DE3208358C2

DE3208358C2 - Verfahren zur Herstellung eines Gießharzisolators mit kapazitiven Feldsteuereinlagen

Info

Publication number: DE3208358C2
Application number: DE19823208358
Authority: DE
Inventors: Christhart Ing.(grad.) 5000 Köln Albrecht; Uwe Dipl.-Ing. 5060 Bergisch Gladbach Amerpohl
Original assignee: Felten & Guilleaume Energietechnik 5000 Koeln De GmbH; Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1982-03-09
Publication date: 1984-03-08
Also published as: DE3208358A1; CH660643A5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gießharz-Isolators mit kapazitiven Steuereinlagen, wobei ein Vorkörper (1) gegossen, dessen Mantelfläche sodann mit leitfähigem Belag versehen und schließlich mit einer Gießharzhülle (2) vergossen wird. Sie löst die Aufgabe, die Herstellung eines mehr als zwei kapazitive Einlagen (4) aufweisenden, mechanisch und elektrisch festen Gießharz Isolators mittels nur zwei Gießvorgängen zu ermöglichen. Hierzu wird der Vorkörper (1) mit einander übergreifenden Ringtaschen (3) gegossen, deren Berandungen nach dem Auf bringen des leitfähigen Belages abgetragen werden, wobei dieser in die einander mit Abstand übergreifenden Feldsteuereinlagen (4) aufgeteilt wird. Diese werden beim nachfolgenden Vergießen des Vorkörpers (1) in das Gießharz der Hülle (2) eingebettet und darin isoliert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gießharzisolators mit kapazitiven Feldsteuereinlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie eignet sich besonders für die Herstellung von Isolatoren für Kabelgarnituren, und hier für Endverschlüsse von Hochspannungskabeln.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist für die Herstellung einer Kondensatordurchführung für Hochspannungsgeräte aus der DE-AS 18 07 278 bekannt. Die dortige Kondensatordurchführung hat einen Gießharzkörper und in Richtung seiner Ach: koaxial aufeinanderfolgende Kondensatorbeiäge, dere Durchmesser ab- oder zunehmen (je nach Betrachtung richtung) und von denen sich benachbarte, gegeneina der isolierte Beläge mit konzentrischen Bereiche teilweise überdecken. Dabei besitzt der Gießharzkörpi als Tragkörper für die Kondensatorbeläge in axial· Richtung stufenförmig aufeinanderfolgende Umfang: bereiche mit entsprechend den Durchmessern d

ίο Kondensatorbeläge ab- oder zunehmenden Durchme: sern. Die Kondensatorbeläge werden einzeln ve jeweils einem der Umfangsbereiche des Gießharzköi pers getragen, und die Zwischenräume zwischen de sich überdeckenden Bereichen der Kondensatorbelag sind mit Isoliermaterial ausgefüllt. Ein vorteilhaft Herstellungsschritt ist dabei, daß die Isoliermaterialau: füllungen aller Zwischenräume gemeinsam durch eine Gießharzumguß gebildet werden. Daneben wird angi geben, daß die Isoliermaterialausfüllungen auch durc ein flüssiges Isoliermittel, durch ein Isoliergas ode durch Isolierbandagen gebildet werden können. D< weiteren werden verschiedene Herstellungsangaben fi die Kondensatorbeläge, so das Aufschieben vo Hohlzylindern aus Drahtgewebe oder das Aufwickel von leitendem oder halbleitendem Material, beispiel: weise Karbonpapier, gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, da bekannte Verfahren zur Herstellung von Gießharzisoli toren mit kapazitiven Feldsteuereinlagen bezüglich de Anordnung einer Vielzahl von Kondensatorbeläge unter Einhaltung vorgegebener Abstände zwischen de einzelnen Belägen in der Gießharzisolation wesentlic zu vereinfachen. Des weiteren soll das Verfahren zu Herstellung von Gießharzisolatoren für Endverschluss von Hochspannungskabeln ausgebildet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch di kennzeichnenden Merkmale der Anspruchs 1 gelös Wesentlich ist hierzu die besondere Formgebung de Mantelfläche des Vorkörpers mit den Ringtasche Diese sind so gestaltet un>'· bemessen, daß sie a Ausnehmungen des durch einen einzigen Verguß i einer Hohlform einstückig gegossenen Vorkörpei hergestellt und hiernach problemlos mit dem leitfähige Belag (z. B. durch Metallisierung der Vorkörper-Mar telfläche) versehen werden können. Dieser bildet nac dem Abtragen der Berandungen der Ringstege und der Aufbringen der Gießharzhülle durch einen endgültige zweiten Verguß des Isolierkörpers dessen einander ii Abstand übergreifende kapazitive Feldsteuereinlage

so Hierbei können in besonders vorteilhafter Weise di Abmessungen des Kernes, der Taschen und der dies begrenzenden Ringstege des Vorkörpers sowie di Dicke der Gießharzhülle so gewählt werden, daß hierb< auch unter Berücksichtigung der Schrumpfung dd

zweiten Vergusses ein quasi einstückiger, mechanisd fester und spannungsfreier sowie elektrisch hochwert| ger Isolierkörper entsteht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die sie] auf verschiedene Variationen des Eingießens zusätzl

eher metallischer Einrichtungen in den Isolierkörpej beziehen, sind mit den Unteransprüchen 2 bis
angegeben. Hierbei handelt es sich um Einrichtunge] zur Halterung der Kopf- und der Fußarmatur sowie z\ Halterung des Isolierkörpers. Diese werden durej

entsprechende Anordnung vor dem Gießen de] Vorkörpers bzw. vor dem nachfolgenden Vergieße desselben mit dem gleichen Gießharz so in de Isolierkörper eingegossen, daß sie darin fest verankert

quasi einstückige Teile desselben bilden, die in. hervorragender Weise mechanische und elektrische. Funktionen desselben erfüllen.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß auf einfache Weise eine Vielzahl von Kondensatorbelägen; (Feldsteuereiniagen) unter Einhaltung vorgegebener Abstände in dem Gießharziüolator angeordnet werden können und dieser ebenso einfach mit Kopf- und Fußarmaturteilen ausgerüstet werden kann.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der. Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen' näher erläutert Es zeigt jeweils im Längs-Halbschnitt

F i g. 1 einen Vorkörper mit metallisierter Mantelfläche vor dem Abtragen seiner Ringstegberasidungen,

Fig.2 eine Ausführungsvariante eines nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Gießharzisplators (Kopf- und Fußarmaturteil im Vorkörper eingegossen) und

Fig.3 und 4 zwei andere Ausführungsvarianten dieses Isolators (Köpf- und Fußanr.aturteil in der Gießharzhülle, Fußteil isoliert bzw. leitend eingegossen).

Wie man in den F i g. 2,3 und 4 gut erkennen kann, ist der nach dem neuen Verfahren hergestellte Isolator aus einem Vorkörper 1 aus Gießharz und einer diesen zu seiner Verwendungsform ergänzenden Gießharzhülle 2 zusammengesetzt. Diese ist konisch und mit einer einfach gekrümmten, glatten oder einer gewellten Mantelfläche ausgebildet Die Mantelfläche kann aber auch mit Ausnehmungen und Vorsprüngen, z. B. mit Schirmen für den Freilufteinsatz, ausgebildet sein.

Wie in der F i g. 1 gezeigt ist, weist der mit dem ersten Verfahrensschritt in einer (z. B. zweiteiligen) Hohlform ausgegossene Vorkörper 1 an seiner Mantelfläche stufenförmig angeordnete Ringtaschen 3 auf, die von Ringstegen 5 begrenzt sind. Diese werden elektrisch leitfähig gemacht, z. B. metallisiert oder mit einem auf beliebige Weise (wie Anstreichen, Aufspritzen oder Flammspritzen) aufgebrachten leitfähigen Belag versehen. Vorteilhaft erfolgt dies gleich nach der Entnahme des Vorkörpers 1 aus seiner Gießform, vorzugsweise im noch warmen, ungeschrumpften Zustand, wodurch die Haftung des leitfähigen Belages (z. B. eine Graphitschicht) verbessert und dieser verdichtet wird. Danach werden die Berandungen 5a sämtlicher Ringstege 5 mechanisch abgetragen, z. B. abgeschnitten, wodurch die leitfähig belegte Mantelfläche des Vorkörpsrs 1 in eine der Anzahl der Ringtaschen 3 entsprechende Anzahl einander in Abständen übergreifender Elektroden aufgeteilt wird. Diese bilden bei dem mit einem weiteren Verguß in seiner Endform fertiggestellten Gießharzisolator die voneinander getrennten, kapazitiven Feldsteuereiniagen 4.

Wie in der F i g. 2 gezeigt ist, können schon beim Gießen des Vorkörpers 1 konzentrisch zu diesem in dem kleineren Endbereich ein Kopfarmatur-Anschlußring 7 und in dem größeren Endbereich ein Fußarmaturflansch 6 mit einem Zylinderfortsatz 8 aus Metall eingegossen werden. Hierbei wird der Kopfarmatur-Anschlußring 7 schon beim Ausgießen des Vorkörpers 1 von dessen Mantelfläche isoliert, und er bleibt es auch, wenn hiernach der ieitfähige Belag nur bis in einen Bereich der Mantelfläche aufgebracht wird, welcher von dem Anschlußring 7 abliegt Zugleich wird aber der Ieitfähige Belag am anderen Ende des Vorkörpers 1 bis über den Fortsatz 8 des Fußarmaturflansches 6, diesen

in so gut elektrisch leitfähig kontaktierend, aufgebracht. Hiermit sind folgende Vorteile verbunden: besonders einfaches Gießen der äußeren Gießharzhülle 2, gute Erdung der untersten bzw. äußersten Feldsteuereinlage 4 und besonders kompakte und raumsparende sowie mechanisch feste Bauweise des Isolators.

Gemäß einer anderen, aus der Fig.3 ersichtlichen Verfahreiisvariante wird vor dem Aufbringen der Gießharzhülle 2 auf den mit den Feldsteuerelektroden versehenen Vorkörper 1 konzentrisch auf seinem Kopfende ein Kopfarmatur-Anschluüring 7 angeordnet, der als einwärts abgestufter Zylinderköi per ausgebildet ist Des weiteren wird mit gleichem Abstand um das Fußende des Vorkörpers 1 der Fußarmaturflansch 6 mit dem Zylinderfortsatz 8 angeordnet. Diese Einrichtun-

2Ί gen werden sodann — von den Feldsteuereinlagen 4 isoliert — in die Gießharzhülle 2 eingegossen. Dies führt auf besonders einfache Weise zu einem Gießharzisolator mit Endarmaturen, die in die kapazitive Feldsteuerung einbezogen sind.

jo Gemäß einer ähnlichen, aus der F i g. 4 ersichtlichen Verfahrensvariante wird vor dem Aufbringen der Gießharzhülle 2 auf den Vorkörper 1 statt des isolierten Fußarmaturflansches 6 ein die unterste Feldsteuereinlage 4 kontaktierend umfassender Metallring 9 angeordnet, der mit einer Kabeleinführung 10 einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist. Des weiteren wird im Bereich der Mantelfläche der herzustellenden Gießharzhülle 6 im Abstand über dem Metallring 9 ein Haltering 11 zum isolierten Befestigen des Isolators an eir.-7r Grundplatte 12 angeordnet. Der Kopfarmatur-Anschlußring 7 ist wie vorausgehend beschrieben angeordnet. Dies führt nach dem Aufbringen der Gießharzhülle zu einem Isolator, der folgende Vorteile in sich vereinigt: kostengünstige Fertigung, vielseitige

■»5 Einsatzmöglichkeit bei unterschiedlichen Kabelendverschlüssen und einfache Montage. Die Erfindung der äußersten Feldsteuereinlage t kann hierbei über den Metallring 9 erfolgen, der über den Einführungstrichter 10 und eine Lötplompe 14 mit dem Metallmantel 13 des abzuschließenden Kabels leitfähig verbunden ist.

Auch kann der Vorkörper 1, wie dies in den Fi^. 3 und 4 angedeutet ist, in seinem unteren Bereich hohlkegelförmig gegossen werden für die Aufnahme eines beispielsweise aus einem leit.fähigen Elastomeren gesondert gefertigten zentralen Elektrooenteiles 15. Dadurch erhöht sich die Vielseitigkeit der Einsatzmöglichkeiten des Gießharzisolators beträchtlich.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Gießharzisolators mit kapazitiven Feldsteuereinlagen, wobei aus dem Gießharz zunächst ein Vorkörper (1) mit stufenförmig aufeinander folgenden Umfangsbereichen gegossen, sodann dessen Mantelfläche zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Belag versehen und schließlich mit einer äußeren Gießharzhülle (2) vergossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorkörper (1) mit stufenförmig angeordneten Ringtaschen (3) seiner Mantelfläche gegossen wird, nach dem Aufbringen des leitfähigen Belages die Berandung [Sa) von die Ringtaschen (3) auswärts begrenzenden, aufrechten Ringstegen (5) abgetragen und der leitfähige BeIf g hierbei in einander mit Abstand übergreifende, voneinander getrennte Feldsteuereinlagen (4) aufgeteilt wird, und diese bei dem nachfolgenden auch die Ringtaschen (3) füllenden Vergießen des Vorkörpers

(1) uit der Gießharzhülle (2) in das Gießharz eingebettet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 beim Gießen des Vorkörpers (1) konzentrisch zu diesem ein Kopfarmatur-Anschlußring (7) und ein Fußarmaturflansch (6) mit Zylinderfortsatz (8) aus Metall eingegossen werden, wobei der Durchmesser des Kopfarmatur-Anschlußringes

(7) kleiner ist als der des Vorkörpers (1), so daß der Anschlußring (7) versetzt zur Mantelfläche, d.h. isoliert, angebracht, hingegen der Fußarmaturf!ansc^K so angeordnet wird, daß der Zylinderfortsatz

(8) als Teil der Mantelfläche des Vorkörpers ausgebildet ist und bei-.n Aufbringen des leitfähigen Belages mit diesem kontaktiert wird (F i g. 2).

3. Verfahren nach A&.pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der Gießharzhülle

(2) auf den Vorkörper i(l) konzentrisch auf dessen Kopfende ein im Durchmesser kleinerer Kopfarmatur-Anschlußring (7), und mit gleichmäßigem Abstand um sein Fußende ein Fußarmaturflansch (6) mit Zylinderfortsatz (8) angeordnet wird, so daß beide von den Feldsteuereinlagen (4) isoliert sind (F ig. 3).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß statt des isolierten Fußarmaturflansches (6) ein die unterste Feldsteuereinlage (4) kontaktierend umfassender Metallring (9), der mit einer Kabeleinführung (10) einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist, und im Bereich der Mantelfläche der Gießharzhülle (2) im Abstand über dem Metallring (9) ein Haltering (11) zum isolierten Befestigen des Isolators (1, 2) an einer Grundplatte (12) angeordnet werden (F i g. 4).