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Aus zwei oder mehreren aufeinander gestellten Teilisolatoren aufgebauter Stützisolator
Es ist bekannt, Stützisolatoren für Höchstspannungen, d4h. für Spannungen über 100 kV, dadurch her- zustellen, dass zwei oder mehrere aus keramischem Werkstoff bestehende Teilisolatoren übereinander ge- setzt werden, da diese Bauweise Vorteile bei der Fertigung, beim Transport und beim Ersatz beschädig- ter Isolatoren bietet. Neuerdings ist man bestrebt, diese Teilisolatoren voll massiv als sogenannte durch- schlagsichere Vollkernisolatoren auszuführen, um die betrieblichen Nachteile von Isolatoren mit Innen- hohlräumen zu vermeiden.
Weiters wurde bekannt, Stützisolatoren aus Giessharz herzustellen. Bei Giessharz handelt es sich je- doch um einen Baustoff, der ganz andere Möglichkeiten bietet als Porzellan oder ähnliche keramische
Stoffe. So ist es daher ohne weiteres möglich, durch örtlich dosierte unterschiedliche Füllstoffe einen
Körper herzustellen, der Zonen unterschiedlicher Festigkeit aufweist. Bei diesen bisher bekannten Isola- toren handelt es sich aber um solche, die nach Abschluss des Herstellungsprozesses aus einem einzigen Teil bestehen, wobei die Zonen unterschiedlicher Festigkeit nachträglich nicht mehr getrennt werden können.
Die Herstellung derartiger Isolatoren erfordert jedoch wegen der gleichzeitigen Anwendung verschiedener
Werkstoffmischungen überdies eine besondere Sorgfalt und verursacht hohe Kosten.
Stützisolatoren für hohe Spannungen müssen ausser hohen elektrischen Beanspruchungen auch hohen mechanischen Beanspruchungen standhalten können, da die Verwendung solcher Stützisolatoren, insbesondere zum Aufbau von Schaltgeräten, zum Halten von Schienen und Leitungen oder zur Aufnahme von Seilzügen eine hohe Umbruchsfestigkeit erfordert. Im besonderen Ausmasse ist dies dann der Fall, wenn die drei genannten Beanspruchungsarten gleichzeitig auftreten. Die kleinste Umbruchsfestigkeit derartiger Stützisolatoren muss daher zwischen etwa 600 und etwa 1000 kp betragen. Eine Umbruchkraft von beispielsweise 800 kp, die an der obersten Kappe eines fast 4 m hohen 380-kV-Stützisolators angreift, ergibt somit ein enormes Biegemoment auf den untersten Teil des Schaftes des untersten Teilisolators.
Wenn man die Nachteile von Stützisolatoren mit einem inneren Hohlraum in Kauf nehmen will, bereitet die Fertigung von Stützisolatoren von solcher Grösse und für derartige Beanspruchungen keine ungewöhnlichen Schwierigkeiten. Unüberwindliche Schwierigkeiten ergeben sich aber bei der für Stützisolatoren so hoher Spannung anzustrebenden Vollkernbauweise, weil vollmassive, im wesentlichen zylindrische oder leicht konische Porzellankörper aus fertigungstechnischen Gründen nur mit einem beschränkten Durchmesser hergestellt werden können.
So stellt beispielsweise ein aus zwei aufeinandergestellten Teilisola- torenhergestellter220-kV-Stützisolatormit einer Höhe vonetwa 2, 5 m, einer Umbruchsfestigkeit von 800 kp und daher einem grössten Durchmesser von etwa 200 bis 240 mm am Schaft des unteren Teilisolators eine zur Zeit nicht mehr überbietbare Höchstleistung dar.
Wollte man beispielsweise unter Verwendung des vorerwähnten zweiteiligen 220-km- Stützisolators in Vollkernbauweise mit Hilfe eines zusätzlichen dritten Teilisolators als unterstem Glied einen Stützisolator für 380 kV in der erforderlichen Höhe von etwa 4 m herstellen, so ist es unmöglich, den zusätzlichen Teil- isolator als Vollkernisolator zu fertigen, weil das im Verhältnis 2, 5 : 4 erhöhte Biegemoment einen grössten Schaftdurchmesser von weitüber 240 mm erfordern würde. Nach dem derzeitigen Stande der Technik muss daher der dritte unterste Teilisolator trotz der bekannten Nachteile als Hohlraumisolator ausgeführt werden.
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Die Erfindung, mit der die geschilderten Schwierigkeiten beseitigt werden, geht von der Überlegung aus, dass Vollkern-Stützisolatoren mit den bisher üblichen Schaftdurchmessern nicht nur aus keramischem
Werkstoff, insbesondere Hartporzellan üblicher Biegefestigkeit, hergestellt werden müssten, sondern dass es auch möglich ist, aus keramischen Massen mit erheblich höherer Biegefestigkeit derartige Vollkern- Stütz- isolatoren herzustellen ; es liegt der Erfindung ferner die Erkenntnis zugrunde, dass die Teilisolatoren eines mehrteiligen Stützisolators nicht aus der gleichen Porzellanmasse bestehen müssen, und dass die erforder- liche, erhöhte Umbruchsfestigkeit der untersten Teilisolatoren statt durch einen vergrösserten Schaftdurch- messer ebenso durch Verwendung einer keramischen Masse höherer Festigkeit erzielt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein aus zwei oder mehreren aufeinandergestellten Teilisolatoren aufge- bauter Stützisolator, bei dem als Teilisolatoren keramische Vollkernisolatoren verwendet sind. Erfiridungs- gemäss bestehen der oder die unteren Teilisolatoren aus einer keramischen Masse von höherer Biegefestig- keit als der oder die oberen Teilisolatoren, wobei der Unterschied in der Biegefestigkeit der beiden kera- mischen Massen mindestens ein derartiger ist, dass der für die höchste Biegebelastung erforderliche Schaft- durchmesser des untersten Teilisolators nicht grösser ist, als der grösste Schaftdurchmesser jenes oberen
Teilisolators aus einer keramischen Masse von normaler Biegefestigkeit, der unmittelbar über dem oder den Teilisolatoren aus einer keramischen Masse erhöhter Biegefestigkeit angeordnet ist.
Die Erfindung soll an Hand des bereits erwähnten Beispieles eines 380- kV- Stützisolators noch näher beschrieben werden. Ausgehend von dem zweiteiligen 220-kV-Stützisolator aus Hartporzellan normaler
Festigkeit mit einer Höhe von etwa 2, 5 m, einer Umbruchskraft von 800 kp und einem grössten Schaft- durchmesser von 240 mm, ist zwecks Vergrösserung dieses Stützisolators auf die für 380 kV erforderliche Höhe von etWa 4 m und unveränderter Umbruchskraft von 800 kp ein zusätzlicher dritter unterster Teiliso- lator mit einer Höhe von etwa 1. 5 m und einem grössten Schaftdurchmesser von 240 mm vorgesehen, der aus einer Porzellanmasse höherer Festigkeit gefertigt ist.
Da der Schaftdurchmesser des neuen dritten Teilisolators gegenüber dem grössten Schaftdurchmesser am 220-kV-Stützisolator nicht vergrössert worden ist, kann dieser zusätzliche Teilisolator wirtschaftlich noch als Vollkemisolator hergestellt werden. Es ist lediglich notwendig, dass hiezu eine Porzellanmasse Verwendung findet, deren Biegefestigkeit im Verhältnis der Höhe der beiden Stützisolatoren von 2, 5 m zu 4 m = l :
l, 6 grösser ist, als die der Porzellanmasse normaler Festigkeit, aus der die beiden Teilisolatoren des 220- kV- Stützisolators hergestellt sind. Da beispielsweise bei den in Frage stehenden Schaftdurchmessern von etwa 200 bis 240 mm normales Hartpor- zellan eine Biegefestigkeitvon etwa 200 kp/cm aufweist und eine unter dem Namen"Trevedur"bekann- te Sonderporzellanmasse bei den obigen Durchmessern eine Biegefestigkeit von etwa 500 kp/cm2 besitzt (Verhältnis 1 : 2, 5), so bereitet die Herstellung des untersten Teilisolators als Vollkernisolator mit der erforderlichen Umbruchsfestigkeit keine besonderen Schwierigkeiten.