DE1615893A1

DE1615893A1 - Verbesserungen an Isolatorrippen

Info

Publication number: DE1615893A1
Application number: DE1967C0042370
Authority: DE
Inventors: Henri Meier
Original assignee: Ceraver SA
Current assignee: Ceraver SA
Priority date: 1966-05-20
Filing date: 1967-05-17
Publication date: 1970-06-25
Also published as: PL70429B1; CS179901B2; SE304551B; DK121717B; ES340789A1; AT274093B; FR1499161A; DE1615893B2; US3354262A; GB1148977A

Description

p/s s
ι 2984

11, Ma? «a

OQMPAGNIE G-ENERALE B'EIECTRO-CERAMIQCJE
12, rue de la Baume, Paris (8^e), Frankreich

Verbesserungen an Isolatorrippen

Die Erfindung "betrifft Verbesserungen an Isolatorrippen, insbesondere an selbstwaschenden, d.h. sich durch abfliessendes Regenwasser selbst reinigenden Hochspannungs-Isolatoren, die im wesentlichen aus einem Voll- oder Hohlschaft bestehen, um den eine oder mehrere schraubenförmige Rippen angeordnet sind.

Die Erfindung hat eine Verbesserung an Rippenisolatoren zum
Ziel, die im Profil Erhöhungen am Ende und auf der Ober- und Unterseite der Rippen aufweisen, um die Kennwerte der Isolatoren, insbesondere deren Überschlagsspannung in verschmutzter
Atmosphäre zu erhöhen.

Die Erfindung besteht insbesondere in der Festlegung bestimmter Abmessungen der Rippe oder auf diese bezogener Massverhältnisse, aufgrund deren eine bedeutende Erhöhung der Kennwerte der
Isolatoren festgestellt wurde.

Die erfindungsgemässe Isolatorrippe ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens drei Erhöhungen aufweist und die Abmessungen der Rippe so gewählt sind, dass das Verhältnis der Dicke des Rippenendes zur Rippenteilung weniger

als 0,5, die Rippenlänge mehr als 20 mm, die Rippendicke zwischen 6 mm und i8 mm und die Länge der Rippenteilung zwischen 15 mm und 50 -mm "beträgt.

Gemäss einem anderen Erfindungsmerkmal "beträgt das Verhältnis der Dicke des Rippenendes zur Rippenteilung zwischen 0,3 und 0,45, die Rippenlänge zwischen 25 mm und 50 mm, die Rippendicke zwischen 8 mm und 12 mm und die Länge der Rippenteilung zwischen 18 mm und '35 mm.

G-emäss einem weiteren Erf indungsmerkmal weist die Rippe ein Profil mit im Abstand angeordneten Zacken auf, wobei der Halbmesser der Erhöhungen kleiner ist als der Halbmesser der Vertiefungen.

Einem weiteren Erfindungsmerkmal zufolge weist die Rippe Erhöhungen auf, deren Höhe mit zunehmender Nähe des Rippenendes abnimmt.

Ein weiteres ErfindungmerkmaLbesteht darin, dass,wenn man die höchsten Punkte der beiden dem Isolatorschaft am nächsten liegenden Erhöhungen durch eine Linie und die Vertiefungen zwischen diesen Erhöhungen durch eine zweite Linie verbindet, die erste Linie im Verhältnis zur Sippenachse einen Winkel von weniger als 12° und die zweite Linie einen Winkel von weniger als 7° bildet, wobei die Erhöhung am Rippenende im ersten Winkel liegt.

Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen erfindungsgemässer Isolatorrippen. Sowohl aus dem Text als auch aus der Zeichnung hervorgehende Merkmale bilden Teil der Erfindung.

- Fig. 1 stellt schematisch das Profil einer Rippe dee bekannten Typs dar;

- Fig. 2 stellt schematisch ein erfindungsgemäases Rippenprofil dar;

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1 5 8 9 3

- Pig. 3 stellt -eine andere Ausführung eines erfindungsgemässen Rippenprofils dar.

