DE2610967C3

DE2610967C3 - insulator

Info

Publication number: DE2610967C3
Application number: DE19762610967
Authority: DE
Inventors: Günther Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Dalferth
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: 1985-10-24
Also published as: DE2610967B2; GB1556894A; DE2610967A1; IT1071758B

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolator mit einem isolierenden, als Glasfaserstab ausgebildeten Kern, einer isolierenden Umhüllung desselben, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Kerns, sowohl am Kern als auch an der Umhüllung anliegenden Abstandhaltern, die über die Länge des Kerns im Abstand voneinander gleichmäßig veteilt angeordnet siad, eine im Vergleich zur axialen Länge des Kerns geringe Länge haben und den Raum zwischen dem Kern und der Umhüllung nur teilweise ausfüllen, sowie mit einem Isoliermaterial, mittels dessen der von den Abstandhaltern freigelassene Raum zwischen dem Glasfaserstab und der Umhüllung gefüllt ist.The invention relates to an insulator with an insulating, formed as a glass fiber rod core, an insulating covering of the same, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the core, both on the core and on the cladding Spacers that are evenly distributed over the length of the core at a distance from one another, have a short length compared to the axial length of the core and the space between the core and fill the envelope only partially, as well as with an insulating material, by means of which that of the spacers the space left between the fiberglass rod and the cladding is filled.

Bei einem bekannten Isolator dieser Art (DE-AS 10 63 668) ist nur am oberen und unteren Ende des Zwischenraumes zwischen dem Glasfaserstab und der aus Porzellan oder Glas bestehenden Umhüllung je ein Distanzring als Abstandhalter angeordnet, der mit Löchern versehen ist, um den Durchtritt des Isoliermaterials, bei dem es sich um Luft oder ein nicht aushärtbares, flüssiges oder pastenartiges Material handelt, zu je einer Ausgleichsvorrichtung zu gestatten, die sich an die beiden Enden der Umhüllung anschließen und je einen luftdichten Abschluß bilden. Nachteilig ist bei einem derartigen Isolator nicht nur, daß bei größerer Länge des Giasfaserstabes seine zentrische Lage nicht gewährleistet ist. Er ist auch wegen der Ausgleichsvorrichtungen sowie der aus Prozellan oder Glas bestehenden Umhüllung aufwendig und wegen letzterer relativ schwer. Außerdem erlaubt diese Konstruktion nicht die besonders vorteilhafte Verwendung von Gießharz als Isoliermaterial im Zwischenraum zwischen Glasfaserstab und der Umhüllung.
Bei einem anderen bekannten Isolator (DE-AS 11 76 222) sind die Abstandhalter als gleichmäßig über die Länge des Kerns verteilt angeordnete Ringscheiben ausgebildet, die aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen und auf der gesamten Länge ihres äußeren und inneren Randes an der Hülle bzw. dem Kern haftend anliegen, damit im Inneren des Isolators keine durchlaufenden Längsrisse, beispielsweise infolge von Temperaturdehnungen, auftreten können. Derartige Längsrisse können nämlich dazu führen, daß unter !0 dem Einfluß von Feuchtigkeit leitende Brücken entstehen, die sich über die gesamte Isolatorlänge erstrecken. Die Zwischenräume zwischen den Abstandhaltern können mit Luft oder einem festen Isoliermittel, beispielsweise einem Harz, gefüllt sein.In a known insulator of this type (DE-AS 10 63 668) a spacer ring is arranged as a spacer, which is provided with holes, around the passage only at the upper and lower end of the space between the fiberglass rod and the sheath made of porcelain or glass of the insulating material, which is air or a non-hardenable, liquid or paste-like material, to each allow a compensating device, which connect to the two ends of the envelope and each form an airtight seal. The disadvantage of such an insulator is not only that its central position is not guaranteed if the length of the glass fiber rod is greater. It is also complex because of the compensating devices and the cover made of porcelain or glass, and because of the latter, it is relatively heavy. In addition, this construction does not allow the particularly advantageous use of casting resin as an insulating material in the space between the fiberglass rod and the sheath.
In another known insulator (DE-AS 11 76 222), the spacers are designed as annular disks that are evenly distributed over the length of the core and are made of an electrically insulating material and are attached to the sheath or inner edge over the entire length of their outer and inner edges. adhere to the core so that no continuous longitudinal cracks, for example as a result of thermal expansion, can occur in the interior of the insulator. Longitudinal cracks of this kind can lead to the formation of conductive bridges under the influence of moisture which extend over the entire length of the insulator. The spaces between the spacers can be filled with air or a solid insulating material such as a resin.

