Isolierender Stützkörper für Schaltanlagen der Röhrenbauform Schaltanlagen
der Starkstromtechnik für hohe Spannungen werden neuerdings so ausgeführt, daß z.
B. jeder Phasenleiter eines Sammelschienensystems koaxial in einer rohrförmigen,
metallischen und geerdeten Kapselung untergebracht ist. Gelegentlich sind die Stromleiter
blank und zu ihrer Isolation gegenüber der geerdeten Kapselung dient lediglich ein
Gas, vorzugsweise atmosphärische Luft. Gelegentlich wird aber auch eine sogenannte
Teilisolation angewandt, bei der verschiedene Isolierschichten vorgesehen sind.
Auf der Leiteroberfläche und an der Innenseite der geerdeten Kapselung ist eine
dünne Schicht aus festem Isolierstoff angebracht; dazwischen befindet sich eine
mehrfach größere Luftschicht. Die zwischen dem Leiter und der geerdeten Kapselung
anstehende Spannung wird daher teils von festem Isolierstoff, teils von Luft aufgenommen.
Gleichgültig, wie die Isolierung zwischen dem Leiter und der geerdeten Kapselung
auch beschaffen ist, so muß in jedem Fall der Stromleiter selbst koaxial innerhalb
der Kapselung angebracht sein und gehalten werden. Es sind also Stützkörper notwendig.
Solche Stützkörper haben im einfachsten Fall die Form einer Scheibe aus festem,
meist keramischem Isoliermaterial. Da aber eine solche Isolierscheibe sowohl gegenüber
dem Phasenleiter als auch gegenüber der Kapselung aus Herstellungsgründen nicht
genau passend sein kann, bleiben kleine Ringspalte bestehen. Dort tritt auf Grund
der Spannungs- bzw. Feldverhältnisse ein Glimmen ein, das einen wesentlich früheren
Durchschlag einleitet, wenn man den Vergleich mit dem ungestörten Feld, d. h. ohne
Isolierscheibe, vornimmt. Es entsteht also durch die Abstützung des Leiters gegenüber
der geerdeten Kapselung eine Minderung der Spannungsfestigkeit, die auch bestehen
bleibt, wenn man der Abstützung die Form einer Durchführung gibt. Grundsätzlich
könnte man nämlich auch Durchführungsisolatoren zur Abstützung des Leiters verwenden,
jedoch wird der geschilderte Mangel dadurch nicht behoben und die erhebliche axiale
Länge einer Durchführung vergrößert die Abmessungen der Anlage. Dies gilt auch,
wenn eine Teilisolierung in dem bereits erwähnten Sinn angewandt wird. An der Abstützungsstelle
entsteht ein früherer Glimmeinsatz als an der ungestörten Leitung. Dieser frühere
Glimmeinsatz zieht zwar nicht sofort den Überschlag nach sich, wie bei Verwendung
blanker Phasenleiter. Da aber ein Glimmen bei Betriebsspannung bzw. im Erdschlußfall
unbedingt vermieden werden muß, wird die Dimensionierung des Abstandes zwischen
Leiter und Kapselung und damit auch die Dimensionierung der Schaltanlage selbst,
von der elektrisch ungünstigen Abstützungsstelle bestimmt.Insulating support body for switchgear of the tubular design switchgear
the power engineering for high voltages are recently performed so that z.
B. each phase conductor of a busbar system coaxially in a tubular,
metallic and earthed enclosure is housed. Occasionally the conductors are
bare and only serves to isolate them from the earthed enclosure
Gas, preferably atmospheric air. Occasionally, however, a so-called
Partial insulation applied, in which various insulating layers are provided.
On the conductor surface and on the inside of the grounded enclosure is a
thin layer of solid insulating material attached; in between there is one
several times larger air layer. The one between the conductor and the earthed enclosure
Pending voltage is therefore partly absorbed by solid insulating material and partly by air.
No matter how the insulation between the conductor and the earthed enclosure
is also made, so the conductor itself must in each case coaxially within
the encapsulation to be attached and held. Support bodies are therefore necessary.