Die Fig. zeigen im Schnitt eine schraubenförmige Rippenwindung mit: ■

- Rippenteilung "p"

- Rippentiefe "a¹¹

- Rippendicke am Ende "e"

Fig. 1 zeigt eine Rippe des "bekannten Typs mit zwei gleichen Erhöhungen, wobei der linke Halbschnitt einen Vollschaft und der rechte Halbschnitt einen Hohlschaft darstellt. _:

Bei der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemässen Ausführungsart weist die Rippe drei stark abgerundete Erhöhungen auf, nämlich die äussere Erhöhung 1 und zwei mittlere Erhöhungen 2 und 3, deren Höhe mit zunehmender Entfernung vom Isolatorschaft 4 abnimmt. Das Verhältnis e zu ρ wird kleiner als 0,5, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,45 gewählt; die Länge a beträgt mehr als 20 mm, vorzugsweise 25 mm bis 50 mm,, die Dicke e zwischen 6 mm und 18 mm, vorzugsweise 8 mm bis 12 mm, und die Teilung ρ zwischen 15 mm und 50 mm, vorzugsweise 18, mm bis 35 mm. Der Halbmesser r der Erhöhungen beträgt ungefähr 3/4 des Halbmessers R der mittleren Vertiefung. Bei einer Rippe mit einer Tiefe von 40 mm beträgt der Halbmesser der Erhöhungen ungefähr 3. mm, und .der Halbmesser der Vertiefungen, vom Schaft zum Rand hin, 5mm, 4mm bzw. 3,5 mm. Bei unterschiedlichen Rippentiefen werden diese Werte annähernd im gleichen Verhältnis geändert. Die Erhöhungen nehmen mit der Entfernung vom Isolatorschaft ab, und wenn man die höchsten Punkte der beiden dem Isolatorschaft 4 benachbarten Erhöhungen 2 und 3 und die Vertiefungen 5, 6, 7 zwischen diesen Erhöhungen durch eine Linie verbindet, bildet die erste Linie 8 im Verhältnis zur Rippenaehse einen Winkel "b" von weniger als 12° und die zweite Linie 9 einen Winkel "c" von weniger als 7°; die äussere Erhöhung 1 ist im Winkel "b" enthalten, wobei "b" z;B. 10°6 und "c" 6°7 hat. _:

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IbI5893

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsart weist die Rippe in Abständen angeordnete, zackenförmige Erhöhungen auf, zwischen denen sich eine "beträchtliche Vertiefung befindet, so dass der Halbmesser der mittleren Erhöhung und derjenige der dem Schaft benachbarten Erhöhung ungefähr 1/4 des Halbmessers der mittleren Vertiefung beträgt und die äussere Erhöhung 1 einen doppelt so grossen Halbmesser als die Erhöhungen 2 und 3 hat.

Bei einer Rippe mit 32,5 mm Tiefe beträgt der Halbmesser der mittleren Erhöhung 2 und der dem Schaft benachbarten Erhöhung 3 ungefähr 1 mm. Der Halbmesser der äusseren Erhöhung 1 liegt bei etwa 2 mm. Der Halbmesser der Vertiefungen beträgt vom Schaft zum Rande hin 5,5 - 4,5 - 4,5 mm. Bei anderen Rippentiefen werden diese Werte annähernd im gleichen Verhältnis abgeändert.

Die Mantellinien der höchsten Punkte der Erhöhungen und der Vertiefungen der Rippen bilden einen Winkel b von weniger als 12° und einen Winkel c von weniger als 7°, wobei b z.B. gleich 7° und c gleich 4,5° ist.

Die folgende Tafel 1 gibt als Beispiel einige Zahlenwerte bestimmter Abmessungen und Massverhältnisae von einigen bekannten und erfindungsgemässen Rippenarten an. Die mit 1 und bezeichneten Rippen entsprechen der Pig. 1, die Rippen 3 haben ein Profil gemäss Fig. 2, und die Rippen 4 und 5 ein Profil gemäss Fig. 3.

Tafel 1

	0	Ί	2	3	4	5
Rippenteilujig ρ	O	40	26	26	22	19,3
Rippentiefe a	3	35	26,5	38,5	32,5	28
Dicke des RippenencTes e	15	10	10	8	8
Kriechweg der Hippe If	122	82	114	90	81,5
Verhältnis a/p	,875	1*02	1,48	1,48	1,45
Verhältnis e/p	,375	0,385	0,385	0,364	0,415
Verhältnis If/p	,05	3,15	4,38	4,09	4,22

009826/0621 ,../...

Nachstehend folgen vergleichsweise einige Ergebnisse aufgrund von Versuchen an Isolatoren mit Rippen des "bekannten Typs und mit erfindungsgemässen Rippen gemäss der vorstehenden Tafel. Man stellte z.B. einen Isolierkörper eines Stützisolators mit einem Schaft durchmess er von 110 mm, einer G-esamthöhe von 756 mm- und mit einer Rippe nach ί, sowie einen Isolierkörper mit denselben Abmessungen und einer Rippe nach Fig. 4 her und unterzog beide Isolierkörper einem Verschmutzungsversuch unter nachstehenden Bedingungen:

- angelegte Dauerspannung: 52 kV ■

- Verschmutzungsversuch: dreistündige Einstaubung mit 750 g Kaolinstaub/Std, anschliessend dreistündiger Salznebel (31 g ffaOl/l Wasser), 16 l/ Std.

Bei einer Reihe von vier Versuchen stellte sich heraus, dass der mit herkömmlichen Rippen nach 1 ausgestatete isolator 2-2-3-2 Verschmutzungen, der mit Rippen nach 4 ausgestattete Isolator 3-3-4-4 Verschmutzungen standhielt, bevor Überschlag eintrat.■

Stellt man Isolatoren des unter der von der Anmelderin eingetragenen Marke "Spirelec" bekannten Typs mit einer dem Profil des Typs 2 entsprechenden üblichen Hippe und einer dem Profil des Typs 3 entsprechenden Rippe mit erfindungsgßmäss im Abstand angeordneten Zacken her_? und werden äiea© Isolierkörper vergleichsweise der gleichen Verschmutzung - wie obeK "beschrieben unterworfen; so stellt man fest, dsss der fa®¥k&wmllehe Isolator drei, der mit erfindungsgemässen Bippen -WBTsohene Isolator vier Versetautgungen standhalte

Wird ö@r hex diesen Isolatoren auftretest® !»ecket!⁵©® te /ak unter nQTw&L&m Reges (3 wmfmiM_g 10 OTO öfom/&m.) "bei BQhl3ül±Gh®n SpamaxngQK in kl gerness©a₅ s© gutesgt

O O 0/ 0 0 0

Tafel 2

Angelegte Spannung

leckstrom

20 40 60 80 100 120 HO

Isolator mit Rippe _{?8o 168Q} des üblichen Typs 2

Isolator mit erfindungsgemässer Rippe des Typs 5

_5Q00 _{6?00 g600 1o8oo} 126OO

360 910 1500 2010 2700 3700 4500 5600

Vergleicht man andererseits zwei "Spirelec"-Isolatoren eines von den vorgenannten Isolatoren unterschiedlichen Typs, von denen einer mit einer Rippe des "bekannten Profils 1, der andere mit einer Rippe des erfindungsgemassen Profils 5 ausgestattet ist, und unterzieht man beide Isolatoren einem Isolationsfestigkeit sversuch bei Verschmutzung wie folgt:

- angelegte Spannung 63 kV an zwei Isolatoren,

- Einstaubung während drei Stunden mit Kaolinstaub, anschliessend dreistündiger Salznebel;

wobei nach jeder Einstaubung eine fünf Minuten dauernde Beregnung normaler Stärke (3 mm/min) und eines spezifischen Widerstands von 7000 Ohm/cm vorgenommen wird, so stellt man fest, dass der Isolator mit normaler Rippe 21 Versuchen und der Isolator mit erfindungsgemässer Rippe hingegen 38 Versuchen standhält, "bevor Überschlag eintritt, was einer Verbesserung um 81 $ entspricht.

Biese Beispiele "beweisen die sich durch Anwendung des oben besohrieTäsnenj arfinäimgsgeiaässen Profils ergebenden Vorteile an Isolatoren _ε. "b© gase ere in foesug auf ihr Verhalten in ver-

Bekanntlich werden dieae Betriebs-

_{eAD0R1G1NAL #>}

trie"b "befindliehen Isolators am wesentlichsten betrachtet.

Das erfindungsgemässe Rippenprofil kann selbstverständlich für Geräte-Isolatoren, Leitungsisolatoren, Stützerisolatoren oder Mantelisolatoren genauso wie beispielsweise für Hängeisolatoren mit langem Schaft verwendet werden, unabhängig von Werkstoff, Ausführung und Montage des Isolierkörpers.

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Claims

Patentansprüche :

1. ächraubenforaige irtppe eines isolators, insbesondere mit eines zylindrischen Schaft und einer oder mehreren atit diesem Schaft eine Einheit bildenden schraubenförmigen iiippen, dadurch gekennzeichnet, d&b die hippe Qindeetecs arei Erhöhungen (1,2,5) und solche Abmessungen aufweist, äwi uue Verhältnis der ideke (e) des üippenendes zur idppenteilung (p) weniger als O₁^, die itippeclänge Ca) sehr ale 2u m, die Ucke der kippen ü ma bis Ui Sm und die nippen teilung (p) Vj mm bis !>ü sob beträgt.

2. iiipp® vt&ch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der -Dicke Ce) des Kippene&des eur Hippenteilung <p) swischen ü,3 und ü,4i> liegt.

5· iiippe mach /oispruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ülppenläoge Ca) ewischen Ib mm und % pm beträgt.

4. hipp« each eines der Aatprüch· 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, i&& die Dicke der Hippen swiaehen u mm und 12 betrügt*

5· hippe nach eines der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet« &&& άίΦ fellungsl&age Cp) der schraubenfürsigen

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iiippe 1ϋ mm bis 55 «β» beträgt·

6* Mppe nach einem ä®r Ansprüche I bin ts» ladurch ge» keanseiciaiet, a&ß sie eine äialiare ürhöhu&g (1) uad mindestens evei mittlere Erhöhungen (2,3) aufweist.

7. Hippe nach einem der iyasprüehe 1 bis 6? dadurch gekeniuseichnet, daB sie ein Profil' Bit im Abstand angeordneten Zacken (2,3) aufweist«

ü« liippe nach einem der Insprücht 1 bis I₁ dadurch ge* kennzeichnet_r άαίί der Halbmesser Cr) der Erhöhungen U»2,3) der Mppe kleiner ist als d$r Halbmesser CHI der Vertiefungen (5,6.7).

9* Hippe nach iinapruch u„ dadurch gekennseichnet, dab der Halbmesser (r) der Erhöhungen (1,2,3) der iiippe ungefähr 3/4 des Halbsessers (B) der mittleren Vertiefung (6) beträgt*

1ü« Hippe nach Anspruch ü_e dadurch gekenneslchiiet, dag der Hai bees §er der ürhohungtu der M&&9 uagtfäiir 1/4 des Ualbaessers der Mittleren Vertiefung beträgt (FIg₉ 5h

11. Üippe nach eine» der Ansprüche 1 bis 1ü, dadurch gekennstichnet, dais der halbaesser der Erhöhung (1) &m Hippentad· doppelt so groM als der Ealbaesser der übrigen ürhöhungto (2,3) lfi.

12. ülppe nach eine» der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bippe iSrhühung«n (1,2»3) aufweist, die mit der i&tfernung vob Isolatorechaft (4) abnehmen, wobei der iklbwlnkel (b) aß der Spit*e der äuuercn Mantelfläche der &r~ hühungöü weniger als 12° hat.

13. Hippe nach οinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, duB der Hallwinkel (c) an der ^pitse der inneren H&ntelfiäche der Vertiefungen (3,b,7) zwischen den Erhöhungen (1,2,5) der iiippe weniger als 7° hat.

14· iüppe nach einem der Ansprüche 1 hie 1^, dadurch gekennzeichnet, <iui- sich die Lrhuhung um üippenende (1) innerhalb der äuüeren «kntelilachen der mittleren Erhöhungen (2) buliüdet.

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