Browse Prior Art Database

Duale Feststoffisolierung fuer Freiluftanwendungen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000130254D
Original Publication Date: 2005-Nov-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Nov-25
Document File: 2 page(s) / 41K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

In der Energieverteilung muessen Schalter fuer Freiluftanwendungen (sie werden im Folgenden stellvertretend fuer alle Geraete genannt, welche Funktionen in der Energieverteilung uebernehmen) nicht nur ausreichend elektrisch isoliert sein, sondern auch gegen Umwelteinfluesse geschuetzt werden. Dabei darf waehrend der Lebensdauer keine Beeintraechtigung dieser Funktionen auftreten, d.h. die verwendeten Materialien muessen ihre Funktionseigenschaften sowohl hinsichtlich der elektrischen Isolierung als auch dem Schutz gegen Umwelteinfluesse ueber die gesamte Lebensdauer aufrechterhalten. Besonders bei Freiluftgeraeten ist die Beanspruchung durch Umwelteinfluesse (z.B. Klima, Flora, Fauna) besonders gross. Daher muss bei diesen Geraeten besonderes Augenmerk auf die Umweltvertraeglichkeit gelegt werden. Materialien, welche diesen Anforderungen (mechanische Funktionen, elektrische Isolierung, Unempfindlichkeit gegen Umwelteinfluesse) genuegen, sind auf dem Markt nur bedingt erhaeltlich. Die Balance zwischen diesen Eigenschaften zwingt in der Regel zu guten technischen Eigenschaften bei hohen Kosten oder zu geringerer Qualitaet bzw. Funktionsfaehigkeit bei niedrigeren Kosten. Die neue Loesung beschreibt eine Moeglichkeit, die genannten Forderungen durch die Kombination verschiedener Materialien (Kunststoffe als Feststoffisolation) zu erreichen, und damit die technischen Eigenschaften jedes Materials bei minimalen Kosten optimal auszunutzen.

This text was extracted from a PDF file.
This is the abbreviated version, containing approximately 45% of the total text.

Page 1 of 2

S

Duale Feststoffisolierung fuer Freiluftanwendungen

Idee: Dr. Christian Heinrich, DE-Berlin

In der Energieverteilung muessen Schalter fuer Freiluftanwendungen (sie werden im Folgenden stellvertretend fuer alle Geraete genannt, welche Funktionen in der Energieverteilung uebernehmen) nicht nur ausreichend elektrisch isoliert sein, sondern auch gegen Umwelteinfluesse geschuetzt werden. Dabei darf waehrend der Lebensdauer keine Beeintraechtigung dieser Funktionen auftreten, d.h. die verwendeten Materialien muessen ihre Funktionseigenschaften sowohl hinsichtlich der elektrischen Isolierung als auch dem Schutz gegen Umwelteinfluesse ueber die gesamte Lebensdauer aufrechterhalten. Besonders bei Freiluftgeraeten ist die Beanspruchung durch Umwelteinfluesse (z.B. Klima, Flora, Fauna) besonders gross. Daher muss bei diesen Geraeten besonderes Augenmerk auf die Umweltvertraeglichkeit gelegt werden.

Materialien, welche diesen Anforderungen (mechanische Funktionen, elektrische Isolierung, Unempfindlichkeit gegen Umwelteinfluesse) genuegen, sind auf dem Markt nur bedingt erhaeltlich. Die Balance zwischen diesen Eigenschaften zwingt in der Regel zu guten technischen Eigenschaften bei hohen Kosten oder zu geringerer Qualitaet bzw. Funktionsfaehigkeit bei niedrigeren Kosten. Die neue Loesung beschreibt eine Moeglichkeit, die genannten Forderungen durch die Kombination verschiedener Materialien (Kunststoffe als Feststoffisolation) zu erreichen, und damit die technischen Eigenschaften jedes Materials bei minimalen Kosten optimal auszunutzen.

Bei Schaltern wurde bisher haeufig die isolierende Funktion von Oel oder Gas (Luft, N2, SF6) genutzt, waehrend die mechanische Aufbau- bzw. Tragfunktion sowie der Schutz gegen die Umwelt von einem Metallgehaeuse uebernommen wurden. Das erfordert jedoch den weiteren Einsatz von Durchfuehrungen, um die spannungsfuehrenden Leiter im Innenraum des Gehaeuses zu verlegen.

Derartige Loesungen werden zunehmend abgelehnt weil:

* Oel und vereinzelt Gase als nicht umweltneutral (und teilweise im Stoerfall auch als gefaehrlich) einzuschaetzen sind

* die Verwendung "umweltfreundlicher" Gase (z.B. Luft oder N2) die elektrischen Eigenschaften nur unzureichend erfuellt (z.B. ein grosses Bauvolumen bei hoeheren Spannungen erfordert)

* ein unter Druck stehender Behaelter mit "umweltfreundlichen" Gasen zwar aehnlich gute elektrische Eigenschaften wie Isoliergase haben kann, aber der Druck selbst zu erhoehten Fertigungskosten sowie zusaetzlichem Wartungsaufwand fuehrt

* die Schalter aufgrund der vielen Einzelteile relativ teuer sind

In letzter Zeit hat sich der Anteil feststoffisolierter Geraete erhoeht. Bei diesen Geraeten wird der aktive Schalterteil (meist eine Vakuum-Roehre) direkt in Kunststoff (Giessharz) eingegossen. Dabei gibt es verschiedene Verfahren mit Vor- und Nachteilen:

* Giessharz ist ein relativ preiswerter Kunststoff und laesst sich direkt um die Roehre spritzen/giessen. Das Verfahren ist mittlerweile gut beherrs...