DE899964C - Elektrische Durchfuehrung mit kapazitiver Wirkung - Google Patents

Description

• Elektrische Durchführung mit kapazitiver Wirkung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Durchführungen durch Behälterwandungen, Abschirmwände od. dgl. mit kapazitiver Wirkung. Solche unter dem Begriff Kondensatorendurchführungen bekannten Durchführungen werden für Hochspannungszwecke bisher in der Form ausgeführt, daß ein die Durchführung darstellendes Leiterstück von der Spannung entsprechend vielen Isolationslagen umgeben war, in welche in genau unterteilten Abständen Blindbelegungen, d. h. Belegungen ohne äußeren Anschluß, eingebettet waren, die den Zweck hatten, eine Steuerung des Spannungsabfalls vom Durchführungsleiter bis zur Außenwandung der Isolationsumhüllung herbeizuführen, um einer überlastung einzelner Isolationsschichten vorzubeugen.
• Um derartige Durchführungen handelt es sich bei der Erfindung nicht, vielmehr um einfache Durchführungen elektrischer Leiter durch Behälterwandungen oder Abschirmwände od. dgl., beispielsweise um die Durchführung einer Stromverbindungsleitung durch eine Abschirmwand von einem Gehäuseteil in das andere, wo keine Hochspannungen in diesem Sinn auftreten. Bei derartigen Stromdurchführungen ist lediglich eine Isolation zwischen dem Stromleiter und der Abschirmwand entsprechend der Potentialdifferenz zwischen diesen beiden Teilen erforderlich, welche normalerweise durch die Leiterisolation selbst, die in bekannter Weise aus einem nichtleitenden Umsetzungsprodukt des Leiters bestehen kann, gegeben ist.
• Der Zweck einer Abschirmwand nun ist fast ausschließlich, einen Teil eines Gerätes von der Beeinflussung durch unerwünschte Störfelder frei zu halten. Die Leitungen, die diese Abschirmwand durchsetzen, können aber selbst Träger derartiger Störströme sein und trotz der Vorsehung einer Abschirmwand Störungen in dem abgeschirmten Teil hervorrufen. Man hat deswegen -bereits vorgeschlagen, an der Durchführungsstelle urimittelbar Ableitkondensatoren vorzusehen, die die nicht erwünschten Ströme von den Leitern abführen. Beispielsweise hat man einen speziellen Kondensator, den sogenannten Durchführungskondensator; entwickelt, der den technischen Anforderungen weitgehend gerecht wird.
• Für sehr hohe Störfrequenzen nun sind nur verhältnismäßig kleine Kapazitäten zur Ableitung der Störströme erforderlich. Andererseits-ist-gerade bei hohen Frequenzen auch die kleinste Induktivität in dem Ableitzweig, wie sie beispielsweise durch Stromzuführungsdrähte u. dgl. gegeben sind, von äußerst schädlichem Einfluß, sogar die als praktisch induktivitätsfrei zu bezeichnenden Durchführungskondensatoren stellen für sehr hohe Frequenzen noch induktive Widerstände dar.
• Ein wünschenswerter Kondensator müßte ohne jegliche Induktivität an der Durchführungsstelle des Leiters symmetrisch zu diesem aufgeteilt sein: Die Erfindung zeigt nun eine Lösung, bei der dieser Wunsch verwirklicht ist. Erfindungsgemäß ist das durch die Wandung durchgeführte Leitungsstück je nach der gewünschten Kapazitätsgröße und der anliegenden Spannung mit einem nichtleitenden, auf dem Leiterstück ,aufgewachsenen Umsetzungsprodukt als Isolierschicht und Dielektrikum in bestimmter Länge und Stärke umhüllt, auf welches die mit der durchbrochenen Wandung in. leitender Verbindung -stehende -Gegenbelegung- in einer solchen Stärke beispielsweise durch Kathodenzerstäubung oder Metallaufdampfung auf die ISQlierschicht aufgebracht ist, daß sie bei Überlastungen oder an Fehlerstellen der Isolierschicht, an welchen ein Stromübergang erfolgt, wegbrennt bzw. in eine nichtleitende Verbindung -übergeführt wird: i Def Leiter selbst bildet damit den einen Belag des Kondensators, während seihe Isolation, das Dielektrikum und der darauf angebrachte Belag die Gegenbelegung darstellen. Da die nichtleitenden Umsetzungsprodukte der Metalle häufig neben sehr guten Isolationseigenschaften auch eine verhältnismäßig hohe= Dielektrizitätskonstante besitzen, lassen sich für die genannten Zwecke genügende Kapazitäten erzielen.
• Die gekennzeichnete Art der Gegenbelegung ist deswegen erforderlich, weil nichtleitende Metallverbindungen häufig leitende - und halbleitende Stellen enthalten, die einen Kurzschluß zwischen den Belegungen hervorrufen. Bei Benutzung dünner Gegenbelegungen, beispielsweise 5,u oder geringer, werden derartige leitende Stellen durch Wegbrennen des Gegenbelages abgeschaltet und die Durchführung damit spannungsfest gemacht.
