DE1814498A1

DE1814498A1 - Oberflaechenbehandelte Isolatoren

Info

Publication number: DE1814498A1
Application number: DE19681814498
Authority: DE
Inventors: Hahn Dr-Chem Hans Helmut; Viktor Pretorius
Original assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Current assignee: Ruhrtal Elektrizitatsgesellschaft Hartig GmbH and Co
Priority date: 1968-12-13
Filing date: 1968-12-13
Publication date: 1970-06-25

Description

Oberflächenbehandelte Isolatoren.
Die vorliegende Erfindung betrifft oberflächenbehandelte Isolatoren fAr Schwach- und Starkstrom, Niederspannungs- und Hochspannungsanwendungen, insbesondere mit feuchtigkeitsabwei sender Oberflachenbehandlung.
Für viele Zwecke, insbesondere auch in dtnner besiedelten Gegenden werden Fernmeldeleitungen als Freileitungen ausgefahrt und mit Glas- oder Porzellanisolatoren gegeneinander bezw. Erde isoliert. Feuchte, insbesondere salzhaltige Luft in Küstenna"he fahrt haufig zu einem sehr weitgehenden Versagen der Isolierwirkung, in solchem Masse, dass man bereits daran gedacht hat, die Isolatoren regelmassig von Arbeitskolonnen säubern zu lassen. thnliche Probleme werden in Industriegegenden durch Industrieabgase verursacht. Die gleichen Schwierigkeiten treten auch bei den Hochspannungsleitungen von Kraftstromnetzen und Isolatoren von Freiluft-Hochspannungsschaltern auf und gegebenenfalls auch mit elektrifizierten Drahtzåunen.
Es wurde bereits vorgeschlagen, diese Schwierigkeiten durch Oberfla"chenbehandlung der Isolatoren mit Silikonfett u.a-. Schutzschichten zu begegnen. Die Behandlung hat sich aber als kostspielig erwiesen und muss häufig wiederholt werden.
Ausserdem kann eine Fettschicht dieser Art sehr leicht schmutzbindend wirken und somit die Verschmutzung der Isolatoren fördern, statt ihr zu begegnen.
Die Aufgabe der Erfindung ist, die obengenannten Nachteile weitgehend zu vermeiden. Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, dass die Glas- bezw. Glasuroberfläche der Isolatoren eine mit der Oberflache chemisch verbundene Schicht aus nichtpolaren Silangruppen aufweist.
Dieser Oberflächenschutz ist insofern besonders wirtschaftlich, da die Schichtdicke normalerweise die eines einzelnen Moleküls nicht überschreitet und die Oberflächenbehandlung selbst einfach und wirtschaftlich durchführbar ist.
Erfindungsgemäss ist das Behandlungsverfahren fur Isolatoren aus Glas oder Keramik bezw. Porzellan dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Isolatoroberflache ein mit der Oberflache eine Kondensationsreaktion eingehendes mit nichtpolaren Gruppen substituiertes Silan einwirken lässt.
F5r die Behandlung kommen insbesondere alkyl- oder arylsubstituierte Silane infrage, insbesondere organochlorosilane und organoalkisilane. Besonders reaktiv sind die Chlorsilane, z.B.
Monochlor-trimethylsilan, Dichlor-dimethylsilan und verwandte Verbindungen.
Vorzugsweise werden die zu behandelnden Oberflächen mit Dampfen der Silane unter Wasserausschluss in Berührung gebracht, bis sich die gewünschte Schicht gebildet hat. Dies kann bei Normaltemperatur stattfinden, z.3. im Laufe einiger Stunden.
Zum Zweck der Behandlung werden die Isolatoren, deren Oberflache absolut sauber sein muss, in korrosionsbeständige Kammern gestellt oder aufgehängt und dann z.B. zwölf Stunden lang den Silandämpfen ausgesetzt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kammeratmosphäre zunachst getrocknet wird, z.B. mittels ans ich bekannter feuchtigkeitsentziehender Trocknungsmittel oder durch Niederschlag der Feuchtigkeit auf stark gekühlte Oberflächen. Unter Umstanden genügt es bereits, offene Gefässe mit den sehr,flüchtigen, jedoch bei Normaltemperatur flüssigen Silanen in den Kammern aufzustellen. Eine intensivere Behandlung wird dadurch erreicht, dass man die Gefasse erwarmt wobei es nicht notwendig ist, das Silan zum Sieden zu bringen).
Vorzugsweise wird mindestens ein Teil der Silandämpfe durch Kondensation zurückgewonnen, ehe die Behandlungskammern ge- 8ffnet werden.
In Gegenwart von Feuchtigkeit sind die Silandampfe korrossiv. Sie reizen ferner die Schleimhäute sehr erheblich, weshalb entsprechende Schutzmassnahmen zu treffen sind.
Durch die erfindungsgemässe Behandlung wird die Isolatoroberflache wasserabweisend und erhält eine erh8hte Affinität für nichtpolare Stoffe, z.B. Silikomfette und dergl.. Infolgedessen ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch moglich, die erfindungsgemäss behandelten Isolatoren noch aus serdem mit einer Silikonfett- oder ahnlichen Schutzschicht zu versehen, deren Haftung auf der vorbehandelten Oberfläche verbessert wird.
Zu diesem Zweck bedient man sich u.U. auch solcher Silane, die zur chemischen Reaktion mit dem zusatzlichen Deckschichtmaterial fähig sind, z.B. Vinyltrichlorsilan oder Silane mit Äthylendiamingruppen.
Beispiel: Zwei übliche pilzförmige Porzellanisolatoren für Telefonoberleitungen wurden gründlich mit Wasser und Spülmittel gesaubert. Sie wurden dann mit Luft trocken geblasen und über Nacht in einem Exsikkator stehengelassen, der ausserdem eine Schale mit Dichlordimetylsilan enthielt.
km nachsten Tag wurden die Isolatoren dem Exsikkator entnemmen, mit Alkohol gewaschen und getrocknet.
Die Isolatoren wurden mit drei völlig gleichen, aber unbehandelten Isolatoren gemäss SABS-Specification Nr. 161 (Normenblatt des südafrikanischen Normenamt es) mit folgendem Ergebnis verglichen: Versuch Nr. 1: Isolationswiderstand (S.A.B.S. Spec. 161, Abs. 4.1 und 7.2). Die folgenden Prüfergebnisse wurden nach siebzehnzweidrittelstündigem Lagern der Isolatoren in Wasser erhalten.

