<Desc/Clms Page number 1>
Hoehspanmungsisolator.
Eine der häufigsten Störungen des Betriebes von Starkstromanlagen wird durch das Auftreten von Überschlägen und die nachfolgende Zerstörung der Isolatoren verursacht. Schon seit langem ging das Bestreben dahin, entweder den durch atmosphärische Einflüsse, Schaltvorgänge, Überspannungen oder andere Ursachen hervorgerufenen Lichtbogen von den Isolatoren fernzuhalten oder ihm einen bestimmten Überschlagsweg vorzuschreiben. Zur Erzielung der erstgenannten Wirkung brachte man an den
Enden der Isolatoren bzw. Isolatorenketten Sehutzringe oder Sehutzhörner aus Metall an, zwischen denen der Überschlag erfolgen konnte, ohne die Isolatoren zu berühren.
Um ein Abwandern des in seinem mittleren Teil sehr beweglichen Lichtbogens zu verhindern, schafte man durch Anbringen weiterer Schutzringe oder-hörner gegen die Mitte einer Isolatorenkette eine Unterteilung des Lichtbogens. Diese
Schutzvorrichtungen bieten jedoch den Vögeln eine willkommene Sitzgelegenheit, so dass die Gefahr eines Erdschlusses in erhöhtem Masse gegeben ist. Aus diesem Grunde und mit Rücksicht auf den hohen Anschaffungspreis haben derartige Schutzvorrichtungen keine ausgedehnte Verbreitung gefunden.
Ausserdem versuchte man die Isolatoren vor der Einwirkung des Flammbogens dadurch zu schützen, dass man um die Schirme oder Wulste der Isolatoren Metallringe beliebigen Profils legte, um so zu erreichen, dass die auftretenden Entladungen über diese Schutzkränze abgeleitet werden. Die Anordnung erfolgte dabei in der Weise, dass der Lichtbogen nicht nach innen durch den Isolatorkörper schlagen und auch nicht unter den Schutzkränzen stehenbleiben konnte. Jedoch setzen diese Metallringe den Überschlagswert des Isolators nicht unbeträchtlich herunter.
Weiterhin versuchte man die Beschädigung von Stabisolatoren durch Überschläge dadurch zu verhindern, dass man zum Aufbau des Isolators verschiedene keramische Materialien verwendete. Ein derartiger Isolator besteht aus einem Kern von hoher mechanischer Festigkeit, der zum Schutz gegen die Hitzebeanspruchungen eines Lichtbogenüberschlages mit einer Hülse aus einem keramischen Stoff von hoher Temperaturwechselbeständigkeit umgeben ist. Es wurde hiebei besonderes Augenmerk auf eine vollkommene Ummantelung des Kernes gelegt. Die Herstellung eines derartigen Isolators ist jedoch sehr kostspielig und ergibt, da die Hülse längs dem ganzen Isolator sich erstreckt, ausserordentliche Schwierigkeiten bei der Befestigung der Kappen auf dem inneren Scherben.
Zum Stand der Technik ist noch zu vermerken, dass Isolatoren vorgeschlagen wurden, welche aus einem besonderen stabförmigen Zugkörper und aus besonderen Schirmen bestehen, wobei die letzteren und der Stabkörper aus ein und demselben Porzellanmaterial hergestellt und beide Teile durch den Brennvorgang zu einer einzigen Einheit verbunden sind. Ein besonderer Schutz des Isoliermaterials gegen die Lichtbogenhitze ist damit nicht erzielt.
Es ergibt sich nur eine gewisse Vereinfachung in der Herstellung.
EMI1.1
turen durch Umkleidung mit einem besonders gegen die Lichtbogenhitze widerstandsfähigen, elektrisch nicht oder schlecht leitenden Material geschützt oder die gefährdeten Teile des Isolierkörpers aus diesem Material hergestellt werden. Durch Lichtbogen gefährdet sind beispielsweise die Schirme, Rippen oder Platten von Isolatoren und in besonderem Masse bei Vollkernisolatoren der Isolatorstrunk in der Nähe der Armaturen. Ein Schutz dieser Teile erhöht die Betriebssicherheit einer elektrischen Anlage in hohem Masse. Als besonders zweckmässig wird sich auch ein Schutz der Armaturen erweisen, da eine Zerstörung
<Desc/Clms Page number 2>
dieser Isolatorbestandteile äusserst unangenehme Folgen nach sich ziehen kann.
Diese aus hoehwärme- festem Material bestehenden Schutzvorrichtungen können entweder lose auf den vor der Lichtbogen- wirkung zu schützenden Teilen sitzen oder mit ihnen irgendwie verbunden sein. Die Verbindung kann beispielsweise durch Aufbrennen, Angarnieren, Aufschrumpfen oder Kitten erfolgen.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass der Schutz eines Isolierkörpers 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. Wesentlich ist ferner, dass dem Lichtbogen Fusspunkte gegeben werden, an denen er ansetzen und stehenbleiben kann, ohne den Isolierkörper zu beschädigen. Eine Übertragung der entstehenden hohen Lichtbogentemperatur durch das hitzebeständige Material auf den Isolierkörper findet nicht statt, wenn als Material ein schlechter Wärmeleiter gewählt wird
Die Vorteile des neuen Isolators in herstellungstechnischer und wirtschaftlicher Beziehung sind unverkennbar. Er gewährleistet z.
B. im Vergleich zur letztgenannten bekannten Ausführung eine ganz wesentliche Ersparnis an Baustoffen, da lediglieh die Schirme oder Teile derselben aus dem gegen die Liehtbogenhitze widerstandsfähigen 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.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen mit Kappen a versehenen Motorisolator bekannter Bauart, an dessen Porzellankörper b die beiden aus einem gegen die Lichtbogen hitzewiderstandsfähigen Material bestehenden Schirme c befestigt sind. Dieses widerstandsfähige Material kann beispielsweise Hartporzellan mit Kaolin als Hauptbestandteil und wenig Flussmittel, um seine Sehmelzbarkeit herabzusetzen, sein. Im übrigen haben die Porzellanfabriken ihre besonderen, geheimgehaltenen Rezepte zur höchstmöglichen Steigerung der Hitzebeständigkeit. Die Schirme c sind ausserdem mit Vorsprüngen d versehen, die bis dicht an die Metallkappen a herangeführt sind und die bei Übersehlägen den besonders gefährdeten Teil des Isolierkörpers b in der Nähe der Kappen a schützen.
Den gleichen Zweck können auch gesonderte, aus hitzebeständigem Material bestehende, nicht dargestellte Körper erfüllen, die lediglich an den erfahrungsgemäss bei Überschlägen besonders in Mitteidenschaft gezogenen Teilen des Isolators b oder dessen Armaturen angeordnet sind. Die Befestigung der Schirme c kann so ausgeführt werden, dass dieselben vor der end. gültigen Befestigung gegen die Mitte des Isolators verschiebbar sind und so dass 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 geschoben werden können. Es sind aber auch geteilte Ringe oder Schirme verwendbar, die nachträglich auf einen beliebigen Isolierkörper aufgesetzt werden können.
Ein gegebenenfalls 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 widerstehenden Materials wird das bisher in solchen Fällen beobachtete Abspringen der Schirme vom Strunk vermieden.
Fig. 2 stellt einen Stabisolator dar, dessen beide äusseren Schirme c ganz oder teilweise aus dem lichtbogenbeständigen Material bestehen. Beide Schirme c sind zunächst gegeneinander verschiebbar, damit die Befestigung der Kappen a in der bisher gebräuchlichen Weise vorgenommen werden kann. Die übrigen Schirme können aus dem Material des Isolierkörpers b hergestellt sein.
Die Ausführung nach Fig. 3 zeigt einen Kappenisolator mit zwei plattenähnlichen Schirmen c aus lichtbogenbeständigem Material. Die Befestigung dieser Platten c kann auf eine der oben beschriebenen Arten erfolgen. Unter Umständen ist es jedoch zweckmässiger, die Verbindung des dicht an der Kappe a liegenden Schirmes o mit dem Isolierkörper b nach Art eines Bajonettverschlusses vorzunehmen. In diesem Falle erhält der Schirm cl, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, Aussparungen f und der Isolierkörper b
EMI2.1
geschoben, damit die Kappe a möglichst ungehindert befestigt werden kann.
Hierauf hebt man den Schirm cl bis dicht an die Kappe a und dreht ihn so lange, bis die Vorsprünge g unter den Lappen h des Schirmes cl liegen und diesen festhalten können. Die verbleibenden Zwisehenräume (f) werden dann mit einer geeigneten Masse geschlossen.
Der Schirm c kann auch nur zum Teil aus dem Uehtbogenhitzebeständigen Material bestehen. So zeigt Fig. 6 einen Kappenisolator, dessen Schirm b an seinem äusseren Umfang mit einem lichtbogenhitze- beständigen Ring oder einem Wulst e eingefasst ist. Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit oder aus andern Gründen sind in das lichtbogenhitzebeständige Material Einlagen e aus Hartbronze od. dgl. von beliebiger Form und Abmessung eingebettet, u. zw. derart, dass sie teilweise oder ganz von diesem Material umgeben sind. Die Sitzfläehe des Ringes c und die des Isolatorschirmes b können konisch sein, um einen besonders guten Sitz zu gewährleisten.
Der Erfindungsgedanke kann ausser bei den dargestellten Isolatorenformen auch bei allen Vorrichtungen zur Isolierung von spannungsführenden Teilen sinngemäss Anwendung finden. Am Wesen der Erfindung ändert sich auch nichts, wenn z. B. beim Stabisolator nach Fig. 2 der obere Schirm c durch
<Desc/Clms Page number 3>
einen plattenähnlichen Schirm cl oder C2 ersetzt wird, wie sie beim Isolator nach Fig. 3 verwendet 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 Fig. 2 die plattenähnlichen Schirme cl und c2 nach oben bzw. nach unten mantelförmige Ansätze (oder winkelförmigen Querschnitt) besitzen, um die Kappe a und den nicht bezeichneten Hängebolzen wenigstens teilweise abzuschirmen. Schliesslich ist es auch möglich, den nichtbezeichneten Hängebolzen oder Klöppel des Isolators nach Fig. 6 besonders abzuschirmen, z.
B. durch einen zwischen ihm und dem Schirm b eingefügten zwei-oder mehrteiligen Schutz- körper.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochspannungsisolator aus zwei verschiedenen keramischen Materialien, von denen das eine zum Schutz gegen Beschädigung des Isolators durch Lichtbogen von besonderer Hitzebeständigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich die bei Überschlägen besonders gefährdeten Teile des Isolierkörpers oder der Armaturen ganz oder teilweise durch Körper aus lichtbogenhitzebeständigem (z. B. keramischem) Material geschützt sind.