DE2050232A1 - Elektrische Durchfuhrung - Google Patents

Description

Westinghouse 6.10.1970

Electric Corporation
Pittsburgh

Mein Zeichen: VPA 70/8472 Kr/Etz

Elektrische Durchführung

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Serial No. 863 827 vom 6.10.1969 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Durchführung, wie sie beispielsweise bei Transformatoren oder Drosselspulen benötigt wird, um elektrische Anschlüsse isoliert durch das Gehäuse derartiger Geräte führen zu können.

Es sind Durchführungen bekannt, die mit einem den Durchführungsbolzen umgebenden Kondensatorteil ausgerüstet sind; über das Kondensatorteil ist ein witterungsbeständiger Porzellan- oder Keramiküberwurf gestülpt. Der Kondensatorteil besteht aus !Lagen von ölimprägniertem Papier, zwischen denen Lagen aus Metallfolie angeordnet sind, wobei der Raum zwischen dem Kondensatorteil und dem Überwurf mit Öl ausgefüllt ist. Diese bekannte elektrische Durchführung ist insbesondere hinsichtlich der Verwendung des Öls nachteilig, als die Durchführung dadurch feuergefährlich ist. Auch ist eine solche Durchführung bezüglich ihres Einbaus nicht frei von Beschränkungen, da sie zur Vermeidung von Ölaustritten nur in einer bestimmten Winkelabweichung von der Senkrechten aufgestellt werden kann.

Diesbezüglich ist eine Kondensatordurchführung vorteilhafter, bei welcher der Durchführungsbolzen von einem wärmehartbaren,

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synthetischen Harz, beispielsweise Epoxydharz, umgössen ist. Die Steuerbelege des Kondensatorteils einer solchen Durchführung sind in der gewünschten Lage innerhalb der Gießform angeordnet, bevor das gießbare Harz eingefüllt wird.

Bei einer anderen bekannten elektrischen Durchführung sind die lagen aus Papier mit einem synthetischen Harz imprägniert und um den Durchführungsbolzen gewickelt,wobei Lagen aus metallischer Folie zwischengelegt sind. Das Harz wird gehärtet und bildet eine feste geschichtete Isolation.

Bei den synthetisches Harz enthaltenen Isolationen bekannter Durchführungen kann ein witterungsbeständiger Überwurf fest mit dem Kondensatorteil verbunden sein. In bestimmten Fällen ist es jedoch wünschenswert, nur das der Witterung ausgesetzte Ende des Kondensatorteils einer elektrischen Durchführung in einem Überwurf unterzubringen. In diesem Falle benötigt man einen einzigen Überwurf, beispielsweise einen Porzellanüberwurf. Wird ein witterungsbeständiger Porzellanüberwurf verwendet, dann muß dafür Sorge getragen werden, daß der Zwischenraum zwischen dem Kondensatorteil der Durchführung und dem Porzellanüberwurf versiegelt und darin befindliche Luft vollständig verdrängt ist. Ferner muß sichergestellt sein, daß der Porzellanüberwurf bei einer Wärmedehnung der Durchführungsteile nicht zersprengt wird.

Zur Beseitigung dieser Gefahr hat man bereits federnde Bauelemente oder Klebemittel vorgeschlagen, jedoch haben alle diese Hilfsmittel gewisse Nachteile. So sind sie verhältnismäßig teuer und weisen auch nicht die erforderliche elektrische Festigkeit auf. Außerdem verdrängen sie die Luft zwischen •dem Kondensatorteil und dem Porzellanüberwurf nur unzureichend und weisen auch keine ausreichenden Federeigenschaften auf, um sich der unterschiedlichen Dehnung des Kondensatorteils und des

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Porzellanüberwurfs während Wärmeänderungen anzupassen, wodurch außerordentlich, hohe mechanische Beanspruchungen des Porzellan-Überwurfs entstehen.

Die Erfindung geht von einer elektrischen Durchführung mit einem von einem Isoliermantel umgebenen Durchführungsbolzen mit einem den Isoliermantel mindestens teilweise umfassenden, witterungsbeständigen Gehäuse aus und setzt sich die Aufgabe, die oben beschriebenen Schwierigkeiten bei elektrischen Durchführungen zu beseitigen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Isoliermantel eine umlaufende Schicht aus einem elastischen Polymerisationsprodukt aufweist, das ein Mineralöl, ein Bindemittel und eine vernetzende Substanz für das Bindemittel enthält.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Durchführung besteht der Isoliermantel vorteilhafterweise aus einer gegossenen, festen Umhüllung und aus der Schicht aus dem elastischen Polymerisationsprodukt; zwischen der festen Umhüllung und dem Gehäuse befindet sich die Schicht aus dem elastischen Polymerisationsprodukt und ist mit der Innenwand des Gehäuses und der Oberfläche der Umhüllung verbunden.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen ausgebildeten elektrischen Durchführung besteht vor allem darin, daß elastisches Polymerisationsprodukt verhältnismäßig billig ist, eine hohe elektrische Festigkeit aufweist und die Luft zwischen der festen Umhüllung des Durchführungsbolzens und dem Gehäuse befriedigend verdrängt; dadurch ist eine unterschiedliche thermische Ausdehnung der einzelnen Teile der elektrischen Durchführung möglich, ohne daß das vorzugsweise aus Porzellan bestehende Gehäuse bzw. der Überwurf zersprengt wird. Elastisches Polymerisationsprodukt ist deshalb so billig und weist so gute elektrische Isolationseigenschaften

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auf, weil es durch Gelierung von Transformator- oder Mineralöl gewonnen ist. Das Mineralöl wird durch einen Elastomer-Binder löslich gehalten, der mit einer geeigneten Vernetzungssubstanz vernetzt ist.

Die erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Durchführung läßt auch eine neue konstruktive Ausführung einer elektrischen Durchführung zu, indem eine chemische Verbindung zwischen dem elastischen Polymerisationsprodukt und der festen Umhüllung des Durchführungsbolzens erreicht wird. Die die feste Umhüllung bildende Substanz und die vernetzende Substanz für den Elastomer-Binder sind beides Epoxyde, so daß das Aushärten des elastischen Polymerisationsproduktes und der festen Umhüllung im selben Fertigungsschritt erfolgen kann.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 4 Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen elektrischen Durchführung dargestellt, und zwar in den Figuren 1 bis 3 jeweils im Längsschnitt eine elektrische Durchführung gemäß der Erfindung in den verschiedenen Stadien ihrer Herstellung und in der Figur 4 ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführung einer erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Durchführung.

Wie die Figuren 1 bis 3 erkennen lassen, stellt die in ihnen dargestellte elektrische Durchführung eine Kondensatordurchführung dar, da sie einen Kondensatorteil 12 aufweist, der in der Figur zu erkennen ist. Die Durchführung weist ferner einen Porzellanüberwurf 14 auf, der in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist.

Insbesondere die Figur 1 läßt erkennen, daß der Kondensatorteil 12 einen Durchführungsbolzen 16 enthält, der ein Ende 17 und ein weiteres Ende 19 aufweist; beide Enden sind mit einem Gewinde versehen. Der Durchführungsbolzen 16 ist von einer gegessenen festen Harz-Isolation umgeben und enthält eine Anzahl

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von Kondensator te lägen 20, die in die feste Umhüllung 18 eingebettet sind und den Durchführungsbolzen 16 in vorbestimmten Abständen umgeben. Diese Abstände sind so gewählt, daß eine gleichförmige Verteilung der elektrischen Beanspruchung über die feste Umhüllung 18 entsteht, wenn der Durchführungsbolzen 16 an eine elektrische Spannung angeschlossen wird.

