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Dokumentenidentifikation DE3035983C2 07.07.1988
Titel Filter zur Bindung der Feuchtigkeit im Innern eines gasisolierten Hochspannungsgerätes
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Kersten, Klaus-Dieter, Dipl.-Ing., 1000 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 22.09.1980
DE-Aktenzeichen 3035983
Offenlegungstag 06.05.1982
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.07.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.07.1988
IPC-Hauptklasse H02B 13/02

Beschreibung[de]

Es ist in der Hochspannungstechnik allgemein bekannt, daß es zweckmäßig ist, zur Bindung der Feuchtigkeit im Innern eines gasisolierten Hochspannungsgerätes ein Filter anzuordnen. Ein solches Filter enthält Material, das sich im Innern des gasisolierten Hochspannungsgerätes vorhandene Feuchtigkeit bindet und somit eine Beeinträchtigung der Isolationsfestigkeit des Hochspannungsgerätes verhindert.

Gasisolierte Hochspannungsgeräte werden vor der Füllung mit Isoliergas evakuiert, damit sich im Innern des Hochspannungsgerätes ein in seinen Eigenschaften eindeutig bestimmbares Isoliermedium befindet, insbesondere die Feuchtigkeit entfernt wird. Da nach dem Evakuieren das Innere des Hochspannungsgerätes von außen nicht zugänglich ist, wird das Filter zur Bindung der Feuchtigkeit vor dem Evakuieren in das Hochspannungsgerät eingebracht. Dies führt dazu, daß das Filter der Luft mit einem hohen Anteil an Feuchtigkeit ausgesetzt ist und daher bereits vor der Füllung mit dem Isoliergas relativ viel Feuchtigkeit aufgenommen hat, wodurch seine Aufnahmekapazität für die im Innern des Hochspannungsgerätes verbleibende Restfeuchtigkeit vermindert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filter zur Bindung der Feuchtigkeit im Innern eines gasisolierten Hochspannungsgerätes vorzuschlagen, das nach der Evakuierung des Hochspannungsgerätes noch seine nahezu vollständige Aufnahmekapazität für Feuchtigkeit aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Filter erfindungsgemäß mit einer luftdichten Ummantelung von einer derartigen Beschaffenheit versehen, daß die Ummantelung bei der der Gasfüllung üblicherweise vorangehenden Evakuierung des Innenraums gesprengt wird.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Filters besteht darin, daß es wegen seiner luftdichten Ummantelung beliebig lange vor der Evakuierung des Hochspannungsgerätes zu einem vom Ablauf der Montage vorgegebenen günstigen Zeitpunkt im Hochspannungsgerät eingebaut werden kann, ohne daß es Feuchtigkeit aufnimmt. Dies ist auf die luftdichte und damit zugleich feuchtigkeitsdichte Ummantelung zurückzuführen. Erst wenn nach weitgehender Fertigstellung des Hochspannungsgerätes seine Evakuierung erfolgt, wird wegen des sich dabei ergebenden relativen Überdruckes in der luftdichten Ummantelung des Filters diese Ummantelung gesprengt, so daß dann erst das Filter zugänglich wird und seine Funktion erfüllen kann. Da dies aber erst nach weitgehender Evakuierung des Hochspannungsgerätes und damit nach weitgehendem Absaugen der feuchten Luft der Fall ist, kann das erfindungsgemäße Filter seine Funktion voll erfüllen, ohne schon zuvor mit einem beträchtlichen Anteil von Feuchtigkeit beaufschlagt worden zu sein. Dies ermöglicht, ein gasisoliertes Hochspannungsgerät so auszuführen, daß sein Filter über viele Jahre seine Funktion voll erfüllen kann, was wesentlich dazu beiträgt, das ein gasisoliertes Hochspannungsgerät mit dem erfindungsgemäßen Filter über viele Jahre hinweg funktionstüchtig bleibt.

Die Ummantelung des erfindungsgemäßen Filters besteht vorteilhafterweise aus einer Metall- oder Kunststoffolie, wobei diese Folie selbstverständlich so ausgeführt sein muß, daß sie einerseits luftdicht ist und andererseits aber so bemessen sein muß, daß sie bei der Evakuierung des Hochspannungsgerätes gesprengt wird.

Das erfindungsgemäße Filter kann in sehr unterschiedlicher Form ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Filter in Form einer Dose ausgebildet sein, die luftdicht ummantelt ist und entweder hinsichtlich der ganzen Ummantelung oder nur Teilen der Ummantelung so beschaffen ist, daß sie bei der Evakuierung des Innenraums des Hochspannungsgerätes platzt.

Ferner erscheint es vorteilhaft, wenn das Filter in üblicher Weise schlauchförmig ausgeführt ist und zusätzlich die luftdichte Ummantelung aufweist, die dann einen äußeren Schlauch für sich bildet. Eine solche Ummantelung ist relativ leicht herstellbar, wenn sie aus zwei innen und außen verschweißten Bahnen aus einer Metall- oder Kunststoffolie hergestellt ist.

Das erfindungsgemäße Filter braucht aber nicht jeweils ein für sich abgeschlossenes Bauelement zu sein, sondern es kann hinsichtlich seiner Ummantelung in vorteilhafter Weise auch von Teilen des Hochspannungsgerätes und einer bei der Evakuierung aufsprengbaren Verschlußeinrichtung gebildet sein. In diesem Falle besteht die Ummantelung also aus beim Hochspannungsgerät von vornherein erforderlichen Bauteilen, die durch die aufsprengbare Verschlußeinrichtung zu einer Ummantelung für das erfindungsgemäße Filter ergänzt sind.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten Filter nach der Erfindung kann die Verschlußeinrichtung unterschiedlich ausgeführt sein. So wird es als vorteilhaft erachtet, wenn die Verschlußeinrichtung aus einer in den Teilen des Hochspannungsgerätes eingespannten Metallmembran besteht. Ist das Filtermaterial lose in der Ummantelung, dann erhält die Verschlußeinrichtung vorteilhafterweise mindestens eine von den Teilen des Hochspannungsgerätes gehaltene, gasdurchlässige Keramikscheibe, die ein Austreten des Filtermaterials verhindert.

Im allgemeinen wird man das erfindungsgemäße Filter in einem gasisolierten Hochspannungsgerät in der Weise anordnen, daß es die Isolationsfestigkeit nicht beeinträchtigt. Dies bedeutet, daß man hochspannungsmäßig besonders stark beanspruchte Bereiche des Hochspannungsgerätes nicht zur Anordnung des Filters benutzen wird. Ein Filter für einen Meßwandler mit einem in einer toroidförmigen Kernschale untergebrachten Kernsystem als Hochspannungsgerät besteht daher vorteilhafterweise hinsichtlich seiner Ummantelung aus dem stirnseitigen Bereich der toroidförmigen Kernschale und der diesem Bereich vollständig abschließenden Verschlußeinrichtung.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filters und in

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filters wiedergegeben.

Das in Fig. 1 dargestellte Filter besteht aus einem schlauchförmigen Filterelement 1, das in der Figur strichliert dargestellt ist. Dieses Filterelement 1 ist von einer luftdichten Ummantelung 2 umgeben, die aus einer Metall- oder Kunststoffolie besteht. Die luftdichte Ummantelung 2 ist zweckmäßigerweise aus Metallfolien- oder Kunststoffolienbändern 3 hergestellt, die in ihren Randbereichen 4 und 5 luftdicht miteinander verschweißt sind.

