(19)
(11) EP 2 431 983 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
21.03.2012  Patentblatt  2012/12

(21) Anmeldenummer: 10177799.3

(22) Anmeldetag:  21.09.2010
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
H01B 17/28(2006.01)
H01B 17/32(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME RS

(71) Anmelder: ABB Technology AG
8050 Zürich (CH)

(72) Erfinder:
  • Rocks, Jens
    CH-8807, Freienbach (CH)
  • Odermatt, Walter
    CH-5502, Hunzenschwil (CH)
  • Dais, Ansgar
    CH-8953, Dietikon (CH)
  • Egger, Daniel
    CH-8050, Zürich (CH)

(74) Vertreter: ABB Patent Attorneys 
C/o ABB Schweiz AG Intellectual Property (CH-LC/IP) Brown Boveri Strasse 6
5400 Baden
5400 Baden (CH)

   


(54) Hochspannungsdurchführung und Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung


(57) Die Hochspannungsdurchführung enthält in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse (A) geführten Stromleiter (10) sowie einen am Stromleiter (10) befestigten und den Stromleiter (10) umfassenden Isolator (20), einen in den Isolator (20) integrierten Kondensatorwickel (40), einen am Isolator (20) befestigten Montageflansch (30) und eine den Isolator (20) umfassende, längs der Achse (A) vom Montageflansch (30) an einen Anschluss (11) des Stromleiters (10) geführte Beschirmung (50). In den Isolator (20) ist eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel (40) aufgebrachten Faserwickel (21) integriert. Der Faser (21) - und der Kondensatorwickel (40) sind in eine elektrisch isolierende Matrix aus einer gehärteten Polymermasse (25) eingebettet. Die Beschirmung (50) ist auf der Verstärkung angebracht.
Der Faserwickel (21) und die den Faser- (21) und den Kondensatorwickel (40) gemeinsam einbettende gehärtete Polymermasse (25) verstärken den Isolator (20) und reduzieren das Eindringen von Feuchtigkeit. Die Durchführung zeichnet sich daher einen kompakten Aufbau und eine grosse Betriebssicherheit aus.




Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET



[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hochspannungsdurchführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.

[0002] Eine Hochspannungsdurchführung der vorgenannten Art verbindet einen in einer metallgekapselten Komponente einer Hochspannungsanlage angeordneten und mit einem flüssigen oder gasförmigen Isoliermittel gegenüber der Metallkapselung isolierten Stromleiter mit einem externen Stromleiter, der im allgemeinen durch die umgebende Luft isoliert wird, der aber auch mit einem anderen Isoliermittel, wie beispielsweise einem Feststoff, Öl oder SF6, isoliert sein kann und Teil eines Hochspannungskabels, eines Kabelendverschlusses, einer Kabelmuffe oder einer gasisolierten Schaltanlage sein kann.

[0003] Eine typische Ausführungsform einer solchen Durchführung enthält einen feldsteuernden Kondensatorwickel, der auf einen als metallener Voll- oder Hohlzylinder ausgeführten Rundkörper aufgewickelt ist. Der Kondensatorwickel umfasst eine aus Papier oder Kunststoff gebildete Isolierfolie, in die beim Wickeln in bestimmten Abständen Kondensatorbeläge 41 einfügt werden. Das Einfügen kann durch Einlegen von Metallfolien, etwa auf der Basis von Aluminium oder durch Aufdrucken von leitfähigem Material auf die Isolierfolie, erfolgen. Die Kondensatorbeläge sind dann in Form konzentrischer Zylinder angeordnet. Die Längen der Kondensatorbeläge sind so abgestuft, dass die Kapazitäten zwischen zwei aufeinanderfolgender Beläge weitgehend gleich sind. Daher weisen Kondensatorbeläge mit grösserem Durchmesser eine kürzere Länge in axialer Richtung auf. Es wird so mit dem Kondensatorwickel eine feingestufte Steuerung eines elektrischen Feldes erreicht, das bei Betrieb der Durchführung zwischen einem auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter und der Metallkapselung der Komponente, welche typischerweise als Transformator ausgebildet ist, wirkt.

[0004] In dem der umgebenden Luft ausgesetzten Bereich der Durchführung ist ein Abschnitt des Kondensatorwickels zum Schutz gegen äussere Einflüsse, wie Wetter, Verschmutzung und Strahlung, durch eine Beschirmung aus einem Porzellan oder einem Polymer, wie insbesondere Silicon, umhüllt.

[0005] Der mechanische Einbau der Durchführung in die Komponente, beispielsweise in einen Transformator, erfolgt mit Hilfe eines Montageflansches, der an einem den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator befestigt ist.

STAND DER TECHNIK



[0006] Durchführungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise beschrieben in EP 1 284 484 B1, EP 1 417 689 B1, EP 1 771 866 B1 und WO 2009/053147 A1. Die beschriebenen Durchführungen sind jeweils zum Einbau in ein metallenes Gehäuse eines elektrischen Hochspannungsapparates, beispielsweise eines Transformators, bestimmt und weisen jeweils einen in einen Isolator integrierten Kondensatorwickel auf. Am Isolator ist ein Montageflansch befestigt, der einen oberhalb des Montageflanschs, in Luft angeordneten Abschnitt des Kondensatorwickels von einem Abschnitt des Kondensatorwickels trennt, der unterhalb des Montageflanschs gelegen ist und der nach Einbau der Durchführung in den Apparat in einem von Luft abweichenden Isoliermittel, typischerweise Öl oder SF6, angeordnet ist. Ein der umgebenden Luft ausgesetzter Bereich dieser Durchführungen weist jeweils eine als Wetter- und Strahlenschutz wirkende Beschirmung auf, die den oberhalb des Montageflanschs gelegenen Abschnitt des Kondensatorwickels einschliesst.

[0007] Die Beschirmung kann wie in EP 1 284 484 B1 und EP 1 771 689 B1 gezeigt in einen Porzellanisolator integriert sein oder aus Silicon gefertigt und auf einem faserverstärkten Kunststoffrohr befestigt sein. Sie kann aber auch wie in EP 1 417 689 B1 und WO 2009/053147 A1 beschrieben unmittelbar auf die zwischen dem Montageflansch und einem Stromanschluss der Durchführung erstreckte Aussenfläche des den Kondensatorwickel aufnehmenden Isolators aufgebracht sein.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG



[0008] Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich trotz eines kompakten Aufbaus durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet, und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine Hochspannungsdurchführung der eingangs genannten Art in einfacher und wirtschaftlicher Weise gefertigt werden kann.

[0009] Gemäss der vorliegenden Erfindung wird einen Hochspannungsdurchführung bereitgestellt, die in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse geführten Stromleiter aufweist sowie einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator, einen in den Isolator integrierten Kondensatorwickel mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen, die in radialer Richtung durch eine um die Achse gewickelte Isolierfolie voneinander mit Abstand gehalten sind, einen am Isolator befestigten Montageflansch und eine den Isolator umfassende, längs der Achse vom Montageflansch an einen Anschluss des Stromleiters geführte Beschirmung. In den Isolator ist eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel aufgebrachten Faserwickel integriert. Der Faser - und der Kondensatorwickel sind in eine elektrisch isolierende Matrix aus einer gehärteten Polymermasse eingebettet. Die Beschirmung ist auf die Verstärkung aufgebracht.

[0010] Bei der Durchführung nach der Erfindung verstärken der Faserwickel und die den Faser- und den Kondensatorwickel gemeinsam einbettende gehärtete Polymermasse den Isolator erheblich. Mit der aus dem Faserwickel und dem diesen Wickel einbettenden Teil der Polymermasse gebildeten Verstärkung wird mit einfachen Mitteln ein kompakter Aufbau und ein mechanisch stabiles Design der Durchführung nach der Erfindung erreicht. Zudem verbessert die mechanische Stabilisierung des Kondensatorwickels dessen durch die hohe Sprödigkeit des gehärteten Polymers bei niedrigen Temperaturen reduzierte Festigkeit erheblich. Zugleich wird ein Eindringen von Feuchtigkeit vermieden, da die den Kondensatorwickel umgebende Verstärkung als Diffusionssperre wirkt und gegebenenfalls durch die Beschirmung diffundierendes Wasser von dem als Vorrichtung zur Steuerung des elektrischen Feldes wirkenden Kondensatorwickel fernhält. Eine Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften der Durchführung infolge von in den Kondensatorwickel eindringendem Wasser wird so vermieden. Die Durchführung nach der Erfindung zeichnet sich daher auch durch eine grosse Betriebssicherheit aus.

