DE576869C

DE576869C - Electric capacitor for high voltage

Info

Publication number: DE576869C
Application number: DE1930576869D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-06-04
Filing date: 1930-06-04
Publication date: 1933-05-18

Description

Elektrischer Kondensator für Hochspannung Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Hochspannungskondensatoren, welche insbesondere die Form eines Hänge-, Stütz- oder Durchführungsisolators aufweisen. Derartige Kondensatoren besitzen vielfach aus Isolierstoff: bestehende Grundkörper, welche als Dielektrikum des- -Kondensators dienen. Als Isolierstoff für den Grundkörper, der vorzugsweise auch gleichzeitig, als Durchführung für den Anschluß der inneren Belegung dient, findet im allgemeinen ein keramischer Stoff, beispielsweise Porzellan, Verwendung. Die Herstellung von Hochspannungskondensatoren dieser Art mitgrößerer Kapazität bereitet insofern Schwierigkeiten, als man bei der Wahl der Wandstärke des Grundkörpers sowohl aus betriebstechnischen als auch aus Festigkeitsgründen an eine gewisse untere Grenze gebunden ist. Um Kondensatoreinheiten mit größerer Kapazität herzustellen und hierdurch den Platzbedarf zu verringern, hat man die Oberfläche der Grundkörper an den als Dielektrikum dienenden Teilen durch wellen- oder faltenförmige Ausbildung der Wandungen vergrößert. Bei derartigen Kondensatoren macht nun die Anordnung der Befestigungsteile Schwierigkeiten, wenn die Kondensatoren mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden. Bei einer bekannten Konstruktion wird die mechanischeBeanspruchung der als Dielektrikum dienenden Teile von Hängeisolatoren dadurch vermieden, daß der eigentliche Kondensatorkörper und der Isolator zwei Teile bilden. Der Isolator und der Kondensator sind beide als Isolierhohlkörper ausgebildet, und. der Kondensatorkörper, welcher wellen- oder faltenförmige Wandungsteile nicht besitzt, reicht ganz oder zum Teil in den Hohlraum des-Isolators hinein. Die Armaturen und Befestigungsteile sind lediglich an dem Isolatorkörper befestigt, so daß also der Kondenäsatorkörper keinerlei Zug-oder Biegungsbeanspruchungen unterworfen wird. Der Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß infolge der Ausbildung des Isolators -als Mantel für den Kondensatorteil der Materialaufwand sehr -groß wird. Im übrigen ist die Kapazität der Anordnung sehr gering, weil wellen- oder faltenförmig ausgebildete Wandungen nicht vorgesehen sind. Bei dem neuen Kondensator kann ein einteiliger Grundkörper Verwendung finden, d. h. ein solcher, bei welchem der Isolator und der Kondensator aus einem einzigen Stück bestehen. Es ist jedoch auch möglich, den Grundkörper aus mehreren übereinander angeordneten Teilen zusammenzusetzen, wenn es insbesondere aus Fabrikationsgründen! vorteilhaft erscheint. Bei einer derartigen Ausführung könnte dann der obere Teil getrennt von dem unteren hergestellt und dann zusammengefügt werden. Die Schwierigkeiten bei der Anordnung der Befestigungsteile und die Nachteile des übermäßigen Materialaufwandes werden 'bei dem Kondensator gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß zur Befestigung von Leitungen oder zur Aufhängung weiterer Kondensatoren am Isolierkörper eine Metallkappe derart angeordnet ist, daß mechanische, von den am Kondensator befestigten Leitungen oder weiteren Kondensatoren herrührende Beanspruchungen von den wellen- oder faltenförmigen Wandungsteilen ferngehalten werden.High voltage electrical capacitor The invention relates to on electrical high-voltage capacitors, which in particular have the shape of a suspension, Have support or bushing insulator. Such capacitors often have Made of insulating material: existing base body, which acts as the dielectric of the capacitor to serve. As an insulating material for the base body, which is preferably also at the same time, serves as a lead-through for the connection of the internal occupancy, generally takes place a ceramic material, for example porcelain, is used. The manufacture of High-voltage capacitors of this type with a larger capacity cause difficulties in than when choosing the wall thickness of the base body from both operational engineering and is bound to a certain lower limit for reasons of strength. To condenser units to produce with greater capacity and thereby reduce the space requirement, one has the surface of the base body on the parts serving as dielectric enlarged by wavy or fold-shaped design of the walls. With such Capacitors now makes the arrangement of the fastening parts difficult, if the capacitors are subjected to mechanical stresses. With a well-known Construction is the mechanical stress on the parts serving as dielectric avoided by hanging insulators that the actual capacitor body and the isolator form two parts. The isolator and the capacitor are both considered Hollow insulating body formed, and. the capacitor body, which wave or does not have fold-shaped wall parts, extends entirely or partially into the cavity des-isolator into it. The fittings and fasteners are only on the Insulator body attached, so that the condenser body does not have any tensile or traction Is subjected to bending loads. The disadvantage of this construction is that as a result of the formation of the insulator -as a jacket for the capacitor part the cost of materials is very large. Otherwise, the capacity of the arrangement very low, because undulating or fold-shaped walls are not provided are. A one-piece base body can be used for the new capacitor, d. H. one in which the insulator and the capacitor form a single one Piece. However, it is also possible to stack the main body from several arranged parts, especially if it is for manufacturing reasons! seems advantageous. In such an embodiment, the upper part could then made separately from the lower one and then put together. Difficulties in the arrangement of the fastening parts and the disadvantages of the excessive use of materials are 'avoided in the capacitor according to the invention that according to the invention for fastening cables or for suspending additional capacitors on the Insulating body a metal cap is arranged in such a way that mechanical, of those on the capacitor attached cables or other capacitors the wavy or fold-shaped wall parts are kept away.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Kondensators nach der Erfindung in den Abb. i bis 3 im Längsschnitt dargestellt. Abb.4 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-B des Kondensators nach Abb. 3.The drawing shows three exemplary embodiments of the capacitor the invention in Figs. i to 3 shown in longitudinal section. Fig.4 shows one Cross-section along the line A-B of the capacitor according to Fig. 3.

Der Kondensator nach Abb. i besitzt einen Grundkörper i, dessen oberer Teil z die Form eines Durchführungsisolators aufweist. Die an dem oberen Teil :2 ausgebildeten dachartigen Schirme verringern die Oberflächenleitfähigkeit des Isolierkörpers i zwischen den beiden Anschlüssen. Der untere Teil 3 des Grundkörpers i dient als Dielektrikum und ist zu diesem Zweck an der äußeren und inneren Oberfläche mit Metallbelegungen 4, 5 versehen. Diese Metallbelegungen können durch Aufspritzen oder Auflackieren von elektrisch leitenden Überzügen erhalten werden oder auch aus Metallfolien bestehen. Es ist auch möglich, als innere Belegung eine Flüssigkeit, wie Quecksilber, zu verwenden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i sind an der unteren Stirnseite zwei Wellen 6, 7 ausgebildet, welche in den Innenraum des Grundkörpers i hineinragen. Die Aufhängung des Kondensators erfolgt mittels einer Kappe 8, welche durch ihren Klöppel 9 an einer entsprechenden Armatur, die beispielsweise an der Hochspannungsleitung angeordnet ist, befestigt werden kann. Diese Kappe 8 steht mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Zuleitung mit dem inneren Belag 4 in leitender Verbindung. Auf das untere Ende des Grundkörpers ist eine Kappe ia aufgesetzt, welche sowohl in leitender Verbindung mit dem äußeren Belag 5 steht und als elektrischer Anschluß dient als auch zur mechanischen Befestigung von Armaturen oder weiteren Kondensatoren benutzt werden kann, wobei mechanische Beanspruchungen durch die Lage des Befestigungspunktes der Kappe von den Wellen ferngehalten werden. Zur Befestigung ist an der Kappe io eine Klöppelpfanne i i ausgebildet. Die Befestigung der Kappen am Isolator erfolgt in an sich bekannter Weise mittels nach dem Aufsetzen der Kappen 8, io auf den Grundkörper eingegossenen Füllmaterials i2, das beispielsweise aus Blei bestehen kann. Zum Schutz der äußeren empfindlichen Belegung 5 kann zweckmäßig mit der unteren Kappe io noch ein Schutzzylinder 13 verbunden werden, welcher mechanische Beanspruchungen von der Kappe io auf den Isoliergrundkörper i nicht überträgt. Dieser Schutzzylinder 13 kann auch mit der Kappe aus einem Stück bestehen. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht ein geringer Abstand zwischen Schutzzylinder 13 und der äußeren Belegung 5 des Isolierkörpers. Es ist auch möglich, den Schutzzylinder 13 unmittelbar auf der äußeren Belegung 5 aufliegen zu lassen.The capacitor according to Fig. I has a base body i, the upper part z of which has the shape of a bushing insulator. The roof-like screens formed on the upper part: 2 reduce the surface conductivity of the insulating body i between the two connections. The lower part 3 of the base body i serves as a dielectric and for this purpose is provided with metal coatings 4, 5 on the outer and inner surfaces. These metal coverings can be obtained by spraying on or painting on electrically conductive coatings or can also consist of metal foils. It is also possible to use a liquid such as mercury as the internal coating. In the embodiment according to Fig. I, two shafts 6, 7 are formed on the lower end face, which protrude into the interior of the base body i. The capacitor is suspended by means of a cap 8, which can be fastened by its clapper 9 to a corresponding fitting, which is arranged, for example, on the high-voltage line. This cap 8 is in conductive connection with the inner lining 4 by means of a supply line not shown in the drawing. A cap is placed on the lower end of the base body, which is in conductive connection with the outer covering 5 and serves as an electrical connection as well as for the mechanical fastening of fittings or other capacitors, whereby mechanical stresses due to the position of the fastening point the canopy away from the waves. For attachment, a clapper pan ii is formed on the cap io. The caps are fastened to the insulator in a manner known per se by means of filler material i2 which is cast onto the base body after the caps 8, io have been placed, and which may consist of lead, for example. To protect the sensitive outer coating 5, a protective cylinder 13 can also be connected to the lower cap io, which cylinder 13 does not transfer mechanical stresses from the cap io to the insulating base body i. This protective cylinder 13 can also consist of one piece with the cap. In the exemplary embodiment, there is a small distance between the protective cylinder 13 and the outer covering 5 of the insulating body. It is also possible to have the protective cylinder 13 rest directly on the outer covering 5.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. a sind im Gegensatz zu dem Kondensator nach Abb. i die Wellen nicht an,der Stirnseite, sondern an den Seitenflächen ausgebildet.In the embodiment according to Fig. A, in contrast to the capacitor According to Fig. i, the waves are not formed on the face, but on the side surfaces.

Die Abb. 3 und 4 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kondensators nach der Erfindung, bei welchem die Vergrößerung der Oberfläche der Wandungen des als Dielektrikum dienenden Teiles des Isoliergrundkörpers durch radial verlaufende Falten erreicht wird.Figs. 3 and 4 show another embodiment of the capacitor according to the invention, in which the enlargement of the surface of the walls of the Serving as a dielectric part of the insulating body by radially extending Wrinkles is achieved.

Da an die untere Kappe mitunter auch schwerere Armaturen oder auch weitere Kondensatoren, beispielsweise bei kettenartiger Anordnung, angehängt werden, ist bei der Ausbildung der Kappe und ihrer Befestigung am Grundkörper darauf Rücksicht zu nehmen, daß die mit Wellen oder Falten versehenen Teile der Wandungen des Grundkörpers nur wenig oder gar nicht mechanisch durch die daran hängenden Lasten beansprucht werden. Bei der Anordnung nach Abb. i ist die Kappe so befestigt, daß sie an dem geraden Teil der Wandungen angreift, also auf die mit Wellen versehenen Teile keine Zug- oder Biegungsbeanspruchungen mehr übertragen werden, Bei der Anordnung nach Abb. z ist die Kappe vollständig über den unteren Teil des Grundkörpers herübergezogen, so daß die wellenförmigen Wandungsteile, überhaupt nicht mechanisch durch die auf die Kappe wirkenden Zug- oder Biegungskräfte mit beansprucht werden. Die Kappe schützt auch gleichzeitig. hier die äußere Belegung vor mechanischen Zerstörungen, so daß eine besondere Schutzhülle nicht erforderlich ist, Bei dem Kondensator nach den Abb.3 ünd 4 ist die untere Kappe ro am untersten Ende des Grundkörpers ebenfalls derart befestigt, daß die Falten des Grundkörpers von Zug- oder Biegungsbeanspruchungen entlastet sind. In ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i kann bei dem Kondensator nach Abb. 3 und 4 ein Schutzzylinder 13 vorgesehen werden. Die Befestigung des Schutzzylinders 13 an der Kappe io kann sowohl bei dem Kondensator nach Abb. i als auch bei dem Kondensator nach Abb. 3 und 4 durch Löten oder Schweißen erfolgen.Since heavier fittings or other capacitors, for example in a chain-like arrangement, are attached to the lower cap, it must be taken into account when designing the cap and its attachment to the base body that the parts of the walls of the base body provided with corrugations or folds are only slightly or not at all mechanically stressed by the loads attached to them. In the arrangement according to Fig. I, the cap is attached in such a way that it engages the straight part of the walls, i.e. no tensile or bending loads are transmitted to the parts provided with corrugations. In the arrangement according to Fig. Z, the cap is complete pulled over the lower part of the base body, so that the wave-shaped wall parts are not at all mechanically stressed by the tensile or bending forces acting on the cap. The cap also protects at the same time. Here the outer covering against mechanical destruction, so that a special protective cover is not required. In the case of the capacitor according to Figs Bending stresses are relieved. In a manner similar to the embodiment according to FIG. 1, a protective cylinder 13 can be provided for the capacitor according to FIGS. 3 and 4. The attachment of the protective cylinder 13 to the cap io can be carried out by soldering or welding both in the case of the capacitor according to FIG. I and also with the capacitor according to FIGS. 3 and 4.

Als Material für die Grundkörper kommt außer Porzellan und anderen keramischen Stoffen auch Glas in Frage.In addition to porcelain and others, the material used for the base body ceramic materials also include glass.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Electric capacitor for high voltage, in particular in the form of a suspension, support or bushing insulator with one made of insulating material existing, manufactured in a single part or made up of several on top of each other arranged parts assembled base body, the surface of which on the as Part serving the dielectric through wave-shaped or fold-shaped construction of the walls is enlarged, characterized in that for fastening lines or for Suspension of further capacitors on the insulating body (i) a metal cap (io) like this is arranged that mechanical, of the lines attached to the capacitor or other capacitors resulting from the undulating or wrinkled . Wall parts are kept away. a. Electrical capacitor according to claim i, characterized in that the cap (io) provided with waves or folds Wall parts of the insulator (i) reaches over and directly to the not with waves or folds provided part of the base body (i) is attached. 3. Electric Capacitor according to claims i and a, characterized in that one at the lower end the insulator (i) attached metal cap (io) with a protective cylinder or a protective sleeve (13) for the wave-shaped indentations or on these applied metal coatings (5) is connected and the protective cylinder or the Metal sleeve (13), without mechanically bean-. to get fit, over the waves or wrinkled part of the insulating body extends over.