In the simplest case, such support bodies have the shape of a disk made of solid,
mostly ceramic insulating material. But since such an insulating washer both opposite
the phase conductor as well as the encapsulation for manufacturing reasons
can be exactly matched, small annular gaps remain. There occurs on the ground
the voltage or field conditions a glimmer that a much earlier one
Breakdown initiates when one compares with the undisturbed field, i. H. without
Insulating washer, makes. So it arises from the support of the conductor opposite
the earthed enclosure a reduction in the dielectric strength, which also exist
remains when the support is given the form of a implementation. Basically
you could also use bushing insulators to support the conductor,
however, this does not remedy the deficiency described and the considerable axial
Length of a bushing increases the dimensions of the system. This is also valid,
if partial insulation is used in the sense already mentioned. At the support point
a glow insert occurs earlier than on the undisturbed line. This earlier one
The glow insert does not immediately result in flashover, as it does when it is used
bare phase conductor. But there is a glow at the operating voltage or in the event of an earth fault
must be avoided, the dimensioning of the distance between
Conductor and encapsulation and thus also the dimensioning of the switchgear itself,
determined by the electrically unfavorable support point.
Die Erfindung betrifft einen rohrförmigen, isolierenden Stützkörper
zur Verwendung in elektrischen Schaltanlagen mit in rohrförmigen geerdeten Behältern
gekapselten blanken bzw. teilisolierten Stromleitern. Erfindungsgemäß dient als
Isolierstoff für den Stützkörper ein Hartschaumstoff, der an seiner Oberfläche mit
einer dünnen elastischen Schicht aus einem umverschäumten Isolierstoff überzogen
ist. Man erhält auf diese Weise einen in elektrischer Hinsicht einwandfreien Stützkörper,
dessen Herstellung einfach und billig ist und der leicht zu montieren ist.The invention relates to a tubular, insulating support body
for use in electrical switchgear with tubular earthed containers
encapsulated bare or partially insulated conductors. According to the invention serves as
Insulating material for the support body is a rigid foam that has on its surface
covered with a thin elastic layer made of foamed-in insulating material
is. In this way, a supporting body which is flawless from an electrical point of view is obtained,
which is simple and cheap to manufacture and which is easy to assemble.
Es ist zwar schon bekannt, zur Isolierung elektrischer Leiter Schaumstoffe
zu verwenden. So sind z. B. scheibenförmige bzw. rohrförmige Distanzhalter für ein
Hochfrequenzkabel bekannt. Sie bestehen in ihrem inneren Teil aus einem keramischen
Isolierstoff oder einem Schaumstoff. Außerdem ist aber noch eine äußere ringartige
Umhüllung vorhanden, die aus einem thermoplastischen, formfesten Vollmaterial besteht.
Diese Ausführungsform ist gewählt, weil bei aus Schaumstoff hergestellten Distanzscheiben
genaue Maße schwer einzuhalten sind. Aus diesem Grunde ist auf den aus Schaumstoff
bestehenden Distanzscheiben zusätzlich noch das thermoplastische Vollmaterial aufgebracht.
Dieses dient lediglich dazu, die Einhaltung genauer Maße zu ermöglichen, trägt aber
zur elektrischen Isolierung nichts bei. Nach der Erfindung wird dagegen als Stützkörper
ein isolierender Hartschaumstoff verwendet, der an seiner Oberfläche mit einer dünnen
elastischen Schicht aus einem umverschäumten Isolierstoff überzogen ist. Dieser
Überzug befindet sich daher nicht nur auf der Zylinderfläche des Stützkörpers, sondern
vor allem auch auf den radial gerichteten Seitenflächen des Stützkörpers. Auf diese
Weise wird die Entstehung einer unerwünschten Anhäufung
von elektrischen
Ladungsträgem auf der Oberfläche des Schaumstoffkörpers verhindert. Eine solche
Anhäufung von Ladungsträgern kann vor allem auf den radial gerichteten Flächen des
Stützkörpers eintreten. Dasselbe gilt für Kriechströme, die sich ebenfalls hauptsächlich
an den radialen Seitenflächen des Stützkörpers ausbilden können. In dieser Hinsicht
wird durch den elastischen Überzug eine wirksame Abhilfe geschaffen und die Isolierwirkung
des ganzen Stützkörpers verbessert.It is already known that foams are used to insulate electrical conductors
to use. So are z. B. disc-shaped or tubular spacers for a
High frequency cable known. They consist of a ceramic part in their inner part
Insulating material or a foam. But there is also an outer ring-like one
Covering available, which consists of a thermoplastic, dimensionally stable solid material.
