DE2012745A1

DE2012745A1 - Insulating arrangements made of cast resin

Info

Publication number: DE2012745A1
Application number: DE19702012745
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Mahler Ernst 8620 Lichtenfels Gruber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-18
Filing date: 1970-03-18
Publication date: 1971-10-07

Description

Isolleranordaungen aus Gießharz Die Erfindung betrifft Isolieranordnungen, insbesondere Isolatorenketten und Teile fur Isoliertraversen für hohere Spannungereihen aus Isolatoren mit einem mechanisch festen Kern aus z.B. glasfaserverstärktem Gießharz und einem durch Umguß erzeugten Gießharsmantel.Isoller arrangements made of cast resin The invention relates to insulation arrangements, especially insulator chains and parts for insulating crossbars for higher voltage series made of insulators with a mechanically strong core made of e.g. glass fiber reinforced cast resin and a cast resin jacket produced by casting.

Pür Hochspannungszwecke und Außeninstallation ist es bekannt, Gießharzißolatoren zu verwenden, die aus einem mechanisch festen Kern aus glasfaserverstärktem Gießharz und einem durch Umguß erzeugten witterungs- und kriechstromfesten Mantel bestehen. Hierbei bereitet die Kopplung der kraftübertragenden Armierungen mit dem Glasfaserstrang besondere Schwierigkeiten. PUr derartige Isolatoren ist es bekannt (französische Patentschrift 1 434 068), Glasfaserstränge zu Schlingen zusammenzufassen, die mittels Haken oder Bolzen die beiden Armaturen verbinden. Die hierbei. nicht zu vermeidenden Umlenkungen des Glasfaserquerschnitts führen zum Verlust eines Großteils der Festigkeit. Werner sind auch Isolatoren aus einem mit Gießharz imprägnierten Glasfaserstab bekannt, an dessen Enden hülsenförmige Armaturen durch Eindrücken befestigt sind. Hierbei besteht'die Gefahr, daß durch die erforderliche Druckanwendung die Enden des Glasfaserstabes durch Risse beschädigt werden.Cast-resin insulators are known for high-voltage purposes and outdoor installation to use, which consists of a mechanically strong core made of glass fiber reinforced cast resin and a weatherproof and tracking current-resistant jacket produced by casting. This prepares the coupling of the force-transmitting reinforcements with the glass fiber strand particular difficulties. It is known for such insulators (French Patent specification 1 434 068) to combine glass fiber strands into loops, which by means of Hooks or bolts connect the two fittings. The one here. unavoidable Deflections in the glass fiber cross-section lead to the loss of a large part of the strength. Werner also knows insulators made from a fiberglass rod impregnated with cast resin, at the ends of the sleeve-shaped fittings are attached by pressing. Here there is the risk that the ends of the fiberglass rod due to the required application of pressure damaged by cracks.

Gemäß einem Vorschlag ist in einer Isolieranordnung mit einem mechanisch festen Kern aus glasfaserverstärktem Gießharz und einem durch Umguß erzeugten Gießharzmantel der einen rechteckigen Querschnitt aufweisende Kern an seinen verbreiterten freiliegenden Enden mit die Anschlußarmatur bildenden zweiteiligen Kappen versehen, die durch quer zur Breitseite des Kernendes angeordneten Schrauben zusammengepreßt sind und die Enden des Kernes dicht umschließen. Die Zwischenräume zwischen den Kappen und den Kernenden werden mit einem Kleber ausgefüllt. Dieser kann auch einen elektrisch leitenden Füllstoff enthalten.According to one proposal is in an insulating arrangement with a mechanical solid core made of glass fiber reinforced cast resin and a cast resin jacket produced by casting the core having a rectangular cross-section at its widened exposed ones Ends provided with the connection fitting forming two-part caps, which through screws arranged transversely to the broad side of the core end are pressed together and the ends of the core tight enclose. The spaces between the caps and the core ends are filled with an adhesive. This can too contain an electrically conductive filler.

