INSULATING MEMBER FOR HIGH-VOLTAGE DEVICES

Abstract: 1. Insulating element for high voltage devices, consisting of an insulating cylinder (10) and an insulating ring (11', 12') attached to the insulating cylinder (10) so that an overlaps is formed, in which the insulating cylinder (10) is thinned in the overlap region by reducing its wall thickness and the overlap (11'a, 12'a) is dimensioned in such a way that the end of the insulating ring (11', 12') facing the insulating cylinder (10) lies in an approximately homogeneous part of the field, characterised in that at least in the overlap region (11'a, 12'a) the insulating ring (11', 12') is of conical construction but has a constant wall thickness and the cone angle of the insulating ring (11', 12') corresponds to the angle of thinning of the insulating cylinder (10).

Description: Isolierelement für Hochspannungsgeräte Die Erfindung betrifft ein Isolierelement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Isolierelemente der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art finden beispielsweise zur Isolation von Transformator- oder Drosselspulenenden hoher Spannung Verwendung. Die bisher bekannte Ausführung eines solchen Isolierelementes sei zunächst anhand von Fig.1 erläutert. Fig.1 zeigt einen Teilschnitt durch einen ölgefüllten Transformator, dessen Unterspannungswicklung mit 1 und dessen Oberspannungswicklung mit 2 bezeichnet ist. In dem ölgefüllten Raum zwischen den Wicklungen 1 und 2 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Isolierelemente 3 bis 9 angeordnet. Die gleichartig ausgebildeten Isolierelemente 4 bis 7 bestehen jeweils aus einem Isolierzylinder 10 und einem hieran angesetzten Winkelring 11. Ein solcher Winkelring 11 ist in Fig.2 im einzelnen veranschaulicht. Er besteht aus einem zylindrischen Teil iia und einem nach aussen weisenden Flansch lib. Zum Verständnis des Zusammenhanges zwischen den Fig.1 und 2 sei angemerkt, dass Fig.1 einen Schnitt durch den rechten Teil des Winkelringes 11 (in umgekehr ter Lage, d.h. mit nach unten weisendem zylindrischen Teil 11a) zeigt. Die Isolierelemente 5, 6 und 7 sind gleichartig wie das Isolierelement 4 ausgebildet; unterschiedlich ist dabei lediglich die Dimensionierung der Winkelringeii, insbesondere des Krümmungsradius zwischen dem zylindrischen Teil 11a und dem Flansch lib. Das Isolierelement 3 besteht aus einem Isolierzylinder 10 und einem als Kappenring 12 ausgebildeten Isolierring, der in Fig.3 schematisch veranschaulicht ist. Der Kappenring 12 enthält einen zylindrischen Teil 12a und einen nach innen weisenden Flansch 12b. Die Isolierzylinder 10 der Isolierelemente 3 bis 7 sind an ihrem den Winkelringen 11 bzw. dem Kappenring 12 zugewandten Ende durch Verringerung ihrer Wandstärke angeschärft. In gleicher Weise sind bei der in Fig.1 dargestellten bekannten Ausführung die zylindrischen Teile 11a der Winkelringe 11 bzw. 12a des Kappenringes 12-im Überlappungsbereich durch Verringerung der Wandstärke angeschärft. Dadurch ergibt sich im Uberlappungsbereich keine Materialverdickung. Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung allerdings, dass die spitze Kante der beiden Schärfstellen (am Isolierzylinder 10 und am Winkelring 11 bzw. Kappenring 12) in hohem Masse einreissgefährdet ist. Dadurch erqeben sich vor allem beim Transport und bei der Montage Schwierigkeiten. Die Herstellung der angeschärften Teile ist ausserdem verhältnismässig aufwendig. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile ein Isolierelement der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, dass sich bei gleicher elektrischer Festigkeit eine höhere mechanische Festigkeit ergibt und die Herstellung, der Transport sowie die Montage vereinfacht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.4 veranschaulicht. Für gleiche Teile sind dabei dieselben Bezugszeichen wie in Fig.1 verwendet. Die Isolierzylinder 10 der Isolierelemente 3 bis 7 sind in gleicher Weise wie bei der bekannten Ausführung gemäss Fig.1 ausgebildet, d.h. im Oberfl lappungsbereich durch Verringerung ihrer Wandstärke angeschärft. Die Winkelringe 11' und der Kappenring 12' sind dagegen abweichend von der bekannten Ausführung gemäss Fig.1 gestaltet. Sie sind im überlappungsbereich 11'a bzw. 12'a konisch, jedoch mit gleichbleibender Wandstärke, ausgebildet, wobei der Konuswinkel dem Anschärfungswinkel des Isolierzylinders 10 entspricht. Dadurch ergibt sich an dem dem Isolierzylinder 10 zugewandten Ende des Winkelringes 11' bzw. des Kappenringes 12' eine Materialverdickung 13, die jedoch in einem annähernd homogenen Teil des Feldes liegt (zur Verdeutlichung der Feldausbildung sind in Fig.4 zwei Äquipotentialflächen 14, 15 des Feldes schematisch dargestellt). Zu diesem Zweck wird der Überlappungsbereich 11'a bzw. 12'a entsprechend dimensioniert. Durch die erfindungsgemässe Lösung brauchen die Winkelringe 11' und Kappenringe 12' nicht mit den bisher notwendigen Anschärfungen versehen zu werden. Dadurch ergibt sich bei gleicher elektrischer Festigkeit eine wesentlich bessere mechanische Festigkeit. Zugleich wird hierdurch der Transport und die Montage vereinfacht. Bei der in Fig.4 schematisch veranschaulichten erfindungsgemässen Lösung können die Winkelringe 11' und Kappenringe 12' in feldmässig günstigster Position angebracht werden, wobei der zur Kühlung notwendige ölkanal zwischen den Wicklungen 1 und 2 eingehalten wird. Materialverdickungen 13 liegen dabei nur in dem relativ unkritischen Bereich des homogenen Feldes vor.

Claims: Patentansprüche: 1. Isolierelement für Hochspannungsgeräte, be stehend aus einem Isolierzylinder (10) und einem an den Isolierzylinder (10) mit Über- lappung angesetzten Isolierring (11', 12'), wobei der Isolierzylinder (10) durch Verringe rung seiner Wandstärke im Überlappungsbereich angeschärft ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) der Isolierring (11', 12') ist zumindest im Überlappungsbereich (11'a, 12'a) konisch, jedoch mit gleichbleibender Wandstärke, aus gebildet, wobei der Konuswinkel des Isolier ringes (11', 12') dem Anschärfungswinkel des Isolierzylinders (10) entspricht; b) der Uberlappungsbereich (11'a, 12'a) ist der art dimensioniert, dass das dem Isolierzylin der (10) zugewandte Ende des Isolierringes (11', 12') in einem annähernd homogenen Teil des Feldes liegt. 2. Isolierelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Isolierring durch einen Winkel ring (11') mit nach aussen weisendem Flansch ge bildet wird. 3. Isolierelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Isolierring durch einen Kappen ring (12') mit nach innen weisendem Flansch ge bildet wird.

Inventors: POTOCNIK, OTTO
Applicants: H. WEIDMANN AG
Application year: 1984
Main classification: H01F27
IPC codes: H01F27