DE2852889A1

DE2852889A1 - Elektrischer freileitungsisolator mit einem zugstab aus organischem material

Info

Publication number: DE2852889A1
Application number: DE19782852889
Authority: DE
Inventors: Laurent Pargamin
Original assignee: Ceraver SA
Current assignee: Ceraver SA
Priority date: 1977-12-14
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1979-06-21
Also published as: JPS6245649B2; FR2412150B1; GB2010598A; IT1109637B; GB2010598B; ES476007A1; FR2412150A1; BR7808167A; IT7869783A0; US4343966A; NO784191L; DE2852889C2; US4267403A; JPS5489294A; NO153157C; NO153157B; JPS6193513A; JPS616486B2; CA1112734A

Description

ELEKTRISCHER FREILEITUNGSISOLATOR MIT EINEM ZUGSTAB AUS ORGANISCHEM MATERIAL

Die Erfindung bezieht sich auf einen Freileitungsisolator der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Man unterscheidet zwei Kategorien von Isolatoren aus organischem Material, und zwar einerseits Freileitungsisolatoren, die auf Zug oder Biegung beansprucht werden, und andererseits Anlagenisolatoren, die auf Druck oder Biegung arbeiten. Für beide Arten von Isolatoren ist es wichtig, die Gefahr von oberflächlichen Lichtbogen, insbesondere bei der Verwendung in stark verschmutzter Umgebung, zu verringern.

Oberflächliche Lichtbögen entstehen, wenn durch eine erst feuchte, leitende Schmutzschicht Kriechströme fließen, die die Schicht in Bereichen mit starker Stromdichte trocken werden lassen, wodurch sich günstige Bedingungen für das Entstehen von Lichtbogen über diese trockenen Bereiche ergeben.

Es wurden verschiedene Lösungen zur Behebung dieses Problems vorgeschlagen, je nach Art der verwendeten Isolatoren. Manche Lösungen beruhen darauf, daß zwischen den beiden Elektroden die Verteilung des elektrischen Felds durch einen Halbleiterbereich so geändert wird, daß das Auftreten oberflächlicher Lichtbogen weniger begünstigt wird.

Für die üblichen mineralischen Isolatoren wurden Oberflächenbeläge aus Emaille mit Eisen-, Titan- oder Zinnoxyd vorgeschlagen, die für eine bessere Elektronenleitung sorgen. In

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der Praxis gab es oft große Schwierigkeiten bei der Verbindung mit dem Halbleitermaterial,, da die Schweißnaht sich als wenig zuverlässig erwies.

Für Freileitungsisolatoren aus organischem Material, und insbesondere für Isolatoren mit einem Stab aus mit Epoxyharz getränkten Glasfasern, der mit einem Lamellen aufweisenden Belag versehen ist, die gleichzeitig den Stab schützen und den Kriechstromweg verlängern sollen (diese Art Stab ermöglicht sehr große Zugfestigkeitswerte bei geringem Gewicht), hat man auch äußere Verkleidungen vorgeschlagen, die Eisen-, Titanoder Zinnoxyd in Form von Beimischungen, oder aber pulverisiertes Graphit oder Kohlenstoff enthalten.

Diese Lösungen ergeben jedoch große Schwierigkeiten bei Freileitungsisolatoren, und zwar aufgrund der elektrochemischen Korrosion, insbesondere an den Kontaktstellen der Elektroden.

Es wurden außerdem Anlagenisolatoren aus organischem Material vorgeschlagen, insbesondere Isolatoren, die aus einer gegossenen, mit bestimmten Stoffen gemischten Harzmasse (normalerweise auf Epoxy-Zykloaliphatischer Harzbasis) bestehen, an deren Enden Endelektroden oder Endstücke vorgesehen sind. Die Endstücke sind zum Teil in die Harzmasse eingetaucht (die Elektroden oder Endstücke sind manchmal über einen dünnen leitenden Stab mit der Isoliermasse verbunden). Es sind auch Beläge des oben genannten Typs vorgeschlagen worden, die Halbleitermaterial in ihrer gesamten Masse enthielten, oder solche, bei denen nur der zentrale TeiL Halbleiterfunktion hat.

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Diese Lösungen sind jedoch wegen der notwendigen großen mechanischen Zugfestigkeit, die eine Harzmasse und die in sie versenkten Endstücke, die auf Druck belastet sein sollen, nicht bieten können, nicht direkt bei Freileitungsisolatoren verwendbar.

