CH660643A5

CH660643A5 - Verfahren zur herstellung eines giessharz-isolators mit kapazitiven feldsteuereinlagen.

Info

Publication number: CH660643A5
Application number: CH46083A
Authority: CH
Inventors: Uwe Dipl-Ing Amerpohl; Christhart Albrecht
Original assignee: Felten & Guilleaume Energie
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1987-05-15
Also published as: DE3208358C2; DE3208358A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Giessharz-Isoiators mit kapazitiven Feldsteuereinlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie eignet sich besonders für die Herstellung von Isolatoren für Kabelgarnituren, insbesondere Endverschlüsse von Hochspannungskabeln.

Es ist bekannt, solche Armaturen aus in entsprechend ausgenommene Formen vergossenem Giessharz herzustellen. Beispielhaft wird hierzu auf DE-PS 1 590 294 verwiesen, welche einem elektrischen Isolierkörper aus Giessharz, insbesondere für Muffen und Endverschlüsse elektrischer Kabel mit mindestens einer darin eingegossenen, aus Drahtgitter bestehenden Feldsteuerungselektrode betrifft, deren Drahtgitterlücken durch elektrisch leitfähiges Giessharz überbrückt sind. Die Herstellung dieses Isolierkörpers, insbesondere der darin eingegossenen Feldsteuerungselektrode, welche so beschaffen ist, dass sowohl durch Schrumpfung oder durch Änderung der Temperatur bedingte Spannungen im Isolierkörper als auch Feldspitzenwirkungen an der Elektrodenoberfläche vermieden werden, ist jedoch aufwendig.

Dies geht u.a. aus DE-AS l 120 003 hervor, in der verschiedene Arten der Herstellung von Giessharz-Isolatoren mit kapazitiven Steuereinlagen beschrieben, wobei deren jeweiliger Nachteil angegeben ist. Diese Nachteile sollen gemäss der Lehre dieser Auslegeschrift dadurch vermieden werden, dass die kapazitiven Steuereinlagen zur Schaffung von Dehnungsreserven zwischen den einzelnen nacheinander aufgegossenen Isolierstoffschichten ganz oder teilweise aus einem kompressibel-elastischen Material bestehen, das entweder selbst elektrisch leitend oder mit untereinander verbundenen elektrisch leitenden Oberflächen versehen ist. Für die Herstellung dieses bekannten Giessharz-Isoiators sind mehrere Giessvorgänge, nämlich jeweils ein besonderer Verguss je kapazitiver Einlage, notwendig. Es versteht sich, dass dieses Verfahren besonders aufwendig ist, wenn der so hergestellte Isolierkörper je nach Spannungshöhe eine Mehrzahl von kapazitiven Steuereinlagen, z.B. 5 bis 20, enthalten soll, wie dies beispielsweise für den Einsatz mit einer Höchstspan-nungsgarnitur erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Giessharz-Isoiators hoher mechanischer und elektrischer Festigkeit mit mehr als zwei kapazitiven Feldsteuerungseinlagen anzugeben, welches auf einfache Weise kostensparend durchführbar ist und nur zwei Giessvorgänge erfordert. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Wesentlich ist hierzu die besondere Formgebung der Mantelfläche des Vorkörpers mit den Ringtaschen, welche so gestaltet und bemessen sind, dass sie als Ausnehmungen des durch einen einzigen Verguss in einer Hohlform einstückig gegossenen Vorkörpers hergestellt und hiernach problemlos mit dem leitfähigen Belag, z.B. durch Metallisierung der Vorkörper-Mantelfläche, versehen werden können. Dieser bildet nach dem Aufbringen der Giessharzhülle durch einen endgültigen zweiten Verguss dieses Isolierkörpers dessen einander im Abstand übergreifende kapazitive Feldsteuereinlagen.

Hierbei können in besonders vorteilhafter Weise die Abmessungen des Kernes, der Taschen und der diese begrenzenden Ringstege sowie der Dicke der den Vorkörper hiernach mit einem einzigen Verguss umschliessenden und dessen Taschen ausfüllenden Giessharzhülle so gewählt werden, dass hierbei auch unter Berücksichtigung der Schrumpfung des zweiten Vergusses ein quasi einstückiger, mechanisch fester und spannungsfreier sowie elektrisch hochwertiger Isolierkörper entsteht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind mit den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 angegeben, die sich auf verschiedene Variationen des Eingiessens zusätzlicher metallischer Einrichtungen in diesen Isolierkörper beziehen. Hierbei handelt es sich um Einrichtungen zur Halterung der Kopf- und/oder der Fussarmatur sowie zur Halterung des Isolierkörpers. Diese werden durch entsprechende Anordnung vor dem Giessen des Vorkörpers bzw. vor dem nachfolgenden Vergiessen desselben mit dem gleichen Giessharz so in den auf diese Weise hergestellten Isolierkörper eingegossen, dass sie darin fest verankerte, quasi einstückige Teile desselben bilden, die in hervorragender Weise mechanische und/oder elektrische Funktionen desselben erfüllen.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Halbschnitt einen Vorkörper mit metallisierter Mantelfläche, vor dem Abtragen seiner Ringstegberan-dungen, im Längsschnitt;

Fig. 2 im Halbschnitt eine Ausführungsvariante eines nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Giessharz-Isoiators;

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Fig. 3 und 4 ebenfalls im Halbschnitt verschiedene andere Ausführungsvarianten dieses Isolators.

Wie sich iri den Figuren 2,3 und 4 gut erkennen lässt, ist der nach dem neuen Verfahren hergestellte Isolator aus einem Vorkörper 1 aus Giessharz und einer diesen zu seiner Verwendungsform ergänzenden Giessharzhülle 2 zusammengesetzt, die z.B. konisch mit einfach gekrümmter, glatter oder gewellter Mantelfläche oder auch mit Ausnehmungen und/oder Vorsprüngen derselben, z.B. mit Schirmen für den Freilufteinsatz, ausgebildet sein kann. Der mit dem ersten Verfahrensschritt in einer z.B. zweiteiligen Hohlform ausgegossene Vorkörper 1 weist an seiner Mantelfläche einander kaskadenförmig übergreifende Ringtaschen 3 auf, die von Ringstegen 5 begrenzt sind. Diese werden elektrisch leitfähig gemacht, z.B. metallisiert oder mit einem auf beliebige Weise, wie Aufstreichen, Aufspritzen, Flammspritzen oder dergleichen, aufgebrachten leitfähigen Belag versehen. Vorteilhaft erfolgt dies gleich nach der Entnahme des Vorkörpers 1 aus seiner Giessform, vorzugsweise im noch warmen ungeschrumpften Zustand desselben, wodurch die Haftung des leitfähigen Belages, z.B. auch eine Graphitschicht, verbessert und dieser verdichtet wird. Danach werden die Beran-dungen 5a sämtlicher Ringstege 5 mechanisch abgetragen, z.B. abgeschnitten, wodurch die zuvor leitfähig gemachte Mantelfläche des Vorkörpers 1 in eine der zuvor ausgebildeten Anzahl der Ringtaschen 3 entsprechende Anzahl einander in Abständen übergreifender Elektroden aufgeteilt wird, die voneinander getrennte kapazitive Feldsteuereinlagen 4 des mit einem weiteren Verguss in seiner Endform fertiggestellten Giessharz-Isolator bilden.

Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, kann schon beim Giessen des Vorkörpers 1 koaxial zu dessen Längsachse in dem kleineren Endbereich ein Kopfarmatur-Anschlussring 7 und in dem grösseren Endbereich ein Zylinderfortsatz 8 eines Fussarmaturflansches 6 aus Metall mit eingegossen werden. Hierbei wird der Kopfarmatur-Anschlussring 7 schon beim Ausgiessen des Vorkörpers 1 von dessen Mantelfläche isoliert, und hiernach der leitfähige Belag auf diese nur bis in einen Bereich derselben aufgebracht, welcher von dem Anschlussring 7 abliegt. Zugleich wird aber der leitfähige Belag am anderen Ende des Vorkörpers 1 bis über den Fortsatz 8 des darin eingegossenen Fussarmaturflansches 6,

diesen so gut elektrisch leitfähig kontaktierend, aufgebracht. Hiermit wird der Vorteil eines besonders einfachen Giessens der die Elektroden isolierenden äusseren Giessharzhülle 2 verbunden mit einer guten Erdung der untersten bzw. äussersten Feldsteuerelektrode, bei gleichzeitiger kapazitiver Wirkung aller übrigen Feldsteuereinlagen 4. Dies bringt den Vorteil einer besonders kompakten und raumsparenden sowie mechanisch festen Bauweise mit sich, wie dies der Fig. 2 zu 5 entnehmen ist.

Gemäss einer anderen verfahrenstechnischen besonders vorteilhaften Fertigungsvariante werden vor dem Vergiessen des allein mit den Ringtaschen 3 ausgebildeten Vorkörpers 1. nachdem er mit dem leitfähigen Belag versehen wurde, auf io seinem Kopfende ein Kopfarmatur-Anschlussring 7, der als einwärts abgestufter Zylinderkörper ausgebildet ist. und mit gleichem Abstand um das Fussende des Vorkörpers 1 der Fussarmaturflansch 6 mit dem Zylinderfortsatz 8 in koaxialer Lage angeordnet. Diese Einrichtungen werden sodann - von den Feldsteuereinlagen 4 isoliert - in die Giessharzhülle 2 mit eingegossen. Dies führt auf besonders einfache Weise zu einem Giessharz-Isolator mit Endarmaturen, deren Innen- bzw. Aussenfläche in die kapazitive Feldsteuerung mit einbezogen sind.

Gemäss einer der vorausgehend beschriebenen ähnlichen Verfahrensvariante wird vor dem Vergiessen des Vorkörpers 1 mit dem Hüllenkörper 2 statt des isolierten Fussarmaturflansches 6 ein die unterste Feldsteuereinlage 4 kontaktierend umfassender Metallring 9, der mit einer Kabeleinführung 10 einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist, sowie im Bereich der Mantelfläche der herzustellenden Giessharzhülle 2 im Abstand über dem Metallring 9 ein Haltering 11 zum isolierten Befestigen des Isolators an einer Grundplatte 12 mit eingegossen, desgleichen aber auch in der vorausgehend beschriebenen Weise der Kopfarmatur-Anschlussring 7 am Kopfende des so hergestellten Isolators. Dies führt zu einem Isolator gemäss Fig. 4, der die Vorteile einer kostengünstigen Fertigung mit jenem einer vielseitigen Einsatzmöglichkeit bei unterschiedlichen Kabelendverschlüssen sowie deren einfache Montage in sich vereinigt. Die Erdung der äussersten Feldsteuerelektrode 4 kann hierbei über den Metallring 9 erfolgen, der über die Einführung 10 und eine Lötplombe 14 mit dem Metallmantel 13 eines abzuschlies-senden Kabels leitfähig verbunden ist.

Auch kann der Vorkörper 1 in seinem unteren Bereich hohlkegelig gegossen werden, wie dies in den Fig. 3 und 4 angedeutet ist, für die Aufnahme eines beispielsweise aus einem leitfähigen Elastomer gesondert gefertigten zentralen Elektrodenteiles 15. Dadurch erhöht sich beträchtlich die Vielseitigkeit der Einsatzmöglichkeiten eines so hergestellten Giessharz-Isoiators.

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B

3 Blatt Zeichnungen

Claims

660 643

1. Verfahren zur Herstellung eines Giessharz-Isoiators mit kapazitiven Feldsteuereinlagen, wobei aus dem Giess-harz zunächst ein Vorkörper ( 1 ) gegossen, sodann dessen Mantelfläche zumindest teilweise mit einem elektrisch leitfähigen Belag versehen und schliesslich mit einer äusseren Giessharzhülle (2) vergossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkörper (1) mit einander kaskadenförmig übergreifenden Ringtaschen (3) seiner Mantelfläche gegossen wird, nach dem Aufbringen des leitfähigen Belages die Berandung (5a) von die Ringtaschen (3) auswärts begrenzenden, aufrechten Ringstegen (5) abgetragen und der leitfähige Belag hierbei in einander mit Abstand übergreifende, voneinander getrennte Feldsteuereinlagen (4) aufgeteilt wird, und diese bei dem nachfolgenden auch die Ringtaschen (3) füllenden Vergiessen des Vorkörpers ( 1 ) mit der Giessharzhülle (2) in das Giessharz eingebettet und darin isoliert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Giessen des Vorkörpers ( 1 ) koaxial zu dessen Längsachse ein Kopfarmatur-Anschlussring (7) und ein Zylinderfortsatz (8) eines Fussarmaturflansches (6) aus Metall mit eingegossen werden, wobei der Kopfarmatur-Anschlussring (7) von der Mantelfläche des Vorkörpers (1) isoliert, hingegen der Zylinderfortsatz (8) freigelegt und beim Aufbringen des leitfähigen Belages, diesen kontaktierend hiervon mit eingeschlossen wird (Fig. 2).

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vergiessen des Vorkörpers ( 1 ) auf dessen Kopfende ein Kopfarmatur-Anschlussring (7) und mit gleichmäs-sigem Abstand um sein Fussende ein Fussarmaturflansch (6) mit Zylinderfortsatz (8) in koaxialer Lage angeordnet und -von den Feldsteuereinlagen (4) isoliert - in die Giessharzhülle (2) mit eingegossen werden (Fig. 3).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein die unterste Feldsteuereinlage (4) kontaktierend umfassender Metallring (9), der mit einer Kabeleinführung (10) einstückig ausgebildet oder fest verbunden ist, sowie im Bereich der Mantelfläche der Giessharzhülle (2) im Abstand über dem Metallring (9) ein Haltering (11) zum isolierten Befestigen des Isolators (1,2) an einer Grundplatte (12) mit eingegossen sind (Fig. 4).