CH629621A5

CH629621A5 - Electrical insulating body

Info

Publication number: CH629621A5
Application number: CH131578A
Authority: CH
Inventors: Erich Silbermann
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-07
Publication date: 1982-04-30
Also published as: AT363136B; ATA89678A; FR2382078B1; IT1093829B; ES234210Y; JPS60731B2; FR2382078A1; BR7801153A; NO780437L; BE864245A; DE2708323A1; IT7820443A0; GB1598951A; ES234210U; SE7801855L; ES234209U; NL7801068A; JPS53107694A; ES234209Y

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Isolierkörper. The invention relates to an electrical insulating body.

Ein erheblicher Anteil der Betriebsstörungen an elektrischen Anlagen, die in Räumen mit Aussenraumklima untergebracht sind, ist bedingt durch eine Überbeanspruchung der Isolatoroberflächen. Der im folgenden verwendete Begriff «Innenraumanlagen» bezieht sich auf derartige Anlagen, die in Räumen mit Aussenraumklima untergebracht sind. Die zu Überschlägen auf Isolatoroberflächen führenden feuchtigkeitsbedingten Vorgänge sich ihrem Wesen nach Fremdschichtvorgänge. Die beiden Komponenten der Fremdschicht, Staub und Feuchtigkeit, dringen in die Innenraumanlagen ein, da diese üblicherweise kaum vermeidbare Luftspalte aufweisen, die etwa einen dreifachen Luftwechsel je Stunde mit sich bringen. Die Befeuchtung des an der Isolatoroberfläche sich ansammelnden Staubes erfolgt in der Regel durch Kondensation des in der Umgebungsluft enthaltenen Wasserdampfes. Die grösste Befeuchtungsintensität tritt dann auf, wenn die Oberfläche der Isolierkörper betaut wird. A significant proportion of the malfunctions in electrical systems that are accommodated in rooms with an outside climate is due to excessive stress on the insulator surfaces. The term “indoor systems” used in the following refers to systems of this type which are accommodated in rooms with an outside climate. The moisture-related processes that lead to arcing on insulator surfaces are inherently foreign layer processes. The two components of the foreign layer, dust and moisture, penetrate into the interior systems, since these usually have hardly avoidable air gaps, which involve about three air changes per hour. The dust accumulating on the insulator surface is usually moistened by condensation of the water vapor contained in the ambient air. The greatest dampening intensity occurs when the surface of the insulating body is dewed.

Zur Betauung kommt es immer dann, wenn feuchtwarme Luft von aussen in eine kalte Innenraumanlage eindringt und die Oberflächentemperatur der Isolierkörper unter der Taupunkttemperatur der einströmenden Luft liegt. Die an die kalte Oberfläche des Isolierkörpers angrenzende Luftschicht wird durch Wärmeaustausch mit der kalten Oberfläche des Isolators abgekühlt, wobei mit absinkender Lufttemperatur die relative Feuchtigkeit ansteigt, bis bei Eintritt der Übersättigung die Kondensation von Wasser an der Oberfläche des Isolierkörpers auftritt. So traten im Januar 1968 in Deutschland und in den angrenzenden Ländern durch einen plötzlichen Umschwung von kalter zu feuchtwarmer Witterung eine Unzahl von Betriebsstörungen in elektrischen Innenraumanlagen auf, wobei es zu Überschlägen an Isolierkörpern aller Art kam. Beteiligt waren Stützer, Durchführungen, Schalterschwingen, Endverschlüsse und Wandler. Condensation always occurs when warm, humid air penetrates from outside into a cold indoor system and the surface temperature of the insulating body is below the dew point temperature of the incoming air. The air layer adjacent to the cold surface of the insulator is cooled by heat exchange with the cold surface of the insulator, the relative humidity increasing as the air temperature decreases, until the condensation of water occurs on the surface of the insulator when supersaturation occurs. In January 1968, in Germany and the neighboring countries, a sudden change from cold to warm, humid weather resulted in a myriad of malfunctions in indoor electrical systems, which caused rollovers of all kinds of insulating bodies. Supporters, bushings, switch arms, terminations and converters were involved.

Die Störungen wurden dabei durch einen sogenannten Fremdschichtüberschlag verursacht, der bei gleichzeitigem Vorhandensein einer Verschmutzungsschicht und eines beträchtlichen Feuchtigkeitsbelags auf der Oberfläche des Isolierkörpers auftritt. Der Vorgang läuft üblicherweise innerhalb weniger Stunden ab. The disturbances were caused by a so-called foreign layer flashover, which occurs with a simultaneous presence of a layer of dirt and a considerable amount of moisture on the surface of the insulating body. The process usually takes a few hours.

