DE3917862C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Span­ nungsversorgung einer Anzeigevorrichtung, und zwar für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage, wobei ein im Isolierstoff­ material eines Tragorgans für eine Netzleitung oder ein in der Isolierstoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage eingeformtes, von der Netzleitung in einem definierten Abstand gelegenes kapazitives Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzeigevorrichtung mit einer hinreichenden Betriebsspannung speist. Unter dem Begriff "Tragorgan" werden hierbei in erster Linie Stüt­ zer oder Durchführungsisolatoren verstanden, welche der Abstützung oder der Durchführung von Netzleitungen, d. h. in erster Linie von Stromschienen, dienen. Mit dem Begriff "Mittelspannungs-Schaltanlage" sind Schalt- und Verteileranlagen mit einer Netzspannung oberhalb von 6 kV angesprochen, insbesondere Anlagen mit einer Netz­ spannung im Spannungsbereich von 12 kV bis 36 kV.

Handhabungen im Inneren von Schaltfeldern der genannten Schaltanlagen sind sehr gefährlich, so lange Anlagentei­ le unter einer Netzspannung der eben genannten Größen­ ordnung stehen. Es bestehen deshalb streng zu beachtende Vorschriften, nach denen Schaltfelder der genannten An­ lagen freizuschalten sind, um in ihrem Inneren notwendi­ ge Handhabungen vornehmen zu können. Für die Feststel­ lung der Spannungsfreiheit gibt es im Prinzip mehrere Möglichkeiten, so z. B. die Anordnung von induktiven oder kapazitiven Spannungswandlern, die also gesonderte Baueinheiten darstellen. Derartige Baugruppen sind nicht nur kostspielig, sondern sie bedürfen auch eines ent­ sprechenden Unterbringungsraumes.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist deshalb bereits vor­ geschlagen worden, die benötigten Vorrichtungen zur An­ zeige des Spannungszustandes innerhalb eines Schaltfel­ des bzw. einer Schaltanlage mit einem Stützisolator zu kombinieren (DE-OS 31 21 795). Dieser bekannte Stütziso­ lator ist mit Hohlräumen ausgestattet, innerhalb derer ein kapazitiver Spannungsteiler angeordnet ist. Dieser kapazitive Spannungsteiler ist mit einer elektronischen Schaltung kombiniert, welche ihrerseits einen Meßver­ stärker enthält, allerdings auch einer gesonderten Stromquelle für eine Hilfsspannung zum Betreiben des Meßverstärkers bedarf. Nachteilig hierbei ist es, daß beim Ausfall der Hilfsspannung die Spannungsanzeige für den Spannungszustand der Netzspannung ebenfalls aus­ fällt. Es müssen also gesonderte Maßnahmen getroffen werden, um das Vorhandensein der Hilfsspannung überprü­ fen zu können. Als weiterer Nachteil bei dieser vorge­ schlagenen Konstruktion ist die Beeinträchtigung der Umbruchfestigkeit beispielsweise eines Stützers zu nen­ nen, der also durch die besagten Hohlräume bezüglich seiner Festigkeit geschwächt ist und deshalb von vorn­ herein in seiner Dimension zu vergrößern ist.

Ein anderer bekannter Stützisolator stellt sich zur Auf­ gabe, den erstgenannten Nachteil des zuvor erwähnten Stützisolators zu vermeiden (DE-OS 33 29 748). Für die­ sen Stützisolator wird vorgeschlagen, eine Teilerkapazi­ tät aus einem zylindrischen Metallgitter zu bilden, wel­ ches mit einer der Befestigungsarmaturen des Stützisola­ tors leitend verbunden ist, und außerdem ein in dieses Metallgitter hineinragendes oder statt dessen ein dieses Metallgitter konzentrisch umgebendes weiteres metalli­ sches Teil vorzusehen, welches dann mit der anderen Be­ festigungsarmatur leitend verbunden ist. Auch das eben genannte andere metallische Teil kann hierbei als zylin­ drisches Metallgitter ausgebildet sein. Eine derartige Ausführung erfordert ebenfalls ein vergleichsweise gro­ ßes Durchmessermaß für den Stützisolator, wenn man eine dielektrisch kritische Situation vermeiden will. Nach­ teilig ist auch die Tatsache, daß die erdpotentialseiti­ ge Befestigungsarmatur nicht unmittelbar geerdet werden kann, sondern statt dessen mit Anschlußstellen für ein Spannungsanzeigegerät sowie für eine Sekundärkapazität ausgestattet sein muß. Es ist also eine spezielle und dementsprechend auch aufwendige erdpotentialseitige Be­ festigung für diesen bekannten Stützisolator vorzusehen.

Bei dem zuletzt genannten, bekannten Stützisolator, ebenso aber auch bei anderen, inzwischen bekanntgewor­ denen Vorrichtungen vergleichbarer Art (z. B. DE-OS 36 10 742) finden aus Metall bestehende Spannungs­ teilerelemente Verwendung, welche ringsum vom Isolier­ stoffmaterial des aufnehmenden Organs (Stützer oder dgl.) vollständig umschlossen sind. Hierdurch wird die Umbruchfestigkeit der einzelnen Tragorgane zwar verbes­ sert gegenüber solchen Organen mit größeren Hohlräumen, es besteht jedoch die Gefahr, daß andere nachteilige Erscheinungen auftreten. Das Material der aus Metallen bestehenden Teilerelemente weist nämlich in aller Regel deutlich andere Ausdehnungskoeffizienten auf als das Isolierstoffmaterial der einzelnen Tragorgane, so daß es bei starken Temperaturschwankungen, denen solche Tragor­ gane ausgesetzt sein können, zu Beschädigungen der Teilerelemente oder auch zu Ablösungen der Teilerelemente vom angrenzenden Isolierstoffmaterial kommen kann, was in beiden Fällen zu Beeinträchtigungen der schlußendlich benötigten Meßwerte oder der erwarteten Anzeigefunktionen führen kann. Aus elektrischer Sicht kann es dann beispielsweise zu gewissen Koronaentladungen kommen bzw. an Bruchstellen von Teilerelementen (beispielsweise solchen aus einem Drahtgeflecht) zu hohen elektrischen Feldstärkeausbildungen innerhalb des Materials der einzelnen Tragorgane, was in ungünstigen Fällen einen Langzeitdurchschlag zur Folge haben kann. Damit einher können aber auch mechanische Beschädigungen des Isolierstoffmaterials im Inneren der Tragorgane auftreten, beispielsweise Spannungsrisse und vorzeitige Alterungserscheinungen, deren Folgen durchaus große Ausmaße annehmen können.

Erwähnt werden soll noch ein Kabelendverschluß mit einer kapazitiven Meßeinrichtung (DE 37 09 943 A1). Dabei ist der Kabelschuh des Leiters von einem leitenden Kunststoff umgeben, der einerseits Feldsteueraufgaben übernimmt andererseits aber auch als hochspannungsseitiges Teilerelement der Meßeinrichtung fungiert. Der leitende Kunststoff ist in eine Isoliermasse eingebettet, so, wie das nicht näher spezifizierte Niederspannungsteilerelement, das - wie ersichtlich - mechanische Tragfunktionen nicht zu erfüllen mag.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Vorrich­ tungen der geschilderten Art und Bestimmung die genann­ ten Probleme zu lösen und die nach einer längeren Betriebsdauer möglicherweise auftretenden Schwierigkeiten von vornhe­ rein zu vermeiden, ohne auf die Vorteile, die durch die erläuterten Vorrichtungen erzielbar sind, verzichten zu müssen. Es soll also, mit anderen Worten gesagt, eine Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeigevorrich­ tung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage angegeben werden, bei welcher ein im Isolierstoffmaterial eines Tragorgans für eine Netzleitung oder bei welcher ein in der Isolier­ stoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage einge­ formtes, von der Netzleitung in einem definierten Ab­ stand gelegenes kapazitives Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzeigevorrichtung mit einer hinrei­ chenden Betriebsspannung zu speisen vermag, bei welcher jedoch die unter Umständen zu befürchtenden, oben einge­ hend geschilderten Störungen und Beschädigungen vermie­ den werden.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Vorschlag erzielt, das kapazitive Teilerelement in Ge­ stalt einer Elektrode aus einem halbleitenden Kunst­ stoffmaterial mit einem Ausdehnungskoeffizienten gleich oder wenigstens angenähert gleich demjenigen des Iso­ lierstoffmaterials des Tragorgans bzw. der Isolierstoff­ kapselung auszubilden, und von dieser Elektrode wenig­ stens eine als Spannungsabgriff bzw. als zu kontaktie­ rende Anschlußarmatur dienende Anformung ausgehen zu lassen, die aus dem umhüllenden Isolierstoffmaterial herausgeführt wird und zugleich eine Stütze oder Halte­ rung für die Elektrode während des Herstellvorganges des Tragorgans bildet. Diese Anformung ist, um es noch einmal klar zum Ausdruck zu bringen, Formbestandteil der Elek­ trode. Durch die Verwendung einer derartigen Elektrode sind die sonst zu befürchtenden Dehnungsverformungen oder dielektrisch ungünstigen Drahtgeflechtverbindungen sowie daraus resultierende Beschädigungen und Spannungs­ risse praktisch ausgeschlossen, auch dann, wenn die Aus­ dehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien noch geringfügig voneinander abweichen. Im letzteren Falle können die verbleibenden Dehnungsunterschiede von den Materialien unmittelbar aufgefangen werden, ohne daß es zu Beschädigungen oder Rißbildungen kommt.

Eine diese Aufgabenlösung konkretisierende Angabe ist in dem Vorschlag zu sehen, als halbleitendes Kunststoffma­ terial Polypropylen zu verwenden, beispielsweise einen sogenannten "PP 5-Kunststoff". Dieser Kunststoff weist eine sehr hohe Festigkeit auf und wirkt als eine Art Ar­ mierung innerhalb des umschließenden Isolierstoffmate­ rials (z. B. Gießharz) des Tragorgans, wodurch dessen Umbruchfestigkeit bzw. mechanische Belastbarkeit durch­ aus erhöht wird. Als Alternative hierzu, und zwar für Bedarfsfälle, bei denen auf eine hohe mechanische Fer­ tigkeit des Tragorgans weniger Wert gelegt wird, ist der Vorschlag zu sehen, als halbleitendes Kunststoffmaterial ein leitfähiges Polyamid-Material zu verwenden. Derarti­ ge halbleitende Kunststoffmaterialien sind - jedenfalls bei geeigneter Abstimmung der Materialeigenschaften auf­ einander - in der Lage, den gestellten Anforderungen so­ wohl bezüglich ihrer Leitfähigkeit als auch hinsichtlich ihrer Ausdehnungskoeffizienten voll zu genügen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in dem Vorschlag zu sehen, das kapazitive Teilerele­ ment als eine die Netzleitung in einem Abstand umgebende Ringelektrode mit wenigstens einer seitlich abgekröpf­ ten, über den Außendurchmesser der Ringelektrode hinaus­ ragenden Anformung für einen Spannungsabgriff bzw. für einen Kontaktanschluß auszubilden. Eine derartige Ring­ elektrode kann sowohl bei einer Isolierstoffkapselung als auch bei einem Durchführungsorgan Verwendung finden, und darüber hinaus bei speziellen Gegebenheiten sogar bei einem Stützer. Hierbei kann es sowohl aus dielektri­ scher Sicht als auch aus gießtechnischen Gründen zweck­ mäßig sein, dem als Ringelektrode ausgebildeten kapazi­ tiven Teilerelement eine etwa H-förmige und somit drei­ schenkelige Querschnittskontur zu verleihen, wobei der Verbindungsschenkel der dreischenkeligen Kontur in Rich­ tung der Ringebene verläuft und wobei weiterhin der an den Verbindungsschenkel angrenzende, im Ringinneren ver­ laufende Schenkel der Querschnittskontur kürzer ausge­ bildet sein kann, als der das Ringäußere bildende Schen­ kel. Einem Ausgestaltungsvorschlag zufolge kann es auch zweckmäßig sein, in demjenigen Bereich der Ringelektro­ de, welcher im Querschnittsprofil den mittleren Verbin­ dungsschenkel bildet, mehrere, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilte Durchtrittsöffnungen anzuordnen, deren Längsachsen parallel zur zentralen Ringachse ver­ laufen. Hierdurch ist die Gefahr weitgehend vermieden, daß sich beim Herstellungsvorgang des Tragorgans, in welchem die Ringelektrode eingebettet ist, im Bereich dieser Ringelektrode Lunker bzw. Luftblasen bilden, was der Funktion des kapazitiven Teilerelementes abträglich sein kann.

Eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des erfin­ dungsgemäßen Teilerelementes ist in dem Vorschlag zu sehen, dieses kapazitive Teilerelement als zylindrische Mantelelektrode auszubilden, welche im Isolierstoffmate­ rial eines Tragorgans eingebettet ist und wenigstens ei­ ne als Spannungsabgriff und zugleich als Stütze bzw. Halterung während des Herstellungsvorganges des Tragor­ gans dienende Anformung aufweist, die aus dem Isolier­ stoffmaterial des Tragorgans herausgeführt ist. Dieses als zylindrische Mantelelektrode ausgebildete kapazitive Teilerelement kann - gemäß einem speziellen Vorschlag - beispielsweise im Isolierstoffmaterial eines Stützers eingebettet sein, hierin einen Endbereich einer mit der Netzspannung verbundenen Befestigungsarmatur umgeben und wenigstens eine als Spannungsabgriff dienende Anformung aufweisen, die am mit dem Erdpotential verbundenen Ende des Stützers aus dessen Isolierstoffmaterial herausge­ führt ist. Ein derartiges Teilerelement ist großflächig und weist dementsprechend eine hohe Ladekapazität auf, vermeidet aber die eingangs genannten Schwierigkeiten, die bei der Verwendung einer metallischen Mantelelektro­ de auftreten können.

Eine weitere Alternative für die Gestaltung und Anord­ nung eines kapazitiven Teilerelementes ist in dem Vor­ schlag zu sehen, dieses Teilerelement als etwa kalotten­ förmige Topfelektrode auszubilden, welche im Isolier­ stoffmaterial eines Stützers eingebettet ist, einen halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Netz­ potential verbundenen Befestigungsarmatur in einem ge­ eigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und welche mit mindestens einer Trägerstelze ausgestattet ist, die dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem herausgeführt ist und die, außer der Halte­ rung des Teilerelementes beim Herstellungsprozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsabgriff vom Teilerelement dient. Anstatt einer derartigen Anordnung kann auch vorgesehen werden, daß eine solche kalotten­ förmige Topfelektrode einen vorzugsweise halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Erdpotential ver­ bundenen Befestigungsarmatur eines Stützers in einem geeigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und wel­ che ebenfalls mit mindestens einer Trägerstelze ausge­ stattet ist, wie dieses eben erläutert worden ist.

Einem weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungsvorschlag zufolge ist es auch möglich, eine Kombination zweier kalottenförmiger Topfelektroden vorzusehen, nämlich der­ jenigen Topfelektrode, die eine mit dem Erdpotential verbundene Befestigungsarmatur in einem Abstand umgibt, eine zweite Topfelektrode gegenüberzustellen, die eine mit dem Netzpotential verbundene Befestigungsarmatur - wenigstens teilweise - umgibt und die mit dieser leitend verbunden ist. Hierbei sollen die beiden einander gegen­ überliegenden Topfelektroden mit ihren konvexen Flächen zueinandergerichtet sein. Bei einer solchen Konstruktion sollten beide Topfelektroden aus einem halblei­ tenden Kunststoffmaterial bestehen, womit auch bei die­ ser Anordnung das Ziel erreicht wäre, metallische Teil­ erelemente im Inneren eines Isolierstoffmaterials zu vermeiden.

Die letztgenannten Vorschläge werden durch eine vorteil­ hafte Anregung ergänzt, nämlich die Flächen der etwa kalottenförmigen Topfelektroden, bzw. der zylindrischen Mantelelektrode mit siebartig angeordneten Durchtritts­ öffnungen zu versehen. Hierdurch wird, ähnlich, wie die­ ses bereits im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Rin­ gelektrode erläutert worden ist, vermieden, daß sich beim Herstellungsprozeß des jeweiligen Tragorgans Luft­ einschlüsse bilden.

Ein vorteilhafter Vorschlag ist schließlich in der Anre­ gung zu sehen, an den aus dem Isolierstoffmaterial des Tragorgans austretenden Endbereichen der als Spannungs­ abgriff dienenden Anformungen jeweils eine metallische, mit einem Innengewinde versehene Schraubanschlußbuchse einzuformen oder vermittels eines selbstschneidenden Außengewindes einzuschrauben. Auf diese Weise wird eine gute und wiederholt benützbare Klemmstelle für einen Spannungsabgriff geschaffen.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­ beispielen und der nachfolgenden Erläuterung hierzu sol­ len der Erfindungsgedanke und seine vorteilhaften, un­ terschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten noch einmal erläutert und verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Unteransicht auf eine Ringelektrode,

Fig. 2 einen Mittelschnitt durch die in Fig. 1 ver­ anschaulichte Ringelektrode,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Durchführungs­ isolator mit einer in dessen Isolierstoff­ material eingebetteten Ringelektrode gemäß den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Stützer mit einer in dessen Isolierstoffmaterial eingebet­ teten Mantelelektrode,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen weiteren Stüt­ zer mit einer in dessen Isolierstoffmaterial eingebetteten Topfelektrode und

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen dritten Stützer mit einem in dessen Isolierstoffmaterial ein­ gebetteten Paar von Topfelektroden.

Die Fig. 1 veranschaulicht in einer Unteran­ sicht eine Ringelektrode 10 mit einer - wie bereits ihre Bezeichnung zum Ausdruck bringt - im wesentlichen kreis­ förmigen bzw. ringförmigen Gestalt. In der Darstellung nach rechts weisend, sind zwei Anformungen 11 und 12 erkennbar, die vom Ringkörper 13 ausgehen und kurz vor ihren freien Enden mittels eines angeformten Verbin­ dungssteges 14 noch einmal miteinander verbunden sind. Erkennbar in dieser Fig. 1 ist weiterhin, daß im Ring­ körper 13 - hier gleichmäßig auf dem Umfang verteilt - mehrere kleine Öffnungen 15 angebracht bzw. eingeformt sind, im dargestellten Ausführungsbeispiel also insge­ samt acht solcher Öffnungen 15. Die Bedeutung dieser Öffnungen 15 soll nachfolgend noch erläutert werden. Wesentlich zu erwähnen ist es, daß diese Ringelektrode 10 aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial besteht, welches einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der gleich oder wenigstens angenähert gleich demjenigen Iso­ lierstoffmaterial ist, welches für ein Tragorgan verwen­ det werden soll, in dem eine solche Ringelektrode 10 mit einzuformen ist. Eine derartige Ringelektrode 10 soll nämlich innerhalb dem Isolierstoffmaterial eines Tragor­ gans, wie es in der Beschreibungseinleitung genauer er­ läutert worden ist, angeordnet und eingebettet werden und hier als kapazitives Teilerelement eine Funktion erfüllen. Als halbleitendes Kunststoffmaterial ist ins­ besondere ein Polypropylen zu empfehlen, beispielsweise ein solches Material mit der Bezeichnung "PP 5". Statt dessen kann aber auch ein leitfähiges Polyamid-Material für die Herstellung einer solchen Ringelektrode verwandt werden.

Einen Schnitt durch die (bezogen auf die Fig. 1) waage­ rechte Mittelachse der Ringelektrode 10 veranschaulicht die Fig. 2. Hierin ist erkennbar, daß die Anformungen 11 und 12 zur einen Seite des Ringkörpers 13 hin abgekröpft sind, wobei in dieser Darstellung in Fig. 2 lediglich die Anformung 12 sowie - geschnitten - der Verbindungssteg 14 erkennbar sind; die infolge der Schnittdarstellung nicht erkennbare Anformung 11 ist jedoch in gleicher Weise und in gleicher Richtung abge­ kröpft. Diese Anformungen 11 und 12 dienen dem Span­ nungsabgriff der Ringelektrode 10, wobei eigentlich nur ein einziger Spannungsabgriff erforderlich ist. Das Vor­ handensein zweier Anformungen dient vordergründig der exakteren Lagefixierung der Ringelektrode 10 beim Her­ stellungsprozeß eines diese Ringelektrode 10 aufnehmen­ den Tragorgans. Dennoch kann es beim Vorliegen speziel­ ler Schaltungskonstellationen angebracht sein, an beiden Anformungen 11 und 12 Anschlüsse für einen Spannungsab­ griff anzuordnen.

Erkennbar in dieser Fig. 2 ist weiterhin, daß die Quer­ schnittskontur des Ringkörpers 13 etwa H-förmig ausge­ bildet ist und somit auch als eine dreischenkelige Kon­ tur angesprochen werden kann. Bezeichnend ist es, daß der im Ringinneren gelegene Schenkel 16 der Quer­ schnittskontur in seinem Ausmaß kürzer ist als der das Ringäußere bildende Schenkel 17 und im übrigen zum Ring­ inneren hin deutlich ausgebaucht ist. Die beiden Schen­ kel 16 und 17, die sich in Richtung der Ringachse 18 erstrecken, sind (stets bezogen auf die Querschnittskon­ tur) mittels eines Verbindungsschenkels 19, welcher in Richtung der Ringebene verläuft, miteinander verbunden. In diesem Verbindungsschenkel 19 sind die oben bereits erwähnten kleinen Öffnungen 15 angeordnet, die eine gießtechnische Bewandnis haben. Es soll erreicht werden, daß die beiderseits des Ringkörpers 13 gebildeten Fur­ chen zwischen den Schenkeln 16 und 17 ringsum vom auf­ nehmenden Isolierstoffmaterial desjenigen Tragorgans, in welchem die Ringelektrode 10 angeordnet werden soll, voll ausgefüllt werden. Wie bereits oben erwähnt, sind auf dem Umfang des Ringkörpers 13 mehrere derartige Öff­ nungen 15 vorgesehen, um den erwünschten gießtechnischen Effekt auch tatsächlich zu erzielen.

Ein Anwendungsbeispiel für eine Ringelektrode, wie sie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, zeigt die Fig. 3. Diese Darstellung veranschaulicht ei­ nen Längsschnitt durch ein Tragorgan in Form eines Durchführungsisolators 20. Derartige Durchführungsisola­ toren sind im Prinzip bekannt und sie dienen dazu, die Netzspannung von einem gekapselten Schaltfeld einer Schaltanlage in ein benachbartes Schaltfeld weiterzulei­ ten, oder auch dazu, die Netzspannung aus einem geschot­ teten Bereich eines Schaltfeldes in einen benachbarten Bereich innerhalb des gleichen Schaltfeldes zu überfüh­ ren. Der hier dargestellte Durchführungsisolator 20 be­ steht im wesentlichen aus einem Isolierstoffkörper 21 und aus einem diesen Isolierstoffkörper 21 durchragenden Netzleiter 22. Anstatt dieses fest mit dem Isolierstoff­ körper 21 vergossenen Netzleiters 22 kann auch ein Hohl­ raum vorgesehen sein, durch welchen eine Stromschiene - eng anliegend am umgebenden Isolierstoffkörper - durch­ führbar ist. Charakteristisches Merkmal dieses Durchfüh­ rungsisolators 20 ist es, daß in seinem Isolierstoffkör­ per 21 eine Ringelektrode eingeformt ist, welche im vor­ liegenden Falle genau derjenigen entspricht, die in den Fig. 1 und 2 - in vergrößertem Maßstab - gezeigt und auch hier mit der Ziffer 10 gekennzeichnet worden ist.

Erkennbar ist die von der Ringelektrode 10 ausgehende Anformung 12, die also als Spannungsabgriff für eine Anzeigevorrichtung dient. Liegt nämlich am Netzleiter 22 eine Netzspannung im eingangs der Beschreibung angedeu­ teten Spannungsspektrum an, so wird die als kapazitives Teilerelement funktionierende Ringelektrode 10 mit einer Ladung beaufschlagt, die der erwähnten (hier nicht dar­ gestellten) Anzeigevorrichtung zugeführt wird und das Vorhandensein einer Netzspannung am Netzleiter 22 an­ zeigt, beispielsweise durch ein Blinksignal. Nicht uner­ wähnt bleibe, daß der Isolierstoffkörper 21 im Bereich der austretenden Anformungen 11 und 12 (infolge der Schnittdarstellung ist nur die Anformung 12 sichtbar) eine schirmartig vorspringende Ausformung 23 aufweist, die eine Vergrößerung der sogenannten Schlagweite be­ wirkt und zugleich einen gewissen mechanischen Schutz für die Anschlußstellen an den Anformungen 11 bzw. 12 bietet.

Die Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Stützer für eine Mittelspannungsschaltanlage. Der­ artige Stützer haben, im Gegensatz zu den Durchführun­ gen, keinen durchgehenden Netzleiter, sondern statt des­ sen in einem Isolierstoffkörper aufgenommene Befesti­ gungsarmaturen, von denen eine mit einem zu tragenden Netzleiter, beispielsweise mit einer Stromschiene, ver­ bunden ist, und die andere - in aller Regel - unmittel­ bar am Erdpotential anliegt. Dementsprechend weist der in Fig. 4 gezeigte Stützer 25 einen Isolierstoffkörper 26 auf, in welchem eine netzseitige Befestigungsarmatur 27 und eine erdpotentialseitige Befestigungsarmatur 28 eingegossen und somit fest eingebettet sind. Am in der Darstellung oberen Endbereich des Stützers 25 sind au­ ßerdem zwei Befestigungsbuchsen 29 erkennbar, die gegen die netzseitige Befestigungsarmatur 27 durch das Materi­ al des Isolierstoffkörpers 26 isoliert sind und entweder einer zusätzlichen Befestigung des Stützers 25 dienen oder einer zusätzlichen Verankerung des (nicht gezeig­ ten) Netzleiters bzw. einer entsprechenden Stromschiene. Am entgegengesetzten, erdpotentialseitigen Ende des Stützers 25 sind ebenfalls buchsenartige Elemente 30 und 31 erkennbar, die jedoch nicht der zusätzlichen Befesti­ gung des Stützers 25 dienen und auch nicht mit dem Erd­ potential verbunden sind, sondern vielmehr Formbestand­ teile einer Mantelelektrode 32 darstellen und dieser als Spannungsabgriffe dienen. Diese Mantelelektrode 32, er­ findungsgemäß aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial hergestellt, weist siebartig angeordnete Durchtrittsöff­ nungen 33 auf ihrer Mantelfläche auf und umgibt die im Isolierstoffkörper 26 endenden Bereiche sowohl der netz­ seitigen Befestigungsarmatur 27 als auch der erdpoten­ tialseitigen Befestigungsarmatur 28, und zwar in einem definierten Abstand. Diese Mantelelektrode 32 ist also fest im Material des Isolierstoffkörpers 26 eingebettet und mündet an ihrem in der Darstellung nach unten ge­ richteten Ende in die eben erwähnten buchsenartigen Ele­ mente 30 und 31 ein, welch letztere aus dem Material des Isolierstoffkörpers austreten, allerdings zurückgesetzt gegenüber der unteren, erdpotentialseitigen Stirnfläche 34 des Stützers 25.

Es sind auch - abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 - Abwandlungen der lang ausgebildeten Mantel­ elektrode 32 realisierbar, dahingehend, daß eine kürzer ausgebildete Mantelelektrode nur das Ende der netzseiti­ gen Befestigungsarmatur 27 oder statt dessen nur das ent­ gegengerichtete Ende der erdpotentialseitigen Befesti­ gungsarmatur 28 umgibt. Im erstgenannten Abwandlungsfall können zwischen der eigentlichen Mantelelektrode und den buchsenartigen Elementen 30 und 31 angeformte Verbin­ dungsglieder in Gestalt von Trägerstelzen vorgesehen sein. An einem der buchsenartigen Elemente 30 bzw. 31 erfolgt dann, wie auch immer die Mantelelektrode gestal­ tet ist, der Spannungsabgriff von der als kapazitives Teilerelement fungierenden Mantelelektrode 32, um einer Anzeigevorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung an der netzseitigen Befestigungsarmatur 27 zugeführt zu werden, also beispielsweise einer Blinkan­ zeige oder statt dessen Kontaktelementen (z. B. an einer frontseitigen Tür des zugeordneten Schaltfeldes), an denen eine tragbare Anzeigevorrichtung vorübergehend an­ geschlossen werden kann.

Nicht unerwähnt bleibe, daß die buchsenartigen Elemente 30 und 31 nicht allein dem Spannungsabgriff von der Man­ telelektrode 32 dienen, sondern auch eine wichtige Funk­ tion beim Herstellungsprozeß des Stützers 25 erfüllen. Die Mantelelektrode 32 muß nämlich während des Gieß- bzw. Spritzvorganges zur Herstellung des Isolierstoff­ körpers 26 in genau der erwünschten Lage gehalten, d. h. in einem entsprechenden Formwerkzeug aufgenommen werden, weshalb auch vorgeschlagen wird, zwei oder gar mehrere buchsenartige Elemente zu verwenden anstatt eines einzi­ gen, welches für den Spannungsabgriff genügen würde.

Auch die Fig. 5 veranschaulicht einen Längs­ schnitt durch einen Stützer, ähnlich demjenigen, wie er soeben beschrieben wurde und wie er der Fig. 4 zu ent­ nehmen ist. Im Unterschied zum zuvor erläuterten Stützer weist der in der Fig. 5 veranschaulichte Stützer 36 an seinem netzseitigen Ende eine kürzere Befestigungsarm­ atur 37 auf, und außerdem eine bis etwa zur Längsmitte des Stützers 36 hineingeführte erdpotentialseitige Befe­ stigungsarmatur 38. Ein weiterer Unterschied zum vorher erläuterten Stützer 25 gemäß Fig. 4 ist in der Lage und Ausbildung eines kapazitiven Teilerelementes zu sehen. Das bei diesem Stützer 36 vorgesehene kapazitive Teiler­ element ist als etwa kalottenförmige Topfelektrode 39 ausgebildet, welche den halbkugelig ausgebildeten End­ bereich der Befestigungsarmatur 37 in einem definierten Abstand teilweise umgibt und welche außerdem - soweit aus der Darstellung entnehmbar - mit wenigstens zwei Trägerstelzen 40 und 41 ausgestattet ist, die mit der Topfelektrode 39 ein gemeinsames Formteil bilden. Diese Trägerstelzen 40 und 41 münden auch bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel in angeformte buchsenartige Elemente 42 bzw. 43 ein, deren Funktion und Bedeutung beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel bereits erläutert wor­ den sind. Wie bereits angedeutet, können durchaus mehr als nur die beiden erkennbaren Trägerstelzen 40 und 41 vorgesehen sein und nahe der buchsenartigen Elemente 42 und 43 beispielsweise in ein gemeinsames, angeformtes Ringelement einmünden, was aber der Fig. 5 nicht zu ent­ nehmen ist.

Nicht unerwähnt bleibe, daß auch diese Topfelektrode 39 mit siebartig angeordneten Durchtrittsöffnungen 44 ver­ sehen ist, um eine fugenlose Einbettung der Topfelektro­ de 39 im Material des Isolierstoffkörpers 45 zu erzie­ len. Schließlich sind Befestigungsbuchsen 46 zu nennen, die denen (29) des Stützers 25 in Fig. 4 gleichen und einer gleichen Funktion dienen.

Schließlich zur Fig. 6, in welcher der Längsschnitt eines weiteren Stützers 47 abgebildet ist. Abgesehen vom kapazitiven Teilerelement im Materialinne­ ren eines Isolierstoffkörpers 48, gleicht dieser Stützer 47 nahezu demjenigen (36), der in der Fig. 5 gezeigt und soeben beschrieben worden ist. Das hier vorgesehene kapazitive Teilerelement ist ebenfalls als etwa kalot­ tenförmige Topfelektrode 49 ausgebildet, welche nun aber das halbkugelig ausgebildete Ende einer erdpotentialsei­ tigen Befestigungsarmatur 50 teilweise umgibt, sodann übergeht in eine zylindrische, dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrte Elektrodenform, und schließlich auch hier wieder einmündet in buchsenartige Elemente 51 und 52. Diese letzteren bilden einen Formbe­ standteil der Topfelektrode 49, und das gesamte Formge­ bilde 49, 51 und 52 besteht aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial. Dieser Topfelektrode 49 liegt nun aber eine weitere Topfelektrode 53 gegenüber, welch letztere mit einem Trägerbolzen 54 formmäßig ausgestat­ tet ist. Dieser Trägerbolzen 54 ist kontaktierend mit einer netzseitigen Befestigungsarmatur 55 verbunden. Auch diese Topfelektrode 53 besteht aus einem halblei­ tenden Kunststoffmaterial und bildet einen "Ladungsüber­ trager" von der netzseitigen Befestigungsarmatur 55 zum kapazitiven Teilerelement bzw. zur Topfelektrode 49. Am netzseitigen Ende des Stützers 47 sind auch hier wieder­ um Befestigungsbuchsen 56 vorgesehen, deren Bedeutung zuvor bereits erläutert worden ist.

Auch zu diesem Ausführungsbeispiel sei noch folgendes erläutert: Innerhalb ihres zylindrischen Längsbereiches weist die die erdpotentialseitige Befestigunsarmatur 50 umgebende Topfelektrode 49 ringsum längsaxial verlaufen­ de, schlitzartige Aussparungen (sichtbar sind die Aus­ sparungen 57 und 58) zum leichten Durchtritt der Mate­ rialmasse für den Isolierstoffkörper 48 auf, und im üb­ rigen sind die kalottenförmigen Bereiche beider Topf­ elektroden 49 und 53 auch wiederum mit siebartig ange­ ordneten Durchtrittsöffnungen 59 bzw. 60 versehen, die letztlich dem gleichen und bereits erläuterten Zweck dienen wie die eben genannten Aussparungen 57 und 58.

Wie eingangs der Beispielsbeschreibung bereits zum Aus­ druck gebracht, sind in den Zeichnungen lediglich Aus­ führungsbeispiele des Erfindungsgedankens gezeigt. Man­ nigfache Abwandlungen in der Formgebung der kapazitiven Teilerelemente sind denkbar und realisierbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise kann bei einem Stützer, wie er der Fig. 6 zu entnehmen ist, auf eine zweite Topfelektrode (53) auch verzichtet werden, wenn die Abstandsverhältnisse einer solchen Anordung angepaßt werden und das Leistungsnetz eine hohe Nenn­ spannung führt.

Claims (14)

1. Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeige­ vorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspan­ nung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage, wobei ein im Isolierstoffmaterial eines Tragorgans für eine Netz­ leitung oder ein in der Isolierstoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage eingeformtes, von der Netz­ leitung in einem definierten Abstand gelegenes kapaziti­ ves Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzei­ gevorrichtung mit einer hinreichenden Betriebsspannung speist, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Tei­ lerelement in Gestalt einer Elektrode (10, 32, 39, 49) aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial mit einem Ausdehnungskoeffizienten gleich oder wenigstens angenä­ hert gleich demjenigen des Isolierstoffmaterials (21, 26, 45, 48) des Tragorgans (20, 25, 36, 47) bzw. der Isolierstoffkapselung ausgebildet ist, und daß von die­ ser Elektrode wenigstens eine als Spannungsabgriff bzw. als zu kontaktierende Anschlußarmatur dienende Anformung (11, 12; 40, 41; 51, 52) ausgeht, die aus dem umhül­ lenden Isolierstoffmaterial herausgeführt ist und zugleich eine Stütze oder Halterung für die Elektrode während des Herstellungsorgans des Tragorgans bildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als halbleitendes Kunststoffmaterial Polypropy­ len Verwendung findet, beispielsweise ein sogenannter PP 5-Kunststoff.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als halbleitendes Kunststoffmaterial ein leit­ fähiges Polyamid-Material Verwendung findet.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als eine die Netzleitung (22) in einem Abstand umgebende Ringelektrode (23) mit wenigstens einer seitlich abge­ kröpften, über den Außendurchmesser der Ringelektrode hinausragenden Anformung (24) für einen Spannungsabgriff bzw. für einen Kontaktanschluß ausgebildet ist (Fig. 3).

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das als Ringelektrode (10) ausgebildete kapazi­ tive Teilerelement eine etwa H-förmige und somit drei­ schenkelige Querschnittskontur aufweist, wobei der Ver­ bindungsschenkel (19) der dreischenkeligen Kontur in Richtung der Ringebene verläuft und wobei weiterhin der an den Verbindungsschenkel angrenzende, im Ringinneren verlaufende Schenkel (16) kürzer ist als der das Ring­ äußere bildende Schenkel (17) der Querschnittskontur (Fig. 1 und 2).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in demjenigen Bereich der Ringelektrode (10), welcher im Querschnittsprofil den mittleren Verbindungs­ schenkel (19) bildet, mehrere, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilte Durchtrittsöffnungen (15) angeord­ net sind, deren Längsachsen parallel zur zentralen Ring­ achse (18) verlaufen (Fig. 1 und 2).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als zylindrische Mantelelektrode (32) ausgebildet ist, welche im Isolierstoffmaterial (26) eines Tragorgans (25) eingebettet ist und wenigstens eine als Spannungs­ abgriff und zugleich als Formhilfe dienende Anformung (30, 31) aufweist, die aus dem Isolierstoffmaterial des Tragorgans herausgeführt ist (Fig. 4).

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das als zylindrische Mantelelektrode (32) aus­ gebildete und im Isolierstoffmaterial (26) eines Stüt­ zers (25) eingebettete kapazitive Teilerelemente einen Endbereich einer mit der Netzspannung verbundenen Befe­ stigungsarmatur (27) umgibt, und daß die vom Teilerele­ ment ausgehende, als Spannungsabgriff dienende Anformung am mit dem Erdpotential verbundenen Ende des Stützers aus dessen Isolierstoffmaterial herausgeführt ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als etwa kalottenförmige Topfelektrode (39) ausgebildet ist, welche im Isolierstoffmaterial (45) eines Stützers (36) eingebettet ist, einen halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Netzpotential verbundenen Befe­ stigungsarmatur (37) in einem geeigneten Abstand wenig­ stens teilweise umgibt und welche mit mindestens zwei oder mehreren Trägerstelzen (40, 41) ausgestattet ist, die dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem herausgeführt sind und die, außer der Halterung des Teilerelementes beim Herstellungsprozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsabgriff vom Teilerelement dienen (Fig. 5).

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als etwa kalottenförmige, im Isolierstoffmaterial eines Stützers (47) eingebettete Topfelektrode (49) ausgebil­ det ist, welche einen vorzugsweise halbkugelig ausgebil­ deten Endbereich einer mit dem Erdpotential verbundenen Befestigungsarmatur (50) in einem geeigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und welche mit einer zylin­ drischen, mit schlitzförmigen Aussparungen (57, 58) ver­ sehenen Verlängerung ausgestattet ist, die dem erdpoten­ tialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem wenigstens bereichsweise herausgeführt ist und die, au­ ßer der Halterung des Teilerelementes beim Herstellungs­ prozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsab­ griff vom Teilerelement dient (Fig. 6).

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem etwa kalottenförmigen, kapazitiven Teilerelement (49) eine ebenfalls etwa kalottenförmige, im Isolierstoffmaterial (48) des Stützers (47) eingebet­ tete weitere Topfelektrode (53) in einem Abstand gegen­ überliegt, welche eine mit dem Netzpotential verbundene, vorzugsweise halbkugelig endende Befestigungsarmatur (55) wenigstens teilweise umgibt und mit dieser auch leitend verbunden ist, und daß die beiden einander ge­ genüberliegenden Topfelektroden mit ihren konvexen Flä­ chen zueinander gerichtet sind (Fig. 6).

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem kapazitiven Teilerelement (49) ge­ genüberliegende zweite Topfelektrode (53), die mit dem Netzpotential verbunden ist, ebenfalls aus einem halb­ leitenden Kunststoffmaterial besteht.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der etwa kalot­ tenförmigen Topfelektroden (39; 49, 53) bzw. der zylin­ drischen Mantelelektrode (32) gemäß den Ansprüchen 7 und 8 siebartig von Durchtrittsöffnungen (33; 44; 59, 60) durchsetzt sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den aus dem Isolierstoff­ material (21, 26, 45, 48) des Tragorgans (20, 25, 36, 47) austretenden Endbereichen der als Spannungsabgriff dienenden Anformungen (11, 12; 41, 51, 52) je­ weils eine metallische, mit einem Innengewinde versehene Schraubanschlußbuchse eingeformt oder vermittels eines selbstschneidenden Außengewindes eingeschraubt ist.