ters, der sich nach dem Einbau der Leiterdurchführung an ei nem Gehäuse eines Transformators zwischen der Leiterdurchfüh rung 1 und einer Wicklung erstreckt, die in einem Gehäuse an geordnet ist. Dabei ist das Gehäuse mit einem Isolierfluid, beispielsweise einem mineralischen Öl, Esterflüssigkeit oder einem Isoliergas befüllt. Somit ist auch der Innenleiterver bindungsabschnitt 7 in dem Isolierfluid angeordnet. Der Au ßenbefestigungsabschnitt 2 bleibt auch nach der Montage am besagten Gehäuse luftisoliert .

Figur 2 zeigt die Leiterdurchführung 1 gemäß Figur 1 in einer ebenfalls perspektivischen Darstellung, wobei ein Dichtungs ring 8 erkennbar ist, der in die Nut 6 eingelegt ist.

Figur 3 zeigt die Leiterdurchführung 1 in einer teilweise ge schnittenen Seitenansicht, in der die Leiterdurchführung 1 in einer Montageöffnung 9 einer elektrisch nicht leitenden

Gehäusewandung 10 montiert ist. Aufgrund der teilweise ge schnittenen Darstellung ist die Innenbohrung 11 erkennbar, die in dem Innenleiterverbindungsabschnitt 7 eingebracht ist. Die Innenbohrung 11 dient zum elektrisch leitenden Anschluss eines Litzenleiter in dieser beispielsweise durch Wider- standsschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen, die sich beim Betrieb zwischen der Leiterdurchführung und einer Wicklung erstrecken, die innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind, das abschnittsweise von der Gehäusewandung 10 begrenzt wird.

In der in Figur 3 gezeigten Darstellung ist besonders gut er kennbar, dass der Dichtring 8 innen fluiddicht an der

Gehäusewand 10 anliegt. Es ist ebenfalls erkennbar, dass die durch Aufschrauben der Befestigungsmutter 4 auf den Außenbe festigungsabschnitt 2 die notwendige Haltekraft für die Durchführung an der Gehäusewand 10 bereitgestellt ist.