DD159477A1 - Befestigung von metallarmaturen an keramischen zwillingsstuetzerisolatoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung wird in der Hochspannungstechnik eingesetzt und betrifft die Befestigung von Metallarmaturen an keramischen Isolierkoerpern bei Zwillingsstuetzerisolatoren. Ziel der Erfindung ist es, die mechanische Erzeugnisfestigkeit und das Biegebruchverhalten dieser Isolatoren gegenueber herkoemmlichen Armierungsvarianten zu verbessern. Erfindungswesentlich werden durch die Kombination von a) partieller elastischer Beschichtung der Armaturinnenflaechen, b) Verwenden eines einen abgestuften, grobkoernigen Fuellstoff enthaltenden Portlandzementmoertels, c) Zusatz von Haertungsbeschleuniger zum Portlandzementmoertel oder Einsatz einer schnell haertenden Portlandzementformulierung als Bindemittel, d. zu vorzeitigen Porzellanrissen fuehrenden mechanischen Spannungsspitzen in den Einspannbereichen der Isolierkoerper abgebaut und somit die mechanische Erzeugnisfestigkeit der Zwillingsstuetzerisolatoren erhoeht.

Description

Titel der Erfindung

Befestigung von Metallarmaturen an keramischen Zwillings-Stützerisolatoren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung kann in der Hochspannungstechnik bei der Herstellung von Porzellanisolatoren angewendet werden,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist allgemein bekannt, zur Befestigung von Metallarmaturen an Isolatoren Schmelzkittwerkstoffe, wie Schwefelzement oder heiß- bzw, kalthärtende synthetische Gießharze, einzusetzen. Solche, nur bedingt temperaturbeständigen Kittwerkstoffe besitzen den Nachteil, daß sie bei Lichtbogenbelastung zur Entzündung und zum Ausbrennen neigen·

Man kann diesen Nachteil zwar durch den Einsatz an sich bekannter Blei-Antimonlegierungen umgehen, doch besitzen diese Schmelzkittwerkstoffe eine sehr hohe Verarbeitungstemperatur, was zur Folge hat, daß beim Einguß in die Kittfugen in den Einspannbereichen der Isolatoren örtliche Erwärmungen auftreten, die im Sinne einer Temperaturwechselbeanspruchung die mechanische Festigkeit der Isolierkörper beeinträchtigen.

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Weiterhin ist bekannt, daß man durch den Einsatz von Portlandzementmörtel die genannten Mängel umgehen kann, in diesem Falle jedoch die ungünstigen Kraftübertragungseigenschaften des harten und spröden Portlandzementkittes in Kauf nehmen muß· Speziell bei der Kittung von Zwillingsstützerisolatoren, die im Einsatzfall auf Biegung belastet werden, wirkt sich dieser Mangel dahingehend aus, daß in den Einspannbereichen der Isolierkörper mechanische Spannungsspitzen entstehen, die zu scheibchenförmigen Anrissen und vorzeitigen Porzellanbrüchen führen, so daß die mechanische Erzeugnisfestigkeit der Isolatoren gemindert wird.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles kann man eine Zweistoffkomponentenkittung, bestehend aus einem elastischen und einem spröden Kittwerkstoff (DD PS 14-5041), durchführen, indem man die anrißgefährdeten Zonen der Einspannbereiche der Isolierkörper in ein elastisches Kittmedium, z.B. Gießharz, einbettet und das Eestkitbvolumen mit einem spröden, hochfesten Kittwerkstoff, z.B. Portlandzement, ausfüllt. Im Falle der Zwillingsstützerisolatoren erweist sich diese Anordnung als unbefriedigend, da Anrisse und vorzeitige Porzellanbrüche an die Übergangszone zwischen beiden Kittungen verlagert, nicht aber sicher vermieden werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Verbindung von Isolierkörper und Metallarmaturen so zu gestalten, daß die mechanische Festigkeit erhöht und somit die Lebensdauer der mit Zwillingsstützerisolatoren ausgerüsteten Geräte und Anlagen der Hochspannungstechnik verlängert wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kittung zwischen Porzellanisolierkörper und Metallarmatur so zu gestalten, daß das Auftreten von scheibchenförmigen Anrissen beseitigt und somit im Beanspruchungsfall die Lebensdauer der mit dem Isolierelement ausgerüsteten Geräte und Anlagen erhöht wird.

Erfindungsgemäß wird das durch die Kombination einer speziellen Kittmischung und einer spezifischen Gestaltung der Armaturinnenflächen erreicht. Die Porzellanisolierkörper werden mit den Metallarmaturen, die mit einer partiellen elastischen Armatur innenflächenbe schichtung versehen sind, durch einen Portlandzementkitt, der einen im Korngrößenaufbau abgestuften grobkörnigen Füllstoff enthält, fest verbunden. Diese miteinander kombinierten Maßnahmen ergeben folgenden Effekt: Bei Anwendung der partiellen elastischen Beschichtung der Armaturinnenflächen werden die durch die am oberen Isolatorende angreifenden Biegekräfte verursachten Zugscherspannungen in den Einspannbereichen von der Grenzfläche Kitt/Porzellan zur Grenzfläche Kitt/Armatur hin verlagert, was zur Entlastung der Isolierkörper und somit zur Verringerung der Zugbeanspruchung des Porzellans in den gefährdeten Bereichen führt. Der erreichte Gleiteffekt darf aber andererseits nicht so groß werden, daß eine wesentlich größere Auslenkung des Gesamtsystems auftritt oder sogar ein Herausziehen der Isolierkörper aus den Metallarmaturen verursacht wird. Die Hintergriffigkeit der Armaturinnenfläche muß mit der Beschichtung noch gegeben sein. Es ist weiterhin vorteilhaft, zur teilweisen Kompensation der Gleitbewegung in den Einspannbereichen dem Portlandzementmörtel einen abgestuften, grobkörnigen Füllstoff zuzusetzen, der außerhalb der partiell beschichteten Armaturinnenflächen eine Bremswirkung verursacht.

