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Isolator mit eingekittetem Bolzen, insbesondere Kappenisolator Es ist bekannt, dass Kappenisolatoren bei elektrischer Überlastung besonders an den Stellen in der Nähe des Bolzenrandes bzw. Kappenrandes gefährdet sind. Nicht einwandfrei gefertigte Isolatoren können jedoch praktisch an allen Stellen des Isolierkörpers mit Spannungen, die weit unter der normalen Durchschlagsspannung liegen, durchschlagen werden. Der dem Durchschlag folgende Kurzschlussstrom kann bei j genügender Stromstärke zur Zerstörung des Isolators, z. B. durch Explosion, führen. Durch Herabfallen bzw. Trennung der unter Spannung stehenden Leitungen können schwerwiegende Betriebsstörungen eintreten. Ungünstigenfalls kann daher auch ohne Überspannung bereits bei Betriebsspannung eine mechanische Trennung der Isolatorbestandteile erfolgen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Isolator zu schaffen, bei dem trotz Ausfalls des Isoliervermögens und erheblicher Minderung der mechanischen Festigkeit infolge Durchschlägen, Anrissen oder teilweiser Zerstörung des Isolatorkörpers keine Vollbrüche auftreten können. Es wird hiebei von einem an sich bekannten Kappenisolator ausgegangen, der aber mit einer aufgekitteten, mindestens die Breite der Einkittlänge des Bolzens aufweisenden Armatur versehen ist, deren unterer Rand, wie bereits bekannt, etwa in der durch den Kittrand des Bolzens bestimmten Ebene liegt.
Erfindungsgemäss ist eine ein- oder mehrteilige ringförmige Armatur vorgesehen, deren unterer Rand mit dem Kittrand des Bolzens abschliesst und die mindestens einen Teil des Isolatorkopfes freilässt und innerhalb der Mittelzone ihrer Einkitt- bzw. Einspannlänge am Umfang verteilte, an sich bekannte Durchbrechungen bzw. Öffnungen aufweist, wobei die Einkitt- bzw. Einspannlänge der Armatur so bemessen ist, dass bei einer Zerstörung des Isolators der verbleibende, von der Armatur umgebene Isolatortell noch die Betriebslast hält. Die Durchbrechungen bzw. Öffnungen in der Armatur sind durch einen innerhalb der Armatur ringsumlaufenden Kanal, der lediglich nach innen offen ist, verbunden. Um ein Eindringen des Kittes in den Kanal zu vermeiden, ist dieser mit einer dünnen Metallfolie abgedichtet.
Der erfindungsgemäss ringsumlaufende Kanal ermöglicht es, mit beispielsweise vier Öffnungen auszukommen. Bei liegender Anordnung des Isolators ist an der Oberseite an Stelle der radialen Öffnungen eine vom erwähnten Kanal axial nach aussen verlaufende Öffnung vorgesehen, um das Eindringen von Regen zu vermeiden. Gemäss der weiteren Erfindung werden im Hinblick auf die Gasbildung bei hoher Temperatur für die Einkittung der Armatur entweder ein stark gemagerter Zement oder an dessen Stelle teilbare Einlagen verwendet, die gar nicht oder nur schwer vergasbar sind.
Wenn zwischen Bolzen und Isolierkörper als Schutz gegen Stossbeanspruchung des Isolierkörpers oder zum Ausgleich der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe, wie an sich bekannt, elastische Einlagen vorgesehen sind, können an Stelle der sonst üblichen Papp- oder Korkeinlagen ebenfalls schwer oder gar nicht vergasbare Stoffe, z. B. Asbest, Quarzgewebe oder Glimmer Verwendung finden. Im Isolierkörper, unmittelbar am oberen und unteren Rand der Armatur, sind Sollbruchstellen durch Querschnittsverminderungen angebracht, damit bei Durchbrechungen im Kopfteil an dieser Stelle ein Aufreissen des Isolierkörpers und dort ein Druckausgleich erfolgen kann.
An Hand der Zeichnungsfiguren 1-5 ist die Erfindung am Beispiel eines Kappenisolators näher erläutert.
Fig. l zeigt in schematischer Darstellung den beispielsweise aus Keramik bestehenden Isolierkörper 1, der am Kopf von einer ringförmigen Armatur 2 gehalten wird. Die Armatur kann einteilig, aber auch
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zwei-oder mehrteilig sein. Die Kitt- bzw. Einspannlänge der Armatur 2 weist mindestens die Breite der
Einkittlänge des Bolzens 3 auf, wobei in beiden Fällen bei einer Kittung für den Kitt 4 ein gemagerter
Zement zur Anwendung gelangt. An Stelle des Kittes können sowohl bei der einteiligen wie auch bei der mehrteiligen Armatur geteilte Einlagen 13 (Fig. 2 bzw. 3) zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen Iso- lierkörper und Armatur verwendet werden. Zwischen Bolzen 3 und Isolierkörper 1 sind elastische Einla- gen 5 aus schwer vergasbaren Werkstoffen, z. B. aus Teflon, Quarzgewebe oder Blei vorgesehen.
Der un- tere Rand 6 der Armatur schliesst mit dem Kittrand 7 des Bolzens ab.
Die elektrisch gefährdeten Stellen des Isolators 1 sind eindeutig in der Nähe der Ränder der Armaturen und mit den Wellenlinien 8 und 9-gekennzeichnet. Mechanisch wird der Isolierkörper vorzugsweise inner- halb der von der Armatur umfassten Teile der Oberfläche beansprucht. Durchschläge am Kopfteil ausser- halb der Armatur werden nur bei Fertigungsfehlern, z. B. bei Lunkern, Rissen oder bei Porosität auftreten.
Ein Lichtbogen, der sich an dieser Stelle zwischen Armatur und Bolzen ausbilden könnte, hat daher höch- stens ein Abspringen von Teilen oder der ganzen ausserhalb der Armatur befindlichen Kopffläche l zur
Folge. Die mechanische Halterung zwischen Armatur und Isolator bleibt aufrechterhalten.
Durchschläge mit anschliessenden Leistungslichtbogen innerhalb der mit I und II gekennzeichneten
Bereiche wirken sich so aus, dass entweder der Teil 10 mit dem Teil 1 zur Kopfseite oder der Teil 11 mit der Schirmpartie zur Schirmseite herausgedrückt werden. Die Armatur bzw. deren Einkittlänge ist erfin- dungsgemäss so bemessen, dass bei Zerstörung des Isolators innerhalb des Bereiches I der Teil 11 und in
Bereich II der Teil 10 noch die Betriebslast halten.
Erfindungsgemäss sind in der Armatur etwa in der Mittelzone der Einkittlänge des Bolzens am Umfang verteilt einzelne an sich bekannte Durchbrechungen 12 vorgesehen, durch welche sich - falls in der Mit- telzone des Isolierkörpers, d. h. zwischen den Teilen 10 und 11, Durchschläge auftreten-der Überdruck ausgleichen kann.
In Fig. 2 ist die weitere Ausgestaltung einer ungekitteten Armatur gemäss Fig. 1 zu erkennen. Der Ringteil 2 ist beiderseitig mit Flanschen 14 und 15 versehen, die zur Halterung dienen. An Stelle des Kittes sind zwischen der Armatur 2 und dem Isolierkörper 1 Einlagen 13 aus schwer vergasbaren Stoffen, z. B. aus Asbest, Quarzgewebe oder Glimmer angebracht.
In Fig. 3 ist als Armatur eine Klemmkappe 16 dargestellt, die beiderseitig mit Hilfe der Schrauben 17 und 18 am Einspannende des Isolators 1 befestigt wird. Auch hier sind beiderseitig Flansche 14 und 15 für die Halterung der Armatur vorgesehen.
In den Fig. 4 und 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch hier ist der mit Rillen versehene Isolator 1 von einer metallischen, ringförmigen Armatur 2 umgeben, die mit Halteflanschen 19 versehen ist. Die ArmÅatur 2 ist durch Kitt 4 auf dem Isolierkörper 1 befestigt, wobei die Einkitt- bzw.
Einspannlänge der Armatur 2 mindestens die Breite der Einkittlänge des Bolzens 3 aufweist.
Die Armatur 2 weist am Umfang verteilt Öffnungen 20 auf, die durch einenringsumlaufendenKa- nal 21, der nach innen offen ist, verbunden sind. Wenn an einer beliebigen Schadenstelle im Isolierkörper 1 innerhalb der Armatur 2 ein Durchschlag erfolgt, so ist über den Ringkanal 21 eine Verbindung zu den radialen Öffnungen 20 hergestellt, so dass auch mit einer geringen Anzahl von radialen Öffnungen 20 ein Druckausgleich erfolgt. An der Oberseite des Isolators ist in der Armatur an Stelle der radialen Durchbrechung 20 eine vom Kanal 21 in axialer Richtung nach aussen verlaufende Öffnung 22 vorgesehen, damit ein Eindringen von Regen vermieden wird. Diese axiale Öffnung 22 stellt die Verbindung zu dem Ringkanal 21 her. Der ringsumlaufende Kanal 21 ist, um ein Eindringen des Kittes 4 zu vermeiden, mit einer dünnen Metallfolie 23 abgedeckt.
Am Kopf 24 des Isolierkörpers 1 ist anschliessend an den oberen Rand der Armatur 2 eine Querschnittsverminderung 25 vorgesehen, durch welche eine Sollbruchstelle gebildet ist, so dass bei Durchschlägen im Kopfteil dort der Isolierkörper aufgerissen wird und ein Druckausgleich sicher erfolgen kann. Eine entsprechende Sollbruchstelle kann auch durch eine Querschnittsverminderung 26 im Isolierkörper l am unteren Kittrand vorgesehen werden. Bei einem Bruch des Isolierkörpers 1 an beiden Stellen 25 und 26 bleibt die mechanische Halterung zwischen Armatur 2 und Isolierkörper 1 und dadurch auch die Halterung des Bolzens 3 aufrechterhalten.
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