DE2034884C

DE2034884C - Outdoor-resistant isolating device for light guides

Info

Publication number: DE2034884C
Application number: DE19702034884
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 1000 Berlin Hermstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1970-07-08
Publication date: 1972-06-29

Description

Die Erfindung betrifft eine freiluftbostUndige Iso- außen mit Gleßharc umgössen Ist. Dabei ist derThe invention relates to an open-air blasted insulation that is encapsulated with Gleßharc. Here is the

lierelnrlchtung zur LichtUbertragung durch ein elek- Schlauch an einigen Stellen zur Bildung von Schir-lighting device for the transmission of light through an electrical hose at some points to form shielding

Arisches Hochspannungsfeld. men und/oder Rippen aufgeweitet.Aryan high voltage field. men and / or ribs widened.

* ! Bei einer bekannten Anordnung zur optischen Es genügt zur Gewinnung einer frelluftbeständigen Übertragung von sichtbaren Anzeigen durch ein elek- β Isoliereinrichtung zur Lichtüberiragung durch ein ·· trisches Hochspannungsfeld 1st ein einen einseitig Hochspannungsfeld auch nicht, zur LichtUbertragung ,"gas- und flUssigkeitsdicht abgeschlossenen Hohlraum geeignete Glasfaserbündel allein zu verwenden. Zwar aufweisender rohrförmiger Hochspannungsisolier- sind diese Glasfaserbündel praktisch elektrisch nicntkörper im elektrischen Hochspannungsfeld so ange- leitend, jedoch gewahren sie infolge von Fremdordnet, daß eine Endverschlußkappe des rohrförmi- io schichtblldung durch Regen, Nebel und Verschrautgen Isolierkörpers in der Ebene des Hochspannung»- zung keine sichere Isolation. Deshalb hat man bereits potentials und die andere Endverschlußkappe auf daran gedacht, lichtleitende Glasfaserbündel in Erdpotential liegt; im Innern des Isolierkörpers sind schützenden Porzellan-Isolatoren anzuordnen. Dagetrennte Lichikanäle zur Führung von als Informa- durch ergibt sich aber ein verhältnismäßig hoher tionsträger dienenden Lichtstrahlen vorgesehen, wo- 15 Aufwand und es entsteht die Gefahr mechanischer bei die Lichtkanäle durch die Endverschlußkappen Beschädigungen bei Leitungsschwingungen und hindurchgeführt sind. Die Lichtkanäle können aus hohen Windgeschwindigkeiten,
parallel zueinander verlaufenden Rohren aus licht- Bei der erfindungsgemäßen Isoliereinrichtung kann undurchlässigem Material bestehen. Die Lichtkanäle das zumindest eine Glasfaserbündel ih unterschiedkönnen aber auch bekannte Lichtleiter sein, die spe- ao licher Weise in der Isoliereinrichtung angeordnet zielle Glasfaserbündel darstellen. sein. Als vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn das Nachteilig ist diese bekannte Anordnung zur opti- zur Lichtübertragung geeignete Glasfaserbündel in sehen Übertragung von sichtbaren Anzeigen durch der Isoliereinrichtung fest eingebettet ist, also bei der ein elektrisches Hochspannungsfeld vor allem inso- Herstellung der Kunststoffumhüllung gleichzeitig mit fern, als sie sehr aufwendig ist. So ist bei dieser An- as den übrigen Bestandteilen des Strunks von der Umordnung außer den lichtleitenden Rohren oder den hüllung umgeoen wird.*! In a known arrangement for optical signals, an electrical insulation device for the transmission of light through a tric high-voltage field is sufficient to achieve a transmission of visible signals that is resistant to open air Although these glass fiber bundles have tubular high-voltage insulation, these glass fiber bundles are practically electrically non-conductive in the high-voltage electrical field, but as a result of foreign orders they notice that an end cap of the tubular high-voltage insulation is in the level of the high-voltage due to rain, fog and twisted insulation No safe insulation. That is why potentials and the other end cap have already been considered to have light-conducting glass fiber bundles at ground potential; protective porcelain insulators are to be placed inside the insulating body thinning. Separate light channels for guiding information as a result but a relatively high ionic carrier serving light beams are provided, where- 15 expense and there is the risk of mechanical damage to the light channels through the end caps when the line vibrations and are passed through. The light channels can come from high wind speeds,
tubes running parallel to one another and made of light. In the insulating device according to the invention, impermeable material can be made. The light channels that distinguish at least one glass fiber bundle can, however, also be known light guides, which represent specific glass fiber bundles arranged in the insulating device. being. It is advantageous, for example, if the disadvantage is that this known arrangement for optically suitable for light transmission is firmly embedded in the transmission of visible indications through the insulating device, i.e. in which a high-voltage electrical field is primarily embedded in the production of the plastic casing at the same time with remote than it is very expensive. With this arrangement, the rest of the components of the stalk are affected by the rearrangement, except for the light-conducting tubes or the casing.