Bekannt ist es auch bei den einen Glasfaserstab als Kernisolator aufweisenden Stabisolatoren, die wegen ihrer hohen Zugfestigkeit im Vergleich zu ihrem Gewicht beispielsweise in Streckentrennern für Oberleitungen von Bahnen Verwendung finden, den Zwischcnraum zwischen dem glatten Giasfaserstab und der durch einen Kunststoffschlauch gebildeten Umhüllung mit Giesharz auszugießen, um den Glasfaserstab vor ultravioletter Strahlung zu schützen. Trotz der erheblichen Vorteile, die solche Stabisolatoren wegen ihres günstigen Verhältnisses von Zugbelastbarkeit zu Gewicht aufweisen, mußte bisner in vielen Fällen auf den Einsatz dieser Isolatoren verzichtet werden, da sie unzuverlässig sind. Zum einen ist ihre Unzuverlässigkeit darauf zurückzuführen, daß sich beim Einbringen des Gießharzes eine Verlagerung von Giasfaserstab und Umhüllung relativ zueinander in radialer Richtung nicht vermeiden läßt Bei den fertigen Isolatoren können daher Abweichungen in der Dicke der Gießharzschicht auftreten, die nahezu so groß sein können wie der Sollwert Die Folge sind Schäden am Glasfaserstab, insbesondere infolge der nicht mehr genügend stark absorbierten ultravioletten Strahlung. Zum anderen treten immer wieder elektrische Durchschläge auf, die da**tif zurückzuführen sind, daß wegen unterschiedlicher Wärmedehnungen die in der Regel aus Polyfluoräthylen bestehende Umhüllung vom Gießharz sich an manchen Stellen abhebt.It is also known in the case of the rod insulators having a glass fiber rod as the core insulator, which because of their high tensile strength compared to their weight, for example in section insulators for overhead lines of webs, the space between the smooth glass fiber rod and the through Pour a plastic tube-formed envelope with casting resin to protect the fiberglass rod from ultraviolet To protect radiation. Despite the significant advantages that such rod insulators have because of their cheap Have a ratio of tensile strength to weight, had to be used in many cases these isolators can be omitted because they are unreliable. For one, their unreliability is on it due to the fact that when the casting resin is introduced, the glass fiber rod and the cladding are displaced relative to one another in the radial direction cannot be avoided. Deviations in the finished insulators can therefore occur occur in the thickness of the cast resin layer, which can be almost as large as the target value. The result are damage to the fiberglass rod, especially as a result of the ultraviolet that is no longer sufficiently strongly absorbed Radiation. On the other hand, electrical breakdowns occur again and again, which can be traced back to the da ** t are that because of different thermal expansions, the envelope, which is usually made of polyfluoroethylene stands out from the cast resin in some places.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ein günstiges Verhältnis von Zugbelastbarkeit zu Gewicht aufweisenden Isolator mit einem glasfaserverstärkten Stab zu schaffen, der bei einer sicheren Zentrierung der Hülle zum Kern auch Ausführungen mit großer Länge und einem sich über die gesamte Länge des Kerns erstreckenden Isoliermaterial, selbst wenn dieses ein aushärtbares Harz sein sollte zwischen Kern und Umhüllung problemlos macht und dennoch auch über lange Zeiträume hinweg seine Qualität beibehält. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Derartige Abstandhalterelemente gewährleisten nicht nur eine konzentrische Lage der Umhüllung bezüglich des Glasfaserstabes über die gesamte Länge, auch wenn sie groß ist, da der Abstand der Abstandhalterelemente voneinander in Stablängsrichtung den Erfordernissen angepaßt werden kann, sondern auch einen sich über die gesamte Länge des Kerns erstreckenden Ringraum zwischen Kern und Umhüllung, der vollständig mit dem Isoliermaterial gefüllt werden kann. Dabei ist auch bei großer Länge die richtige Positionierung der Abstandhalterelemcnte in einfacher Weise gewährleistet, da sie einstückig mit dem Kern oder der Umhüllung ausgebildet sind. Es kann deshalb auch, was aus Gewichts- und Kostengründen vorteilhaft ist, eine Umhüllung in Form eines Kunststoffrohres verwendet werden. Durch die konzentrische Lage der Um-The invention is based on the object of providing a favorable ratio of tensile strength to weight having insulator with a fiberglass-reinforced rod, which ensures a safe centering of the Sheath to the core also designs with great length and one extending over the entire length of the core Insulating material, even if it should be a thermosetting resin, between the core and the cladding without any problems and still maintains its quality over long periods of time. This task is achieved according to the invention by the features of claim 1. Ensure such spacer elements not just a concentric position of the envelope with respect to the fiberglass rod over the whole Length, even if it is large, because of the spacing of the spacer elements can be adapted to the requirements of each other in the longitudinal direction of the rod, but also an annulus extending over the entire length of the core between core and cladding, which can be completely filled with the insulating material. The correct positioning is also important for long lengths the spacer elements ensured in a simple manner, since they are integral with the core or the envelope are formed. It can therefore also, which is advantageous for reasons of weight and cost, a casing in the form of a plastic pipe can be used. Due to the concentric position of the

hüllung bezüglich des Glasfaserstabes wird auch dann, wenn das Isoliermaterial im Zwischenraum zwischen der Umhüllung und dem Glasfaserstab weder gasförmig noch flüssig ist, die Entstehung von Luftspalten aii der Innenfläche der Umhüllung verhindert was die Voraussetzung dafür ist. daß elektrische Oberschläge vermieden werden. Die gleichmäßige Dicke des Isoliermaterials bewahrt ferner den Glasfaserstab vor Schaden infolge von ultravioletter Strahlung. Da wegen der in Umfangrichtung des Glasfaserstabes versetzten Anordnung der Abstandhalterelemente diese mit nur sehr geringer Fläche an der Umhüllung oder am Korn anzuliegen brauchen, sind die Unterbrechungen, welche das Isoliermaterial durch die Abstandhalterelemente erfährt so klein, daß sie nicht störend in Erscheinung treten. cladding in relation to the fiberglass rod is also when the insulating material in the space between the casing and the fiberglass rod is neither gaseous is still liquid, the formation of air gaps aii the Inner surface of the envelope prevents what the requirement for it is. that electrical flashovers are avoided. The uniform thickness of the insulating material also protects the fiberglass rod from damage due to ultraviolet radiation. Because of the circumferential direction of the fiberglass rod offset arrangement of the spacer elements with only very little Need to rest on the coating or the grain are the interruptions that the Insulating material through the spacer elements becomes so small that they do not appear disruptive.

Sind die Abstandhalterelemente an der Umhüllung vorgesehen, dann wird diese bei der Fertigung mit den Längsrippen versehen, die danach in den Zwischenräumen zwischen den Abstandhalterelementen abgedreht werden. Die. maximale Isolatorlänge ist daher davon abhängig, 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 Querschnittes.If the spacer elements are provided on the envelope, it is then used during manufacture with the Provided longitudinal ribs, which are then turned off in the spaces between the spacer elements will. The. The maximum insulator length therefore depends on how deep the tool is when turning the Longitudinal ribs introduced into the casing in the axial direction can be. If the longitudinal ribs are carved out of the fiberglass rod, then there are none Length limitation. However, this processing reduces the size of the fiberglass rod its cross-section.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform 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, the insulating material is in the space between the fiberglass rod and the casing a permanently elastic resin. Such a resin reliably prevents the formation of withdrawals between it and the wrapping.

F i g. 1 eine unvollständig dargestellte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels;F i g. 1 is an incomplete view of a first exemplary embodiment;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 1;F i g. 2 shows a section along the line IV-IV of FIG. 1;

F i g. 3 eine perspektivisch und teilweise in Längsrichtung geschnitten dargestellte Ansicht eines zweiten Ausführung": beispiels.F i g. 3 shows a perspective view of a second and partially sectioned in the longitudinal direction Execution ": example.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 sind die Abstandhalterelemente 12 kurze Abschnitte von Längsrippen, mit denen das aus Poiyfiuoräthylen 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 Abstandhalterelemente 12 entfernt, vorzugsweise durch Ausdrehen. Der Vorteil dieses Ausführupgsbeispiels besteht darin, daß die Position der Abstandhalterelemente 12 unveränderbar ist, so daß bei der Montage des Stabisolators keine Sorgfalt mehr auf die richtige Lage der Abstandhalterelemente gelegt zu werden brauchtIn the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the spacer elements 12 are short sections of longitudinal ribs with which the consisting of Poiyfiuoräthylen, the envelope forming tube 14 in the Manufacturing is provided. These longitudinal ribs are offset from one another by 120 "over the circumference after the tube 14 has been brought to the required length except for the spacer elements 12 removed, preferably by unscrewing. The advantage of this embodiment is that the position of the spacer elements 12 is unchangeable, so that no when assembling the rod insulator More care needs to be placed on the correct position of the spacer elements

Der Zwischenr&um zwischen dem Glasfaserstab 11 und Rohr 14 ist mit einem dauerelastischen Harz 13 vollständig ausgefüllt.The intermediate space between the glass fiber rod 11 and tube 14 is covered with a permanently elastic resin 13 completed.

Da die Länge, mit der ein Stabilisator gemäß F i g. 1 und 2 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 Ausf Uhrungsbeispiel gemäß F i g. 3 die Abstandhalterelemente 22 kurze Stücke von Längsrippen des Glasfaserstabes 21. Der Glasfaserstab 21 wird also zunächst so bearbeitet bzw. hergestellt, daß die Längsrippen entstehen, die im Ausführungsbeispiel um 120° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Danach werden diese Längsrippen bis auf die kurzen, die Abstandhalterelemente 22 bildenden Stücke entferntSince the length with which a stabilizer according to FIG. 1 and 2 can be produced, is limited by that the removal of the inner ribs of the tube 14 can only be carried out up to a certain tube length, are at the exemplary embodiment according to FIG. 3 the spacer elements 22 are short pieces of longitudinal ribs of the fiberglass rod 21. The fiberglass rod 21 is therefore first processed or manufactured in such a way that the longitudinal ribs are created, which are arranged offset from one another by 120 ° in the exemplary embodiment. After that, these Longitudinal ribs removed except for the short pieces forming the spacer elements 22

Der Zwischenraum zwischen dem Glasfaserstab 21 und dem aus Poiyfiuoräthylen bestehenden, die Umhüllung bildenden Rohr 24 ist wie bei den anderen Ausführungsbeispielen mit einem dauerelastischen Harz 25 vollständig ausgefülltThe space between the fiberglass rod 21 and the made of polyfluoroethylene, the envelope As in the other exemplary embodiments, the tube 24 forming the tube is made of a permanently elastic resin 25 completed

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 Stabilisators. Ferner könnten die Abstandhalterelemenie auch beispielsweise um jeweils 90° gegeneinander versetzt sein.Instead of the permanently elastic resin, the space between the fiberglass rod and the tube with an insulating oil, preferably a black oil, be filled. It should but then at least one compensating tank connected to this intermediate space is present be, for example at one end of the stabilizer. Furthermore, the spacer elements could also, for example be offset from each other by 90 °.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Insulator with an insulating core designed as a glass fiber rod, an insulating sheath the same, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the core, both at Core as well as spacers resting against the cladding, which are evenly distributed over the length of the core at a distance from one another have a short length compared to the axial length of the core and the space between the Fill in the core and the cladding only partially, as well with an insulating material, by means of which the space left free by the spacers between the fiberglass rod and the envelope is filled, characterized in that the Spacer Spacer elements arranged distributed over the circumference of the glass fiber rod (ll; il) (12; 22) are, which are interrupted in the longitudinal direction by longitudinal ribs of the envelope (14) or of the fiberglass rod (21) are formed.

2. Insulator according to claim 1, characterized in that the insulating material in the space between the fiberglass rod { 11; 21) and the casing (14; 24) is a permanently elastic resin (15; 25).

3. Insulator according to claim 1, characterized in that the insulating material in the space an insulating oil is used between the fiberglass rod and the sheath: