DE1515467B2 - Hochspannungs verbundisolator - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Ver- angeschäumt. Die Halbleiterschicht wird vorteilhaft

bundisolator, bestehend aus einem rohrförmigen deshalb aufgebracht, um eine gleichmäßige Vertei-

Isolierkörper aus Porzellan, Glas oder Gießharz, wel- lung der Spannung zu erzielen. Als Halbleiterschicht

eher an seiner Außenwand mit Schirmen versehen ist, dient eine zunächst flüssige, nach dem Auftragen

in seinem Innern einen die mechanische Belastung 5 trocknende bzw. unter Wärme aushärtende Masse,

aufnehmenden Tragkörper aufweist und dessen in- z. B. Lack mit Graphit oder Karborundum versetzt,

nerer Hohlraum mit Kunststoffschaum ausgefüllt ist. In weiterer Ausführung ist an Stelle der Halbleiter-

Es sind Hochspannungs-Verbundisolatoren be- schicht auf der Innenfläche des Isolierkörpers an oder

kanntgeworden, die aus einem mit einer Bohrung ver- in der Nähe der Innenfläche des Isolierkörpers von

sehenen keramischen Isolierkörper beliebiger Außen- io dessen Stirnseiten aus auf die Länge des in diesen

form bestehen. Deren tragendes Element ist ein hineinragenden Teiles der Metallarmaturen je eine

Faserstrang, beispielsweise ein glasfaserverstärkter Elektrode aus Leitsilber oder aus einem aufgedampf-

Kunststoff. Bei diesem älteren Vorschlag (deutsche ten Kupferbelag vorgezogen.

Offenlegungsschrift 1465 287) ist der Zwischenraum Des weiteren sind die leitende Elektrode und/oder

zwischen dem Isolierkörper und dem in seiner Boh- 15 die Halbleiterschichten und/oder der halbleitende

rung angeordneten tragenden Element mit einem auf- Kunststoffschaum mit den benachbarten Metallarma-

geschäumten Kunststoff ausgefüllt, welcher als elasti- türen leitend verbunden.

sches Polster zur Aufnahme der bei Wärmebeanspru- Vorteilhaft werden als Zusätze Graphit, Karbo-

chungen entstehenden Kräfte dient. Dieser Kunst- rundum oder ähnliche Stoffe verwendet.

Stoffschaum soll so kleine Hohlräume haben, daß bei 20 An Hand der Zeichnung, in welcher ein Ausfüh-

Betriebsspannung keine Glimmentladungen auftreten rungsbeispiel des Hochspannungs-Verbundisolators

können. Hierzu wird ein Schaumstoff gewählt, bei dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert,

dessen Aufschäumvorgang Stickstoff frei wird und Dabei ist das obere, nicht gezeigte Ende des Hoch-

dessen Hohlräume nach Beendigung des Aufschäu- spannungs-Verbundisolators spiegelbildlich zum un-

mens unter einem inneren Überdruck stehen. In der 25 teren Ende zu denken.

Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß es schwierig ist, Das tragende Element 1 des Isolators wird durch einen Schaumstoff mit sehr kleinen Hohlräumen her- einen glasfaserverstärkten zylindrischen Kunststoffzustellen. Die statistische Verteilung der Hohlräume rundstab gebildet. Dieser Stab ist an seinen^: beiden im Schaumstoff ist derart, daß auch bei einem großen Enden in Klemmen 2, die beispielsweise aus plastisch Prozentsatz sehr kleiner Hohlräume immer eine be- 30 verformbarem Metall, z.B. Stahl, Kupfer oder Alustimmte Anzahl von Hohlräumen mit zu großem minium, hergestellt sein können, befestigt. Zur äuße-Durchmesser vorhanden ist. ren Isolation dient der hohle Isolierkörper 3, der mit

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hochspan- Isolierschirmen 4 in herkömmlichen Abmessungen

nungs-Verbundisolator zu schaffen, bei welchem und Abständen versehen ist. Dieser Isolierkörper 3

Spannungsverluste durch Glimmentladungen wegen 35 kann aus Porzellan, aus Glas oder aus freiluftbestän-

Vorhandenseins zu großer Hohlräume in dem Kunst- digen Gießharzen angefertigt sein. Das in der Boh-

stoffschaum vermieden werden. rung des Isolierkörpers 3 angeordnete tragende EIe-

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- ment 1 ist an seinen Stirnseiten durch die Abdecklöst, daß die metallischen Armaturen des Isolators platten 5 dicht verschlossen. Diese Abdeckplatten 5 von einem hohlraumfreien Isolierstoff umgeben sind, 40 können aus Metall bestehen und sind mit den Aufdaß der Kunststoffschaum durch Zusätze halbleitend hängeösen der Klemmen 2 — Teile 2 und 5 sind nur gemacht ist, daß der Isolierkörper auf seiner Innen- an einem Ende des Isolators wiedergegeben— verflache sowie der die mechanische Belastung aufneh- lötet oder verschweißt, während sie mit dem Isoliermenden Tragkörper auf seiner Oberfläche mit einer körper 3 verklebt oder verkittet sind. Der Hohlraum Halbleiterschicht überzogen sind und daß eine lei- 45 zwischen dem tragenden Element 1 und dem Isoliertende Brücke zu der Metallarmatur hergestellt ist. körper 3 ist mit Kunststoffschaum 9 ausgefüllt, der

Durch die Ummantelung der Metallarmatur mit möglichst kleine geschlossene Hohlräume enthält,

hohlraumfreiem Isolierstoff wird die Feldstärke an Zur Herabsetzung der elektrischen Feldstärken in

der Oberfläche dieses so entstandenen Isolierkörpers , dem Kunststoffschaum, der den potentialführenden

so weit herabgesetzt, daß Glimmentladungen im 5° Metallarmaturen benachbart ist, werden die Klem-

Kunststoffschaum bei Betriebsspannung nicht mehr men 2 mit einem hohlraumfreien Isolierkörper 6

auftreten können. Die Zusätze, durch welche der umgeben. Dieser kann aus gewickeltem Isoliermate-

Kunststoffschaum halbleitend gemacht ist, dienen zu- rial oder aus Gießharz bestehen, welches gegebenen-

sätzlicher Sicherheit. Der halbleitende Kunststoff- falls noch mit isolierenden Steckmitteln versehen sein

schaum bewirkt ζ. B. bei einem eingliedrigen Isolator 55 kann. ^; ■ '■■'-■'■'■■■>■'■■■■■'■-'-■::

einen geringen Stromfluß zwischen der spannungs- Zur Spannungsvergleichmäßigung im Inneren des führenden und der geerdeten Elektrode. Dadurch Isolierkörpers, insbesondere in der Nachbarschaft der wird das gesamte elektrische Feld gleichmäßig. Ort- spannungsführenden und geerdeten Metallarmatuliche Feldstärkenspitzen und dadurch bedingte ren 2, ist für die Ausfüllung des Hohlraumes zwi-Glimmentladungen innerhalb der Hohlräume des ⁶° sehen dem Isolierkörper und den tragenden Bauteilen Kunststoffschaums bei den für den jeweiligen Isolier- des Isolators ein halbleitender Kunststoffschaum 9 körper in Frage kommenden Betriebs- und Überspan- verwendet. Dabei ist den Ausgangsstoffen zur Hernungen können somit vermieden werden. Anderer- stellung des Kunststoffschaumes beispielsweise Graseits ist es möglich, bei niedrigen spezifischen Span- phit oder Karborundum zugesetzt, und zwar in dem nungsbeanspruchungen auf die Umkleidung der Me- 65 Maße, wie es zur Erzielung eines bestimmten Durchtallarmaturen mit hohlraumfreiem Isolierstoff ganz gangswiderstandes des Isolators in der Größenordzu verzichten. In diesem Falle wird der halbleitende nung von 10⁶ bis ΙΟ⁹ Ω notwendig erscheint. Zur Kunststoffschaum unmittelbar an die Metallarmatur Vermeidung einer elektrischen Überbeanspruchung

des holraumfreien Isolierstoffkörpers 6 und des benachbarten Kunststoffschaums, insbesondere wenn dieser nichtleitend ausgebildet ist, ist an der Innenwand des Isolierkörpers 3 eine leitende Elektrode 7 bis zum inneren Ende der Metallarmatur 2 vorgezogen. Diese ist ebenso wie der Kunststoffschaum 9 mit der Metallarmatur 2 elektrisch verbunden. Die Innenwand des Isolierkörpers 3 und die Oberfläche des glasfaserverstärkten Kunststoffrundstabes 1 können ebenfalls mit einer Halbleiterschicht 8 überzogen sein, um eine noch günstigere Spannungsverteilung zu erzielen. Als solche kommen kalt oder warm härtende Kunstharzlacke in Betracht, denen Graphit oder Karborundum beigesetzt ist. Auch diese Halbleiterschichten 8 werden elektrisch mit den Metallarmaturen 2 leitend verbunden, die an der Innenfläche des Isolierkörpers 3 aufgebrachte Halbleiterschicht 8 beispielsweise durch die Brücke 10.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hochspannungs-Verbundisolator, bestehend aus einem rohrförmigen Isolierkörper aus Porzellan, Glas oder Gießharz, welcher an seiner Außenwand mit Schinnen versehen ist, in seinem Inneren einen die mechanische Belastung aufnehmenden Tragkörper aufweist und dessen innerer Hohlraum mit Kunststoffschaum ausgefüllt ist, dadurchgekennzeichnet, daß die metallischen Armaturen (2) des Isolators von einem hohlraumfreien Isolierstoff (6) umgeben sind, daß der Kunststoffschaum (9) durch Zusätze halbleitend gemacht ist, daß ferner der Isolierkörper (3) auf seiner Innenfläche sowie der die mechanische Belastung aufnehmende Tragkörper (1) auf seiner Oberfläche mit einer Halbleiterschicht (8) überzogen sind und daß eine leitende Brücke (10) zu der Metallarmatur (2) hergestellt ist.

2. Hochspannungs-Verbundisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Halbleiterschicht (8) auf der Innenfläche des Isolierkörpers (3) an oder in der Nähe der Innenfläche des Isolierkörpers (3) von dessen Stirnseiten aus auf die Länge des in diesen hineinragenden Teiles der Metallarmaturen (2) je eine Elektrode (7) aus Leitsilber oder aus einem aufgedampften Kupferbelag vorgezogen ist.

3. Hochspannungs-Verbundisolator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Elektrode (7) und/oder die Halbleiterschichten (8) und/oder der halbleitende Kunststoffschaum (9) mit den benachbarten Metallarmaturen (2) leitend verbunden sind.

4. Hochspannungs-Verbundisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusätze Graphit, Karborundum oder ähnliche Stoffe verwendet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen