DE2708323A1 - Isolierkoerper - Google Patents

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München ^ ^VPA 77 P 3 0 3 4 BRD Isolierkörper Die Erfindung betrifft einen Isolierkörper.

Ein erheblicher Anteil der Betriebsstörungen an elektrischen Anlagen, die in Räumen mit Außenraumklima untergebracht sind, ist bedingt durch eine Überbeanspruchung der Isolatoroberflächen. Der im folgenden verwendete Begriff "Innenraumanlagen" bezieht sich auf derartige Anlagen, die in Räumen mit Außenraumklima untergebracht sind. Die zu Überschlägen auf Isolatoroberflächen führenden feuchtigkeitsbedingten Vorgänge sind ihrem Wesen nach Fremdschichtvorgänge. Die beiden Komponenten der Fremdschicht, Staub und Feuchtigkeit, dringen in die Innenraumanlagen ein, da diese üblicherweise kaum vermeidbare Luftspalte aufweisen, die etwa einen dreifachen Luftwechsel je Stunde mit sich bringen. Die Befeuchtung des an der Isolatoroberfläche sich ansammelnden Staubes erfolgt in der Regel durch Kondensation des in der Umgebungsluft enthaltenen Wasserdampfes. Die größte Befeucbtungsintensität tritt dann auf, wenn die Oberfläche der Isolierkörper betaut wird.

Zur Betauung kommt es immer dann, wenn feuchtwarme Luft von

außen in eine kalte Innenraumanlage eindringt und die Oberflächentemperatur der Isolierkörper unter der Taupunkttemperatur der einströmenden Luft liegt. Die an die kalte Oberfläche des

SpI 2 Bsk / 21.2.1977

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Isolierkörpers angrenzende Luftschicht wird durch Wärmeaustausch mit der kalten Oberfläche des Isolators abgekühlt, wobei mit absinkender Lufttemperatur die relative Feuchtigkeit ansteigt, bis bei Eintritt der Übersättigung die Kondensation von Wasser an der Oberfläche des Isolierkörpers auftritt. So traten im Januar 1968 in Deutschland und in den angrenzenden Ländern durch einen plötzlichen Umschwung von kalter zu feuchtwarmer Witterung eine Unzahl von Betriebsstörungen in elektrischen Innenraumanlagen auf, wobei es zu Überschlägen an Isolier· körpern aller Art kam. Beteiligt waren Stutzer, Durchführungen, Schalterschwingen, EndverschlUsse und Wandler.

Die Störungen wurden dabei durch einen sogenannten Fremdschichttiber schlag verursacht, der bei gleichzeitigem Vorhandensein einer Verschmutzungsschicht und eines beträchtlichen Feuchtigkeitsbelags auf der Oberfläche des Isolierkörpers auftritt. Der Vorgang läuft Üblicherweise innerhalb weniger Stunden ab.

Bei Verschmutzung und lang anhaltender Befeuchtung geringeren Ausmaßes treten sogenannte Kriechspurkurzschlüsse auf. Unter dem Einfluß einer hohen elektrischen Feldstärke kommt es hierbei an der Oberfläche des Isolierkörpers zu Erosionen, die als Kriechstromspuren bezeichnet werden. Die langsame Erosion eines Oberflächenteils führt dann erfahrungsgemäß erst nach vielen Tagen zu einem Überschlag, wenn eine Vielzahl derartiger Strombriicken zusammengewachsen sind. Dieser Vorgang unterscheidet sich durch seinen langsameren Verlauf und die fortschreitende Zerstörung des Isolierkörpers deutlich von dem durch eine relativ schnelle und starke Betauung hervorgerufenen Fremdschichttiberschlag.

Um durch Betauung hergerufene Störungen im elektrischen Innenraumanlagen zu vermeiden, ist es notwendig, eine überdimensionierung der Isolierkörper vorzunehmen, wobei die notwendige Verlängerung der Mindestkrieohweglängen den Einsatz von Isolatoren mit Schirmen oder Rippen erforderlich macht. Dieser Weg

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wird bei als Stutzer oder Durchführung ausgebildeten Isolierkörpern beschritten, bedingt aber gegenüber den in trockenen Innenraumanlagen an sich einsetzbaren glatten Isolierkörpern einen nicht unerheblichen finanziellen Mehraufwand. Bei einer Reihe der eingangs erwähnten weiteren Isolierkörper, wie Schalterschwingen, Wandler, wäre dieser Weg jedoch recht aufwendig.

Aus diesem Grunde wird nicht selten zur Beheizung von Innenraumanlagen abergegangen, wodurch die Oberflächentemperatur der Isolierkörper immer oberhalb der Taupunkttemperatur der umgebenden Luft gehalten wird. Im Sauerbetrieb werden dadurch hohe Betriebskosten verursacht, im Intervallbetrieb bedarf es einer aufwendigen Regelung. In vielen Fällen ist im entscheidenden Augenblick auch keine Hilfsspannung für die Beheizung vorhanden.

Eine weitere Möglichkeit, Betauung auszuschließen, ist in der Trocknung der unvermeidbar eindringenden Austauschluft zu sehen» Jedoch ergeben sich auch hierbei bei Berücksichtigung des Ubliehen dreimaligen Luftwechsels pro Stunde unvertretbare Investitionskosten.

Auch eine relativ aufwendige hermetische Kapselung einer Innenraumanlage mit getrockneter Innenluft wirft durch die dabei auftretenden EUhlprobleme Schwierigkeiten auf. Außerdem spricht das gelegentlich notwendige öffnen der Anlagen prinzipiell gegen eine solche Lösung.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Isolierkörper anzugeben, bei dem die Betauungsanfälligkeit weitgehend ausgeschlossen ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Isolierkörper zumindest eine Oberflächenschicht aus einem Isolierwerkstoff niedriger Wärmekapazität aufweist. Diese Oberflächenschicht kann beispielsweise einen hohe mechanische Stabilität

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vermittelnden Kern eines Isolierkörpers Überziehen. Allerdings kann der Isolierkörper auch durchgehend aus einem Isolierwerkstoff niedriger Wärmekapazität bestehen oder einen zentralen Hohlraum aufweisen. Niedrige Wärmekapazität bedeutet in diesem Zusammenhang eine Wärmekapazität die unter der konventioneller Isolierstoffe» wie Porzellan oder massiver Kunststoff, liegt. Damit ist zur Erwärmung der Oberfläche des Isolierkörpers lediglich eine sehr kleine Wärmemenge notwendig. Diese Wärmemenge wird der an die Oberfläche angrenzenden wärmeren Umgebungsluft entzogen. Da diese Wärmemenge jedoch nur klein ist, kommt es zu keiner bedeutenden Abkühlung der an die Oberfläche des Isolierkörpers angrenzenden Luftschicht, so daß in dieser Luftschicht der Wärmeentzug nicht mit einer großen Temperaturabsenkung verbunden ist. Der Taupunkt wird daher im allgemeinen nicht mehr unterschritten. Besteht eine sehr hohe Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche des Isolierkörpers und der in die Innenraumanlage einströmenden Warmluft, kann in diesem Sonderfall eine Taupunktsunterschreitung eintreten. Es kommt dann zu einer Kondensation des in der Luft befindlichen Wasserdampfes an der Oberfläche des Isolierkörpers. Aufgrund der geringen Wärmekapazität des Isolierkörpers genügt aber in diesem Fall bereits die durch Kondensation einer mikroskopischen Wasserschicht freiwerdende Kondensationswärme, um eine Angleichung der Oberflächentemperatur des Isolierkörpers an die Umgebungstemperatur herbeizufuhren. Diese mikroskopische Kondenswasserschicht vermag jedoch keine beträchtliche Verringerung der Isolationseigenschaften der Oberfläche des Isolierkörpers zu bewirken. Damit ist der eine größere Wasserschicht voraussetzende Fremd schicht tiberschlag vollkommen ausgeschlossen und auch der eine geringere, langanhaltende Betauung erfordernde Kriechstromkurzschluß sehr unwahrscheinlich.

Eine weitgehende Betauungsfreiheit kann auch erreicht werden, wenn der Isolierkörper zumindest eine Oberflächenschicht aus einem Isolierwerkstoff niedriger Wärmeleitfähigkeit aufweist. Niedrige Wärmeleitfähigkeit bedeutet in diesem Zusammenhang eine Wärmeleitfähigkeit, die unter der konventioneller Isolier-

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werkstoffe} wie Porzellan oder massiver Kunststoff, liegt. Diese weitgehende Betauungsfreiheit wird noch verbessert) wenn die Oberfläche des Isolierkörpers sowohl niedrige Wärmeleitfähigkeit als auch niedrige Wärmekapazität vereint. Durch die niedrige Wärmeleitfähigkeit wird eine trägheitsarme Anpassung der Oberfläche des Isolierkörpers an die umgebenden wärmeren Luftschichten ermöglicht, da Wärmeverluste der einmal erwärmten Oberfläche durch Wärmeleitung ins kältere Innere des Isolierkörpers weitgehend ausgeschlossen sind. Damit wird der Angleich der Oberfläohentemperatur des Isolierkörpers an die Temperatur der Umgebungsluft ermöglicht, ohne daß es zu einer bedeutenden oder lang anhaltenden Abkühlung der angrenzenden Luftschichten mit erheblicher Kondensation von Wasser kommt.

In einer vorteilhaften AusfUhrungsform weist der Isolierkörper fiber der Oberflächenschicht eine dünne geschlossene Außenhaut mit niedriger Wärmezeitkonstante auf. Diese Außenhaut soll eine zu starke Verschmutzung verhindern. Eine Verstärkung der Außenhaut dient der Erhöhung der mechanischen Belastbarkeit eines solchen Isolierkörpers. Diese Außenhaut weist wegen ihrer geringen Dicke eine sehr geringe Wärmekapazität auf. Eine solche Außenhaut wird sioh sehr schnell und unter nur geringfügiger Abkühlung der Umgebungeluft auf die Temperatur der umgebenden wärmeren Luft einstellen. Sollte eine Betauung auftreten, so wird diese sehr schnell beendet sein und lediglich mikroskopisch sein. In der Folgezeit beginnt bereits die Verdunstung der niedergeschlagenen Wasserschicht, so daß sich lediglich, wenn überhaupt, nur eine kurzfristige, sehr geringfügige Befeuchtung der Oberfläche des Isolierkörpers ergibt.

Der Isolierwerkstoff eines Isolierkörpers mit niedriger Wärmekapazität und/oder niedriger Wärmeleitfähigkeit kann zumindest teilweise Poren aufweisen. Damit erhält der Isolierkörper eine besonders niedrige Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität.

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BIe sieb wegen der kleinen Wärmekapazität schnell anpassende Oberflächentemperatür eines solche Poren aufweisenden Isolierkörpers kann - wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit derartiger Isolierkörper - nicht mehr genügend schnell aus dem Inneren des Isolierkörpers heraus "nachgektihlt" werden. Wegen der ungewöhnlich geringen Wärmekapazität eines Poren aufweisenden Isolierkörpers erfolgt die Temperaturangleichung an die Umgebungsluft trotz ausbleibender oder nur geringfügiger Betauung in kürzerer Zeit als bei konventionallen Isolierkörpern, so daß auch die Gefahr von Kriechspurkurzschllissen ausgeschlossen ist.

Poren in Isolierstoffen können durch Beifügen eines Treibmittels mit Isolier- and/oder Löscheigenschaften zum flüssigen Ausgangswerkstoff erzeugt werden. Als Treibmittel kann beispielsweise Prigen dienen. Ferner können Poren durch Einrühren eines Gases mit Isolier- und/oder Löscheigenschaften in den flüssigen Ausgangswerkstoff erzeugt werden. Sie Porenfüllung mit Gasen mit Isolier- und/oder Löscheigenschaften verbessert die Isolierfähigkeit derartiger Isolierkörper und/oder kann bei der Ausbildung von Lichtbogen zu deren Abwehr beitragen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform eines Isolierkörpers sind die Poren durch Einmischen von Hohlkörpern in den flüssigen Ausgangswerkstoff erzeugt. Serartige Hohlkörper können Kugelform aufweisen und können mit einem Gas gefüllt sein, das Isolier- und/oder Lösoheigensohaften besitzt. Solche Hohlkörper, insbesondere Kugeln, können beispielsweise aus Glas, Keramik oder Kunstharz bestehen. Siese Hohlkörper stellen einen Füllstoffersatz dar. Serartige Isolierkörper weisen gegenüber den Ubliohen, beispielsweise durch Quarzmehl gestreckten Isolierkörpern, außer ihrer Betauungearmut niedrigere Schrumpf- und Kerbapannungen auf. Diese Isolierkörper besitzen eine relativ dünne, aber geschlossene Außenhaut, die mit der ihr eigenen kleinen thermischen Zeltkonetante der ankommenden wärmeren Umgebungeluft temperaturmäßig praktisch ohne Verzug folgen kann, so daß die Betauung der Oberfläche unterbleibt.

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Besonders geeignete Isolierstoffe sind Duroplaste, da ein aus einem derartigen Werkstoff gefertigter Isolierkörper eine höbe thermische und mechanische Festigkeit aufweist. Wegen der guten elektrischen Eigenschaften, insbesondere einer hohen Kriechstromfestigkeit, ist es vorteilhaft, als Isolierwerkstoff Epoxydharz oder Silikonharz einzusetzen. Werden die Isolierkörper mechanischen Belastungen ausgesetzt, die durch homogene Isolierkörper aus Schaumstoff nicht erfüllbar sind, gentigt es, einen mechanisch hoch belastbaren Isolierstoffkörper in konventioneller Bauweise mit einem Überzug aus aufgeschäumten Kunststoff zu versehen, um die gewünschte Betauungsarmut zu gewährleisten. Darüber hinaus ist bei Isolierkörpern aus aufgeschäumten Kunststoff die Wahrscheinlichkeit eines Diffusionsdurchsohlags verringert. Ein derartiger Durchschlag kommt bei konventionellen Isolierkörpern ohne Betauung lediglich durch Eindiffusion des in der Umgebungsluft enthaltenen Wassers in den nach der Fertigung wasserfreien Isolierkörper zustande, wobei durch die Ausbildung von Wassernestern im Isolierstoff Strompfade unter der Oberfläche des Isolierkörpers entstehen, als deren Folge Teile der Oberfläche abplatzen können, wodurch die Isolationseigenschaften solcher Isolierkörper verschlechtert werden. Bei Isolierkörpern aus aufgeschäumten Kunststoff kann der eindiffundierte Wasserdampf in den Schaumstoffblasen gefahrlos gespeichert werden, wobei es sogar zu einer elektrisehen Verfestigung der Gasblasen kommt.

Es ist vorteilhaft, wenn der Isolierkörper als Integralschaumstoffkörper ausgeführt ist. Derartige Integral- oder Strukturschaumstoffkörper haben eine inhomogene Dichteverteilung derart, daß der Scbaumstoffkern kontinuierlich in die dichte Außenhaut aus dem gleichen Kunststoff Übergeht. Damit weist ein derartiger Isolierkörper eine dünne, glatte, geschlossene Außenhaut geringer Wärmekapazität auf, die außer der Betauungsarmut eine Verbesserung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften eines solchen Isolierkörpers nach sich zieht.

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Es ist vorteilhaft, wenn ein Isolierstoffkörper in Richtung des elektrischen Potentialgradienten eine alternierende Folge von Abschnitten unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität aufweist. Die Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit, aber geringer Wärmekapazität stellen sich schneller auf die Temperatur der wärmeren Umgebungsluft ein als die Oberflächenzonen niedriger Wärmeleitfähigkeit. Dafür kann an den erstgenannten Oberflächenzonen eine - im Vergleich zu konventionellen Isolierstoffkörpern - zwar geringfügige, aber im Vergleich zu den Oberflächenzonen niedriger Wärmeleitfähigkeit stärkere Betauung eintreten. Mit Erreichen des Wärmegleiohgewichts zur Umgebungsluft beginnt nun an den stärker betauten Stellen höherer Wärmeleitfähigkeit bereits wieder die Verdunstung des niedergeschlagenen Wasserfilms, während an den Oberflächenzonen niedriger Wärmeleitfähigkeit noch die allerdings geringfügige Kondensation von Wasserdampf aus der Luft andauert. In der Folge trocknen die Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit, aber geringer Wärmekapazität schnell ab, so daß die Oberflächenzonen niedrigerer Wärmeleitfähigkeit nach kurzer Zeit durch Trockenzonen getrennt sind. Diese "Serienschaltung¹¹ von Oberflächenzonen unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit führt somit dazu, daß beim Einsetzen der Betauung die Isolationsfähigkeit in erster Linie durch die dann noch kaum betauten Oberflächenzonen niedriger Wärmeleitfähigkeit gewährleistet wird, wohingegen im späteren Verlauf diese anhaltend schwach betauten Oberflächenzonen in ihrer Isolationsfähigkeit durch die anfangs stärker betauten, aber inzwischen getrockneten Oberflächenzonen höherer Wärmeleitfähigkeit unterstützt werden. Ein solcher Isolierkörper weist also bei einem EInbruch warmer feuchter Luft immer trockene Oberflächenzonen auf, die die Isolationsfähigkeit gewährleisten. Bei Isolierkörpern, vorzugsweise in Stutzerform, mit Rippen kann der Rippenabschnitt als Oberflächenzone mit hoher Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmekapazität ausgebildet sein. Die Rippen sind dünn und stellen relativ großflächige Gebilde bezogen auf ihr Volumen dar. Wegen ihrer Dünne sind die Rippen, wenn der Isolier-

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körper eine geschlossene Außenhaut ohne Foren aufweist, porenarm bzw. porenfrei und stellen somit Oberflächenzonen hoher Wärmeleitfähigkeit mit niedriger Wärmekapazität dar· Die zwischen den Rippen liegenden Oberflächenzonen weisen demgegen-Über eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, so daß an diesen Oberflächenzonen zu Beginn des Warmlufteinbruchs keine oder nur eine geringfügige Betauung auftritt. An den Rippen wird wegen ihrer vergleichsweise hoben Wärmeleitfähigkeit und niedrigen Wärmekapazität eine schnelle Temperaturangleichung auf Kosten einer gewiesen Betauung erfolgen. Nach dem schnellen Erreichen der Temperaturgleiohheit zwischen den Rippen und der Umgebungsluft setzt bereite die Verdunstung der niedergeschlagenen Feuchtigkeitsschicht ein, so daß die Rippen bereits getrocknet sind, während an den zwischen den Rippen liegenden Oberflächenzonen der Temperaturausgleich langsamer erfolgt, was zu einer zwar länger andauernden, aber nur sehr geringfügigen Betauung führt. Zu diesem Zeitpunkt sind jedoch die Rippen bereite wieder abgetrocknet, so daß die Isolationsfestigkeit nun überwiegend durch die trookenen Rippen getragen wird.

Sie Erfindung wird im folgenden anhand von zwei Ausführungebeispielen in den Figuren 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigt:

Figur 1 einen glatten Isolierkörper in zylindrischer Form und Figur 2 einen als Stützer ausgebildeten Isolierkörper mit Rippen.

In Figur 1 ist ein zylindrischer Isolierkörper 1 halbseitig geschnitten dargestellt· Ein derartiger Isolierkörper kann beispielsweise als Stutzer eingesetzt werden. Der Isolierkörper 1 ist als Integralsohaumstoffkörper ausgeführt. Sr weist eine dicht· Außenhaut 2 auf, an die sich nach innen hin ein Scbaumstoffkern inhomogener Dichteverteilung anschließt. Diese inhomogene Diohteverteilung kommt dadurch zustande, daß die Porengröße zum Inneren dea Isolierkörpers hin kontinuierlich ansteigt. Die dioht· und nahezu porenfreie Außenhaut 2 weist eine

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Sicke von etwa einem halben Millimeter auf. In von den Stirnflächen sich in axialer Richtung ins Innere des Isolierkörpers 1 erstreckende Einsenkungen 6 und 7 sind Befestigungsbuchsen 8 und 9 eingefügt, die der Halterung des Isolierkörpers 1, bzw, des Spannung führenden Elementes dienen.

Der Isolierkörper 1 kann beispielsweise aus aufgeschäumten Epoxydharz bestehen» in das vor dem Aushärten im Rahmen des Pertigungsprozesses Luft, Isoliergas oder Löschgas eingerührt wurde. Die Auebildung der inhomogenen Dichteverteilung kann durch die Temperatursteuerung der Herstellform beim Aushärten des Kunststoffmaterials bestimmt werden.

Sin derartiger aus aufgeschäumten Kunststoff hergestellter

Isolierkörper 1 weist aufgrund seiner porösen Struktur sowohl eine außerordentlich niedrige Wärmekapazität als auch eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Die dünne geschlossene Außenhaut besitzt wegen ihrer geringen Schichtdicke eine geringe Wärmekapazität und kann somit beim Auftreffen warmer feucbter Luft mit geringer thermischer Trägheit sich an die Temperatur der Umgebungsluft anpassen, ohne dieser große Wärmemengen zu entziehen. Damit unterbleibt eine starke Abkühlung der oberflächennahen Luftschichten, so daß Obersättigung derselben und darauffolgende Taubildung weitestgehend unterbleibt. Der

Wärmeverlust der erwärmten Außenhaut 2 an die inneren Teile

des Isolierkörpers 1 ist wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit und der geringen Wärmekapazität der sich nach innen anschließenden Schaumstoffmasse außerordentlich gering. Die Außenhaut 2 weist wegen ihrer vergleichsweise größeren Wärmeleitfähigkeit keinen ins Gewicht fallenden Temperaturgradienten über ihre Schichtdicke auf.

Der Einsatz von zylindrischen Isolierkörpern ohne Rippen oder Schirme war bislang in betauungsgefährdeten Innenraumanlagen nicht möglich, obwohl sie fertigungstechnisch und preislich erheblich günstiger sind als mit Rippen oder Schirmen versehene Isolierkörper.

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Der Einsatz von Isolierkörpern 1, die keine geschlossene Oberflächenschicht 2 aufweisen, ist bei Erhaltung der Betauungsfreiheit ebenfalls möglich, wobei in diesem Fall allerdings die mechanische Stabilität geringer ist als bei Integralschaumstoffkörpern.

In gleicher Weise können auch andere Isolierkörper, beispielsweise Schalterschwingen, Wandler oder zur Schottung dienende Isolierstoffplatten weitgehend betauungsfrei ausgeführt werden.

Werden an einen solchen Isolierkörper erhöhte mechanische Anforderungen gestellt, 1st es auch möglich, die Betauungsfreiheit durch einen Schichtaufbau zu gewährleisten. In diesem Fall kann ein porenfreies, aus einem konventionellen Werkstoff dargestelltes Isolierglied mit einem Überzug niedriger Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmekapazität versehen werden. So kann beispielsweise ein massiver Kunststoff- oder Porzellankörper auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Ummantelung aus aufgeschäumtem Kunststoff tiberzogen werden.

In Figur 2 ist ein weiterer als Stutzer einsetzbarer, rotationssymmetrischer Isolierkörper 10 halbseitig geschnitten dargestellt. Auch dieser Isolierkörper 10 ist als Integralschaumstoffkörper ausgeführt. Er weist an seiner Oberfläche eine geschlossene Außenhaut 12 auf. An diese geschlossene Außenhaut schließt sich ein Schaumstoffkern 13 mit inhomogener Masse und Porenverteilung nach innen hin an. Die Stirnflächen 14 und 15 des Isolierkörpers 10 sind mit zylindrischen Einsenkungen 16 und 17 versehen, in die Befestigungsbuchsen 18 und 19 für die Montage des Isolierkörpers 10 und der spannungsführenden Elemente eingefügt sind. Im Gegensatz zu dem in Figur 1 dargestellten Isolierkörper weist der in Figur 2 dargestellte Isolierkörper Rippen oder Schirme 20 auf. Die Rippen sind dünn ausgeführt und porenarm, so daß sie Oberflächenzonen mit geringer Wärmekapazität, aber vergleichsweise hoher thermischer Leitfähigkeit darstellen. Bei einem Wärmeeinbruch gleichen sie sich

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deswegen schnell an die Temperatur der Umgebungsluft an, wobei es höchstens zu einer geringfügigen Betauung kommen kann. Die zwischen den Rippen liegenden kreisringförmigen Oberflächenzonen des Strunks weisen eine geringere thermische Leitfähigkeit auf, so daß sie zumindest bei Beginn des Warmlufteinbruches trocken bleiben und die Erhaltung der Isolationsfähigkeit gewährleisten. Im weiteren zeitlichen Verlauf sind die großflächigen Rippen oder Schirme 2O_t da sie sich schnell auf die Temperatur der Umgebungsluft eingestellt haben und damit frtihzeitig die Verdunstung der auf ihnen befindlichen Tauschicht einsetzt, bereits getrocknet, während die Oberflächenzonen des Strunks nooh nicht den vollen Temperaturausgleich mit der Umgebungsluft erreicht haben und somit unter Umständen noch eine sohwache Betauung aufweisen können. Somit steht bei einem Warmlufteinbruch an einem derartigen mit Rippen oder Schirmen 20 versehenen Isolierkörper 10 immer eine bestimmte Anzahl von trockenen Oberflächenzonen zur Aufrechterhaltung der Isolationsfähigkeit zur Verfugung.

Wie bereits eingangs erwähnt wurde, kommt eine Betauung eines Isolierkörpers dadurch zustande, daß bei einem Einbruch warmer, feuchter Luftmassen die Oberflächentemperatür eines Isolierkörpers unterhalb der Taupunkttemperatur der eingedrungenen Warmluft liegt. Sie erfindungsgemäßen Maßnahmen dienen dazu, einen schnellen und durch geringe zu Übertragende Wärmemengen zu bewirkenden Temperaturangleich der Oberfläche des Isolierkörpers an die Temperatur der Umgebungsluft zu ermöglichen. Es soll also durch die Erfindung ein Isolierkörper geschaffen werden, der eine geringe Wärmezeltkonstante aufweist. Sie Wärmezeitkonstante eines Isolierkörpers ist durch die thermischen Eigenschaften des Werkstoffs sowie der Gestaltung bestimmt. Kennt man die Wärmezeitkonstante des Isolierkörpers, ist es möglich, durch geeignete Dimensionierung der Wandungen der Innenraumanlage dazu beizutragen, daß eine Betauung der in der Innenraumanlage befindlichen Isolierkörper unterbleibt. Sies kann dadurch geschehen, daß die Wandungen der Innenraumanlage eine hinreichend hohe Wärmekapazität aufweisen. Dann erfolgt

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bereits beim Auftreffen der erwärmten feuchten Luft durch an den Wandungen der Innenraumanlage auftretende Kondensation des mltgefiihrten Wasserdampf es eine teilweise Entfeuchtung der Luft und damit eine Absenkung der Taupunkttemperatur der durch die Belüftungsschlitze in die Innenraumanlage eintretenden Luft. Darüber hinaus erfährt die eintretende Luft an den kalten Wandungen eine Temperaturabsenkung, so daß die Wandungen der Innenraumanlage als "Wärmepufferⁿ dienen. Die Temperatur der eintretenden Luft folgt somit nur verzögert dem Temperaturanstieg der Außenluft. Damit wird es ftir die Oberfläche des Isolierkörpers leiohter, dem Temperaturanstieg zu folgen» so daß durch Abstimmung der thermisohen Eigenschaften der Innenraumanlage auf die thermisohen Eigenschaften der eingesetzten Isolierkörper die Betauungsgefäbrdung der Isolierkörper weiter verringert werden kann.

10 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims (12)

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   Patentansprüche 2708323

   Isolierkörper, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest eine Oberflächenschicht aus einem Isolierwerkstoff niedriger Wärmekapazität aufweist.
2. 2. Isolierkörper, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest eine Oberflächenschicht aus einem Isolierwerkstoff niedriger Wärmeleitfähigkeit aufweist·
3. 3. Isolierkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß er über der Oberflächenschicht eine dünne, geschlossene Außenhaut (2, 12) mit niedriger Wärmezeitkonstante aufweist.
4. 4« Isolierkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierwerkstoff zumindest teilweise Poren aufweist.
5. 5. Isolierkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren durch Beifügen eines Treibmittels mit Isolier- und/oder Löscheigenschaften zum flüssigen Ausgangswerkstoff erzeugt sind.
6. 6. Isolierkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren durch Einrühren eines Grases mit Isolier- und/oder Löscheigenschaften erzeugt sind.
7. 7. Isolierkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren durch Einmischen von Hohlkörpern in den flüssigen Ausgangswerkstoff erzeugt sind.
8. 8. Isolierkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper Kugelform aufweisen.
9. 9. Isolierkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper mit einem Gas gefüllt sind, das Isolier- und/oder Löscheigen3chaften besitzt.

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10. 10. Isolierkörper nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierwerkstoff Epoxydharz oder Silikonharz dient.
11. 11. Isolierkörper nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er in Richtung des elektrischen Potentialgradienten eine alternierende Folge von Abschnitten (20, 21) unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität aufweist.
    10
12. 12. Isolierkörper, vorzugsweise in Stutzerform, mit Rippen, naoh Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenabschnitt (20) als Oberflächenzonen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmekapazität ausgebildet ist.

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