Keramischer Isolator für Höchstspannung Es ist bekannt, stabförmige
keramische Isolatoren für Höch:@tspannungen aus mehreren einzelnen Elementen zusammenzusetzen,
die im Bereich der Stirnseiten miteinander verbunden werden. Zu diesem Zweck werden
auf die länglichen Elemente der Isolatoren Metallflanoche z.B. mit Zement aufgekittet.
Danach können die Elemente durch Verschrauben der Flansche miteinander lösbar zu
einem Isolator der gewünschten Länge verbunden werden. Im Gegensatz zum Bekannten
wird ein aus Elementen zusammengeletzter
keramischer Isolator erfindungsgemäß
durch eine unlösbare Verbindung aus Isolierstoff hergestellt. Diese tritt an die
Stelle der bisherigen Metallflanschverschraubung und-ergibt folgende Vorteile: Die
Isolierstoffverbindung erfordert bei gleicher Festigkeit weniger Gewicht a1, die
bekannten Metallflansche. Die Isolierstoffverbindung ist dielektri:ch günstiger,
weil sie keine Verformungen des elektrischen Peldes wie die. bisherigen Metallflansche
ergibt. Dies ist besonders für die bei Freiluftisolatoren unvermeidliche Beanspruchung
in verschmutztem Zustand weoeritlich. Es bilden sich dann Kriechströme über verSchmutzte
Isolatoroberflächen, die sich an Metallflansche samnel können. Dadurch enstehen
stromstarke Entladungen, die sehr viel gefühilicher sind als mehrere kleinere Entladungen
mit gleichem Gc.-samtu:trom, die über den Umfang des Is=olator:. verteilt sind.
Bei der Isolator nach der Erfindung kann dies nicht vorkommen. Die erfindungsgemäße
unlösbare Isolierstoffverbindung ge:@tattctferner eine Verkürzung der Baulänge,
weil die bisher von den Metallflanschen umfaßten und dadurch als Is=olierstrecken
univi@ksam gemachten Isolator-teile wegfallen. Diese Verringerung der erforderlichen
Isolatorlänge ergibt wiederum eine der mechanischen Eigenschaften, ereil hierdurch
der iI@:b@:la:cca für Umbruchkräfte kleiner wird. Alle diese Vorteile überwiegen
bei weitem die unter Umständen als Nachteil erscheinende daß die Verbindung unlösbar
ist.
Die Erfindung wird zweckmäßig mit einem Wickelkörper verwirklicht,
der jevteils zwei Elemente an der Verbindungsstelle umfaßt. Der Wickelkörper kann
z.B. aus Glasfas ermatten hergestellt sein, die bekanntlich zu außerordentlich großer
mechanischer Festigkeit führen. Die Lagen kann man miteinander und mit den Elementen
durch Epoxydharz verkleber:. Dabei kann der Wickelkörper in Auanehmungen der Elemente..
liegen, so daß er nicht über den Umfang des Isolators hinausragt. Dies ist in Hinblick.
auf Witterungseinflüsse günstig. Es ist zweckmäßig, die Elemente im Bereich der
Verbindungsstelle mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Vertiefungen zu versehen.
Solche Vertiefungen ermöglichen eine Verankerung zwischen dem Isolierstoff der Verbindungsstelle
und dem keramischen Isolator, wie von Kittstellen keramischer Isolatoren her bekannt
ist. Ferner kann man die Verbindungsstelle mit an sich bekannten Rippen oder 2chirmen
versehen. Die hierfür verwendeten Teile werden z.B. vor dem Fertigstellen der Verbindungsstelle
auf die miteinander zu verbindenden Elemente aufgeschoben. In diesem Falle Hinnen
sie als Hinge ausgeführt sein. Man kann sie aber auch aus zwei Teile zusammensetzen,
so daß sie nach dem Pertigstellen der V::.rbiridungsstelle angebracht werden. Da
die Länge der Verbindungsstelle in Längsrichtung des 1:.olators nicht mehr von der
elektrisch nutzbaren Länge des Isolators abzuziehen ist, weil sie praktisch ebenso
isolierend wie
die keramischen Elemente iot, vlird die Fassungslänge,
d.h. die von der Verbindung umschlossene axiale Länge. der Element, als weitere
xu:@bildung der Erfindung erheblich größer gewählt, als bisher üblich war. .Die
Passungslänge sollte mindestens das Doppelte der Breitenabmesaung betrag. Sie kann
aber noch größer sein. Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand
der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. In der Figur ist der Einfachheit
halber nur die Verbindungsstelle 1 von zwei keramischen Elementen 2 und 3 eines
zusammengesetzten Höchstspannungsisolators dargestellt. Die Elemente 2, 3 sind in
bekannter Weise als Porzellankörper mit einem zylindrisehen Strunk 5 und rotationasymmetrisehen
Schirmen 6 ausgeführt, die den Kriechweg längs der Isolatoroberfläche verlängern.
Die beiden Elemente 2, 3 sind mit den Stirnflächen 7 Utumpf gcgeneinander gesetzt.
Da bei beiden der Strunk im Bereich der Stirnflächen mit einem verringerten Durchmesser
auegeführt .ist, entsteht eine Auunehmung 10. Der Grund 11 der Ausnehmung ist mit
Vertiefungen 12 versehen, so daß er im Querschnitt eine W,-llenlinie bildet. Die
Vertiefungen verlaufen quer zur Längsrichtung der Elemente 2, 3. Sie können in Ebenen
senkrecht zur Isolatorachse liegen oder als Schraubenlinie um den Strunk 5 führen.
In
der Ausnehmung 10 sitzt ein Wickelkörper 13. Er besteht aus mehreren Zagen 14 eines
mechanisch hochwertigen Fasermaterials, ..B. Kunstfasergewebe oder Glasmatten, vorzugsweise
aus Glasrovings. Die Zagen werden mit möglichst hohem. Zug in die Ausnehmung 10
hineingewickelt, damit sie sich an die Wellenfläche des Grundes 11 gut anschmiegen.
Sie können vor dem Wickeln bereits mit einem als Bindemittel dienenden Epoxydharz
getränkt sein. Unter Umständen kann man aber auch eine nachträgliche T'ränkung,
vorzugsweise unter Vakuum, vorsehen. Bei der_i aneclilief,ca: den Aushärten werden
dann die Zagen 14 miteinander und mit den E-*emeiiten 2, 3; unlösbar verbunden.
Die axiale Länge der Verbindungsstelle beträgt beire Ausführungebeispiel das Dreifache
des Strunkdurchmessers der Elemente. Deshalb sind die spezifischen mechanischen
Beanspruchungen an der Verbindungsstelle vorteilhaft gering. Durch die aufgesetzten
Schirme 15 aus keramischem Material wird annährend die gleiche elektrische Festigkeit
wie längs der Elemente 2, 3 selbst erreicht. Zwei weitere Ausführungsformen der
Erfindung sind in Fig. 2 dargestellt, die eine rechts, die andere links von der
Mittellinie. für die mit der feg. 1 übereinstimmenden Teile werden gleiche Bezugszeichen
verwendot. In Pig. 2 io t der @7 trunk 5 der Elemente 2, 3-ohne Ver jürifurig
oder
Stufe ausgeführt. Der an der Verbindungsstelle 1 vorgesehcne, die beiden Elemente
2, 3 umfassende Wickelkörper 13 ragt deshalb über den Umfang des btrunkes 5 hinaus.
Er kann, wie die linke :reite der Fig..2 zeigt, unmittelbar auf den Strunk aufgebracht
sein,. wobei die Vertiefungen 12 für eine Verankerung sorgen. Man kann aber auch
nach der rechten Seite vier Fig. 2 mit einer Klebeschicht 16 zwischen dem Wickelkörper
13 und der Strunk 5 arbeiten, z.B. einer Kittfuge, die zueekm.ßig oben und unten
gegen das Eindringen von Wasser mit einer wasserfesten Schicht 17 versiegelt wird.
