Claims (2)
PATENTANSPRUCH Isolator für den Einsatz in Entladungsräumen, mit einer Anordnung zum Schutz vor Glimmentladungen, wobei am Isolierkörper ein Anoden- und ein Kathodenelement angebracht sind, die durch einen spaltförmigen Zwischenraum getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (1) aus wenigstens zwei Teilen besteht, dass zwischen dem Kathodenelement (2), dem Anodenelement (3) und dem Isolierkörper (1) mindestens ein stromleitendes Zwischenelement (4) angebracht ist, das in Bezug auf die Nachbarelemente (2, 3) und den Isolierkörper (1) so gestaltet ist, dass zwischen dem stromleitenden Zwischenelement (4), dem Kathodenelement (2), dem Anodenelement (3) und dem Isolierkörper (1) in Längsrichtung gleich breite Labyrinthspalten (5) geleitet werden.
PATENT CLAIM Insulator for use in discharge spaces, with an arrangement for protection against glow discharges, with an anode and a cathode element being attached to the insulating body, which are separated by a gap-shaped intermediate space, characterized in that the insulating body (1) consists of at least two parts that between the cathode element (2), the anode element (3) and the insulating body (1) at least one current-conducting intermediate element (4) is attached, which is designed in relation to the neighboring elements (2, 3) and the insulating body (1). that between the current-conducting intermediate element (4), the cathode element (2), the anode element (3) and the insulating body (1) labyrinth gaps (5) of equal width are routed in the longitudinal direction.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Isolator der im Oberbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art. Solche Isolatoren mit einer Schutzanordnung sind aus der DE-PS 874 477 bekannt; sie werden in Form von Durchführungs-, Stütz- und Hilfsisolatoren in Reaktionsräumen von Wärmebehandlungsanlagen, in welchen chemische Vorgänge bei Glimmentladungen stattfinden, eingesetzt.The invention relates to an insulator of the type described in the preamble of the patent claim. Such insulators with a protective arrangement are known from DE-PS 874 477; they are used in the form of bushing, support and auxiliary insulators in reaction chambers of heat treatment plants in which chemical processes take place during glow discharges.
Bei dem bekannten Isolator sind am Isolierkörper galvanisch mit der Anode bzw. mit der Kathode verbundene Anoden- und Kathodenelemente angebracht, die so gelegen sind, dass zwischen ihnen und dem Isolierkörper ein Schlitz gebildet wird. Dieser Schlitz weist eine in Längsrichtung veränderliche Form und Breite auf, die durch die Bedingungen im Nutzraum der Anlage bestimmt wird. Die Temperaturen der diesen Schlitz bildenden Oberflächen unterscheiden sich stark voneinander.In the known insulator, anode and cathode elements which are galvanically connected to the anode and to the cathode, respectively, are attached to the insulating body and are positioned such that a slot is formed between them and the insulating body. This slot has a longitudinally variable shape and width, which is determined by the conditions in the plant's useful space. The temperatures of the surfaces forming this slit differ greatly from each other.
Der bekannte Isolator hat den Nachteil, dass ein Schutz nur für niedrige Durchschlagspannungen gewährt wird.The known insulator has the disadvantage that protection is only provided for low breakdown voltages.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, den gattungsgemässen Isolator so weiterzubilden, dass er auch gegen hohe Durchschlagspannungen geschützt ist.The object on which the invention is based is therefore to further develop the generic insulator in such a way that it is also protected against high breakdown voltages.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.This object is achieved with the features of the patent claim.
Durch die Auswahl der Anzahl der stromleitenden Zwischenelemente kann der Schutz der elektrischen Isolatoren den Betriebsbedingungen entsprechend für hohe Durchschlagspannungen ausgelegt werden.By selecting the number of current-conducting intermediate elements, the protection of the electrical insulators can be designed according to the operating conditions for high breakdown voltages.
Der Isolator hat darüberhinaus folgende weiteren Vorteile: Er ist in einem weiten Druckbereich einsetzbar. Er weist einen vereinfachten Aufbau auf und ist somit leicht herzustellen. Ausserdem ist eine Zwangskühlung überflüssig. Er zeichnet sich durch eine hohe Betriebszuverlässigkeit aus und ist universell anwendbar.The isolator also has the following additional advantages: It can be used in a wide pressure range. It has a simplified structure and is therefore easy to manufacture. In addition, forced cooling is superfluous. It is characterized by high operational reliability and is universally applicable.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Durchführungsisolator mit zwei stromleitenden Zwischenelementen,1 shows a section through a bushing insulator with two current-conducting intermediate elements,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Stützisolator, und Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Nutzraum der Anlage bei Einsatz der Isolatoren der Figuren 1 und 2.2 shows a section through a post insulator, and FIG. 3 shows a partial section through the usable space of the system when the insulators of FIGS. 1 and 2 are used.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Isolator besteht der Isolierkörper 1 aus drei Teilen. Zwischen dem mit der Kathode galvanisch verbundenen Kathodenelement 2, das zweckmässigerweise aus demselben Material wie die Kathode besteht, und dem mit der Anode galvanisch verbundenen Anodenelement 3 sind zwei stromleitende Zwischenelemente 4 angebracht. Diese stromleitenden Elemente 4 sind so gestaltet, dass zwischen ihnen und dem Anodenelement 3 bzw. dem Kathodenelement 2 gleich breite Labyrinthspalte 5 gebildet werden. Die Breite der Labyrinthspalte 5 wird in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen im Nutzraum der Anlage, in der die Anordnung zur Anwendung kommt, gewählt. Durch die Einzelteile des Isolierkörpers 1 sind alle elektrisch leitenden Elemente voneinander isoliert.In the insulator shown in FIG. 1, the insulating body 1 consists of three parts. Between the cathode element 2, which is galvanically connected to the cathode and expediently consists of the same material as the cathode, and the anode element 3, which is galvanically connected to the anode, two current-conducting intermediate elements 4 are fitted. These current-conducting elements 4 are designed in such a way that labyrinth gaps 5 of equal width are formed between them and the anode element 3 or the cathode element 2 . The width of the labyrinth gaps 5 is selected depending on the operating conditions in the work space of the system in which the arrangement is used. Due to the individual parts of the insulating body 1, all electrically conductive elements are insulated from one another.
Der Isolierkörper 1 besteht zweckmässigerweise aus einem Material, das Anwendungen bei hohen Temperaturen und unter Vakuum erlaubt. Hierfür sind zum Beispiel keramische Werkstoffe geeignet. Abgesehen davon, dass es sich bei dem Material der Anode, der Kathode und der Zwischenelemente um elektrische Leiter handelt, sind an diese Materialien keine weiteren besonderen Anforderungen gestellt.The insulating body 1 is expediently made of a material that allows applications at high temperatures and in a vacuum. Ceramic materials, for example, are suitable for this. Apart from the fact that the material of the anode, the cathode and the intermediate elements is an electrical conductor, there are no other special requirements for these materials.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen Stützisolator, wobei der isolierkörper 1 aus zwei Teilen besteht und zwischen dem Kathodenelement 2 und dem Anodenelement 3 nur ein stromleitendes Zwischenelement 4 unter Bildung von gleich breiten Labyrinthspalten 5 angebracht ist.2 shows a section through a post insulator, the insulating body 1 consisting of two parts and between the cathode element 2 and the anode element 3 only one current-conducting intermediate element 4 is attached, forming labyrinth gaps 5 of equal width.
In Fig. 3 sind Anwendungsvarianten der Anordnung mit einem einzigen stromleitenden Zwischenelement 4 in Durchführungs- und Stützisolatoren gezeigt, die im Nutzraum einer Wärmebehandlungsanlage montiert sind, in der chemische Vorgänge bei Glimmentladung ablaufen.3 shows application variants of the arrangement with a single current-conducting intermediate element 4 in bushing and support insulators which are mounted in the useful space of a heat treatment plant in which chemical processes take place during glow discharge.
Bei der auf der linken Seite abgebildeten elektrischen Durchführung fixiert die stromleitende Mutter 6 die Lage des Durchführungsleiters 7 und die der Elemente 1, 2, 3 und 4 des Durchführungsisolators zueinander, wobei sie gleichzeitig eine elektrische Verbindung zwischen dem Durchführungsleiter 7 und dem Kathodenelement 2 herstellt. Ferner ist der Durchführungsleiter 7 mechanisch und elektrisch mit dem stromleitenden Maschinenteil 8 verbunden. Auf der rechten Seite der Fig. 3 ist ein Stützisolator gezeigt, dessen Kathodenelement mechanisch und elektrisch mit dem Maschinenteil 8 verbunden ist und dessen Anodenelement gleichermassen an einer Tragstütze 10 angebracht ist, die mit dem Boden der Arbeitskammer 11 verbunden ist.In the electrical feedthrough shown on the left, the conductive nut 6 fixes the position of the feedthrough conductor 7 and those of the elements 1, 2, 3 and 4 of the feedthrough insulator to one another, while at the same time establishing an electrical connection between the feedthrough conductor 7 and the cathode element 2. Furthermore, the feedthrough conductor 7 is mechanically and electrically connected to the current-conducting machine part 8 . A post insulator is shown on the right side of FIG.
Die Anzahl der stromleitenden Zwischenelemente 4 wird durch die Betriebsspannung des elektrischen Isolators und durch den Betriebsdruckbereich des Nutzraumes der Anlage bestimmt. Beim Einsatz zweier stromleitender Zwischenelemente 4 werden drei Labyrinthspalte 5 gebildet, deren Breite in Abhängigkeit von den Arbeitsbedingungen gewählt wird.The number of conductive intermediate elements 4 is determined by the operating voltage of the electrical insulator and by the operating pressure range of the usable space of the system. When using two current-conducting intermediate elements 4, three labyrinth gaps 5 are formed, the width of which is selected depending on the working conditions.
Im Nutzraum 9 der Arbeitskammer 11 ist eine elektrische Glimmentladung angeregt und das charakteristisch leuchtende Gebiet 13 umfasst gänzlich die Oberflächen aller Elemente und Teile die auf dem Kathodenpotential liegen, wobei sich die Ausbreitung des Gebiets 13 bis zu den Labyrinthspalten zwischen den Kathodenelementen 2 und den Zwischenelementen 4 der Durchführungs- und Stützisolatoren erstreckt. Die in dem Nutzraum 9 erzeugte Wärme wird durch die Innenwände 11 der Arbeitskammer an das Kühlwasser 12 übertragen.An electrical glow discharge is excited in the usable space 9 of the working chamber 11 and the characteristically luminous area 13 completely encompasses the surfaces of all elements and parts that are at the cathode potential, with the spread of the area 13 extending to the labyrinthine gaps between the cathode elements 2 and the intermediate elements 4 of the bushing and post insulators. The heat generated in the useful space 9 is transferred to the cooling water 12 through the inner walls 11 of the working chamber.
2 Blätter Zeichnungen2 sheets of drawings
22
55
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
VV