Bei Verschmutzung und lang anhaltender Befeuchtung geringeren Ausmasses treten sogenannte Kriechspurkurzschlüsse auf. Unter dem Einfluss einer hohen elektrischen Feldstärke kommt es hierbei an der Oberfläche des Isolierkörpers zu Erosionen, die als Kriechstromspuren bezeichnet werden. Die langsame Erosion eines Oberflächenteils führt dann erfah-rungsgemäss erst nach vielen Tagen zu einem Überschlag, wenn eine Vielzahl derartiger Strombrücken zusammengewachsen sind. Dieser Vorgang unterscheidet sich durch seinen langsameren Verlauf und die fortschreitende Zerstörung des Isolierkörpers deutlich von dem durch eine relativ schnelle und starke Betauung hervorgerufenen Fremdschichtüberschlag. Soiling and short-circuiting occur with soiling and long-lasting humidification to a lesser extent. Under the influence of a high electric field strength, erosions occur on the surface of the insulating body, which are referred to as traces of leakage current. Experience shows that the slow erosion of a surface part only leads to a rollover after many days, when a large number of such current bridges have grown together. This process differs significantly in its slower course and the progressive destruction of the insulating body from the foreign layer flashover caused by a relatively fast and strong condensation.

Um durch Betauung hervorrufene Störungen in elektrischen Innenraumanlagen zu vermeiden, ist es notwendig, eine Überdimensionierung der Isolierkörper vorzunehmen, wobei die notwendige Verlängerung der Mindestkriechweglängen den Einsatz von Isolatoren mit Schirmen oder Rippen erforderlich macht. Dieser Weg wird bei als Stützer oder Durchführung ausgebildeten Isolierkörpern beschritten, bedingt aber gegenüber den in trockenen Innenraumanlagen an sich einsetzbaren glatten Isolierkörpern einen nicht unerheblichen finanziellen Mehraufwand. Bei einer Reihe der eingangs erwähnten weiteren Isolierkörper, wie Schalterschwingen, Wandler, wäre dieser Weg jedoch recht aufwendig. In order to avoid faults caused by condensation in electrical indoor systems, it is necessary to oversize the insulating bodies, whereby the necessary extension of the minimum creepage distances requires the use of insulators with shields or ribs. This path is followed in the case of insulating bodies designed as supports or leadthroughs, but requires a not inconsiderable financial outlay in comparison with the smooth insulating bodies which can be used in dry indoor systems. In the case of a number of the other insulating bodies mentioned at the outset, such as switch rockers and transducers, this route would be quite complex.

Aus diesem Grunde wird nicht selten zur Beheizung von Innenraumanlagen übergegangen, wodurch die Oberflächentemperatur der Isolierkörper immer oberhalb der Taupunkttemperatur der umgebenden Luft gehalten wird. Im Dauerbetrieb werden dadurch hohe Betriebskosten verursacht, im Intervallbetrieb bedarf es einer aufwendigen Regelung. In vielen Fällen ist im entscheidenden Augenblick auch keine Hilfsspannung für die Beheizung'vorhanden. For this reason, it is not uncommon for heating to be used in indoor systems, as a result of which the surface temperature of the insulating bodies is always kept above the dew point temperature of the surrounding air. This results in high operating costs in continuous operation, and complex control is required in interval operation. In many cases there is no auxiliary voltage for the heating at the crucial moment.

Eine weitere Möglichkeit, Betauung auszuschliessen, ist in der Trocknung der unvermeidbar eindringenden Austauschluft zu sehen. Jedoch ergeben sich auch hierbei bei Berücksichtigung des üblichen dreimaligen Luftwechsels pro Stunde unvertretbare Investitionskosten. Another way to prevent condensation is to see the drying of the unavoidably penetrating exchange air. However, taking into account the usual three air changes per hour, this also results in unacceptable investment costs.

Auch eine relativ aufwendige hermetische Kapselung einer Innenraumlage mit getrockneter Innenluft wirft durch die dabei auftretenden Kühlprobleme Schwierigkeiten auf. Ausserdem spricht das gelegentlich notwendige Öffnen der Anlagen prinzipiell gegen eine solche Lösung. A relatively complex hermetic encapsulation of an interior layer with dried inside air also poses difficulties due to the cooling problems that occur. In addition, the occasional opening of the system speaks in principle against such a solution.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Isolierkörper anzugeben, bei dem die Betauungsanfälligkeit weitgehend ausge- ^ schlössen ist. There is therefore the task of specifying an insulating body in which susceptibility to condensation is largely ruled out.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Isolierkörper zumindest eine Oberflächenschicht aus einem Isolierwerkstoff aus Kunstharz aufweist. The object is achieved according to the invention in that the insulating body has at least one surface layer made of an insulating material made of synthetic resin.

Dieses Material besitzt gute elektrische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Kriechstromfestigkeit und, im Vergleich etwa zu Porzellan, eine niedrige Wärmekapazität und es kann beispielsweise einen hohe mechanische Stabilität aufweisenden Kern eines Isolierkörpers überziehen. Damit ist zur Erwärmung der Oberfläche des Isolierkörpers lediglich eine sehr kleine Wärmemenge notwendig. Diese Wärmemenge wird der an die Oberfläche angrenzenden wärmeren Umgebungsluft entzogen. Da diese Wärmemenge jedoch nur klein ist, kommt es zu keiner bedeutenden Abkühlung der an die Oberfläche des Isolierkörpers angrenzenden Luftschicht, so dass in dieser Luftschicht der Wärmeentzug nicht mit einer grossen Temperaturabsenkung verbunden ist. Der Taupunkt wird daher im allge2 This material has good electrical properties, in particular a high tracking resistance and, compared to porcelain, a low heat capacity and it can, for example, coat a core of an insulating body that has high mechanical stability. This means that only a very small amount of heat is required to heat the surface of the insulating body. This amount of heat is extracted from the warmer ambient air adjacent to the surface. However, since this amount of heat is only small, there is no significant cooling of the air layer adjacent to the surface of the insulating body, so that the removal of heat in this air layer is not associated with a large drop in temperature. The dew point is therefore generally