Lichtleitern ein rohrförmiger Hochspannungsisolier- Gegebenenfalls kann es jedoch auch vorteilhaft körper mit Endverschlußkappen vorhanden, der nicht sein, wenn in der Isoliereinrichtung mindestens ein nur außen den erforderlichen Kriechstromweg durch Isolierschlauch fest eingebettet ist, in den das zur Verwendung von Schirmen aufweisen muß, sondern 30 Lichtübertragung geeignete Glasfaserbündel eingeder auch im Inneren mit Gas oder Isolieröl ausge- führt ist. Es besteht dann die Möglichkeit, sich hinfüllt werden muß. sichtlich der Zahl der erforderlichen Glasfaserbündel Zur Vermeidung dieses Nachteils und zur Erzie- den jeweiligen Gegebenheiten in einfacher Weise dalung unten näher beschriebener Vorteile wird eine durch anpassen zu können, daß nur so viele Glasfreiluftbeständige Isoliereinrichtung zur Lichtüber- 35 faserbündel nachträglich in die Isolierschläuche eintragung durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geführt werden, wie zur Lichtübertragung jeweils ervorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß forderlich sind. Dadurch läßt sich unter Umständen erfindungsgemäß die Isoliereinrichtung einen aus eine Einsparung an den verhältnismäßig kostspieligen Faserstoffen bestehenden Strunk mit mindestens Glasfaserbündeln erreichen.A tubular high-voltage insulating material for optical fibers. However, it can also be advantageous if necessary body with end caps available, which will not be if at least one in the insulating device only outside the required leakage current path is firmly embedded through insulating tube, in which the for Must have the use of screens, but rather suitable fiber optic bundles for light transmission is also designed inside with gas or insulating oil. There is then the possibility of filling yourself up must become. Visible to the number of glass fiber bundles required To avoid this disadvantage and to achieve the respective conditions in a simple manner The advantages described in more detail below are achieved by being able to adapt that only so many glass open-air resistant Subsequent entry of the insulation device for the bundle of light fibers into the insulation tubes be passed through a high-voltage electrical field, as proposed for light transmission, which is characterized in that are required. This can possibly According to the invention, the insulation means a saving on the relatively expensive Reach existing stems with at least glass fiber bundles.

einem zur LichtUbertragung geeigneten Glasfaser- 40 Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das zura fiber optic cable suitable for light transmission, it can also be useful if the

bündel enthält, das sich von einem Ende der Isolier- LichtUbertragung geeignete Glasfaserbündel eincontains bundle that extends from one end of the isolating light transmission suitable fiber optic bundle

einrichtung bis zum anderen Ende erstreckt, und eine Index-Gradient-Lichtleiter ist. Ein solcher Licht-device extends to the other end, and is an index gradient light guide. Such a light

den Strunk umgebene Kunststoffumhüllung mit leiter hat die Eigenschaft, daß sein Brechungsindexthe shank surrounded by plastic sheath with conductor has the property that its refractive index