Ferner ist vorgeschlagen worden, anstelle der zweiteiligen Kappen einteilige Kappen zu verwenden. Einteilige Kappen haben sich insbesondere in verarbeitungstechnischer Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen. Kernenden und Kappen können mit Halbbohrungen oder Nuten versehen sein. Die Nuten bzw. Halbbohrungen sind vorgegossen, und sie stehen beim Aufsetzen der Kappe auf die verbreiterten Kernenden den Nuten bzw. Halbbohrungen in den Kernenden gegenüber. Die Kernenden sind mit den Kappen durch eingepreßte Federbuchsen verbunden. Die Federbuchse, ein rohrförmiges und geschlitztes Verbindungselement1 paßt sich gut möglichen unterschiedlichen Toleranzen zwischen Kappe und Kern an. Ein zwischen Kappe und Kern sich bildender möglicher Hohlraum ist mit einer Kleberkombination ausgespritzt. Hierdurch wird ein Eintritt von Feuchte zwischen Kappe und Kern verhindert und gleichzeitig die Adhäsion zwischen Kappe und Kern verbessert.It has also been proposed to replace the two-piece caps use one-piece caps. One-piece caps have proven particularly useful in terms of processing Proven to be particularly advantageous. Core ends and caps can be half-drilled or grooves. The grooves or half-bores are pre-cast, and they stand when the cap is placed on the widened core ends of the grooves or half-bores in the core ends opposite. The core ends are pressed in with the caps Spring bushings connected. The spring bushing, a tubular and slotted connecting element1 adapts well to possible different tolerances between cap and core. A possible cavity that forms between the cap and core is with an adhesive combination hosed out. This prevents moisture from entering between the cap and core and at the same time improves the adhesion between the cap and the core.

Um Glimmerscheinungen, die durch mögliche Lufteinschlüsse beim Einspritzen des Klebers zwischen Kappen und Glasfaserstrang hervorgerufen werden, auszuschalten, können als Füllstoff auch elektrisch leitende Werkßtoffes æ.B. Graphit, Kupfer-, Messing-, Aluminium- oder Stahlpulver verwandt werden.About glowing phenomena caused by possible air inclusions during injection of the adhesive between the caps and the fiberglass strand are to be switched off, electrically conductive materials æ.B. Graphite, copper, Brass, aluminum or steel powder can be used.

Die verbreiterten Enden des vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweisenden glasfaserverstärkten Kernes können auch umgossen sein und je zwei Bohrungen enthalten, durch welche Schraubbolzen gehen, mit denen beiderseits des Kernes'Rollen aus Metall oder Kunststoff aufgesetzt sind. Bei einer solchen Anordnung werden gemäß einem Vorschlag mit Vorteil Sintereisenformteile eingesetzt.The widened ends of the preferably have a rectangular cross-section having glass fiber reinforced core can also be encapsulated and two holes each included, through which bolts go, with which on both sides of the core 'rolls made of metal or plastic are attached. In such an arrangement, according to a proposal used with advantage sintered iron moldings.

Bei den bekannten und vorgeschlagenen Isolieranordnungen handelt es sich um einteilige Isolatoren, die im Prinzip für jede Spannungsreihe hergestellt werden können. Für höhere Spannungsreihen ist aber die Herstellung wegen der großen Fertigungsanlagen relativ aufwendig. Bei anderen Anwendungsfällen sind auch solche lange und starre Isolatoren unerwünscht.The known and proposed isolation arrangements are are one-piece insulators that, in principle, work for each Voltage series can be produced. For higher voltage series, however, the production is due the large production plants relatively expensive. In other use cases are Such long and rigid insulators are also undesirable.