[0011] Durch Integration der Verstärkung in den den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator entfallen zugleich ein sonst den Kondensatorwickel stabilisierender und zugleich wasserdicht aufnehmender Aussenisolator und ein den Raum zwischen Kondensatorwickel und Aussenisolator ausfüllendes, im allgemeinen flüssiges isoliermittel.

[0012] Je nach Anforderung an die Durchführung kann die Verstärkung zumindest teilweise in mindestens einen der folgenden Abschnitte des Isolators integriert sein: in einen Abschnitt, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist, in einen Abschnitt, der in einem dem Isoliermittel der Komponente ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist, sowie in einen durch den Montageflansch geführten Abschnitt. Der in die Verstärkung eingesetzte Faserwickel kann mindestens eine um den Kondensatorwickel geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs aufweisen, welches mit Vorteil mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies aufweist.

[0013] Der Kondensatorwickel kann eine ringförmig um die Achse geführte Imprägnierhilfe aufweisen, die auf dem Faserwickel aufgebracht ist und die aus einem flächenhaften, die Polymermasse vorm Härten durchlassenden Isoliermaterial gebildet ist. Diese Imprägnierhilfe fördert bei der Fertigung der Durchführung die Durchtränkung des Faserwickels mit einer später die Matrix bildenden ungehärteten Polymermasse. Die Imprägnierhilfe kann aus zusätzlichen Windungen der Isolierfolie gebildet sein.

[0014] Das Verfahren nach der Erfindung dient der Herstellung einer Hochspannungsdurchführung, die in koaxialer Anordnung einen längs einer Achse geführten Stromleiter aufweist sowie einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator, einen in den Isolator integrierten Kondensatorwickel mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen, die in radialer Richtung durch eine um die Achse gewickelte Isolierfolie voneinander mit Abstand gehalten sind, einen am Isolator befestigten Montageflansch und eine den Isolator umfassende, längs der Achse vom Montageflansch an einen Anschluss des Stromleiters geführte Beschirmung. Bei diesem Verfahren wird der am Stromleiter gehaltene Kondensatorwickel in einer Giessform angeordnet, in der Giessform getrocknet und in der Giessform mit einer härtbaren, fliessfähigen Polymermasse imprägniert, wird die Polymermasse unter Bildung des Isolators in der Giessform gehärtet, und wird der Montageflansch auf einer als Sitz ausgebildeten Aussenfläche des Isolators befestigt und nachfolgend die Beschirmung auf den Isolator aufgebracht. Vorm Anordnen des Kondensatorwickels in der Giessform wird auf den Kondensatorwickel mindestens ein als Verstärkung dienender Faserwickel aufgebracht.

[0015] Mit dem Verfahren nach der Erfindung können Durchführungen mit einem Kondensatorwickel in besonders wirtschaftlicher Weise gefertigt werden. Dies ist zum einen dadurch bedingt, dass eine zur Fertigung des Kondensatorwickels benötigte Wickelvorrichtung zugleich auch zum Fertigen des Faserwickels verwendet wird. Zum anderen werden der Kondensatorwickel und der Faserkörper in der Giessform gemeinsam getrocknet, gemeinsam mit der fliessfähigen Polymermasse imprägniert und durch Härten der Polymermasse gemeinsam in den sich beim Härten bildenden Isolator integriert. Es wird so mit wenigen Verfahrensschritten ein durch den Faserwickel verstärkter, vor Feuchtigkeit geschützter Kondensatorwickel erreicht, aus dem durch nachfolgendes Anbringen des Montageflansches und der Beschirmung leicht eine hochwertige Durchführung gefertigt werden kann. Das Fertigen eines zusätzlichen Aussenisolators aus einem beschirmten Porzellan oder aus einem beschirmten, faserverstärkte Kunststoffrohr kann daher in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise entfallen. Da die den Faserwickel enthaltende Verstärkung hohlraum- und porenfrei in den den Kondensatorwickel enthaltenden Isolator integriert wird, ist es nun nicht mehr erforderlich, einen sonst vom zusätzlichen Aussenisolator umschlossenen Hohlraum mit einem die dielektrische Festigkeit der Durchführung erhöhenden Isoliermittel zu füllen. Zugleich wird der für eine mechanische Nachbearbeitung benötigte Aufwand reduziert, da lediglich der für das Anbringen des Montageflanschs benötigte Sitz durch spanabhebendes Bearbeiten in den den Kondensatorwickel aufnehmenden Isolator eingeformt werden muss.

[0016] Um das Imprägnieren des Faserwickels zu verbessern, kann vor dem Aufbringen des Faserwickels in den Kondensatorwickel eine ringförmig um die Achse geführte Imprägnierhilfe integriert werden, die eine den Faserwickel tragende Aussenfläche des Kondensatorwickels bildet und die ein flächenhaftes, die Polymermasse vorm Härten durchlassendes Faserhalbzeug enthält.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN



[0017] Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Hierbei zeigt:
Fig.1
eine Aufsicht auf eine längs einer Achse A erstreckte Ausführungsform einer Durchführung nach der Erfindung, die links der Achse geschnitten dargestellt ist, und,
Fig.2
eine Vergrösserung eines umrandet dargestellten Teils der Durchführung nach Fig.1.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG



[0018] In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Die in Fig.1 dargestellte, längs der Achse A erstreckte Durchführung enthält in koaxialer Anordnung einen längs der Achse A geführten Stromleiter 10, einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter umfassenden Isolator 20, einen am Isolator 20 befestigten Montageflansch 30, einen in den Isolator 20 integrierten Kondensatorwickel 40 und eine den Isolator 20 umfassende Beschirmung 50.

[0019] Der Stromleiter 10 kann mit seinem nicht dargestellten unteren Ende mit einem Stromanschluss eines in einem isoliermittelgefüllten Metallgehäuse angeordneten Stromleiter eines elektrischen Apparates, typischerweise einem Transformator, elektrisch leitend verbunden werden. Sein vom Stromanschluss 11 gebildetes oberes Ende ist mit einem im allgemeinen luftisolierten Hochspannungsleiter elektrisch leitend verbindbar.

[0020] Die Beschirmung 50 ist längs der Achse A vom Montageflansch 30 an einen Stromanschluss 11 des Stromleiters 10 geführt. Sie dient als Wetter- und Strahlungsschutz und wird von einem elastomeren Polymer, insbesondere auf der Basis von Silicon oder EPDM, gebildet.

[0021] Der Kondensatorwickel 40 weist voneinander elektrisch isolierte Kondensatorbeläge 41 auf, die in radialer Richtung durch eine in Form einer Spirale gewickelten Isolierfolie 42, welche typischerweise aus Papier und/oder Kunststoff besteht, mit Abstand voneinander gehalten sind. Die Längen der Kondensatorbeläge 41 oberhalb des Montageflansches 30, also in einem der Luft ausgesetzten Teil der Durchführung, wie auch unterhalb des Montageflansches 30, also in einem dem Isoliermittel des metallgekapselten Apparates ausgesetzten, nur teilweise dargestellten Teil der Durchführung verkleinern sich mit zunehmendem, radialem Abstand zum Stromleiter 10 stetig.

[0022] Der Kondensatorwickel 40 dient der Steuerung eines elektrischen Feldes, welches sich während des Betriebs der Durchführung zwischen dem dann auf Hochspannungspotential befindlichen Stromleiter 10 und dem dann auf dem Potential des Metallgehäuses des Transformators befindlichen Montageflansch 30 ausbildet.

[0023] In den Isolator 20 ist eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel 40 aufgebrachten, rohrförmig ausgebildeten Faserwickel 21 integriert. Die Verstärkung ist zumindest teilweise in einen Abschnitt 22 des Isolators integriert, der in dem der Umgebungsluft ausgesetzten Teil der Durchführung angeordnet ist. Ersichtlich ist die Verstärkung aber auch in einen durch den Montageflansch 30 geführten Abschnitt 23 der Durchführung integriert. Alternativ kann die Verstärkung auch nur in einen der beiden Abschnitte 22 oder 23 integriert sein oder aber auch in einem unterhalb des Montageflanschs 30 befindlichen Abschnitt 24 des Isolators 20, also in einem dem Isoliermittel des Transformators ausgesetzten Bereich der Durchführung. Der Faserwickel 21 weist mindestens eine um den Kondensatorwickel 40 geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs auf, welches mit Vorteil mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies enthält. Geeignete Fasern sind anorganische Fasern, etwa auf der Basis von Glas oder Basalt, oder anorganische Fasern, etwa auf der Basis von Aramid.

[0024] Die in den Kondensatorwickel 20 integrierte Verstärkung stützt den im allgemeinen vergleichsweise spröden Kondensatorwickel 40 und trägt auf seiner Aussenseite den Montageflansch 30 wie auch die zwischen Montageflansch 30 und Stromanschluss 11 erstreckte Beschirmung 50.

[0025] Aus den Figuren ist ersichtlich, dass in den Kondensatorwickel 40 eine ringförmig um die Achse A geführte Imprägnierhilfe 43 integriert ist, auf welcher die Faserwicklung 21 aufliegt. Die Imprägnierhilfe 43 ist ebenfalls aus einem flächenhaften Faserhalbzeug gebildet, welches für eine härtbare Polymermasse vor deren Härtung durchlässig ist. Sie ist auf der Isolierfolie 42 aufgebracht, kann aber auch von zusätzlichen äusseren Windungen der Isolierfolie 42 gebildet sein.

[0026] Der Faserwickel 21, die Imprägnierhilfe 43, die Isolierfolie 42 und die Kondensatorbeläge 41 sind in eine Matrix aus der vorgenannten, durch Härten jedoch verfestigten Polymermasse 25 eingebettet. Die Polymermasse weist ein gefülltes oder ein ungefülltes Polymer, typischerweise auf der Basis eines Epoxidharzes, auf. Als Füllstoff wird im allgemeinen ein Pulver verwendet, etwa auf der Basis von SiO2 oder Al2O3.

[0027] Zum Fertigen der Durchführung wird - wie etwa in EP 1 771 866 B1 - beschrieben die typischerweise Papier oder Kunststoff enthaltende Isolierfolie 42 auf den drehbar gelagerten Stromleiter 10 unter Bildung einer Spirale aufgewickelt und werden die typischerweise Metallfolie enthaltenden Kondensatorbeläge 41 während des Wickelvorgangs in die einzelnen Windungen der Spirale eingefügt. Der hierbei sich bildende Kondensatorwickel 40 wird durch Aufbringen mindestens einer Windung des für die ungehärtete Polymermasse durchlässigen, flächenhaften Faserhalbzeugs der Imprägnierhilfe 43 nach aussen abgeschlossen.

[0028] Auf die Imprägnierhilfe 43 wird dann das ebenfalls flächenhafte Faserhalbzeug des Faserwickels 21 aufgebracht. Gegebenenfalls kann die Polymermasse 25 zusätzlich einen pulverförmigen Füllstoff, etwa auf der Basis von Quarz, enthalten. Die Zugabe dieses Füllstoffs wird erleichtert, wenn die Isolierfolie 42 und gegebenenfalls auch die Kondensatorbeläge 41 Öffnungen aufweisen, durch die beim Imprägnieren mit der ungehärteten Polymermasse die Partikel des Füllstoffs hindurchgeführt werden.

[0029] Der den Faserwickel 43 tragende Kondensatorwickel 40 wird in einer nicht dargestellten Giessform angeordnet und in der Giessform getrocknet. Nach dem Trocknen wird die die beiden getrockneten Wickel 40 und 43 enthaltende Anordnung in der Giessform mit der ungehärteten Polymermasse imprägniert. Die im Stand der Technik, etwa in EP 1 771 866 B1 oder in WO 2009/053147 A1, beschriebene Isolierfolie 42 und gegebenenfalls auch die Kondensatorbeläge 41 weisen für die Polymermasse durchlässige Poren und Kanäle auf. Da auch das Faserhalbzeug der Imprägnierhilfe 43 für die ungehärtete Polymermasse durchlässig ist, wird so der Kondensatorwickel 40 rasch mit dieser Polymermasse imprägniert. Die Imprägnierhilfe 43 liegt mit einer grossen Fläche am Faserwickel 21 der Verstärkung an und führt daher unabhängig von der Porenstruktur des Faserwickels 21 sehr schnell Polymermasse in den gegenüber seiner axialen Erstreckung lediglich eine geringe radiale Dicke aufweisenden Faserwickel 21. Das Imprägnieren kann selbst bei der Verwendung einer hochviskosen Polymermasse rasch durchgeführt werden.

[0030] Nachfolgend wird die Polymermasse in der Giessform unter Bildung der Matrix und damit auch unter Bildung des Isolators 20 - im allgemeinen bei erhöhten Temperaturen - gehärtet. Sodann wird ein den Isolator 20 und den am Isolator befestigten Stromleiter 10 enthaltender Formkörper der Giessform entnommen. In den Isolator 20 wird spanabhebend ein Sitz für den Montageflansch 30 eingeformt. Der Montageflansch 30 wird typischerweise durch Kleben, Kaltaufschrumpfen oder Verklemmen am Isolator 20 fixiert. Wie aus Fig.1 ersichtlich ist, kann in den Sitz eine ringförmig um die Achse geführte Schulter 26 eingeformt sein, auf die der Montageflansch 30 von oben aufgesetzt und mit Hilfe eines von unten gegen die Schulter 26 geführten Druckrings 31 festgeklemmt wird. Die erforderliche Klemmkraft wird durch axial geführte, aus Fig.1 nicht ersichtliche Schrauben erzeugt, die in den Montagering 30 eingreifen und die beim Einschrauben den Montagering 30 von oben und den Druckring 31 von unten gegen die Schulter 26 pressen.

[0031] Der Montageflansch 30 trägt auf dem Sitz abgestützte Dichtungsringe 32. Nach Einbau in eine weitere Giessform kann dann die Beschirmung 50 - wie in WO 2009/053147 A1 beschrieben - durch Einbringen von elastomerem Polymer in die Giessform gefertigt werden. Die Dichtungsringe verhindern nach Einbau der Durchführung ins Metallgehäuse der Hochspannungskomponente das Eindringen von Luft ins Innere des Metallgehäuses resp. das Austreten von Öl aus dem Gehäuse in das vom der Beschirmung 50 umschlossene Volumen.

BEZUGSZEICHENLISTE



[0032] 
10
Stromleiter
11
Stromanschluss
20
Isolator
21
Faserwickel
22, 23, 24
Abschnitte des Isolators 20
25
gehärtete Polymermasse
26
Schulter
30
Montageflansch
31
Druckring
32
Dichtungsringe
40
Kondensatorwickel
41
Kondensatorbeläge
42
Isolierfolie
43
Imprägnierhilfe
50
Beschirmung
A
Achse



Ansprüche

1. Hochspannungsdurchführung, enthaltend in koaxialer Anordnung:

einen längs einer Achse (A) geführten Stromleiter (10),

einen am Stromleiter (10) befestigten und den Stromleiter (10) umfassenden Isolator (20),

einen in den Isolator (20) integrierten Kondensatorwickel (40) mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen (41), die in radialer Richtung durch eine um die Achse (A) gewickelte Isolierfolie (42) mit Abstand voneinander gehalten sind,

einen am Isolator (20) befestigten Montageflansch (30) und

eine den Isolator (20) umfassende, längs der Achse (A) vom Montageflansch (30) an einen Anschluss (11) des Stromleiters (10)

geführte Beschirmung (50),

dadurch gekennzeichnet, dass in den Isolator (20) eine Verstärkung mit einem auf den Kondensatorwickel (40) aufgebrachten Faserwickel (21) integriert ist, dass der Faserwickel (21) und der Kondensatorwickel (40) in eine elektrisch isolierende Matrix aus einer gehärteten Polymermasse (25) eingebettet sind, und dass die Beschirmung (50) auf die Verstärkung aufgebracht ist.
 
2. Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung zumindest teilweise in einen Abschnitt (22) des Isolators (20) integriert ist, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist.
 
3. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung in einen Abschnitt (23) des Isolator (20) integriert ist, der durch den Montageflansch (30) hindurchgeführt ist.
 
4. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) mindestens eine um den Kondensatorwickel (40) geführte Lage eines flächenhaften Faserhalbzeugs aufweist.
 
5. Durchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserhalbzeug mindestens ein Gewebe, ein Gelege, eine Matte oder ein Vlies aufweist.
 
6. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatorwickel (40) eine ringförmig um die Achse (A) geführte Imprägnierhilfe (43) aufweist, auf der der Faserwickel (21) aufgebracht ist, und die aus einem flächenhaften, die Polymermasse (25) vorm Härten durchlassenden Isoliermaterial gebildet ist.
 
7. Durchführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierhilfe (43) aus zusätzlichen Windungen der Isolierfolie (42) gebildet ist.
 
8. Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsdurchführung, enthaltend in koaxialer Anordnung:

einen längs einer Achse (A) geführten Stromleiter (10),

einen am Stromleiter befestigten und den Stromleiter (10) umfassenden Isolator (20),

einen in den Isolator (20) integrierten Kondensatorwickel (40) mit voneinander elektrisch isolierten Kondensatorbelägen (41), die in radialer Richtung durch eine um die Achse (A) gewickelte Isolierfolie (42) mit Abstand voneinander gehalten sind,

einen an Isolator (20) befestigten Montageflansch (30) und

eine den Kondensatorwickel (40) umfassende, längs der Achse (A) vom Montageflansch (30) an einen Anschluss (11) des Stromleiters (10)

geführte Beschirmung (50,

bei dem der am Stromleiter (10) gehaltene Kondensatorwickel (40) in einer Giessform angeordnet, in der Giessform getrocknet und in der Giessform mit einer härtbaren, fliessfähigen Polymermasse imprägniert wird, bei dem die Polymermasse unter Bildung des Isolators (20) in der Giessform gehärtet wird, und bei dem der Montageflansch (30) auf einer als Sitz ausgebildeten Aussenfläche des Isolators (20) befestigt und nachfolgend die Beschirmung (50) auf den Isolator (20) aufgebracht wird,
dadurch gekennzeichnet, dass vorm Anordnen des Kondensatorwickels (40) in der Giessform auf den Kondensatorwickel (40) mindestens ein als Verstärkung dienender Faserwickel (21) aufgebracht wird.
 
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor Aufbringen des Faserwickels (21) in den Kondensatorwickel (40) eine ringförmig um die Achse (A) geführte Imprägnierhilfe (43) integriert wird, die eine den Faserwickel (21) tragende Aussenfläche des Kondensatorwickels (40) bildet und die ein flächenhaftes, die Polymermasse vorm Härten durchlassendes Faserhalbzeug enthält.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) zumindest teilweise auf einen Abschnitt (22) des Kondensatorwickels (40) aufgebracht wird, der in einem der Umgebungsluft ausgesetzten Bereich der Durchführung angeordnet ist.
 
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis10, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserwickel (21) zumindest teilweise auf einen Abschnitt (23) des Kondensatorwickels (40) aufgebracht wird, der durch den Montageflansch (30) hindurchgeführt ist.
 




Zeichnung







Recherchenbericht










Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente