DE1590392C3

DE1590392C3 - Sealing arrangement for the end face of an electrical insulator made of hard paper, in particular a high-voltage insulator

Info

Publication number: DE1590392C3
Application number: DE19661590392
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Ing. Israel; Klaus Dipl.-Ing. Suetterlin
Original assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Current assignee: Felten and Guilleaume Carlswerk AG
Priority date: 1966-04-27
Filing date: 1966-04-27
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE1590392A1; DE1590392B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für die Stirnfläche eines aus Hartpapier gefertigten elektrischen Isolators, insbesondere Hochspannungsisolators, unter Verwendung von Gießharz und eines an der abzudichtenden Fuge in einer dort vorgesehenen Ringnut elastisch verformten Profildichtungsringes. The invention relates to a sealing arrangement for the end face of a device made of hard paper electrical insulator, in particular high-voltage insulator, using cast resin and a at the joint to be sealed in an annular groove provided there, elastically deformed profile sealing ring.

Es sind aus mehreren Teilen zusammengesetzte Porzellanisolatoren bekannt, deren Teile durch Anwendung eines von Fachleuten als »Garnieren« bezeichneten Verfahrens derart miteinander verbunden sind, daß sie einen einheitlichen homogenen Körper bilden. Das in dem Buch »Elektrokeramik« von A. Hecht, Springerverlag 1959 (S. 38 bis 39) beschriebene Garnieren besteht im wesentlichen darin, daß die — je nach Bedarf geglätteten oder aufgerauhten — Stoßflächen der miteinander zu verbindenden Porzellanteile mit einer als »Schlicker« bezeichneten, ungebrannt mit Wasser zu einem dicken Brei angerührten Porzellanmasse bestrichen und die Teile mit ihren so vorbereiteten Flächen fest zusammengedrückt und schließlich im Feuer eines Brennofens untrennbar zusammengesintert werden.There are known composed of several parts porcelain insulators, their parts by application a process known by experts as "garnishing" in this way are that they form a uniform homogeneous body. That in the book "Elektrokeramik" by A. Hecht, Springerverlag 1959 (pp. 38 to 39) described the garnishing essentially consists in that the - smoothed or roughened as required - butt surfaces of the to be connected to one another Porcelain parts with a so-called "slip", unfired with water to a thick one Spread the porcelain mass that has been mixed with porcelain and firmly press the parts together with their surfaces prepared in this way and finally to be inseparably sintered together in the fire of a kiln.

Wenn das ziemlich aufwendige Garnieren mit der erforderlichen Sorgfalt durchgeführt wurde, stehen die Garnierstellen hinsichtlich ihrer mechanischen und elektrischen Eigenschaften jenen der vorgebrannten Porzellanteile in keiner Weise nach, so daß auf diese Weise zusammengesetzte große Porzellanisolatoren den an sie zu stellenden Anforderungen ebenso gut entsprechen können, wie einstückig hergestellte Isolatoren aus Porzellan. Es versteht sich, daß sich das Garnieren ausschließlich zum dauerhaften Vereinigen von Teilen aus Porzellan und somit weder zur Herstellung von lösbaren Verbindungen noch zum Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe und insbesondere nicht zum Abdichten eines Isolators gegenüber den seinen Stirnflächen anliegenden Metallteilen einer Armatur, beispielsweise in einem Kabelendverschluß, eignet.When the rather elaborate garnishing has been done with the necessary care, stand the garnish points with regard to their mechanical and electrical properties those of the pre-fired ones Porcelain parts in no way after, so that in this way assembled large porcelain insulators can meet the requirements to be placed on them just as well as those made in one piece Porcelain insulators. It goes without saying that the garnish is exclusively for permanent Combining parts made of porcelain and thus neither for the production of detachable connections nor to connect different materials and in particular not to seal an insulator compared to the metal parts of a fitting resting against its end faces, for example in one Cable termination, is suitable.

Ein einfacher als das Garnieren durchzuführendes »Verfahren zur mechanisch festen, öldichten, dielektrischen Vereinigung der Einzelteile von stützenähnlichen Isolatoren aus keramischen Werkstoffen« ist aus der deutschen Patentschrift 675 805 bekanntgeworden. Gemäß diesem Verfahren werden die einander zum Isolator ergänzenden Keramikteile, die so gestaltet sind, daß sie einander unter Belassung eines ringspaltförmigen Abstandes übergreifen, eben geschliffen und unter Zwischenfügung einer flachen Dichtung fest aufeinander gepreßt. Sodann wird der durch den vorgesehenen Abstand der Keramikteile geschaffene Ringspalt mit einer sich im plastischen Zustand befindlichen Kunstharzmasse oder mit durch Porzellangrieß gemagerter Kunsthärzmasse ausgefüllt, die schließlich durch Wärmeanwendung gehärtet wird, so daß — ähnlich wie beim Garnieren r. — ebenfalls ein im wesentlichen einheitlicher, aus * den einzelnen Keramikteilen fest und dicht zusammengefügter Isolierkörper entsteht. Da dieses Verfahren ebenfalls eine dauerhafte Vereinigung von Teilen aus flüssigkeitsundurchlässigen und mechanisch festen keramischen Werkstoffen bezweckt und bewirkt, ist es dem eingangs erörterten Garnieren etwa gleichwertig, aber hinsichtlich seiner Anwendungsmöglichkeiten auch ebenso beschränkt, wie dieses.A "method for the mechanically strong, oil-tight, dielectric combination of the individual parts of column-like insulators made of ceramic materials" that is easier to carry out than the garnish has become known from German patent specification 675 805. According to this method, the ceramic parts complementing one another to form the insulator, which are designed in such a way that they overlap one another while leaving an annular gap-shaped spacing, are ground flat and pressed firmly against one another with the interposition of a flat seal. Then the annular gap created by the intended distance between the ceramic parts is filled with a synthetic resin compound which is in the plastic state or with synthetic resin compound which has been leaned by porcelain semolina and which is finally hardened by the application of heat, so that - similar to garnishing r. - also an essentially uniform insulating body made of * the individual ceramic parts tightly and tightly joined together is created. Since this method also aims and effects a permanent union of parts made of liquid-impermeable and mechanically strong ceramic materials, it is roughly equivalent to the garnishing discussed at the beginning, but is also just as limited in terms of its possible applications as this one.

Andererseits ist bereits ein zusammengesetzter keramischer Isolator aus der schweizerischen Patentschrift 215 496 bekanntgeworden, bei dem die mechanische Abdichtung der Stoßfugen der einzelnen Teile beispielsweise aus Porzellan oder Steatit dadurch erfolgt, daß in einer Rille der Dichtungsfuge zwischen zwei dielektrisch verlöteten Flächen ein elektrisch isolierender, elastischer Dichtungsring liegt, der darin innerhalb seiner Elastizitätsgrenze deformiert ist. Zur Durchführung der dielektrischen Verlötung der Flächen werden diese aufeinander eingeschliffen und mit oder ohne Zwischenlage einer (^; hauchdünnen Schicht eines Isolierlackes zusammengepreßt, wobei eine elektrisch einwandfreie Stoßfuge zwischen den zur Bildung des Isolators derart zusammengefügten Keramikteilen entsteht, die zufolge des in der Rille liegenden Dichtungsringes auch flüssigkeitsdicht ist.On the other hand, there is already a composite ceramic insulator from the Swiss patent 215 496 became known, in which the mechanical sealing of the butt joints of the individual Parts made of porcelain or steatite, for example, are made in a groove in the sealing joint an electrically insulating, elastic sealing ring between two dielectrically soldered surfaces lies, which is deformed therein within its elastic limit. To carry out the dielectric Soldering the surfaces, these are ground on top of each other and with or without an intermediate layer of a (^; very thin layer of insulating varnish pressed together, with an electrically perfect butt joint between the ceramic parts assembled in this way to form the insulator, which, as a result of the The sealing ring lying in the groove is also liquid-tight.

