Aus einer Anzahl Isolatoren bestehender mehrgliedriger Stützisolator für Höchstspannungsanlagen Die vorliegende Erfindung betrifft einen aus einer Anzahl Isolatoren bestehenden mehrgliedrigen Stütz isolator für Höchstspannungsanlagen, vorzugsweise für Spannungen über 110 KV, wie er z. B. auch in Schaltanlagen verwendet wird.
Im Luge des technischen Fortschrittes haben sich seit etwa drei Jahrzehnten in zunehmendem Masse die Vollkernisolatoren, anfänglich im Freileitungs- bau als Kettenisolatoren, später auch im Stationsbau als Stützisolatoren, z. B. in Schaltanlagen, eingeführt.
Die technischen Vorzüge dieser Isolatoren liegen vor allem in der Durchschlagssicherheit, die durch das massive keramische Material erreicht wird; Voll kernisolatoren haben auch einen geringeren Platz bedarf als die früher und auch gegenwärtig haupt sächlich für Höchstspannungen zwangläufig noch verwendeten Hohlisolatoren.
Stützer und Schalterisolatoren in Vollkernbauart bis 110 KV Betriebsspannung werden seit etwa 20 Jahren hergestellt. Die Forderung der Technik nach solchen Isolatoren für höhere Spannungen konnte bis jetzt nicht erfüllt werden, weil die Herstellung wegen der notwendigen Materialstärke- nicht oder nicht einwandfrei beherrscht wird.
Für Betriebsspannungen für 150, 220, 380 KV und darüber werden daher auch heute noch Hohl isolatoren, bestehend aus einem, zwei oder mehreren Elementen, wie in Fig. 1 dargestellt, verwendet. Der ideale den technischen Erfordernissen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften am besten entspre chende Vollkernisolator ist zum Vergleich in Fig. 2a dargestellt.
Diese Bauart müsste beispielsweise für 380 KV Betriebsspannung wegen der erforderlichen Umbruchsfestigkeit einen Materialquerschnitt auf weisen, der zumindest in absehbarer Zeit nicht her stellbar ist; Fig.2b zeigt eine Bauart, bei der zwei Vollkernisolatoren übereinandergesetzt sind. Derartige Ausführungen sind bereits vorgeschlagen worden. Man hat auch Tragkonstruktionen entwickelt, bei denen die hochspannungsführenden Teile auf vier Säulen ruhen, die aus mehreren aufeinandergesetzten Isolatoren bestehen.
Es ist weiter bekannt, der Problemstellung in der Weise zu begegnen, dass mehrere Einzelisolatoren zu einer dreibockartigen Konstruktion zusammenge setzt werden. Dabei können anstelle der Einzelisola toren mehrere übereinandergesetzte Isolatoren ver wendet werden (siehe Fig. 3a,<I>3b).</I> Diese Bauart, die in mechanischer Hinsicht Vorteile besitzt, weil durch Querschnitts- und Längenänderungen der Ein zelisolatoren eine sehr variable Gestaltung möglich ist, hat aber den unverkennbaren Nachteil grösseren Raumbedarfs, was in elektrischer Hinsicht als un günstiger Faktor gewertet werden muss.
Die Erfindung sieht nun eine Kombination zwi schen Isolatoren der Bauart gemäss Fig. <I>2a</I> oder<I>2b</I> mit elektrischen Vorzügen, aber mechanischen Nach teilen und Isolatoren der Fig. 3a, 3b mit mechani schen Vorzügen und elektrischen Nachteilen vor, die bei zweckentsprechender Ausbildung und Anordnung der unterschiedlichen Bauelemente die Nachteile der einzelnen Elemente behebt und zu einer besonderen Effektwirkung führt.
Die Forderung der Technik nach einer z. B. in Schaltanlagen verwendbaren Stützisolatorkonstruk- tion für Höchstspannungen über 110 KV wird im Sinne der Erfindung erfüllt, wenn eine Kombination von Isolatoren vorgenommen wird, wobei auf einen Isolierkörperunterteil B, der aus mindestens drei (z. B. mit den Fusspunkten kreisförmig und radial symmetrisch angeordneten) schrägstehenden und mit ihren Achsen in einem Punkt zusammenlaufenden Isolatoren besteht, die zu einem festen Bauelement miteinander verbunden sind, als Isolierkörper-Ober- teil A ein Isolator aufgesetzt und mit dem Unterteil zu einer baulichen Einheit verbunden ist.
