Hochspannungsisolator. Eine der häufigsten Störungen des Be- t riebes von Starkstromanlagen wird durch das Auftreten von Überschlägen und die nachfolgende Zerstörung der Isolatoren ver ursacht. Schon seit langem ging das Bestre ben dahin, entweder den durch atmosphäri sche Einflüsse, Schaltvorgänge, Überspan nungen oder andere Ursachen hervorgerufenen Lichtbogen von den Isolatoren fernzuhalten oder ihm einen bestimmten Überschlagsweg vorzuschreiben.
Zur Erzielung der erstgenann ten Wirkung brachte man an den Enden der Isolatoren bezw. Isolatorenketten Schutz ringe oder Schutzhörner aus Metall an, zwi- sehen denen der Überschlag erfolgen konnte, ohne die Isolatoren zu berühren.
Um ein Abwandern des in seinem mittleren Teil sehr beweglichen Lichtbogens zu verhindern, schaffte man durch Anbringen weiterer Schutzringe oder -hörner gegen die Mitte einor Tsolatorenkette eine Unterteilung des Liehtbogens. Diese Schutzvorrichtungen bie ten jedoch den Vögeln eine willkommene Sitzgelegenheit, so dass die Gefahr eines Erd- schlusses in erhöhtem Masse gegeben ist. Aus diesem Grunde und mit Rücksicht auf den hohen Anschaffungspreis haben derartige Schutzvorrichtungen keine ausgedehnte Ver breitung gefunden.
Ausserdem versuchte man die Isolatoren vor der Einwirkung des Flammbogens dadurch zu schützen, dass man um die Schirme oder Wulste der Isolatoren Metallringe beliebi gen Profils legte, um so zu erreichen, dass die auftretenden Entladungen über diese Schutzkränze abgeleitet werden. Die An ordnung erfolgte dabei in der Weise, dass der Lichtbogen nicht nach innen durch den Isolatorkörper schlagen und auch nicht un ter den Schutzkränzen stehen bleiben konnte. Jedoch setzen diese Metallringe den Über- schlagswert des Isolators nicht unbeträcht lich herunter.
Weiterhin versuchte -man die Beschädi gung von Stabisolatoren durch Überschläge dadurch zu verhindern, dass man zum Auf bau des Isolators verschiedene keramische Materialien verwendete. Ein derartiger Iso lator besteht aus einem Kern von hoher me chanischer Festigkeit, der zum Schutze ge gen die Hitzebeanspruchungen eines Licht- bogenüberscblages mit einer Hülse aus einem keramischen Stoff von hoher Tem- peraturwechselbeständigkeit umgeben ist.
Es wurde hierbei besonderes Augenmerk auf eine vollkommene Ummantelung des Ker nes gelegt. Die Herstellung eines der artigen Isolators ist jedoch sehr kost spielig und ergibt, da die Hülse längs dem ganzen Isolator sich erstreckt, ausser ordentliche Schwierigkeiten bei der Be festigung der Kappen auf dem innern Scherben.
Bei dem neuen Isolator werden diese Nachteile dadurch vermieden, dass gemäss der Erfindung Schutzteile aus lichtbogen- hi.tzebeständigem Material vorgesehen sind, zum Zwecke, die bei Überschlägen, Kurz schlüssen und dergleichen besonders gefähr deten Stellen des Isolators zu schützen. Durch Lichtbogen gefährdet sind beispielsweise die Schirme, Rippen oder Platten von Isolatoren, und in besonderem Masse bei Vollkern isolatoren der Isolatorstrunk in der Nähe der Armaturen. Ein Schutz dieser Teile erhöht die Betriebssicherheit einer elek trischen Anlage in. hohem Masse.
