DE3750946T2 - Composite insulator with poured insulating clothing. - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundisolators.The present invention relates to a method for producing a composite insulator.
Ein solches Verfahren ist insbesondere im französischen Patent FR-A-25 06 997 und der deutschen Patentanmeldung DE-A-19 32 949 beschrieben. Ein zentraler Kern aus mit einem Kunstharz zusammengehaltenen Fasern, dessen Enden in Sacklöchern in zwei metallischen Verankerungsarmaturen befestigt sind, ist an seiner seitlichen Oberfläche von einem gegossenen Mantel mit Schirmen umgeben. Im Fall des Verbundisolators gemäß der deutschen Patentanmeldung DE-A-19 32 949 erstreckt sich der Schirmmantel auch auf einen Teil der seitlichen Oberfläche der Metallarmatur.Such a process is described in particular in the French patent FR-A-25 06 997 and the German patent application DE-A-19 32 949. A central core made of fibers held together by a synthetic resin, the ends of which are fixed in blind holes in two metal anchoring fittings, is surrounded on its lateral surface by a cast sheath with screens. In the case of the composite insulator according to the German patent application DE-A-19 32 949, the screen sheath also extends to part of the lateral surface of the metal fitting.
Das französische Patent FR-A-25 41 501 beschreibt außerdem eine Form einer Metallarmatur mit einem inneren zylindrischen Raum, dessen Eingang einen Wulst aufweist, der die Eingangsebene der Armatur bildet. Die Lecklinie des Isolators ergibt sich zwischen den beiden Eingangsebenen der Endarmaturen. Der Eingang der Armatur bleibt eine kritische Zone, da dort leistungsstarke Lichtbögen entstehen können, die die Verankerung des Kerns und die Dichtheit in Frage stellen können.The French patent FR-A-25 41 501 also describes a form of metal fitting with an internal cylindrical space, the entrance of which has a bead that forms the entrance plane of the fitting. The leakage line of the insulator is formed between the two entrance planes of the end fittings. The entrance of the fitting remains a critical zone because powerful arcs can be generated there, which can compromise the anchoring of the core and the tightness.
Die britische Patentanmeldung GB-A-21 04 171 zeigt eine andere Art der Verbindung zwischen den Armaturen und dem Kern. In dieser Druckschrift sind die Armaturen als Vollzylinder ausgebildet. Für jedes Ende des Isolators bringt man das vollzylindrische Ende der entsprechenden Armatur stirnseitig vor eines der beiden Enden des Kerns in eine Metallhülse und vermufft dann diese.The British patent application GB-A-21 04 171 shows another type of connection between the fittings and the core. In this publication, the fittings are designed as solid cylinders. For each end of the insulator, the solid cylindrical end of the corresponding fitting is placed in front of one of the two ends of the core in a metal sleeve and then sealed.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Isolierumhüllung für einen Isolator gemäß der Patentanmeldung GB-A-21 04 171, bei der das Vordringen von selbst kleinsten Mengen von Feuchtigkeit zum Kern vermieden wird, wodurch der Isolator rasch zerstört würde.The aim of the present invention is an insulating casing for an insulator according to patent application GB-A-21 04 171, which prevents even the smallest amounts of moisture from penetrating to the core, which would rapidly destroy the insulator.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundisolators mit einem zentralen Kern aus durch Kunstharz zusammengehaltenen Fasern und mit zwei Endarmaturen, die je ein Ende in Form eines Vollzylinders besitzen, wobei gemäß diesem Verfahren das vollzylindrische Ende jeder Armatur in einer Metallhülse vor eines der beiden Enden des Kerns gebracht wird und die Hülse dann vermufft wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vermuffen die Enden des Kerns und der entsprechenden Armatur stirnseitig voreinander in der Hülse angeordnet werden,The subject of the present invention is a method for producing a composite insulator with a central core made of fibers held together by synthetic resin and with two end fittings, each having one end in the form of a solid cylinder, whereby according to this method the solid cylindrical end of each fitting is brought in a metal sleeve in front of one of the two ends of the core and the sleeve is then sleeve-sealed, characterized in that before the sleeve-sealing, the ends of the core and the corresponding fitting are arranged face to face in the sleeve,
- nach dem Vermuffen ein zwischen Elastomermaterial und Metall wirksames Haftmittel auf die seitliche Oberfläche jeder Hülse und die seitliche Oberfläche der entsprechenden Armatur aufgebracht wird, ausgenommen in einer Zone dieser Armatur, die für das Aufhängen des Isolators erforderlich ist,- after the sleeve is connected, an adhesive agent effective between elastomeric material and metal is applied to the lateral surface of each sleeve and the lateral surface of the corresponding fitting, except in a zone of this fitting which is necessary for the suspension of the insulator,
- und daß man in einer Gießform auf den Kern und die Hülsen sowie auf die Bereiche der mit dem Haftmittel bestrichenen Armaturen mittels Druckguß unter einem Druck von 50 bis 60 Bar ein Elastomer aufbringt, so daß sich eine Isolierumhüllung mit Schirmen ergibt.- and that an elastomer is applied in a mold to the core and the sleeves as well as to the areas of the fittings coated with the adhesive by means of pressure casting under a pressure of 50 to 60 bar, so that an insulating sheath with screens is produced.
So erhält man einen Isolator mit sogenannter doppelter interner Verankerung, der zahlreiche Vorteile aufweist: Die Qualität der Verbindung zwischen Umhüllung und Armaturen ist vorzüglich. Die eigentliche Verankerung ist sehr gut geschützt, was die Dichtheit angeht. Außerdem liegt die Zone, in der ein leistungsstarker Lichtbogen entstehen könnte, weit von der Verankerung entfernt in einem unkritischen Bereich der Armatur. Außerdem ist die Lecklinie des Isolators im Vergleich zu der bekannter Isolatoren für eine gegebene Isolatorlänge vergrößert.This gives an insulator with a so-called double internal anchoring, which has numerous advantages: the quality of the connection between the casing and the fittings is excellent. The actual anchoring is very well protected in terms of tightness. In addition, the zone in which a powerful arc could occur is located far from the anchoring in a non-critical area of the fitting. In addition, the leakage line of the insulator is increased compared to that of known insulators for a given length of insulator.
Die Armatur kann beliebige Form annehmen: Ihr Hängeende kann die Form eines Knopfes, einer Kappe, eines Zapfens, eines Kugelgehäuses, einer Öse annehmen, insbesondere einer Y-förmigen Kappe.The fitting can take any shape: its hanging end can take the form of a button, a cap, a spigot, a ball housing, an eyelet, in particular a Y-shaped cap.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener, nicht beschränkend zu verstehender Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor.Other features and advantages of the present invention become apparent from the following description of various non-limiting embodiments with reference to the accompanying drawings.
Die Fig. 1 und 2 zeigen teilgeschnittene Ansichten von Hängeisolatoren, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden.Figures 1 and 2 show partially sectioned views of suspension insulators manufactured using the method according to the invention.
Die Fig. 3 und 4 zeigen Varianten der Fig. 1 und 2, bei denen der Durchmesser des Kerns größer als der der Armatur ist.Fig. 3 and 4 show variants of Fig. 1 and 2, in which the diameter of the core is larger than that of the fitting.
Die Fig. 5 und 6 sind Varianten zu den Fig. 1 und 2, bei denen der Durchmesser des Kerns kleiner als der der Armatur ist.Fig. 5 and 6 are variants of Fig. 1 and 2, where the diameter of the core is smaller than that of the fitting.
Der Isolator 30 in Fig. 1 enthält einen zentralen Kern 32 und zwei Endarmaturen. Die gezeigte Armatur 31 besitzt ein zylindrisches Ende 33 mit dem gleichen Durchmesser wie der Kern 32 und ein anderes Ende in Form eines Knopfes 35. Die Befestigung erfolgt durch Einführen der Enden des Kerns 32 und der Armatur in ein Rohr aus duktilem Metall und durch nachfolgendes Vermuffen, beispielsweise gemäß dem in dem britischen Patent GB-A-21 04 171 beschriebenen Verfahren. Die Umhüllung aus Elastomermaterial mit Schirmen 36 bedeckt vollständig die Hülse 34 sowie einen großen Teil der seitlichen Wand 37 der Armatur 31, so daß nur eine für das Aufhängen des Knopfes 35 erforderliche Zone freibleibt. Die Umhüllung 36 endet in einem Schirm 38.The insulator 30 in Fig. 1 comprises a central core 32 and two end fittings. The fitting 31 shown has a cylindrical end 33 of the same diameter as the core 32 and another end in the form of a button 35. The fastening is carried out by inserting the ends of the core 32 and the fitting into a tube of ductile metal and by subsequent coupling, for example according to the method described in British patent GB-A-21 04 171. The sheath of elastomeric material with screens 36 completely covers the sleeve 34 and a large part of the side wall 37 of the fitting 31, leaving only a zone required for the suspension of the button 35. The sheath 36 ends in a screen 38.
Diese Ausführungsform ist besonders günstig aufgrund ihrer Wirtschaftlichkeit. Das Metallteil 31 hat eine sehr einfache Form: Die Hülse 34 kann ein Stahlrohr sein, das überall im Handel erhältlich ist und nicht galvanisiert sein muß, da es sehr gut durch die Umhüllung 36 geschützt wird.This embodiment is particularly advantageous due to its economical nature. The metal part 31 has a very simple shape: the sleeve 34 can be a steel tube, which is commercially available everywhere and does not have to be galvanized, since it is very well protected by the casing 36.
Um eine vollkommene Haftung zwischen der seitlichen Oberfläche 37 der Armatur 31, der Oberfläche der Hülse 34 und der Umhüllung aus Elastomermaterial 36 zu erhalten, sollten diese Flächen in bekannter Weise gereinigt werden und dann mit einem zwischen Elastomermaterial und Metall wirksamen Haftmittel bestrichen werden. Der ursprüngliche Oberflächenzustand der Metallflächen ist keineswegs kritisch und die Qualität der Verbindung zwischen der Umhüllung und der Armatur ist außerordentlich überraschend: man muß eine Kraft größer als 10 N/cm aufwenden, um den Beginn einer Ablösung der Umhüllung von der Oberfläche der Armatur zu erreichen. Dieses Ergebnis ist unerwartet, da man das Elastomermaterial unter einem sehr hohen Druck in der Größenordnung von 50 bis 60 Bar spritzgießen muß, um zu einer wirksamen Überformung zu gelangen und alle Zwischenräume zu füllen und die gewünschte Dichtheit zu erreichen. Es wäre nämlich zu befürchten gewesen, daß unter der Wirkung eines solchen Drucks das Haftmittel zwischen Elastomer und Metall mehr oder weniger beschädigt würde und sich Blasen zwischen den metallischen Oberflächen und der Umhüllung ergeben würden. Dies ist aber nicht der Fall.In order to obtain a perfect adhesion between the lateral surface 37 of the fitting 31, the surface of the sleeve 34 and the covering of elastomeric material 36, these surfaces should be cleaned in a known manner and then coated with an adhesive effective between elastomeric material and metal The initial surface condition of the metal surfaces is not at all critical and the quality of the bond between the coating and the fitting is extremely surprising: a force of more than 10 N/cm is required to cause the coating to begin to detach from the surface of the fitting. This result is unexpected because the elastomer material must be injected under very high pressure, of the order of 50 to 60 bar, in order to achieve effective overmolding, fill all the gaps and achieve the desired seal. In fact, it was feared that under the effect of such pressure the adhesive between the elastomer and the metal would be more or less damaged and bubbles would appear between the metal surfaces and the coating. This is not the case.
Der Isolator 40 aus Fig. 2 ähnelt stark dem Isolator 30 aus Fig. 1. Gleiche Elemente wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Umhüllung 46 unterscheidet sich von der Umhüllung 36, da sie in einer Manschette 48 endet.The insulator 40 of Fig. 2 is very similar to the insulator 30 of Fig. 1. Like elements have been given like reference numerals. The enclosure 46 differs from the enclosure 36 because it ends in a sleeve 48.
Im Isolator 50 aus Fig. 3 liegt eine ähnliche Konfiguration vor, aber das zylindrische Ende der Armatur 51 hat einen kleineren Durchmesser als der Kern 52. Die Vermuffung kann an einem Metallrohr 54 erfolgen. Die Umhüllung 56 endet in einem Schirm 58, während die Umhüllung 66 des Isolators 60 in Fig. 4 in einer Manschette 68 endet.In the insulator 50 of Fig. 3, a similar configuration is present, but the cylindrical end of the fitting 51 has a smaller diameter than the core 52. The coupling may be made to a metal tube 54. The sheath 56 terminates in a shield 58, while the sheath 66 of the insulator 60 in Fig. 4 terminates in a sleeve 68.
Im Isolator 70 aus Fig. 5 ist der Durchmesser des Kerns 72 kleiner als der des zylindrischen Endes der Armatur 71. Die Vermuffung erfolgt mit Hilfe eines Rohrs 74, und die Umhüllung aus Elastomermaterial 76 endet in einem Schirm 78, während die Umhüllung 86 des Isolators 80 in Fig. 6 in einer Manschette 88 endet.In the insulator 70 of Fig. 5, the diameter of the core 72 is smaller than that of the cylindrical end of the fitting 71. The coupling is carried out by means of a tube 74 and the sheath of elastomeric material 76 ends in a shield 78, while the sheath 86 of the insulator 80 in Fig. 6 ends in a sleeve 88.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Form der Armaturen könnte verändert werden.Of course, the invention is not limited to the described embodiments. The shape of the fittings could be changed.
In allen Varianten ist die Lecklinie des Isolators im Vergleich zu Anordnungen gemäß dem Stand der Technik verlängert, insbesondere aufgrund der Tatsache, daß zusätzliche Schirme vorgesehen werden können. Die elektrischen Eigenschaften des Isolators werden dadurch verbessert. Außerdem wurde auch der Weg von Wassertropfen erheblich verlängert, ehe sie in Höhe der eigentlichen Verankerung ankommen.In all variants, the leakage line of the insulator is Compared to prior art arrangements, particularly due to the fact that additional screens can be provided. The electrical properties of the insulator are thereby improved. In addition, the path of water drops before they reach the actual anchoring has been considerably lengthened.
Schließlich verschieben sich die leistungsstarken Lichtbögen, die die Verankerung in den bekannten Vorrichtungen beschädigen könnten, in die äußerste Endzone der Armaturen, was keinen merklichen Nachteil darstellt. Diese Armaturen sind aus einem Material, das insbesondere unter Stahl, Gußeisen, Bronze und Aluminium ausgewählt wird.Finally, the powerful arcs that could damage the anchoring in the known devices are shifted to the extreme end zone of the fittings, which does not represent a noticeable disadvantage. These fittings are made of a material selected in particular from among steel, cast iron, bronze and aluminum.
Die Erfindung ist beispielsweise auf Hängeisolatoren für Spannungen anwendbar, die 735 kV übersteigen können.The invention is applicable, for example, to suspension insulators for voltages that may exceed 735 kV.
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