Gegenüber den eingangs beschriebenen bekannten Verfahren zum Zusammensetzen von elektrischen Isolatoren aus einzelnen Keramik- insbesondere Porzellanteilen lehrt schweizerische Patentschrift 215 496 eine lösbare, dichte und auch elektrisch ausreichend feste Fugenausbildung, deren Anwendung auch in den Endbereichen solcher Isolatoren an sich denkbar wäre. Sie ist jedoch wegen des hierbei erforderlichen Einschleifens der Keramikteile nicht nur umständlich und dementsprechend aufwendig, sondern setzt überdies auch die den keramischen Werkstoffen innewohnenden Eigenschaften, wie Härte und mechanische Festigkeit, sowie insbesondere Flüssigkeitsundurchlässigkeit in bezug auf alle Flächen und Richtungen voraus. Sie läßt sich daher — ebenso wie die zuvor erörterten Verfahren — nicht auf Isolatoren übertragen, die aus andere Eigenschaften aufweisenden Werkstoffen bestehen, wieCompared to the known method for assembling electrical Swiss patent teaches insulators made of individual ceramic parts, in particular porcelain parts 215 496 a detachable, tight and also electrically sufficiently solid joint formation, its application would also be conceivable per se in the end regions of such insulators. However, it is necessary because of this Grinding in the ceramic parts is not only cumbersome and accordingly time-consuming, but In addition, it also sets the properties inherent in ceramic materials, such as hardness and mechanical strength, and in particular liquid impermeability with respect to all surfaces and directions ahead. It can therefore - just like the procedures discussed above - not transferred to insulators made of materials with different properties, such as

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beispielsweise aus Hartpapier, das vergleichsweise Gießharzkörper kraftschlüssig fest verhaftet. In weigeringere Härte und Festigkeit und vor allem eine terer Ausgestaltung der Erfindung kann die den Progeschichtete Struktur besitzt, so daß zwischen dessen filring aufnehmende Ringnut aus dem Gießharzkör-Schichten Isolieröl od. dgl. stirnseitig einzudringen per selbst im Bereich seiner die Stirnfläche des Isolavermag. 5 tors bildenden Außenfläche ausgespart oder ausge-for example made of hard paper, which is firmly adhered to the cast resin body in a force-locking manner. In less Hardness and strength and, above all, a further embodiment of the invention can be the pro-layer Has structure, so that between its filring receiving annular groove from the Gießharzkör layers Insulating oil or the like penetrate the face by itself in the area of its face of the Isolavermag. 5 door-forming outer surface recessed or

Nun wird aber Hartpapier wegen seiner ausge- nommen sein.But now hard paper will be excluded because of it.

zeichneten elektrischen Eigenschaften bei leichter Die Erfindung ermöglicht es, auch Hartpapieriso-Verarbeitbarkeit und dementsprechend geringen latoren gegenüber den angrenzenden Bauteilen mit Herstellungskosten der daraus gefertigten Gegen- Profilringdichtungen abzudichten, so daß auf die bestände neuerdings gerne für die Fertigung von Isola- io kannten Vorteile derselben, deren wesentlichster toren, insbesondere von Hochspannungsisolatoren, wohl der im Vergleich zu Flachringdichtungen ververwendet. Dabei sind allerdings hinsichtlich der Ab- minderte Anpreßdruck ist, nicht mehr verzichtet zu dichtung der Enden solcher aus Hartpapier gefertig- werden braucht. Dabei nimmt die die Dichtungster Isolatoren und insbesondere von deren Stirnflä- fläche bildende Außenfläche des die umlaufende chen Probleme aufgetreten, die bisher noch keine zu- 15 Vertiefung ausfüllenden Gießharzkörpers mindestens friedenstellende Lösung gefunden haben. den überwiegenden Teil der Breite der Stirnflächedistinguished electrical properties with lighter The invention also enables hard paper iso processability and accordingly to seal low lators with respect to the adjacent components with manufacturing costs of the counter-profile ring seals made therefrom, so that on the stocks Lately gladly for the production of Isolati have known advantages of the same, their most essential gates, especially those of high-voltage insulators, are probably used in comparison to flat ring seals. In this case, however, the reduced contact pressure is no longer waived sealing of the ends of those made of hard paper needs to be made. In doing so, she takes the seal window Insulators and, in particular, the outer surface of the peripheral surface forming the end surface thereof Chen problems have arisen, at least the cast resin body that has not yet filled any recess have found a satisfactory solution. most of the width of the face

Während man nämlich elektrische Isolatoren aus des Isolators ein. Diese Gießharzfüllung geht infolgeWhile one namely electrical insulators from the insulator one. This cast resin filling is a result

