DE337223C - Elektrischer Trag- oder Stuetzisolator - Google Patents

Description

Bekanntlich müssen Tragisolatoren für hohe

Spannungen eine unverhältnismäßig große Länge

erhalten, damit ein Überschlag von Kappe zum Fuß längs der Oberfläche mit Sicherheit

S vermieden wird.

Da dadurch die Kosten für die Isolatoren sehr groß werden, sind bereits Maßnahmen bekannt, die es gestatten sollen, an Isolationsmaterial zu sparen. Dies soll dadurch erreicht

ίο werden, daß dünne Stäbe oder Röhren oder auch Hohlkörper aus Isolationsmaterial so angeordnet werden, daß sie nur als mechanische Stützen der Elektroden dienen, während das elektrische Feld von ihnen weggezogen und zwischen Metallzapfen konzentriert werden soll, die von den Elektroden hervorragen und sich bis fast auf Überschlagsentfernung in der Luft nähern.

Nach den elektrostatischen Gesetzen ist dies jedoch nicht möglich, denn stets herrscht zwischen den Enden der isolierenden Stützen die volle Potentialdifferenz. Was sich aber erreichen läßt, ist, daß sich die Potentialdifferenz ganz gleichmäßig auf den Überschlagsweg längs der Oberfläche der Isolatoren verteilt. Dieser Fall ist der günstigste, denn ist z. B. die Überschlagsfestigkeit eines Materials k Volt/cm, und der Überschlagsweg s cm, so beträgt die noch sicher isolierte Spannung F₁-S-AVoIt.

Ist nun die Spannung F nicht gleichmäßig

d V verteilt, so ist das Spannungsgefälle k' = -3-

an manchen Stellen größer, an manchen Stellen kleiner. Da aber der Maximalwert k an keiner Stelle überschritten werden darf, ist die durchschnittliche Beanspruchung k" kleiner als k und demnach die isolierte Spannung

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Isolator, bei dem sich die Spannung gleichmäßig auf den Überschlagsweg des Isolierkörpers verteilt, wodurch nach obigem die beste Ausnutzung des Materials bedingt ist.

Dies wird dadurch erzielt, daß dem Isolierkörper sowohl wie den Elektroden zweck- mäßige Formen gegeben werden, durch deren Zusammenwirken die gewünschte Feldverteilung herbeigeführt wird.

In der Figur ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise schematisch im Schnitt dargestellt. A ist der isolierende Körper, B sind die (hier glockenförmig gezeichneten) Elektroden, C die Befestigungszapfen.

Die Wirkungsweise ist nun die folgende: Wären nur die Befestigungszapfen vorhanden, so würde der Verschiebungsfluß vom oberen Zapfen zum unteren stark divergieren, d. h. die Felddichte und damit das Potentialgefälle würde an den Zapfen sehr groß, in der Mitte zwischen ihnen dagegen sehr klein sein.

Durch Anbringung von schirm- oder glockenförmigen Elektroden entsteht aber ein zusätzlicher Verschiebungsfluß, der sich mit dem ersteren zusammensetzt. Zwischen je einem Zapfen und der zugehörigen Elektrode ist also ein resultierendes Feld vorhanden, dessen Richtung durch eine Kurve gegeben ist, die aus dem Winkel zwischen Zapfen und Elektrode entspringt und in den entsprechenden gegen-

überliegenden Winkel einmündet. Gibt man nun der Umrißlinie des isolierenden Körpers eine dieser Kurve ähnliche Gestalt, so läßt sich eine gleichmäßige Spannungsverteilung auf den Uberschlagsweg erzielen.

Die schirm- oder glockenförmigen Elektroden können aus vollem Blech, oder auch aus Metallgeflecht oder ähnlichem bestehen.

Der isolierende Körper kann auch in bekannter Weise aus mehreren Teilen und verschiedenen Isolierstoffen bestehen; er kann auch einzelne Höhlungen enthalten, in die jedoch die Zapfen nicht beide gleichzeitig hineinragen.

Die Zapfen können ebenfalls zweckentsprechend veränderfwerden.

Ein weiterer Vorteil gegenüber den bisherigen Anordnungen liegt darin, daß das Feld an der Oberfläche des isolierenden Körpers infolge der abschirmenden Wirkung der Elektroden von der Umgebung unabhängig ist.

Claims (1)

1. Patent- Anspruch:

   Elektrischer Trag- oder Stützisolator mit hoher Sicherheit"gegen Überschlag, dadurch gekennzeichnet, daß die schirm- oder glokkenförmig ausgebildeten Elektroden Winkel mit den Befestigungszapfen bilden, in welche die Umrißlinie der Oberfläche des isolierenden Körpers so ausläuft, daß sie eine Kurve konstanten Potentialgefälles darstellt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.