DE949670C

DE949670C - Hochspannungsanlage

Info

Publication number: DE949670C
Application number: DES5601D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Estorff
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1943-10-07
Filing date: 1943-10-07
Publication date: 1956-09-27

Description

Hochspannungsanlage Es sind eine Reihe von Vorschlägen bekanntgeworden, in elektrischen Hochspannungsanlagen die Leiter innerhalb eines gasförmigen Isoliermittels erhöhter Durchschlagsfestigkeit, wie beispielsweise in elektronegativen Gasen oder in Luft unter erhöhtem Druck, anzuordnen, um auf diese Weise mit kleinen Abständen zwischen den nächsten anderen spannungsführenden Teilen oder geerdeten Teilen auskommen zu können.
Nach der Erfindung kann für Anlagen dieser Art eine erhebliche Steigerung der Durchschlagsspannung dadurch erreicht werden, daß die spannungsführenden Teile, die in einem gasförmigen Isoliermittel erhöhter Durchschlagsfestigkeit untergebracht sind, längs ihrer gesamten Oberfläche mit einem satt anliegenden festen isolierenden` Überzug versehen werden.
An und für sich ist es lange bekannt, spannungsführende elektrische Leiter mit einem Isolierstoffüberzug zu umhüllen, wobei es sich jedoch darum handelt, daß ein solcher Isolierstoffüberzug, sei es für sich allein, sei es mit Hilfe eines an diesen anschließenden flüssigen isolierenden Mediums, die gesamte Isolierung oder einen wesentlichen Teil davon übernimmt. Hiervon unterscheidet sich der Vorschlag des vorliegenden Patents grundsätzlich dadurch, daß die Isolierung als solche, d. h. der weitaus größte Teil der Spannung, von dem gasförmigen Isoliermittel erhöhter Durchschlagsfestigkeit getragen wird, während auf dem festen Isolierüberzug nur ein im Hinblick auf die Gesamtspannung verschwindend kleiner Spannungsanteil entfällt.
Die Erfindung beruht hierbei auf der neuen Erkenntnis, daß derartige unmittelbar auf die Leiteroberfläche aufgebrachte Isolierüberzüge den Austritt von Elektronen aus der Leiteroberfläche in das Gas verhindern oder erheblich erschweren:, so daß die Durchschlagsfestigkeit der ganzen Anordnung wesentlich gesteigert wird. Der Isolierüberzug wird in an sich bekannter Weise zweckmäßig unter Vakuum aufgebracht, um sicherzustellen, daß er - unter Vermeidung von irgendwelchen Gaseinschlüssen - überall satt an der Oberfläche des Leiters anliegt. Als Isolierüberzug wird zweckmäßig ein solcher mit hoher Dielektrizitätskonstante, s, angewendet, da dadurch die Feldstärke an der Leiteroberfläche auf den s-ten Teil herabgesetzt wird, so daß sich die unvermeidlichen Rauhigkeiten und Ungleichmäßigkeiten an der Oberfläche des Leiters weniger stark auswirken können, zumal die Elektronen nicht mehr unmittelbar in das Gas, sondern in den festen Isolierstoff eintreten. Die Dicke des Isolierstoffüberzuges wird zweckmäßig in der Größenordnung zwischen einigen Zehntelmillimetern bis zu etwa 5 mm Stärke gewählt, erhält also Maße, die bei der verwendeten Hochspannung an sich für die Isolierung des Leiters im üblichen Sinne in keiner Weise ausreichen würden. Der Isolierstoffüberzug kann zweckmäßig ,aufgespritzt werden und kann aus natürlichen oder künstlichen Harzen mit oder ohne Füllmittel, wie z. B. isolierenden Pigmenten, aus Lack oder aus Gummi u. dgl. bestehen.
Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung ein Schnitt durch eine Sammelschiene einer Hochspannungsanlage gezeichnet. Mit I, 2 und 3 sind die drei Sammelschienenleiter bezeichnet, die durch Isolatoren 4 getragen, in einem durch eine Kapselung 5 eingeschlossenen Hohlraum angeordnet sind, der seinerseits mit einem elektronegativen Gasgemisch unter erhöhtem Druck ausgefüllt ist. Die Oberfläche der einzelnen Leiter ist hierbei mit dünnen, der Deutlichkeit halber zu dick gezeichneten Isolierstoffschichten 6 überzogen. Auf diese Weise ist es möglich, die Abstände a der Leiter untereinander sowie die Abstände b zwischen den Leitern und dem Gehäuse sehr gering, zweckmäßig auch untereinander gleich, zu halten.
Während beispielsweise bei der Verwendung von gasförmigen Isoliermitteln mit zunehmendem Druck die Durchschlagsspannung weniger als- proportional zunimmt, wird durch den Isolierüberzug erreicht, daß die Abweichung gegenüber den aus dem Ähnlichkeits- (Proportionalität-) Gesetz sich ergebenden Werten erheblich geringer wird, d. h. die Durchschlagsspannung des gasförmigen Isoliermittels, insbesondere bei hohem Druck wesentlich gesteigert wird. Bei der Verwendung von elektronegativen Gasen in den Anlagen wird als Überzug mit Vorteil ein solcher Isolierstoff gewählt, der durch das umgebende Gas in keiner Weise angegriffen wird. Auf diese Weise wird gleichzeitig ein wirksamer Korrosionsschutz der Leiter erreicht. Als elektronegative Gase kommen hierbei verschiedene Gase oder Gasgemische in Betracht, wie sie anderweitig bereits vorgeschlagen sind.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern bietet überall dort Vorteile, wo es auf eine getrennte Anordnung spannungsführender Teile ankommt, also auch in Schaltanlagen, Schalteinrichtungen sowie auch in elektrischen Apparaten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Hochspannungsanlage, deren spannungsführende Leiter innerhalb eines gasförmigen Isoliermittels erhöhter Durchschlagsfestigkeit angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter an ihrer Oberfläche mit einem Isolierstoffüberzug versehen sind.
2. Hochspannungsanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffüberzug unter Vakuum (in flüssigem Zustand) aufgebracht ist.
3. Hochspannungsanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffüberzug eine Stärke von wenigen Millimetern nicht überschreitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 583 977, 619 444 632 563.