Porzellan und ähnlichen Stoffen nicht nur in der ihres guten Haftvermögens mit allen an sie angren-Porcelain and similar materials not only in terms of their good adhesion to all of them.

drucklosen Ausführung, sondern auch für hohe In- zenden Schichten des Hartpapierisolators eine sehrpressureless version, but also a very good option for high layers of hard paper insulator

nendrücke mit Profilringdichtungen, insbesondere 20 feste kraftschlüssige Verbindung ein und bildetpressure with profile ring seals, in particular 20 a solid non-positive connection and forms

den als O-Ringdichtungen bekannten Rundschnur- gleichzeitig für die Dichtung eine hinreichend festethe round cord known as O-ring seals - at the same time a sufficiently strong one for the seal

dichtungen, abdichten kann, ist man bei Hartpapier- und glatte Oberfläche, so daß auch die vergleichs-seals, can seal, one is with hard paper and smooth surface, so that the comparative

isolatoren auf die früher allgemein üblichen Flach- weise schmalen Profilringdichtungen verwendbarisolators can be used in the previously common flat, narrow profile ring seals

ringdichtungen angewiesen. Dies kommt daher, weil sind. Außerdem bietet die erfindungsgemäße an derring seals instructed. This is because there are. In addition, the invention offers at the

Hartpapier als Schichtwerkstoff über die ganze 25 Stirnfläche des Hartpapierisolators erzielte glatte undHard paper as a layer material over the entire end face of the hard paper insulator achieved smooth and

Breite der Dichtungsfläche abgedichtet werden muß feste Dichtungsfläche des Hartpapierisolators aberWidth of the sealing surface must be sealed, however, firm sealing surface of the hard paper insulator

und hierbei die spezifische Flächenpressung, mit der auch bei kleinem Innendruck sowie bei druckloserand here the specific surface pressure with which even with low internal pressure as well as with less pressure

die Dichtung einzuspannen ist, von der Druckdiffe- Ausführung Vorteile. Durch die Erfindung lassenthe seal is to be clamped, benefits from the pressure differential design. Let by the invention

renz zu beiden Seiten der Dichtung abhängt. Da- sich somit die bekannten vorteilhaften Eigenschaftenrence depends on both sides of the seal. This therefore results in the known advantageous properties

durch fallen bei Flachringdichtungen die Anpreß- 30 der Profilringdichtungen auch bei Hartpapierisolato-with flat ring seals, the contact pressure of the profile ring seals also fall with hard paper insulation

drücke viel höher aus als bei den schmalen Profil- ren ausnutzen.express much higher than using the narrow profiles.

ringdichtungen, und die mechanischen Garniturteile Die Zeichnung zeigt als Beispiel ausschnittweise müssen daher viel stärker bemessen sein als bei Pro- einen Endverschluß eines elektrischen Kabels mit filringdichtungen. Bei den höchsten mit Hochspan- einem Hartpapierisolator nach der Erfindung im nungsisolatoren zu bewältigenden Drücken ist aus 35 Längsschnitt in schematischer Darstellung,
diesen Gründen die Verwendung von Hartpapieriso- In die Stirnflächen 2 des hier rohrförmigen Hartlatoren sehr erschwert. papierisolators 1 sind breite, im Querschnitt trapez-ring seals and the mechanical accessories The drawing shows as an example excerpts must therefore be dimensioned much larger than in the case of a Pro-A termination of an electrical cable with ring seals. In the case of the highest pressures that can be managed with a hard paper insulator according to the invention in voltage insulators, a longitudinal section in a schematic representation is shown in FIG.
For these reasons, the use of hard paper is made very difficult in the end faces 2 of the here tubular hardness. paper insulators 1 are wide, trapezoidal in cross-section

Somit lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, förmige Nuten 3 eingearbeitet, die sich über die für die Stirnflächen eines aus Hartpapier gefertigten ganze Breite der Stirnflächen 2 erstrecken. Die Nuelektrischen Isolators, insbesondere Hochspannungs- 4° ten 3 sind zur Bildung der Dichtungsflächen mit isolators, eine Dichtungsanordnung zu schaffen, bei Gießharz 4 ausgefüllt. Mit seiner unteren Stimder das Eindringen von Isolieröl od. dgl. zwischen fläche 2 ist der Isolator gegen den Flansch 5 des die Hartpapierschichten wirksam verhindert, und zu- Endverschlusses mit seiner oberen Stirnfläche 2 unter gleich ein geringerer Anpreßdruck als bei den bisher Einschaltung der Zwischenscheibe 6 gegen die üblichen Flachringdichtungen ausreichend ist. Diese 45 Haube 7 abgedichtet. In die in den Flansch 5 und in Aufgabe läßt sich mit einer Dichtungsanordnung der die Oberseite der Zwischenscheibe 6 eingearbeiteten eingangs umrissenen Art lösen, bei der erfindungsge- Ringnuten 8 sind die Profildichtungsringe 9, hier im maß die Stirnfläche des in Längsrichtung geschichte- nicht zusammengepreßten Zustand von rundem ten Hartpapierisolators durch die homogene glatte Querschnitt, eingelegt. Als weitere Ausführungsform Außenfläche eines profilierten, in eine umlaufende 50 der Erfindung ist bei dem dargestellten Endverschluß Vertiefung am betreffenden Isolatorende unmittelbar in der Gießharzfüllung 4 am oberen Ende des Hartvergossenen, festen Gießharzkörpers dicht verschlos- papierisolators 1 eine Ringnut 8 α für den Profildichsen ist. tungsring 9 ausgespart bzw. eingearbeitet. Der An-The invention was therefore based on the object of incorporating shaped grooves 3 which extend over the entire width of the end faces 2 made of hard paper for the end faces. The Nuelectric insulator, in particular high voltage 4 ° th 3 are to form the sealing surfaces with insulators to create a sealing arrangement, filled with cast resin 4. With its lower face the penetration of insulating oil or the like between surface 2, the insulator against the flange 5 of the hard paper layers is effectively prevented, and with its upper end face 2, the contact pressure is lower than when the intermediate disk 6 was switched on so far against the usual flat ring seals is sufficient. This hood 7 is sealed. In the in the flange 5 and in task can be solved with a sealing arrangement of the type incorporated into the top of the intermediate disk 6 initially outlined, in the inventive annular grooves 8 are the profile sealing rings 9, here in measure the end face of the longitudinally not compressed state of round ten hard paper insulator through the homogeneous smooth cross-section, inlaid. As a further embodiment, the outer surface of a profiled, in a circumferential 50 of the invention is in the illustrated end closure recess at the relevant end of the insulator directly in the cast resin filling 4 at the upper end of the hard-potted, solid cast resin body tightly closed-paper insulator 1 is an annular groove 8 α for the profile seals. processing ring 9 recessed or incorporated. The arrival

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- preßdruck wird durch die Schrauben 10 erzeugt, dieIn a preferred embodiment of the invention the pressing pressure is generated by the screws 10, which

dung ist die umlaufende Vertiefung als breite, im 55 an dem Hartpapierisolator 1 an den mit diesemtion is the circumferential recess as a wide, in 55 on the hard paper insulator 1 on the with this

Querschnitt trapezförmige Nut ausgebildet und darin durch die Stifte 11 zugfest verbundenen Fassungstei-Cross-section formed trapezoidal groove and in it by the pins 11 tensile strength connected socket components

der in der Vertiefung mit deren Gestalt geformte len 12 angreifen.attack the len 12 formed in the recess with its shape.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Sealing arrangement for the end face of an electrical insulator made of hard paper, especially high voltage insulator, using cast resin and one on the joint to be sealed in an annular groove provided there in an elastically deformed profile sealing ring, characterized in that the end face (2) of the longitudinally layered Hard paper insulator (1) through the homogeneous smooth outer surface of a profiled into a circumferential Indentation (3) at the relevant insulator end directly cast, solid cast resin body (4) is tightly closed.

2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the circumferential recess (3) designed as a wide groove with a trapezoidal cross-section and therein the one in the recess (3) with the shape of which is formed cast resin body (4) is firmly attached in a force-locking manner.

3. Sealing arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the profile sealing ring (9) receiving annular groove (8 ″) from the cast resin body (4) itself in the area its outer surface forming the end face (2) of the insulator (1) is recessed or removed is.

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