DE1465922A1

DE1465922A1 - Plastic insulator for high voltage transmission lines using glass fibers and process for its manufacture

Info

Publication number: DE1465922A1
Application number: DE19641465922
Authority: DE
Inventors: Martin Kuhl
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-07-13
Filing date: 1964-07-13
Publication date: 1969-05-14

Description

Kunststoffisolator fur Hochspannungsübertragungsleitungen unter Verwendung von Glasfasern und Verfahren zu seiner Herstellung Wegen der besonderen Eigenschaften einiger Kunststoffe ist man dazu übergegangen, Isolatoren aus Kunststoff herzustellen. Die Vorteile der Kunststoff-Isolatoren, speziell auch von Hängeisolatoren aus Kunststoffen, bestehen in der hohen Zugfestigkeit bei kleinem Strunkdurchmesser und der damit verbundenen gunstigen Ausbildung des elektrischen Feldes. Ferrer besteht eine wesentlich verringerte Bruchgefahr als bei den heute üblichen Porzellanisolatoren bei Transport und Montage. Die Gewichtsersparnis beträgt über 70 %, so daß sich die Montage der Kunststoffisolatoren einfacher gestaltet.Plastic insulator using for high voltage transmission lines of fiberglass and process for its production Because of its special properties For some plastics, there has been a move to manufacture plastic insulators. The advantages of plastic insulators, especially of suspension insulators made of plastic, consist in the high tensile strength with a small stem diameter and thus associated favorable formation of the electric field. Ferrer is an essential one less risk of breakage than with the porcelain insulators commonly used today during transport and assembly. The weight saving is over 70%, so that the assembly of the Plastic insulators designed more simply.

Ein weiterer Vorteil der Hängeisolatoren aus Kunststoff gegenüber den Hängeisolatoren aus Porzellan ist die Herstellbarkeit in einem Stück für jede beliebige Betriebsspannung. Porzellanisolatoren können nur bis zu einer bestimmten Länge hergestellt werden, so daß man bei ihrer Anwendung im Bereich der Hochstspannungen mehrere von Ihnen hintereinander aufhängen muß, wobei durch die metallischen Verbindungselemente und dazugehörige Metallarmaturen ein beträchtlicher Isolationsweg verloren geht. Der aus einem Stück hergestellte Kunststoffhangeisolator weist also eine geringere Baulänge auf als eine vergle : ; chbare Porzellanisolatorenanordnung.Another advantage over the suspension insulators made of plastic The porcelain suspension insulators can be manufactured in one piece for each any operating voltage. Porcelain insulators can only be used up to a certain point Length can be made so that you can use them in the field of high voltages several of you have to hang up one behind the other, whereby through the metallic fasteners and associated metal fittings a considerable amount Isolation path is lost. The one-piece plastic suspension insulator thus has a shorter overall length than a comparable:; chable porcelain insulator arrangement.

Um Kunststoffisolatoren hohe mechanische Festigkeit zu verleihen, werden in die Zone der höchsten mechanischen Beanspruchung Glas. fasern eingelegt, die durch ein Gießharz als Trägermaterial zusammengehalten werden. Um diesen Glasfaserstrunk werden die Isolierteller zur Erhöhung des Kriechweges angeordnet.To give plastic insulators high mechanical strength, are in the zone of the highest mechanical stress glass. fibers inserted, which are held together by a casting resin as a carrier material. About this fiberglass trunk the insulating plates are arranged to increase the creepage distance.

Bei den bisher bekannten Herstellungs-Verfahren wird der mit Aufhangeosen ausgestattete gießharzgetränkte Glasfaserstrunk in eine Form eingelegt, die die Konturen mit zugehörigen Isolierschirmen des zu fertigenden Isolators aufweist. Diese. Form wird mit einem Gießharz ausgegossen und nach dem Aushärten des Gießharses wird der fertige Isolator der Form entnommen.In the previously known manufacturing processes, the one with suspension sockets equipped cast resin-soaked fiberglass stalk placed in a mold, which the Has contours with associated insulating shields of the insulator to be manufactured. These. The mold is filled with a casting resin and after the hardening of the cast resin the finished insulator is removed from the mold.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daR die Form bei der Fertigung von Höchstspannungsisolatoren mehrere Meter lang sein müßte was herstellungsmäßig erhebliche Schwierigkeiten bereiten dürfte Ebenfalls müßte der zur Aushärtung des Gießharzes benötigte Här teofen diese Länge aufweisen.This method has the disadvantage that the shape during manufacture of extra high voltage insulators would have to be several meters long in terms of manufacture should also cause considerable difficulties for the hardening of the Cast resin required hardening furnace have this length.

Ein anderes Verfahren ist auf die Herstellung eines Verbe disolators gerichtet. Ober einen mit Gießharz getränkten Glasfaserstrunk werden die Isolierschirme geschoben und mit Gießharzknoten an dem Glasfaserstrunk befestigt. Die Gi@ßharzknoten werden mit Formen hergestellt, die aus Kunststoff bestehen.Another method is to make a verbe disolator directed. The insulating screens are placed over a glass fiber stalk soaked with casting resin pushed and with cast resin knot attached to the fiberglass trunk. The Gi @ ßharzknoten are made with molds made of plastic.

Diese Formen kdnnen nach der aushärtung des Gießharzkuotens auf dem Isolator verbleiben oder sie werden abgerissen. Die Isolierschirme werden in Formen aus Gießharz gegossen oder gopreßt oder aus Porsellan bzw. Glas hergestellt. Es werden bei diesem Verfahren swei Formen benötigt, nämlich die Form zur Herstellung des Gießharzknotens, der zur Befestigung des Isolerschirmes an des Gießharzstrunk dient und der Form zur Herstellung des Isoliertellers.These shapes can be used after the cast resin cap has hardened on the Insulator remain or they will be torn off. The insulating screens come in shapes Cast or cast resin or made of Porsellan or glass. It Two forms are required in this process, namely the form for production of the cast resin knot, which is used to attach the insulating screen to the cast resin trunk is used and the mold for the production of the insulating plate.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kunststoffisolator für Hochspannungsübertragungsleitungen zu entwickeln, dessen Herstellung durch ein einfacheres Verfahren möglich ist.The present invention is based on the object of a plastic insulator for high-voltage transmission lines to develop, its manufacture by a simpler procedure is possible.

Der Kunststoffisolator nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in ein Kunststoffrohr in Kunststoff getränkte Glasfasern eingebettet sind und die Kunststoffisolierschirme auf das Kunststoffrohr aufgezogen und mit diesem verklebt sind.The plastic insulator according to the invention is characterized in that in a plastic tube soaked in plastic glass fibers are embedded and the plastic insulation screens pulled onto the plastic pipe and glued to it are.

An den beiden Enden des Kunststoffrohrs sind metallische Rohrstücke aufgesetzt, die innen einen Konus aufweisen und außen mit einem Gewinde versehen sind, auf welches metallische Ösen aufgeschraubt sind.There are metallic pipe pieces at the two ends of the plastic pipe placed, which have a cone on the inside and provided with a thread on the outside are on which metallic eyelets are screwed.

Zur Herstellung dieses Isolators wird ein Verfahren vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in das mit den aufgeklebten Kunststoffisolierschirmen und den metallischen Rohrstücken versehene Rohr frisch in Gießharz getränkte Glasfasern eingezogen werden und nach erfolgter Aushärtung des Gießharzes die metallischen Ösen auf die Rohrstücke aufgeschraubt werden.A method is proposed for the production of this insulator, which is characterized in that with the glued on Plastic insulation screens and the metal pipe pieces provided pipe glass fibers freshly soaked in casting resin are drawn in and, after the casting resin has hardened, the metallic Eyes are screwed onto the pipe sections.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird lediglich eine Form benotigt, nämlich die Form zur Herstellung der Isolierschirme.In the method according to the invention, only one form is required, namely the mold for making the insulating screens.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Herstellung dargestellt. Die in einer Form vorgefertigten Isolierschirme (1) aus Kunststoff thermoplastischer oder duroplastischer Art haben eine Bohrung, in die ein Rohr (2) aus dem gleichen Kunststoff hineinpaßt. Das Kunststoffrohr kann leicht im Extruderverfahren hergestellt werden, bei einem duroplastischen Kunststoff kann das Schleuderverfahren angewendet werden. Je nach lange des herauszustellenden Isolators wird die lange des Rohres gewahlt. Die Isolerteller werden auf das Rohr geschoben und mit diesem verklebt.In Fig. 1, the production according to the invention is shown. In the a form of prefabricated insulating screens (1) made of thermoplastic or plastic thermoset type have a bore in which a tube (2) made of the same plastic fits in. The plastic pipe can easily be produced in the extruder process, The centrifugal method can be used for a thermosetting plastic. The length of the pipe is chosen depending on the length of the isolator to be exposed. The insulating plates are pushed onto the pipe and glued to it.

Man kann aux dièse Weise die Anzahl der Isolierschirme und deren Abstand untereinander beliebig variieren. Nach dem Verkleben der Isolierteller mit dem vorzugsweise aus gleichem Werkstoff bestehenden Rohr werden an den Enden des Rohres Rohrstocke (3) aus Metall, z. B. Stahl, aufgesetzt, die eine konische Innenbohrung aufweisen und außen mit einem Gewinde versehen sind. Das hat gegenüber dem bisher bekannten Verfahren den Yorteil, daß die Bohrungen in den Isolierschirmen dem Durchmeager des Kunstotoffrohres (2) angepaßt werden können. Bei dem bekannten Vertahren wird der Metallkonus an dem Glaafassrstrang vor dessen AushArtung befestigt, so daß die Ieolierschirme über den Konus geschoben werden müssen und daher eine viel größere Bohrung aufweisen als der Durchmesser des Glasfaserstranges.In this way you can determine the number of insulation screens and their spacing vary among each other as desired. After gluing the insulating plate with the preferably Pipe made of the same material are canes at the ends of the pipe (3) made of metal, e.g. B. steel, placed, which have a conical inner bore and are threaded on the outside. That has compared to the previously known Process the Yorteil that the holes in the insulating shields the diameter the Kunstotoffrohres (2) can be adapted. In the known method the metal cone attached to the glass barrel before hardening, so that the Isolation screens over the cone must be pushed and therefore have a much larger bore than the diameter of the fiberglass strand.

Dies erschwert das Anbringen der isolierschirme an dem Glasfaserstrang erheblich. Das Kunststoffrohr dient vor allem als Schutz für den Glasfaserstrunk, der gegen atmosphdrische Einfluasse, insbesondere gegen das Eindringen von Wasser geschützt werden mués. Es kann sonst eine Hydrolyse stattfinden, durch die eine Entfestigung des Glasfaserstrunkes eintritt. Bei den bisher bekanaten Verfahren wird der Schutz gegen das Eindringen von Wasser in den Glasfaserstrunk entweder durch das Umgießen des Glasfaserstrunkes mit ungefülltem Gießharz erreicht oder der Glasfaserstrunk wird mit einem thermoplastischen Formteil umhüllt, das mit den Isoliertellern und dem Glaefaserstrunk < verklebt oder vergossen ist.This makes it difficult to attach the insulating screens to the fiberglass strand considerable. The plastic tube serves primarily as protection for the fiberglass trunk, against atmospheric influences, especially against the ingress of water must be protected. Otherwise, hydrolysis can take place, through the one Softening of the fiberglass stalk occurs. With the previously known procedures will protect against the ingress of water into the fiberglass trunk either achieved by casting around the glass fiber shank with unfilled casting resin or the glass fiber shank is encased with a thermoplastic molding that is connected to the Insulating plates and the glass fiber stalk <is glued or potted.

