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Bei Drosselspule für die Starkstromtechnik, vorwiegend Kurzschlussdrosseln, Blindlastkompensationsdrosseln, Prüfdrosseln usw. ergibt sich die Notwendigkeit, zwischen den spannungsführenden Wicklungen und der Druckkonstruktion, sowie zwischen spannungsführenden Wicklungen verschiedener Potentiale Isolatoren einzusetzen, welche einerseits möglichst gute elektrische Eigenschaften aufweisen und anderseits hohen mechanischen Beanspruchungen standhalten müssen.
Hinzu kommt noch, dass die Isolatoren im Falle von überschlägen durch den Lichtbogen möglichst wenig Beschädigungen, auf keinen Falle jedoch Bruch erleiden dürfen.
Bekannt ist die Verwendung von Porzellan-Isolatoren spezieller Bauweise, sowie die Verwendung von Hartpapierrohren. Isolatoren mit Metallarmaturen können wegen des magnetischen Feldes nicht verwendet werden. Mehrphasige Drosselspule sollen für den Transport zerlegbar sein. Die Isolatoren werden daher nicht
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gesamte Drossel durch eine Druckkonstruktion zusammengepresst wird. Die Isolatoren sind daher vorwiegend nur durch Pressung an den aufliegenden Flächen beansprucht.
Bei den bisher verwendeten Porzellanisolatoren musste zur Verhinderung von Brüchen relativ weiches Material an den Press stellen zugelegt werden.
Fig. l stellt einen Schnitt durch die Isolationsstrecke zwischen zwei Phasenspulen einer mehrphasigen Drosselspule dar. Hiebei ist--1--der Porzellanisolator,--2--, das Formstück aus Isoliermaterial,--3-die weiche Zwischenscheibe an den Pressstellen, sowie --4-- eine Scheibe der Phasenspule.
Die Länge der Isolatoren wird einerseits durch die Spannungshöhe bestimmt, die zwischen den zu isolierenden Potentialen besteht, anderseits kann auch die mechanische Kraft, welche im Kurzschluss zwischen
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der Praxis sehr viele Längen in Frage kommen, ist eine grosse Lagerhaltung verschiedener Isolatordimensionen erforderlich.
Wie eingangs erwähnt, soll der Isolator Lichtbogenüberschlägen gegenüber unempfindlich sein. Diese Bedingung ist weder mit Porzellan-Isolatoren, noch mit leicht entflammbaren Hartpapier oder Kunststoff erfüllbar.
In Gebieten, wo starke Erdbebenbeanspruchungen auftreten, ist es weiters nicht ratsam, das spröde Porzellan einzusetzen, da, besonders bei Auftreten von Resonanzerscheinungen ein Bruch der Porzellanisolatoren unvermeidlich ist.
Gemäss der Erfindung ist ein stapelbarer Isolator, vorwiegend für die Verwendung in Drosselspule, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolator aus mehreren, gleichen glasfaserverstärkten Kunstharz-Ringkörpern gestapelt wird, die innen kriechstromverlängernde, ringförmige Schirme aufweisen, wobei an die senkrecht zur Rotationsachse stehenden Druckflächen zylindrische Zentrierflächen anschliessen, die ein seitliches Verrutschen verhindern.
Durch die Erfindung lassen sich die beschriebenen Nachteile des Porzellanisolators durch den Einsatz von Kunstharzen, besonders mit Glasfaserverstärkung vermeiden. Da Kunstharz gegenüber Porzellan sehr teuer ist,
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dass im Inneren des Rohres durch Kondenswasserbildung und im Lauf der Zeit auch durch Verschmutzung die
Kriechstromfestigkeit der Isolation nachlässt. In weiterer Folge führt dies unweigerlich zum inneren überschlag.
Als zweiter Nachteil der Rohrform bleibt nach wie vor die erhöhte Lagerhaltung bestehen, da, wie vorstehend erwähnt, zahlreiche verschiedene Längen erforderlich sind.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 1053604 ist ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Isolators aus mehreren Isolierkörperteilen bekannt, bei dem jedoch innen ein glatter und somit unzureichender Kriechweg auftritt. Eine ähnliche Bauform zeigt die deutsche Patentschrift Nr. 629522, wo die einzelnen gestapelten Ringelemente mit Kappen versehen sind und dadurch ein geschlossener Kriechweg vermieden wird. Diese Ausführung hat einen hohen Materialaufwand und ist teuer.
Dasselbe trifft für die Lösung wie in der deutschen Patentschrift Nr. 1035719 zu, wo ein mehrteiliger Stützisolator aus Einzelisolierkörpem beschrieben wird, dessen Materialaufwand jedoch einem Vollkernisolator gleichkommt und daher in einer Ausführung aus Kunststoff viel zu kostspielig wäre.
Der Gedanke der Erfindung ermöglicht nun alle angeführten Nachteile gleichzeitig zu beseitigen, da es sich hiebei prinzipiell um die Rohrform handelt, also geringer Materialaufwand erforderlich ist, jedoch durch Anordnung von kriechwegverlängernden Schirmen aussen und innen die nötige Isolationsfestigkeit, auch bei Feuchtigkeit und Schmutz erzielt wird. Um die Lagerhaltung zu verringern, ist ausserdem der gesamte Isolator aus einer beliebigen Anzahl von stapelbaren Einzelringen zusammengesetzt. Für die Herstellung zahlreicher, verschiedener Längen braucht man daher nur eine Ringform und ein Endstück.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den neuen, gestapelten Kunstharzisolator.--1--zeigt den stapelbaren Ringkörper, welcher aussen und innen mit ringförmigen Schirmen--5--, welche gleichzeitig als Kriechwegverlängerung dienen, ausgestattet ist. Teil--2--zeigt das Endstück, welches nur einmal bei einem beliebig lang gestapelten Isolator eingesetzt werden muss. Die Zentrierung der Ringkörper untereinander und mit dem Endstück erfolgt durch einfaches, planes Aneinanderlegen. Die hiefür erforderliche Genauigkeit ist ohne besondere Massnahmen bei der Pressung des Formkörpers erzielbar.
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Da das verwendete Kunstharz (glasfaserverstärktes Polyesterharz, usw. ) eine gewisse Flexibilität aufweist, ist das unmittelbare Aufeinanderschlichten ohne weiche Zwischenlage möglich. Der so hergestellte Isolator ist einerseits schon durch das verwendete Material in gewissen Sinn elastisch, anderseits ergibt sich durch die Schichtung von mehreren Einzelringen die Möglichkeit, dass z. B. bei Erdbeben Schwingungen ausgeführt werden können, ohne dass der Isolator dabei bricht. Die Forderung nach Unempfindlichkeit gegen Lichtbogen lässt sich ebenfalls durch Verwendung eines geeigneten Harzes erreichen.
Dies geht so weit, dass das Harz nicht nur in bezug auf mechanische Festigkeit gegen den Lichtbogen unempfindlich wird, sondern dass auch nach Lichtbogenüberschlägen die Isolationsfähigkeit des Isolators noch relativ gut erhalten bleibt.
Sinngemäss lässt sich der Erfindungsgedanke auch für Stützisolatoren und Durchführungen anwenden, wenn man z. B. die einzelnen Isolatorteilringe verklebt, verschraubt oder in anderer geeigneter Form miteinander verbindet. Selbstverständlich lassen sich in ähnlicher Art auch Armaturen an den Enden anbringen.
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In the case of choke coils for heavy current engineering, predominantly short-circuit chokes, reactive load compensation chokes, test chokes, etc., it is necessary to use insulators between the live windings and the pressure construction, as well as between live windings of different potentials, which on the one hand have the best possible electrical properties and on the other hand must withstand high mechanical loads .
In addition, in the event of flashovers from the arc, the insulators must suffer as little damage as possible, but in no case should they break.