Um einen solchen Mörtel in dünnflüssiger Konsistenz verarbeiten, d.h. in die Kittfugen des Zwillingsstützerisolators eingießen oder einspritzen zu können, ist es günstig, wenn dem Portlandzementmörtel ein an sich bekannter Härtungsbeschleuniger beigemischt ist oder, aber als Bindemittel eine an sich bekannte schnellhärtende Zementformulierung Anwendung findet, um der sedimentativen Entmischung des grobkörnigen Füllstoffes in der Kittfuge während des Aushärtevorganges durch ein rasches Erstarren und Aushärten entgegen zu wirken.

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Es zeigt sich, daß die an sich bekannte vollständige Armaturinnenflächenbeschichtung die mechanische Erzeugnisfestigkeit der Zwillingsstützerisolatoren nicht verbessert, sondern lediglich zur Vergrößerung der Isolator auslenkung führt, während durch eine partielle Armaturinnenflächenbeschichtung in Höhe der anrißgefährdeten Zonen der Isolierkörper, kombiniert mit einem grobkörnig gefüllten Portlandzementmörtel, die zur vorzeitigen Porzellanrissen führenden mechanischen Spannungsspitzen in den Einspannbereichen der Isolierkörper abgebaut und somit höhere Biegebruchlasten ohne wesentlich vergrößerte Auslenkung der Erzeugnis-Längsachse erreicht werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist der Zwillingsstützerisolator in Vorderansicht und Draufsicht dargestellt. Die partielle Armaturinnenflächenbeschichtung 2 des in der Abbildung dargestellten Zwillingsstützerisolators wird in der Weise ausgeführt, daß die obere Armatur 3 etwa zu 50 % und die untere Armatur 4 etwa zu 25 % der Einspann höhe, gerechnet ab Isolatorende 1 , mit einem 0,05 mm bis 0,0? mm dicken Teerepoxidharzüberzug versehen werden.

Der gieß- bzw. spritzfähige Portlandzementkitt 5 besitzt folgende Zusammensetzung:

100	M-Teile	Portlandzement	. 0	,6	mm
70	M-Teile	Quarzsand 0,1 .·	. 2	,0	mm
30	M-Teile	Quarzsand 1,0 ·.
50	M-Teile1	Wasser

Die sedimentative Entmischung des Füllstoffes wird durch den Zusatz von 0,5 ·.· 1»0 M-Teilen Alkalikarbonat, z.B. Kaliumkarbonat, zweckmäßigerweise im Anmachwasser gelöst, oder aber dadurch verhindert, daß als Bindemittel eine schnell härtende Portlandzementformulierung eingesetzt wird·

In vorteilhafter Weise wird der erwünschte Gleiteffekt zum Abbau der mechanischen Spannungsspitzen in den Einspannbereichen der Isolierkörper genutzt, ohne daß die Auslenkung der Erzeugnis-Längsachse wesentlich vergrößert wird, so daß - wie durch die Praxis vielfach erwiesen ist - die Ausbildung vorzeitiger Porzellananrisse zuverlässig verhindert wird.

Claims (3)

Patentanspruch

1) Befestigung von Metallarmaturen an keramischen Zwillingsstützerisolatoren, bei der die Isolierkörper und die Armaturen mit einem Portlandzementmörtel miteinander verkittet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Die Innenflächen der Metallarmaturen sind nur im Bereich der anrißgefährdeten Zonen der Isolierkörper mit einer an sich bekannten elastischen Schicht versehen,

b) Der Portlandzementmörtel besitzt einen hinsichtlich des Korngrößenaufbaus abgestuften grobkörnigen Füllstoff.

c) Der Portlandzementmörtel basiert entweder auf einem schnell härtenden Bindemittel oder enthält härtungsbeschleunigende Bestandteile.

2) Befestigung von Metallarmaturen an keramischen Zwillingsstütz erisolatoren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Armaturen jeweils zu 25 % der Armaturhöhe und die oberen Armaturen jeweils zu 50 % der Armaturhöhe, gerechnet ab Isolatorende, mit einem elastischen Überzug, vorzugsweise einer 0,05 пн& bis 0,07 mm dicken Teerepoxidharzschicht, versehen sind.

3) Befestigung von Metallarmaturen an keramischen Zwillingsstütz erisolatoren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als grobkörniger Füllstoff Quarzsand oder anderes anorganisches Material, bestehend aus etwa 70 M% der Kornfraktion 0",1 ... 0,6 mm und aus etwa 30 M% der Kornfraktion 1,0 ..» 2',0 mm dem Bindemittel im Masseverhältnis 1 : 1 beigemischt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

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