DD139962A3

DD139962A3 - Verfahren zur herstellung eines kunststoffisolators

Info

Publication number: DD139962A3
Application number: DD78204840A
Authority: DD
Inventors: Manfred Kahle
Original assignee: Manfred Kahle
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1980-01-30
Also published as: CS217429B1; GB2022328B; IT7948741A0; SU983758A1; DE2905150A1; IT1163983B; FR2423847A1; HU182655B; GB2022328A; BG35582A1

Description

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Prof. Dr.-Ing. Manfred Kahle P 617

IPK: H01B, 3/00

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators, der vorwiegend für Energieversorgungseinrichtungen, insbesondere Freileitungen, als Abspann- oder Tragisolator verwendet wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Eb ist bekannt, daß anstelle von herkömmlichen Isolatoren aus Glas und Porzellan Kunststoffisolatoren verwendet v/erden. Diese Konstruktionen sind meist als Stabisolatoren für Zug- und Biegebeanspruchung ausgeführt. Derartige Isolatoren bestehen aus einem Trägerstab aus glasfaserverstärktem Duroplast und Schirmelementen aus Duroplasten oder Elasten sowie den kraft ein le it enden Armaturen. Die Unterschiede zynischen den verschiedenen Lösungen sind durch Wahl des verwendeten Materials, durch die konstruktive Ausbildung und durch die für die Herstellung notwendigen Verfahren gekennzeichnet. Typische Lösungen sind in den Schutzrechten DJ?P 530 702, DE-.OS 2618 693 und US-PS 3898 372 dargestellt.

Entscheidend für die beabsichtigte Wirkung ist die Beherrschung der elektrischen Längsfestigkeit der Grenzschicht zwischen dem mechanisch belasteten Trägerstab- und die für die Isolierfunktion notwendige äußere Schirmanordnung. Hierfür wurden verschiedene Varianten vorgeschlagen. Eine der Varianten besteht darin, die Schirme aus einem Material zu fertigen, das neben der erforderlichen Kriechstromfestigkeit so beschaffen ist j daß eine Klebverbindung oder eine chemische Verbindung spaltfrei zum Trägerstab hergestellt werden kann (DBP 530 702). Der Nachteil einer derartigen Lösung besteht in der Rißbildungsgefahr oder ungenügender Adhäsion bei mechanischer Belastung und bei Temperaturwechsel je nach Art der verwendeten Materialkombinationen und Herstellungsverfahren. Eine Verbesserung dieser Situation erhält man durch Verwendung von Elastmaterial für die Schirmelemente und Trennung zwischen Schirmanor.dnung und Trägerstab' durch einen hinsichtlich seiner elektrischen Längsfestigkeit beeinflußbaren Spalt, der gegebenenfalls mit einem flüssigen Isoliermedium ausgefüllt sein kann. Eine solche Losung stellt die Ausführung eines Isolators und das Verfahren zu dessen Herstellung nach US-PS 3898 372 dar. Die Schirmelemente werden danach zur Er-.höhung der elektrischen Längsfestigkeit mit Bohrungen versehen, die kleiner sind als der Stabdurchmesser, wobei beim Aufschieben der Schirme auf den Stab die Schirme radial gedehnt werden und axial unter Druck stehen. Damit wird eine erhöhte Flächenpressung im Spalt erzielt und die elektrische Längsfestigkeit erhöht. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, die Bohrungsoberfläche der Schirme mit umlaufenden Nuten zu versehen, um Dichtungselemente zu erhalten, deren'Wirkung durch Einbringen von Fett noch verbessert werden kann.

Bei dem· genannten Vorschlag wirkt sich die Einschränkung der Schirmformen durch die Verwendung von radialem Zug und axialem Druck, insbesondere bei notwendigen Materialdickenänderungen längs des Isolators, nachteilig aus. . ·

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Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, durch ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators die Nachteile der bekannten Lösungen zu überwinden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Kunststoffisolators zu ermöglichen, der auch bei Temperaturwechsel und hoher mechanischer Belastung eine hohe Zuverlässigkeit und insbesondere unter allen Betriebszuständen eine gute elektrische Längsgrenzschichtfestigkeit zv/ischen Trägerstab und Schirmanordnung besitzt»

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem auf einen mechanisch hoch belastbaren isolierenden Trägerstab eine Schirmanordnung aus einem 'dielektrischen oder halbleitenden elastischen Material, deren Bohrungsdurchmesser größer als der Durchmesser des Trägerstabes ist, aufgeschoben und so axial gedehnt wird, daß eine radiale, nach innen gerichtete, vom Profil der Schirmanordnung abhängige Bächenpressung zwischen Schirmanordnung und Trägerstab entsteht, wobei.die Schirmanordnung im axial gedehnten Zustand kraft- und/oder formschlüssig mit den Enden des Stabes und/oder den Armaturen fest und dicht verbunden wird.

Die die Schirmanordnung bildenden Schirmelemente werden miteinander dicht und fest zusammengeklebt, vulkanisiert oder geschweißt. Die Verbindung der Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab geschieht durch Verkleben, Verschweißen oder Einrasten in eine formschlüssige Verankerung und mit den Armaturen ebenfalls durch Verkleben oder Einrasten in formschlüssige Verbindungselemente. TJach der axialen Deliung der Schirmanordnung erfolgt die Fixierung an den Enden durch Deformation der aufgesetzten Armaturen, insbesondere durch isostatisches Pressen, und es entsteht eine kraft- und formschlüssige Verbindung, wobei die Enden der Schirmanordnung gegebenenfalls als ein Teil der elastischen Zwischenschicht genutzt v/erden können.

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Das erfindungsgemäße Verfahren garantiert die Verwendung sehr unterschiedlicher Schirmanordnungen und ermöglicht eine hohe elektrische längsgrenzschichtfestigkeit durch die zwischen der elastischen Schirmanordnung und dem Stabmaterial herbeigeführte Flächenpressung^ die im Sinne, einer Hochspannungsdichtung wirkt. Dieser Zustand wird durch die Fixierungsmaßnahme bei allen Betriebszuständen einschließlich bei mechanischer Zugbelastung und der dabei auftretenden Trägerstabdehnung aufrechterhalten bzw. der diesbezügliche Effekt verstärkt.

Es ist auch möglich, die elektrische Längsgrenzschichtfestigkeit durch Einbringen eines viskosen Isoliermittels in den Spalt zwischen Schirmanordnung und Trägerstab zu verbessern, indem die erfindungsgemäße axiale Dehnung und die daraus resultierenden radialen Kräfte eine Druckerhöhung in dem viskosen Isoliermittel hervorrufen und einen besseren Kontakt der Oberflächen des Trägerstabes und der Schirmanordnung ermöglichen.

Ausführungsbeispiel

Die erfindungsgemäße Lösung sowie ihre vorteilhafte Wirkungsweise soll anhand eines Ausführungsbeispieles sowie den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert v/erden; Auf einen Trägerstab S gemäß Fig. 1 aus glasfaserverstärktem Epoxidharz wird eine Schirmanordnung, bestehend aus mehreren elastischen Schirmelementen Sch, die miteinander an einer VerbindungssteileVverklebt, vulkanisiert oder verschweißt werden und deren Bohrungen geringfügig größer als der Trägerstabdurchmesser sind, aufgeschoben und mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung axial gedehnt und in diesem Zustand an den Enden K mit dem Trägerstab S verklebt oder formschlüssig fixiert, so daß die durch die Dehnung hervorgerufene radiale, nach innen gerichtete Kraft an der Grenzfläche .F eine. Flächenpressung zwischen Trägerstab S und Schirmanordnung entstehen läßt, die eine hohe elektrische Längsgrenzschichtfe-

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etigkeit ermöglicht.

Zur Verbesserung der Wirkung kann ein viskoses Isoliermittel zur Homogenisierung der Oberflächen auf den Trägerstab und/ oder die Oberfläche der Bohrung der Schirmanordnung aufge~ bracht werden. Anschließend werden die Armaturen A, ggf. über eine elastische Zwischenlage Z auf den Trägerstab S im Bereich P durch isostatisches Pressen aufgedrückt. Eine andere Möglichkeit der Fixierung der gedehnten Schirmanordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Hier wird neben der Verbindung K der Enden der Sphirmanordnung mit dem Trägerstab eine formschlüssige Verbindung X mit der Armatur A über das Schirmelement Sch 2 hergestellt.

In einem weiteren Beispiel wird gemäß Fig. 3 gezeigt^ daß die elastische Schirmanordnung auch in Form einer einteiligen Anordnung oder als Zylinderschlauch ZS mit aufgesetzten Schirmelementen Sch 3 oder Wendelschirmen auf den Trägerstab aufgeschoben und anschließend gedehnt und fixiert werden können. In den Beispielen nach Fig. 2 und Fig. 3 ist es auch möglich, die Armaturen durch isostatisches Pressen so zu deformieren, daß die Fixierung der gedehnten Schirmanordnung dadurch eintritt.

Claims

Erfindungsanspruch · . .

1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators mit hoher elektrischer Längsgrenzschichtfestigkeit^ bestehend aus einem isolierenden Trägerstab mit krafteinleitenden Armaturen und einer ein- oder mehrteiligen Schirmanordnung aus elastischem isolierendem oder haIbleitendem Material durch Aufschieben der Schirmanordnung und anschließende axiale Krafteinwirkung, gekennzeichnet dadurch^ daß die Schirmanordnung, deren Bohrung größer als der Durchmesser des Trägerstabes ist, so axial gedehnt wird, daß eine radial nach innen gerichtete Flächenpressung zwischen Schirmanordnung und Trägerstab entsteht, wobei im gedehnten Zustand die Enden der Schirmanordnung kraft- und/oder formschlüssig mit dem Trägerstab und/oder, den Armaturen mechanisch fest und dicht verbunden werden.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die die Schirmanordnung bildenden Schirmelemente miteinander dicht und fest zusammengeklebt, vulkanisiert oder geschweißt werden»
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab durch Verkleben, Verschweißen oder Einrasten in eine formschlüssige Verankerung geschieht.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Schirmanordnung durch Verkleben oder Einrasten in formschlüssige Verbindungselemente mit den Arrna- türen verbunden werden.
5. Verfahren nach Punkt 1 bis 3_f gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab verschweißt oder verklebt und mit den Armaturen verklebt oder formschlüssig verbunden werden. ·

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Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß nach der axialen Dehnung der Schirmanordnung die Fixierung an den Enden durch Deformation der aufgesetzten Armaturen insbesondere durch isostatisches Pressen erfolgt und eine kraft- und formschlüssige Verbindung entsteht, wobei die Enden der Schirmanordnung gegebenenfalls als ein Teil der elastischen Zwischenschicht genutzt werden können.

Hierzu ^ Seite Zeichnungen