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meinen nicht mehr unterschritten. Besteht eine sehr hohe Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche des Isolierkörpers und der in die Innenraumanlage einströmenden Warmluft, kann in diesem Sonderfall eine Taupunktsunterschreitung eintreten. Es kommt dann zu einer Kondensation des in der Luft befindlichen Wasserdampfes an der Oberfläche des Isolierkörpers. Aufgrund der geringen Wärmekapazität des Isolierkörpers genügt aber in diesem Fall bereits die durch Kondensation einer mikroskopischen Wasserschicht freiwerdende Kondensationswärme, um eine Angleichung der Oberflächentemperatur des Isolierkörpers an die Umgebungstemperatur herbeizuführen. Diese mikroskopische Kondenswasserschicht vermag jedoch keine beträchtliche Verringerung der Isolationseigenschaften der Oberfläche des Isolierkörpers zu bewirken. Ausserdem kann die sich aufgrund der kleinen Wärmekapazität schnell anpassende Oberflächentemperatur eines solchen Isolierkörpers wegen seiner relativ schlichten Wärmeleitfähigkeit - nicht mehr genügend schnell aus dem Inneren des Isolierkörpers heraus «nachgekühlt» werden. no longer fall below mine. If there is a very high temperature difference between the surface of the insulating body and the warm air flowing into the indoor system, the temperature can drop below the dew point in this special case. The water vapor in the air then condenses on the surface of the insulating body. Due to the low heat capacity of the insulating body, the condensation heat released by the condensation of a microscopic layer of water is sufficient in this case to bring the surface temperature of the insulating body into line with the ambient temperature. However, this microscopic layer of condensation water cannot bring about a considerable reduction in the insulation properties of the surface of the insulating body. In addition, because of its relatively simple thermal conductivity, the surface temperature of such an insulating body, which quickly adapts due to the small thermal capacity, can no longer be “cooled down” sufficiently quickly from the inside of the insulating body.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Isolierkörper über der Oberflächenschicht eine dünne geschlossene Aussenhaut auf. Diese dünne Aussenhaut verhindert einmal eine zu starke Verschmutzung, darüber hinaus dient sie zur Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit eines solchen Isolierkörpers und ferner weist sie wegen ihrer geringen Dicke eine vergleichsweise geringe Wärmekapazität auf. Eine solche Aussenhaut wird sich sehr schnell und unter nur geringfügiger Abkühlung der Umgebungsluft auf die Temperatur der umgebenden wärmeren Luft einstellen. Sollte eine Betauung auftreten, so wird diese sehr schnell beendet und lediglich mikroskopisch sein. In der Folgezeit beginnt bereits die Verdunstung der niedergeschlagenen Wasserschicht, so dass sich lediglich, wenn überhaupt, nur eine kurzfristige, sehr geringfügige Befeuchtung der Oberfläche des Isolierkörpers ergibt. In an advantageous embodiment, the insulating body has a thin, closed outer skin over the surface layer. This thin outer skin prevents excessive contamination, it also serves to increase the mechanical strength of such an insulating body and, furthermore, because of its small thickness, it has a comparatively low heat capacity. Such an outer skin will adjust to the temperature of the surrounding warmer air very quickly and with only a slight cooling of the ambient air. If condensation occurs, it will end very quickly and will only be microscopic. In the following period, the evaporation of the deposited water layer already begins, so that only a brief, very slight moistening of the surface of the insulating body results, if at all.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Isolierkörper zumindest teilweise Poren auf. Wegen der ungewöhnlich geringen Wärmekapazität eines solche Poren aufweisenden Isolierkörpers erfolgt die Temperaturangleichung an die Umgebungsluft trotz ausbleibender oder nur geringfügiger Betauung in kürzerer Zeit als bei konventionellen Isolierkörpern. Damit ist der eine grössere Wasserschicht voraussetzende Fremdschichtüberschlag vollkommen ausgeschlossen und auch der eine geringere, langanhaltende Betauung erfordernde Kriechstromkurzschluss sehr unwahrscheinlich. In a development of the invention, the insulating body has at least partially pores. Because of the unusually low heat capacity of an insulating body having such pores, the temperature adjustment to the ambient air takes place in a shorter time than in the case of conventional insulating bodies, despite the absence or only slight condensation. This completely eliminates the foreign layer flashover, which requires a larger water layer, and the leakage current short circuit, which requires less long-term condensation, is very unlikely.

Diese Poren können in weiterer Ausbildung der Erfindung mit einem Gas gefüllt sein, das Isolier- und/oder Löscheigenschaften besitzt. Beispielsweise kann dazu Frigen dienen. Die Porenfüllung mit Gasen mit Isolier- und/oder Löscheigenschaften verbessert die Isolierfähigkeit derartiger Isolierkörper und/ oder kann bei der Ausbildung von Lichtbogen zu deren Abwehr beitragen. In a further embodiment of the invention, these pores can be filled with a gas which has insulating and / or extinguishing properties. For example, Frigen can serve this purpose. The pore filling with gases with insulating and / or quenching properties improves the insulating ability of such insulating bodies and / or can contribute to their defense in the formation of arcs.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines Isolierkörpers bestehen die Poren aus im Ausgangswerkstoff eingelagerten Hohlkörpern. Derartige Hohlkörper können Kugelform aufweisen und können mit einem Gas gefüllt sein, das Isolier- und/oder Löscheigenschaften besitzt. Solche Hohlkörper, insbesondere Kugeln, können beispielsweise aus Glas, Keramik oder Kunstharz bestehen. Diese Hohlkörper stellen einen Füllstoffersatz dar. Derartige Isolierkörper weisen gegenüber den üblichen, beispielsweise durch Quarzmehl gestreckten Isolierkörpern, ausser ihrer Betauungsarmut niedrigere Schrumpfund Kerbspannungen auf. Werden die Isolierkörper mechanischen Belastungen ausgesetzt, die durch homogene, Poren aufweisende Isolierwerkstoffe nicht erfüllbar sind, genügt es, einen mechanisch hoch belastbaren Isolierkörper in konventioneller Bauweise mit einem Überzug aus Poren aufweisendem Isolierwerkstoff zu versehen, um die gewünschte Betauungsarmut zu gewährleisten. Darüber hinaus ist bei Isolierkörpern aus Poren In a further advantageous embodiment of an insulating body, the pores consist of hollow bodies embedded in the starting material. Such hollow bodies can have a spherical shape and can be filled with a gas which has insulating and / or extinguishing properties. Such hollow bodies, in particular spheres, can consist, for example, of glass, ceramic or synthetic resin. These hollow bodies represent a substitute for fillers. In contrast to the usual insulating bodies, for example stretched by quartz powder, such insulating bodies, in addition to their low condensation, have lower shrinkage and notch stresses. If the insulating bodies are exposed to mechanical loads that cannot be met by homogeneous insulating materials with pores, it is sufficient to provide a mechanically heavy-duty insulating body in a conventional construction with a coating of insulating material with pores in order to ensure the desired low condensation. In addition, with insulating bodies made of pores

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aufweisendem Isolierwerkstoff die Wahrscheinlichkeit eines Diffusionsdurchschlages verringert. Ein derartiger Durchschlag kommt bei konventionellen Isolierkörpern ohne Betauung lediglich durch Eindiffusion des in der Umgebungsluft enthaltenen Wassers in dem nach der Fertigung wasserfreien Isolierkörper zustande, wobei durch die Ausbildung von Wassernestern im Isolierwerkstoff Strompfade unter der Oberfläche des Isolierkörpers entstehen, als deren Folge Teile der Oberfläche abplatzen können, wodurch die Isolationseigenschaften solcher Isolierkörper verschlechtert werden. Bei Isolierkörpern aus Poren aufweisendem Isolierwerkstoff kann der eindiffundierten Wasserdampf in den Poren gefahrlos gespeichert werden. having insulating material reduces the likelihood of a diffusion breakdown. Such a breakdown occurs in conventional insulating bodies without condensation only by diffusion of the water contained in the ambient air into the insulating body which is water-free after production, current paths being formed under the surface of the insulating body due to the formation of water pockets in the insulating material, as a result of which parts of the surface flake off can, which deteriorates the insulation properties of such insulators. In the case of insulating bodies made of insulating material with pores, the diffused water vapor can be safely stored in the pores.

Es ist vorteilhaft, wenn der Isolierkörper eine inhomogene Dichteverteilung aufweist, derart, dass der Poren aufweisende Kern kontinuierlich in eine homogene Aussenhaut aus dem gleichen Isolierwerkstoff übergeht. Damit weist ein derartiger Isolierkörper eine dünne, glatte, geschlossene Aussenhaut geringer Wärmekapazität auf, die ausser der Betauungsarmut eine Verbesserung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften eines solchen Isolierkörpers nach sich zieht. It is advantageous if the insulating body has an inhomogeneous density distribution in such a way that the core having pores merges continuously into a homogeneous outer skin made of the same insulating material. Such an insulating body thus has a thin, smooth, closed outer skin of low heat capacity, which, in addition to the low condensation, also improves the mechanical and electrical properties of such an insulating body.

