Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Hochspannungsisolator, bestehend aus einem beiderseitig armierten stabartigen Isolierkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt ein gleichseitiges Vieleck mit abgerundeten Ecken ist, das längs der Stabachse um diese kontinuierlich so verdreht ist, dass die entstehende mehrgängige Wendel die elektrische Kriechiiberschlagsstrecke darstellt.1. High-voltage insulator, consisting of a rod-like insulating body reinforced on both sides, characterized in that the cross-section is an equilateral polygon with rounded corners, which is continuously twisted around the rod axis along the rod axis in such a way that the resulting multi-turn helix represents the electrical creepage arcing path.
2. Hochspannungsisolator nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck ist.2. High-voltage insulator according to claim 1, characterized in that the cross section is an equilateral triangle.
3. Hochspannungsisolator nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Isolierkörpers an den armierten Enden in einen kreisförmigen oder näherungsweise kreisförmigen Querschnitt übergeht.3. High-voltage insulator according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the insulating body at the reinforced ends changes into a circular or approximately circular cross section.
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsisolator, bestehend aus einem beiderseitig armierten stabartigen Isolationskörper, der vorwiegend in Energieversorgungseinrichtungen verwendet wird.The invention relates to a high-voltage insulator consisting of a rod-like insulating body reinforced on both sides, which is used primarily in power supply facilities.
Die bisher bekannte und angewandte Form des Hochspannungsisolators setzt sich aus dem festigkeitstragenden Strunk, der in der Regel einen Kreisquerschnitt besitzt, und den darüber hinausragenden Schirmen zur Gewährleistung der elektrischen Anforderungen zusammen. Diese Form resultiert einerseits aus den begrenzten Formgebungsmöglichkeiten der bekannten keramischen Technologie, wurde aber auch, teilweise ebenfalls technologisch bedingt, für Isolatoren aus anderen Werkstoffen, z.B. Kunststoffen, übernommen. Andererseits hat die Kreisform des Strunkquerschnittes die Eigenschaft, dass Biegebelastungen beliebiger Richtungen der gleiche Widerstand entgegengesetzt wird.The previously known and used form of high-voltage insulator consists of the strength-bearing shank, which usually has a circular cross-section, and the shields protruding beyond it to ensure the electrical requirements. On the one hand, this shape results from the limited shaping possibilities of the known ceramic technology, but it was also adopted for insulators made of other materials, e.g. plastics, partly also for technological reasons. On the other hand, the circular shape of the trunk cross-section has the property that bending loads in any direction are countered with the same resistance.
Die um den kreisrunden Strunk angeordneten Schirme bestehen entweder aus einer Vielzahl einzelner Strukturelemente, wie beim Langstabisolator, oder aus einem zusammenhängenden spiralförmigen Strukturelement, wie beim «Spirelec»-Isolator (DE-OS 1 615 893). Der Anteil der Schirme an der Gesamtmasse des Isolierkörpers kann 30-40% betragen. Dieser Masseanteil wird nur elektrisch, nicht aber festigkeitsmässig ausgenutzt.The shields arranged around the circular shank consist either of a large number of individual structural elements, as in the long-rod insulator, or of a coherent spiral-shaped structural element, as in the "Spirelec" insulator (DE-OS 1 615 893). The proportion of the shields in the total mass of the insulator can be 30-40%. This proportion of mass is only utilized electrically, but not in terms of strength.
Es ist Ziel der Erfindung, einen technisch einfachen und technologisch kostengünstigen Hochspannungsisolator zu entwickeln.The aim of the invention is to develop a technically simple and technologically cost-effective high-voltage insulator.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Isolierkörper konstruktiv so zu gestalten, dass der gesamte eingesetzteThe invention is based on the object of designing an insulator structurally so that the entire used
Werkstoff zur Übertragung der mechanischen Belastung ausgenutzt wird, wobei gleichzeitig die elektrischen Anforderungen erfüllt werden. Dabei ist das Verhältnis zwischen dem Materialeinsatz und der übertragbaren mechanischen Belastung zu ver-5 bessern.Material is used to transfer the mechanical load, while at the same time the electrical requirements are met. The relationship between the use of material and the mechanical load that can be transferred should be improved.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Querschnitt ein gleichseitiges Vieleck mit abgerundeten Ecken ist, das längs der Stabachse um diese kontinuierlich so verdreht ist, dass die entstehende mehrgängige Wendel die elek-lo trische Kriechüberschlagsstrecke darstellt.According to the invention, the object is achieved in that the cross section is an equilateral polygon with rounded corners, which is continuously twisted about the rod axis along the latter in such a way that the resulting multi-turn helix represents the electrical creepage distance.
Die Ecken des Vielecks, die mehr oder weniger abgerundet sein können, ergeben dabei eine mehrgängige Wendel, die elektrisch die Funktion der Schirme übernehmen kann. Im Gegensatz zu den üblichen Einzelschirmen oder dem vom «Spirelec»-15 Isolator bekannten Wendelschirm ist diese Wendel aber in jeder Querschnittsebene Bestandteil des festigkeitstragenden Querschnittes, der die Form eines gleichseitigen Vielecks hat.The corners of the polygon, which can be more or less rounded off, result in a multi-turn helix that can electrically assume the function of the shield. In contrast to the usual individual shields or the helical shield known from the "Spirelec"-15 insulator, this filament is part of the strength-bearing cross-section in every cross-sectional plane, which has the shape of an equilateral polygon.
Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, zusätzliche, über den Strunk hinausragende Schirme anzubringen. Damit wird 20 ein günstigeres Verhältnis zwischen Werkstoffeinsatz und Festigkeit erreicht gegenüber Isolatoren der bekannten Bauformen.In this way, it is not necessary to attach additional screens that protrude beyond the trunk. This achieves a more favorable ratio between the use of materials and strength compared to insulators of the known designs.
Die Herstellung der vorzugsweise keramischen Isolierkörper kann durch isostatisches Pressen, Weissbearbeitung oder auch 25 durch Abdrehen im halbtrockenen Zustand mit einem einstellbaren konstanten Verhältnis zwischen Umdrehungsgeschwindigkeit und axialem Vorschub erfolgen.The preferably ceramic insulating bodies can be produced by isostatic pressing, white machining or also by turning in the semi-dry state with an adjustable, constant ratio between the rotational speed and the axial feed.
An einem Ausführungsbeispiel und dazugehöriger Prinzipzeichnung soll die erfindungsgemässe Lösung sowie ihre vorteil-30 hafte Funktion näher erläutert werden.The solution according to the invention and its advantageous function will be explained in more detail using an exemplary embodiment and the associated schematic drawing.
In Fig. 1 und 2 ist ein Isolierkörper mit dem Querschnitt eines gleichseitigen, an den Ecken abgerundeten Dreiecks dargestellt. Fig. 1 zeigt den Abschnitt des Isolierkörpers, der entsteht, indem der in Fig. 2 dargestellte Profilquerschnitt einmal 35 um 360° gedreht wird. Es sind die spiralförmigen Linien gezeichnet, die die Ecken 1 und die Seitenmitten 2 des Dreiecks bei der Drehung beschreiben. Im senkrechten Schnitt ist das Profil 3 der entstehenden Wendeln dargestellt. Zwischen den einzelnen Wendeln gibt es keine zur Hauptachse parallelen 40 Oberflächenabschnitte. Die Steigung der Wendeln, d.h. der Grad der Verdrehung des Querschnitts, bestimmt die Länge der für die elektrische Funktion wichtigen Kriechüberschlagsstrecke. Als Kriechüberschlagsstrecke müssen sowohl die Spirallinien 2, die durch die Seitenmitten des Dreiecks beschrieben 45 werden, als auch die Schnittlinie des Wendelprofils 3 beachtet werden.In Fig. 1 and 2, an insulating body is shown with the cross section of an equilateral triangle rounded at the corners. FIG. 1 shows the section of the insulating body that is created by rotating the profile cross section shown in FIG. 2 once through 360°. The spiral lines are drawn, which describe the corners 1 and the middles of the sides 2 of the triangle during the rotation. The profile 3 of the resulting coils is shown in a vertical section. There are no surface sections parallel to the main axis between the individual helices. The pitch of the coils, i.e. the degree of twisting of the cross-section, determines the length of the creepage distance that is important for the electrical function. Both the spiral lines 2, which are described by the side centers of the triangle 45, and the intersection line of the helical profile 3 must be taken into account as the creepage arcing distance.
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1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings