DE2526671C2 - Post insulator of a metal-enclosed, gas-insulated high-voltage line for electrical switchgear - Google Patents
Post insulator of a metal-enclosed, gas-insulated high-voltage line for electrical switchgearInfo
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- DE2526671C2 DE2526671C2 DE19752526671 DE2526671A DE2526671C2 DE 2526671 C2 DE2526671 C2 DE 2526671C2 DE 19752526671 DE19752526671 DE 19752526671 DE 2526671 A DE2526671 A DE 2526671A DE 2526671 C2 DE2526671 C2 DE 2526671C2
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Description
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Die Erfindung betrifft einen konzentrisch zwischen Innenleiter und Kapselung angeordneten Stützisolator einer metallgekapselten, mit SF6-Gas isolierten Hochspannungsleitung, dessen Seitenflächen konkav ausgebildet sind und der an seinem Innenradius eine mit dem Innenleiter elektrisch verbundene Eingußarmatur aufweist. The invention relates to a post insulator arranged concentrically between the inner conductor and the encapsulation a metal-enclosed high-voltage line insulated with SF6 gas, whose side surfaces are concave and the one at its inner radius with the Has inner conductor electrically connected cast fitting.
Es ist eine Reihe von Stützisolatoren bekanntgeworden, die einen hochspannungsführenden Innenleiter von einem auf Erdpotential befindlichen Außenleiter isolieren und beide gegeneinander abstützen. Häufig werden derartige Stützisolatoren bei elektrischen Hochspannungsleitungen für Schaltanlagen eingesetzt, bei denen ein oder mehrere Innenleiter in einer Metallkapselung eingeschlossen sind, wobei als isolierendes Medium zwischen dem Innenleiter oder den Innenleitern der Außenkapselung Gas oder Flüssigkeit, vorzugsweise aber gasförmiges SF6 Verwendung finden können. Bei der Ausführung eines solchen Stützisolators kommt es insbesondere auf die Verteilung der Tangentialfeldstärke über dem Stützisolator an, da diese in der Hauptsache die Ursache für einen Überschlag zwischen dem Innenleiter und der Außenkapselung am Stützisolator ist.A number of post insulators have become known, which isolate a high-voltage inner conductor from an outer conductor that is at ground potential and support both against each other. Post insulators of this type are often used in high-voltage electrical lines used for switchgear with one or more inner conductors in a metal enclosure are included, with the insulating medium between the inner conductor or the inner conductors Outer encapsulation gas or liquid, but preferably gaseous SF6 can be used. at The implementation of such a post insulator depends in particular on the distribution of the tangential field strength above the post insulator, as this is the main cause of a rollover between the inner conductor and the outer encapsulation on the post insulator.
Benutzt man einen Stützisolator mit parallelen Seitenwänden, dann ist der Verlauf der Tangentialfeldstärke in radialer Richtung annähernd hyperbolisch, mit einem hohen Wert an der Stoßstelle zwischen Innenleiter und Stützisolator und einem niedrigen Wert an der Stoßstelle zwischen Stützisolator und Außenkap- (ή seiung. Die Tangentialfeldstärke ist also gerade am kritischen Bereich an der Stoßstelle von Innenleiter zu Stützisolator sehr hoch.If a post insulator with parallel side walls is used, the course of the tangential field strength in the radial direction is almost hyperbolic, with a high value at the joint between the inner conductor and the post insulator and a low value at the joint between the post insulator and the outer cap is therefore very high, especially in the critical area at the joint between the inner conductor and the post insulator.
Es ist versucht worden, die Tangentialfeldstärke insbesondere an der Stoßstelle zwischen Innenleiier und Stützisolator herabzusetzen. Dies ist dadurch erreicht worden, daß der Auflagefuß des Stützisolators am Innenleiter extrem verbreitert wurde, während der Stützisolator im übrigen Bereich readial nach außen hin parallel verlaufende Seitenwandungen aufweist (ETZ-A 1965, Seiten 198 ff, insbesondere Bild 8). Die Tangentialfeldstärke fällt von innen nach außen von einem vergleichsweise niedrigen Wert bis zum Übergang vom breiten Fuß zum parallelen Abschnitt ab, steigt an dieser Stelle stark an bis auf einen erheblich über dem an der Innenseite liegenden Wert und fällt von dort aus wieder langsam nach außen hin ab. Zwar ist auf diese Weise erreicht worden, daß an der Stoßstelle zwischen Stützisolator und Innenleiter die Tangentialfeldstärke verringert ist und daß wegen der langen Strecke an der Übergangsstelle von Fuß zu parallelem Außenabschnitt Kriechentladungen in weitem Maße verhindert werden können. Jedoch ist der Verlauf der Feldstärke gerade an der Übergangsstelle von dem Fuß zu dem parallelen Außenabschnitt wegen des steilen Anstieges ungünstig und darüber hinaus ist auch die Fertigung eines derartigen Stützisolators schwierig.Attempts have been made to determine the tangential field strength, in particular at the joint between the inner vein and Reduce post insulator. This has been achieved in that the support foot of the support insulator on Inner conductor was extremely widened, while the post insulator in the remaining area readial outwards has parallel side walls (ETZ-A 1965, pages 198 ff, in particular Fig. 8). The tangential field strength falls from the inside to the outside from a comparatively low value until the transition from wide foot to the parallel section, rises sharply at this point except for one considerably above the one at the The value lies on the inside and from there it slowly drops outwards again. True that way has been achieved that the tangential field strength at the joint between the support insulator and the inner conductor is reduced and that because of the long distance at the transition point from foot to parallel outer section Creeping discharges can be prevented to a large extent. However, the course of the field strength is just on the transition point from the foot to the parallel outer section is unfavorable because of the steep slope and, moreover, such a post insulator is difficult to manufacture.
Es ist weiterhin ein Stützisolator bekanntgeworden (siehe canadische Patentschrift 8 04 752), der als konischer Isolator ausgebildet ist und dessen Breite vom Innenradius, d. h. »on der Stoßstelle zwischen Innenleiter und Stützisolator aus. kontinuierlich nach außen hin abfällt Hierdurch kann ein im wesentlichen konstanter Verlauf der Tangentialfeldstärke zwischen Innen- und Außendurchmesser erreicht werden. Obwohl ein solcher Verlauf gegenüber dem Verlauf bei anderen bekannten Ausführungen (siehe oben) erhebliche Vorteile bringt, ist er dennoch nicht optimal, da an den Stoßstellen eine vergleichsweise hohe Feldstärke vorhanden ist.There is also a post insulator become known (see Canadian patent 8 04 752), which as conical insulator is formed and its width from the inner radius, d. H. »On the joint between the inner conductor and post insulator. drops continuously towards the outside. As a result, an essentially constant Course of the tangential field strength between the inner and outer diameter can be achieved. Although such a one Course compared to the course in other known designs (see above) considerable Brings advantages, it is still not optimal because of the comparatively high field strength at the joints is available.
Aus der Zeitschrift »Elektrizitätswirtschaft.« 1974. Heft 5. Seite 125. ist ein kegelstumpfförmiger Stützisolator bekanntgeworden, der mit R.pnen versehen ist, so daß hierdurch die Kriechwege erheblich verlängert werden.From the magazine »Elektrizitätswirtschaft.« 1974. Issue 5. Page 125. is a frustoconical post insulator became known, which is provided with R.pnen, so that this significantly increases the creepage distances.
Bei diesen bekannten Stützisolatoren kann zusammenfassend gesagt werden, daß sie nach den Gesichtspunkten entweder lange Kriechwege oder gegebene Höchstwerte für Tangential- und/oder Normalfeldstärken und/oder Betragswerte der Feldstärke dimensioniert wurden. Darüber hinaus ist auch eine Ausführung bekanntgeworden, bei der eine konstante Tangentialfeldstärke erzielt wurde.In the case of these known post insulators, it can be said in summary that, according to the point of view either long creepage distances or given maximum values for tangential and / or normal field strengths and / or magnitude values of the field strength have been dimensioned. In addition, there is also an execution became known, in which a constant tangential field strength was achieved.
Die GBPS 11 33 270 zeigt einen Stützisolator für ein Rohrgaskabel mit einem inneren, litzenartig ausgebildeten Kabel und einem Außenleiter, welcher Stützisolator an seinen Seitenflächen konkav ist. Bei dieser bekannten Ausgestaltung kommt es nicht darauf an. die Tangentialfeldstärke irgendwie zu optimieren, sondern nur darauf, bei geringstmöglichem Materialbedarf eine Abstützung zu konstruieren, bei der durch eine möglichst breite Auflagefläche am Innenleiter und an der Kapselung bzw. am Außenleiter ein Verkanten beim Zusammenbau verhindert ist, Die Verwendung eines Wellmantels für den Innenleiter und die mögliche Verwendung keramischer Materialien sind nur im Zusammenhang mit — bezogen auf die SF6-Technik — niedrigen Feldstärken möglich, so daß für die Formgebung des Stützisolators aus hochspannungstechnischer Sicht keine Anregungen entnehmbar sind.The GBPS 11 33 270 shows a post insulator for a Pipe gas cable with an inner, strand-like cable and an outer conductor, which is a post insulator is concave on its side surfaces. In this known embodiment, it does not matter. the tangential field strength to optimize somehow, but only to provide a support with the least possible material requirement to be constructed with the widest possible contact surface on the inner conductor and on the encapsulation or on the outer conductor tilting during assembly is prevented. The use of a corrugated jacket for the inner conductor and the possible use of ceramic materials are only in connection with - based on SF6 technology - low field strengths possible, so that for the shaping of the post insulator from a high-voltage point of view, no suggestions can be inferred.
Die DE-OS 23 47 927 zeigt einen Stützisolator mitDE-OS 23 47 927 shows a post insulator with
einer konischen Form, dessen Innenradius eine Eingußarmatur aufweist, die eigentlich nur eine veränderte Gestaltung des stromführenden Innenleiters und kein separates Elektrodenteil darstellta conical shape, the inner radius of which has a sprue fitting that actually only changed one Design of the current-carrying inner conductor and not a separate electrode part
Die FR-PS 13 96 938 zeigt einen Stützisolator mit konischer Grundgestaltung und auch aus dem DE-GM 71 43 373 ist eine besondere Ausgestaltung der Seitenkontur nicht ersichtlich.The FR-PS 13 96 938 shows a post insulator with a conical basic design and also from the DE-GM 71 43 373, a special design of the side contour cannot be seen.
Die DE-OS 21 57 101 beschreibt einen kegelstumpfförmigen Stützisolator, der an seinem äußeren Ende i<> hinter die innere Kontur der Außenkapselung eingezogen ist und an seinem inneren Ende eine Eingußarmatur aufweist Die Form des Stützisolators ist so gewählt worden, um die Kriechstrecken möglichst groß zu machen. Auch der Stützisolator nach der DE-OS 17 65 232 ist kegelstumpfförmig ausgebildetDE-OS 21 57 101 describes a frustoconical Post insulator, which is drawn in at its outer end i <> behind the inner contour of the outer casing is and at its inner end has a sprue fitting. The shape of the post insulator is chosen to make the creepage distances as large as possible. Also the post insulator according to the DE-OS 17 65 232 is frustoconical
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stützisolator der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Tangentialfeldstärke sowohl an der Stoßstelle zwischen Innenleiter und Stützisolator als auch an der Stoßstelle zwischen Stützisolator und Außenkapselung stark verringert ist, so daß im Bereich dieser Stoßstellen (Einspannsteüen) Tangentiaifeidstärkenwerte erreicht werden, die erheblich niedriger liegen als der Mittelwert über dem gesamten Radius.The object of the invention is to provide a post insulator to create initially mentioned type in which the tangential field strength both at the joint between Inner conductor and post insulator as well as at the joint between post insulator and outer encapsulation are strong is reduced, so that tangentiaifid thickness values are reached in the area of these joints (Einspannsteüen) that are considerably lower than the mean value over the entire radius.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontur der Seitenflächen des Stützisolators, der am Außenradius in an sich bekannter Weise in eine Ausnehmung zwischen den Flanschen hinter der inneren Oberfläche der Kapselung eingezogen ist, m annähernd senkrecht auf die jeweilige benachbarte Seitenwandung der Flansche zuläuft und daß die Kontur je der Seitenfläche des Stützisolators im Bereich seines Innenradius in Vertiefungen eingreift die sich zwischen der ins Innere des Stützisolators eingezogenen Einguß- 3~> armatur und den beidseitig von im Abstand dazu angeordneten Abschirmelektroden bilden.This object is inventively achieved in that the contour of the side surfaces of the support insulator, which is fed at the outer radius in known manner in a recess between the flanges behind the inner surface of the enclosure, m approximately perpendicular to the respective adjacent side of the flanges tapers and that the contour of each side surface of the post insulator engages in depressions in the area of its inner radius, which are formed between the sprue fitting drawn into the interior of the post insulator and the shielding electrodes on both sides of the spaced apart.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird erreicht, daß die Tangentiaifeidstärkenwerte an den Einspannstellen verhältnismäßig niedrig sind, während sie im Bereich des mittleren Radius, d. h. auf halbem Abstand zwischen dem Innenleiter und der Außenkapselung, höher als der Mittelwert liegen. Aufgrund dieses bauchförmigen Verlaufes, werden die beiden kritischen Stellen, nämlich die Stoßstellen des ·»"> Stützisolators mit dem Innenleiter und der Außenkapselung elektrisch erheblich entlastet. Dies liegt daran, daß der Stützisolator mit seinem am Innenradius liegenden Abschnitt in einen durch die Abschirmelektroden und die Eingußarmatur gebildeten Bereich verringerten "·" Feldstärke eingreift und an seinem Außenradius hinter die innere Oberfläche des auf niedrigerem Potential befindlichen Außenleiters eingezogen ist.As a result of the embodiment according to the invention, it is achieved that the tangential double strength values the clamping points are relatively low, while they are in the area of the mean radius, d. H. on half the distance between the inner conductor and the outer encapsulation, higher than the mean value. Because of this bulbous shape, the two critical points, namely the joints of the · »"> Post insulator with the inner conductor and the outer encapsulation is significantly relieved of electrical load. This is because the post insulator with its section lying on the inner radius in one through the shielding electrodes and the cast-in armature formed area reduced "·" field strength engages and at its outer radius behind the inner surface of the lower potential outer conductor is drawn in.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann dahingehen, daß die konkave Kontur jeder Seitenfläche r> ausgehend vom Inrv^nradius einen kreisbogenförmigen Bereich mit einem großen Radius aufweist, im mittleren Bereich radial verläuft und im äußeren Bereich einen Kreisbogen mit einem kleinen Radius so beschreibt, daß sie unter dem Winkel λ im Punkt E auf don jeweiligen *" Flansch trifft.An advantageous embodiment of the invention can be that the concave contour of each side surface r>, starting from the radius of the radius, has an arcuate area with a large radius, extends radially in the central area and describes an arc with a small radius in the outer area so that it describes meets the respective * "flange at the angle λ at point E.
Diese Kontur ist, wie sieh herausgestellt hat, die günstigste Kontur für die Seitenflächen des Stützisolators. As has been shown, this contour is the most favorable contour for the side surfaces of the post insulator.
Streng genommen gelten die oben beschriebenen b5 erfindungsgemäßen Maßnahmer; nur für rotationssymrnetrische Anordnungen von Innenleiter, Stützisolator und Kapselung. Es ist aber ohne weiteres möglich, die erfindungsgemäße Ausführung auch dann anzuwenden, wenn die Hochspannungsleitung für die Schaltanlage nicht einpolig sondern dreipolig ausgeführt ist d.h. wenn nicht nur ein einziger Innenleiter sondern bspw. drei Innenleiter von einer Außenkapseiung umgeben sind. Natürlich ist eine gewisse gegenseitige Beeinflussung der Tangentialfeldstärke durch die drei Innenleiter gegeben. Es hat sich aber herausgestellt daß die Abweichungen von dem für rotationssymmetrische Anordnung mit nur einem Innenleiter geltenden Verlauf verhältnismäßig gering sind. Für ein durchgerechnetes Beispiel liegen die Abweichungen etwa zwischen 10 und 15%.Strictly speaking, the b5 measures according to the invention described above apply; only for rotationally symmetrical arrangements of inner conductor, post insulator and encapsulation. However, it is easily possible to use the embodiment according to the invention when the high-voltage line for the switchgear is not single-pole but three-pole, ie when not just a single inner conductor but, for example, three inner conductors are surrounded by an outer encapsulation. Of course, there is a certain mutual influence of the tangential field strength by the three inner conductors. It has been found, however, that the deviations from the course applicable for a rotationally symmetrical arrangement with only one inner conductor are relatively small. For a calculated example, the deviations are between 10 and 15%.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows
F i g. 1 einen Stützisolator im Querschnitt undF i g. 1 shows a post insulator in cross section and
F i g. 2 den prinzipiellen Verlauf der Tangentialfeldstärke bei dem Stützisolator gemäß F ι g. 1.F i g. 2 shows the basic course of the tangential field strength in the post insulator according to FIG. 1.
Eine gekapselte SF6-Sammelschiene besitzt einen Innenleiter 1 und eine Außenkapselung 2, welche mittels eines Stützisolators 3 gegeneina· 'er isoliert und gegeneinander abgestützt sind. Die Auß rnkapseiung 2 ist gefeilt und aus zwei Kapselungsrohren 21 und 22 aufgebaut weiche jeweils in einem Flansch 23 und 24 endigen. Der Stützisolator 3 befindet sich zwischen den beiden flanschen 23 und 24. Am inneren Abschnitt des Stützisolators 3 ist, von diesem umgeben, eine Eingußarmatur 4 angeordnet, welche mit ihrem Mittelabschnitt 41 in das Innere des Stützisolators 3 hinein- und den Stützisolator 3 in axialer Richtung überragt Beidseitig zur Eingußarmatur 4 sind, an diese anschließend, spiegelbildlich und symmetrisch Abschirmelektroden 5 und 6 vorgesehen, weiche, ebenso wie die Eingußarmatur 4, aus elektrisch leitendem Material bestehen und ebenso wie die Eingußarmatur 4 mit dem Innenleiter 1 elektrisch in Verbindung stehen. Die beiden Abschirmelektroden 5 und 6 besitzen an ihren dem Stützisolator 3 zugewandten Enden zylinderförmige Anformungen 51 und 61. deren Außendurchwesser D3 51 bzw. 61 dem Außendurchmesser D14 der Endbereiche der Eingußarmatur 4 entsprechen. Damit wird durch den Mittelabschnitt 41 der Eingußarmatur 4 und den beiden Abschirmelektroden 5 und 6 eine Vertiefung 7 und 8 gebildet, in die die Seitenflächen 31 des Stützisolators 3 hineinragen.An encapsulated SF6 busbar has an inner conductor 1 and an outer encapsulation 2, which are insulated from one another by means of a support insulator 3 and are supported against one another. The outer encapsulation 2 is filed and made up of two encapsulation tubes 21 and 22 which each end in a flange 23 and 24. The post insulator 3 is located between the two flanges 23 and 24. On the inner section of the post insulator 3 is surrounded by a cast-in fitting 4, which with its central portion 41 into the interior of the post insulator 3 and the post insulator 3 in the axial direction Protruding on both sides of the sprue fitting 4 are, adjoining this, mirror-inverted and symmetrical shielding electrodes 5 and 6, which, like the sprue fitting 4, are made of electrically conductive material and, like the sprue fitting 4, are electrically connected to the inner conductor 1. The two shield electrodes 5 and 6 are 3 51, 61 to the outer diameter D 14 correspond to the end portions of the cast-in fitting 4 at its the supporting insulator 3 facing ends of cylindrical projections 51 and 61 whose external Wesser D. A recess 7 and 8, into which the side surfaces 31 of the support insulator 3 protrude, is thus formed by the central section 41 of the pour-in fitting 4 and the two shielding electrodes 5 and 6.
An seinem Außenrand ist der Stützisolator 3 von einer Ringarmatur 9 umgeben, welche die mechanische Festigkeit des Stützisolators 3 erhöht und zu dessen Halterung zwischen den beiden Kapselungsrohren 21 und 22 dient. Dabei besitzt die Ringarmatur 9 eine U-förmige Eindrehung 10, so daß der Innendurchmesser der Ringarmatur 9 gestuft ist. Die Außenfläche des Stützisolators 3 ist der Innenfläche der Ringarmatur 9 anfep. ßi; der Stützisolator 3 besitzt eine Ausformung 32. die in die Eindrehung 10 eingreift. Im Bereich des Außendurchmessers des Stützisolators 3 sind an seinen Seitenflächen umlaufende Ringnuten 33 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Dichtungsringes 11 dienen. Zwischen der Außenfläche des Stützisolators 3 und der Innenfläche der Ringarmatur 9 ist während des Betriebs ein Spalt 12 vorhanden, der auf folgende Weise entsteht: Der Stützisolator 3 wird zusammen mit der Eingußarmatur 4 und der Ringarmatur 9 aus Kuriststoff durch ein Gießverfahren hergestellt. Dabei liegt die Gießtemperatur über der späteren Betriebstemperatur. Sobald sich der Stützisolator 3 abkühlt, schrumpft er erheblich stärker als die Eingußtemperatur 4 bzw. die Ringarma-At its outer edge, the post insulator 3 is surrounded by a ring fitting 9, which the mechanical The strength of the post insulator 3 is increased and to hold it between the two encapsulation tubes 21 and 22 serves. The ring fitting 9 has a U-shaped recess 10 so that the inner diameter the ring fitting 9 is stepped. The outer surface of the Post insulator 3 is the inner surface of the ring fitting 9 Anfep. ßi; the post insulator 3 has a shape 32. which engages in the recess 10. In the area of the Outer diameter of the post insulator 3 circumferential annular grooves 33 are provided on its side surfaces, which serve to accommodate a sealing ring 11. Between the outer surface of the post insulator 3 and the A gap 12 is present on the inner surface of the ring fitting 9 during operation, which is created in the following way: The post insulator 3 is together with the cast-in fitting 4 and the ring fitting 9 made of Kuriststoff by a casting process. The casting temperature is here above the later operating temperature. As soon as the post insulator 3 cools down, it shrinks considerably higher than the pouring temperature 4 or the ring arma-
tür 9. Dadurch liegt der Stützisolator 3 /war gasdicht an der Eingußarmatur an, wogegen sich zwischen der Ringarmatur 9 und dem Stützisolator 3 der Spalt 12 bildet. Der Stützisolator 3 schrumpft nun nicht nur radial, sondern auch in axialer Richtung, so daß sich zwischen den axialen Begrenzungsflächen der Ringarmatur 9 und des Stützisolators 3 ein sogenanntes Abschrumpfmaß d bildet. Damit wird bei Zusammenschrauben der beiden Flansche 23 und 24 mittels einer Schrauben-Mutterverbindung 25 eine direkte Druckbelastung des Stützisolators 3 in seinem Außenbereich vermieden und eine metallische Verbindung nur zwischen Ringarmatur 9 und Kapselung 2 gewährleistet. Somit sind die beiden Flansche 23 und 24 über die Ringarmatur 9 elektrischgalvanisch verbunden, was z. B. beim Erden der Kapselung besonders vorteilhaft ist. Der Spalt 12 und das Abschrumpfmaß d sind bei Tieftemperatur am größten. Da die Betriebstemperatur der Anordnung immer unter der Gießtemperatur des StUtzisolators 3 liegt, ist eine Belastung durch Wärmedehnung nicht gegeben und innere i'iicCnäriischc (thermische) Spannungen können nicht auftreten, weil sich der Stützisolator 3 bei Betriebstemperatur weder von innen gegen die Ringarmatur noch in axialer Richtung gegen die Flansche 23 und 24 preßt. Ferner bleibt die Verbindung Eingußarmatur 4 zum Stützisolator 3 immer gasdicht, da durch Spczialbchandlung der Oberfläche der Eingußarmatur z. B. Sandstrahlen kein Abschrumpfen stattfinden kann, weil aufgrund des Sandstrahlens die Oberflächenhaftung des Stützisolators 3 auf der Eingußarmatur 4 verbessert wird.door 9. As a result, the support insulator 3 / was gas-tight against the cast-in fitting, whereas the gap 12 is formed between the ring fitting 9 and the support insulator 3. The post insulator 3 now shrinks not only radially but also in the axial direction, so that a so-called shrinkage dimension d is formed between the axial boundary surfaces of the ring fitting 9 and the post insulator 3. In this way, when the two flanges 23 and 24 are screwed together by means of a screw-nut connection 25, a direct pressure load on the support insulator 3 in its outer area is avoided and a metallic connection is only ensured between the ring fitting 9 and the encapsulation 2. Thus, the two flanges 23 and 24 are electrically galvanically connected via the ring fitting 9, which z. B. is particularly advantageous when grounding the encapsulation. The gap 12 and the amount of shrinkage d are greatest at low temperatures. Since the operating temperature of the arrangement is always below the casting temperature of the support insulator 3, there is no stress due to thermal expansion and internal thermal stresses cannot occur because the support insulator 3 does not move from the inside against the ring fitting or axially at operating temperature Direction against the flanges 23 and 24 presses. Furthermore, the connection sprue fitting 4 to the support insulator 3 always remains gas-tight, since by special treatment of the surface of the sprue fitting z. B. sandblasting no shrinking can take place because the surface adhesion of the support insulator 3 on the sprue fitting 4 is improved due to the sandblasting.
