CH124422A - Rod-like insulator. - Google Patents

Rod-like insulator.

Info

Publication number
CH124422A
CH124422A CH124422DA CH124422A CH 124422 A CH124422 A CH 124422A CH 124422D A CH124422D A CH 124422DA CH 124422 A CH124422 A CH 124422A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
insulator
inserts
isolator
cone
voltage
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Haftung Siemens- Beschraenkter
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Schuckertwerke Gmbh filed Critical Siemens Schuckertwerke Gmbh
Publication of CH124422A publication Critical patent/CH124422A/en

Links

Landscapes

  • Insulators (AREA)

Description

  

  Isolator von     stabartiger    Gestalt.    Um bei     Hochspannungsisolatoren,    die als       Stützer    oder Hänger verwendet werden, bei  denen     also,die    Spannung zwischen den beiden       Enden    .des Isolators herrscht, eine möglichst  hohe     Übersehlagsspannung    zu erzielen, muss  man die Feldstärke in der Längserstreckung  des     Isolators    möglichst gleichmässig machen,  öder anders ausgedrückt, man muss den     tiqui-          potentiaIflächen,    die auf dem     -Isolator    enden,  möglichst gleichen Abstand verschaffen.  



  Es ist bereits eine Anordnung bekannt,  bei der ein rohrartiger Isolator, an dem die  Spannung zwischen den beiden Enden des  Rohres herrscht, zylindrisch gegeneinander  gestaffelte, leitende Einlagen im Innern des  Isoliermaterials aufweist, die ein radiales  elektrisches Feld hervorrufen und durch die  das     achsiale    Feld an den Rändern der Ein  lagen und damit an der Oberfläche des     Iso-          lators    beeinflusst     wird.    Die mittleren Um  fangslinien der zylindrischen Einlagen liegen  auf der     Mantelfläche    eines     Kegels.    Eine der  artige Anordnung hat den- Vorteil, dass es  sich durch geeignete Bemessung der Einlagen    erreichen lässt, das Feld über die.

   ganze  Längserstreckung des Isolators     einigermassen     gleichmässig zu verteilen, während bei ge  wöhnlichen     rohr-    oder knüppelartigen Isola  toren ohne Einlagen eine starke Feldkonzen  tration an den Enden des     Isolators    statt  findet.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Weiterbildung dieser bekannten     Anordnung.     Erfindungsgemäss liegen die Enden der lei  tenden zylindrischen Einlagen auf     doppel-          kegelartigen.    Flächen. Die Staffelung der  Einlagen in Form von ein oder mehreren  Doppelkegeln hat gegenüber der     bekannten     Anordnung, bei der nur     ein    Kegel vorhanden  ist, 'den Vorteil, dass die Wandstärke des     Iso-          lators    ganz erheblich     vermindert    werden  kann. Beispielsweise beträgt die Wandstärke  bei der Ausbildung der leitenden Einlagen in  Form eines Doppelkegels gegenüber einem  einfachen Kegel nur etwa die' Hälfte.

   Sind  mehrere Doppelkegel vorhanden, so vermin  dert sich die Wandstärke noch wesentlich  mehr.      Abbildung 1 der Zeichnung zeigt einen       derartigen    Stütz- oder Hängeisolator an  einem Ausführungsbeispiel. Das Isolierrohr 1  ist in bekannter Weise aus Papier gewickelt,  Z und 3 sind die beiden Kappen an den En  den des Isolators. In das Innere des Isolier  materials sind nun metallische Einlagen 5,  zum Beispiel aus Stanniol, eingewickelt. Die  Einlagen besitzen die Form von in     achsialer     Richtung verhältnismässig kurzen Zylindern;  ausserdem sind sie in     achsialer    Richtung ge  geneinander gestaffelt, so dass die Enden der  leitenden Einlagen auf einem Doppelkegel  mit dem Öffnungswinkel a     bezw.    den Mantel  linien 6 und 7 liegen.

   Die Einlagen bilden  also eine     kapazitive    Kette zwischen den bei  den gegeneinander zu isolierenden     Endteilen     und 3. Die Spannung im Isolator ist dann  längs den schrägen Mantellinien 6 und 7 der  gegeneinander gestaffelten leitenden Bele  gungen einigermassen gleichmässig verteilt,  da die Neigung dieser Mantellinien gegen die  Achse des zylindrischen Isolators nur gering  ist, so ist die Spannung und daher das Feld  auch an der innern und äussern Oberfläche  des Rohrisolators sehr gleichförmig. Die Lage  der     Xquipotentialflächen    im Isolator     bezw.    in  seiner nächsten Umgebung ist in Abbildung 1  durch die Linien 9 angedeutet.  



