Isolation einer elektrischen Komponente Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Isolieren einer elektrischen Komponente mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beispielsweise aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 1 950 560 AI ist es bekannt, als Isoliermittel für Leistungs ^¬ transformatoren eine Kombination aus einem flüssigen und einem festen Isolierstoff einzusetzen.

Erfinderseitig wurde festgestellt, dass bei einem Verfahren zum Isolieren einer elektrischen Komponente, bei dem ein flüssiger Isolierstoff in die elektrische Komponente einge ^¬ füllt wird, die elektrische Komponente nach dem Einfüllen des flüssigen Isolierstoffs nicht unmittelbar einsatzbereit ist, sondern in der Regel eine gewisse Wartezeit abgewartet werden muss, bevor die elektrische Komponente in Betrieb genommen und/oder geprüft werden kann. Diese Wartezeit wird benötigt, um die für eine Isolation der elektrischen Komponente erforderliche Verteilung des flüssigen Isolierstoffs zu erreichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Isolieren einer elektrischen Komponente anzugeben, das sich besonders schnell und einfach durchführen lässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte

Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass nach oder während des Einfüllens des flüssigen Isolierstoffs in die elektrische Komponente Schallwellen erzeugt werden. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die elektrische Komponente schneller als bei bisherigen Isolationsverfahren in Betrieb genommen und/oder geprüft werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Schallwellen das Eindringen des flüssigen Isolier- Stoffs in Hohlräume innerhalb der elektrischen Komponente un ^¬ terstützen und dadurch die für einen späteren Betrieb der elektrischen Komponente notwendige Isolierstoffverteilung schneller als bei bisherigen Isolierverfahren erreicht wird. Die Schallwellen können prinzipiell beliebige Frequenzen bzw. beliebige Frequenzbänder aufweisen; die Schallwellen können also beispielsweise im Infraschallbereich, im hörbaren Bereich, im Ultraschallbereich und/oder im Hyperschallbereich liegen. Eine besonders schnelle Verteilung des flüssigen Iso- lierstoffs innerhalb der elektrischen Komponente wird jedoch mit Ultraschallwellen erreicht, so dass der Einsatz von Ultraschallwellen als besonders bevorzugt angesehen wird.

Unter Infraschallwellen werden Schallwellen mit Frequenzen verstanden, die unterhalb des für Menschen hörbaren Frequenzbereichs von 20 Hz liegen, unter Ultraschallwellen werden Schallwellen verstanden, die in einem Frequenzbereich zwischen 20 kHz und einem GHz liegen, und unter Hyperschallwel- len werden Schallwellen mit Frequenzen oberhalb von einem GHz verstanden.

Die Schallwellen können beispielsweise innerhalb der elektrischen Komponente erzeugt werden. Ein Erzeugen von Schallwel- len innerhalb der elektrischen Komponente lässt sich besonders einfach und damit vorteilhaft durchführen, wenn hierzu eine innerhalb der elektrischen Komponente integrierte

Schallquelle eingesetzt wird, also eine Schallquelle, die ei- nen Bestandteil der elektrischen Komponente bildet.

Alternativ oder zusätzlich können Schallwellen mit einer außerhalb der elektrischen Komponente befindlichen Schallquelle erzeugt und von außen in die elektrische Komponente einge- speist werden. Die Schallquelle kann hierzu beispielsweise unmittelbar mit der elektrischen Komponente gekoppelt werden, indem die Schallquelle beispielsweise auf eine Gehäusewand der elektrischen Komponente aufgesetzt wird. Alternativ kann auch eine mittelbare Kopplung zwischen der elektrischen Kom- ponente und der Schallquelle erfolgen, indem die Schallquelle über ein Übertragungsmedium, wie beispielsweise einem Festkörper, einer Flüssigkeit oder einem Gas, mit der elektrischen Komponente gekoppelt wird und die Schallwellen über das Übertragungsmedium von der Schallquelle zu der elektrischen Komponente geleitet werden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die elektrische Komponente mit flüssigem und festem Isolierstoff isoliert wird und mit den Schallwellen das Eindringen des flüssigen Isolierstoffs in kapillare Hohlräume des festen Isolierstoffs unterstützt wird. Durch die Schallwellen wird somit das Durchtränken des festen Isolierstoffs mit flüssigem Isolierstoff beschleunigt. Der flüssige Isolierstoff kann dauerhaft flüssig sein oder nach dem Einfüllen in die elektrische Komponente aushärten, also selbst einen festen Isolierstoff bilden. Mit dem beschriebenen Verfahren können als elektrische Komponenten beispielsweise Transformatoren, insbesondere Leist ^¬ ungstransformatoren, isoliert werden. Wird als elektrische Komponente ein Transformator isoliert, so wird es als vorteilhaft angesehen, wenn - während oder nach dem Einfüllen des flüssigen Isolierstoffs - an eine oder mehrere Wicklungen des Transformators eine elektrische Wech ^¬ selspannung angelegt wird und dadurch die Wicklungen zum Schwingen angeregt und die Schallwellen im Inneren des Transformators erzeugt werden.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine elektrische Komponente mit einer Isolierung, die flüssigen Isolier- stoff aufweist.