Erfindungsgemäß -werden diese Nachteile dadurch -beseitigt, daß mindestens zwei kleinere Isolatoreneinheiten mit verbreiterten Enden des Kernes unter Anbau der an den verbreiterten Enden des Kernes vorgesehenen Endarmaturen und mittels eines Kopplungselementes zu einer größeren Einheit verbunden sind. Die Zwischenräume zwischen Kopplungselement und Kernenden sind mit Klebern ausgefüllt. Die Kopplung zur beispielsweise Isolatorenkette kann starr oder flexibel sein. Das Kopplungsglied kann aus mechanisch festem Isoliermaterial, insbesondere auch aus Kunststoff, bestehen.According to the invention these disadvantages are eliminated in that at least two smaller isolator units with widened ends of the core under attachment the end fittings provided at the widened ends of the core and by means of a coupling element are connected to form a larger unit. The spaces in between between the coupling element and the core ends are filled with adhesives. The coupling For example, the isolator chain can be rigid or flexible. The coupling link can consist of mechanically strong insulating material, in particular also of plastic.

Das Kopplungselement kanr erfindungsgemäß eine Muffe sein, wobei die Muffe mit Halbbohrungen oder Nuten versehen ist. In diese Hohlräume sind zur Ankopplung der Kerne an die Muffe Federbuchsen eingepreßt. Die Zwischenräume zwischen Muffen und Kernenden sind mit Kleber ausgefüllt, der elektrisch leitend sein kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Muffe in der Mitte mit einer Zwischenwand versehen, die mit der Muffe einen Teil bilden kann. Hierdurch ist die Muffe in zwei Kammern unterteilt.According to the invention, the coupling element can be a sleeve, the Sleeve is provided with half-bores or grooves. These cavities are for coupling the cores pressed into the socket spring bushings. The spaces between sleeves and core ends are filled with glue, which can be electrically conductive. According to a particularly advantageous embodiment of the invention is the sleeve in the Provided in the middle with a partition that can form a part with the sleeve. This divides the sleeve into two chambers.

In manchen Fällen ist als Verbindungsglied eine Gabelkappe, die auch eine bewegliche Kopplung ermöglicht, besonders günstig. Die Verbindung von Isolieranordnungen für höhere Spannungen kann gemäß der Erfindung auch mit Laschen erfolgen, die an den Rollenarmaturen an den Kernenden angebracht sind. Bei kurzem Laschenabstand berühren sich die zu koppelnden Einheiten und der Verbund ist starr. Eine bewegliche Verbindung wird gemäß weiterer Erfindung erreicht, wenn Isolieranordnungen ebenfalls durch Laschen mit größerer Länge verbunden sind, die über die Rollenarmaturen geschoben sind und die dadurch den Isolatoren eine Beweglichkeit ermöglichen.In some cases the connecting link is a fork cap, which too allows a movable coupling, particularly cheap. The connection of isolation arrangements for higher voltages can be done according to the invention with tabs that on the roller fittings are attached to the core ends. With a short lug spacing the units to be coupled touch each other and the composite is rigid. A movable one Connection is achieved according to a further invention, if insulating arrangements as well through tabs with greater length connected via the roller fittings are pushed and thereby allow the isolators to move.

Bei Kopplungsanordnungen gemäß der Erfindung mit starrer Kopplung unter Verwendung einer Muffe, einer geteilten Muffe oder einer Lasche entfallen an den Kopplungspunkten die endständigen Normalkappen an den zu verbindenden Isolatoren. Sie sind durch eine Verbindungsarmatur ersetzt. Hierdurch wird insbesondere eine Verringerung der am Verbundisolator sich befindenden Metallteile und eine Verkürzung der Isolatoreinheit erreicht. Die Fertigung wird wirtschaftlicher. Eine solche Anordnung ist auch für Isoliertraversen von Bedeutung. Der Vorteil von beweglichen Isolieranordnungen gemäß der Erfindung, beispielsweise mit einer Gabelmuffe oder vor allem mit einer Lasche über Rollenarmaturen liegt insbesondere darin, daß bei gleicher Schlagweite des Einzelisolators nur sehr kurze Verbindungselemente nötig sind. Die Gesamtlänge der Isoliereinheit ist beachtlich kürzer und die Kosten der Kopplungselemente sind durch Fehlen der Kappen stark reduziert.In coupling arrangements according to the invention with rigid coupling using a sleeve, a split sleeve or a bracket is not required at the coupling points the terminal normal caps on the insulators to be connected. They are replaced by a connection fitting. This is in particular a Reduction of the metal parts located on the composite insulator and a shortening of the isolator unit. Production becomes more economical. Such an arrangement is also important for insulating trusses. The advantage of movable isolation arrangements according to the invention, for example with a fork sleeve or especially with a Tab over roller fittings is in particular that with the same throw distance of the individual insulator, only very short connecting elements are required. The total length the isolation unit is considerably shorter and the cost of the coupling elements is lower greatly reduced by the absence of the caps.

Die zu verbindenden Isolatoren können aus einem revhteckigen Glasfaserkern bestehen, der im Preß- oder im Imprägnierverfahren hergestellt ist; er besteht vorteilhafterweise aus Glasfasermatten, die, verglichen mit Glasfasergeweben und Rovings, eine größere Sicherheit gegen einen elektrischen Durchschlag gewährleisten. Zur Bindung der Glasmatten können aromatische oder cycloaliphatische Gießharzsysteme verwendet werden. Der durch Umguß erzeugte Mantel weist einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt auf. Er wird aus einem freiluftbeständigen Gießharzsystem, z.B. einem cycloaliphatischen Harz-Härter-System hergestellt, das entsprechende mineralische Füllstoffe, z.B. Quarzmehl oder Aluminiumoxidtrihydrat, enthalten kann. Zur Verbesserung des Verbundes des Harz-Härter-Systems mit dem Füllstoff und zur Herabsetzung der Feuchteaufnahme können dem Umgußharz Haftvermittler, z.B. Silane, zugesetzt werden. Als Kleber können gefüllte cycloaliphatische Gießharzsysteme, z.B. mit Quarzmehlfüllung verwandt werden.The insulators to be connected can consist of a rectangular fiberglass core exist, which is produced in the pressing or in the impregnation process; it advantageously exists made of fiberglass mats, which are larger than fiberglass fabrics and rovings Ensure security against electrical breakdown. For binding the glass mats aromatic or cycloaliphatic casting resin systems can be used. Of the Sheath produced by casting has a rectangular or oval cross-section. It is made from an outdoor-resistant cast resin system, e.g. a cycloaliphatic Resin-hardener system produced, the corresponding mineral fillers, e.g. Quartz flour or aluminum oxide trihydrate. To improve the network the resin-hardener system with the filler and to reduce moisture absorption Adhesion promoters, e.g. silanes, can be added to the casting resin. Can be used as an adhesive Filled cycloaliphatic cast resin systems, e.g. with quartz flour filling, can be used.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kopplungselemente lassen sich Isolieranordnungen für höhere Spannungsreihen, z.B. 220 kV, 380 kV verwirklichen.Using the coupling elements according to the invention can Realize insulation arrangements for higher voltage series, e.g. 220 kV, 380 kV.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen.For a further explanation of the invention, reference is made to the drawing.

Die Figuren 1 bis 5- zeigen Isolieranordnungen, die aus der Kombination Grundisolieranordnung mit Kappen, Nuten und Spannhülsen hervorgegangen sind.Figures 1 to 5- show insulating arrangements resulting from the combination Basic insulation arrangement with caps, grooves and clamping sleeves have emerged.