Schirmen aufweist. Die Kunststoffumhüllung und da- von der Mitte zum Rande des Lichtleiters hin stetigHas screens. The plastic sheath and from it steadily from the middle to the edge of the light guide

mit die gesamte Isoliereinrichtung ist vorzugsweise 45 abnimmt. Ein Lichtleiter dieser Art weist nicht nurwith the entire isolation device is preferably 45 decreases. A light guide of this type not only has

flexibel, so daß die Gefahr von Bruch oder ander- geringere Lichtverluste als herkömmliche Lichtleiterflexible so that there is a risk of breakage or other- less light loss than conventional light guides

weitigen Schaden infolge von mechanischer Bean- auf, sondern ist vor allem insofern vorteilhaft, als erextensive damage as a result of mechanical stress, but is especially advantageous in that it

spruchung vermieden wird. Die Kunststoffumhüllung polarisiertes Licht unverfälscht übertragen kann,stress is avoided. The plastic casing can transmit polarized light without distortion,

ist vorzugsweise feuchtigkeitsabweisend und weit- Herkömmliche Lichtleiter weisen diese Eigenschaftis preferably moisture-repellent and conventional light guides have this property

gehend beständig gegen Kriechströme; sie kann bei- so nicht auf.walking resistant to leakage currents; it cannot open either way.

spielsweise aus Silikon-Kautschuk bestehen. Als Vorteilhaft ist es auch, wenn an den Enden der Faserstoffe für den Strunk, welche die mechanische erfindungsgemäßen Isoliereinrichtung Flansche zur Festigkeit der Isoüereinrichtung gewährleisten, kön- Anbringung der Isoliereinrichtung oder zur Verbinnen lange Glasfasern, Nylonbänder oder -schnüre dung mehrerer Isoliereinrichtungen untereinander oder ähnliche Materialien dienen. 55 vorgesehen sind. Es besteht dann die Möglichkeit, Es ist zwai bereits ein elektrischer Isolator be- verhältnismäßig lange Isoliereinrichtungen aus günkannt, der aus einem Strunk mit Kunststoffumhül- stig zu fertigenden Teilstücken zusammenzusetzen,
lung und aufgesetzten Schirmen besteht, wobei der Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Fig. 1 Strunk aus Glasfasern hergestellt ist, die mit Kunst- die erfindungsgemäße Isoliereinrichtung in einem harz untereinander verbunden sind, jedoch weist die- 60 Hochspannungsfeld dargestellt, und in der F i g. 2 ist ser Isolator keine zur Lichtübertragung geeignete ein teilweiser Längsschnitt durch die erfindungsge-Glasfaserbündel auf. Er ist daher nicht als freiluft- mäße Isoliereinrichtung wiedergegeben,
beständige Isoliereinrichtung zur Lichtübertragung Die in den Figuren dargestellte Isoliereinrichtung 1 durch ein Hochspannungsfeld geeignet. ist zur Verlängerung des Kriechweges und zur Ver-Entsprechendes gilt hinsichtlich eines weiteren be- 65 hinderung korrodierender Wirkungen der Atmokanntcn Hochspannungsisolators, bei dem über die sphäre und der Kriechströme mit einer Kunststoffgesamte Länge des Isolators ein Schlauch aus Faser- umhüllung2 (vergleiche Fig. 2) umgeben. Die Kunstoder Ciewübematerial vorgesehen ist, der innen und Stoffumhüllung 2 läuft im vielen Stellen zu Schir-for example consist of silicone rubber. It is also advantageous if at the ends of the fiber materials for the shank, which the mechanical insulating device according to the invention ensure flanges for the strength of the insulating device, can attach the insulating device or to connect long glass fibers, nylon straps or cords of several insulating devices to one another or similar materials serve. 55 are provided. There is then the possibility of already having an electrical insulator made of relatively long insulating devices, which can be assembled from a shank with a plastic sheath to be manufactured,
ment and attached screens, with the To explain the invention is in Fig. 1 shank is made of glass fibers, which are connected to each other with plastic, the inventive insulating device in a resin, but has the- 60 high-voltage field shown, and in the F i g. 2, this isolator is not suitable for light transmission, a partial longitudinal section through the fiber optic bundle according to the invention. It is therefore not shown as an open-air insulation device,
Resistant isolating device for light transmission The isolating device 1 shown in the figures is suitable for use in a high-voltage field. is to lengthen the creepage distance and the same applies with regard to a further hindering of the corrosive effects of the atmospheric high-voltage insulator, in which a tube made of fiber sheath2 over the sphere and the creepage currents with the entire length of the insulator is made of plastic (see Fig. 2) surround. The art or ciewübematerial is provided, the inside and fabric cover 2 runs in many places to shield