Erfindungsgemäß ist bezüglich einer solchen elektrischen Komponente vorgesehen, dass die elektrische Komponente zumindest eine Schallquelle zum Erzeugen von Schallwellen aufweist.

Die Schallquelle ist vorzugsweise innerhalb der elektrischen Komponente angeordnet, beispielsweise an oder in einem den flüssigen Isolierstoff enthaltenden Isolierstoffbehälter der elektrischen Komponente.

Ein wesentlicher Vorteil einer solchen elektrischen Komponente besteht darin, dass aufgrund der darin enthaltenen Schall ^¬ quelle ein Isolieren der elektrischen Komponente mit flüssigem Isolierstoff vereinfacht werden kann, indem mit der

Schallquelle nach oder während des Einfüllens des flüssigen Isolierstoffs Schallwellen erzeugt werden, die eine Vertei ^¬ lung des flüssigen Isolierstoffs in Hohlräumen unterstützt. Die elektrische Komponente kann beispielsweise durch einen Transformator gebildet sein oder einen Transformator zumindest auch umfassen. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Anordnung mit einer elektrischen Komponente mit flüssigem Isolierstoff.

Erfindungsgemäß ist bezüglich einer solchen Anordnung vorgesehen, dass die Anordnung eine Schallquelle zum Erzeugen von Schallwellen umfasst und die Schallquelle außerhalb der elek ^¬ trischen Komponente derart angeordnet ist, dass von ihr er ^¬ zeugte Schallwellen in das Innere der elektrischen Komponente eingespeist werden. Die Schallquelle kann unmittelbar an der elektrischen Komponente angebracht und unmittelbar mit dieser gekoppelt sein; alternativ kann die Schallquelle auch zu der elektrischen Komponente beabstandet und nur mittels eines Übertragungsme ^¬ diums mit dieser mittelbar gekoppelt sein.

Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen elektrischen Komponente verwiesen, da die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung denen des erfindungsgemäßen Verfahrens und denen der elektrischen Komponente im Wesentlichen entsprechen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie ^¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit einer elektrischen Komponente mit flüssigem Isolierstoff, wobei eine Schallquelle unmittel- bar mit der elektrischen Komponente gekoppelt ist, anhand der Anordnung wird auch das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläutert,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsge ^¬ mäße Anordnung, bei der eine Schallquelle mit ^¬ telbar mit einer elektrischen Komponente gekoppelt ist,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel für eine elektrische

Komponente mit einer darin integrierten Schallquelle und

Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine er- findungsgemäße elektrische Komponente mit in ^¬ tegrierter Schallquelle.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

In der Figur 1 erkennt man eine Anordnung 10 mit einer elektrischen Komponente in Form eines Transformators 20 sowie ei ^¬ ner externen Schallquelle 30. Es lässt sich erkennen, dass die externe Schallquelle 30 an einer Gehäusewand 40 des

