DE1002834B

DE1002834B - Isolator arrangement for high-frequency systems with a heating device in the form of a temperature radiator that preferably emits long-wave light or heat rays

Info

Publication number: DE1002834B
Application number: DET6859A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Berndt
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1952-10-21
Filing date: 1952-10-21
Publication date: 1957-02-21

Description

In Anlagen der Hochfrequenztechnik ist es häufig erforderlich, besondere Mittel zuim Trocknen der Oberflächen von Isolatoren oder zum Abtauen des darauf angesetzten Eises vorzusehen. Man hat zu diesem Zweck bei Anordnungen mit rohrförmigen Bauteilen beispielsweise Warmluft hindurchgeleitet oder auch in den Bauteilen Heizquellen angebracht, welche die durchströmende Luft erwärmten. Auch die Verwendung von an die Isolatorkörper angelegten Heizwiderständen ist möglich. Für eine Hochspannungsanlage ist es auch bekannt, die Isolatoren durch Heizvorrichtungen zui erwärmen, die im Innenraum der Isolatoren angeordnet sind. Der Aufwand an Heizenergie für eine Anlage mit vielen Halterungsisolatoren ist beträchtlich. Daher sind alle Maßnahmen, welche es erlauben, diesen Energieverbrauch zu verringern, von großer wirtschaftlicher Bedeutung.In high-frequency technology systems, it is often necessary to use special means to dry the surfaces of isolators or to defrost the ice deposited on them. One has to this Purpose in arrangements with tubular components, for example, hot air passed through or also Heat sources installed in the components, which heated the air flowing through. Also the use of heating resistors applied to the insulator body is possible. For a high voltage system It is also known to heat the insulators by heating devices that are located in the interior of the insulators are arranged. The expenditure on heating energy for a system with many mounting insulators is considerable. Therefore, all measures that make it possible to reduce this energy consumption are of great economic importance.

Die bekannten Heizanordnungen verfolgen das Ziel, zunächst den Isolatorköirper zu erwärmen, um durch die Wärmeleitung zwischen dem Isolator und dem anhaftenden Wasser- oder Eisbelag diesen zu verdampfen bzw. abzutauen. Dabei ist nicht nur bei jedem Einschalten der Heizung eine erhebliche Wärmemenge zur Erwärmung der Isolatoren auf eine geeignete Temperatur erforderlich; es geht auch über die Berührungsflächen der Isolatoren mit den angrenzenden Leitern durch Wärmeableitung ein wesentlicher Anteil ständig verloren. Es ist auch eine Einrichtung zum Trockenhalten der Oberfläche eines Hochspannungsisolators durch Wärme bekannt, bei welcher der Isolator durch Wärmestrahlung von aiuißen beheizt wird. Dabei kann zwar die Wärme unmittelbar an der zu trocknenden Oberfläche zur Wirkung gebracht werden, ohne daß es erforderlich ist, den Isolatorkörper als Ganzes mit zu erwärmen. Die Anordnung des Wärmestrahlers außerhalb des Isolators führt jedoch zu einer Reihe von Schwierigkeiten anderer Art. Beispielsweise muß dann dafür gesorgt wenden, daß zwischen den spannungsführenden Teilen und dem Wärmestrahler eine genügend hohe Überschlagsicherheit besteht, was bei einer bekannten Anordnung die Anwendung eines zwischen dem zu erwärmenden Isolator und dem Wärmestrahler angeordneten Körpers von hoher elektrischer Isolationsfähigkeit, aber geringem Wärmeabsorptionsvermögen erforderte. Bei stab- oder rohrförmigen Isolatoren war es ferner ohne den Aufwand komplizierter Strahleranordnungen nicht möglich, von außen eine allseitige Einwirkung der Wärme auf die Isolatoroberfläche sicherzustellen. Besondere Schwierigkeiten ergaben sich bei einer Anwendung solcher Anordnungen im Freien, weil· dabei die Wärmestrahler den Witterungseinflüssen ausgesetzt waren.The known heating arrangements aim to first heat the insulator body in order to get through the conduction of heat between the insulator and the adhering water or ice coating to evaporate it or defrost. This is not only a considerable every time the heating is switched on Amount of heat required to warm the insulators to a suitable temperature; it also goes over the contact surfaces of the insulators with the adjacent conductors through heat dissipation an essential Share constantly lost. It is also a device for keeping the surface of an animal dry High-voltage insulator known by heat, in which the insulator by thermal radiation from outside is heated. Although the heat can be immediate be brought into effect on the surface to be dried without the need to to heat the insulator body as a whole. The arrangement of the heat radiator outside the insulator however leads to a number of difficulties of a different nature. For example, this must then be taken care of apply that there is a sufficiently high flashover safety between the live parts and the radiant heater there is what, in a known arrangement, involves the use of an arranged between the insulator to be heated and the heat radiator Body of high electrical insulation capacity, but low heat absorption capacity required. In the case of rod-shaped or tubular insulators, there was also no need for complicated radiator arrangements not possible, an all-round effect of the heat on the insulator surface from the outside to ensure. Particular difficulties arose when using such arrangements outdoors because · the radiant heaters were exposed to the effects of the weather.

