Elektrischer Isolator Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Isolator von der stangenförmigen Art, wobei die Stange fest oder hohlförmig sein kann, und aus harzgebundenen Glasfasern besteht.
Mit der Bezeichnung Stange aus harzgebundenen Glasfasern ist eine Stange aus einem wärmefestigenden oder kaltfestigenden Kunstharz ge meint, welcher sich in einen harten, nichtlöslichen Zu stand verfestigt, wobei diese Stange mit einem Glasfaser gespinst oder mit gleichmässig über die Masse verteilten Glasfasern armiert ist und wobei im Falle eines vollen Stangenquerschnittes die Fasern praktisch parallel zu einander über die Länge der Stange liegen können und zweckmässig, alle die,5elbe Länge aufweisen. Im Falle von hohlen Stangen ist es zweckmässig. dass sich wenig stens ein Teil der Fasern kreis- oder wendelförmig um die Stange erstrecken.
Elektrische Isolatoren der oben erwähnten Art sind licht, besitzen eine aussergewöhnlich gute Biegefähig keit und sind mechanisch robust und schlagfest. Solche Stab- oder Stangenisolatoren sind insbesondere als Span nungsisolatoren geeignet, z. B. als Spann- oder Hänge isolatoren, und im Falle der hohlen Stangen, auch an Orten, wo die mechanische Belastung Längsdruck auf weist.
Die Leichtigkeit und die Robustheit harzgebundener Glasfaser-Isolatoren mit ihren offensichtlich ausgezeich neten elektrischen Eigenschaften lässt diese geradezu als ideal erscheinen bei der Verwendung, mit Oberleitungen, bei elektrischen Verteilsystemen, bei welchen der Strom von einem oberen Kontaktdraht abgenommen wird. Wenn man solche Isolatoren unter Aussenbedingungen elektrischer Beanspruchung aussetzt, erfolgt nach relativ kurzer Betriebszeit ein Ansetzen von sogenannten Spu ren, was zur #;ölligen Zersetzung des Isolators führt.
Mit der Bezeichnung Spuren ist die Bildung von gewinde artig verlaufenden Kohlespuren auf der Oberfläche des@Isolators gemeint, welche durch Verfall des Binde- harzes des harzgebundenen Glasfaser-Isolators infolge des Auftretens elektrischer Entladungen über den Isola tor gebildet werden.
Die zum Bewirken der Spurenbil dung erforderliche Beanspruchung ändert sich je nach Art des verwendeten Bindeharzes des Glasfaser-Isola- tors und variiert auch mit dem Wetter und dem Aus- mass der atmosphärischen Verunreinigung, wobei nasse oder eisige Umgebungsbedingungen eine rasche Spur bildung fördern.
Es ist der Zweck der vorliezenden Erfindung, einen harzgebundenen Glasfaser-I#olator zu schaffen, welcher mit einem Schutzüberzug versehen ist, der das Zerfres sen der Isolatoroberfläche durch Entladungsspuren %veit- gehend verhindert und der zwischen den Endfittingen des Isolators einen Ableitweg bildet, der genügend lang ist, um den Sicherheitsanforderungen hoher Betriebs spannung ohne Erhöhung d._r Gesamtlunge des Isolators zu genügen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung besitzt der I@o- lator eine Stange aus harzgebundenen Glasfasern, welche Stange über ihre ganze oder d:n grösseren Teil ihrer Länge mit einem Schutzüberzug versehen ist, der aus einer knappsitzenden, in ihrer Längsrichtung ununter brochenen Hülse aus elastomerem polymerem Material, das einen bestimmten Widerstand für Kriechströme be sitzt, besteht, wobei auf der Hülse von voneinander beabstandeten Stellen entlang deren Länge mehrere ringförmige Körper befestigt sind.
um dadurch die Länge der Kriechwegstrecke auf der Oberfläche zwischen den Endfittingen des Isolators zu erhöhen, wobei die genannten Körper aus demselben Material wie das erstgenannte Material oder einem, bezüglich des Kriech weges den gleichen Widerstand wie das erstgenannte Material aufweisenden, elastomeren, polymeren, mit dem erstgenannten Material verbindbaren, Material be stehen.
EMI0002.0001
Zweckmässig <SEP> sind <SEP> die <SEP> ringförmigen <SEP> Körper <SEP> rohr förmig <SEP> ausg.@bildet <SEP> und <SEP> be_itzen <SEP> jeweils <SEP> einen <SEP> derart
<tb> g-oformten <SEP> auswärts <SEP> abstehenden <SEP> Teil, <SEP> der <SEP> die <SEP> Länge <SEP> der
<tb> Kriechwegstrecke <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Endfittingcn <SEP> dis <SEP> I@ola tors <SEP> weiter <SEP> erhöht.
<tb> Die <SEP> ringförmigen <SEP> Körper <SEP> sind <SEP> an <SEP> der <SEP> Hülse <SEP> zweck mässig <SEP> durch <SEP> Vcr:chveissen <SEP> befestigt. <SEP> können <SEP> aber <SEP> auch
<tb> durch <SEP> Adhä#ivmatcrialien <SEP> angebracht <SEP> sein. <SEP> Bei <SEP> bevor zugten <SEP> Au,:füh-ungzn <SEP> ist <SEP> jeder <SEP> Körp:
@r <SEP> in <SEP> Form <SEP> eines
<tb> Rehres <SEP> au@g,#bildet, <SEP> das <SEP> sich <SEP> an <SEP> einem <SEP> Ende <SEP> erweitert,
<tb> wobei, <SEP> falls <SEP> er#vLnscht, <SEP> dies=e <SEP> Rohre <SEP> solange <SEP> und <SEP> so <SEP> an geordnet <SEP> sein <SEP> können, <SEP> dass <SEP> Jas <SEP> erweiterte <SEP> Ende <SEP> dis
<tb> eine=n <SEP> Rohres <SEP> da, <SEP> nicht <SEP> crvaeiterte <SEP> Ende <SEP> eines <SEP> b nach barten <SEP> Rohr=s <SEP> iiberdcckt. <SEP> Das <SEP> erweiterte <SEP> Ende <SEP> jedes <SEP> @ol ch:n <SEP> Rohres <SEP> kann <SEP> in <SEP> ein.cn <SEP> oinstick'gen <SEP> nach <SEP> aussen
<tb> ab#tzhenden <SEP> Flansch <SEP> auslaufen. <SEP> Bei <SEP> einer <SEP> al::rnativen
<tb> Ausfilh:ung>f:;
rm <SEP> können <SEP> dis, <SEP> rohrförniigcn <SEP> <B>Kö-..p..-</B> <SEP> als
<tb> Scheiben <SEP> oder <SEP> Teller <SEP> au-gebildet <SEP> sein.
EMI0002.0002
abstandeten <SEP> Stellen <SEP> entlang <SEP> der <SEP> Länge <SEP> m:t <SEP> einer <SEP> Serie
<tb> ringförmiger <SEP> Ntiten <SEP> 2 <SEP> vergehen, <SEP> welche <SEP> Sitz.- <SEP> für <SEP> die
<tb> rohrfö:migen <SEP> Körper, <SEP> welche <SEP> auf <SEP> der <SEP> Hülse <SEP> zu <SEP> bcf2sti g:r. <SEP> sind. <SEP> bilden. <SEP> Eine <SEP> bevorzugte <SEP> Form <SEP> cir?cs <SEP> rin@@örmi gen <SEP> Kcrprs <SEP> ist <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 2 <SEP> 2:zeigt <SEP> Lind <SEP> be-:tzt <SEP> cin@kt!rze Rohrstück <SEP> 3 <SEP> au;
<SEP> Poiytetrafluoräthyl-,n, <SEP> das <SEP> an <SEP> ein_m
<tb> Ende <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Abschnitt <SEP> 4 <SEP> versehen <SEP> i <SEP> ,t, <SEP> der <SEP> einen
<tb> =lcichmässigen <SEP> Querschnitt <SEP> aufn'ti: <SEP> t <SEP> und <SEP> einen <SEP> Inn._n durchme_ser <SEP> besitzt. <SEP> der <SEP> etwa <SEP> dem <SEP> @u,scndu_-chme@@r
<tb> der <SEP> ringförmigen <SEP> Nut <SEP> 2 <SEP> in <SEP> der <SEP> Hiil:e <SEP> 1 <SEP> cnt,pricht. <SEP> Das
<tb> an-ere <SEP> Ende <SEP> des <SEP> Körpers <SEP> besilzt <SEP> einen <SEP> sich <SEP> au#:v,- iten d _n <SEP> Ab-chnitt <SEP> 5, <SEP> der <SEP> ein:. <SEP> dünnere <SEP> W'a!üi;ärke <SEP> besitzt
<tb> als <SEP> der <SEP> Ab_chn:tt <SEP> 4.
EMI0002.0003
Div <SEP> langa_streckte <SEP> kontint!;erliche <SEP> Hül;c <SEP> sitzt <SEP> zweck dichtend <SEP> auf <SEP> dem <SEP> @lasfaserg@bu@.d,:nen <SEP> Isolator stab. <SEP> Wend <SEP> ab.:r <SEP> der <SEP> Isolator <SEP> im <SEP> B2tri;b <SEP> einer <SEP> hoh:ri
<tb> el@ktri:;chen <SEP> Deart-pruchung <SEP> atr.3gc-etzt <SEP> werden <SEP> soll, <SEP> i:-t
<tb> es <SEP> ": <SEP> orzt!ziehen, <SEP> ehe <SEP> Stange <SEP> oder <SEP> den <SEP> Stab <SEP> mit <SEP> Lolier mate#ial <SEP> zu <SEP> Biberziehen, <SEP> z. <SEP> B. <SEP> eilt <SEP> einem <SEP> isolierenden <SEP> Fett
<tb> oder <SEP> Kitt. <SEP> bZvor <SEP> die <SEP> Hülse <SEP> iiberzo2en <SEP> wird, <SEP> dies <SEP> um
<tb> jegliche <SEP> al'f:illi@;e <SEP> Zwi,chenrät!me <SEP> z""visch, n <SEP> der <SEP> Stange
<tb> Lind <SEP> r <SEP> Hül;c <SEP> atrszufiillen.
<tb> Vorzt!;@we;
<SEP> e <SEP> -.i <SEP> erden <SEP> bcid <SEP> . <SEP> dis <SEP> langg; <SEP> streckte <SEP> kon tinui@2r]ich: <SEP> Hülse <SEP> sowie <SEP> die <SEP> ringförmigen <SEP> Körper, <SEP> wel chc <SEP> auf <SEP> de- <SEP> Hil.e <SEP> b:fest'at <SEP> sind, <SEP> aus <SEP> Polyt@2trafluo,äthy len <SEP> hergestellt. <SEP> w:i1 <SEP> d;-scs <SEP> Material <SEP> be-ond-rs <SEP> geeignet
<tb> ist, <SEP> hohn <SEP> Ternp-raturen <SEP> zu <SEP> \l,idersteh:n. <SEP> Ferner <SEP> besitzt
<tb> es <SEP> die <SEP> g.=:@iRnet,:
<SEP> physiko-ch2mische <SEP> Stabilität <SEP> und <SEP> ist <SEP> vor
<tb> allem <SEP> 'mauserst <SEP> :;ider=tancl-lf'ihig <SEP> gegen <SEP> die <SEP> Bildung <SEP> von
<tb> l@ohl--kriechstrcm:puren, <SEP> v.-elche <SEP> bedingt <SEP> durch <SEP> das <SEP> Auf treten <SEP> v, <SEP> -n <SEP> elektri <SEP> chen <SEP> Entladungen <SEP> entstehen <SEP> können,
<tb> Webei <SEP> in <SEP> die@cm <SEP> Fall <SEP> nur <SEP> Oberflächz-nerosio:i <SEP> entsteht.
<tb> Andere <SEP> E2i <SEP> pcle <SEP> gecigneter <SEP> Materialien <SEP> sind <SEP> Neopren,
<tb> ssut,:l@7ummi <SEP> sowie <SEP> Silikongt!niniizt!sammensetzunaen,
<tb> und <SEP> and;z <SEP> Flu;@rkohl@@toff-Polymrc <SEP> oder <SEP> Kopolymere.
<tb> D'c <SEP> .Antikri:_ch@ <SEP> trcm;pureig -n: <SEP> cha <SEP> ft=:,:
<SEP> vor. <SEP> elastomerem
<tb> Kuri@t_t:n:n#.i <SEP> können <SEP> durch <SEP> Zu@amtnen#ctzung <SEP> desselben
<tb> ni't <SEP> ein <SEP> ;:ni <SEP> pczicllen <SEP> Füller <SEP> ed2r <SEP> Füllern <SEP> z. <SEP> B.
<tb> Alttm:na. <SEP> \l:cafluor, <SEP> und <SEP> h_vdri:r;em <SEP> Silica <SEP> verbes sert <SEP> werden.
<tb> Im <SEP> fol;cndcn <SEP> wird <SEP> der <SEP> Erfindu;igsg;a, nstand <SEP> an hand <SEP> der <SEP> Zeichen <SEP> in <SEP> einem <SEP> Ati@führuna=bei-piel <SEP> er l::t!tcrt. <SEP> Es <SEP> zeigen:
<tb> Fig. <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2 <SEP> S2itenan@-ichten. <SEP> t_il@@@eise <SEP> im <SEP> Schnitt
<tb> einer <SEP> und <SEP> eines <SEP> ringförmigen <SEP> Körpers <SEP> zur <SEP> Ver wencit!ng <SEP> hei <SEP> cl=r <SEP> Bil <SEP> lun#, <SEP> eines
<tb> eines
<tb> ha:z@?-@bur < c!vn:n <SEP> Gla;faserstangcn-Irolatorr;
<tb> Fig.3 <SEP> eine <SEP> tcilwei e <SEP> gcbrochcnc <SEP> S_2it"'riariC!cht, <SEP> teil im <SEP> Schnitt. <SEP> eines <SEP> mit <SEP> e'ncni <SEP> Schtitzüberzua <SEP> ver sehenen <SEP> Stan@: nisclator@:, <SEP> Schutzi.ibcrzu2 <SEP> und <SEP> rintför Kij:p., <SEP> r <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> Lind <SEP> 2 <SEP> ;
<tb> Fig.4 <SEP> eine <SEP> Teilansicht. <SEP> teilweise <SEP> im <SEP> Schnitt. <SEP> einer
<tb> %z:citeren <SEP> At!sführt!ngsform <SEP> eines <SEP> Stangenisolators, <SEP> mit
<tb> einf_m <SEP> Scht!tziibcrzt!a <SEP> unter <SEP> Verwendung <SEP> von <SEP> ringförmi gen <SEP> Körpern <SEP> ein:r <SEP> anderen <SEP> Ausführungsart;
<tb> Fia. <SEP> 5 <SEP> eine <SEP> Seitenansicht <SEP> einer <SEP> dritten <SEP> Ausführung form <SEP> e'nes <SEP> Stan22ni#olators.
<tb> Die <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> gezeigte, <SEP> atts <SEP> Pol <SEP> y <SEP> t <SEP> trafluor <SEP> äthylen
<tb> her <SEP> ge;t@-IIt2. <SEP> Hülse <SEP> 1@ <SEP> besitzt <SEP> cine:i <SEP> krcisfönni@@en <SEP> 0u2r _t-1initt <SEP> Lind <SEP> ist <SEP> an <SEP> mit <SEP> r@g@lm:is: <SEP> ig_n <SEP> Ab_chnitt-n <SEP> be-
EMI0002.0004
Dc: <SEP> I <SEP> c'.ater, <SEP> von <SEP> dem <SEP> ein <SEP> Teil <SEP> in <SEP> 3 <SEP> @;@zeigt <SEP> ist,
<tb> t:-:,teht <SEP> au <SEP> einer <SEP> harz2-bar:d:ncr._ <SEP> Gla,:fa@cr@aar:ac <SEP> 6. <SEP> von
<tb> ucl@--her <SEP> e:r:
<SEP> Teil <SEP> z@@-iscücrt <SEP> ih-en <SEP> Endfittina,-n <SEP> (nicht <SEP> dar g@s@ellt) <SEP> vcn <SEP> @.itiem <SEP> Schu,zi:berzug <SEP> eingcschlo-.>2n <SEP> i: <SEP> t. <SEP> wel cher <SEP> aus <SEP> cici-Ir <SEP> lä!iel;ch"-n <SEP> kontinuierlichen <SEP> Hiilze <SEP> 1 <SEP> be teht, <SEP> die <SEP> mi* <SEP> einer <SEP> Sri.- <SEP> kurzer <SEP> Rohr:ticke <SEP> 3. <SEP> t@clchc
<tb> entlan < , <SEP> ih-.er <SEP> L::rlg <SEP> in <SEP> Ab-tänden <SEP> befe stigt <SEP> s'iid, <SEP> :er,:li@;i <SEP> ist. <SEP> D:r <SEP> nichtau < g_ @eitete <SEP> Abschnitt
<tb> 4 <SEP> ied2z <SEP> Rohl@tücl:cs <SEP> si'zt <SEP> fest <SEP> in <SEP> cin-r <SEP> ririaförii@,:n <SEP> Nut
<tb> 2 <SEP> und <SEP> i-t <SEP> d:t@ia <SEP> du ch <SEP> n <SEP> bcfc-ztiat. <SEP> Der <SEP> I <SEP> olator
<tb> Wird <SEP> dadu: <SEP> ch <SEP> her@#-@:
<SEP> tollt, <SEP> da:;s <SEP> ic <SEP> d <SEP> @s <SEP> Rohstück <SEP> 3 <SEP> über
<tb> c.n <SEP> Eil-1_ <SEP> der <SEP> mit <SEP> d.=r <SEP> Hülse <SEP> uni#chlo-7 <SEP> crien <SEP> Stange <SEP> auf g;: <SEP> etz#, <SEP> tvitd <SEP> ui-.d <SEP> :.#ntlanr <SEP> der <SEP> <I>H;1. <SEP> -e</I> <SEP> g,-schob..-:i <SEP> wird. <SEP> bis
<tb> in <SEP> d'e <SEP> ringförmig,. <SEP> Nut <SEP> 2 <SEP> einschnappt, <SEP> in <SEP> elch;-r <SEP> e3
<tb> ;@r>tzusch%@J- <SEP> en <SEP> ist. <SEP> Um <SEP> das <SEP> @'crbci@_leiien <SEP> Gina <SEP> Rohr . <SEP> 3 <SEP> ar, <SEP> eine- <SEP> oder <SEP> mehreren <SEP> Nuten <SEP> 2, <SEP> in <SEP> welch.- <SEP> e3 <SEP> n' cht <SEP> e n..chnapp.- <SEP> ri <SEP> soll, <SEP> zu <SEP> unterstützen, <SEP> können
<tb> diese <SEP> Nut,-:
i <SEP> voriibergeliend <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Füllkörper <SEP> oder
<tb> <I>e'ne!n</I> <SEP> Kragen <SEP> ausgefüllt <SEP> werden, <SEP> der <SEP> danach <SEP> wieder
<tb> entfernt <SEP> wird.
<tb> Der <SEP> in <SEP> Fig. <SEP> 4 <SEP> a zeigte <SEP> Isolaior <SEP> beztcht <SEP> aus <SEP> ein:ni
<tb> harzg bundenen <SEP> Glasfaserstab <SEP> 16. <SEP> von <SEP> dem <SEP> ein <SEP> Ab schnitt <SEP> z@Vischen <SEP> seinen <SEP> Endfittingen <SEP> (nicht <SEP> darge# <SEP> teilt)
<tb> in <SEP> ia r <SEP> Schutzhülle <SEP> eingeschlossen <SEP> i-t. <SEP> welche <SEP> aus <SEP> einer
<tb> läno'ichn <SEP> kon'inuierlichen <SEP> <I>HU.</I>-e <SEP> 11 <SEP> aus <SEP> Polvt-tr^fluor äthyl;
.n <SEP> bat-ht. <SEP> die <SEP> über <SEP> ihre <SEP> ganze <SEP> Läng-- <SEP> eire <SEP> _ <SEP> eleich rrä>i@Te <SEP> 1@,'e.nddickc <SEP> auf@i <SEP> _t. <SEP> Lind <SEP> die <SEP> ;n <SEP> rc@elmä#ia@n
<tb> Iritervall=n <SEP> entlang <SEP> ih-cr <SEP> eine <SEP> S;ri2 <SEP> rindförmiger
<tb> Körr_ <SEP> er. <SEP> zt!,inandcr <SEP> mit <SEP> Abstand <SEP> versehen. <SEP> .^.t:f@eklebt
<tb> hat. <SEP> eb@i <SEP> die <SEP> Körper <SEP> di-mal <SEP> von <SEP> einer <SEP> anderen <SEP> Aus führuagsform <SEP> sind. <SEP> J,=i1#:r <SEP> ringförmige <SEP> Körper <SEP> besteht
<tb> au::
<SEP> eurem <SEP> kurzen <SEP> Rohrstück- <SEP> 13 <SEP> aus <SEP> Polvtetraflt!or <SEP> äthv 1_n. <SEP> welcher <SEP> am <SEP> eisen <SEP> Ende <SEP> cin2n <SEP> Ab < chnitt <SEP> 14 <SEP> von
<tb> aleichmä@sigen, <SEP> Aussendurchnil-@ser <SEP> Lind <SEP> am <SEP> anderen
<tb> Ende <SEP> einen <SEP> at!sgem#citcten <SEP> Abschnitt <SEP> 15 <SEP> besitzt. <SEP> Der
<tb> nicht <SEP> ausgeweitete <SEP> Abschnitt <SEP> 1-4 <SEP> b:,@itzt <SEP> an <SEP> seinem <SEP> äus @ersten <SEP> Ende <SEP> eine <SEP> einwärts <SEP> gerichtete <SEP> Rippe <SEP> 17, <SEP> welche
<tb> zummmen <SEP> mit <SEP> der <SEP> Hülse <SEP> 11 <SEP> einen <SEP> fetr! <SEP> Sitz <SEP> bildet.
<tb> Wenn <SEP> das <SEP> Rohrstück <SEP> 13 <SEP> üb:
<SEP> r <SEP> die <SEP> Hülse <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> gestülpt <SEP> ist,
<tb> v<B>#</B> <SEP> ird <SEP> ein <SEP> ringförmiger <SEP> Zwischenra <SEP> uni <SEP> <B>18'.</B> <SEP> der <SEP> durch <SEP> die
<tb> nere <SEP> Oberfläche <SEP> des <SEP> nichtausgeweiteten <SEP> Abschnittes
<tb> 14 <SEP> des <SEP> Rohrstückes <SEP> und <SEP> der <SEP> Au,senfläche <SEP> der <SEP> Hülse
<tb> b,-grenzt <SEP> ist, <SEP> mit <SEP> einem <SEP> geeigneten <SEP> Adhäsivmaterial
<tb> gefüllt, <SEP> um <SEP> das <SEP> Rohrstück <SEP> auf <SEP> der <SEP> Hülse <SEP> festzukleben.
<tb> Fia. <SEP> 5 <SEP> zeigt <SEP> einen <SEP> Abschnitt <SEP> einer <SEP> dritten <SEP> Ausfüh rungsform <SEP> eines <SEP> Isolators, <SEP> der <SEP> aus <SEP> einer <SEP> harzgebunde n-n <SEP> Glas.faserstange <SEP> 26 <SEP> besteht.
<SEP> von <SEP> der <SEP> ein <SEP> Teil <SEP> zwi schen <SEP> ihren <SEP> Endfittingen <SEP> (nicht <SEP> dargestellt) <SEP> in <SEP> einer
<tb> Schutzhülle <SEP> eingeschlossen <SEP> ist, <SEP> welche <SEP> aus <SEP> einer <SEP> läng lich:n <SEP> kontinuierlichen <SEP> Hülle <SEP> 21 <SEP> aus <SEP> Polytetraflttor äthylen <SEP> besteht. <SEP> auf <SEP> welcher <SEP> an <SEP> regclni < i#ig <SEP> beabstan deten <SEP> Stell-n <SEP> entlang <SEP> ihrer <SEP> L;ing11 <SEP> eine <SEP> Reihe <SEP> ririg- förmiger Scheiben 23 desselben Materials festgeschweisst sind.