DE1092976B - Hochspannungsstuetzisolator aus keramischem Material mit einer Kappenarmatur - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Hochspannungsstützisolator aus keramischem Material, dessen Armaturen durch eine möglichst elastische Verbindung an ihm befestigt sind. Auf diese Weise sollen Kräfte, die das keramische Material mechanisch stark beanspruchen, von diesem ferngehalten bzw. auf ein unschädliches Maß herabgesetzt werden.

Es sind bereits eine Anzahl Maßnahmen bekannt, die sich mit dem Problem der elastischen Armierung von Hochspannungsstützen aus keramischem Material befassen. Man hat Kittmaterialien zwischen dem Porzellan und der Armatur verwendet, die keine fest anhaftende Bindung mit diesen beiden Teilen oder mit einem oder dem anderen Teil eingegangen sind. Die Verbindung wird vielmehr über Reibungskräfte an der mehr oder weniger rauhen Oberfläche von Armatur und Porzellan hergestellt, wobei auch elastische, dünne Zwischenschichten zur Anwendung kommen. Alle diese Maßnahmen zielen darauf hin, einerseits Zugbeanspruchungen des Porzellans in gefährdeten Bereichen zu vermeiden und andererseits die relativ hohe Druckfestigkeit des Porzellans auszunutzen. Die Verwendung von Kitten, die sowohl an der Armatur als auch am Porzellan fest anhaften, geben neue Möglichkeiten für eine zweckmäßige Armierung. Auch hier sind einige Verfahren bekanntgeworden, die jedoch ebenfalls noch den Nachteil haben, daß der Kraftfluß von der Stützeroberfläche in die Armatur über Unstetigkeitsstellen, beispielsweise Kanten oder Ecken, geleitet wird, so daß hier durch Zusammenraffung des Kraftflusses Zonen hoher spezifischer Beanspruchung entstehen.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Hochspannungsstützisolator mit einer Kappenarmatur, die sich einerseits ganz oder teilweise über die Stirnfläche des Isolierkörpers erstreckt, andererseits den Rand desselben umfaßt, und bei dem Isolierkörper und Armatur durch Gießharz miteinander verkittet sind. Durch die Verwendung von Gießharz als Kittmaterial ist die Möglichkeit einer fest an der Oberfläche anhaftenden Verbindung gegeben. Allerdings darf das Gießharz nicht eine zu starre Verbindung zwischen Armatur und Stützer herstellen, da sonst wieder durch Temperatureinwirkungen, beispielsweise bei im Freien stehenden Stützern, die sich in stark unterschiedlichen Ausdehnungen der Armatur gegenüber dem Porzellan auswirken, hohe Beanspruchungen der Kittverbindung ergeben. Erfindungsgemäß ist an der Stirnfläche des Isolierkörpers dieser in an sich bekannter Weise mit dem Boden der Kappenarmatur durch eine an beiden Teilen festhaftende Kittschicht verbunden, während an der seitlichen Fassungsfläche des Isolierkörpers zwischen Isolierkörper und Kittschicht oder zwischen Kittschicht und Bohrungswand der Armatur eine ein festes Hochspannungsstützisolator
aus keramischem Material
mit einer Kappenarmatur

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Dipl.-Ing. Otto Kuhn, Kassel,
ist als Erfinder genannt worden

Anhaften der Kittschicht verhindernde Schicht, z. B. eine Fett- oder Asphaltschicht, vorgesehen ist, und außerdem verläuft die seitliche Bohrungsfläche der Armatur nicht parallel zur Isolierkörperoberfläche, sondern die Bohrung erweitert sich entweder vom Armaturboden aus zum Armaturrand derart stetig, daß die seitliche Kittschicht zum Armaturrand hin zunimmt, oder die Bohrung verengt sich vom Armaturboden aus zunächst stetig, um sich dann zum Armaturrand hin zu erweitern.

Diese miteinander kombinierten Maßnahmen bringen folgende Vorteile. Durch die feste Verkittung des Stützerfußes mit der Armatur werden die Umbruchskräfte auch in diese Teile der Armatur geleitet, und es können keine derart hohen Kippmomente auftreten, wie es z. B. bei bekannten Stützerbefestigungen mit elastischen Schichten aus Pappe od. dgl. zwischen der Stirnfläche des Stützers und der Grundfläche der Armatur der Fall ist. Die stetige Erweiterung der Armaturbohrung hat den Vorzug, daß der Übergang der Umbruchskräfte in die Armatur besser über einen größeren Umfang der Armatur verteilt wird als bei einer scharfen Kante. Andererseits bewirkt die das Anhaften des Gießharzkittes an der Armatur verhindernde Schicht, daß sich die unterschiedliche Ausdehnung der Armatur gegenüber dem Isolierkörper nur in ganz geringem Maße auf das keramische Material des Stützers auswirkt.

Um die Verkittungskräfte zwischen Armatur und Stützer zu verstärken, ist neben der an sich bekannten Wellung des Stützerstumpfes zweckmäßig auch in der Wand der Armaturbohrung eine Wellung vorgesehen.

009 6W313

Ferner ist es vorteilhaft, in der seitlichen Kittfuge die Kittschicht in axialer Richtung durch elastische Zwischenschichten zu unterteilen. Hierdurch wird die axiale Schrumpfung des Kitts vorteilhaft beeinflußt. Als solche Zwischenschichten können z.B. grober Sand oder Schaumgummi dienen. Weiterhin wird der Übergang der Umbruchskräfte in die Armatur dadurch vergleichmäßigt, daß der Kitt vom Armaturrand aus zur Stützeroberfläche hin, sich allmählich dieser anschmiegend, eine stetig verlaufende Übergangsstelle bildet. Um eine gleichmäßig verteilte spezifische Oberrlächenbeanspruchung auf einem weiten Bereich der Fassung des Stützisolators zu erzielen, wenn z. B. eine Umbruch-Beanspruchung in einer bestimmten Richtung vorhanden ist, hat die Seitenwand der Armatur in ihrem Fassungsbereich nicht die übliche gleiche Höhe, sondern diese Höhe nimmt, von den Stellen der Hauptbeanspruchung ausgehend, stetig ab und die Verringerung der Höhe erfolgt derart, daß die vorerwähnte gleichmäßig verteilte Oberflächenbeanspruchung der Fall ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.

In Fig. 1 ist der Schnitt durch einen Hohlstützerstumpf mit seiner Armatur gezeigt. Der mit einer Wellung versehene Stützerstumpf 1 ist mit seiner Stirnfläche 2 durch ein Gießharz 3 mit dem Armaturboden 4 verkittet, so daß sich eine festhaltende Verbindung zwischen beiden Teilen ergibt. Die Verkittung des Stumpfes innerhalb der Armaturbohrung erfolgt ebenfalls durch ein Gießharz 3, das aber nur an dem keramischen Stumpf 1 anhaftet, während es von der mit einer Wellung 5 versehenen Bohrungswand der Armatur durch eine ein Anhaften des Gießharzes verhindernde Schicht 6 getrennt ist. Dadurch ist eine gewisse Elastizität zwischen dem Stumpf 1 und der Seitenwand der Armatur 7 gegeben, die noch dadurch verbessert werden kann, daß die Elastizität dieser Kittschicht 6 größer gewählt wird als diejenige des Gießharzes 3 am Armaturengrund. Zur Erzielung eines gleichmäßigen Überganges der Umbruchskräfte in die Armatur ist die Bohrung der Armatur mit einer stetig verlaufenden Erweiterung versehen und zugleich das Kittmaterial ebenfalls stetig bei 8 an die Oberfläche des Stützers herangeführt. Zur Herabsetzung der axialen Schrumpfkräfte ist in der seitlichen Kittfuge eine elastische Zwischenschicht 9, beispielsweise aus Schaumgummi, vorgesehen.

Eine weitere Maßnahme zur Herabsetzung der an einzelnen Stellen auftretenden Stützerbeanspruchungen ist aus Fig. 2 ersichtlich. Wie der Pfeil 16 in Fig. 2b andeutet, ist der Stützisolator in einer bevorzugten Richtung biegungsbeansprucht. Es wird nun die Seitenwand der Armatur von den beiden Hauptbeanspruchungsstellen ausgehend in ihrer Höhe stetig verringert, und diese Verringerung erfolgt derart, daß sich die Beanspruchung gleichmäßig über einen weiten Bereich der Stützeroberfläche verteilt. In Fig. 2 b sind diese beiden Hauptbeanspruchungsstellen mit 10 und 11 bezeichnet. Fig. 2 a stellt den um 90° hierzu gedrehten Stützer dar. Die spezifische Oberflächenbeanspruchung des Isolierkörpers wird dadurch im Fassungsbereich weitgehend vergleichmäßigt und es wird bewirkt, daß nunmehr die Stützerteile nach den Ausbuchtungen 12 hin ebenfalls zum Aufnehmen der Biegungskräfte herangezogen werden. Die Umbruchsfestigkeit des Stützers wird somit beträchtlich vergrößert.

In Fig. 3 ist eine Variante für die stetigen Erweiterungen der Armaturbohrung dargestellt. Hier besitzt die Armaturbohrung einen konkaven Querschnitt, dessen kleinster Durchmesser etwa in halber Höhe liegt. Mit 9 ist wieder eine elastische Zwischenschicht bezeichnet. Die konkave Ausbildung der Armaturbohrung hat den Vorteil, daß sich die Umbruchskräfte sowohl auf den oberen Teil 13 als auch den unteren Teil 14 des Stützerstumpfes gleichmäßig als Druckkräfte verteilen.

In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch einen Stützer und seine Armatur dargestellt, bei dem der Kitt 15 als Feuchtigkeitsschutz dient und zu diesem Zweck über den Armaturrand ausladend ausgebildet ist. Die Haarfuge zwischen Armaturrand und Kitt kann auch durch einen wetterfesten, feuchtigkeitsabweisenden Lack geschützt sein. Die übrige Ausbildung der Armatur entspricht derjenigen nach Fig. 1. Ein solcher Stützer ist besonders für die Aufstellung im Freien geeignet.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Hochspannungsstützisolator aus keramischem Material mit einer Kappenarmatur, die sich einerseits ganz oder teilweise über die Stirnfläche des Isolierkörpers erstreckt, andererseits den Rand desselben umfaßt, und bei dem der Isolierkörper und die Armatur durch Gießharz miteinander verkittet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) An der Stirnfläche des Isolierkörpers (1) ist dieser in an sich bekannter Weise mit dem Boden (4) der Kappenarmatur (7) durch eine an beiden Teilen festhaftende Kittschicht (3) verbunden.

b) An der seitlichen Fassungsfläche des Isolierkörpers ist zwischen Isolierkörper und Kittschicht oder zwischen Kittschicht und Bohrungswand der Armatur eine ein festes Anhaften der Kittschicht (3) verhindernde Schicht (6), z. B. eine Fett- oder Asphaltschicht, vorgesehen.

c) Die seitliche Bohrungsfläche der Armatur (7) verläuft nicht parallel zur Isolierkörperoberfläche, sondern die Bohrung erweitert sich entweder vom Armaturboden aus zum Armaturrand derart stetig, daß die seitliche Kittschicht zum Armaturrand hin zunimmt, oder die Bohrung verengt sich vom Armaturboden aus zunächst stetig, um sich dann zum Armaturrand hin zu erweitern.

2. Hochspannungsstützisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Armaturbohrung mit einer Wellung versehen ist.

3. Hochspannungsstützisolator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der seitlichen Kittfuge die Kittschicht in axialer Richtung durch elastische Zwischenschichten, z.B. grober Sand oder Schaumgummi, unterteilt ist.

4. Hochspannungsstützisolator nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kittschicht vom Armaturrand aus zur Stützeroberfläche hin, sich allmählich dieser anschmiegend, eine stetig verlaufende Übergangsstelle (8) bildet.

5. Hochspannungsstützisolator nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand der Armatur von den Stellen (10,11) der Hauptbeanspruchung ausgehend in ihrer Höhe stetig abnimmt und diese Verringerung der Höhe

derart erfolgt, daß die spezifische Oberflächenbeanspruchung in einem weiten Fassungsbereich des Stützisolators gleichmäßig verteilt ist.

6. Hochspannungsstützisolator nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kitt als Feuchtigkeitsschutz dienend über den Armaturrand ausladend ausgebildet ist oder die

Haarfuge zwischen Armaturrand und Kitt mit einem wetterfesten, elastischen feuchtigkeitsabweisenden Lack geschützt ist.

7. Hochspannungsstützisolator nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kitt in der Fuge am Armaturgrund elastischer ist als der Kitt in der senkrechten Fuge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 648/313 11.60