Die Ringarmatur 9 hat darüber hinaus noch einen weiteren Vorteil, sofern der Bolzen 25a der Schraubenverbindung 25 in die Ringarmatur 9 eingeschraubt und der Stützisolator 3 als Schottungsisolator ausgeführt ist (wie im Beispiel gezeigt): wird bei einer Demontage bspw. des Kapselungsrohres 21 die in der Zeichnung rechts befindliche Mutter 25b gelöst, dann besteht zwischen dem Flansch 24 und der Ringarmatur 9 noch eine Schraubverbindung über die in der Zeichnung links dargestellte Mutter 25c und den in die Ringarmatur 9 eingeschraubten Bolzen 25. Wenn das eine Kapselungsrohr, z. B. 21, abgebaut wird, kann das andere. 22 in Betrieb bleiben. Der Stützisolator 3 hält dabei den Gasdruck des Kapselungsrohres 22 gegen den atmosphärischen Druck, da sich die in der Zeichnung rechts befindliche Fläche 34 der Ausformung 32 gegen die entsprechende Fläche der Eindrehung 10 der Ringarmatur anlegt. Eine Zerstörung des Stützisolators 3 oder zumindest eine Beschädigung durch die vorhandene Druckdifferenz tritt nicht auf. Es besteht die Möglichkeil den Stützisolator 3 nur als Tragisolator auszubilden. Dann besitzt er Durchtritte, die einen Druckausgleich von einem Kapselungsrohr in das andere gestatten. Die erfinderische Kontur kann damit sowohl bei Schot-■-, tungsisolatoren als auch bei Tragisolaioren benutzt werden.The ring fitting 9 also has a further advantage, provided that the bolt 25a of the screw connection 25 is screwed into the ring fitting 9 and the support insulator 3 is designed as a partition insulator (as shown in the example): When dismantling, for example, the encapsulation tube 21, the in the Drawing on the right located nut 25b , then there is still a screw connection between the flange 24 and the ring fitting 9 via the nut 25c shown on the left in the drawing and the bolt 25 screwed into the ring fitting 9. B. 21, is dismantled, the other can. 22 remain in operation. The post insulator 3 holds the gas pressure of the encapsulation tube 22 against atmospheric pressure, since the surface 34 of the recess 32 on the right in the drawing rests against the corresponding surface of the recess 10 of the ring fitting. The post insulator 3 is not destroyed or at least damaged by the existing pressure difference. It is possible to design the post insulator 3 only as a support insulator. Then it has passages that allow pressure equalization from one encapsulation tube into the other. The inventive contour can thus be used both in the case of bulkheads, insulation insulators and also for tragic insulators.
Die Form des Stützisolators 3 ist im mittleren Abschnitt, d. h. in dem Bereich zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser in axialer in Richtung dünner als am Innen- bzw. Außendurchmesser. Dabei verläuft die Seitenfläche 31. im folgenden auch Kontur31 genannt, vom Innenradius, der dem Radius Dä bzw. Dj4 entspricht, zunächst ein kurzes Stück in radialer Richtung, also etwa bis zum Punkt A; sodann ι -, läuft sie bis etwa zum Bereich B nach innen, wobei sie im Punkt A bis in den Bereich Seinem großen Radius folgt; im Bereich B verläuft sie ein kurzes Stück wieder in radialer Richtung und geht dann über im Bereich C in einen Abschnitt mit verhältnismäßig kleinem Radius jo derart, daß sie nach außen gegen den Flansch unter dem Winke! α stößt, wobei der Winkel λ angenähert 90° beträgt. Der Punkt, an dem sie den Flansch trifft, ist mit E bezeichnet; der Radius Rn, oder anders ausgedrückt der Durchmesser, auf dem der Punkt E liegt, ist größer r, als der Innendurchmesser D12, so daß hierdurch der Stützisolator 3 hinter die innere Oberfläche d. h. die Innenfläche 26 der Außenkapselung 2 hineinragt bzw. eingezogen ist.The shape of the post insulator 3 is thinner in the middle section, ie in the area between the inner diameter and the outer diameter, in the axial direction than at the inner or outer diameter. The side surface runs 31, also referred to below as Kontur31, from the inner radius to the radius D ä or Dj 4 corresponds initially for a short distance in the radial direction, so as to point A; then ι -, it runs inwards to about area B , where it follows its large radius at point A into the area of its large radius; in area B it runs a short distance again in the radial direction and then merges in area C into a section with a relatively small radius jo such that it moves outwards against the flange at an angle! α butts, the angle λ being approximately 90 °. The point at which it meets the flange is labeled E; the radius R n , or in other words the diameter on which the point E lies, is larger r than the inner diameter D 12 , so that the support insulator 3 protrudes or is drawn in behind the inner surface, ie the inner surface 26 of the outer casing 2 .
Aufgrund der besonderen Ausführungsform mit den jo durch -ingußarmatur 4 und Abschirmelektroden 5 und 6 gebildeten Vertiefungen 7 und 8, aufgrund der Hinterziehung des Stützisolators 3 in die Oberfläche 26 und der in radialer Richtung vesänderlichen Breite des StUtzisolators 3 wird eine Tangentialfeldstärkenverteij5 lung von innen nach außen etwa wie in der Fig.2 dargestellt erzielt. An dem inneren Durchmesser, d. h. an dem Durchmesser, an dem der Stützisolator 3 mit seinen Seitenflächen bzw. mit seiner Kontur 31 gegen die Eingußarmatur stoßt (dies ist der Punk! F). ist die 4i) Tangentialfeldstärke minimal, weil dort die Seitenkonturen in die feldsteuernden Vertiefungen 7 und 8 eintreten; der Wert beträgt £,„,/„. Sodann steigt die Tangentialfeldstärke an bis zum Wert £>™, und fällt von dort wieder ab bis angenähert Etmin, wobei zu beachten Ji ist, daß Etm,„ am Innendurchmesser durchaus einen unterschiedlichen Wert aufweisen kann als Etmm am Außendurchmesser, da beide Werte stark von der Geometrie abhängen. Jedenfalls liegen beide Werte Etmm unterhalb des mittleren Wertes Etnn„el· Dabei ist die Räche unter der Kurve gleich der Fläche zwischen der Abszisse und der durch £/m/i«/gebildeten Gerade.Due to the special embodiment with the recesses 7 and 8 formed by the casting armature 4 and shielding electrodes 5 and 6, due to the retraction of the support insulator 3 into the surface 26 and the width of the support insulator 3, which is variable in the radial direction, a tangential field strength distribution from the inside outwards achieved approximately as shown in Fig.2. At the inner diameter, that is to say at the diameter at which the support insulator 3 strikes with its side surfaces or with its contour 31 against the sprue fitting (this is the point! F). the 4i) tangential field strength is minimal, because there the side contours enter the field-controlling depressions 7 and 8; the value is £, ", /". The tangential field strength then rises to the value £> ™, and from there falls again to approximately Et min , whereby it should be noted that Et m , “ on the inside diameter can have a different value than Et mm on the outside diameter, since both Values strongly depend on the geometry. In any case, both values Et mm are below the mean value Etnn "el. The area under the curve is equal to the area between the abscissa and the straight line formed by £ / m / i« /.
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