Die Erfindung verfolgt das Ziel, die angegebenen Isolatoranordnung für Hochfrequenz-The invention aims to provide the specified isolator arrangement for high-frequency

anlagen mit einer Heizvorrichtungsystems with a heating device

in Form eines vorzugsweise langwellige Licht- oder Wärmestrahlen aussendendenin the form of preferably long-wave light or heat rays

TemperaturstrahlersTemperature radiator

Anmelder:Applicant:

Telefunken G. m. b. H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71Telefunken G. mb H.,
Berlin NW 87, Sickingenstr. 71

Dr. Walter Berndt, Berlin,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Walter Berndt, Berlin,
has been named as the inventor

Schwierigkeiten zu überwinden, den Energieaufwand für das Trocknen bzw. Abtauen der Isolatoren herabzusetzen und besonders den nicht dem eigentlichen Zweck dienenden, bei bekannten Anordnungen aber unvermeidlichen Aufwand für die Erwärmung der Isolatoren selbst und der Ableitung zu den angrenzenden Leitern zu vermeiden. In einer Isolatoranordnung für Hochfrequenzanlagen mit "einer Heizvorrichtung in Form eines vorzugsweise langwellige Licht- oder Wärmestrahlen aussenden Temperaturstrahlers, z. B. eines elektrisch geheizten Widerstandskörpers, zur Trocknung bzw. Enteisung wenigstens eines Teiles der Isolatoroberfläche soll erfindungsgemäß ein Temperaturstrahler auf der von der zu trocknenden bzw. zu enteisenden Seite abgewendeten Seite des Isolators angeordnet sein, und der Isolator soll wenigstens in dem Teilstück, das sich zwischen dem Strahler und der zu trocknenden Oberfläche befindet, aus einem für langwellige Licht- bzw. Wärmestrahlen gut durchlässigen Material, z. B. aus einem synthetisch hergestellten Kunststoff, vorzugsweise einem Akrylharz, bestehen.Overcoming difficulties, reducing the energy required for drying or defrosting the isolators and especially those that do not serve the actual purpose, but in known arrangements unavoidable effort for heating the insulators themselves and the dissipation to the adjacent ones Avoid ladders. In an isolator arrangement for high-frequency systems with "a heating device in the form of a temperature radiator that preferably emits long-wave light or heat rays, z. B. an electrically heated resistor body, for drying or defrosting at least of a part of the insulator surface should according to the invention a temperature radiator on the of the be arranged to be dried or to be de-iced side facing away from the insulator, and the insulator should at least in the part that is between the radiator and the surface to be dried is made of a material that is well permeable to long-wave light or heat rays, e.g. B. off a synthetically produced plastic, preferably an acrylic resin.