ISOLATOR ISOLATIONSWIDERSTAND IN MEGAOHM

Schraubgewinde Pilzinnen- Schraubge-

bis zur seite bis winde bis

Aussenseite -aussenseite zur Pilz-

innenseite

1 200,000 150,000 70,000

unbehandelt 2 180,000 150,000 80,000

3 40,000 25,000 17,500

chemisch

behandelt

Probe 1 300,000 300,000 300,000

Probe 2 300,000 200,000 200,000

Versuch Nr. 2: Für diesen Versuch wurden die Isolatoren auf Gewindespindeln montiert. Der Isolationswiderstand zwischen einem in der Drahtbefestigungsrille angebrachten Draht und der Spindel wurde gemessen, während sich der Isolator in einer Kammer für beschleunigte Korrosionsversuche befand.

ISOLATIONSWIDERSTAND IN MEGAOHM

ISOLATOR Aufenthaltszeit in Minuten in der Korrossionskammer

1 3 13 18 28

chemisch

behandelt

Probe 2 150,000 22,000 12,500 8,800 9,000

1 740 490 410 400 380

UNBEHANDELT 2 650 360 280 260 240

3 220 135 95 85 70

zur den obigen Versuch stand nur noch Probe 2 zur Verfügung, da Probe l in einer anderen Versuchsreihe beschädigt worden war).

Die erfindungsgemäss behandelten Isolatoren fühlten sich fettig an, woran sich auch beim Waschen mit Wasser und Seife nichts änderte. Die Behandlung beeinträchtigte die Prüfergebnisse in den übrigen für Isolatoren vorgeschriebenen Prüfversuchen in keiner Weise.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Oberflächenbehandelte Isolatoren für Schwach- und Starkstrom, Niederspannungs- und Hochspannungsanwendungen, insbesondere mit feuchtigkeitsabweisender Oberflächenbehandlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Glas- bezw.

Glasuroberfläche der Isolatoren eine mit der Oberfläche chemisch verbundene Schicht aus nicht ---polaren Silangruppen aufweist.

2. Isolator gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet-, dass die Schicht aus dem Kondensationsprodukt zwischen dem Oberflächenmaterial des Isolators und einer alkyl- oder arylsubstituierten Organohalogen- bzw. Organo-alkoxisilanverbindung besteht.

3. Isolator gemäss Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Schicht als Haftungsförderer für eine weitere Schutzs9hicht vorliegt.

4. Verfahren zur Herstellung oberflächenbehandelter Isolatoren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Isolatoroberfläche ein mit der Oberflache eine Kondensationsreaktion eingehendes mit nichtpolaren Gruppen substituiertes Silan einwirken lässt.

5. Verfahren gemäss anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnden Oberflächen mit Dämpfen der Silane unter Wasserausschluss in BerUhrung gebracht werden.

6. Verfahren gemäss Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Silandämpfe durch Kondensation zurückgewonnen wird.