Als be sonders zweckmässig wird sich auch ein Schutz der Armaturen erweisen, da eine Zer störung dieser Isolatorbestandteile äusserst unangenehme Folgen nach sich ziehen kann. Diese aus hochwärrnefestem Material beste henden Schutzvorrichtungen können entweder lose auf den vor der Lichtbogenwirkung zu schützenden Teilen sitzen oder mit ihnen irgendwie verbunden: sein. Die Verbindung kann beispielsweise durch Aufbrennen, An- garnieren, Aufschrumpfen öder Kitten er folgen.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass der Schutz eines Iso- lierkörpers gegen die Lichtbogenwirkungen sich nur auf die bekannterweise besonders gefährdeten Teile zu beschränken braucht, um eine Zerstörung des Isolierkörpers oder der Armaturen sicher zu vermeiden. Eine Übertragung der entstehenden hohen Licht, bogentemperatur durch das hitzebeständige Material auf den Isolierkörper findet nicht statt, wenn als Material ein schlechter Wärmeleiter gewählt wird.
In der Zeichnung sind einige Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Abb. 1 zeigt einen mit Kappen a ver- sehenen Motorisolator bekannter Bauart, an dessen Porzellankörper b die beiden aus einem gegen die Lichtbogenhitze wider standsfähigen Material bestehenden Schirme c befestigt sind. Das zur Herstellung von Hochspannungsisolatoren verwendete Por zellan besteht aus drei Grundstoffen Kaolin, Feldspat und Quarz.
Kaolin bedingt eine hohe Hitzebeständigkeit, Feldspat elek trische und Quarz mechanische Festigkeit. Je nachdem,welehe,Eigenschaft des Porzellans besonders herausgebildet werden soll, wird dem Porzellan in höherem Masse der in Frage kommende Grundstoff zugesetzt. Während also das Porzellan zur Herstellung des Strunks und der Schirme in der Hauptsache aus Feldspat und Quarz und nur verhältnis mässig wenig Kaolin besteht, weisen die kera mischen Schutzteile einen sehr hohen Kaolin gehalt auf.
Den gleichen Zweck können auch gesonderte, aus hitzebeständigem Material bestehende, nicht dargestellte Körper erfül len, die lediglich an den erfahrungsgemäss bei Überschlägen besonders in. Mitleiden schaft gezogenen Teilen des Isolators b oder dessen Armaturen angeordnet sind. Die Be festigung der Schirme c kann so ausgeführt werden, dass dieselben vor der endgültigen Befestigung gegen die Mitte des Isolators verschiebbar sind und so das Aufbringen und Befestigen der Kappen nicht behindern. Die lichten Durchmesser der Schirme sind so gewählt, dass diese von oben über das verdickte Befestigungsende des Isolators ge schoben werden können.
Es sind aber auch geteilte Ringe oder Schirme verwendbar, die nachträglich auf einen beliebigen Isolier- körper aufgesetzt werden können. Ein ge gebenenfalls entstehender Lichtbogen bildet sich nun zwischen den Kappen a oder deren Armaturen aus und wird für gewöhnlich die Schirme als Fusspunkte benutzen. Durch die Verwendung des der Lichtbogenhitze wider stehenden Materials wird das bisher in sol chen Fällen beobachtete Abspringen der Schirme am Strunk vermieden.
Abb. 2 stellt einen Stabisolator dar, des sen beide äussern Schirme c ganz oder teil weise aus lichtbogenhitzebeständigem Na terial bestehen. Beide Schirme c sind zu nächst gegeneinander verschiebbar, damit die Befestigung der Kappen a in der bisher ge bräuchlichen Weise vorgenommen werden kann. Die übrigen Schirme können aus dem Material des Isolierkörpers b hergestellt. sein.
Bei den Schirmen c sind zylindrische, nach oben bezw. nach unten reichende Verlänge rungen vorgesehen, welche bis dicht an die Metallkappen a heranführen, damit die bei tberschlägen besonders gefährdeten Teile des Isolierkörpers b in der 'Zähe der Kappen geschützt sind. In Abb. 1 ist der untere Schirm c mit einem kurzen, nach un ten gerichteten, nabenförmigen Vorsprung d versehen.
