Wer schon einmal ältere Hochspannungsanlagen gewartet hat, kennt das Prozedere: Öltank entleeren, Gleichrichterbaugruppe herausnehmen, Öl entfernen, wieder einsetzen, Öl nachfüllen und hoffen, dass nichts ausläuft. Eine Generation von Gleichrichterbaugruppen war für den Betrieb in Öl ausgelegt. Die heutigen Modelle sind es nicht mehr, und das ändert die Anforderungen an einen Ersatz.

Warum war das Öl dort?

Die Ölimmersion löste zwei Probleme auf einmal, und zwar gut:

  • Isolierung. Eine Hochspannungsbaugruppe benötigt in Luft großzügige Abstände. In Isolieröl eingetaucht, kann dieselbe Baugruppe wesentlich kompakter sein, da das Öl einer deutlich höheren Feldstärke standhält als Luft.
  • Kühlung. Öl leitet die Wärme von der Baugruppe wesentlich besser zur Tankwand ab als ruhende Luft, was die hohen Strombelastbarkeiten jener Zeit ermöglichte.

Doch die Konstruktion brachte auch ihre eigenen Konsequenzen mit sich: ein abgedichteter Tank, der Bedarf an Flüssigkeitswartung, ein Leckagepfad, der kontrolliert werden musste, und das Entsorgungsproblem, wenn die Anlage außer Betrieb genommen wurde.

Was hat sich geändert

Die Änderung betraf die Konstruktion der Baugruppe selbst, nicht das Öl. Drei Prozessschritte, von denen jeder einen der Fehlerpfade abdeckte, die das Öl zuvor kaschiert hatte:

  • Glaspassivierung jedes einzelnen Würfels. Durch das Abdichten der Verbindungsfläche wird der freiliegende, geätzte Pfad beseitigt, über den sich sonst Oberflächenleckagen ausbreiten würden. Geringere Leckagen bedeuten weniger Eigenerwärmung und ein stabileres Bauteil, wodurch der Kühlbedarf des Öls reduziert wird.
  • Vakuumlöten der inneren Verbindungen. Eine Verbindung ohne Flussmittelrückstände und Lufteinschlüsse leitet die Wärme kontinuierlich vom Werkzeug zum Gehäuse. Wo die inneren Verbindungen die thermische Schwachstelle darstellten, kompensierte das Öl diese.
  • Verkapselung mit festem Epoxidharz. Durch das Befüllen des Körpers unter Vakuum entstehen keine Hohlräume im Inneren. Keine Hohlräume bedeuten keine Stellen für Teilentladungen und keinen Feuchtigkeitseintritt, was die isolierende Wirkung des Öls zuvor hatte.

Das Ergebnis ist ein Bauteil, das seine Nennwerte auch in einem feuchten, schmutzigen Industrieschrank ohne umgebenden Tank beibehält.

Was dies beim Austausch einer alten Baugruppe bedeutet

Wenn das zu ersetzende Teil ölgekühlt war, muss das Ersatzteil wahrscheinlich nicht ölgekühlt sein – das bedeutet aber nicht automatisch, dass die beiden Teile austauschbar sind. Vier Punkte sollten Sie überprüfen:

  1. Kriech- und Freiraum müssen erneut überprüft werden. Eine trockene Baugruppe benötigt einen größeren Luftabstand als die gleiche Baugruppe in Öl. Ist das neue Bauteil kompakter als das alte, ist das in der Regel unproblematisch; wurde das Gehäuse jedoch für eine in Öl getauchte Baugruppe ausgelegt, müssen die Abstände überprüft werden.
  2. Der Wärmepfad ändert sich. Im Öl wurde der gesamte Körper gekühlt. Im Trockenen entweicht die Wärme über die Befestigung und die Umgebungsluft. Ein flansch- oder bolzenmontiertes Bauteil benötigt eine Montagefläche, die einen tatsächlichen Wärmeleitpfad darstellt und nicht nur als Befestigungspunkt dient.
  3. Das Verhalten bei Teilentladungen ist unterschiedlich. Eine porenfreie Verkapselung sorgt dafür, dass eine trockene Baugruppe bei Nennspannung geräuschlos bleibt. Diesen Teil der Spezifikation sollte man unbedingt erfragen und nicht einfach annehmen.
  4. Das Öl selbst kann einen sich anbahnenden Schaden verbergen. Geräte, die jahrzehntelang in Öl betrieben wurden, können weitere alternde Bauteile aufweisen, deren Zustand durch die Flüssigkeit verdeckt wurde. Der Austausch des Gleichrichters bietet sich an, um auch den Rest des Tanks zu überprüfen.

Wo man den Unterschied im Sortiment sehen kann

In den alten Tabellen sind die in Öl getauchten Baugruppen explizit gekennzeichnet, da sie eine eigene Gruppe bildeten:

  • Die Gleichrichterblöcke — In der Vergleichstabelle wird die Ölimmersion als Merkmal einiger älterer Baugruppen aufgeführt, während auf der HVC-Seite die trockene Festkörperbauweise zum Einsatz kommt.
  • Die flanschmontierten Baugruppen — die Bauform, die viele ölgekühlte Teile ersetzte, da der Flansch einen direkten Kühlpfad bietet, anstatt auf Flüssigkeit angewiesen zu sein.

Wenn Ihre Position im Ölbad lag und Sie wissen möchten, ob ein trockener Austausch möglich ist, senden Sie die Montagebeschreibung – die Abmessungen des Tanks und die Montage sind ausschlaggebend.