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men 3 mis, Sie ist flexibel, so daß die Gefahr von Bruch oder anderweitigen Schilden Infolge von mechiinischer Beanspruchung vermieden wird. Die KunststolFunihUllung 2 besteht vorzugsweise aus einem feuchtigkeitsabweisenden und gegen Kriechströme weltgehend beständigen Material, beispielsweise aus Silikon-Kautschuk.men 3 mis, she is flexible, so the risk of Breakage or other shields as a result of mechanical stress is avoided. the KunststolFunihUllung 2 preferably consists of a moisture-repellent material that is globally resistant to leakage currents, for example made of silicone rubber.

Wie aus der Flg. I hervorgeht, 1st die erfindungsgemliße Isoliereinrlchtung 1 zwischen einer Meßeinrichtung 4 auf Hochspannungspotential und einer ^>0 Meßwerteriassungscinrichtung S auf Niederspannungspotential angeordnet. Die Meßeinrichtung 4 auf Hochspannungspotential erfaßt einen -Strom/ in einem Hochspannungsleiter 6 und moduliert Licht entsprechend dem jeweiligen Wert des Stromes J. Das ^1S zu modulierende Licht kann in der Meßeinrichtung 4 auf Hochspannungspötential erzeugt sein oder durch ein zur LichtUbertragung geeignetes Glasfaserbündel von einer niederspannungsseitigen Lichtquelle in der Meßwerterfassungseinrichtung 5 über die Isoliereinrichtung I zur hochspannungsseitigen Meßeinrichtung 4 übertragen sein. Durch ein weiteres zur LichtUbertragung geeignetes Glasfaserbündel in der Isoliereinrichtung 1 kann das modulierte Licht in diesem Falle von der Meßeinrichtung 4 auf Hochspannungs- ^a5 potential zu der niederspannungsseitigen Meßwerterfassungseinrichtung 5 übertragen werden. Aus Ersparnisgründen kann es zweckmäßig sein, auch bei niederspannungsseitiger Lichtquelle nur ein einziges Glasfaserbündel zu verwenden und über dieses das unmodulierte Licht von der Niederspannungs- zur Hochspannungsseite und das modulierte Licht in umgekehrter Richtung zu leiten.As from the Flg. As can be seen from I, the insulating device 1 according to the invention is arranged between a measuring device 4 at high voltage potential and a ^{> 0} measuring device S at low voltage potential. The measuring device 4 at high voltage potential detects a current / in a high voltage conductor 6 and modulates light according to the respective value of the current J. The ^1S light to be modulated can be generated in the measuring device 4 at high voltage potential or by a fiber optic bundle suitable for light transmission from a low-voltage light source be transmitted in the measured value acquisition device 5 via the insulating device I to the high-voltage-side measuring device 4. ^{In this case, the modulated light can be transmitted from the measuring device 4 at high-voltage a5} potential to the low-voltage-side measured value acquisition device 5 through a further glass fiber bundle suitable for light transmission in the insulating device 1. For reasons of economy, it can be useful to use only a single fiber optic bundle even with a low-voltage light source and to conduct the unmodulated light from the low-voltage to the high-voltage side and the modulated light in the opposite direction via this.

Zur näheren Erläuterung des inneren Aufbaues der erfindungsgemäßen Isoliereinrichtung läßt der in der F ί g. 2 dargestellte Längsschnitt durch einen Teil der Isolierungseinrichtung 1 außer der Kunststoffumhüllung 2 mit den Schirmen 3 einen Strunk 7 erkennen, der in Längsrichtung der Isoliereinrichtung 1 sich erstreckende Glasfasern, Nylonbänder oder -schnüre oder andere Faserstoffe enthält. Außerdem ist im Strunk 7 zumindest ein zur Lichtübertragung geeignetes Glasfaserbündel 8 enthalten. Dieses Glasfaserbündel 8 ist gemeinsam mit den den Strunk 7 bildenden Faserstoffen in der Kunststoffumhüllung 2 bei der Herstellung eingebettet.For a more detailed explanation of the internal structure of the insulating device according to the invention, the can in the F ί g. 2 through part of the insulation device 1, apart from the plastic casing 2 with the shields 3, recognize a shank 7 which extends in the longitudinal direction of the insulation device 1 Contains extending fiberglass, nylon tape or cord, or other fibrous material. Besides that the trunk 7 contains at least one glass fiber bundle 8 suitable for light transmission. This glass fiber bundle 8 is common with the trunk 7 forming fibers embedded in the plastic casing 2 during manufacture.

