DE2610967A1

DE2610967A1 - INSULATOR

Info

Publication number: DE2610967A1
Application number: DE19762610967
Authority: DE
Inventors: Guenther Ing Grad Dalferth; Max Hoeckele
Original assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Current assignee: Karl Pfisterer Elektrorechnische Spezialartikel GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-16
Filing date: 1976-03-16
Publication date: 1977-09-29
Also published as: IT1071758B; DE2610967B2; DE2610967C3; GB1556894A

Description

• B.• B.

Die Erfindung betrifft einen Isolator mit einem Glasfaserstab, einer isolierenden Umhüllung desselben, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Glasfaserstabes, und einem isolierenden Material im Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung.The invention relates to an insulator with a fiberglass rod, an insulating covering of the same, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the fiberglass rod, and an insulating material in the space between the fiberglass rod and the cladding.

Die bekannten Stabisolatoren dieser Art, die beispielsweise wegen ihrer hohen Zugfestigkeit in Streckentrennern für Oberleitungen von Bahnen Verwendung finden, werden in der· Weise hergestellt, daß der Zwischenraum zwischen dem glatten Glasfaserstab und der durch einen Kunststoffschlauch gebildeten Umhüllung mit Gießharz ausgegossen wird. Dabei läßt sich eine Verlagerung von Glasfaserstab und Umhüllung relativ zueinander in radialer Richtung nicht vermeiden. Bei den fertigen Isolatoren treten daher Abweichungen in der Dicke der Gießharzschicht auf, die nahezu so groß sein können wie der Sollwert. Die Folge sind Schaden am Glasfaserstab, insbesondere infolge der nicht mehr genügend stark absorbierten ultravioletten Strahlung, sowie elektrische Durchschläge, die darauf zurückzuführen sind, daß wegen unterschiedlicher Wärmedehnungen die in der Regel aus Polyfluoräthylen bestehende Umhüllung vom Gießharz an manchen Stellen abhebt. Die bekannten Isolatoren mit Glasfaserstäben konnten daher bisher in vielen Fällen wegen ihrer Unzuverlässigkeit nicht eingesetzt werden, obwohl ihr Einsatz wegen ihres relativ geringen Gewichtes und ihrer hohen Zugbelastbarkeit erhebliche Vorteile bringen würde.The known rod insulators of this type, for example because of their high tensile strength in section insulators for overhead lines of webs are used, are produced in such a way that the space between the smooth glass fiber rod and the casing formed by a plastic tube is filled with casting resin. One can Do not avoid displacement of the fiberglass rod and the sheathing relative to one another in the radial direction. With the finished Insulators therefore occur deviations in the thickness of the cast resin layer, which can be almost as large as the target value. The consequence is damage to the fiberglass rod, in particular as a result of the insufficiently strongly absorbed ultraviolet radiation, as well as electrical breakdowns that occur on it can be attributed to the fact that the cover, which is usually made of polyfluoroethylene, due to different thermal expansions stands out from the cast resin in some places. The known insulators with fiberglass rods could therefore hitherto in many cases cannot be used because of their unreliability, although their use because of their relatively low weight and their high tensile strength would bring considerable advantages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Isolator mit Glasfaserstab zu schaffen, bei dem weder Schäden am Glasfaserstab noch Durchschläge befürchtet zu werden brauchen, der also auch über lange Zeiträume hinweg eine gleichbleibende Qualität hat. Diese Aufgabe ist bei dem Isolator der eingangsgenannten Art erfindungsgemäß gelöst durch über den Umfang des Glasfaserstabes verteilt angeordnete Abstandhalter.The invention is based on the object of creating an insulator with a fiberglass rod in which there is no damage to the fiberglass rod there is still need to be feared of breakthroughs, which will therefore remain the same even over long periods of time Has quality. This object is achieved in the isolator of the type mentioned according to the invention by over the scope of the Spacers arranged in a distributed manner.