Die Wärmestrahlung durchdringt den erwähnten durchlässigen Teil des Isolators ohne große Verluste, so daß der Isolatorkörper selbst nur wenig erwärmt wird. Erst in der auf der Außenfläche anhaftenden Wasser- oder Eisschicht tritt eine stärkere Absorption der Strahlung auf, so daß diese Schicht schnell zum Verdampfen bzw. Abschmelzen kommt. Da der Isolatorkörper selbst kalt bleibt, werden auch die sonst sehr störenden Wärmedehnungen vermieden, welche oft die Ursache für die Lösung von Verkittungen und das Entstehen von Undichtheiten sind. Auch tritt überThe thermal radiation penetrates the mentioned permeable part of the insulator without great losses, so that the insulator body itself is only slightly heated. Only in the one adhering to the outer surface Water or ice layer occurs a stronger absorption of the radiation, so that this layer quickly to Evaporation or melting occurs. Because the insulator body itself remains cold, the otherwise very annoying thermal expansions are avoided, which are often the cause of putty loosening and the development of leaks. Also steps over

«09 856/343«09 856/343

die Verbindungsflächen keine 'Erwärmung angrenzender Leiter ein. Als Material· mit geeigneten Eigenschaften sind außer verschiedenen Hartglassorten besonders auch auf synthetischem Wege hergestellte Kunststoffe verwendbar; besonders geeignet sind Akrylharze, beispielsweise der Polymethakrylsäureester wegen seiner guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften, sowie wegen seiner guten Durchlässigkeit für Wärmestrahlung. Wenn der Isolator zur Verbindung zwischen zylindrischen Leitern bzw. Antennenteilen dient und dementsprechend selbst rohrförmig ausgebildet ist, findet der Temperaturstrahler zweckmäßigerweise im Innenraum des Isolators Platz, wodurch er gegen Witterungseinflüsse voll- - kommen geschützt ist.the connecting surfaces no 'heating of adjacent ones Head a. As a material with suitable properties, apart from various types of hard glass, are special synthetically produced plastics can also be used; are particularly suitable Acrylic resins, for example the polymethacrylic acid ester because of its good mechanical and electrical properties Properties, as well as because of its good permeability for thermal radiation. When the isolator is used to Connection between cylindrical conductors or antenna parts is used and accordingly itself is tubular, the temperature radiator is expediently located in the interior of the insulator Space, which makes it perfect against the effects of the weather is protected.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung der Mittelteil einer symmetrischen Strahleranordnung dargestellt. Die linearen rohrförmigen Strahler 1 und 2 sind über die Verbindungsringe 3 und 4 mit dem als T-förmiges Rohrstück ausgebildeten Isolator 17 mechanisch verbunden. Der mittlere Ansatz des Isolators 17 steht in ähnlicher Weise über den Ring 6 mit dem Rohr 5 in Verbindung, welches gleichzeitig die Umhüllung der erdsymmetrischen Zuleitung mit den Leitern 7 und 8 bildet. Diese Leiter sind über die reusenförmigen Zwischenstücke 9 und 10 mit den zugehörigen Strahlern 1 und. 2 bzw. den mit diesen in Verbindung stehenden Ringen 3 und 4 verbunden. Die aus je einer Drahtwendel bestehenden Temperaturstrahler 11 und 12 sind innerhalb der reusenförmigen Zwischenstücke derartig angeordnet, daß ihre Wärmestrahlung zwischen den Reusendrähten bzw. Bändern hindurchgeht. Da es im allgemeinen erwünscht ist. daß die Wärmestrahlungsenergie auf zwei ringförmige Teile des zylindrischen Isolators annähernd gleichmäßig verteilt wird, ist es zweckmäßig, die Temperaturstrahler 11 und 12 symmetrisch in bezug auf die Zylinderachse des Isolators anzuordnen. Beispielsweise kann man die Temperaturstrahler als koaxial mit dem Zylinder angeordnete Ringkörper ausbilden. Zur Lenkung und Verteilung der Wärmestrahlungsenergie sind die Reflektoren 13 und 14 vorgesehen, welche auf den Zuführungsdrähten der Wärmestrahler mittels Isolierperlen befestigt sind. Durch Verwendung dieser Reflektoren werden die keramischen Halterungsscheiben 15 und 16 gegen die Strahlung abgeschirmt, und der in dieser Richtung aiusgesandte Strahlungsanteil, der sonst ungenuitzt bleiben würde, wird ebenfalls auf die zu erwärmende Ringfläche gelenkt. Die Temperatuirstrahler 11 und 12 sind als auswechselbare Bauteile ausgebildet. Nach Abnahme der rohrförmigen Strahler 1 und 2 von den Verbindungsringen 3 und 4 können die Halterungsplatten, 15 und zusammen mit den Zuführungsdrähten und. den daran befestigten Reflektoren und Temperaturstrahlern seitlich aus den Verbindungsringen 3 und 4 herausgenommen, werden. Es ist besonders vorteilhaft, die Temperaturstrahler in Glühlampenform auszubilden; es ist durchaus möglich, normale Glühlampen für Beleuchtungszwecke zu verwenden,, wobei Typen ohne Gasfüllung den Vorzug verdienen, da die Wärmeableitung möglichst klein gehalten werden soll und hohe Strahlertemperaturen wie für Beleuchtungszwecke nicht erforderlich sind. Gewöhnliche Glühlampen werden daher zweckmäßigerweise mit Unterspannung betrieben.In the drawing, as an embodiment of an arrangement according to the invention, the middle part is a symmetrical radiator arrangement shown. The linear tubular radiators 1 and 2 are about the Connecting rings 3 and 4 are mechanically connected to the insulator 17, which is designed as a T-shaped pipe section. The middle extension of the insulator 17 projects in a similar manner over the ring 6 with the tube 5 in connection, which at the same time covers the symmetrical feed line with the conductors 7 and 8 forms. These conductors are via the trap-shaped spacers 9 and 10 with the associated Emitters 1 and. 2 or the rings 3 and 4 connected to these. The one from each Wire coil existing temperature radiators 11 and 12 are within the trap-shaped intermediate pieces arranged in such a way that their thermal radiation passes between the trench wires or ribbons. As it is generally desirable. that the radiant heat energy on two annular parts of the cylindrical insulator is distributed approximately evenly, it is advisable to use the temperature radiator 11 and 12 to be arranged symmetrically with respect to the cylinder axis of the isolator. For example, can the temperature radiators are designed as annular bodies arranged coaxially with the cylinder. For steering and distribution of the radiant heat energy, the reflectors 13 and 14 are provided, which on are attached to the supply wires of the heat radiators by means of insulating beads. By using this Reflectors, the ceramic mounting disks 15 and 16 are shielded from the radiation, and the part of the radiation emitted in this direction, which would otherwise remain unused, is also steered onto the ring surface to be heated. The temperature radiators 11 and 12 are replaceable Components formed. After removing the tubular radiators 1 and 2 from the connecting rings 3 and 4, the mounting plates, 15 and together with the lead wires and. the attached reflectors and thermal radiators laterally from the connecting rings 3 and 4 taken out. It is particularly advantageous to design the temperature radiator in the form of an incandescent lamp; it is entirely possible to use ordinary incandescent lamps for lighting purposes, being types deserve preference without gas filling, as the heat dissipation is kept as small as possible should and high radiator temperatures such as for lighting purposes are not required. Ordinary Incandescent lamps are therefore expediently operated with undervoltage.

Um übermäßige mechanische Beanspruchungen des Isolators zui vermeiden, kann dieser mit den anschließenden zylindrischen Leitern auch über elastische Zwischenglieder, beispielsweise Metallwellenschlauch, in Verbindung stehen.In order to avoid excessive mechanical stresses on the isolator, it can be combined with the subsequent cylindrical conductors also via elastic intermediate links, e.g. corrugated metal hose, stay in contact.

Bei der Anordnung nach der Erfindung wird die Erwärmung des auf der Isolatorfläche niedergeschlagenen Wassers oder Eises durch Absorption der von dem Isolator ditirchgelassenen Wärmestrahlung bewirkt. Da diese Absorption besonders bei dünnen Schichten nicht vollständig ist, geht noch ein Teil der Strahlungsenergie ungenutzt durch die Schicht hindurch. Man kann den Wirkungsgrad solcher Anordnungen weiter verbessern, indem man dafür sorgt, daß in der äußeren Isolatorschicht eine starke Absorption stattfindet; diese Schicht erwärmt sich dann sehr schnell und gibt durch Leitung ihre Wärme direkt an den anhaftenden Belag ab. Es wird so eine hohe Ausnutzung der aufgewendeten Heizenergie gewährleistet. Der Isolatorkörper wird dabei in seinen tieferen Schichten praktisch kaum erwärmt. Entweder kann zu. dem genannten Zweck auf der zu trocknenden bzw. enteisenden Oberfläche des Isolators eine Schicht aus einem Material angebracht sein, welches die langwelligen Licht- bzw. Wärmestrahlen in wesentlichem Maße absorbiert, oder es können in die dieser Oberfläche angrenzende Schicht des Isolators dazu geeignete Materialteile eingelagert sein. Auch eine Anfärbung der obersten Schicht mit einem Farbstoff kommt in Betracht.In the arrangement according to the invention, the heating of the deposited on the insulator surface Water or ice caused by absorption of the thermal radiation left by the insulator. Since this absorption is not complete, especially with thin layers, some of the Unused radiation energy through the layer. One can see the efficiency of such arrangements further improve by ensuring that there is strong absorption in the outer insulator layer takes place; this layer then heats up very quickly and gives off its warmth through conduction directly on the adhering covering. This guarantees a high level of utilization of the heating energy used. The insulator body is practically hardly heated in its deeper layers. Either can to. a layer on the surface of the insulator to be dried or de-iced for the purpose mentioned be made of a material that absorbs the long-wave light or heat rays to a significant extent Dimensions absorbed, or it can be suitable for this purpose in the layer of the insulator adjoining this surface Material parts be stored. The top layer is also colored with a dye into consideration.

Die Isolatoranordnung nach der Erfindung ist besonders zuir Verwendung in aus Dipolstrahlen aufgebauten Antennen geeignet.The isolator arrangement according to the invention is particularly for use in constructed from dipole beams Antennas suitable.

Claims

Patent application C γ. η f.

1. Isolator arrangement for high frequency systems with a heating device in the form of preferably long-wave light or heat rays emitting temperature radiator, z. B. an electrically heated resistor body, for Drying or de-icing of at least part of the insulator surface, characterized in that that at least one temperature radiator (11) on the to be dried or to be de-iced Side facing away from the insulator (17) is arranged and that the insulator at least in the Part that is located between the heater and the surface to be dried, from one for long-wave light or heat rays well-permeable material such. B. from a synthetically produced Plastic, preferably an acrylic resin.

2. Arrangement according to claim. 1, characterized in that the insulator (17) is known per se Way is tubular and in its interior at least one temperature radiator (11) contains.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the insulator (17) as T-shaped pipe section is formed, preferably for mechanical connection between three cylindrical conductors or two radiators (1, 2) and a feed line (5) or its shell, and that he has a temperature radiator (11, 12) in the lateral pipe parts on both sides of the central junction contains.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the temperature radiator as is formed coaxially with the cylinder axis of the insulator (17) arranged annular body.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that for steering and Distribution of the radiant heat energy, a reflector (13) is provided.

6. Arrangement according to claim 3, characterized in that when the feed line is connected inside the isolator via a trap-shaped intermediate piece (9) with the associated Radiator (1) the temperature radiator (11) within of the intermediate piece is arranged in such a way that its thermal radiation between the fish trap wires passes through.

7. Arrangement according to claim 5, characterized in that the temperature radiators (11, 12) are designed as replaceable components, for example in the form of an incandescent lamp.

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the to be dried

the or deicing surface of the insulator (17) is provided with a layer of a material, which absorbs the long-wave light or heat rays to a considerable extent.

9. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the to be dried or layer of the insulator (17) adjacent to the deicing surface are ,, which absorb the long-wave light or heat rays to a significant extent.

10. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the topmost Layer of the insulator (17) is colored with a dye.

Considered publications:
German Patent Nos. 564 955, 517 261, 955, 698 648.

1 sheet of drawings