CH363694A - Interior post insulator made of cast resin - Google Patents

Interior post insulator made of cast resin

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CH363694A
CH363694A CH6175858A CH6175858A CH363694A CH 363694 A CH363694 A CH 363694A CH 6175858 A CH6175858 A CH 6175858A CH 6175858 A CH6175858 A CH 6175858A CH 363694 A CH363694 A CH 363694A
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post insulator
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cast resin
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CH6175858A
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German (de)
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Georg Dipl Ing Kirch
Hans Dipl-Ing Van Cron
Olsen Willi
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Siemens Ag
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/42Means for obtaining improved distribution of voltage; Protection against arc discharges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulators (AREA)

Description

  

      Innenraumstützisolator    aus Giessharz    Aus Giessharz bestehende Stützisolatoren für  Innenräume hat man bisher im allgemeinen mit glat  ter Oberfläche ausgeführt. Es ist auch bekannt, den  Isolator mit einer Mehrzahl von Rillen zu versehen,  um die     überschlagsgefahr    bei gleicher Bauhöhe zu  verringern. Bei diesen sog.     Rillenstützern    sind die       Rillengrundfläche    und auch die Wulste im Quer  schnitt ungefähr halbkreisförmig, so dass der     Stützer     eine     Form    erhält, wie sie in     Fig.    1 der Zeichnung dar  gestellt ist.  



  Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein aus  Giessharz bestehender     Innenraumstützisolator.    Zum  Unterschied von den bekannten     Stützern    sind mehrere  gleiche Rippen vorgesehen, deren Seitenflanken einen  Winkel von höchstens 30  miteinander einschliessen.  Die     Rillengrundfläche    zwischen den Rippen ist     im     Querschnitt geradlinig. Sie schliesst mit der Achse  des     Stützers    einen Winkel von höchstens 5  ein. Fer  ner sind die Rippen an ihrer Aussenkante und am       übergang    zu dem zylindrischen Strunk mit einem  Radius von 1 mm gerundet.  



  Der neue Isolator hat sich in elektrischer wie  auch mechanischer Hinsicht ausgezeichnet     bewährt.     Er ist insbesondere bei Verschmutzung in seinem  Isoliervermögen allen bekannten     Innenraumstütz-          isolatoren    überlegen, wie im folgenden näher erläu  tert wird:  Wie bekannt, lagern sich im Betrieb bei ver  unreinigter Luft auf dem     Stützer    Fremdteilchen  (Staub, Salz und dergleichen) ab, die gelegentlich  feucht werden     (betauen).    Durch die Feuchtigkeit wer  den die auf der Stützoberfläche angesammelten Salze  gelöst. ES bildet sich eine     elektrolytisch    leitende  Fremdschicht.

   Wird an einen solchen     Stützer    mit  einer leitenden Fremdschicht Spannung angelegt, so    fliesst über die Fremdschicht ein Strom. Obwohl der  Strom nur verhältnismässig klein ist, weil die Fremd  schicht einen hohen Widerstand besitzt,     erwärmt    er  die Fremdschicht durch die     Ohmschen    Verluste in  der Schicht. Dadurch trocknet die Schicht ab, weil  das Wasser durch die Wärme verdampft wird. Die  Erwärmung ist abhängig von der Stromdichte, die  ihrerseits wieder durch den für den Strom zur Ver  fügung stehenden Umfang des Isolators     bestimmt    ist.  Je kleiner der Umfang, also der Durchmesser des  Isolators ist, um so grösser ist die Stromdichte     in    der  Schicht und damit die entwickelte Wärme.  



  Bei dem Isolator nach der Erfindung trocknet  zunächst der     Rillengrund        zwischen    den Rippen,  weil dort die Stromdichte am grössten ist. An den  abgetrockneten Stellen im     Rillengrund    (Trocken  zonen) entstehen Entladungen, die die Trockenzonen  überbrücken. Auf den Rippen können sich     keins    Ent  ladungen ausbilden, solange die Rippen wegen der  im Vergleich zum     Rillengrund        geringeren    Strom  dichte noch feucht und damit leitend sind. Deshalb  sind die Entladungen durch die Rippen zwar elek  trisch verbunden, aber     räumlich    getrennt.

   Im Ge  gensatz zu glatten Isolatoren, bei denen Entladun  gen in Richtung der     Stützerachse        weiterwachsen    und  zu     überschlägen    führen können, sind die Entladun  gen beim     Stützer    nach der Erfindung, wie erwähnt,  durch die Rippen getrennt, so dass die Gefahr eines  Überschlages     wesentlich    herabgesetzt ist. Die beim  Abtrocknen des     Rillengrundes    noch feuchte Fremd  schicht auf den Rippen bildet einen     Vorwiderstand    für  die Entladungen. Der Widerstand begrenzt den Strom,  so dass die Stärke der Entladungen nur     gering    ist.

    Die Entladungen erlöschen bei     einer    Erhöhung des  Widerstandes der Fremdschicht auf den Rippen, die  durch die     allmähliche    Erwärmung hervorgerufen wird.      Bei gegebener Rippenzahl und Bauhöhe bean  spruchen die     spitzwinkligen        Rippen    nur einen gerin  gen Teil der     Stützerhöhe.    Deshalb steht für die Ent  ladungen im     Rillengrund    ein grosser Teil der     Stützer-          höhe    zur Verfügung. Hierzu trägt auch bei, dass an  der Aussenkante der Rippen sowie am Übergang zum       Strunk    nur kleine     Abrundungsradien    von 1 mm  vorgesehen sind.

    



  Die für die Entladungen     zur        Verfügung    stehende  grosse     Strunklänge    ist durch die Rippen unterteilt.  Deshalb entstehen bei dem erfindungsgemässen Iso  lator viele über die leitenden Schichten der     Rippen     in Reihe geschaltete Entladungen. Die Entladungen  entwickeln sich in allen     Rillengründen    des Isolators       annähernd    gleichzeitig, weil der Strunk im Querschnitt  parallel zur     Stützerachse    verläuft oder höchstens  einen Winkel von 5  mit ihr einschliesst, so dass sich  wegen der annähernd gleichmässigen Stromdichte eine       gleichmässige        Abtrocknung    ergibt.

   Dies ist deswegen  vorteilhaft, weil die vielen in Reihe geschalteten Ent  ladungen wesentlich günstigere Voraussetzungen für  ein Erlöschen bieten, als wenn, wie bei glatten Isola  toren, nur eine einzige Entladung gleicher Länge vor  handen wäre. Die gleichmässige     Abtrocknung    hat fer  ner zur Folge, dass die Trockenzonen schon nach  kurzer Zeit eine grosse Länge in Richtung der       Stützerachse    erreichen und nach dem Erlöschen der  Entladungen die am     Stützer    liegende Spannung tra  gen können.  



  Der kleine Radius am Übergang zwischen Rip  pen und Strunk erfordert, wie oben angegeben, nur  wenig Raum in Richtung der     Stützerachse.    Daneben  ist er auch deshalb vorteilhaft, weil sich bei einem  kleinen Radius die Stromdichte zwischen Strunk und  Rippen stark ändert. Es ergeben sich daraus definierte  Trockenzonen im Gegensatz zu den feuchten Schich  ten auf den Rippen, die als strombegrenzende Vor  widerstände für die Entladungen wirken. Die starke  Änderung der Stromdichte unterstützt die Wirkung  der     Rippen    hinsichtlich der Verhinderung des Fort  schreitens der Entladungen in     Richtung    der     Stützer-          achse.     



  Der kleine Radius an der Aussenkante der Rip  pen hat neben dem Vorteil, dass die Rippen nur  einen geringen Teil der Bauhöhe beanspruchen, auch  noch dadurch Bedeutung, dass bei einem     Überschlag     nur ein kleiner Teil der     Isolatoroberfläche    durch den  Lichtbogen     beeinflusst    wird. Der     überschlagslicht-          bogen    wirkt bei spitzen     Rippenaussenkanten    im Ge  gensatz zu Rippen mit grossen     Abrundungsradien     nur auf einen kleinen Teil der     Rippenoberfläche    ein  und wird von dem Strunk des Isolators ferngehalten.  Dagegen kann z.