Durch die Erfindung ist eine freiluftbeständige Isoliereinrichtung zur Lichtübertragung durch ein elektrisches Hochspannungsfeld geschaffen, die sich imThe invention provides an outdoor-resistant insulating device for light transmission through a high-voltage electrical field, which is located in the Vergleich zu bekannten Einrichtungen dieser Art nicht nur erheblich einfacher und damit billiger herstellen lüßt, sondern die sich auch durch eine erheblich größere Funktionssicherhclt auszeichnet, da sie ohne Gas oder Isolierflüssigkeit auskommt, Die erflndungsgemUße Isoliereinrichtung ist auch in ihren konstruktiven Abmessungen erheblich günstiger als die bekannte Isoliereinrichtung und kann für den Transport wie eine Leitung bzw. ein Kabel aufgerollt werden. Die erflndungsgemüße Isoliereinrichtung ist daher in vielerlei Hinsicht der bekannten Anordnung zur optischen Übertragung von sichtbaren Anzeigen durch ein Hochspannungsfeld Überlegen¹.Compared to known devices of this type, it is not only much easier and therefore cheaper to manufacture, but is also characterized by significantly greater functional reliability, since it does not require gas or insulating liquid and can be rolled up like a wire or cable for transport. The erflndungsgemüße insulating therefore. In many respects to the known arrangement for optical transmission of visible display through a high voltage field Consider ¹

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

I. Freiluftbeständige Isoliereinrichtung zur Lichtübertragung durch ein elektrisches Hochspannungsfeld, dadurchgekennzeichnet, daß die Isoliereinrichtung einen aus Faserstoffen bestehenden Strunk mit mindestens einem zur LichtUbertragung geeigneten Glasfaserbündel enthält, das sich von einem Ende der Isoliereinrichtung bis zum anderen Ende erstreckt, und eine den Strunk umgebene Kunststoffumhüllung mit Schirmen aufweist.I. Outdoor-resistant insulating device for light transmission through an electrical high-voltage field, characterized in that the insulating device consists of a fiber shank with at least one for Light transmission includes a suitable fiber optic bundle extending from one end of the isolator to the other end, and a has the shank surrounded by plastic sheath with screens.

2. Isoliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Lichtübertragung geeignete Glasfaserbündel in der Isoliereinrichtung fest eingebettet ist.2. Isolating device according to claim 1, characterized in that the glass fiber bundle suitable for light transmission in the isolating device is firmly embedded.

3. Isoliereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Isoliereinrichtung mindestens ein Isolierschlauch, fest eingebettet ist, in den das zur LichtUbertragung geeignete Glasfaserbündel eingeführt ist..3. Isolating device according to claim 1, characterized in that in the insulating device at least one insulating tube is firmly embedded into which the fiber optic bundle suitable for light transmission is inserted.

4. Isoliereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Lichtübertragung geeignete Glasfaserbündel ein Index-Gradient-Lichtleiter ist.4. Isolation device according to one of the preceding claims, characterized in that that the fiber optic bundle suitable for light transmission is an index gradient light guide.

5. Isoliereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Isoliereinrichtung Flansche zur Anbringung der Isoliereinrichtung oder zur Verbindung mehrerer Isoliereinrichtungen untereinander vorgesehen sind.5. Isolation device according to one of the preceding claims, characterized in that that at the ends of the insulating flanges for attaching the insulating device or for Connection of several isolation devices are provided.

6. Isoliereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffumhüllung und damit die gesamte Isoliereinrichtung flexibel ist.6. Isolating device according to one of the preceding claims, characterized in that that the plastic casing and thus the entire insulating device is flexible.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings