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.