   B. bei den bekannten     Rillenisola-          toren    ein weitaus grösserer Teil der in den dar  gestellten Wellen verlaufenden Oberfläche vom Licht  bogen angegriffen werden. Auch besitzt der Isolator  gegenüber den     Rillenisolatoren    den     Vorteil,    dass der  Oberflächenwiderstand in betautem Zustand grösser  ist. Er kann wegen der Rippen bei gegebener Bau  höhe eine grössere Spannung aushalten.    Den Durchmesser der Rippen wird man zweck  mässig 30 bis     50 ö    grösser machen als den Durch  messer des Strunkes, weil man dann gute elektrische  Eigenschaften mit guten mechanischen Eigenschaften       vereinigt.    Zweckmässig wird man die Rippen sym  metrisch ausbilden.

   Das hat unter anderem den Vor  teil,     d'ass    der     Stützer    in jeder Einbaulage annähernd  die gleichen isolierenden Eigenschaften hat.    In der     Fig.    2 der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung dargestellt. Der     Stützer    aus  Giessharz besitzt eine Mehrzahl von Rillen. Die     Ril-          lengrundfläche    ist, wie das Ausführungsbeispiel     zeigt,     im Querschnitt geradlinig und parallel zur     Stützer-          achse.    Der Strunk ist also zylindrisch. Die Rippen  sind     symmetrisch    ausgebildet.

   Die     Flanken    einer  Rippe schliessen im Querschnitt einen Winkel von  30  ein. Zweckmässig wird man ihn noch kleiner  wählen. Die Länge (Höhe) a des geradlinigen Rillen  grundes verhält sich im     Ausführungsbeispiel    zur  Länge b des geradlinigen Teiles der Seitenflanke einer  Rippe im Querschnitt ungefähr wie 1 : 1. Der über  gang zwischen     Rillengrund    und Rippe soll möglichst  scharf sein, damit sich an dieser Stelle die Strom  dichte plötzlich ändert. Man wird deshalb den Radius       r1    ungefähr gleich 1 mm machen, auch der Radius     r2     wird klein, z. B. zu 1 mm, gewählt.

   Bezeichnet man  mit<I>D</I> den Aussendurchmesser, mit<I>d</I> den Durch  messer des Strunkes, so ist das Verhältnis beider im  Ausführungsbeispiel 1,4, kann aber auch 1,3 : 1 be  tragen. Mit t ist die Rippenteilung bezeichnet. Sie  beträgt mindestens 8 mm, weil sonst eine Schmutz  schicht in den Rillen nur schwer entfernt werden  kann.  



  Wird der verschmutzte Isolator im feuchten     (be-          tauten)    Zustand an Spannung gelegt, so fliesst über  die feuchte Fremdschicht ein Strom, und zwar im       Rillengrund    mit gleichmässiger Dichte, so     d'ass    dort  ein gleichmässiges Trocknen erfolgt. An diesen  Trockenzonen entstehen nach der     Abtrocknung    Ent  ladungen. Da diese aber durch die Rippen von  einander getrennt sind, ist die Gefahr gering, dass  sie sich vereinigen und dadurch einen Überschlag  herbeiführen.  



  Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, ist der Durch  messer des Kopfes und des Fusses grösser als der  Aussendurchmesser der Rippen, so dass die Rippen  beim Umfallen des Isolators geschützt sind.



      Interior post insulator made of cast resin Made of cast resin post insulators for interiors has so far generally been performed with a smooth ter surface. It is also known to provide the insulator with a plurality of grooves in order to reduce the risk of rollover with the same overall height. In these so-called. Groove supports, the groove base and also the beads are approximately semicircular in cross-section, so that the support is given a shape as shown in FIG. 1 of the drawing.



  The invention also relates to an interior post insulator made of cast resin. In contrast to the known supports, several identical ribs are provided, the side flanks of which enclose an angle of at most 30 with one another. The groove base area between the ribs is straight in cross section. It forms an angle of at most 5 with the axis of the support. Furthermore, the ribs are rounded at their outer edge and at the transition to the cylindrical stem with a radius of 1 mm.



  The new isolator has proven itself excellently in both electrical and mechanical terms. Its insulating capacity is superior to all known interior support insulators, especially when it is dirty, as will be explained in more detail below: As is known, foreign particles (dust, salt and the like) are deposited on the support during operation when the air is contaminated, and these occasionally become damp become (dew). The moisture released the salts accumulated on the support surface. ES forms an electrolytically conductive foreign layer.

   If voltage is applied to such a support with a conductive foreign layer, a current flows through the foreign layer. Although the current is only relatively small because the foreign layer has a high resistance, it heats the foreign layer due to the ohmic losses in the layer. This dries the layer because the heat evaporates the water. The heating depends on the current density, which in turn is determined by the extent of the insulator available for the current. The smaller the circumference, i.e. the diameter of the insulator, the greater the current density in the layer and thus the greater the heat generated.



  In the case of the insulator according to the invention, the bottom of the groove between the ribs dries first because this is where the current density is greatest. At the dried-out areas in the bottom of the grooves (dry zones), discharges arise that bridge the dry zones. No discharge can form on the ribs as long as the ribs are still moist and therefore conductive because of the lower current density compared to the bottom of the groove. Therefore, the discharges through the ribs are electrically connected, but spatially separated.

   In contrast to smooth insulators, in which Entladun conditions continue to grow in the direction of the support axis and can lead to flashovers, the Entladun conditions in the support according to the invention, as mentioned, are separated by the ribs, so that the risk of flashover is significantly reduced. The foreign layer on the ribs, which is still moist when the bottom of the groove dries, forms a series resistance for the discharges. The resistance limits the current so that the strength of the discharges is only small.

    The discharges are extinguished when the resistance of the foreign layer on the ribs increases, which is caused by the gradual heating. With a given number of ribs and overall height, the acute-angled ribs require only a small part of the support height. A large part of the support height is therefore available for discharges in the bottom of the groove. This is also due to the fact that only small rounding radii of 1 mm are provided on the outer edge of the ribs and at the transition to the core.

    



  The great length of the strands available for discharges is divided by the ribs. Therefore, in the case of the insulator according to the invention, there are many discharges connected in series via the conductive layers of the ribs. The discharges develop almost simultaneously in all the groove bottoms of the insulator because the cross section of the shank runs parallel to the post axis or at most encloses an angle of 5 with it, so that the almost uniform current density results in uniform drying.

   This is advantageous because the many discharges connected in series offer much more favorable conditions for extinction than if, as with smooth Isola gates, only a single discharge of the same length would be present. The even drying also means that the drying zones reach a great length in the direction of the support axis after a short time and can carry the tension on the support after the discharges have ceased.



  As stated above, the small radius at the transition between the ribs and the stalk requires little space in the direction of the support axis. In addition, it is also advantageous because the current density between the core and the ribs changes significantly with a small radius. This results in defined dry zones in contrast to the moist layers on the ribs, which act as current-limiting resistors for the discharges. The strong change in the current density supports the effect of the ribs in preventing the discharge from advancing in the direction of the support axis.



  The small radius on the outer edge of the ribs has the advantage that the ribs only take up a small part of the overall height and is important because only a small part of the insulator surface is affected by the arc in the event of a flashover. In contrast to ribs with large rounding radii, the flashover arc only affects a small part of the rib surface and is kept away from the core of the insulator. In contrast, z.

   For example, with the known groove insulators, a much larger part of the surface running in the waves shown can be attacked by the arc. The insulator also has the advantage over the groove insulators that the surface resistance is greater in the dewed state. Because of the ribs, it can withstand greater tension for a given construction height. The diameter of the ribs will expediently be made 30 to 50 ö larger than the diameter of the shank, because then good electrical properties are combined with good mechanical properties. The ribs will expediently be formed symmetrically.

