Kondensatorbuchsen
Bei höheren Systemspannungen kommen Kondensatorbuchsen zum Einsatz. Im Vergleich zu Massivbuchsen sind Kondensatorbuchsen aufgrund ihrer Konstruktion relativ komplex. Um die hohen elektrischen Feldspannungen bei Hochspannung zu bewältigen, bestehen Kondensatorbuchsen aus einem inneren kapazitätsgraduierten isolierten Kern, der zwischen dem zentralen stromführenden Rohr und dem äußeren Isolator eingebettet ist.
Der Kondensatorkern besteht aus koaxialen Schichten von hochwertigem Kraftpapier und leitfähigen Folieneinsätzen unterschiedlicher Länge. Die Folieneinsätze sind in festen radialen Abständen angeordnet, was zur Verteilung und Stabilisierung des elektrischen Feldes über die Buchsenisolierung beiträgt. Diese leitfähigen Einsätze simulieren die kapazitiven Elemente (in Serie geschaltet), die den Hochspannungskonduktor der Buchse mit der Erde verbinden. Aus diesem Grund werden Kondensatorbuchsen manchmal als kapazitätsgraduierte Buchsen bezeichnet.
Querschnitt einer Kondensatorbuchse
Um die dieelektrische Festigkeit einer Buchse weiter zu erhöhen, wird die Kondensatorisolierung mit Mineralöl oder härtbarem Epoxidharz imprägniert; diese beiden Technologien werden als ölgetränktes Papier (OIP) und harzgetränktes Papier (RIP) bezeichnet.
Das Material des äußeren Isolators ist bei OIP-Kondensatoren immer Porzellan und bei RIP-Kondensatoren Silikonkautschuk, beide dienen demselben Zweck, den Fluss von Kriechströmen zu begrenzen und externe Überschläge zu verhindern. OIP-Kondensatorbuchsen sind auch mit einer federbelasteten Expansionskammer ausgestattet, um Ölvolumenschwankungen (Ausdehnung/Kontraktion) aufgrund von Temperaturschwankungen zu ermöglichen (ein Ausgleichsbehälter an einem Leistungstransformator erfüllt einen ähnlichen Zweck).
Kondensatorbuchsen Montageflansche sind mit einem Prüfanschluss ausgestattet (mehr dazu weiter unten) und bieten zusätzlichen Platz für die Installation eines ringförmigen Stromwandlers (CT). Interne Anschlussklemmen sind mit Spannungsschirmen ausgestattet, um hohe Spannungsbelastungen im ölgefüllten Gehäuse zu begrenzen. Weitere Informationen finden Sie in unserem Hauptartikel zu elektrischen Buchsen.
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3D-Modellkomponenten (Zusammenfassung)
Der Querschnitt des 3D-Modells zeigt alle Hauptkomponenten, darunter:
- Außenanschluss
- Deckel
- Luftventil
- Ölstandsanzeige
- Ölexpansionskammer
- Isolieröl
- Dichtung
- Feder
- Porzellanisolator
- Ölgetränkter Kondensatorkern
- Leiter
- Prüfanschluss
- Montageflansch
- Spannungsschirm
3D-Modellkomponenten (Detailiert)
Außenanschluss
Der Anschluss, der die Buchse mit dem Netz verbindet. Luftventil Ein Luftventil oder Druckentlastungsgerät kann hier angebracht sein; dieses spezielle Modell hat kein solches Gerät.
Deckel
Der Deckel beherbergt die Ölexpansionskammer und den Ölstandsanzeiger. Er beherbergt auch die Feder, die verwendet wird, um einen konstanten Druck auf die Dichtung zwischen Deckel und Porzellanisolator aufrechtzuerhalten.
Ölexpansionskammer
Eine Expansionskammer, um die Ausdehnung und Kontraktion des Öls aufgrund von Temperaturänderungen zu ermöglichen.
Feder
Aufgrund thermischer Ausdehnung und Kontraktion ist eine Feder erforderlich, um Druck auf die Dichtungsdichtung aufrechtzuerhalten. Ein konstanter Druck auf die Dichtung muss aufrechterhalten werden, um Öllecks, Feuchtigkeitseintritt oder Partikeleintritt zu verhindern.
Dichtung
Eine Dichtung, die den Deckel und den Porzellanisolator abdichtet. Ein konstanter Druck wird mit einer Feder auf die Dichtung ausgeübt.
Isolieröl
Öl wird als Isoliermedium zwischen dem Leiter und den äußeren Komponenten verwendet.
Porzellanisolator
Entwickelt, um Kriechströme zu verhindern, die das geerdete Objekt erreichen, z.B. einen Transformator. Der Isolator hat eine große Oberfläche, um die natürliche Reinigung durch Wind und Regen zu unterstützen. Die große Oberfläche und die gerippte Form bieten auch einen vergleichsweise langen Weg zur Erde.
Ölgetränkter Kondensatorkern
Der ölgetränkte Papierkern ist mit leitfähigem Material durchsetzt, diese Anordnung erzeugt eine Reihe von Kondensatoren.
Leiter
Das flexible Kabel vom Transformator wird durch den Leiter geführt. Der Leiter ermöglicht auch die Übertragung des Federdrucks auf alle Verbindungen und Dichtungen.
Prüfanschluss
Ein Tan-Delta/Leistungsfaktor/Verlustfaktor-Test kann hier durchgeführt werden, um den Zustand des Kondensatorkerns zu beurteilen.
Montageflansch
Ein Flansch, der die Buchse mit dem Transformatorgehäuse verbindet.
Stromwandlerverlängerung
Ein Stromwandler kann hier bei Bedarf installiert werden.
Ölseitiger Porzellanisolator
Dieser Abschnitt des Porzellanisolators ist in Öl getaucht.
Zusätzliche Ressourcen
https://www.electricalindia.in/condenser-bushings
https://en.wikipedia.org/wiki/Bushing_(electrical)
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/bushings
https://testguy.net/content/257-high-voltage-bushing-maintenance-techniques