This embodiment is chosen because with spacers made of foam
exact dimensions are difficult to maintain. For this reason it is made of foam
The thermoplastic solid material is also applied to existing spacers.
This only serves to enable the adherence to exact dimensions, but contributes
nothing to do with electrical insulation. According to the invention, however, is used as a support body
an insulating rigid foam is used, which is on its surface with a thin
elastic layer is covered from a foamed-around insulating material. This
Coating is therefore not only on the cylindrical surface of the support body, but
especially on the radially directed side surfaces of the support body. To this
Way becomes the emergence of an undesirable accumulation
of electrical
Prevents charge carriers on the surface of the foam body. Such
Accumulation of charge carriers can mainly occur on the radially directed surfaces of the
Enter support body. The same applies to leakage currents, which are also mainly
can form on the radial side surfaces of the support body. In this regard
the elastic cover creates an effective remedy and the insulating effect
of the whole support body improved.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Beanspruchung etwaiger
luftenthaltender Ringspalte durch den Stützkörper immer geringer wird, je näher
die Dielektrizitätskonstante des Isolierstoffes des Stützkörpers sich der Dielektrizitätskonstanten
der Luft, d. h. dem Wert 1, nähert. Durch die angegebene Ausführungsform wird dieses
Ziel erreicht.The invention is based on the idea that the stress of any
air-containing annular gap through the support body becomes smaller, the closer
the dielectric constant of the insulating material of the support body is the dielectric constant
the air, d. H. approaches the value 1. The specified embodiment is this
Goal achieved.
Damit der rohrförmige isolierende Stützkörper aus Hartschaumstoff
der hohen mechanischen Beanspruchung gewachsen ist, die in Schaltanlagen mit gedrängter
Bauweise auftreten, erhält er eine größere Längenausdehnung als sie üblicherweise
für einen gewöhnlichen, beispielsweise keramischen Isolator in Frage kommt. Die
spezifisch mechanische Belastbarkeit von Hartschaumstoff ist nicht so hoch wie bei
anderen unverschäumten Isolierstoffen. So kann z. B. der isolierende Stützkörper
nach der Erfindung als Rohr auf die Sammelschiene bzw. den Phasenleiter geschoben
werden und die gesamte Kapselung bis auf Abzweigstellen, Schraubverbindungen, Ausdehnungsstücke
usw. ausfüllen.So that the tubular insulating support body made of rigid foam
the high mechanical stress in switchgear with crowded
When construction occurs, it is given a greater linear expansion than is usually the case
for an ordinary, for example ceramic, insulator in question. the
specific mechanical strength of rigid foam is not as high as with
other non-foamed insulating materials. So z. B. the insulating support body
pushed according to the invention as a tube on the busbar or the phase conductor
and the entire encapsulation except for branch points, screw connections, expansion pieces
fill in etc.
Da in diesem Zusammenhang der Abführung der Stromwärmeverluste eine
gewisse Bedeutung zukommt, wird vorgeschlagen, den Stromleiter in an sich bekannter
Weise hohl auszubilden und eine Innenkühlung durch Luft oder ein flüssiges Kühlmittel
vorzunehmen, weil die Wärmeleitfähigkeit des Hartschaumstoffes schlecht ist und
eine Erhöhung dieser Wärmeleitfähigkeit nur unter einer gleichzeitigen starken Erniedrigung
der elektrischen Werte erreicht werden könnte.Since in this context the dissipation of the electricity heat losses is a
Is given certain importance, it is proposed that the conductor in itself known
Way to be hollow and internal cooling by air or a liquid coolant
to undertake because the thermal conductivity of the rigid foam is poor and
an increase in this thermal conductivity only with a simultaneous strong decrease
the electrical values could be achieved.