Der Kondensatorteil 12 kann in irgendeiner geeigneten Weise aufgebaut sein. Beispielsweise kann er so hergestellt sein, wie es in der USA-Patentschrift 3 394 455 offenbart ist. Der Kondensatorteil 12- kann in zwei Arbeitsvorgängen hergestellt sein, indem zunächst ein erster Umguß um den Durchführungsbolzen mit stufenweise anwachsendem äußeren Durchmesser vorgenommen wird, um rohrförmige Kondensatorbeläge, wie beispielsweise leitende Folien, aufzunehmen. Der nächste Gießvorgang führt dann zu einer Ausbildung des Kondensatorteils, wie er in der Figur 1 gezeigt ist, wobei die Kondensatorbeläge 20 in der festen Umhüllung eingebettet sind, nachdem das gegossene Harz-System in einem zweiten Gießvorgang geliert und fest ausgehärtet ist. Die feste Umhüllung 18 ,kann ein Planschteil 22 an einer vorbestimmten Stelle zwischen den Enden 17 und 19 des Durchführungsbolzens 16 aufweisen, wodurch der Kondensatorteil in ein der Witterung aussetzbares äußeres Ende 21 und ein inneres Ende 23 geteilt wird. Das Planschteil 22 kann eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, beispielsweise die öffnung 24 zur Aufnahme von Befestigungsbolzen. Auch kann das Planschteil 22 mit einer umlaufenden Nut 26 versehen sein, die beim Gießen oder nachträglich maschinell an der Unterseite in das Planschteil 22 eingebracht sein kann, um ein federndes Dichtungsteil zum Verschließen der Öffnung im Gehäuse des elektrischen Gerätes anzubringen, durch das diö elektrische Durchführung hindurchgeführt ist.

Die feste Umhüllung 18 kann aus irgendeinem geeigneten Harz bestehen, vorzugsweise aus einem wärmehärtbaren Harz. Es können

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■ aber auch thermoplastische Harze verwendet werden, falls ihre Erweichungstemperatur über der maximalen Betriebstemperatur der elektrischen Durchführung liegt. Wie unten nach näher erläutert wird, wird bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Durchführung ein Harz des Epoxydtyps verwendet.

Das Harz wird zweckmäßigerweise mit fein verteilten anorganischem Füllstoff angereichert, um ein Schrumpfen beim Aushärten des Harzes so klein zu halten, daß sich der Wärmeausdehnungskoeffizient des Harzes dem der metallischen Einlagen annähert und/oder sich nicht verändert. Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Quarz, Silikon oder auch Aluminiumtrihy draht (Al₂O₅.3H₂O). In der USA-Patentschrift 3 433 893 ist ein Harz vom Epoxydtyp beschrieben, das sich außerordentlich gut für elektrische Durchführungen eignet.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Durchführung nach einem weiteren Herstellungsschritt ist in der Figur 2 dargestellt, in der nunmehr auch ein Porzellanüberwurf 14 zu erkennen ist, der eine Anzahl von Rippen oder Schirmen 28 an seiner äußeren Mantelfläche aufweist. Der Porzellanüberwurf 14 ist über das Ende 21 des Kondensatorteils 12 gestülpt. Der Überwurf 14 weist einen Hohlraum 30 auf, der sich zwischen seinen Enden 31 und 33 erstreckt, wobei der Hohlraum sich in seiner Gestalt eng der Mantelfläche des gegossenen Kondensatorteils 12 anpaßt, von diesem aber mindestens 0,76 mm entfernt ist, um einen rohrförmigen Zwischenraum 32 zwischen der Mantelfläche des Kondensatorteils 12 und der Innenfläche des Üherwurfs 14 zu gewinnen. Das Ende 33 des Überwurfs bzw. Gehäuses 14 stößt stumpf gegen die in der Figur 2 obere Fläche des Flanschteiles 22, wobei der Zwischenraum zwischen dem Überwurf 14 und dem Planschteil 22 durch ein Dichtungsteil 34 verschlossen ist, das in einer Nut 26 in der Stirnseite 33 des Porzellanüberwurfs 14 liegt oder in der Nut 26 des Flanschteiles 22 angeordnet ist. .

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Wie die Figur 2 ferner erkennen läßt, besteht der folgende Fertigungsschritt der elektrischen Durchführung gemäß der Erfindung darin, daß eine in der Figur nach unten gerichtete Kraft auf das Ende 31 des Porzellanüberwurfs 14 ausgeübt wird, und zwar in einer durch den Pfeil 36 gekennzeichneten Richtung. Dadurch wird das Dichtungsteil 34 zusammengedrückt und die Durchführung am Ende 33 verschlossen. Danach wird ein flüssiges, gießbares elastisches Polymerisationsprodukt 40 in den Raum 32 zwischen dem Kondensatorteil 12 und dem Überwurf 14 eingefüllt (vergl. Figur 3), und zwar beispielsweise mittels einer Gießtülle 38, wie es die Figur 2 erkennen läßt.

Das elastische Polymerisationsprodukt 40 soll eine hervorragende elektrische Festigkeit haben und flüssig genug sein, um mit Sicherheit den Raum 32 vollständig auszufüllen, ohne daß dort Luftblasen zurückbleiben. Es muß sich außerdem fest mit dem Kondensatorteil 12 und dem Porzellanüberwurf 14 verbinden, wenn es aushärtet, und es muß auch verhältnismäßig billig sein. Es ist nun im Rahmen der zur Erfindung führenden Überlegungen herausgefunden worden, daß Transformator- oder Mineralöl, geliert oder eingedickt durch einen Elastomer-Binder mit einer Vernetzungssubstanz für das Bindemittel, diesbezüglich hervorragende Ergebnisse liefert, indem es eine außerordentlich,gute elektrische Festigkeit aufweist, niedrige Kosten verursacht und eine hervorragende Verbindung zwischen dem Porzellanüberwurf 14 und dem Kondensatorteil 12 schafft.

Das Bindemittel nuß ein Elastomer sein, das bei Raumtemperatur eine viskose Flüssigkeit ist. Das Bindemittel, das Mineralöl und die vernetzende Substanz werden in willkürlicher Reihenfolge zusammengetan und durchmischt, um eine flüssige, gießbare Lösung zu erhalten. Mineralöl ist in ausreichender Menge hinzugefügt, um eine zur Ausfüllung des Zwischenraumes 32 geeignete, sehr flüssige Mischung zu 'bekommen. Bei Unterbringung in einer Vakuum-

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kammer, die bis auf 5 bis 10 mm Quecksilbersäule für 5 Minuten evakuiert ist, um Luft abzusaugen und um sicherzustellen, durchdringt die flüssige Mischung den Raum 32 völlig und füllt ihn, ohne daß darin Luftblasen verbleiben. Die Anordnung kann dann in einem Ofen bis zu einer vorbestimmten Temperatur für eine bestimmte Zeitdauer erwärmt werden, wobei der Temperatur- und Wärmezyklus von der speziell verwendeten Mischung abhängig ist.

Eine Mischungszusammensetzung, mit der hervorragende Ergebnisse erzielt wurden, setzte sich aus folgenden Bestandteilen zusammen:

Gewichtsteile

Bindemittel: mit einer Carboxylgruppe

abgeschlossenes Polybutadien

(B.P. Goodrich Hycar 2000 χ 162) 100

Vernetzungsmittel: Epoxydharz - E.E.W. 180 - 200

(Jones Dabney Epi-Rez 510) 11

Mineralöl/Transformatoröl: (Esso-Univolt 33) 200

Beschleuniger 0,2

Nachdem das elastische Polymerisationsprodukt der angegebenen Zusammensetzung in den Raum 32 eingefüllt und ausgehärtet ist, bildet es eine luftblasenfreie, wärmehärtbare Substanz 40, die federnde oder gummiartige Eigenschaften hat und zäh sowohl an dem Porzellanüberwurf 14 als auch an dem Kondensator teil 12 haftet. Die Substanz härtet aus, wenn sie bis über 150° C eine oder zwei Stunden lang erhitzt worden ist. Der große Prozentsatz an Transformatoröl in der Substanz vermindert die Kosten der elektrischen Durchführung wesentlich und verbessert in überraschender Weise wesentlich die elektrische Festigkeit des Elastomers, die in der Größenordnung von etwa 34 kV/mm liegt. Die hervorragende elektrische Festigkeit ist wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß das Transformatoröl ohne chemische Umsetzung homogen im Elastomer dispergiert ist, wodurch dieses die maximale elektrische Festigkeit des Transformatoröls "

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erhält. Transformatoröl hat nämlich eine hervorragende elektrische Festigkeit, wenn es fein verteilt ist; jedoch sinkt seine elektrische Festigkeit, wenn die Abmessungen des ölraumes anwachsen. Darauf ist auch der Versuch zurückzuführen, ölräume in hocfrbeanspruchten Bereichen eines !Transformators durch Isolationsbarrieren zu unterteilen.

Die "beschriebene Zusammensetzung von geliertem Transformatoröl führt dazu, daß das öl homogen dispergiert ist, was zur Folge hat, daß das öl in eine große Zahl von sehr kleinen ölbereichen unterteilt wird, wodurch eine hervorragende elektrische Festigkeit gewonnen wird-, ohne daß die Nachteile in Kauf genommen werden müssen, die durch verschiedene dielektrische Konstanten im Material entstehen, wenn Transformatoröl auf physikalische Weise durch diskrete Isolationsbarrieren unterteilt wird. Bei der erfindungsgemäßen Durchführung entstehen daher keine Gebiete mit hoher elektrischer Beanspruchung, da die beschriebene Zusammensetzung des elastischen Polymerisationsproduktes eine einheitliche dielektrische Konstante von etwa 3,8 zur Folge hat.

Es ist vorteilhaft, so viel Transformatoröl wie möglich zu verwenden; denn dies wirkt sich nicht nachteilig auf die Hafteigenschaft des ausgehärteten Systems. Die Konzentration am Transformator öl, die oben angegeben ist, ist der bevorzugte Prozentsatz. Es ist aber verständlich, daß dieser Prozentsatz beträchtlich verändert werden kann, besonders im Hinblick auf weniger Iransformatoröl, um noch bessere Ergebnisse zu erzielen. Beispielsweise kann das Transformatoröl auch zwischen 10 bis 75 Gewichtsprozenten des elastischen Polymerisationsproduktes ausmachen*

Die Vernetzungssubstanz ist in der beschriebenen Zusammensetzung des elastischen Polymerisationsproduktes ein Epoxyd, und die bevorzugte Ausbildung der elektrischen Durchführung 10, wie sie in der Figur 3 gezeigt ist, weist ein Kondensatorteil 12 auch aus Epoxydharz aus. Bei dieser Ausführungsform wird anstelle des

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Aushärtens das Epoxydharzsystem 18 zunächst nur geliert, wie es sich durch Erhitzen der Gießform und ihres Inhalts für zwei bis vier Stunden bei 135° C erreichen läßt. Wenn der Kondensatorteil 12 in.zwei Gießschritten hergestellt ist, dann wird das im zweiten Gießschritt zugefügte Harz lediglich geliert, während das im ersten Gießschritt gegossene Harz geliert und ausgehärtet wird. Die Gießform wird dann von dem gelierten System abgezogen und der Porzellanüberwurf über das der Witterung ausgesetzte Ende 21 des Kondensatorteils gestülpt. Danach wird elastisches Polymerisationsprodukt 40 in den Zwischenraum 32 gefüllt. Nach der Evakuierung wird die gesamte Anordnung 16 Stunden lang bei 150 C erwärmt, um das Epoxydharz des Kondensatorteils auszuhärten, wobei auch das elastische Polymerisationsprodukt 40 ausgehärtet wird. Das gleichzeitige Aushärten der festen Isolation 18 und des elastischen Polymerisationsproduktes 40 führt zu einer festen chemischen Verbindung an der Grenzschicht zwischen dem Kondensatorteil 12 und dem elastischen Polymerisationsprodukt 40, die besser als eine physikalische Verbindung ist, die man dann erhält, wenn die feste Umhüllung des Kondensatorteils 12 vor dem elastischen Polymerisationsprodukt 40 gehärtet wird. Die Grenzfläche zwischen der festen Epoxyd-Umhüllung und dem elastischen Polymerisationsprodukt 40 ist praktisch beseitigt, indem das elastische Polymerisationsprodukt einen integralen, federnden Überzug auf der festen Isolation 18 bildet, der physikalisch mit der Innenfläche des Porzellanüberwurfs verbunden ist.

