DE1051930B - Schirmloser, selbstreinigender Freiluft-Hochspannungsisolator - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Freiluft-Hochspannungsisolatoren sind in allen Fällen Verschmutzungen ausgesetzt. Bei Vollbenetzung des Isolators durch Sprühregen, Nebel oder Tau wird der Schmutz feucht und stromleitend und hält durch Kapillarwirkung viel Wasser auf der Oberfläche zurück. Die Verschmutzung ist bei einem solchen Isolator um so geringer, je offener die Bauart des Freiluftisolators ist, d. h. je vollkommener alle Teile der Oberfläche der reinigenden und abspülenden Wirkung des Regens ausgesetzt sind. Die offenste Bauart weist der glatte, schirmlose Isolator auf. Er würde zwar wenig Schmutz ansetzen, hat aber eine unbrauchbar niedrige Überschlagspannung, weil sich bei allen Arten atmosphärischer Niederschläge auf seiner Oberfläche starke, senkrechte, die Elektroden auf dem kürzesten Weg verbindende Wasserbahnen bilden, die als »Zündbrücken« wirken, d. h. das Durchzünden des Überschlagsbogens herbeiführen. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Form für den Isolator zu finden, die das Regenwasser zur Reinigung der gesamten Oberfläche der Isolatoren gut ausnutzt, ohne daß jedoch die Überschlagspannung infolge der obengenannten Erscheinung auf unzulässig kleine Werte sinkt.

Die Erfindung betrifft einen schirmlosen, selbstreinigenden Freilufthochspannungsstabisolator mit wenigstens einem um den zylindrischen Isolatorstrunk wendelförmig verlaufenden Vorsprung, welcher sich, von der einen Isolatorarmatur bis zur anderen längs der ganzen Schlagweite erstreckt. Die Erfindung besteht darin, daß der Vorsprung ein sägezahnartiges Querschnittsprofil besitzt, dessen eine gerade Begrenzungslinie vom Strunk aus im wesentlichen senkrecht zur Isolatorachse abgeht und dessen andere vorzugsweise gewölbte Begrenzungslinie unter Bildung einer scharfen Kante mit der ersteren Begrenzungslinie von dieser Kante aus zum Ansatzpunkt am Strunk der darunterliegenden nächsten geraden Begrenzungslinie des Vorsprunges verläuft. Dabei ist es vorteilhaft gemäß der weiteren Erfindung, daß die Wendel der Vorsprünge einen großen Steigungswinkel, nämlich etwa von 10° und mehr besitzen. Zweckmäßig ist es, wenn Vorsprünge in Form von dreigängigen Wendeln vorgesehen sind.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Isolators bewirkt, daß die Stromdichte dort am größten ist, wo der Vorsprung am Isolatorschaft ansetzt, also da, wo der Isolator den geringsten Durchmesser hat. An dieser Stelle trocknet die Fremdschicht. Das hat zur Folge, daß sich an diesen Stellen Glimmentladungen bilden können, die einen beträchtlichen Spannungsabfall aufweisen. Bei den bekannten konischen Isolatoren treten jedoch diese Wirkungen nicht auf, weil bei ihnen praktisch nur an der obersten Stelle die

Schirmloser, selbstreinigender
Freiluft-Hochspannungsisolator

Anmelder:
Siemens-Schuckertwerke
Aktienges ells chaf t,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hans von Cron, Berlin-Siemensstadt, ist als Erfinder genannt worden

Stromdichte so groß ist, daß die Fremdschicht trocknet. An den weiter unten liegenden Stellen des Isolators wird aber infolge des immer größer werdenden Durchmessers des konischen Isolatorkörpers die Stromdichte immer geringer, so daß dort die Fremdschicht feucht bleibt und der elektrische Widerstand geringer wird.

Bei dem Isolator gemäß der Erfindung wird das herabrinnende Wasser in kurzen Abständen von den wendeiförmigen Vorsprüngen aufgefangen und in den wendeiförmigen Weg umgelenkt. Dadurch werden die sonst senkrecht verlaufenden geschlossenen Wasserbahnen der schirmlosen Isolatoren auf ein Vielfaches der Schlagweite verlängert. Bei beispielsweise 3 mm Regenhöhe von lOO /iScrrr¹ spezifischer Leitfähigkeit wird durch die Erfindung die spezifische Überschlagspannung, d. h. die Überschlagspannung pro Zentimeter Schlagweite, auf mindestens den doppelten Wert gesteigert, also beispielsweise von 1,3 auf 2,6kV/cm. Im Rahmen der Erfindung ist es auch wesentlich, daß die Begrenzungslinien der simsartigen Vorsprünge eine möglichst scharfe Kante bilden, d. h. also die Vorsprünge zu diesen Stellen einen ganz kleinen Krümmungsradius — soweit aus keramischen Gründen zulässig — besitzen. Schmutz und Wasser haben nämlich auf scharf gekrümmten Oberflächenstellen eine geringe Haftspannung, weshalb der Schmutz leicht fortgespült wird und Wasser nicht über die Kante kriecht, was dazu beiträgt, daß die Überschlagspannung noch erhöht wird. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind aus der Beschreibung in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele zu entnehmen.

Der Stabisolator 1 gemäß der Fig. 1 hat in zwei Gängen wendelförmig verlaufende Vorsprünge 2 und 3,

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Claims (3)

auf welche sich das herabrinnende Wasser verteilt. Jeder wendeiförmige Vorsprung hat etwa die 3,8-fache Länge der Schlagweite zwischen den Armaturen. Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist nur ein simsartiger Vorsprung 4 vorhanden. Dessen Wendelweg hat die 6,5fache Länge der Schlagweite. Gemäß der Fig. 3 sind ebenfalls zwei wendeiförmige Vorsprünge 5 und 6 vorhanden, deren Steigung und Abstand jedoch etwas anders gewählt sind als bei den Rillen nach der Fig. 1. Jeder Rillenweg hat hier etwa die 4fache Länge der Schlagweite. Die Fig. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel ein Teilstück eines Isolators mit in vier Gängen wendelförmig verlaufenden Vorsprüngen 2 a bis 2 d und vier Fangrillen besonders starker Steigung, z. B. 45°. Das Quer-Schnittsprofil »F« läßt erkennen, daß die Begrenzungslinie 10 der Vorsprünge, auf der die geschlossene Wasserwendel abläuft, im wesentlichen senkrecht zur Isolatorachse verläuft, während die unter Bildung einer scharfen Kante K anschließende Begrenzungslinie 12 konvex gewölbt zum Ansatzpunkt der darunterliegenden Begrenzungslinie 10 am Strunk verläuft. Die Ausführungsbeispiele zeigen, daß der Isolator nach der Erfindung aus einem zylindrischen Körper 1 vom Außendurchmesser 7 hergestellt ist, in welchen die Rillen 2 bis 6 wendelförmig bis zum Strunkdurchmesser 11 eingedreht sind. 8 und 9 sind die Metallkappen zur Befestigung des Isolators und der Leitung. Die Kanten »K« sind scharf ausgebildet. Das in der Fig. 4 rechts unten dargestellte Querschnittsprofil der eingedrehten wendeiförmigen Vorsprünge ist erfindungsgemäß wie ein Sägezahn ausgebildet, dessen obere Flankenbegrenzung, die Linie 10, horizontal liegt und dessen untere Flankenbegrenzung 12, die sich von K bis F' erstreckt, im wesentlichen vertikal verläuft. Das hat den Vorteil, daß sich an der letzteren wenig Staub ansetzt. Die Ausladung der Vorsprünge, die Differenz zwischen dem äußeren mit 7 bezeichneten und dem inneren mit 11 bezeichneten Durchmesser, kann je nach der erforderlichen Kriechweglänge größer oder kleiner gewählt werden. Der Isolator nach der Erfindung hat den Vorteil, daß er maschinell mit Schablonen aus dem aus der Strangpresse kommenden Strang aus Porzellanmasse durch einen Drehprozeß hergestellt werden kann, und daß er daher weniger Porzellan und Arbeitsaufwand benötigt als die bekannten Isolatoren. Der Isolator nach der Erfindung kann sowohl als Stützer als auch als Hängeisolator verwendet werden. Patentansprüche:

1. Schirmloser, selbstreinigender Freilufthochspannungsstabisolator mit wenigstens einem um den zylindrischen Isolatorstrunk wendelförmig verlaufenden Vorsprung, welcher sich von der einen Isolatorarmatur bis zur anderen längs der ganzen Schlagweite erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung ein sägezahnartiges Querschnittsprofil besitzt, dessen eine gerade Begrenzungslinie (10) vom Strunk aus im wesentlichen senkrecht zur Isolatorachse abgeht und dessen andere vorzugsweise gewölbte Begrenzungslinie (12) unter Bildung einer scharfen Kante mit der ersteren Begrenzungslinie von dieser Kante aus zum Ansatzpunkt am Strunk der darunterliegenden nächsten geraden Begrenzungslinie des Vorsprunges verläuft.

2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel der Vorsprünge einen großen Steigungswinkel, etwa von 10° und mehr, besitzen.

3. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorsprünge in Form von dreigängigen Wendeln vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 343 078;
britische Patentschrift Nr. 376 902;
französische Patentschrift Nr. 845 733;
deutsche Patentschrift Nr. 871 472;
deutsche Patentanmeldung C 3476 VIIIb/21 c (betnntgemacht am 19. 6. 1952).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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