In das mit den metallischen Rohrstücken (3) versehene Kunststoffrohr (2), das beispielsweise aus Plexiglas besteht, werden nun die Glasfasern (4) eingezogen. Die Glasfasern (4) liegen dabei zunächst in einem Harsbad und werden dort mit dem Harz z. B. Methacrylatgießharz, getränkt. Am oberen Ende (6) der Glasfasern (4) sind die Glasfasern gebftdelt und mit einer Zugstange (5) versehen. Die Bündelung der Glasfasern kann z.B. durch eine Blechschelle erreicht werden, die die Glasfasern zusammengepreßt. Dabei können die Glasfasern an der Preßstelle mit Bars. getrankt werden. Nach dem Aushärten den Harzes an der PreSte wird die Bleohschelle entfernt, und der in des Harsbad liegende Glasfaserstrunk kann durch eine oder mehrere Ziehdrusen (7)< durch die das überschüssige Harz abgestreift und der Innendurchmesser des Kunststoffrohres (2) erreicht wird, hindurch gezogen und in das Kunststoffrohr eingefuhrt werden* Die Zugstange (5) kann bei dem Pressen des oberen Endes der Glasfasern (6) angegoseen werden, so daß keine unnötige Verdickung des oberen Endes des Glasfaserstrunkes entsteht. Vor dem Einziehen in das Kunetstoffrohr wird das Kunststoffrohr innen mit flüssigem Harz benetzt, damit eine vollkommene Durchtrankung der Glasfasern im Innern des Rohres gewährleistet ist. Die Harzschicht im Innern des Rohres dient gleichzeitig als Gleitmittel beim Einsiehen des Glasfaserstrunkes. Das überschüssige Harz innerhalb des Kunststoffrohres wird am Ende des Rohres beim Einziehen des Glasfaserstrunkes aus dem Rohr herausgedrückt und füllt dort das metallische Rohrstüok (3), in das der Glasfaserstrunk koniset mündet. Dieser Konus, der auch am unteren Ende des Kunststoffrohres angebracht ist, dient als Befestigungselement des Hängeisolators. Die Neigung des Konus ist so bemessen, daß. er die bei Zugbeanspruchung auftretende Quer-Konstruktion des glasfaserstrunkes auffangen kann.In the plastic pipe provided with the metallic pipe pieces (3) (2), which consists for example of Plexiglas, the glass fibers (4) are now drawn in. The glass fibers (4) are initially in a water bath and are there with the Resin z. B. Methacrylatgießharz, soaked. At the upper end (6) of the glass fibers (4) the glass fibers are bundled and provided with a pull rod (5). The bundling the glass fibers can e.g. be reached by a sheet metal clamp that holds the glass fibers compressed. The glass fibers can be attached to the pressing point with bars. soaked will. After the resin on the PreSte has hardened, the Bleo clamp is removed, and the one lying in the Harsbad Fiberglass trunk can through a or several drawing glands (7) through which the excess resin is stripped off and the inner diameter of the plastic pipe (2) is reached, pulled through and can be inserted into the plastic pipe * The pull rod (5) can be inserted while pressing the upper end of the glass fibers (6) are cast on, so that no unnecessary thickening of the upper end of the fiberglass trunk. Before pulling into the plastic pipe the inside of the plastic pipe is wetted with liquid resin, so that a perfect Soaking of the glass fibers inside the tube is guaranteed. The resin layer inside the tube also serves as a lubricant when drawing in the glass fiber stalk. The excess resin inside the plastic pipe will be at the end of the pipe Pulling in the glass fiber stalk is pushed out of the tube and fills the metal there Rohrstüok (3) into which the glass fiber stalk opens conically. This cone that too is attached to the lower end of the plastic pipe, serves as a fastening element of the suspension isolator. The inclination of the cone is such that. he the under tensile stress occurring transverse construction of the fiberglass trunk can absorb.

Nach Aushärten des Glasfaserstrunkes werden die an den Enden der Metallrohretücke (3) überstehenden Glasfasern abgeschnitten und die Enden des Glasfaserstrunkes mit reinem Harz versiegelt (8), damit ein Wassereintritt in den Glaefaseratrunk ausgeschlosen wird. Auf die metallischen Rohrstücke (3) werden metallische Ösen (9) aufgeschraubt, an denen der Hängeisolator befestigt werden kann. Den fertigen Hängeisolator zeigt Fig. 2.After the glass fiber shank has hardened, the ends of the metal tube pieces are removed (3) Cut off protruding glass fibers and remove the ends of the glass fiber stalk sealed with pure resin (8) so that water cannot enter the glass fiber drink will. On the metallic pipe pieces (3) are metallic Eyelets (9) to which the suspension insulator can be attached. The finished one Suspension isolator is shown in Fig. 2.

7 Seiten Beschreibung 3 PatentansprUche 1 Blatt Zeichnungen mit 2 Figuren7 pages description 3 claims 1 sheet of drawings with 2 characters

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Plastic insulator for high voltage transmission lines and high-voltage switchgear using glass fibers, characterized in that that glass fibers soaked in plastic are embedded in a plastic pipe and the plastic insulation screens pulled onto the plastic pipe and glued to it are.

2. Plastic insulator according to claim 1, characterized in that Metallic pipe pieces are placed on both ends of the plastic pipe, which have a cone on the inside and are provided on the outside with a thread on which metallic eyelets are screwed on.

Process for the production of a plastic insulator according to the claims 1 and 2, characterized in that the with! the glued-on plastic insulation screens and the metal pipe pieces provided pipe glass fibers freshly soaked in casting resin are drawn in and, after the casting resin has hardened, the metallic Eyes are screwed onto the pipe sections.