Es ist vorteilhaft, wenn ein Isolierkörper in Richtung des elektrischen Potentialgradienten eine alternierende Folge von Abschnitten unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität aufweist. Die Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit, aber geringerer Wärmekapazität stellen sich schneller auf die Temperatur der wärmeren Umgebungsluft ein als die Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit. Dafür kann an den erstgenannten Oberflächenzonen eine - im Vergleich zu konventionellen Isolierkörpern - zwar geringfügige, aber im Vergleich zu den Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit stärkere Betauung eintreten. Mit Erreichen des Wärmegleichgewichts zur Umgebungsluft beginnt nun an den stärker betauten Stellen höherer Wärmeleitfähigkeit bereits wieder die Verdunstung des niedergeschlagenen Wasserfilms, während an den Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit noch die allerdings geringfügige Kondensation von Wasserdampf aus der Luft andauert. In der Folge trocknen die Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit, aber geringerer Wärmekapazität schnell ab, so dass die Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit nach kurzer Zeit durch Trockenzonen getrennt sind. Diese «Serienschaltung» von Oberflächenzonen unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit führt somit dazu, dass beim Einsetzen der Betauung die Isolationsfähigkeit in erster Linie durch die dann noch kaum betauten Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit gewährleistet wird, wohingegen im späteren Verlauf diese anhaltend schwach betauten Oberflächenzonen in ihrer Isolationsfähigkeit durch die anfangs stärker betauten, aber inzwischen getrockneten Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit unterstützt werden. Ein solcher Isolierkörper weist also bei einem Einbruch warmer feuchter Luft immer trockene Oberflächenzonen auf, die die Isolationsfähigkeit gewährleisten. Bei Isolierkörpern mit Rippen als Oberflächenzone, vorzugsweise in Stützerform, kann der Rippenabschnitt hohe Wärmeleitfähigkeit und niedrige Wärmekapazität aufweisen. Die Rippen sind dünn und stellen relativ grossflächige Gebilde bezogen auf ihr Volumen dar. Wegen ihrer Dünne sind die Rippen, wenn der Isolierkörper eine geschlossene Aussenhaut ohne Poren aufweist, porenarm bzw. porenfrei und stellen somit Oberflächenzonen hoher Wärmeleitfähigkeit mit niedriger Wärmekapazität dar. Die zwischen den Rippen liegenden Oberflächenzonen weisen demgegenüber eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass an diesen Oberflächenzonen zu Beginn des Warmlufteinbruchs keine oder nur eine geringfügige Betauung auftritt. An den Rippen wird wegen ihrer vergleichsweise hohen Wärmeleitfähigkeit und niedrigen Wärmekapazität eine schnelle Temperaturangleichung auf Kosten einer gewissen Betauung erfol- It is advantageous if an insulating body has an alternating sequence of sections of different thermal conductivity and thermal capacity in the direction of the electrical potential gradient. The surface zones of higher thermal conductivity, but lower heat capacity adjust faster to the temperature of the warmer ambient air than the surface zones of lower thermal conductivity. To this end, condensation can occur at the first-mentioned surface zones - in comparison to conventional insulating bodies - it is slight, but in comparison to the surface zones with lower thermal conductivity, it is more condensate. When the thermal equilibrium with the ambient air is reached, the evaporation of the deposited water film begins again at the more condensed areas of higher thermal conductivity, while the slight condensation of water vapor from the air continues at the surface zones of lower thermal conductivity. As a result, the surface zones of higher thermal conductivity, but lower heat capacity dry quickly, so that the surface zones of lower thermal conductivity are separated by drying zones after a short time. This «series connection» of surface zones of different thermal conductivity thus means that when the condensation is set, the insulation ability is primarily guaranteed by the then hardly thawed surface zones of lower thermal conductivity, whereas in the later course these persistently weakly thawed surface zones have greater insulation properties due to the initially stronger ones dewed, but now dried surface zones of higher thermal conductivity are supported. Such an insulating body therefore always has dry surface zones when warm moist air breaks in, which ensure the insulating ability. In the case of insulating bodies with ribs as the surface zone, preferably in the form of supports, the rib section can have high thermal conductivity and low heat capacity. The ribs are thin and represent relatively large structures based on their volume. Because of their thinness, if the insulating body has a closed outer skin without pores, the ribs are low or non-porous and thus represent surface zones of high thermal conductivity with low heat capacity In contrast, ribbed surface zones have a low thermal conductivity, so that no or only slight condensation occurs on these surface zones at the beginning of the warm air ingress. Because of their comparatively high thermal conductivity and low thermal capacity, the ribs are quickly adjusted at the expense of a certain amount of condensation.

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gen. Nach dem schnellen Erreichen der Temperaturgleichheit dienende Isolierstoffplatten weitgehend betauungsfrei ausge-zwischen der Rippen und der Umgebungsluft setzt bereits die führt werden. After the temperature equality has been reached quickly, insulating material plates which are largely free of dew form between the ribs and the ambient air are already in place.

Verdunstung der niedergeschlagenen Feuchtigkeitsschicht ein, Werden an einen solchen Isolierkörper erhöhte mechani-so dass die Rippen bereits getrocknet sind, während an den zwi- j sehe Anforderungen gestellt, ist es auch möglich, die sehen den Rippen liegenden Oberflächenzonen der Tempera- s Betauungsfreiheit durch einen Schichtaufbau zu gewährleisten, turausgleich langsamer erfolgt, was zu einer zwar länger In diesem Fall kann ein porenfreier, aus einem konventionellen andauernden, aber nur sehr geringfügigen Betauung führt. Zu Isolierwerkstoff hergestellter Isolierkörper mit einem Überzug diesem Zeitpunkt sind jedoch die Rippen bereits wieder abge- niedriger Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmekapazität trocknet, so dass die Isolationsfestigkeit nun überwiegend versehen werden. So kann beispielsweise ein massiver Kunst- Evaporation of the deposited layer of moisture, If increased mechanical mechani-so that the ribs are already dried on such an insulating body, while on the intermediate requirements, it is also possible to see the surface lying on the ribs of the temperature condensation by a To ensure layer build-up, door compensation takes place more slowly, which leads to a longer in this case, a non-porous, from a conventional continuous, but only very slight condensation. Insulating bodies made of insulating material with a coating at this point in time, however, the ribs have already dried again, lower thermal conductivity and lower thermal capacity, so that the insulation strength is now predominantly provided. For example, a massive art

durch die trockenen Rippen getragen wird. io stoff- oder Porzellankörper auf seiner gesamten Oberfläche mit is carried through the dry ribs. io fabric or porcelain body on its entire surface

Die Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausfüh- einer Ummantelung aus aufgeschäumtem Isolierwerkstoff rungsbeispielen in den Figuren 1 und 2 näher erläutert. überzogen werden. The invention is explained in more detail below with reference to two examples of a casing made of foamed insulating material in FIGS. 1 and 2. be covered.

Dabei zeigt: In Figur 2 ist ein weiterer als Stützer einsetzbarer, rota- Thereby shows: FIG. 2 shows a further rotatable

Figur 1 einen glatten Isolierkörper in zylindrischer Form tionssymmetrischer Isolierkörper 10 halbseitig geschnitten dar-und 15 gestellt. Auch dieser Isolierkörper 10 ist als Integralkörper aus FIG. 1 shows a smooth insulating body in a cylindrical shape with symmetrical insulation 10 cut on one side — and 15. This insulating body 10 is also made of an integral body

Figur 2 einen als Stützer ausgebildeten Isolierkörper mit geführt. Er weist an seiner Oberfläche eine geschlossene AusRippen. senhauj: 12 auf. An diese geschlossene Aussenhaut schliesst sich Figure 2 performed with an insulating body designed as a support. It has a closed rib on its surface. senhauj: 12 on. This closed outer skin closes

Ein Figur 1 ist ein zylindrischer Isolierkörper 1 halbseitig ein Kern 13 aus porösem Isolierwerkstoff mit inhomogener geschnitten dargestellt. Ein derartiger Isolierkörper kann bei- Masse und Porenverteilung nach innen hin an. Die Stirnflächen spielsweise als Stützer eingesetzt werden. Der Isolierkörper 1 20 14 und 15 des Isolierkörpers 10 sind mit zylindrischen Einsenist als sogenannter Integralkörper ausgeführt, d. h. er besitzt kungen 16 und 17 versehen, in die Befestigungsbuchsen 18 und eine dichte Aussenhaut 2, an die sich nach innen hin ein poröser 19 für die Montage des Isolierkörpers 10 und der spannungsfüh-Kern 3 inhomogener Dichteverteilung anschliesst. Diese inho- renden Elemente eingefügt sind. Im Gegensatz zu dem in Figur mogene Dichteverteilung kommt dadurch zustande, dass die 1 dargestellten Isolierkörper weist der in Figur 2 dargestellte Porengrösse zum Inneren des Isolierkörpers hin kontinuierlich 25 Isolierkörper Rippen oder Schirme 20 auf. Die Rippen sind ansteigt. Die dichte und nahezu porenfreie Aussenhaut 2 weist dünn ausgeführt und porenarm, so dass die Oberflächenzonen eine Dicke von etwa einem halben Millimeter auf. In von den mit geringer Wärmekapazität, aber vergleichsweise hoher Stirnflächen sich in axialer Richtung ins Innere des Isolierkör- thermischer Leitfähigkeit darstellen. Bei einem Wärmeein-pers 1 erstreckende Einsenkungen 6 und 7 sind Befestigungs- bruch gleichen sie sich deswegen schnell an die Temperatur buchsen 8 und 9 eingefügt, die der Halterung des Isolierkörpers 30 der Umgebungsluft an, wobei es höchstens zu einer geringfügi-1 bzw. des Spannung führenden Elementes dienen. gen Betauung kommen kann. Die zwischen den Rippen liegen- FIG. 1 shows a cylindrical insulating body 1 on one side of a core 13 made of porous insulating material with an inhomogeneous cut. Such an insulating body can admit mass and pore distribution towards the inside. The end faces can be used as supports, for example. The insulating body 1 20 14 and 15 of the insulating body 10 are designed with cylindrical ones as a so-called integral body, i. H. It has kungen 16 and 17 provided, in the mounting bushes 18 and a dense outer skin 2, to which a porous 19 for mounting the insulating body 10 and the voltage-carrying core 3 adjoins an inhomogeneous density distribution. These inherent elements are inserted. In contrast to the density distribution shown in FIG. 1, the result is that the insulating body 1 shown has a pore size shown in FIG. 2 continuously 25 insulating bodies ribs or screens 20 towards the inside of the insulating body. The ribs are rising. The dense and almost non-porous outer skin 2 is thin and has few pores, so that the surface zones have a thickness of approximately half a millimeter. In those with low heat capacity but comparatively high end faces, thermal conductivity is shown in the axial direction inside the insulating body. In the case of a heat sink 1 and depressions 6 and 7 are fastening breakage, they quickly become the same as the temperature sockets 8 and 9 inserted into the holder of the insulating body 30 of the ambient air, with it being at most a slight one Serve voltage-carrying element. can come to condensation. Which lie between the ribs

