Elektrischer Isolator. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Isolator, welcher als Durdhführungs-, Stütz- oder Hängeisolator, sei es als einzelnes Ele ment oder in einer Kette von Elementen ver wendet wenden kann.
Bekannt sind derartige Isolatoren, welche aus einem rohrförmigen oder auch massiven Kern aus Hartpapier bestehen, an dessen En den Metallkappen angebracht sind, welche bei Hängeisolatoren als Aufhänge- bezw. Be festigungsöse oder Leitungsverbinder ausge bildet sind. Auf dem Kern sind Einzelisola toren aus Porzellan, Glas, Ton oder derglei chen aufgereiht, und der Raum zwischen Kern und Einzelisolatoren ist mit einer Füll masse ausgegossen, um die Bildung von Feuchtigkeit, wie Wasser, Wasserdampf oder dergleichen zu verhüten.
Im praktischen Be triebe haben sich derartig zusammengebaute Isolatoren nicht bewährt, da es trotz des Aus giessens dort zur Bildung von Hohlräumen kommt, namentlich infolge verschiedener Ausdehnung der Ausgussmasse gegenüber den übrigen Konstruktionsgliedern bei Tempera turwechsel. Die Lufthohlräume übernehmen infolge der niedrigen Dielektrizitätskonstante einen unverhältnismässig grossen Teil der Spannung, was zu Glimmentladungen führt, welche ihrerseits die Ausgussmasse angreifen, verkohlen und- dadurch allmählich zu Über schlägen in Längsrichtung des Isolators füh ren.
Es kommt bei derartigen Isolatoren auch vor, dass die durch die Verschiedenheit der Ausdehnung der einzelnen Teile verursachten mechanischen Beanspruchung den Bruch des Isolators herbeiführen.
Von bekannten Kompound-Isolatoren un terscheidet sich nun -der Erfindungsgegen stand vorteilhaft dadurch, dass zwischen einem zentralen Isolierkern und einem äussern, aus wetterharten Isölierelementen bestehen den Schutzmantel ein beiderends offener Luftzwischenraum von solcher Weite vorge sehen ist, dass durch kaminartige Lüftung ein Temperaturausgleich zwischen ihm und der Aussenluft aufrecht erhalten, die Bildung von Kondenswasser verhütet und etwa sich ionisierende Luft sofort aus der gefährlichen Zone abgeführt wird.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht in senkrechtem Schnitt ein Ausführungsbei- spiel des Erfindungsgegenstandes als Durch führungsisolator.
Der gezeichnete Isolator besitzt einen zen tralen walzenförmigen Isolierkern ä aus Hart papier oder anderem Isoliermaterial, welcher von einem in dessen Achse liegenden zentra len metallischen Leiter b der Länge nach durchsetzt ist. Der Leiter b trägt an seinem untern Ende die Anschlussmittel c, am obern Ende eine glockenförmige Metallkappe (l, ebenfalls mit Anschlussmitteln cl versehen, welche Kappe den .doppelten Zweck hat, den Isolator gegen Niederschläge abzudecken und das Auftreten von elektrischen Sprüherschei nungen zu verhindern.
Der walzenförmige Isolierkern a wird von einer warm auf ihn aufgeschrumpften metallischen Fassung e ge tragen, welche die Befestigung des Isolators= auf dem Deckel eines Transformators oder Schalters gestattet. Der Isolierkern a ist der Einfachheit halber aus einem massiven Stücke bestehend gezeichnet; es steht aber selbstver ständlich nichts im Wege, statt dessen auch einen aus mehreren Einzelteilen zusammen gesetzten Isolierkasten zu verwenden. An der Fassung e. sind Tragnasen f in gleichmässiger Verteilung auf dem Umfange angeordnet, welche zwischen sich offene Durchgänge las sen und einen l@Zetallring g tragen.
Auf die sem sind eine Anzahl Isolierelemente h aus Glas, Porzellan, Ton oder irgendwelcher ge gen Witterungseinflüsse widerstandsfähiger Pressmasse aufgebaut, von denen jedes das nächstuntere dachförmig überdeckt und wel che einen zusammengesetzten äussern Schutz mantel bilden. Die zur Achse .des Isolators konzentrische Lage sichern sich die Elemente selber vermöge ihrer Form; für das oberste Element besorgt dies ein auf dem Leiter b befestigter Zentrierstern i aus Isoliermaterial oder Metall, welcher Durchlassöffnungen auf weist entsprechend den zwischen den Nasen f der Fassung e vorhandenen Durchgängen.
Immerhin sind die Isolierelemente h nicht streng passend aufeinandergesetzt, sondern mit lockerem Sitze in achisialer und radialer Richtung zwischen dem untern Tragring g und dem mit etwas Spiel in achsialer Rieh- tung auf den Leiter b aufgeschobenen Zen trierstern i angeordnet. Durch dieses lockere Aufeinandersetzen der Isolierelemente h wird erreicht, dass alle diese Teile den Volumen änderungen bei Temperaturschwankungen un gehindert nachgeben können und niemals me chanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
Die Anzahl der Isolierelemente h und damit die Länge des Isolators wird nach Massgabe der Betriebsspannung bestimmt.
Zwischen dem Isolierkern a und dem äu ssern Schutzmantel ist ein beiderends offener Luftzwischenraum m vorgesehen, welcher den Zweck hat, durch kaminartige Lüftungswir kung einen Temperaturausgleich zwischen der Aussenluft und dem Luftzwischenraum zu unterhalten, die Bildung von Kondens wasser zu verhüten und etwa sich ionisierende Luft sofort aus .der gefährlichen Zone abzu führen.
Bei der Durchbildung des Isolators als Stützisolator wird die tragende Fassung e als Fussstück ausgebildet, welches, ebenso wie vorhin, dem Aussenmantel als Stütze dient. Sinngemäss fällt dann der Leiter b weg und die obern Anschlussmittel c1 werden zweck entsprechend gestaltet.
Für die Verwendung des Isolators als Hängeisolator sind an beiden Enden desselben je ein Zentrierstern i. für den Aussenmantel und je eine Sprühkappe d, sowie Verbin dungsorgane, die als Aufhängeöse, Befesti gungsöse, Leitungsverbinder oder dergleichen ausgebildet sein können, vorgesehen.
Electrical isolator. The invention relates to an electrical insulator which can be used as a Durdhführungungs-, support or suspension insulator, be it as a single element or in a chain of elements.
Such insulators are known, which consist of a tubular or solid core made of hard paper, at the ends of which the metal caps are attached, which in suspension insulators bezw. Be fastening eyelets or line connectors are formed. Individual insulators made of porcelain, glass, clay or the like are lined up on the core, and the space between the core and individual insulators is filled with a filling compound to prevent the formation of moisture, such as water, steam or the like.
In practical operation, insulators assembled in this way have not proven their worth, as cavities are formed there despite the pouring off, in particular as a result of different expansion of the pouring compound compared to the other structural elements when the temperature changes. As a result of the low dielectric constant, the air cavities take on a disproportionately large part of the voltage, which leads to glow discharges, which in turn attack the pouring compound, carbonize and thus gradually lead to overlaps in the longitudinal direction of the insulator.
With such insulators it also happens that the mechanical stress caused by the differences in the expansion of the individual parts causes the insulator to break.
From known compound insulators, the subject of the invention differs advantageously in that between a central insulating core and an outer, weather-resistant insulating element, the protective jacket has an air gap open at both ends of such a width that a temperature equalization is provided between it through chimney-like ventilation and the outside air, the formation of condensation water is prevented and any ionizing air is immediately removed from the hazardous zone.
The accompanying drawing illustrates, in vertical section, an exemplary embodiment of the subject matter of the invention as a bushing insulator.
The insulator shown has a zen tral roller-shaped insulating core - made of hard paper or other insulating material, which is penetrated lengthwise by a zentra len metallic conductor b located in its axis. The lower end of the conductor b carries the connection means c and at the upper end a bell-shaped metal cap (l, also provided with connection means cl, which cap has the dual purpose of covering the insulator against precipitation and preventing the occurrence of electrical spray phenomena.
The roller-shaped insulating core a is carried by a warm metallic socket e shrunk onto it, which allows the insulator to be attached to the cover of a transformer or switch. For the sake of simplicity, the insulating core a is drawn from one solid piece; But of course nothing stands in the way of using an insulating box composed of several individual parts instead. On the socket e. support lugs f are evenly distributed around the circumference, which have open passages between them and carry a l @ Zetallring g
A number of insulating elements h made of glass, porcelain, clay or any molding compound resistant to weathering are built up on this, each of which covers the next lower roof-shaped and which form a composite outer protective jacket. The position concentric to the axis of the insulator is secured by the elements themselves by virtue of their shape; for the uppermost element this is done by a centering star i made of insulating material or metal, which is attached to the conductor b and which has passage openings corresponding to the passages present between the lugs f of the socket e.
After all, the insulating elements h are not strictly fitted on top of one another, but rather are arranged with a loose fit in the achisial and radial directions between the lower support ring g and the center star i pushed onto the conductor b with some play in the axial direction. This loosely stacking the insulating elements h ensures that all these parts can give way to changes in volume in the event of temperature fluctuations and are never exposed to mechanical stresses.
The number of insulating elements h and thus the length of the insulator is determined according to the operating voltage.
Between the insulating core a and the outer protective jacket there is an air gap m open at both ends, which has the purpose of maintaining a temperature equalization between the outside air and the air gap through a chimney-like ventilation effect, preventing the formation of condensation and, for example, ionizing air immediately lead out of the dangerous zone.
When the insulator is designed as a support insulator, the load-bearing socket e is designed as a foot piece which, as before, serves as a support for the outer jacket. Correspondingly, the conductor b is then omitted and the upper connection means c1 are designed accordingly.
To use the insulator as a suspension insulator, a centering star i is provided at both ends of the insulator. for the outer jacket and each a spray cap d, as well as connec tion organs, which can be designed as a suspension eyelet, fastening eyelet, line connector or the like, provided.