Befindet sich ein solches Filter 1 im Innern eines Hochspannungsgerätes, dann stellt sich bei der Evakuierung des Gerätes eine Druckdifferenz zwischen dem Innenraum des Filters bzw. der luftdichten Ummantelung 2 und dem Innern des Hochspannungsgerätes ein. Der Atmosphärendruck im Innern der luftdichten Ummantelung 2 führt schließlich dazu, daß die Ummantelung 2 aufgesprengt wird, da die sie bildende Metall- oder Kunststoffolie so beschaffen ist, daß sie bei den angegebenen Druckverhältnissen platzt. Damit ist das Filterelement 1 zugänglich geworden und kann nunmehr die Feuchtigkeit im Innern des Hochspannungsgerätes binden. Dabei ist das Filter nicht durch die Feuchtigkeit belastet, die sich vor der Evakuierung des Gerätes in seinem Innern befunden hat.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Filter unter Benutzung von Teilen des Hochspannungsgerätes hergestellt, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Stromwandler 11 in Kopfbauweise besteht. Der Stromwandler 11 weist einen Isolator 12 auf, an dem ein Kopfgehäuse 13 befestigt ist. Das Kopfgehäuse 13, das aus Metall besteht, ist von einem Leiter 14 durchsetzt, der die Primärwicklung des Stromwandlers 11 bildet.

Innerhalb des Kopfgehäuses 13 ist eine Kernschale 15 angeordnet, in der Eisenkerne 16 und 17 mit Sekundärwicklungen 18 und 19 untergebracht sind. Die Kernschale 15 besteht aus zwei Ringteilen 20 und 21 und zwei stirnseitigen Kappen 22 und 23. Die Kappe 22 bildet einen Teil der Ummantelung eines Filterelementes 24, das innerhalb der Kappe 22 liegt. Vervollständigt ist die luftdichte Ummantelung des Filterelementes 24 durch eine Verschlußeinrichtung 25, die aus einem eingeschweißten Metallring 26 und aus mit Metall- oder Kunststofffolien belegten Keramikscheiben 28 besteht. Diese Folien 27 sind außen an der Ummantelung an dem Metallring 26 im Bereich der Keramikscheiben befestigt.

Die Kernschale 15 ist mit einem Metallrohr 29 einer Kunststoffolien-Durchführung 30 verbunden. Das Metallrohr 29 steht auf einer oberen Stützplatte 31 eines Fußgehäuses 32. Unten an der Stützplatte 31 hängt gasdicht ein Kasten 33, der beispielsweise an der Stützplatte 31 angeschweißt ist. Der Kasten 32 ist mittels eines Ringteils 34 und einer Durchführungsplatte 35 gegenüber der freien Atmosphäre abgedichtet.

Diese Abdichtung ist erforderlich, weil der Innenraum des Isolators 12, des Kopfgehäuses 13 und der Kernschale 15 gegenüber dem Raum oberhalb der Durchführungsplatte 34 innerhalb des Kastens 32 nicht abgedichtet ist; vielmehr sind in der Stützplatte 30 bewußt mehrere Durchgangslöcher 35 vorhanden, die eine Verbindung herstellen. Dadurch kann das Filter trotz seiner Anbringung in der Kernschale 15 dem gesamten Innenraum des Stromwandlers 11 die Feuchtigkeit entziehen, nachdem die Folien 27 beim Evakuieren des Stromwandlers 11 aufgeplatzt sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Filter zur Bindung der Feuchtigkeit im Innern eines gasisolierten Hochspannungsgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter eine luftdichte Ummantelung (2) von einer derartigen Beschaffenheit aufweist, daß die Ummantelung (2) bei der der Gasfüllung üblicherweise vorangehenden Evakuierung des Innenraums gesprengt wird.
  2. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (2) aus einer Metall- oder Kunststoffolie (3) besteht.
  3. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung von Teilen (22) des Hochspannungsgerätes (11) und einer bei der Evakuierung aufsprengbaren Verschlußeinrichtung (25) gebildet ist.
  4. 4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung aus einer in den Teilen des Hochspannungsgerätes eingespannten Metall- oder Kunststoffmembran besteht.
  5. 5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (25) mindestens eine von den Teilen (22) des Hochspannungsgerätes (11) gehaltene, gasdurchlässige Keramikscheibe (27) enthält.
  6. 6. Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 5 für einen Meßwandler mit einem in einer toroidförmigen Kernschale untergebrachten Kernsystem als Hochspannungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung aus einer stirnseitigen Kappe (22) der toroidförmigen Kernschale (13) und der diesen Bereich vollständig abschließenden Verschlußeinrichtung (25) besteht.






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