The use of porcelain insulators of special construction and the use of hard paper tubes are known. Insulators with metal fittings cannot be used because of the magnetic field. It should be possible to dismantle multiphase choke coils for transport. The isolators will therefore not
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entire throttle is compressed by a pressure structure. The insulators are therefore mainly only stressed by pressure on the surfaces that rest on them.
With the previously used porcelain insulators, relatively soft material had to be added to the pressing points to prevent breakage.
Fig. 1 shows a section through the insulation distance between two phase coils of a multiphase choke coil. Hiebei is - 1 - the porcelain insulator, - 2 - the molded piece made of insulating material, - 3 - the soft washer at the pressing points, and --4-- a disc of the phase coil.
The length of the insulators is determined on the one hand by the voltage level that exists between the potentials to be isolated, on the other hand the mechanical force that occurs in the short circuit between
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In practice, very many lengths come into question, a large stock of different insulator dimensions is required.
As mentioned at the beginning, the insulator should be insensitive to arcing. This condition cannot be met with porcelain insulators, easily inflammable hard paper or plastic.
In areas where strong earthquake loads occur, it is also not advisable to use the brittle porcelain, as breakage of the porcelain insulators is inevitable, especially when resonance phenomena occur.
According to the invention, a stackable insulator, primarily for use in a choke coil, is characterized in that the insulator is stacked from several identical glass fiber reinforced synthetic resin ring bodies, which have ring-shaped shields which extend the creep flow inside, with cylindrical centering surfaces on the pressure surfaces perpendicular to the axis of rotation which prevent them from slipping sideways.
The invention makes it possible to avoid the described disadvantages of the porcelain insulator through the use of synthetic resins, especially those with glass fiber reinforcement. Since synthetic resin is very expensive compared to porcelain,
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that inside the pipe through the formation of condensation and over time also through contamination
Leakage current resistance of the insulation decreases. As a result, this inevitably leads to an internal rollover.
The second disadvantage of the tubular shape still remains the increased storage because, as mentioned above, numerous different lengths are required.
From the German patent specification No. 1053604 a method for producing a hollow insulator from several insulating body parts is known, in which, however, a smooth and thus insufficient creepage path occurs on the inside. A similar design is shown in German patent specification No. 629522, where the individual stacked ring elements are provided with caps, thereby avoiding a closed creepage path. This design requires a lot of material and is expensive.
The same applies to the solution as in German Patent No. 1035719, where a multi-part post insulator made of individual insulating bodies is described, but the cost of material is equivalent to that of a solid core insulator and would therefore be much too expensive in a plastic version.
The idea of the invention now enables all the disadvantages mentioned to be eliminated at the same time, since this is basically a tubular shape, so little material is required, but the necessary insulation strength is achieved by arranging creep path-lengthening screens outside and inside, even with moisture and dirt. In order to reduce storage, the entire isolator is also composed of any number of stackable individual rings. For the production of numerous different lengths, you only need a ring shape and an end piece.
Fig. 2 shows a section through the new, stacked synthetic resin insulator - 1 - shows the stackable ring body, which is equipped on the outside and inside with ring-shaped shields - 5 -, which also serve as a creepage distance extension. Part - 2 - shows the end piece, which only needs to be used once for an isolator stacked as long as desired. The ring bodies are centered with one another and with the end piece by simply laying them flat against one another. The accuracy required for this can be achieved without special measures when pressing the molded body.
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Since the synthetic resin used (glass fiber reinforced polyester resin, etc.) has a certain flexibility, it can be sized directly on top of one another without a soft intermediate layer. The insulator produced in this way is on the one hand elastic in a certain sense due to the material used, on the other hand, the layering of several individual rings gives the possibility that z. B. vibrations can be carried out during earthquakes without breaking the isolator. The requirement for insensitivity to arcing can also be achieved by using a suitable resin.
This goes so far that the resin is not only insensitive to the electric arc in terms of mechanical strength, but that the insulating capacity of the insulator is still relatively good even after arcing.
The idea of the invention can also be used analogously for post insulators and bushings, if one z. B. glued, screwed or connected to one another in another suitable form, the individual insulator part rings. Of course, fittings can also be attached to the ends in a similar way.