In den Figuren 1 und 2, die eine starre Verbindung zeigen, st mit 1 ein rechteckiger glasfaserverstärkter Kern, mit 3 der Mantel und mit 4 der Schirm bezeichnet. 21 ist jeweils das verbreiterte Ende des Isolators und 22 die Kappenarmatur. Verbindungsglied ist die Muffe 29. Sie besitzt acht Halbbohrungen 24, die zwei Kernenden besitzen je vier eingepreßte Halbbohrungen 23. Die beiden Kerne 1 sind in die Muffe 29 gesteckt und mit Spannhülsen-25-durch die Bohrungen 27 gedrückt, in der Muffe 29 verkeilt. Um die Muffe 2c mit dem Kleber 26 ausspritzen zu können, ist es zweckmäßig, nur sieben Spannhülsen 25 einzupressen, um durch eine der inneren Bohrungen 27 den Kleber 26 einspritzen zu können. Dann kann die achte Spannhülse eingepreßt werden.In Figures 1 and 2, which show a rigid connection, st with 1 a rectangular glass fiber reinforced core, with 3 the cladding and with 4 the screen designated. 21 is the widened end of the isolator and 22 is the cap fitting. The connecting link is the sleeve 29. It has eight half-bores 24, the two core ends each have four pressed-in half-bores 23. The two cores 1 are in the socket 29 inserted and pressed with clamping sleeves-25-through the bores 27, in the socket 29 wedged. In order to be able to inject the sleeve 2c with the adhesive 26, it is useful to only press seven clamping sleeves 25 to 27 through one of the inner bores To be able to inject glue 26. Then the eighth adapter sleeve can be pressed in.

In Fig. 3 ist eine bewegliche Verbindung dargestellt. In Abweichung von den Ausführungen nach den Figuren 1 und 2 erfolgt hier die Kopplung über eine Kappe 22 und eine Gabelkappe 32 mit der Gabel 33. Die Kappenarmatur 22 und die Gabelarmatur 32 sind mit dem Bolzen 30 verbunden, der mit dem Splint-31 gesichert ist.In Fig. 3 a movable connection is shown. In deviation of the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the coupling takes place here via a Cap 22 and a fork cap 32 with the fork 33. The cap fitting 22 and the fork fitting 32 are connected to the bolt 30, which is secured with the cotter pin 31.

Die Figuren 4 und 5 zeigen. im Prinzip die gleiche Anordnung wie die Figuren 1'und 2. Die Muffe 28 ist hier jedoch durch die Zwischenwand 34'in zwei Kammern unterteilt, wobei die Muffe 28 und die Zwischenwand 34 ein Teil bilden können.Figures 4 and 5 show. basically the same arrangement as that Figures 1 'and 2. The sleeve 28 is here in two due to the partition 34' Divided chambers, wherein the sleeve 28 and the partition 34 can form a part.

Der Vorteil liegt darin, daß bei Beschädigung des eingespritzten Klebers 26 oder bei Eindringen von Feuchte die andere Kammer noch voll funktionstüchtig bleibt. Die übrige Anordnung ist wie bei der Muffe 29 in den Figuren 1 und 2.The advantage is that if the injected adhesive is damaged 26 or, if moisture penetrates, the other chamber is still fully functional remain. The rest of the arrangement is the same as for the sleeve 29 in the figures 1 and 2.

Die Figuren 6 und 7 zeigen Isolieranordnungen aus der Kombination von Grundisolieranordnungen mit zwei Bohrungen 7 in den verbreiterten Kernenden, Sintermetallscheiben 8, Rollenarmaturen 10 und Schraubenbolzen 11. Die starre Verbindung der Isolieranordnungen erfolgt über Laschen 12, die anstelle der Rollen 10 mit den Schraubenbolzen 11 angeschraubt sind.Figures 6 and 7 show insulation arrangements from the combination of basic insulation arrangements with two holes 7 in the widened core ends, Sintered metal disks 8, roller fittings 10 and screw bolts 11. The rigid connection the insulating arrangements are made via tabs 12, which instead of the rollers 10 with the Screw bolts 11 are screwed on.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine bewegliche Verbindung über Laschen. Die Grundisolierelemente mit Sintereisenscheiben 8, Schraubenbolzen 11 und Rollenarmaturen 10 bleiben unverändert.Figures 8 and 9 show a movable connection via tabs. The basic insulation elements with sintered iron washers 8, screw bolts 11 and roller fittings 10 remain unchanged.

Die Verbindung wird durch die Laschen 13 hergestellt, wobei zur Sicherung der Laschen 13 diese mit den Schraubenbolzen 15 zusammengehalten sind. Das Rohr 14 bewirkt einen definierten Abstand der beiden Laschen 13. Hierbei dient die Rollenarmatur als bewegliches Glied, wodurch eine extrem kurze und einfache Verbindung erreicht wird.The connection is made through the tabs 13, whereby for securing of the tabs 13 these are held together with the screw bolts 15. The pipe 14 causes a defined distance between the two tabs 13. The roller fitting is used here as a movable link, which results in an extremely short and simple connection will.

Als Werkstoff können für die Muffen 28 und 29 der Figuren 1,2,4 und 5 verzinkter Temperguß oder ähnliches, oder aber mechanisch fester Isolierstoff, z.B. glasfaserverstärktes, freiluftbeständiges Epoxidharz, Verwendung finden.As a material for the sleeves 28 and 29 of Figures 1, 2, 4 and 5 galvanized malleable cast iron or similar, or mechanically solid insulating material, E.g. glass fiber reinforced, outdoor resistant epoxy resin can be used.

Die Kappen der Figur 3 bestehen vorteilhafterweise aus Metall, z.B. verzinktem Temperguß. Die Laschen 12 und 13 der Fig.6 bis 9 können aus Metall, z.B. verzinktem Temperguß oder aus einem Isolierstoff, z.B. glasfaserverstärktem, freiluftbeständigem Epoxidharz, bestehen.The caps of Figure 3 are advantageously made of metal, e.g. galvanized malleable cast iron. The tabs 12 and 13 of Figures 6 to 9 may be made of metal, e.g. galvanized malleable cast iron or made of an insulating material, e.g. glass fiber reinforced, outdoor resistant Epoxy resin.

10 Patentansprüche 9 Figuren10 claims 9 figures

Claims

Claims 1. Isolation arrangements, in particular isolator chains and insulating crossbars for higher voltage series of isolator units with one mechanically strong core made of glass fiber reinforced cast resin and one produced by casting Cast resin jacket, characterized in that at least two smaller insulator units with widened ends (21) of the core (1) with the cultivation of the widened Ends of the core provided end fittings (22) and by means of a coupling element (28, 29, -12 or 13) are connected to form a larger unit, with the spaces in between -between the coupling element and the core ends are filled with adhesive (26).

2. Isolieranozdnung according to claim 1, characterized in that the adhesive (26) contains an electrically conductive filler.

3. Isolation arrangements according to claim 1 and 2, characterized in that that at least two isolator units rigidly to one another by means of a coupling element are connected.

4. Isolation arrangements according to claim 1 and 2, characterized gekennzeicsnet, that at least two isolators are articulated to one another by a coupling element are connected.

5. Isolation arrangements according to claim 1, 2 and 3, characterized in that that the coupling element is a sleeve (29).

6. Isolation arrangements according to claim 1, 2 and 3, characterized in that that the coupling element is a sleeve (28) which is in the middle with a partition (34) is provided.

7. Isolation arrangements according to claim 1, 2 and 4, ~ characterized in that that the coupling element are tabs (12).

8. insulating arrangements according to claim 1, 2 and 4, characterized in that that the coupling element are tabs (13) which are attached via rollers (10).

9. Isolation arrangements according to claim 1 to 8, characterized in that that the coupling element made of a mechanically strong insulating material, in particular Plastic.

10. Isolation arrangements according to claim 1, 2 and 4, characterized in that that the coupling element from the cap (22) and the fork cap (32) with the fork (33) made of metal, for example galvanized malleable cast iron.

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