• Es ist zweckmäßig, das durchgeführte Leiterstück aus einem Ventilmetall, z. B. Aluminium; bzw. aus einem beliebigen Leiter mit Ventilmetallüberzug zu wählen und als aufgewachsene Isolierschicht das Oxyd des- Aluminiums zu verwenden. Diese -Alu miniumoxydschicht kann nach bekannten Verfahren beispielsweise elektrolytisch oder chemisch hergestellt sein, muß jedoch eine größere Stärke als die- Aluminiumoxydschicht bei Elektrolytkondensatoren-besitzen, und zwar eine Stärke, die in der Größenordnung der korrosionsfesten Überzüge liegt. Um die Isolationseigenschaften der dielektrischen Schichten zu verbessern bzw. zu erhalten, ist es zweckmäßig, die von Natur aus darin befindlichen Poren- mittels zusätzlicher organischer oder anorganischer Stoffe, insbesondere solcher, die gleiche dielektrische Werte wie die Isolierschicht besitzen, äü' verschließen. Die Gegenbelegung kann in einfachster Weise,. z._ B. durch Verlötung mit der Ab. -schirmwand od. dgl., durch welche die Leitung durchgeführt ist, in mechanische und elektrische Verbindung gebracht werden. Um den Kondensator auch..an der Stelle, an welcher die Abschirmwand auf dem Gegenbelag aufliegt, gegen Spannungsdurchbruch sicher zu gestalten, empfiehlt es sich, die dielektrische Isolierschicht an dieser Stelle wesentlich zu verstärken.
• In der Zeichnung ist schematisch ein Ausfüh--rungsbeispiel der Erfindung gezeigt. a ist ein Durchführungsleiter, der in einer gewissen Zone mit einem nichtleitenden Umsetzungsprodukt b versehen ist. Auf der dadurch gegebenen Isolierstrecke-ist der Gegenbelag c festhaftend erzeugt. Die Kapazität der Durchführung besteht demnach zwischen dem Leiter a und der Gegenbelegung c über das Dielektrikum b und ist an der Durchführungsstelle in induktivitätsfreiester Weise um den Leiter a verteilt. Der Gegenbelag c kann nun direkt mit einer Abschirmwand d in Verbindung gebracht werden, beispielsweise, wie in der Zeichnung angedeutet, durch eine Verlötung_ bei e. Um auch die Verbindungsstelle zwischen ,d, e einerseits und c andererseits durchschlagssicher zu machen, ist die Isolierschicht b unterhalb dieser Stelle wesentlich verstärkt, "was in -der'-Zeichnüiig bei f angedeutet ist. Etwaige auftretende Durchschläge werden nunmehr oberhalb. von f.zwischen c und a auftreten.
• Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Gegenbelegung mit der Abschirmwand verlötet wird, viehmehr genügen auch Klemmen- oder Schellenvorrichtungen, um den Durchführungsleiter a ,an der Durchführungsstelle mechanisch und elektrisch festzulegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Elektrische Durchführung durch Behälterwandungen, Abschirmwände od. dgl. mit kapazitiver Wirkung, die als Entstörungseinrichtung zur Abführung unerwünschter Ströme von der durchgeführten Leitung dient, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgeführte Leiterstück je nach der gewünschten Kapazitätsgröße und der anliegenden Spannung mit einem nichtleitenden, auf dem Leiterstück aufgewachsenen - Umsetzungsprodukt als Isolierschicht und Dielektrikum in bestimmter Länge und Stärke umhüllt ist, auf welche die mit der durchbrochenen Wandung 'in @ leitender Verbindung stehende Gegenbelegung in einer solchen Stärke beispielsweise durch Kathodenzerstäubung oder Metallaufdampfung auf die Isolierschicht aufgebracht ist, daß sie bei Überlastungen bzw. an Fehlerstellen der Isolierschicht, an welchen ein Stromübergang erfolgt, wegbrennt bzw. in eine nichtleitende Verbindung übergeführt wird. z. Durchführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgeführte Leiterstück aus einem Ventilmetall, beispielsweise Aluminium, bzw. aus einem beliebigen Leiter mit Ventilmetallüberzug und die aufgewachsene Isolierschicht aus einem Oxyd dieses Metalls besteht. 3. Durchführung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß in die Poren der Isolierschicht organische oder anorganische Füllmittel, beispielsweise Lack, vorzugsweise solcher gleicher dielektrischer Werte wie die Isolierschicht, eingelagert sind. q.. Durchführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Gegenbelegung 5,u oder geringer ist. 5. Durchführung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht an der Stelle, an welcher die Gegenbelegung mit der Wandung des Behälters od. dgl. in Verbindung steht, wesentlich verstärkt ist.