Zwischen den Stirnseiten 7 der Elcmente 2, 3 licgt eine Scheibe 18 aus elastischem
Material.Ceramic insulator for high voltage It is known to assemble rod-shaped ceramic insulators for high voltages from several individual elements, which are connected to one another in the area of the end faces. For this purpose, metal flanoches, for example with cement, are cemented onto the elongated elements of the insulators. The elements can then be releasably connected to one another by screwing the flanges together to form an insulator of the desired length. In contrast to what is known, a ceramic insulator composed of elements is produced according to the invention by a permanent connection of insulating material. This takes the place of the previous metal flange screw connection and has the following advantages: The insulating material connection requires less weight a1, the known metal flanges, with the same strength. The insulating material connection is dielectric: ch cheaper because it does not deform the electrical field like the. previous metal flanges results. This is particularly important for the unavoidable stress on outdoor insulators when they are dirty. Leakage currents then form over dirty insulator surfaces, which can collect on metal flanges. This creates high-current discharges that are much more dangerous than several smaller discharges with the same Gc.-samtu: trom, which extend over the circumference of the isolator :. are distributed. This cannot happen with the isolator according to the invention. The non-detachable insulating material connection according to the invention also results in a shortening of the overall length, because the insulator parts previously included by the metal flanges and thus made univiable as insulating sections are no longer applicable. This reduction in the required insulator length in turn results in one of the mechanical properties, owing to which the iI @: b @: la: cca for breaking forces becomes smaller. All of these advantages far outweigh the disadvantage that the connection can not be released. The invention is expediently implemented with a winding body which in each case comprises two elements at the connection point. The winding body can for example be made of glass fiber matting, which is known to lead to extremely high mechanical strength. The layers can be glued to each other and to the elements using epoxy resin :. In this case, the winding body can lie in the receptacles of the elements, so that it does not protrude beyond the circumference of the insulator. This is in view. favorable to the effects of the weather. It is expedient to provide the elements in the area of the connection point with indentations running transversely to the longitudinal direction. Such depressions allow anchoring between the insulating material of the connection point and the ceramic insulator, as is known from cemented points of ceramic insulators. Furthermore, the connection point can be provided with ribs or screens known per se. The parts used for this are pushed onto the elements to be connected to one another, for example before the connection point is completed. In this case they can be designed as a hinge. But you can also put them together from two parts, so that they can be attached after the connection point has been completed. Since the length of the connection point in the longitudinal direction of the insulator no longer has to be deducted from the electrically usable length of the insulator, because it is practically as insulating as the ceramic elements, the length of the socket, ie the axial length enclosed by the connection, becomes. the element, as a further xu: @formation of the invention, is chosen to be considerably larger than was previously customary. The fitting length should be at least twice the width dimension. But it can be even bigger. To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is described below with reference to the drawing. In the figure, for the sake of simplicity, only the connection point 1 of two ceramic elements 2 and 3 of a composite extra-high voltage insulator is shown. The elements 2, 3 are designed in a known manner as porcelain bodies with a cylindrical shank 5 and rotationally asymmetrical screens 6, which extend the creepage distance along the insulator surface. The two elements 2, 3 are set against one another with the end faces 7 Utumpf. Since in both cases the shank has a reduced diameter in the area of the end faces, a recess 10 is created. The base 11 of the recess is provided with depressions 12 so that it forms a W, -llen line in cross section. The depressions run transversely to the longitudinal direction of the elements 2, 3. They can lie in planes perpendicular to the insulator axis or lead around the shank 5 as a helical line. In the recess 10 sits a winding body 13. It consists of several tongues 14 of a mechanically high-quality fiber material, ..B. Synthetic fiber fabric or glass mats, preferably made of glass rovings. The Zagen will be as high as possible. Train wrapped in the recess 10 so that they cling to the wave surface of the base 11 well. They can be soaked in an epoxy resin that serves as a binding agent before winding. Under certain circumstances, however, it is also possible to provide for subsequent soaking, preferably under vacuum. At der_i aneclilief, ca: the hardening then the prongs 14 with each other and with the E- * emeiiten 2, 3; inextricably linked. In the exemplary embodiment, the axial length of the connection point is three times the diameter of the shank of the elements. Therefore, the specific mechanical stresses at the connection point are advantageously low. Due to the attached screens 15 made of ceramic material, approximately the same electrical strength is achieved as along the elements 2, 3 themselves. Two further embodiments of the invention are shown in Fig. 2, one to the right and the other to the left of the center line. for those with the feg. 1 corresponding parts are used the same reference numerals. In Pig. 2 io t the @ 7 trunk 5 of the elements 2, 3-executed without ver jürifurig or stage. The winding body 13 provided at the junction 1 and encompassing the two elements 2, 3 therefore protrudes beyond the circumference of the trunk 5. It can, as the left-hand side of Fig. 2 shows, be applied directly to the stalk. the recesses 12 providing anchoring. But you can also work on the right-hand side four Fig. 2 with an adhesive layer 16 between the winding body 13 and the shank 5, for example a putty joint that is sealed with a waterproof layer 17 above and below against the ingress of water. Between the end faces 7 of the elements 2, 3 there is a disk 18 made of elastic material.