Die Ausführung nach Abb. 3 zeigt einen Kappenisolator mit zwei plattenähnlichen Schirmen c;, c., aus lichtbogenhitzebeständi- gem Material. Die Befestigung dieser Plat ten cl, e_ kann auf eine der oben beschriebe nen Arten erfolgen. Unter Umständen ist es jedoch zweckmässiger, die Verbindung des dicht an. der Kappe a, liegenden Schirmes er mit dem Isolierkörper b nach Art des Ba jonettverschlusses vorzunehmen.
In diesem Falle erhält der Schirm <B>ei,</B> wie in Abb. 4 und ä dargestellt, Aussparungen f und der Isolierkörper b entsprechende Vorsprünge g. Der Schirm ei wird nun zunächst von oben über die Vorsprünge g hinweggeschoben, da mit die Kappe a möglichst ungehindert be festigt werden kann.
Hierauf hebt man den Schirm c, bis dicht an die Kappe a und dreht ihn so lange, bis die Vorsprünge g unter den Lappen h, des Schirmes c, liegen und diesen festhalten können. Die verbleibenden Zwischenräume f werden dann mit einer ge eigneten Masse geschlossen.
Der Schirm c kann auch nur zum Teil aus lichtbogenhitzebeständigem Material be stehen. So zeigt Abb. 6 einen Kappen isolator, dessen Schirm b an seinem äussern Umfang mit einem lichtbogenhitzebeständi- gen Ring oder einem Wulst c eingefasst ist. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit oder aus andern Gründen sind in das licht bogenhitzebeständige Material Einlagen c von beliebiger Form und Abmessung ein gebettet, und zwar derart, dass sie teilweise oder ganz von diesem Material umgeben sind.
Die Sitzfläche des Ringes c und die des Isolatorschirmes b können konisch sein, @im einen besonders guten Sitz zu gewährleisten.
Am Wesen der Erfindung ändert sich nichts, wenn zum Beispiel beim Stabisolator nach Abb. 2 der obere Schirm c durch einen plattenähnlichen Schirm ei oder c." ersetzt wird, wie sie beim Isolator nach Abb. 3 ver wendet sind. In diesem Falle kann der plattenähnliche Schirm auf einem beliebig geformten Vorsprung des Porzellankörpers b abgestützt und der äussere und der lichte Durchmesser des Schirmes zweckentsprechend gewählt werden.
Zugleich kann auf die obere Kappe a. ein Schutzring aus hitzebeständigem Material aufgeschoben sein. Ebenso ist es möglich. dass beim Isolator nach Abb. ? die plattenähnlichen Schirme ei und c2 nach oben bezw. nach unten mantelförmige Ansätze (oder winkelförmigen Querschnitt) besitzen, um die Kappe a und den nicht gezeichneten Hängebolzen wenigstens teilweise abzuschir- men. Schliesslich ist es auch möglich,
den nicht gezeichneten Hängebolzen oder Klöppel des Isolators nach Abb. 6 besonders abzu schirmen, zum Beispiel durch einen zwischen ihm und dem Schirm b eingefügten zwei- oder mehrteiligen Schutzteil.
Die Vorteile des beschriebenen Isolators in herstellungstechnischer und wirtschaft licher Beziehung sind unverkennbar. Er gewährleistet zum Beispiel im Vergleich zu derjenigen bekannten Ausführung mit voll kommener Ummantelung des Kernes eine ganz wesentliche Ersparnis an Baustoffen; da lediglich die Schirme oder Teile derselben aus dem gegen die Lichtbogenhitze wider standsfähigen Material hergestellt werden müssen. Ausserdem entstehen durch geeignete Formgebung einfache Körper, die ohne Schwierigkeiten gleichmässig durchgebrannt werden können und ein Mindestmass von Brennraum beanspruchen.
Die Befestigung am Isolatorkörper kann in einfacher Weise geschehen und hindert in keiner Weise die Befestigung der Kappen.