DE1590393B2 - Elektrischer isolierkoerper aus giessharz mit spannungsfrei eingegossener elektrode - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Isolierkörper aus Gießharz mit mechanisch spannungsfrei eingegossener Elektrode aus leitfähigem Kunstharz mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das umgebende Gießharz.

In elektrischen Isoüerkörpern aus Gießharz entstehen oft durch eingebettete Elektroden, wie sie beispielsweise bei Muffen und Endverschlüssen elektrischer Kabel zur Steuerung des elektrischen Feldes verwendet werden, mechanische Spannungen. Diese rühren einmal daher, daß sich die beim Aushärten des Gießharzes eintretende Schrumpfung wegen der eingegossenen Elektrode nicht ausgleichen kann, und andererseits von den sich im Betrieb auswirkenden verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Elektrodenwerkstoffes und des Gießharzes des Isolierkörpers. Mechanische Spannungen können aber, insbesondere im elektrischen Feld, zu Rissen im Isolierkörper führen, und die so entstandenen Hohlräume können durch Ionisierung einen Durchschlag des Isolierkörpers einleiten.

Es sind verschiedenste elektrische Isolierkörper aus Gießharz mit eingegossener Elektrode bekannt, so bezieht sich die deutsche Auslegeschrift 1 154 167 auf eine Kabelgarnitur aus Gießharz mit einer unter Volumenänderung zusammendrückbaren Elektrode aus Faser- oder Schaumstoff. Bei dieser Ausführungsform werden die auftretenden Schrumpfspannungen durch den kompressiblen Elektrodenwerkstoff abgebaut; dabei tritt aber der Nachteil auf, daß die in dem kompressiblen Elektrodenwerkstoff enthaltene Luft durch den beim Schrumpfungsprozeß auftretenden Druck auf die Elektrode aus dieser herausgedrückt wird und in die umgebende Gießharzmasse eindringt, so daß in dieser Hohlräume gebildet werden, die frühzeitige elektrische Durchschläge verursachen können. Die deutsche Auslegeschrift 1 138 445 beinhaltet einen Endteil einer elektrischen Abschirmung von Hochspannungskabeln mit einer ringförmigen Elektrode aus einem Harz mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der der umgebenden Kunstharzmasse, wobei die Elektrode durch Einverleiben von gleichförmig verteilten Partikeln, vorzugsweise aus leitendem Ruß, im ganzen leitend ist. Die verwendete Elektrode besteht dabei aus einem starren, relativ großvolumigen Gießharzkörper, der den Nachteil aufweist, daß beim Schrumpfen des Gießharzes auf die starre Elektrode während des Aushärtens hohe mechanische Spannungen im umgebenden Gießharzformstoff entstehen, welche die elektrische Festigkeit absenken oder diesen sogar zerstören.

Die britische Patentschrift 876 507 bezieht sich auf einen Endverschluß für Hochspannungskabel mit

ίο einer in einer Gießharzmasse eingebetteten, als Hohlkörper ausgebildeten Elektrode. Diese Elektrode ist als geschlossener Hohlkörper ausgebildet, beispielsweise einem Bleirohr, oder sie besteht aus einem Elastomer, aus vulkanisiertem Gummi oder PVC. Auf Grund dieser Materialbeschaffenheit besteht aber zwischen der umgebenden Gießharzmasse und der Elektrode keine innige Verbindung, so daß sich diese Elektrode unter dem Schrumpf druck oder bei thermischer Verformung des Gießharzformstoffes von diesem ablöst. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird der Innenraum der Elektrode unter einen Überdruck gesetzt, so daß die Elektrode ständig an den umgebenden Gießharzkörper angedrückt wird. Eine derartige unter Innendruck stehende Elektrode ist aber keinesfalls nachgiebig genug, um die auftretenden Schrumpf spannungen ausgleichen zu können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Isolierkörper aus Gießharz mit spannungsfrei eingegossener Elektrode aus leitfähigem Kunstharz zu schaffen, die beim Eingießen und im eingegossenen Zustand die auftretenden Spannungen aufnimmt, ohne sich von dem umgebenden Gießharzkörper unter Hohlraumbildung abzuheben. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Elektrode als im Querschnitt einseitig offene Schale ausgebildet ist und aus einem heißhärtenden Gießharz besteht. Durch die erfindungsgemäße, schalenförmige Ausbildung der Elektrode ist diese nachgiebig und kann somit die beim Aushärten der umgebenden Gießharzmasse und die im Betrieb auftretenden Sapnnungen aufnehmen und ausgleichen, ohne sich von der Gießharzmasse abzulösen, da zwischen den beiden Materialien eine gute Verbindung besteht. Auf Grund dessen, daß die Elektrode aus heißhärtendem Kunstharz und der Kern der Elektrode aus einem »Wood'schen Metall« oder einem kalthärtenden Kunststoff besteht, ist der Kern bei den Aushärtetemperaturen der umgebenden Gießharzmasse derart nachgiebig, daß die bei der Aushärtetemperatur feste Elektrode nach innen nachgeben kann.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn der Hohlraum der schalenförmigen Elektrode mit einem elektrisch leitfähigen, kalthärtenden Gießharz ausgefüllt ist, so daß diese Füllung gleichzeitig zur elektrischen Kontaktgabe herangezogen werden kann.

Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel in F i g. 1 im Längsschnitt einen elektrischen Isolierkörper für eine Kabelmuffe mit eingegossener Elektrode nach der Erfindung in schematischer Darstellung; die

F i g. 2 und 3 stellen Querschnitte nach den Linien A-B und C-D der F i g. 1 dar.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Isolierkörper aus Gießharz, in den die Elektrode 2 eingegossen ist. Die Elektrode 2 ist eine Schale aus dem gleichen Gießharz wie der Isolierkörper 1, beispielsweise aus einem Epoxydharz oder einem Polyesterharz, das aber

durch Zusatz von elektrisch leitfähigem Stoff, wie gepulvertem Graphit, Ruß oder Metallpulver, elektrisch leitfähig gemacht ist.

Die Herstellung des Isolierkörpers mit der eingegossenen Elektrode kann wie folgt geschehen:

Das leitfähige Gießharz für die schalenförmige Elektrode 2 wird auf den hier punktiert angedeuteten Kern 3 aufgebracht oder in einer entsprechenden Form um diesen herumgegossen und ausgehärtet. Alsdann wird die Elektrode 2 mit dem in ihr befindlichen Kern 3 in die Form für den Isolierkörper 1 ein-

gesetzt und in diesen eingegossen. Nach dem Aushärten des Isolierkörpers 1 wird der Kern 3, falls er aus entsprechend niedrig schmelzendem Metall besteht, durch Ausschmelzen entfernt. In dem dargestellten Beispiel kann aber der Kern auch aus der Elektrode wieder herausgezogen und wieder verwendet werden. Zu diesem Zweck ist der Kern 3 hier mehrteilig dargestellt (vgl. auch F i g. 2 und 3). Zuerst werden nacheinander die mittleren Teile 3' des Kernes, dann die äußeren Teile 3" herausgezogen und durch den Hohlraum 4 des Isolierkörpers 1 entfernt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Isolierkörper aus Gießharz mit mechanisch spannungsfrei eingegossener Elektrode aus leitfähigem Kunstharz mit dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das umgebende Gießharz, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode als im Querschnitt einseitig offene Schale ausgebildet ist und aus einem heißhärtenden Gießharz besteht.

2. Elektrischer Isolierkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum der schalenförmigen Elektrode mit einem elektrisch leitfähigen, kalthärtenden Gießharz ausgefüllt ist.