CH421220A - Hochspannungsisolator - Google Patents

Description

      Hochspannungsisolator       Die Erfindung     betrifft    einen Hochspannungs  isolator, bei dem -sich eine elektrisch leitende     Schicht     über     wenigstens    .einen Teil seiner     Oberfläche    er  streckt und diese leitende Schicht     mindestens        ,auf     einen Teil ihrer     Oberfläche    mit einem isolierenden  Überzug versehen ist.  



  Im vorliegenden     Zusammenhang    soll der     Begriff      leitend  ,auch      halbleitend         umfassen.     



  Im Gebrauch sind Isolatoren meistens     mit        leü-          tenden    Körpern verbunden,     welche        man    Tals Elek  troden bezeichnen kann. Letztere können beispiels  weise -als Kappe     :auf    einer     Seite    des     Isolators    .und :

  als  Bolzen auf der     anderen    Seite ausgebildet     sein,    wobei  der Bolzen dazu dient,     Leitungsdrähte        ,zu        tragen     oder den Isolator abzustützen oder ,auch dazu dient,

    einen Isolator mit     einem        ianderen    zu     kuppeln.        Die     elektrische     Belastung    in der<B>Nähe</B> der     Elektroden          kann    in Hochspannungsisolatoren     sehr        hoch        sein        und     zu     örtlichen    Entladungen und Radiostörungen An  lass geben.

   Es ist schon     vorgeschlagen    worden,     zur          Verminderung    ;der Spannungsbelastung     leibende        La-          gen,anzubringen,    die meistens .aus     halbleitendem    Ma  terial bestehen,     und    zwar an der unter der     Elektrode          #bef#indlichen        Oberfläche    des     Isolators    und     in    Berüh  rung mit der Elektrode bis über den Rand der  selben hinaus.

   In gewissen Fällen kann sich die     lei-          tende    Schicht über die ganze Fläche     @erstrecken.     



  In ,solchen Isolatoren hat     die    leitende     Schicht          meistens    eine     isolierende        überzugslage,    etwa eine       Glasierung,    welche sie     beschützt    ,und welche     jauch     die     mechanische    Festigkeit :des Isolators erhöht.

   Der       überzug    ist unter der     Elektrode        teilweise        entfernt     zwecks     Herbeiführung        einer        elektrischen    Berührung       zwischen    der leitenden Lage und der     Elektrode,    die  am Isolator mit einem     leitenden        Bindemittel    ange  bracht ist.  



  Obwohl eine solche leitende Lage     die        elektrische            Beanspruchung        parallel    zur Oberfläche des     Isolators          steuert,    hat sie wenig Einfluss     auf    die     elektrische          Beanspruchung    winkelrecht zur     Oberfläche.    Es hat  sich     nämlich    gezeigt,     @dass    der Isolationsüberzug un  ter gewissen     Betriebsbedingungen        durchlöchert        wird,     was ;

  darauf hinweist,     @dass    auch     Hochspannungsbe-          anspruchungen    winkelrecht zur     Isolatoroberfl:äche          auftreten.    Es wurde festgestellt,     dass        derartige        Durch-          löcherungen    vornehmlich .an Rändern der leitenden  Lage auftreten, weshalb     es        besonders    wichtig ist,  dass der isolierende     überzug    in solchen Randgebieten  intakt bleibt, da er wegen seiner     Durchlässigkeit    die  :

  sonst sehr hohe     Spannungsbzanspruchung    in     Bier     den Rand der leitenden Lage umgebenden Luft     ver-          mindert.    Es     wurde    jedoch     herausgefunden,    dass in       gewissen    Teilendes     Isolators        eineelektrische    Durch  löcherung nicht besonders, schädlich, sondern ledig  lich dem Aussehen abträglich ist.

   Der Durchmesser       .der    sichtbaren Durchlöcherungen ist festgestellter  massen     ungefähr    proportional     zur        Dicke    des Isola  tionsüberzuges, weshalb besondere     dicke        überzöge     in     ihrem    Aussehen leiden.  



  Der erfindungsgemässe Hochspannungsisolator ist  dadurch     gekennzeichnet,    d ass dieser die elektrisch  leitende Schicht bedeckende,     isolierende        überzug    des       Isolators    :an     einzelnen        .Stellen    zum     Beschränken    oder  Durchschläge auf     diese    Stellen .dünnere     Wandstärke     aufweist.  



  Durch diese Massnahme wird     nämlich    :die elek  trische     Durchlöcherung    weitgehend auf jene Flächen  abschnitte begrenzt, in denen sie     unschädlich    ist,  und da der     isolierende        überzug    in diesen     Abschnitten     dünn ist, leidet in denselben auch     Idas    Aussehen des  Isolators kaum.  



  Vorzugsweise ist die Dicke der     iaus:gawählten     Fläche halb so     gross    wie     jene    des übrigen Teils des  isolierenden     überzuges,    und es, hat sich in der Praxis      gezeigt,     dass    gute Resultate verhalten     wenden,        wenn     das Dickenverhältnis     zwichen    1 : 10 und<B>1:</B> 4 liegt.

    Wenn die leitende Lage eine grosse     Flächenerstrilek-          kung    hat, kann     ,der    Isolator     mehr        .als    einen     aus-          gewählten    Abschnitt     aufweisen.     



  Der ausgewählte     Abschnitt    ist     zweckmässig        ring-          förmig,    wobei er     im        Gebrauch    ,die     Elektrode    umgibt.

         Die        Erfindung    kann besonders     Anwendung        finden     bei Isolatoren, bei welchen die leitende Schicht unter  .der Elektrode     liegt    und am Rand über     eine        solche          hinausragt        zwecks    Bildeis einer     Ringzone    um     eine     Elektrode.

       In        solchen    Isolatoren     ,ist    es     erwünscht,     die     Durchlöcherung    des isolierenden Überzuges     ,am     Rand der     leitenden    Lage zu vermeiden,     und    der aus  gewählte Abschnitt ist dann vorzugsweise     von,diiesem          Randentfernt.     



  Falls mehr als ein ausgewählter     Abschnitt    vor  handen     ist,    ;so können diese     Abschnitte    aus     einer          Anzahl    von konzentrischen     Ringzonen        bestechen.     



       An    einem     Isolator        kann    .mehr als     eine        Ele!ktroda     .angebracht sein, wobei dann jeder     eine        Fläche    von       leitendem    Material     zugeordnet    ist. In diesem Fall  kann jede solche Fläche     einen        :ausgewählten    Ab  schnitt von isolierendem Überzug mit     abgestufter     Dicke haben.  



       Die    leitende Komponente der leitenden     Schicht     kann     zweckmässig    aus     einem    halbleitenden Material  wie     etwa        Titanblau        bestehen.    Der     ausgewählte    Ab  schnitt kann ein Region     sein,    in welcher     Idas    Niveau  der     Aussenoberfläche    des isolierenden     Überzuges          unterhalb    dem allgemeinen Niveau gelegen ist.

   An  statt dessen     kann    die     leitende    Lage in     ,dieser    Region  über :das     allgemeine    Niveau     hinauserhöht    sein     zwecks          Vermeidung        .einer        Vertiefung        in    der     Oberfläche    der       Deckschicht.     



       Die        beiliegende    Zeichnung     stellt        Ausführungs-          beispiele    des     Erfindungsgegenstandes        dar.     



       Fig.    1     ist    ein     teilweiser        Diametralsohnitt        eines          Ausführungsbeispieles.     



       Fig.    2 ist ein Ausschnitt aus     Fig.    2 in grösserem  Massstab, und       Fig.    3 ist eine der     Fig.    2     ähnlicher        Ausschnitt          einer        Detailvarlante.     



  Der gezeigte     glockenartige        Isolator    !besitzt     eine          leitende    Lage 2 -aus     halbleitendem        Titanblau    über  einem Teil     seiner    Oberfläche     und        eine        "ähnliche        Lage     3 über einem Teil     seiner    Unterseite.

   Die Lagen 2  und 3 und der     restliche    Teil :der     Isolatoroberfläche          .besitzen    einen     Überzug    :aus     isolierender        Glasierung    4.

    Die     Glasierung        ist        @an    den .Stehlen 5     und    6     entfernt,     so dass     andenselben    die Lagen 2 und 3     mit        leiten-          dem        Bindemittel    7     in        Berührung        ,stehen:

  ,        durch        wel-          ches    sie     mit    -den     Elektroden        ,in        elektrischer        Verbin-          dung    stehen,     welche        Elektroden    aus einer Kappe 8  und     einem    Bolzen 9 bestehen. Die obere Lage 2 er  -streckt sich     am    Rand     über,die    Kappe 8     hinaus        und     endet in seiner     ,Kante    10.

   Die     untere    Lage 3 sendet       in    einer Kante 14. Die     elektrischen        Bieanspruchungen     in ,der Nähe dieser Kanten sind     iah    Betrieb sehr     ,hoch;     deswegen und auch wegen     der    Feuchtigkeit und der         Verschmutzung    der     Oberfläche    des     Überzuges    4     kann     eine     elektrische        Durchlöcherung    des Überzuges in       ,diesen    Regionen     stattfinden.     



  In den     Fig.    1     und    2     uistgezeigt,    d ass der     iso-          lieren@de    Überzug 4 aus     Glasierung    ,an     seiner        Ob:er-          @s,eite    ausgewählte Abschnitte 11     und    12 in     (der     Form von Ringzonen     aufweist,    die     in        seiner        @ge-          wissen    Entfernung von der     Kante    10 und von :

  der  Elektrode 8 liegen und     indenen        @die        Glasierung    dün  ner     ,ist    .als anderswo. Eine ähnliche Zone 15 ver  dünnter     Glasierung    befindet ;sich nahe dem Rand der  leitenden Schicht 3     an,der        Unterseite.    Die     Dicke    der       Glasierung        in    .diesen Ringzonen     beträgt    nur etwa  einen Viertel der Dicke der übrigen     Glasierung;

            diese        Ringzonen        werden,        erhalten        durch        Anbringen          eines    dünnen Überzuges von     Glasierung,        dann        eines          Überzugstoppers        in    der     ausgewählten    Zone     und        dann     ,eines     weiteren        Überzuges    bzw.

   weiterer     Überzüge          dost,    wo     kein        solcher        überzugstopper    aufgebracht  wurde.  



  In ,der in     Fig.    3     gezeigten    Variante     ist        die    lei  tende     Lage    2     in        einem    ausgewählten     Abschnitt    13  über     Idas        allgemeine    Niveau der leitenden Lage über  höht;

       in        .diesen    Hausgewählten     Abschnitten        eist        idem-          zufol@ge    ,der     .isolierende    Überzug aus     Glasierung    ,dün  ner ,als in ,den     übrigen        Flächenabschnitten.        Falls        im     Gebrauch solche atmosphärischen     Bedingungen    und  Oberflächenbeschmutzungen auftreten,

   dass     eine    elek  trischeRTI ID="0002.0244" WI="24" HE="4" LX="1259" LY="1391">  Durchlöcherung    zwischen der     leitenden    Lage  2 und der Oberfläche der isolierenden     Glasierung    4       auftritt,    so     wird        diese        Durchlöcherung        lauf        die    ge  wählten Abschnitte     beschränkt    sein und     nicht    an  dar Kante 10 auftreten.

       Damit        wird        erreicht,        @dass     ,die     Güte,des    Isolators nichterheblich leidet.  



  Die     Erfindung    ist     .auch    bei :anderen als Glocken  isolatoren anwendbar, z. B. bei     stabförmigen    Iso  latoren. In     solchen        werden    die ausgewählten     Ab-          schnitte    an den     Rändern    der Bedachungen ange  ordnet.

   Die     Erfindung    ist auch     ;annehmbar        bei        Iso-          latoren,    bei     denen        sich    eine     leitende    Lage über       Iden        weitaus    grössten Teil :der     Oberfläche    oder     die     ,ganze     Oberfläche        erstreckt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochspannungsisolator, bei dem sich eine elek trisch leitende Schicht über wenigstens einen Teil seiner Oberfläche :

   erstreckt und dies ,e leitende Schicht mindestens .auf einem Teil ihrer Oberfläche mit ,einem isolierenden Überzug versehen ist, dadurch gekennzeichnet, idass !dieser, :die elektrisch leitende Schicht (2, 3) bedeckende, isolierend:

   , Überzug (4) ,des Isolators an einzelnen Stellen (11, 12, 13, 15) zum Beschränken der Durchschläge auf diese Stellen dünnere Wandstärke aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochspannungsisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass die Dicke ,des isolie renden Überzuges (4) @an :

   den einzelnen Stellen (11, 12, 13, 15) vier- bis zehnmal kleiner .als die nor male Dicke des Überzuges ist.

   2. Hochspannungsisolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass .der H@ochspannungs- isolator ein bezüglich @seiner Achse symmetrischer Körper mit einer .oder mehreren koaxial ;angeordne ten Elektroden (8, 9) ist und @dass die einzelnen Stallen (11, 12, 13, 15) ringförmig ;

   ausgebildet und koaxial um die Achse angeordnet sind. 3. Hochspannungs solator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass :die einzelnen Stellen (11, 12, 13) mit Abstand von dem Rand (10) Tier elektrisch leitenden Schicht (2) angeordnet sind.

   4. Hochspannungsisolator nach Patentanspruch, ,dadurch gekennzeichnet, idass der isolierende Über- zwg (4) aus einer ersten die ganze Oberfläche der leitenden Schicht (2) überdeckenden dünneren Lage und aus weiteren Lagen mit entsprechenden Aus sparungen an den Stellen (11, 12) besteht.

   5. Hochspannungsmsolator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass :die einzelnen Stellen (13) mit den .dünneren Wandstärken auf der Seite der elektrisch leitenden Schicht abgewetzt sind .und dass idie Aussenfläche ödes Überzugers (4) keine Ver- tiefungen aufweist.