DE255866C

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Publication number: DE255866C
Application number: DENDAT255866D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 255866-KLASSE 21c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. August 191.1 ab.

Hochspannungsisolatoren für Freileitungen sowie die Stütz- und Durchführungsisolatoren für Apparate, Maschinen, Transformatoren und Schaltanlagen werden zeitweise durch die in den Anlagen im Betriebe auftretenden Überspannungen sowie durch _edie atmospärisehen Entladungen sehr stark auf Durch- und Überschlag beansprucht.

Die stärkste Beanspruchung haben naturgemäß die Freileitungsisolatoren auszuhalten. Für diese Isolatoren sind bereits die verschiedensten Vorkehrungen erdacht worden, ohne daß die Schutzvorrichtungen bisher das Durchschlagen der Isolatoren und die damit verbundenen Betriebsstörungen wirksam verhindern konnten.

Man hat z. B. versucht, durch einen oder mehrere im spitzen Winkel angebrachte Mantel die elektrostatisch geladenen Wasserteilchen nach außen hin abzulenken; ferner ist man bestrebt gewesen, durch flache oder glockenförmige Metallschirme die unter dem Metallschirm liegenden Teile zu schützen und die abstoßende elektrostatische Wirkung zu erhöhen. Auch hat man versucht, die Isolatoren durch flache, konzentrische oder kegelförmige Ringe, welche am Metalldach angebracht wurden, zu schützen. Man hat auch zur Verbilligung der Metallschirme schirmartige Metallringe in flacher Form am oberen Mantel anzubringen versucht, ohne daß es gelungen ist, die Zerstörung der Isolatoren durch Funkenüberschläge zu verhindern.

Auch durch den in dem Werke »Hochspannungstechnik« von Petersen, S. 288, Abs. 4, erwähnten Grundsatz, die schwächste Stelle von Hochspannungsapparaten, also den ganzen Isolator zwischen Metallteile zu legen, kann man das Durchschlagen der Baustoffe von Isolatoren noch nicht wirksam bekämpfen, weil alle Teile eines Isolators noch immer mit der Gesamtüberschlagsspannung beansprucht werden. Erst durch eine Unterteilung der Gesamtüberschlagsspannung eines Isolators in mehrere Teilüberschlagsspannungen und durch möglichst frühzeitige Ablenkung der Verschiebungslinien aus der schädlichen Durchschlagsrichtung kann. man den Baustoff so schützen, daß. der ganze Isolator oder Teile desselben niemals mit einer Spannung beansprucht werden, die in gleicher Höhe mit der Uberschlagsspannung liegt.

Einen wirklich sicher wirkenden Schutz, welcher alle in der Praxis vorkommenden Zustände am Isolator selbst und gleichzeitig den Zustand der ihn umgebenden Luftschicht selbstregelnd berücksichtigt, erreicht man, wie angestellte Versuche bewiesen . haben, wenn man die Schutzringe aus Draht beliebigen Profils in das Isoliermaterial derart einbettet, daß die Lichtbogen nicht nach innen durch den Isolierkörper schlagen oder unter den

Schutzkränzen stehenbleiben können. Um die elektrische. Feldbildung aus der schädlichen Durchschlagsrichtung abzulenken und die auf Durchschlag wirkende Feldstärke zu unterteilen, muß man für höhere Spannungen ein ähnliches Verfahren einschlagen, wie solches für den Überspannungsschutz durch die unterteilten Funkenstrecken z. B. mit den Rollenblitzschutzvorrichtungen erreicht wird. Um

ίο ein Stehenbleiben der Lichtbogen zu verhüten, müssen die Schutzkränze so weit in das Isoliermaterial eingebettet werden, daß die Schlagweite der Funkenstrecke von Ring zu Ring oder vom Ring zur Stütze beim Auftreten eines Lichtbogens nicht dadurch verkürzt werden kann, daß der Lichtbogen unter die Metallschutzringe springt, wie dies z. B. bei Isolatoren mit Metallschirmen und flachen hervorstehenden Metallringen leicht auftritt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Freileitungsstützisolator. Entsprechend der Anzahl' der vorhandenen Mantel sind hier am Rande der Mantel drei Schutzkränze α aus Metalldraht eingelassen. Damit die von den Bindedrähten ausgehende Spitzenwirkung vermieden werden kann, ist ein wei-. terer Schutzkranz b vorgesehen, der aber bei kleineren und mittleren Isolatoren in Fortfall kommen kann. Durch die Ringe α werden die von der Leitung ausgehenden Vorentladungen von der Durchschlagsrichtung nach der Stütze o. dgl. auch bei Regen in schräger Richtung von beispielsweise 45 ° abgelenkt und vollkommen gleichmäßig um den ganzen Isolator verteilt. Durch die Schutzkränze b und α wird die Feldbildung so beeinflußt, daß die bei Stützisolatoren auftretende Durchschlagsrichtung nach innen vom Bund zur Stütze, nach außen vom Ring b nach Ring a abgelenkt wird.

In Fig. 2 ist ein Durchführungsisolator für hohe Spannungen dargestellt, welcher auf jeder Seite mit drei Schutzkränzen α versehen ist. Da die Fassungsstelle e geerdet werden muß, erübrigt sich dort die Anbringung eines Schutzringes.

Das System der Schutzkränze läßt sich auf alle Isolatortypen anwenden. In den Fig. 3 und 4 sind zwei verschiedene Typen der zur Zeit verwendeten Hängeisolatoren, mit Schutzkränzen versehen, dargestellt. Bei mit Kappen ausgerüsteten Hängeisolatoren (Fig. 3) ist ein Schutzkranz am Kopf nicht erforderlich, dagegen sind die Mantel mit Schutzkränzen a ausgerüstet.

Bei Isolatoren mit Kettenaufhängung ist es dagegen vorteilhaft, in der Höhe der Austrittsstelle der Kettenaufhängung einen besonderen Schutzkranz b zur Verteilung der Vorentladungen anzubringen. An Stelle der geschlossenen Schutzkränze können auch offene Ringteilchen d, wie in Fig. 4 angedeutet, angeordnet werden. Es sind nämlich in der Praxis Fälle denkbar, wo man aus verschiedenen Gründen gezwungen sein kann, dem Entladungsfunken eine bestimmte Richtung zu geben, um die Funken von anderen empfindlicheren Apparaten, Teilen 0. dgl. abzulenken. Dazu eignen sich einseitig verteilte Schutzkranzsegmente besser als ungeteilte Schutzkränze.

In Fig. 4 ist die zweckmäßige Anbringung eines Schutzkranzes bei Isolatoren mit Kettenaufhängung angedeutet.

In Fig. 5 sind gewöhnliche Rillenstützisolatoren für Innenräume, mit vier Schutzkränzen a ausgerüstet, dargestellt.

Gemäß Fig. 6 ist ein glatter Stützisolator (ohne Rillen) mit einem Schutzkranz α versehen.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Schutzvorrichtung für Hochspannungsisolatoren, bei der an den Mänteln, Glocken, Hülsen oder sonstigen isolierenden Konstruktionsteilen Metallschutzringe oder -kränze derart angeordnet sind, daß die bei Überspannungen auftretenden Entladungen über die Schutzkränze abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzringe aus Draht beliebigen Profils in das Isoliermaterial derart eingebettet sind, daß die Lichtbogen nicht nach innen durch den Isolierkörper schlagen oder unter den Schutzkränzen stehenbleiben können.
2. Eine Ausführungsform der Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkränze nur so weit entfernt voneinander angeordnet sind, daß an ihnen der Überschlag früher stattfinden muß, als eine schädliche Beanspruchung des Isoliermaterials auftreten kann.
3. Eine Ausführungsform der Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkränze aus einzelnen Segmenten bestehen.
4. Eine Ausführungsform der Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente der Schutzkränze zwecks Ableitung der Überschläge nach einer bestimmten Richtung einseitig am Isolator angebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.