Hierdurch wird im Isolierkörper-Unterteil eine wesentlich er höhte mechanische Festigkeit erreicht, weil die be nutzten Einzelisolatoren teilweise auf Zug und teil weise auf Druck, nicht aber auf Biegung, beansprucht werden.
Eine Anpassung an die elektrischen Erfordernisse kann man auf besonders vorteilhafte Weise dadurch erzielen, dass anstelle jedes Einzelisolators zwei oder mehrere einzelne übereinandergesetzte Isolatoren ver wendet werden können.
Eine Anpassung an die mechanischen Erforder nisse lässt sich zweckmässig dadurch erzielen, wenn anstelle jedes Einzelisolators zwei oder mehrere parallel nebeneinanderstehende, an den Enden in einem Stützpunkt vereinigte Isolatoren verwendet werden.
Bei der vorgeschlagenen Kombination können selbstverständlich auch Hohlisolatoren, insbesondere verstärkte Hohlisolatoren, bei denen beispielsweise ein Viertel bis drei Viertel eines Querschnittes mas siv ist, stickstoffgefüllte Hohlisolatoren mit Boden oder dergleichen Verwendung finden.
Anhand von Zeichnungen soll die Erfindung nä her erläutert werden.
Fig. 1 zeigt bisher verwendete Hohlisolatoren. Die Fig. <I>2a</I> und<I>2b</I> stellen bekannte vollmassive durch schlagssichere Vollkernisolatoren, wie sie aus elek trischen Gründen gefordert werden, mit geringem Raumbedarf dar. Für Höchstspannungen wären aus mechanischen Gründen für das Unterteil oder die Unterteile Materialquerschnitte erforderlich, die, wenn überhaupt, keinesfalls in absehbarer Zeit her stellbar sind. Fig.3a gibt einen bekannten Isolator wieder, bei dem die Bauelemente<I>A</I> und<I>B</I> je aus drei Vollkernisolatoren gebildet sind.
Der Nachteil dieser Bauart ist der grosse Raumbedarf. Fig. 3b zeigt ein Bauelement der Fig. 3a im Schnitt. Fig. 4 stellt eine erfindungsgemässe Kombination dar, wobei als Oberteil ein Isolator gemäss Bauart der Fig. 2a oder 2b, als Unterteil .ein Isolator gemäss einem Bau element der Fig. 3a Verwendung findet.
Diese Kom bination ergibt einen mehrteiligen Isolator, in dem die elektrischen und mechanischen Vorzüge der be kannten Bauarten vereinigt sind. Fig. 5a zeigt eine weitere erfindungsgemässe Kombination; als Isolier- körper-Oberteil dienen zwei aufeinandergesetzte Voll- kernisolatoren;
das Unterteil zeigt eine dreibockartige Konstruktion, bei der die drei tragenden Glieder je aus zwei verdoppelten, übereinandergesetzten Ein zelisolatoren bestehen. Fig. 5b zeigt das Isolierkör- per-Unterteil dieser Kombination im Schnitt.
Die Montageteile sind in allen Figuren nur sche matisch dargestellt.
Als Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion ist besonders hervorzuheben, dass mit einfachsten Mitteln, beispielsweise durch Verwendung gängiger genormter Isolatorentypen, eine variable Gestaltung des mehrteiligen Isolators möglich ist, also eine leichte Anpassung an die jeweils gestellten elektri schen und mechanischen Forderungen. Ein weiterer Vorteil ist es, dass bei zweckentsprechender Aus bildung und Anordnung der unterschiedlichen Bau elemente, bei gleicher oder sogar grösserer elektri scher und mechanischer Sicherheit als bisher, eine technisch angestrebte raumsparende Bauweise mög lich wird, mit der gleichzeitig eine aussergewöhnliche Kostensenkung möglich ist.
Als Beispiel sei ange führt, dass sich zeigen lässt, dass eine mehrphasige Anlage bei gleicher oder sogar grösserer elektrischer und mechanischer Sicherheit wesentlich kleiner und billiger als bisher gebaut werden kann.