Die Zusammensetzung des elastischen Polymerisationsproduktes 40, wie sie oben beschrieben worden ist, hat einen Leistungsfaktor bei 60 Hz, der mit der !Temperatur ansteigt. Wenn indessen das elastische Polymerisationsprodukt in dünner Formation verwendet wird, wie es in der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3 gezeigt ist, dann ist der Leistungsfaktor der elektrischen Durchführung nicht in nachteiliger Weise durch diese Eigenschaft des Elastomers beeinträchtigt. Wenn das Elastomer in dickerer Schicht be-

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nutzt werden soll, wo der ansteigende leistungsfaktor des Materials über der Temperatur ein Nachteil sein kann, dann kann ein Elastomer mit transformatorenöl verwendet werden, das einen 60 Hz-Leistungsfaktor hat, der praktisch zwischen 25° C und 100° C stabil ist. Ein Beispiel für ein solches Elastomer ist im folgenden aufgeführt:

Gewichtsteile

Bindemittel: bestehend aus Isobutylen u. Isopren

(Enjay MD5O4) .100

Mineralöl/Transformatoröl: (Esso-Univolt 33) 75

Bindemittel: jedes typische gummivulkanisierende

System 22,5

Molekulares Sieb 5

Dieses Elastomer zeigt eine Gummikonsistenz mit federnden Eigenschaften, wenn es ausgehärtet oder vernetzt ist und weist eine elektrische Festigkeit auf, die etwa so groß ist, wie die von Epoxydharz, beispielsweise etwa 17 kV/mm, eine dielektrische Konstante von 2,8 und einen stabilen 60 Hz-Leistungsfaktor von etwa 0,3 in einem Temperaturbereich zwischen 25° C und 100 C. Die niedrigere elektrische Festigkeit dieses Elastomers im Vergleich zu dem zuerst beschriebenen System ist wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß weniger Transformatoröl enthalten ist. Der angegebene Gewichtsprozentsatz des Transformatoröls ist zwar der bevorzugte Prozentsatz, jedoch kann er auch im Bereich von 10 bis 60 Gewichtsprozenten der Zusammensetzung liegen und immer noch ein geleertes Transformatoröl liefern, das eine hervorragende elektrische Festigkeit und gute Hafteigenschaften aufweist.

Als typisches Gummi vulkanisierendes System, um das Bindemittel· zu vernetzen, kann ein System mit 5 Gewichts.teilen Zinkoxyd (ZnO), 1 Teil Stearinsäure, 3,5 Teilen GMF (Chinondioxim), 8 Teilen Bleioxyd (Pb₃O4) und 5 Teilen Altax (Benzothiazyldisulfid) verwendet werden.

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Nachdem das elastische Polymerisationsprodukt 40 gehärtet ist, wird der Porzellanüberwurf H in seiner Lage zu dem Kondensatorteil 12 durch eine metallische Kappe 42 gesichert, die über das Ende 17 des Durchführungsbolzens 16 aufgeschoben wird. Dabei wird die Kappe 42 gegenüber der Stirnseite des Überwurfs durch ein geeignetes Dichtungsglied 44 abgedichtet, das in einer Nut an der Stirnseite 31 des Überwurfs 14 liegen kann. Die Kappe 42 ist an dem Überwurf 14 mit einer Mutter 46 befestigt, die auf das Ende 17 des Durchführungsbolzens 16 aufgeschraubt ist.

Die soweit fertiggestellte elektrische Durchführung gemäß der Erfindung kann dann in eine Öffnung 50 eines Gehäuses 52 des elektrischen Gerätes, wie beispielsweise eines Transformators, eingebracht werden und mittels eines Dichtungsringes, der in der Nut 26 liegt, abgedichtet und durch eine Schraube mit Mutter 54 befestigt sein.

Obwohl das in der Figur 1 dargestellte Kondensatorteil 12 aus einer gegossenen festen Harzumhüllung besteht, in der die Kondensatorbeläge eingebettet sind, ist es verständlich, daß das Kondensatorteil auch in irgendeiner beliebigen anderen Art aufgebaut sein kann. Beispielsweise kann das Kondensatorteil aus fest gewickeltem, mit Harz imprägniertem Papier bestehen, das um den Durchführungsbolzen gewickelt ist, wobei die Kondensatorbeläge an den gewünschten Stellen während des Wickeins eingefügt werden. Durch das Härten des Harzes entsteht dann eine -feste geschichtete Isolation. Bei dieser Ausführungsform kann es wünschenswert sein, einen Porzellanüberwurf nicht nur an der äußeren, der Witterung ausgesetzten Seite des Kondensatorteils, sondern auch an der inneren, im Gehäuse eines elektrischen Gerätes liegenden Seite des Kondensatorteils vorzusehen. Ferner muß die um den Durchführungsbolzen angeordnete feste Umhüllung nicht Kondensatorbeläge enthalten, wenn dies für den jeweiligen Anwendungszweck der elektrischen Durchführung nicht erfo'rderlich ist.

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Da das elastische Polymerisationsprodukt nach dem Aushärten gummiartig ist, aber eine nur geringe strukturelle Festigkeit "besitzt, ist seine Anwendung in Durchführungen auf die Punktion der Raumausfüllung "beschränkt, da es einen nur geringen Wert als aufbauende Substanz hat". Daher kann das elastische Polymerisationsprodukt, das Transformatoren enthält, immer dann zur Raumausfüllung in elektrischen Durchführungen verwendet werden, wo ein eine hohe Festigkeit aufweisendes und "billiges Material mit hervorragender Hafteigenschaft gewünscht wird.

In der Figur 4 ist ein Längsschnitt durch eine elektrische Durchführung 60 gezeigt, "bei der sich das Transformatoröl enthaltende elastische Polymerisationsprodukt vom Durchführungs"bolzen "bis zum wetterfesten Gehäuse erstreckt, wobei die Festigkeit der Durchführung nicht von der Festigkeit des raumausfüllenden Materials abhängig ist. Die elektrische Durchführung 60 enthält nämlich ein rohrförmiges Gehäuse 62, das aus Metall oder aus einem anderen festen Material bestehen kann; das Gehäuse 62 trägt einen Befestigungsflansch 64. Isolierende Endplatten 66 und 68 sind vorgesehen, um das rohrförmige Gehäuse 62 an seinen Enden abzuschließen. Ein Durchführungsbolzen 70 erstreckt sich durch das rohrförmige Gehäuse 62 und durch die Öffnungen in den Endplatten 66 und 68. Der Raum zwischen dem Durchführungsbolzen 70, dem rohrförmigen Gehäuse 62 und den Endplatten 66 und 68 ist mit geliertem Transformatoröl 72 gefüllt, wie es oben im Zusammenhang mit der Beschreibung der anderen Ausführung der Erfindung erläutert ist. Das gelierte Transformatoröl oder das elastische Polymerisationsprodukt haftet, wenn es zu einer festen Masse ausgehärtet ist, fest an dem Durchführungsbolzen 70, an den Endplatten 66 und 68 und der Innenwand des Gehäuses 62, so daß eine elektrische Durchführung entsteht, die eine hervorragende elektrische Festigkeit bei verhältnismäßig niedrigen Herstellungskosten aufweist. Das ela-

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sti'sche Polymerisat ionsprodukt hält das Trans forma tor öl in Lösung, um maximale Isolationseigenschaften des Transformatoröls mit dem Vorteil niedriger Kosten zu erzielen.

Es wurden elektrische Durchführungen ähnlich der Ausführung nach den Figuren 1 "bis 3 hergestellt, "bei denen ein ausgehärtetes Epoxydharz um einen Durchführungsbolzen angeordnet war; darüber wurde ein Porzellanüberwurf gestülpt. Der Raum zwischen der Mantelfläche der festen Umhüllung und der Innenwand des Porzellanuberwurfs wurde mit einem mit Transformatoröl angereicherten Elastomer gefüllt und versiegelt, wie es die Erfindung lehrt. Vor dem Zufügen des elastischen Polymerisationsproduktes wurde ein erstes Paar Meßelektroden in einem vorbestimmten Abstand zur Mantelfläche der festen EpoxydumhüTlung angeordnet, und ein zweites Paar Meßelektroden wurde in einem bestimmten Abstand von der Innenwand des Porzellangehäuses befestigt. Danach wurde das elastische Polymerisationsprodukt hinzugefügt, in Vakuum die luft entzogen und das elastische Polymerisationsprodukt dann in einem Ofen erhitzt, um dem System eine gummiartige' Festigkeit zu geben. Das erste und das zweite Paar der Elektronenelemente waren um 180 Grad gegeneinander versetzt angeordnet und wurden benutzt, um den Grad der Adhäsion zwischen dem Elastomer und dem festen Epoxydsystem und dem Elastomer und dem Porzellangehäuse zu ermitteln.

Diese Messungen wurden sofort nach dem Aushärten des'elastischen Polymerisationsproduktes angestellt, und zwar in einem Temperaturbereich zwischen 135° 0 und - 40° C. In jedem Fall ergab sich eine Wechselspannungsstoßentladung zwischen den Elektroden eines äußeren Paares in der elektrischen Durchführung und nicht entlang der Grenzfläche zwischen der Epoxydharzumhüllung und dem elastischen Polymerisationsprodukt oder entlang der Grenzfläche , zwischen dem Porzellanüberwurf und dem elastischen Polymerisationsprodukt. Damit wurde nachgewiesen, daß dj.e Adhäsion oder

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Verbindung vorzüglich war und durch die Erwärmungen nicht abträglich beeinflußt wurde.

Die obigen Ausführungen lassen erkennen, daß durch die Erfindung eine elektrische Durchführung geschaffen worden ist, bei der durch Verwendung gelierten Transformator- oder Mineralöls mit niedrigen Kosten eine elastomere Verbindung zwischen festen Teilen der elektrischen Durchführung ermöglicht ist» Das gelierte Transformatoröl hat die elektrische Festigkeit von fein verteilten Ölspalten und stellt ein billiges Klebemittel dar, das zäh an Metall, Porzellan und vergossenen Harzisolationen haftet.

4 Figuren
9 Ansprüche

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Claims (9)

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   Patentansprüche

   1I Elektrische Durchführung mit einem von einem Isoliermantel umgebenen Durehführungsbolzen und mit einem den Isoliermantel mindestens teilweise umfassenden, witterungsbeständigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel eine umlaufende Schicht aus einem elastischen Polymerisationsprodukt aufweist, das Mineralöl, ein Bindemittel und eine vernetzende Substanz für das Bindemittel enthält.
2. 2. Elektrische Durchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel aus einer gegossenen, festen Umhüllung und aus der Schicht aus dem elastischen Polymerisationsprodukt besteht und daß sich die Schicht zwischen der festen Umhüllung und dem Gehäuse befindet und mit der Innenwand des Gehäuses und der Oberfläche der Umhüllung verbunden ist.
3. 3. Elektrische Durchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus dem elastischen Polymerisationsprodukt mindestens 0,76 mm dick ist.
4. 4. Elektrische Durchführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Umhüllung Epoxydharz enthält.
5. 5. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzelohnet, daß das Bindemittel eine flexibilisierende, car- boxylgruppenhaltige Verbindung und die vernetzende Substanz Epoxyd ist.
6. 6. Durchführung, nach Anspruch 5_f dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralöl zwischen 10 und 75 Gewichtsprozenten elastisches Polymerisationsprodukt enthält.

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7. 7. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein aus Isobutylen und Isopren aufbereitetes Elastomer ist.
8. 8. Durchführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralöl zwischen 10 und 60 Gewichtsprozenten elastisches Polymerisationsprodukt enthält.
9. 9. Durchführung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus Porzellan besteht.

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