Die Überwindung des elektrischen Feldes in der Längsrichtung von Durchführungen,
Rohren usw. bei hohen Spannungen stößt auf große Schwierigkeiten, weil die Äquipotentialflächen
in der Nähe der Flanschen oder Pole usw. sich stark zusammendrängen. Bekanntlich
gibt es Ausführungsarten, durch welche das elektrische Feld längs der Oberfläche
möglichst gleichmäßig ausgestaltet werden kann. Dies wird beispielsweise bei der
sogenannten Kondensatorklemme erreicht, bei welcher innerhalb der Durchführung oder des
Rohres o. dgl. eine Anzahl von Metallflächen eingebettet werden. Die so entstandenen
Serienkapazitäten unterteilen das Dielektrikum und, da die Teilspannungen sich umgekehrt
proportional wie die Teilkapazitäten verhalten, hat man eine Möglichkeit, die Spannungsverteilung innerhalb und auf der
Oberfläche des Isolierkörpers zu beeinflussen. Diese Einlagen können etwa so eingebettet
werden, daß die radiale Beanspruchung eine gleichmäßige wird; dann wird die Beanspruchung
längs der Oberfläche ungleichmäßig. Diese Ausführung hat in der Praxis keine große Bedeutung gewonnen, weil die Hauptschwierigkeit
in der Überwindung des elektrischen Feldes längs der Oberfläche liegt. Man berechnet daher vorzugsweise die Einlagen
so, daß die Beanspruchung in der Längsrichtung eine möglichst gleichmäßige wird und nimmt die ungleichmäßige radiale
Beanspruchung mit in Kauf. Solange es sich um Durchführungen oder Rohre mit sehr geringem
inneren Durchmesser handelt, führt diese ungleichmäßige radiale Beanspruchung zu keiner nennenswerten Materialverschwendung.
Mit wachsendem Durchmesser wird die radiale Beanspruchung so ungleichmäßig, daß es aus wirtschaftlichen Gründen nicht
mehr möglich ist, nach diesem Kondensatorprinzip zu arbeiten. Läßt man also in solchen
Fällen die Belege weg, so steht man wieder vor der Schwierigkeit, wie man die Längsbeanspruchung
überwinden soll.Overcoming the electric field in the longitudinal direction of bushings,
Pipes, etc. at high voltages encountered great difficulties because of the equipotential surfaces
huddle tightly near the flanges or poles, etc. As is well known
there are designs by which the electric field is applied along the surface
can be designed as evenly as possible. This is the case, for example, with the
so-called capacitor terminal achieved, in which within the implementation or the
Tube o. The like. A number of metal surfaces are embedded. The resulting
Series capacities subdivide the dielectric and, since the partial voltages are reversed
proportional to how the partial capacities behave, one has a possibility of the voltage distribution within and on the
To influence the surface of the insulator. These deposits can be embedded like this
become that the radial stress becomes a uniform one; then the stress
unevenly along the surface. This design has not gained much importance in practice because of the main difficulty
lies in overcoming the electric field along the surface. It is therefore preferable to calculate the deposits
so that the stress in the longitudinal direction is as uniform as possible and takes the uneven radial one
Use in purchase. As long as it is bushings or pipes with very little
This uneven radial stress does not lead to any noteworthy waste of material.
As the diameter increases, the radial stress becomes so uneven that it is not for economic reasons
it is more possible to work according to this capacitor principle. So one leaves in such
If the evidence falls away, one is faced again with the difficulty of how to cope with the longitudinal stress
should overcome.
Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe in einer anderen Weise, wobei der soeben
geschilderte Nachteil vermieden wird. Wie bereits erwähnt, liegt die Schwierigkeit
der Spannungsüberwindung in der Längsrichtung in der Zusammendrängung der Äquipotentialflächen in der Nähe des Flansches
(bei Durchführungen) oder anderer gleichwertiger Teile (bei Rohren, Büchsen ' usw.). Gemäß der Erfindung soll diese Zusammendrängung
künstlich aufgehoben werden, indem man durch Einbettung feinster leitender Fäden für eine geeignete Streckung
der Äquipotentialflächen sorgt. In Abb. 1 ist beispielsweise der Verlauf der Äquipotential- So
flächen α und der Kraftlinien i> in Schnitt
bei einer Durchführung dargestellt. Wie man sieht, liegen am Flansch die Äquipotentialj
flächen eng beieinander. In Abb. 2 sind zwei j solcher Äquipotentialflächen a in größerem
Maßstabe, der besseren Übersicht wegen, herausgezeichnet. Bettet man einen zusammenhängenden
leitenden Faden innerhalb des Dielektrikums etwa so ein wie durch den Linienverlauf b angedeutet, so ist ersichtlich,
daß die durch diesen Faden begrenzte zylindrische Fläche zwangsweise unter ein und
demselben Potential stehen muß. Die Abbiegung der Äquipotentialfläche kann erst also an der Stelle c beginnen, und die Äquipotentialfläche
nimmt einen Verlauf wie etwa durch d angedeutet.The present invention solves the problem in a different way, avoiding the disadvantage just described. As already mentioned, the difficulty in overcoming tension in the longitudinal direction lies in the crowding of the equipotential surfaces in the vicinity of the flange (in the case of bushings) or other equivalent parts (in the case of pipes, bushings, etc.). According to the invention, this compression is to be artificially eliminated by ensuring that the equipotential surfaces are suitably stretched by embedding the finest conductive threads. In Fig. 1, for example, the course of the equipotential areas α and the lines of force i> is shown in section in one implementation. As you can see, the equipotential surfaces on the flange are close together. In Fig. 2, two j such equipotential surfaces a are drawn out on a larger scale for the sake of a better overview. If a coherent conductive thread is embedded within the dielectric as indicated by the course of the line b , it can be seen that the cylindrical surface bounded by this thread must necessarily be under one and the same potential. The bending of the equipotential surface can only begin at point c , and the equipotential surface takes a course such as indicated by d.
Das gleiche kann man auch erreichen, wenn man die Fäden so anordnet, wie in
Abb. 3 beispielsweise angedeutet. Die Äquipotentialfläche, welche ursprünglich durch die'
Stelle α abgehen würde, wird hier gezwungen, durch b zu gehen.The same can be achieved if the threads are arranged as shown in Fig. 3, for example. The equipotential surface, which would originally go through the point α , is here forced to go through b.
Im übrigen ist die Zahl der Fäden und der Weg der Kurven, nach welchen sie eingebettet
werden, gleichgültig; wichtig für den Verlauf der Äquipotentialflächen sind hauptsächlich
die seitlichen Umgrenzungslinien.Incidentally, the number of threads and the path of the curves according to which they are embedded
become indifferent; are mainly important for the course of the equipotential surfaces
the lateral boundary lines.
Eine Beeinflussung des elektrischen Feldes in radialer Richtung (zwischen Bolzen und
Flansch bei Durchführungen) findet nicht statt, da die eingebetteten leitenden Fäden
keinerlei Kapazitätserscheinungen hervorrufen. An influence of the electric field in the radial direction (between the bolt and
Flange in bushings) does not take place because the embedded conductive threads
do not cause any capacity phenomena.