   Among other things, this has the advantage that the post has almost the same insulating properties in every installation position. In Fig. 2 of the drawing, an embodiment example of the invention is shown. The cast resin support has a plurality of grooves. As the exemplary embodiment shows, the groove base is rectilinear in cross section and parallel to the support axis. The stalk is therefore cylindrical. The ribs are symmetrical.

   The flanks of a rib enclose an angle of 30 in cross section. It is expedient to choose it even smaller. The length (height) a of the straight groove base is in the exemplary embodiment to the length b of the straight part of the side flank of a rib in cross section approximately as 1: 1. The transition between the groove base and the rib should be as sharp as possible so that the Current density suddenly changes. The radius r1 will therefore be made approximately equal to 1 mm; the radius r2 will also be small, e.g. B. to 1 mm selected.

   If <I> D </I> is used to designate the outside diameter and <I> d </I> to denote the diameter of the shank, the ratio of the two in the exemplary embodiment is 1.4, but it can also be 1.3: 1 . The rib division is denoted by t. It is at least 8 mm, because otherwise a layer of dirt in the grooves will be difficult to remove.



  If voltage is applied to the dirty insulator in the damp (dew) state, a current flows through the damp foreign layer, namely in the bottom of the groove with a uniform density, so that even drying takes place there. Discharges occur in these drying zones after drying. However, since these are separated from one another by the ribs, there is little risk that they will unite and cause a rollover.



  As the embodiment shows, the diameter of the head and the foot is larger than the outer diameter of the ribs, so that the ribs are protected when the insulator falls over.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Aus Giessharz bestehender Innenraumstütziso- lator, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gleiche Rippen vorgesehen sind, deren Seitenflanken einen Winkel von höchstens 30 miteinander einschliessen, dass die Rillengrundfläche zwischen den Rippen im Querschnitt geradlinig ist und mit der Achse des Stützers einen Winkel von höchstens 5 einschliesst und dass die Rippen an ihrer Aussenkante und am Übergang zu dem zylindrischen Strunk mit einem Radius von 1 mm gerundet sind. UNTERANSPRÜCHE 1. PATENT CLAIM made of cast resin interior support insulator, characterized in that several identical ribs are provided, the side flanks of which enclose an angle of at most 30 with each other, that the groove base between the ribs is straight in cross section and forms an angle of at most 5 with the axis of the support and that the ribs are rounded at their outer edge and at the transition to the cylindrical trunk with a radius of 1 mm. SUBCLAIMS 1. Stützisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen je symmetrisch zu einer Normalebene zur Isolatorachse ausgeführt sind. 2. Stützisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Aussendurchmesser der Rippen zum Durchmesser des Strunkes verhält wie 1,3 bis 1,4:l. 3. Stützisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Höhe des Rillengrundes zur Länge des geradlinigen Teiles der Seitenflanke einer Rippe im Querschnitt gleich 0,5 bis 1,5 ist. 4. Stützisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenteilung mindestens gleich 8 mm ist. 5. Post insulator according to patent claim, characterized in that the ribs are each designed symmetrically to a plane normal to the insulator axis. 2. Post insulator according to claim, characterized in that the outer diameter of the ribs is related to the diameter of the shank as 1.3 to 1.4: l. 3. Post insulator according to claim, characterized in that the ratio of the height of the groove base to the length of the straight part of the side flank of a rib in cross section is equal to 0.5 to 1.5. 4. Post insulator according to claim, characterized in that the rib pitch is at least 8 mm. 5. Stützisolator nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch einen Kopfteil und/oder Fussteil mit einem grösseren Durchmesser als der Aussendurch messer der Rippen. Post insulator according to claim, characterized by a head part and / or foot part with a larger diameter than the outer diameter of the ribs.
CH6175858A 1957-07-19 1958-07-14 Interior post insulator made of cast resin CH363694A (en)

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