Der Isolierkörper 1 kann beispielsweise aus porigem Kunst- den kreisringförmigen Oberflächenzonen des Strunks weisen harz bestehen, in das zur Porenbildung vor dem Aushärten im eine geringere thermische Leitfähigkeit auf, so dass sie zumin-Rahmen des Fertigungsprozesses Luft, Isoliergas oder Lösch- dest bei Beginn des Warmlufteinbruches trocken bleiben und gas eingerührt wurde. Die Ausbildung der inhomogenen Dich- 35 die Erhaltung der Isolationsfähigkeit gewährleisten. Im weite-teverteilung kann durch die Temperatursteuerung der Herstell- ren zeitlichen Verlauf sind die grossflächigen Rippen oder form beim Aushärten des Isolierwerkstoffes bestimmt werden. Schirme 20, da sie sich schnell auf die Temperatur der Umge-Ein derartiger, aus porigem Kunstharz hergestellter Isolier- bungsluft eingestellt haben und damit frühzeitig die Verdun-körper 1 weist aufgrund seiner porösen Struktur sowohl eine stung der auf ihnen befindlichen Tauschicht einsetzt, bereits ausserordentlich niedrige Wärmekapazität als auch eine sehr to getrocknet, während die Oberflächenzonen des Strunks noch niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Die dünne geschlossene Aus- nicht den vollen Temperaturausgleich mit der Umgebungsluft senhaut besitzt wegen ihrer geringen Schichtdicke eine erreicht haben und somit unter Umständen noch eine geringe Wärmekapazität und kann somit beim Auftreffen war- schwache Betauung aufweisen können. Somit steht bei einem mer feuchter Luft mit geringer thermischer Trägheit sich an Warmlufteinbruch an einem derartigen mit Rippen oder Schir-die Temperatur der Umgebungsluft anpassen, ohne dieser 45 men 20 versehenen Isolierkörper 10 immer eine bestimmte grosse Wärmemengen zu entziehen. Damit unterbleibt eine Anzahl von trockenen Oberflächenzonen zur Aufrechterhai-starke Abkühlung der oberflächennahen Luftschichten, so dass tung der Isolationsfähigkeit zur Verfügung. The insulating body 1 can, for example, consist of porous synthetic resin and the annular surface zones of the trunk have a lower thermal conductivity for pore formation before curing, so that they become air, insulating gas or extinguishing agent at the beginning of the process as part of the manufacturing process Warm air intrusion remain dry and gas has been stirred in. The formation of the inhomogeneous seal ensures the preservation of the insulation ability. In the broadest distribution, the temperature control of the manufacturers can be used to determine the large-area fins or shape when the insulating material hardens. Umbrellas 20, since they have quickly adjusted to the temperature of the insulation air made of porous synthetic resin and thus the evaporator body 1 shows early on due to its porous structure, that the dew layer on them starts to deteriorate low heat capacity as well as a very dry, while the surface zones of the trunk still have low thermal conductivity. Due to its thin layer thickness, the thin, closed expansion, which is not fully temperature-balanced with the ambient air, has reached a level and may therefore still have a low heat capacity and may therefore have weak condensation when it hits it. Thus, in the case of a hum humid air with low thermal inertia, the temperature of the ambient air adapts to warm air ingress on such a one with fins or screens, without always removing a certain large amount of heat from this insulating body 10 provided with 45. This avoids a number of dry surface zones for the shark-strong cooling of the near-surface air layers, so that the insulation capacity is available.

Übersättigung derselben und darauffolgende Taubildung wei- Wie bereits eingangs erwähnt wurde, kommt eine Betauung testgehend unterbleibt. Der Wärmeverlust der erwärmten Aus- eines Isolierkörpers dadurch zustande, dass bei einem Einbruch senhaut 2 an die inneren Teile des Isolierkörpers 1 ist wegen so warmer, feuchter Luftmassen die Oberflächentemperatur eines der geringen Wärmeleitfähigkeit und der geringen Wärmeka- Isolierkörpers unterhalb der Taupunkttemperatur der einge-pazität der sich nach innen anschliessenden porigen Kunst- drungenen Warmluft liegt. Die erfindungsgemässen Massnah-harzmasse ausserordentlich gering. Die Aussenhaut 2 weist men dienen dazu, einen schnellen und durch geringe zu übertra-wegen ihrer vergleichsweise grösseren Wärmeleitfähigkeit kei- gende Wärmemengen zu bewirkenden Temperaturangleich nen ins Gewicht fallenden Temperaturgradienten über ihre 55 der Oberfläche des Isolierkörpers an die Temperatur der Schichtdicke auf. Umgebungsluft zu ermöglichen. Es soll also durch die Erfin- Supersaturation of the same and subsequent dew formation as- As has already been mentioned at the beginning, no condensation is tested. The heat loss of the heated out of an insulating body is due to the fact that in the event of a break-in of the skin 2 to the inner parts of the insulating body 1, because of the warm, moist air masses, the surface temperature is one of the low thermal conductivity and the low thermal insulation body below the dew point temperature of the capacitance the porous artificial warm air that adjoins the interior. The measure resin mass according to the invention is extraordinarily low. The outer skin 2 has the purpose of achieving a rapid temperature gradient over the surface of the insulating body to the temperature of the layer thickness, due to the small amount of heat to be carried over due to its relatively greater thermal conductivity. To allow ambient air. So it should be

Der Einsatz von zylindrischen Isolierkörpern ohne Rippen dung ein Isolierkörper geschaffen werden, der eine geringe oder Schirme war bislang in betauungsgefährdeten Innenraum- Wärmezeitkonstante aufweist. Die Wärmezeitkonstante eines anlagen nicht möglich, obwohl sie fertigungstechnisch und Isolierkörpers ist durch die thermischen Eigenschaften des preislich erheblich günstiger sind als mit Rippen oder Schirmen 60 Werkstoffes sowie der Gestaltung bestimmt. Kenn man die versehende Isolierkörper. Wärmezeitkonstante des Isolierkörpers, ist es möglich, durch The use of cylindrical insulating bodies without ribs manure an insulating body can be created that has been low or screens so far in condensation-prone indoor heat time constant. The thermal time constant of a system is not possible, although it is technically and insulating body is determined by the thermal properties of the price considerably cheaper than with ribs or screens 60 material and the design. Do you know the insulator provided. Heat time constant of the insulator, it is possible to

Der Einsatz von Isolierkörpern 1, die keine geschlossene geeignete Dimensionierung der Wandungen der Innenrauman-Überflächenschicht 2 aufweisen, ist bei Erhaltung der läge dazu beizutragen, dass eine Betauung der in der Innen- The use of insulating bodies 1 which do not have a suitable, closed dimensioning of the walls of the interior surface layer 2, while maintaining the position, must help to ensure that condensation on the interior

Betauungsfreiheit ebenfalls möglich, wobei in diesem Fall aller- raumanlage befindlichen Isolierkörperss unterbleibt. Dies kann dings die mechanische Stabilität geringer ist als bei Integralkör- 65 dadurch geschehen, dass die Wandungen der Innenraumanlage pern. eine hinreichend hohe Wärmekapazität aufweisen. Dann Freedom from condensation is also possible, in which case the insulating body located in every room system is omitted. However, the mechanical stability may be lower than in the case of integral bodies, in that the walls of the interior system pern. have a sufficiently high heat capacity. Then

In gleicher Weise können auch andere Isolierkörper, bei- erfolgt bereits bei Auftreffen der erwärmten feuchten Luft spielsweise Schalterschwingen, Wandler oder zur Schottung durch an den Wandungen der Innenraumanlage auftretende In the same way, other insulating bodies can also be used, for example switch swings, transducers or for partitioning caused by the walls of the interior system that already occur when the heated moist air hits them

Kondensation des mitgeführten Wasserdampfes eine teilweise Entfeuchtung der Luft und damit eine Absenkung der Taupunkttemperatur der durch die Belüftungsschlitze in die Innenraumanlage eintretenden Luft Darüber hinaus erfährt die eintretende Luft an den kalten Wandungen eine Temperaturabsenkung, so dass die Wandungen der Innenraumanlage als «Wärmepuffer» dienen. Die Temperatur der eintretenden Luft Condensation of the water vapor entrained, partial dehumidification of the air and thus a lowering of the dew point temperature of the air entering the interior system through the ventilation slots. In addition, the air entering the cold walls experiences a temperature decrease, so that the walls of the indoor system serve as a "heat buffer". The temperature of the incoming air

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folgt somit nur verzögert dem Temperaturanstieg der Aussen-luft. Damit wird es für die Oberfläche des Isolierkörpers leichter, dem Temperaturanstieg zu folgen, so dass durch Abstimmung der thermischen Eigenschaften der Innenraumanlage auf s die thermischen Eigenschaften der eingesetzten Isolierkörper die Betauungsgefährung der Isolierkörper weiter verringert werden kann. thus follows the temperature rise of the outside air only with a delay. This makes it easier for the surface of the insulating body to follow the temperature rise, so that the thermal properties of the insulating bodies used can be further reduced by condensing the thermal properties of the insulating bodies used by matching the thermal properties of the insulating bodies.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

629621 PATENT CLAIMS

1. Electrical insulating body, characterized in that it has at least one surface layer made of an insulating material made of synthetic resin.

2. Insulating body according to claim 1, characterized in that it has a thin, closed outer skin (2,12) over the surface layer.

3. Insulating body according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating material has at least partially pores.

4. Insulating body according to claim 3, characterized in that the pores are filled with a gas which has insulating and / or extinguishing properties.

5. Insulating body according to claim 3, characterized in that the pores consist of hollow bodies embedded in the starting material.

6. Insulating body according to claim 5, characterized in that the hollow bodies have a spherical shape.

7. Insulating body according to claim 5 or 6, characterized in that the hollow bodies are filled with a gas which has insulating and / or extinguishing properties.

8. Insulating body according to claims 1 to 7, characterized in that it has an alternating sequence of sections (20, 21) of different thermal conductivity and heat capacity in the direction of the electrical potential gradient.

9. Insulating body with ribs as the surface zone, preferably in the form of a support, according to claim 8, characterized in that the rib section (20) has high thermal conductivity and low thermal capacity.