709839/0107709839/0107

Derartige Abstandhalter stellen eine konzentrische Anordnung von Glasfaserstab und Umhüllung und damit eine gleichmäßige Dicke des den Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung ausfüllenden Isoliermaterials sicher, wodurch sowohl ein ausreichender Schutz des Glasfaserstabes vor ultravioletter Strahlung als auch ein Abheben der Umhüllung vom Isoliermaterial verhindert werden kann, wobei von besonderem Vorteil ist, daß der Aufwand hierfür äußerst gering ist.Such spacers provide a concentric arrangement of fiberglass rod and sheath and thus a uniform one The thickness of the insulating material filling the gap between the fiberglass rod and the cladding, whereby both a sufficient protection of the fiberglass rod from ultraviolet radiation and a lifting of the envelope can be prevented by the insulating material, which is of particular advantage that the effort for this is extremely low is.

In der Regel genügt es, v/enn die Abstandhalter in Umfangsrichtung um jeweils 120° gegeneinander versetzt sind.As a rule, it is sufficient if the spacers are in the circumferential direction are offset from one another by 120 °.

Um die elektrischen Eigenschaften des Isolators durch die Abstandhalter nicht zu beeinflussen, haben diese eine im Vergleich zur axialen Länge des Glasfaserstabes geringe Länge und sind in axialer Richtung im Abstand voneinander angeordnet.To improve the electrical properties of the insulator through the spacer cannot be influenced, they have a small length compared to the axial length of the glass fiber rod and are arranged at a distance from one another in the axial direction.

Die Anordnung der Abstandhalter kann verschieden sein. Beispielsweise können sie auf einer Schraubenlinie liegen. Aus Fertigungsgründen ist es jedoch in der Regel vorteilhaft, wenn die Abstandhalter in mehreren, in axialer Richtung im Abstand voneinander liegenden Ringzonen angeordnet sind.The arrangement of the spacers can be different. For example they can lie on a helix. For manufacturing reasons, however, it is usually advantageous when the spacers are arranged in a plurality of annular zones spaced apart from one another in the axial direction.

Die Abstandhalter können beispielsweise am Glasfaserstab befestigte, noppenartig ausgebildete Körper sein, wobei eine Befestigung mit einem in den Glasfaserstab eindringenden Stift möglich ist. Die Abstandhalter können aber auch Kugeln sein, die auf den Glasfaserstab umfassenden Ringen aufgereiht sind. In diesem Falle ist es zweckmäßig, den Glasfaserstab dort mit je einer Rille zu versehen, wo ein derartiger Ring liegen soll, damit die Position der Ringe definiert ist.The spacers can, for example, be attached to the fiberglass rod, be nub-like bodies, a fastening with a penetrating into the fiberglass rod Pen is possible. The spacers can, however, also be spheres, which are lined up on the rings encompassing the glass fiber rod are. In this case it is advisable to provide the glass fiber rod with a groove where such a ring should lie so that the position of the rings is defined.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind die Abstandhalter durch in Längsrichtung unterbrochene LängsrippenIn another advantageous embodiment, the spacers are by longitudinal ribs interrupted in the longitudinal direction

709839/0107709839/0107

der Umhüllung oder des Glasfaserstabes gebildet. Sind die Abstandhalter an der Umhüllung vorgesehen, dann wird diese bei der Fertigung mit den Längsrippen versehen, die danach in den Zwischenräumen zwischen den Abstandhaltern abgedreht werden. Die maximale Isolatorlänge ist daher davon abhängig_r wie tief das Werkzeug beim Abdrehen der Längsrippen in axialer Richtung in die Umhüllung eingeführt werden kann. Werden die Längsrippen aus dem Glasfaserstab herausgearbeitet, dann gibt es keine derartige Längenbegrenzung. Allerdings erfährt der Glasfaserstab durch diese Bearbeitung eine Verkleinerung seines Durchmessers.the cladding or the fiberglass rod. If the spacers are provided on the envelope, then this is provided with the longitudinal ribs during manufacture, which are then turned off in the spaces between the spacers. The maximum length of the insulator is, therefore, on how deep the tool during turning of the longitudinal ribs can be inserted in the axial direction into the enclosure depending _r. If the longitudinal ribs are carved out of the fiberglass rod, then there is no such length limitation. However, this processing reduces the diameter of the fiberglass rod.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist das isolierende Material im Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung ein dauerelastisches Harz. Ein solches Harz verhindert zuverlässig die Entstehung von Abhebungen zwischen ihm und der Umhüllung.In a preferred embodiment, this is insulating Material in the space between the fiberglass rod and the sheath is a permanently elastic resin. Such a resin reliably prevents the formation of lift-offs between it and the casing.

Bei sehr großen Stablängen kann es Schwierigkeiten bereiten, den Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung ohne die Bildung von Lufteinschlüssen und dergleichen zu füllen, Diese Schwierigkeiten sind bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform dadurch umgangen, daß als Isoliermaterial im Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung ein Isolieröl vorgesehen ist. Im Hinblick auf die auftretenden Wärmedehnungen ist bei Verwendung von Isolieröl allerdings ein Ausgleichsgefäß erforderlich, das jedoch sehr klein sein kann.If the rod lengths are very long, it can be difficult to adjust the space between the fiberglass rod and the cladding without the formation of air pockets and the like filling, these difficulties are advantageous in another Embodiment circumvented that as an insulating material in the space between the fiberglass rod and the sheath an insulating oil is provided. With regard to the thermal expansions that occur, however, when using insulating oil an expansion tank is required, but it can be very small.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.In the following the invention is explained in detail with reference to the embodiments shown in the drawing.

709839/0107709839/0107

Es zeigen:Show it:

26Ί0967 - Φ - 26Ί0967 - Φ -

Fig. 1 eine unvollständig dargestellte Ansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels;Fig. 1 is an incomplete view
a first embodiment;

Fig. 2 einschnitt nach der Linie II - II der
Fig. 1;Fig. 2 incision along the line II - II of the
Fig. 1;

Fig. 3 eine unvollständig dargestellte Ansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels;3 is an incomplete view
a second embodiment;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der
Fig. 3;Fig. 4 is a section along the line IV-IV of
Fig. 3;

Fig. 5 eine perspektivisch und teilweise in Längsrichtung geschnitten dargestellte Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels;Fig. 5 is a perspective and partially sectioned view shown in the longitudinal direction a third embodiment;

Fig. 6 eine Ansicht entsprechend Fig. 5 eines
vierten Ausführungsbeispiels.FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 5
fourth embodiment.

Ein Stabisolator, der ohne seine Armaturen an beiden Stabenden dargestellt ist, weist einen Glasfaserstab 1 auf, der in bekannter Weise aus einer Vielzahl von Glasfasern besteht, die in Gießharz eingebettet sind. Der Querschnitt des Glasfaserstabes 1 ist, wie Fig. 2 zeigt, kreisförmig. Auf dem Glasfaserstab 1 sind noppenförmig ausgebildete Abstandhalter 2 befestigt, die aus Metall oder Kunststoff bestehen und im Ausführungsbeispiel einen Stift 3 aufweisen, der in radialer Richtung in den Glasfaserstab 1 eindringt und dadurch den Abstandhalter an der gewünschten Stelle des Glasfaserstabes in Anlage an seiner Außenmantelflache hält. Selbstverständlich könnten aberA rod insulator, which is shown without its fittings at both rod ends, has a fiberglass rod 1, which in known Way consists of a large number of glass fibers that are embedded in cast resin. The cross section of the fiberglass rod 1, as shown in FIG. 2, is circular. On the fiberglass rod 1 knob-shaped spacers 2 are attached, which are made of metal or plastic and in the exemplary embodiment have a pin 3 which extends in the radial direction penetrates into the fiberglass rod 1 and thereby the spacer at the desired point of the fiberglass rod in contact with his Outer jacket keeps flat. But of course you could

709839/0107709839/0107

die Abstandhalter 2 auch in anderer Weise am Glasfaserstab befestigt werden, beispielsweise durch Ankleben. Die Abstandhalter 2 sind in Ringzonen, deren Abstand in axialer Richtung im Ausführungsbeispiel etwa dreimal so groß ist wie der Durchmesser des GlasfaserStabes 1, an letzterem befestigt, und zwar* jeweils drei ι
ter in jeder Ringzone.the spacers 2 can also be attached to the fiberglass rod in another way, for example by gluing. The spacers 2 are attached to the latter in ring zones, the spacing of which in the axial direction in the exemplary embodiment is approximately three times as large as the diameter of the glass fiber rod 1, namely * three ι each
ter in each ring zone.

und zwar* jeweils drei um 120 versetzt liegende Abstandhal-namely * three spacers offset by 120

Die radiale Höhe der Abstandhalter 2 ist gleich dem Abstand gewählt, den die Innenmantelfläche des aus Polyfluoräthylen bestehenden, kreiszylindrischen Rohres 4 von der Außenmantelfläche des Glasfaserstabes 1 aufweisen soll. Die Wandstärke dieses Rohres 4 hat den bei Isolatoren mit Glasfaser— stab für die Umhüllung üblichen Viert. Das Rohr 4 ist aussen glatt. Die Umhüllung könnte aber auch beispielsweise Schirme tragen.The radial height of the spacer 2 is selected to be equal to the distance that the inner circumferential surface of the polyfluoroethylene existing, circular cylindrical tube 4 from the outer circumferential surface of the fiberglass rod 1 should have. The wall thickness of this tube 4 has that of insulators with glass fiber The usual fourth stab for wrapping. The tube 4 is smooth on the outside. However, the envelope could also, for example, be screens wear.

Der Zwischenraum zwischen dem Rohr 4 und dem Glasfaserstab ist mit einem dauerelastischen Harz 5 vollständig ausgefüllt. Die Abstandhalter 2 halten das Rohr 4 in einer konzentrischen Anordnung zum Glasfaserstab 1, so daß die Dicke der aus dem dauerelastischen Harz 5 gebildeten Schicht überall gleich ist. Auf Grund seiner dauerelastischen Eigenschaft verhindert das Harz 5 ein Abheben des Rohres 4 infolge einer Wärmedehnung oder dergleichen. Infolge der geringen Abmessungen der Abstandhalter 2 und ihres relativ großen Abstandes in axialer Richtung voneinander ist es nicht störend, daß im Bereich der Abstandhalter 2 die aus dem Harz 5 gebildete Schicht unterbrochen ist.The space between the tube 4 and the fiberglass rod is completely filled with a permanently elastic resin 5. The spacers 2 hold the tube 4 in a concentric arrangement to the fiberglass rod 1, so that the thickness of the The layer formed from the permanently elastic resin 5 is the same everywhere. Due to its permanently elastic properties the resin 5 prevents the pipe 4 from lifting off due to thermal expansion or the like. As a result of the small dimensions the spacer 2 and their relatively large distance in the axial direction from each other, it is not disturbing, that in the area of the spacer 2, the layer formed from the resin 5 is interrupted.

Die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele unterscheiden sich von demjenigen gemäß Fig. 1 und 2 nur durch eine andere Ausbildung der Abstandhalter. Daher sind im folgenden im wesentlichen nur noch diese erläutert.The exemplary embodiments described below differ from that according to FIGS. 1 and 2 only in terms of a different design of the spacers. Therefore, only these are essentially explained below.

70 98 39/010770 98 39/0107

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 sind die Abstandhalter 12 kurze Abschnitte von Längsrippen, mit denen das aus Polyfluoräthylen bestehende, die Umhüllung bildende Rohr 14 bei der Herstellung versehen wird. Diese über den Umfang um 120° gegeneinander versetzt angeordnete Längsrippen werden, nachdem das Rohr 14 auf die erforderliche Länge gebracht worden ist, bis auf die Abstandhalter 12 entfernt, vorzugsweise durch Ausdrehen. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß die Position der Abstandhalter 12 unveränderbar ist, so daß bei der Montage des Stabisolators keine Sorgfalt mehr auf die richtige Lage der Abstandhalter gelegt zu werden braucht.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the spacers are 12 short sections of longitudinal ribs with which the polyfluoroethylene, which forms the envelope Tube 14 is provided during manufacture. These longitudinal ribs are arranged offset from one another by 120 ° over the circumference are, after the tube 14 has been brought to the required length, removed down to the spacers 12, preferably by turning it out. The advantage of this embodiment is that the position of the spacers 12 is unchangeable, so that when assembling the rod insulator no more care to the correct position of the spacers needs to be laid.

Der Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab 11 und Rohr 14 ist mit einem dauerelastischen Harz 15 vollständig ausgefüllt.The space between the fiberglass rod 11 and tube 14 is completely filled with a permanently elastic resin 15.

Da die Länge, mit der ein Stabisolator gemäß Fig. 3 und 4 hergestellt werden kann, dadurch begrenzt ist, daß das Entfernen der Innenrippen des Rohres 14 nur bis zu einer bestimmten Rohrlänge ausführbar ist, sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 die Abstandhalter 22 kurze Stücke von Längsrippen des Glasfaserstabes 21. Der Glasfaserstab 21 wird also zunächst soSince the length with which a rod insulator according to FIGS. 3 and 4 is produced can be limited by the fact that the removal of the inner ribs of the tube 14 only up to a certain tube length is feasible, in the embodiment according to FIG. 5, the spacers 22 are short pieces of longitudinal ribs of the Fiberglass rod 21. The fiberglass rod 21 is thus initially like this

bzw. hergestellt,
bearbeitet/ daß die Längsrippen entstehen, die im Ausführungs-.or manufactured,
edited / that the longitudinal ribs arise in the execution.

beispiel um 120 gegeneinander versetzt angeordnet sind. Danach werden diese Längsrippen bis auf die kurzen, die Abstandhalter 22 bildenden Stücke entfernt.for example, are arranged offset from one another by 120. Then these longitudinal ribs, except for the short ones, are the spacers 22 forming pieces removed.

Der Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab 21 und dem aus Polyfluoräthylen bestehenden, die Umhüllung bildenden Rohr 24 ist wie bei den anderen Ausführungsbeispielen mit einem dauerelastischen Harz 25 vollständig gefüllt.The space between the glass fiber rod 21 and the tube 24 which is made of polyfluoroethylene and forms the sheath is completely filled with a permanently elastic resin 25, as in the other exemplary embodiments.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 weist Abstandhalter 32 in Form von Kugeln auf, die aus Kunststoff oder Metall bestehen und auf Ringe 36 aufgereiht sind, welche den Glasfaserstab 31 umfassen und in dessen Längsrichtung im Abstand voneinanderThe embodiment according to FIG. 6 has spacers 32 in the form of balls made of plastic or metal and are strung on rings 36 which encompass the glass fiber rod 31 and are spaced from one another in the longitudinal direction thereof

709839/0107709839/0107

angeordnet sind. Die Ringe 36 können aus Draht bestehen. Damit die Abstandhalter 32 die gewünschte Position beibehalten, sind sie auf den Ringen 36 festgelegt, im Ausführungsbeispiel in einer um jeweils 120° versetzten Anordnung. Außerdem ist in den Glasfaserstab 21 dort, wo jeweils ein Ring zu liegen kommen soll, eine Nut 37 eingestochen, welche die Kugeln teilweise aufnimmt. Selbstverständlich können auch die Ringe 36 in den Nuten 37 liegen.are arranged. The rings 36 can be made of wire. In order to the spacers 32 maintain the desired position, they are fixed on the rings 36, in the exemplary embodiment in an arrangement offset by 120 ° in each case. aside from that is in the fiberglass rod 21 where each ring should come to rest, a groove 37 pierced, which the balls partially absorbs. Of course, the rings 36 can also lie in the grooves 37.

Der Zwischenraum zwischen der Außenraantelflache des Glasfaserstabes 31 und dem durch die Abstandhalter 32 in konzentrischer Anordnung gehaltenen, aus Polyfluoräthylen bestehenden Rohr 34 ist mit einem dauerelastischen Harz 35 vollständig gefüllt.The space between the outer surface of the fiberglass rod 31 and the tube 34 made of polyfluoroethylene and held in a concentric arrangement by the spacers 32 is completely filled with a permanently elastic resin 35.

Anstelle des dauerelastischen Harzes könnte bei allen Ausführungsbeispielen der Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab und dem Rohr mit einem Isolieröl, vorzugsweise einem schwarzen öl, gefüllt sein. Es müßte dann aber wenigstens ein mit diesem Zwischenraum in Verbindung stehendes Ausgleichsgefäß vorhanden sein, beispielsweise am einen Ende des Stabisolators. Ferner könnten die Abstandhalter auch beispielsweise um jeweils 90 gegeneinander versetzt sein.Instead of the permanently elastic resin, in all of the exemplary embodiments the space between the fiberglass rod and the tube with an insulating oil, preferably a black one oil, be filled. In that case, however, at least one equalizing tank connected to this intermediate space would have to be present be, for example at one end of the rod insulator. Furthermore, the spacers could also, for example, in each case 90 be offset against each other.

709839/0107709839/0107

Claims

Insulator with a fiberglass rod, an insulating sheath the same, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the fiberglass rod, and an insulating Material in the space between the fiberglass rod and the cladding, characterized by around the circumference of the fiberglass rod (1; 11; 21; 31) spacers (2; 12; 22; 32) arranged in a distributed manner.

2) insulator according to claim 1, characterized in that the spacers (2; 12; 22; 32) in the circumferential direction by each at most 120 are offset from one another.

3) insulator according to claim 1 or 2, characterized in that the spacers (2; 12; 22; 32) have a short length compared to the axial length of the glass fiber rod (1; 11; 21; 31) have and are arranged in the axial direction at a distance from one another.

4) insulator according to claim 3, characterized in that the spacers (2; 12; 22; 32) in several in the axial direction are arranged at a distance from each other annular zones.

5) insulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the spacers (2) are attached to the fiberglass rod (1), knob-like bodies.

6) insulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the spacers (32) are balls which are strung on the glass fiber rod (31) comprehensive rings (36).

7) insulator according to claim 6, characterized in that the glass fiber rod (31) each with a groove (37) to a partially

709839/0107

•a..• a ..

have a receptacle for the balls (32) lined up on the associated rings (37).

8) insulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the spacers (12; 22) by longitudinal ribs of the envelope which are interrupted in the longitudinal direction (14) or the fiberglass rod (21) are formed.

9) insulator according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the insulating material in the space between the glass fiber rod (1; 11; 21; 31) and the Sheath (4; 14; 24; 34) is a permanently elastic resin (5; 15; 25; 35).

10) insulator according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the insulating material in the space between the fiberglass rod and the cladding Insulating oil is.

11) insulator according to claim 10, characterized in that the space containing the insulating oil with at least one is preferably provided at a rod end compensation tank in connection.

12) insulator according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the envelope (4; 14; 24; 34) consists of polyfluoroethylene.

709839/0107