Die Erfindung hat einen Freileitungsisolator zum Ziel, der bei einer Anwendung im Freien keine oberflächlichen Lichtbogen entstehen läßt und trotzdem leicht herzustellen ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Freileitungsisolator aus organischem Material, mit einem Stab großer Zugfestigkeit a us einem Verbundmaterial, das mineralische oder organische Fasern oder Fäden und ein härtbares Kunstharz enthält, mit einer Schutzhülle aus Elastomermaterial, die die ganze Oberfläche des Stabs mit Ausnahme der Enden des Stabs umgibt, welche mithilfe eines Kittmaterials, das diese Stabenden umgibt, in Endankerteilen befestigt sind, und mit mehreren Tellerlamellen aus Elastomer, die auf der Hülle befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein inneres Bauteil des Isolators auf der ganzen Länge zwischen den Endankerteilen halbleitende Eigenschaften hat.

Bezüglich von Merkmalen bevorzugter ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Freileitungsisolators und

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch ein Endstück des Isolators aus Fig. 1.

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Der Freileitungsisolator 1 besitzt zwei metallische
Endankerstücke 2 mit Haltering 3, zwischen denen mehrere Tallerlamellen 4 und 5 aus Elastomermaterial angeordnet sind. Άϊα
Stapelende befindet sich je ein isolierendes Verbindungsstück 6 aus Elastomer an den Endankerstücken.

Wie in Fig. 2 zu sehen, weist der Isolator 1 einen
Stab 7 großer mechanischer Zugfestigkeit aus einem Verbundmaterial mit mineralischen oder organischen Fasern oder Fäden auf,
die durch härtbares Kunstharz zusammengehalten werden? man wählt ZoBo einen Stab aus mit Epoxy- oder Polyesterharz imprägnierten Glasfasern. Dieser Stab ist von einer Schutzhülle 8 aus Elastomermaterial umgeben und zwar über seine ganze Länge mit Ausnahme der Endstücke des Stabs, die in den Endankerstücken 2
mithilfe eines die Endstücke direkt umgebenden Kittmaterials 9
befestigt sind/ die doppelt konische Form des Kittmaterials und einer Vergußmulde 10 des Endankerteils und ihre Eigenschaften
und Herstellungsart sind in der DE-OS 25 51 856 beschrieben.
Der Isolator weist schließlich noch mehrere Tellerlamellen (nur die letzte, 4, ist in dieser Figur sichtbar) aus Elastomermaterial auf, die auf der Hülle 8 befestigt sind.

Gemäß der Erfindung hat mindestens ein inneres Bauteil des Isolators auf der ganzen Länge zwischen den Endankerteilen
halbleitende Eigenschaften. Dieses innere Bauteil bleibt vollständig geschützt vor einem Kontakt mit den Elektroden, wodurch die auf eine elektrochemische Korrosion, insbesondere an den
Kontakten der Elektroden, zurückzuführenden Nachteile vermieden werden und das elektrische Feld vorteilhaft verteilt wird.

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Gemäß einer ersten vorteilhaften i\usführungsform der Erfindung wird als das innere Bauteil mit halbleitenden Eigenschaften die Schutzhülle 8 verwendet. Die Tellerlamellen 4-, 5, die die Schutzhülle umgeben, sind aus isolierendem Elastomer gefertigt, wodurch eine gute Kriechstrom- und Erosionsfestigkeit gewährleistet ist. Die Verbindung zwischen der Schutzhülle und den Endankerstücken wird über einen Ring 11 mit Halbleitereigenschaften hergestellt,, der aus demselben Material wie die Hülle besteht und sowohl an der Hülle als auch an der der Hülle gegenüberliegenden Innenwand des dazugehörigen Endankerstücks befestigt ist.

Die Hülle wird bei ca. 120 C auf dem vorbehandelten und mit einem klassischen Vulkanisierstoff bestrichenen Stab ausgesogen und dann vulkanisiert? der gegossene und auf die Hülle aufgesogene Halbleiterring wird in Bezug auf das Kitt-

naterial 9 positioniert und dann gleichzeitig auf die Hülle und die ihr gegenüberliegende Wand des EndankerStücks vulkanisiert. Scnließlich werden die Tellerlamellen 4, 5 hintereinander und sich stirnseitig berührend durch Vulkanisierung auf die Hülle aufgebracht. Diese verschiedenen Vulkanisiervorgänge ermöglichen ein= hochwirksame Haftung. Der letzte Vorgang ist die Verankerung der Endstücke des Stabs gemäß der oben genannten DE-OS, gefolgt vom Gießen und der Vulkanisierung der Verbindungsstücke ¹S₀ so daß diese gut an der Hülle und der ihr gegenüberliegenden Seite des Endanlcerstücks haften =

Das die Schutshülle 8 bildende Elastomer ist vorsugs-

x-raise ein mit mindestens einem Stoff wie Z₀B₀ Kohlenstoff mit

hoher Struktur, pulverisiertem Graphit passender Körnung, Eisen-, Titan oder Zinnoxyd vermischtes Elastomer, wodurch ein passender elektrischer Leitwert erhalten wird.

Gemäß einer anderen Äusführungsform wird als das innere Bauteil mit Halbleitereigenschaften der Stab 7 und das Kittmaterial 9 ausgewählt, das mit beiden Enden des Stabs und der diesenraegenüberliegenden inneren Wand des dazugehörigen Endankerstücks in Berührung steht, während die den Stab umgebende Hülle aus einem isolierenden Elastomer besteht. In diesem Fall könnte man eventuell auf den Halbleiterring 11 verzichten.

Der Stab besteht dann vorteilhafterweise zumindest teilweise aus leitenden Kohlenstoffasern mit großer Zugfestigkeit, die mit Epoxy- oder Polyesterharz getränkt sind. Das Kittmaterial ist mit Kohlenstoff hoher Struktur vermischt, was einen sehr guten Kontakt zwischen dem Stab und den Endankerstücken ermöglicht.

Zur Herstellung eines dieser zweiten Ausführungsform entsprechenden Isolators verfährt man wie oben für die Aufvulkanisierung der Hülle und die Befestigung der anderen Teile angegeben.

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, -40-

Leerseite

Claims

Fo I! 098 D

C E P, A V E R S.A.

12, rue de la Baume 75OOS PAFiIS, Frankreich

ELEKTRISCT-IER FREILEITUNGSISOLATOR MIT EINEM ZUGSTAB AUS ORGANISCHEM MATERIAL-

PATEET AH3P2? ÜCHE

7. Dez, 1978

28Ü2889

1 -) Freileitungsisolator aus organischem Material,

mit einem Stab großer Zugfestigkeit aus einem Verbundmaterial, das mineralische oder organische Fasern oder Fäden und ein härtbares Kunstharz enthält, mit einer Schutzhülle aus Elastomermaterial, die die ganze Oberfläche des Stabs mit Ausnahme der Enden des Stabs umgibt, welche mithilfe eines Kittmaterials, das diese Stabenden umgibt, in Endankerteilen befestigt sind, und mit mehreren Tellerlamellen aus Elastomer, die auf der Hülle !befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein inneres Bauteil (8) des Isolators (1) auf der ganzen Länge zwischen den Endankerteilen (2) halbleitende Eigenschaften hat.

2 - Isolator nach Anspruch !,dadurch g e k e η η-zeichnet, daß das innere halbleitende Bauteil aus der schutzhülle (8) besteht, und daß die diese Hülle umgebenden Tellerlamellen (4,5) aus einem mit bestimmten Stoffen vermischten isolierenden Elastomer bestehen, die den Lamellen eine gute Kriechstrom- und Erosionsbeständigkeit verleihen.

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3 - Isolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Hülle (B) und den Endankerteilen (2) durch einen Halbleiterring (11) hergestellt wird, der aus demselben Material wie die Hülle besteht und der sowohl an der Hülle als auch an dor inneren viand des zugeordneten Endankerteils (2) befestigt ist.

4 - Isolator nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (8) über ihre ganze Länge hinweg durch Vulkanisierung am Stab befestigt ist.

5 - Isolator nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilalbleiterring (11) an der Schutzhülle (8) und an der ihr gegenüberliegenden wand des Endankerteils (2) durch Vulkanisierung befestigt

6 - Isolator nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer der Schutzhülle mit mindestens einem Stoff der Gruppe bestehend aus Kohlenstaub mit hoher Struktur, einem pulverisierten Graphit passender Korngröße, einem Eisenoxyd, einem Titanoxyd und einem Zinnoxyd vermischt ist, damit ein .passender elektrischer Leitwert erhalten wird.

7 - Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Bauteil mit Halbleitereigenschaften aus dem Stab (7) und dem Kittmaterial (9)

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besteht, das mit jedem Ende des Stabs und der gegenüberliegenden Innenseite des dazugehörigen Endankerteils (2) in Kontakt steht, während' die den Stab umgebende Hülle (8) aus einem isolierenden Elastomer besteht.

9 - Isolator nach Anspruch 7, d a d u r c h gekennzeic h η et, daß der Stab (7) zumindest teil-VJ eise aus leitenden Kohlenstof fasern besteht, die ex ne große Zugfestigkeit aufweisen und mit einem Epoxy- oder Polyester- . harz getränkt sind.

9 - Isolator nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kittmaterial mit Kohlenstaub hoher Struktur vermischt ist.

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