  Die Stärke der Staffelung der einzelnen       Zwischenschichten        bezw.    die Neigung der  Mittellinien 6 und 7 oder der Öffnungswin  kel     a    des Ziegels bestimmt das Verhältnis der  radialen zur     achsialen    Feldstärke im Isola  tor. Um einen Durchschlag im Isolator zu  vermeiden, wird man daher den Öffnungs  winkel a. so wählen,     da.ss    die Durchschlags  spannung höher liegt als die     Überschlagsspan-          nunb.    Bei einem aus Papier gewickelten Iso  lator kann man das Verhältnis der Durch  schlagsfestigkeit und der Oberflächenfestig  keit des Papiers bis zu etwa 15 wählen.

   Da  durch ist auch der Kegelwinkel a gegeben,  er beträgt dann etwa 3   bis 4'.  



  Ohne Berücksichtigung der Feldstreuung  oder der Nebenkapazitäten muss man zur  gleichmässigen Aufteilung der Spannung    längs der     kapazitiven    Kette die Kapazität  zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Ein  lagen gleich gross machen. Berücksichtigt.  man die Nebenkapazität jedes Belages gegen  den einen und den andern der zu     isolierenden          Metallteile    (der beiden Fassungen 3 und 3),  so führt man die Grösse der     Kapazitäten     zweckmässig ein wenig verschieden aus, und  zwar so, dass die Spannungsverteilung bei       Einschluss    der Wirkung der     kapazitiven    Ne  benströme gleichförmig genug wird.

   Es kann  aber auch wünschenswert sein, die Span  nungsaufteilung längs der Mantelfläche des  Isolators nicht nur gleichmässig zu machen,  sondern noch einen Schritt weiter zu gehen  und die Feldstärken an den mit Metallfas  sungen oder Kappen bewehrten Enden noch  weiter zu verringern. Dazu ist es nur erfor  derlich, die     Kapazität    der Belegungen in der  Nähe der Kappen 3 und 4 gegeneinander ein  wenig grösser zu halten, so dass die Spannung  bei ihrer Verteilung über alle hintereinander  geschalteten Kapazitäten dort geringer  bleibt. Hierdurch wird ein Überschlag am  Isolator, der im allgemeinen von den metalli  schen Kappen ausgeht, auch bei hohen Über  spannungen sehr weitgehend     verringert.     



  Abbildung ? der Zeichnung zeigt an der  Kurve 10 die     Spannungsverteilung    an     einem     Isolator etwa gemäss der Abbildung 1. wenn  dieser keine leitenden Einlagen besitzt. Die  Gerade 11 gibt die gleichförmige Spannungs  verteilung an, wenn die Kapazität zwischen  den einzelnen     Z.wisclienschichten    etwa, gleich  gross ist. Die Kurve 1? zeigt die Spannungs  verteilung an, wenn die Kapazität der Zwi  schenschichten an den Enden des Isolators  grösser ist als in der Mitte.  



  Die gegeneinander gestaffelten zylindri  schen Einlagen im Isolator sind     zweekmässig     alle durch eine     gleichstarke    Isolationsschicht  voneinander getrennt. Bei gleicher     achsiaier     Länge der einzelnen zylindrischen Einlagen  ergeben sich aber dabei je nach der Grösse  des Radius der einzelnen Einlagen verschie  dene Kapazitäten für diese. Umeine gleich  mässige Kapazitätsaufteilung in einem sol-           chen    Fall zu erreichen, kann man den zylin  drischen Schichten mit geringerem Durch  messereine grössere     achsiale    Länge geben als  denen, die in der Nähe des Aussenmantels lie  gen. Abbildung 3 der Zeichnung zeigt eine  derartige Anordnung.

   Die     einzelnen    zylindri  schen gegeneinander gestaffelten Einlagen  verlaufen hier nur an der einen Seite ihrer  Ränder längs den Mantellinien ö und 7 eines  Kegels, während die Begrenzungslinie für die  zweiten Ränder infolge der grösseren     achsia-          len    Länge der     innern    Einlagen nach einer  Kurve 8 verläuft. Selbstverständlich könnte  man aber die     Anordnung    auch so wählen,  dass, ähnlich wie bei der Anordnung nach  Figur 1, die einzelnen Einlagen mit ihren  mittleren Umfangslinien auf den Mantel  linien     eines    Kegels liegen, so dass in Abbil  dung 3 die Ränder der Einlagen beiderseitig  auf gekrümmten Linien liegen.  



  Abbildung 4 zeigt einen Hängeisolator, bei  dem die Zwischenschichten drei Doppelkegel  bilden, so dass bei gleicher Isolierlänge nur  ein Drittel der Wandstärke wie in Abbildung  1 notwendig ist. Man kann auf diese Weise  rohrförmige Isolatoren herstellen, die auch  bei einer höheren Spannung bei ihrer grossen  erforderlichen Isolationslänge nur mässige  Wandstärke benötigen.  



  Die Anordnung der einzelnen zylindri  schen Einlagen längs der     b1antelfläche    von  einem oder mehreren Doppelkegeln ermög  licht auch eine leichte     Befestigung    der Me  tallfassungen oder     Kappen    an dem Ende des  Isolators, ohne dass dabei die leitenden  Schichten verletzt werden. Die Metallfassung  am Ende des Isolators kann zum Beispiel  nach Abbildung 5 der Zeichnung in denjeni  gen Teil des Isolators eingeschraubt werden.  den keine leitenden Einlagen besitzt.  



  Am einfachsten erscheint die Herstellung  des neuen Isolators zunächst bei Verwendung  von aufgewickeltem Papier als Baustoff. Bei  Verwendung für das Freie muss man den Iso  lator alsdann durch einen Lacküberzug oder  durch einen keramischen     Überwurf    wetter  beständig machen oder ihn durch Regen-    schirme gegen Zersetzung schützen. Man       kann    das gleiche Prinzip aber auch bei Isola  toren aus Porzellan, Glas oder beliebigem an  dern Material anwenden, indem man mehrere  Rohre einzeln oder     nacheinander    herstellt und  die leitenden     Einlagen    in den Zwischen  schichten der übereinander zu schiebenden  Rohre anordnet.

   An Stelle von eingewickel  ten     Metallfolien        wird    man hier besser eine       Metallbespritzung    anwenden, die beim Aus  einanderbrennen der verschiedenen Rohre  haltbarer ist und einen besseren     Luftabschluss     gewährleistet.  



  In jedem Falle können die leitenden Ein  lagen in ganz beliebiger Weise aufgebaut  werden: als Metallfolien, als Drahtgewebe,  als dünne Fäden, als aufgespritzte     Schichten     usw. Wesentlich ist nur, dass sie eine ausrei  chende, an sich nicht hohe Leitfähigkeit be  sitzen, .die den erforderlichen .Ausgleich der  Spannung längs der Einlagen bewirkt.



  Rod-like insulator. In order to achieve the highest possible surge voltage in high-voltage insulators that are used as supports or hangers, i.e. where the voltage prevails between the two ends of the insulator, the field strength in the longitudinal extension of the insulator must be made as uniform as possible, or in other words , the liquid potential surfaces that end on the insulator must be as equidistant as possible.



  An arrangement is already known in which a tube-like insulator, on which the voltage prevails between the two ends of the tube, has conductive inserts in the interior of the insulating material which are cylindrically staggered against one another and which cause a radial electric field and through which the axial field the edges of the inserts and thus on the surface of the insulator. The middle To circumferential lines of the cylindrical deposits lie on the surface of a cone. Such an arrangement has the advantage that it can be achieved by suitable dimensioning of the deposits, the field over the.

   to distribute the entire length of the isolator fairly evenly, while in the case of conventional tubular or stick-type isolators without inserts, a strong field concentration takes place at the ends of the isolator.



  The present invention relates to a further development of this known arrangement. According to the invention, the ends of the leading cylindrical inserts lie on double cones. Surfaces. The staggering of the inserts in the form of one or more double cones has the advantage over the known arrangement in which there is only one cone that the wall thickness of the insulator can be reduced quite considerably. For example, when the conductive inserts are designed in the form of a double cone, the wall thickness is only about half that of a simple cone.

   If there are several double cones, the wall thickness is reduced even more. Figure 1 of the drawing shows such a support or suspension insulator in one embodiment. The insulating tube 1 is wrapped in a known manner from paper, Z and 3 are the two caps on the En of the insulator. In the interior of the insulating material, metallic inserts 5, for example made of tinfoil, are now wrapped. The deposits are in the form of cylinders that are relatively short in the axial direction; They are also staggered in the axial direction ge against each other, so that the ends of the conductive inserts on a double cone with the opening angle a respectively. the jacket lines 6 and 7 are.

   The deposits thus form a capacitive chain between the end parts and 3 to be insulated from one another. The voltage in the insulator is then fairly evenly distributed along the inclined surface lines 6 and 7 of the mutually staggered conductive coverings, since the inclination of these surface lines against the axis of the cylindrical insulator is only small, the voltage and therefore the field on the inner and outer surface of the pipe insulator is very uniform. The position of the Xquipotentialflächen in the insulator respectively. in its immediate vicinity is indicated in Figure 1 by the lines 9.



  The strength of the graduation of the individual intermediate layers respectively. the inclination of the center lines 6 and 7 or the opening angle a of the brick determines the ratio of the radial to the axial field strength in the Isola gate. In order to avoid a breakdown in the insulator, the opening angle a. Choose so that the breakdown voltage is higher than the flashover voltage. In the case of an insulator wound from paper, the ratio between the dielectric strength and the surface strength of the paper can be up to about 15.

   Since the cone angle α is also given, it is then about 3 to 4 '.



  Without taking into account the field spread or the secondary capacities, the capacitance between two successive layers must be made the same in order to split the voltage evenly along the capacitive chain. Considered. if the secondary capacitance of each coating is compared to one and the other of the metal parts to be insulated (of the two sockets 3 and 3), then the size of the capacities is expediently a little different, namely in such a way that the voltage distribution with the inclusion of the effect of the capacitive Secondary currents becomes uniform enough.

   However, it may also be desirable not only to make the voltage distribution along the outer surface of the insulator even, but to go one step further and further reduce the field strengths at the ends reinforced with metal brackets or caps. To do this, it is only necessary to keep the capacity of the assignments in the vicinity of the caps 3 and 4 against each other a little larger, so that the voltage remains lower there when it is distributed over all capacities connected in series. As a result, a flashover on the insulator, which generally starts from the metallic caps, is very largely reduced, even at high voltages.



  Illustration ? The drawing shows on curve 10 the voltage distribution on an insulator approximately according to Figure 1. if it has no conductive inserts. The straight line 11 indicates the uniform voltage distribution when the capacitance between the individual intermediate layers is approximately the same. The curve 1? shows the voltage distribution when the capacitance of the interlayers at the ends of the insulator is greater than in the middle.



  The staggered cylindrical inserts in the insulator are all separated from one another by an insulating layer of equal thickness. With the same axial length of the individual cylindrical deposits, there are different capacities for them depending on the size of the radius of the individual deposits. In order to achieve an even distribution of capacity in such a case, the cylindrical layers with a smaller diameter can be given a greater axial length than those in the vicinity of the outer jacket. Figure 3 of the drawing shows such an arrangement.

   The individual cylindrical inserts staggered against one another run here only on one side of their edges along the surface lines 6 and 7 of a cone, while the boundary line for the second edges runs along a curve 8 due to the greater axial length of the inner inserts. Of course, you could also choose the arrangement so that, similar to the arrangement according to Figure 1, the individual inlays lie with their central circumferential lines on the envelope lines of a cone, so that in Figure 3 the edges of the inlays on both sides on curved lines lie.



  Figure 4 shows a suspension insulator in which the intermediate layers form three double cones, so that with the same insulation length, only a third of the wall thickness as in Figure 1 is necessary. In this way, tubular insulators can be produced which, even at higher voltages, require only moderate wall thicknesses with their large required insulation length.



  The arrangement of the individual cylindrical inserts along the outer surface of one or more double cones also enables the metal mountings or caps to be easily attached to the end of the insulator without damaging the conductive layers. The metal socket at the end of the isolator can be screwed into the part of the isolator as shown in Figure 5 of the drawing, for example. which has no conductive deposits.



  The easiest way to manufacture the new insulator initially appears to be using wound paper as the building material. When used outdoors, the insulator must then be made weatherproof with a varnish coating or a ceramic cover, or it must be protected against decomposition with umbrellas. The same principle can also be used for isolators made of porcelain, glass or any other material by producing several tubes individually or one after the other and placing the conductive inserts in the intermediate layers of the tubes to be pushed one on top of the other.

   Instead of wrapped metal foils, it is better to use metal spraying, which is more durable when the various pipes burn out and ensures better air exclusion.



  In any case, the conductive layers can be built up in any way: as metal foils, as wire mesh, as thin threads, as sprayed-on layers, etc. The only important thing is that they have a sufficient conductivity that is not inherently high the necessary balancing of tension along the inserts.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Isolator von stabartiger Gestalt, mit zy lindrischen leitenden Einlagen im Isolator, die ein radiales elektrisches Feld hervorru fen, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der leitenden Einlagen auf doppelkegelarti- gen Flächen liegen. UNTERANSPRüCHE: 1. Isolator nach Patentanspruch, dadurch ge. kennzeichnet, dass der Öffnungswinkel des durch die Umfangslinien gebildeten Ke gelmantels derart gewählt ist, dass die Durchschlagsspannung des Isolators höher liegt als die Überschlagsspannung. 2. PATENT CLAIM: Insulator of rod-like shape, with cylindrical conductive inserts in the insulator, which produce a radial electrical field, characterized in that the ends of the conductive inserts lie on double-cone-like surfaces. SUBClaims: 1. Isolator according to claim, thereby ge. indicates that the opening angle of the cone shell formed by the circumferential lines is selected such that the breakdown voltage of the insulator is higher than the breakdown voltage. 2. Isolator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass bei einem aus Papier gewickelten Isolator der Öffnungswinkel etwa 3 bis 4 beträgt. 3. Isolator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet., dass die Kapazität der Ein lagen an den beiden Enden des Isolators grösser ist als die der übrigen. .1. Isolator nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die innern zylindrischen Einlaben eine grössere achsiale Länge be sitzen als die äussern. 5. Insulator according to patent claim, characterized in that, in the case of an insulator wound from paper, the opening angle is approximately 3 to 4. 3. Isolator according to claim, characterized in that the capacitance of the layers at the two ends of the isolator is greater than that of the rest. .1. Insulator according to claim, characterized in that the inner cylindrical inlets have a greater axial length than the outer ones. 5. Isolator nach Patentanspruch, aus einer keramischen Masse, dadurch gehennzeich- riet, dass die einzelnen Einlagen mittelst des Meta.llspritzverfahrens hergestellt sind. Insulator according to patent claim, made of a ceramic mass, characterized in that the individual inserts are produced by means of the metal injection molding process.
CH124422D 1925-12-11 1926-12-06 Rod-like insulator. CH124422A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE124422X 1925-12-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH124422A true CH124422A (en) 1928-02-01

Family

ID=5658226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH124422D CH124422A (en) 1925-12-11 1926-12-06 Rod-like insulator.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH124422A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1089061B (en) * 1954-08-07 1960-09-15 Hans Ritz Dr Ing High voltage current transformer
DE1102229B (en) * 1959-06-30 1961-03-16 Licentia Gmbh Isolator for high and very high voltages
DE3315587A1 (en) * 1983-04-29 1984-10-31 Herbert Prof. 8031 Gröbenzell Prenzlau Heavy-current insulator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1089061B (en) * 1954-08-07 1960-09-15 Hans Ritz Dr Ing High voltage current transformer
DE1102229B (en) * 1959-06-30 1961-03-16 Licentia Gmbh Isolator for high and very high voltages
DE3315587A1 (en) * 1983-04-29 1984-10-31 Herbert Prof. 8031 Gröbenzell Prenzlau Heavy-current insulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1563272B1 (en) Support head current transformer
DE2157388A1 (en) Plastic insulated support - arranged between the inner and outer conductors of gas insulated power cables
CH124422A (en) Rod-like insulator.
DE349356C (en) High-voltage winding for high-voltage transformers, which is designed as a layer winding in such a way that the axial lengths of the winding layers separated from one another by insulating layers are stepped outwards
AT112242B (en) Essentially axially electrically stressed insulator of tube or billet-like shape.
DE683018C (en) Single-wire current transformer with two-part bushing insulator
CH218921A (en) High voltage current transformer.
DE930402C (en) Lead-through connection to control screens of layer windings
CH301852A (en) High voltage current transformer.
CH90162A (en) High-voltage winding for high-voltage transformers, which is designed as a layer winding in such a way that the axial lengths of the winding layers separated from one another by insulating layers are also stepped outwards.
DE360499C (en) Electrical isolator
DE615086C (en) Flexible high frequency cable
DE672872C (en) High voltage transformer
AT141784B (en) Telecommunication cables, in particular antenna cables.
AT148544B (en) Capacitor winding and process for its manufacture.
DE382798C (en) High voltage capacitor
DE420067C (en) Three-phase cable with stranded single-core cables
DE853018C (en) Bushing and support isolator
DE898495C (en) X-ray device in which the X-ray tubes and the high-voltage generator are housed in a common earthed housing
DE1107316B (en) Device for distributing the electrical stress along the insulation of cable fittings
AT124636B (en) Capacitor bushing that has an insulating sleeve filled with oil or insulating compound on one or both sides of the socket.
AT154066B (en) Airspace-insulated telecommunication cable with one or more concentric or twisted pairs.
AT154690B (en) Airspace insulated high frequency cable.
DE874039C (en) Isolation arrangement for high DC voltages
AT164243B (en) Electrical discharge tube with one or more built-in capacitors, which also form components of the electrode system