Transformators 20 unmittelbar angebracht ist. Die von der ex ^¬ ternen Schallquelle 30 erzeugten Schallwellen S werden somit unmittelbar auf die Gehäusewand 40 übertragen. In der Figur 1 erkennt man darüber hinaus einen Isolierbehäl ^¬ ter 50 des Transformators 20, beispielsweise in Form eines Kessels, in dem Isolierstoffelemente 60 und 70 aus einem fes ^¬ ten Isolierstoff angeordnet sind. Der Isolierbehälter 50 ist darüber hinaus mit einem flüssigen Isolierstoff 80 gefüllt, der unmittelbar mit den Isolierstoffelementen 60 und 70 in Kontakt tritt. In der Figur 1 lässt sich außerdem erkennen, dass die Isolierstoffelemente 60 und 70 bzw. ein die Isolierstoffelemente 60 und 70 bildender Isolierstoff 100 kapillare Hohlräume 110 aufweist, in die der flüssige Isolierstoff 80 eindringen kann. Um eine gute elektrische Isolation durch die Isolier- stoffelemente 60 und 70 sowie den flüssigen Isolierstoff 80 zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn alle kapillaren Hohlräume 110, zumindest die Mehrzahl der kapillaren Hohlräume 110, mit dem flüssigen Isolierstoff 80 gefüllt sind. Da das Eindringen des flüssigen Isolierstoffs 80 in die kapillaren Hohlräume 110 eine gewisse Zeit benötigt, kann der Transfor ^¬ mator 20 nach einem Befüllen des Isolierbehälters 50 mit dem flüssigen Isolierstoff 80 nicht unmittelbar in Betrieb genommen werden, vielmehr muss abgewartet werden, bis die kapilla ^¬ ren Hohlräume 110 gefüllt sind.

Um das Eindringen des flüssigen Isolierstoffs 80 in die ka ^¬ pillaren Hohlräume 110 zu beschleunigen bzw. zu unterstützen, werden mit der externen Schallquelle 30 Schallwellen S, vorzugsweise Ultraschallwellen, erzeugt und diese über die Ge- häusewand 40 in den Isolierbehälter 50 sowie in den flüssigen Isolierstoff 80 eingespeist. Durch die Schallwellenanregung kann der flüssige Isolierstoff 80 schneller als sonst in die kapillaren Hohlräume 110 eindringen und diese füllen. Durch das Einspeisen der Schallwellen S wird also die Wartezeit, die nach einem Einfüllen des flüssigen Isolierstoffs 80 erforderlich ist, deutlich reduziert. Die Figur 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Anordnung 10 mit einem Transformator 20 sowie einer externen Schallquelle 30. Im Unterschied zu der Anordnung gemäß der Figur 1 ist die externe Schallquelle 30 nicht unmittelbar mit dem Transformator 20 bzw. mit der Gehäusewand 40 des Trans ^¬ formators 20 verbunden; vielmehr besteht zwischen dem Transformator 20 und der externen Schallquelle 30 ein Abstand, der mit dem Bezugszeichen A bezeichnet ist. In den Zwischenraum zwischen der externen Schallquelle 30 und dem Transformator 20 befindet sich ein Übertragungsmedium 130, das die von der externen Schallquelle 30 erzeugten Schallwellen S zu der Gehäusewand 40 bzw. zu dem Transformator 20 überträgt, damit die Schallwellen S in den Isolierbehälter 50 und somit in den flüssigen Isolierstoff 80 eindringen können.

Durch das Eindringen der Schallwellen S in den flüssigen Isolierstoff 80 wird das Auffüllen der kapillaren Hohlräume 110 in den Isolierstoffelementen 60 und 70 - wie oben bereits ausführlich beschrieben - unterstützt bzw. beschleunigt.

Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine elektri ^¬ sche Komponente in Form eines Transformators 20 mit einer darin integrierten Schallquelle 140. Es lässt sich erkennen, dass die integrierte Schallquelle 140 unmittelbar an einer Seitenwand 150 des Isolierbehälters 50 angebracht ist und so ^¬ mit Schallwellen S unmittelbar in den Isolierbehälter 50 einstrahlen kann.

In der Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine elektrische Komponente in Form eines Transformators 20 mit einer darin integrierten Schallquelle 140 gezeigt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist die

Schallquelle 140 nicht an der Seitenwand 150 des Isolierbe- hälters 50, sondern am Isolierbehälterboden 160 des Isolierbehälters 50 angebracht. Das Einspeisen von Schallwellen S erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel also nicht von der Seite, sondern von unten bzw. vom Isolierbehälterboden 160. Im Übrigen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3.

Bezugs zeichenliste

10 Anordnung

20 Transformator

30 Schallquelle

40 Gehäusewand

50 Isolierbehälter

60 Isolierstoffelement

70 Isolierstoffelement

80 flüssiger Isolierstoff

100 Isolierstoff

110 Hohlraum

130 Übertragungsmedium

140 Schallquelle

150 Seitenwand

160 Isolierbehälterboden

A Abstand

S Schallwellen