DE578011C - Haenge- oder Stuetzisolator mit zusaetzlicher Fluessigkeitsisolierung - Google Patents

Description

Auf den Oberflächen der Isolatoren für am

Meeresufer verlegte elektrische Leitungen setzen sich bekanntlich Salzniederschläge ab, die die Isolierfähigkeit des Isolators beträcht-Hch vermindern.

Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man schon vorgeschlagen, den Isolator in einer zu seiner Achse wesentlich parallelen Richtung durch einen isolierenden, einen Behälter bildenden und mit einer isolierenden Flüssigkeit füllbaren Kranz o. dgl. zu verlängern. Diese Maßnahme hat aber den Nachteil, besonders wenn der Isolator neu ist oder wenn die Salzniederschläge durch Regen abgewaschen sind, daß zwischen der Dicke des festen Isolierkörpers und seiner Überschlaglänge ein Mißverhältnis entsteht, welches bei einer auftretenden Überspannung den Durchschlag des festen Isolierkörpers und damit die Zerstörung des Isolators hervorrufen kann.

Der erwähnte Nachteil ist bei einem Isolator mit zusätzlicher Flüssigkeitsisolierung erfmdungsgemäß dadurch behoben, daß der mit Metallarmaturen versehene feste Isolierkörper so weit in die isolierende Flüssigkeit eingetaucht ist, daß seine Überschlagspannung nicht kleiner ist als die unterhalb der Durchschlagspannung des Isolierkörpers liegende Überschlagspannung zwischen besonderen, an den Metallarmaturen befestigten Metallhauben, von denen die untere, nach oben gekrümmte Haube die isolierende Flüssigkeit enthält. Die Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, daß der feste Isolierkörper nur kleine Abmessungen aufweist, und daß der Oberflächen- oder Überschlagwiderstand desselben im wesentlichen unverändert bleibt, da sich auf dem in die Flüssigkeit eingetauchten Teil des festen Isolierkörpers keine Salzniederschläge bilden können.

Da der die Isolierflüssigkeit aufnehmende Behälter aus Metall besteht, so ist die Oberflächenleitfähigkeit dieses Behälters vollkommen unabhängig von Salzniederschlägen. Da außerdem die — übrigens an sich bekannte — obere Schutzhaube gleichfalls aus Metall hergestellt ist, so bilden die obere Schutzhaube und der untere Flüssigkeitsbehälter zwei Pole, zwischen denen im Falle einer Überspannung der Lichtbogen überschlägt, um das Durchschlagen des festen Isolierkörpers zu vermeiden. Der Überschlag tritt somit unabhängig von der An- oder Abwesentheit von Salzniederschlägen bei der vorher bestimmten, unterhalb der Durch-Schlagspannung des Isolierkörpers liegenden Überschlagspannung mit Sicherheit ein. Dieser Erfolg wird mit Hilfe der bereits vorhandenen Teile der Einrichtung erreicht, ohne daß es besonderer Hörner o. dgl. bedarf.

Der Überschlagwiderstand hängt offensichtlich lediglich von der Länge des in die

isolierende Flüssigkeit eingetauchten Teiles des festen Isolierkörpers ab und somit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels. Es ist daher wichtig, diesen Flüssigkeitsspiegel im wesentlichen in gleicher Höhe dauernd zu erhalten. Zu diesem Zweck ist ein zusätzlicher, geschlossener Behälter vorgesehen, der einen Vorrat an Isolierflüssigkeit enthält, der der Verdunstung durch den Einfluß der ίο Atmosphäre entzogen ist. Die Ölzufuhr von dem Vorratsbehälter zu dem Hauptbehälter wird durch den Flüssigkeitsspiegel im Hauptbehälter selbsttätig geregelt. Der Flüssigkeitsspiegel im Hauptbehälter bleibt lange Zeit in iS der gleichen Höhe, und der Überschlagwiderstand ist infolgedessen im wesentlichen unveränderlich. Ein Ersetzen der Flüssigkeit im Isolator ist nur in großen Zeitabständen erforderlich.

so Trotz des Vorhandenseins einer Schutzhaube kann es vorkommen, daß Wasser in den Hauptbehälter gelangt und die Isolierfähigkeit in Frage stellt. Zur Vermeidung dieses Übelstandes ist eine Einrichtung vorgesehen, z. B. ein Syphonrohr o. dgl., um eingedrungenes Wasser selbsttätig aus dem Hauptbehälter zu entfernen, sobald das Wasser ein bestimmtes Nieveau erreicht hat.

Im allgemeinen geht das Bestreben dahin, die Abmessungen eines Isolators möglichst gering zu halten. Dies läßt sich für den Fall, daß z. B. der glockenförmige, feste Isolierkörper in eine Haube der einen Armatur und die andere Armatur im Innern der Glocke des festen Isolierkörpers einzementiert ist, dadurch erreichen, daß man die verschiedenen Bauteile derart ausbildet, daß oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche und unter den Zementvergüssen Luftkammern entstehen, die die isolierende Flüssigkeit verhindern, die Zementvergüsse zu erreichen und deren Festigkeit in Frage zu stellen. Der Isolator braucht also deshalb nicht über das der Betriebsspannung entsprechende Maß hinaus vergrößert zu werden. Der Flüssigkeitshauptbehälter kann daher in dem erforderlichen Maße gefüllt werden, ohne daß hierbei auf die Lage der Zementvergüsse Rücksicht genommen zu werden braucht.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt. Es stellen dar: Abb. ι einen Hängeisolator mit Haube und Schaft, jedoch in einer gemäß der Erfindung vervollkommneten Bauart, zur Hälfte im Längsschnitt und zur Hälfte in Ansicht, Abb. 2 einen Hängeisolator mit isoliertem Schaft gleichfalls im Schnitt und in Ansicht, Abb. 3 einen weiteren Hängeisolator ohne Zementierung im lotrechten Schnitt, Abb. 4 einen am festen Beschlag angeordneten und erfindungsgemäß ausgestalteten Isolator zur Hälfte im Längsschnitt und zur Hälfte in Ansicht.

Gemäß dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Isolator einen isolierenden, festen Teil 1 in Form einer Glocke auf. Diese Glocke ist zwischen zwei Metallarmaturen eingesetzt, wird mittels eines Vergusses in der Metallhaube 2 befestigt und trägt innen einen, zweckmäßig einzementierten Schaft 3.

Schaft 3 und Haube 2 sind bei 4 und 5 mit den allgemein verwendeten, entweder zur Vereinigung mehrerer aufeinanderfolgender Isolatoren oder zu deren Befestigung an den Stützen oder der Befestigung der Leitung an ihnen dienenden Organen versehen.

Gemäß der Erfindung und entsprechend dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Isolierglocke 1 außerhalb der Metallhaube 2 durch einen Teil 6 verlängert. Der metallene Schaft 3 trägt einen metallenen Behälter 7, mit dem er durch Verschweißen oder sonstwie verbunden ist. Dieser dichte Behälter wird mit irgendeiner isolierenden Flüssigkeit 7a, in welche der Teil 6 der Isolierglocke ι taucht, gefüllt. Die Länge des eintauchenden Teiles 6 ist so bemessen, daß das Überschlagen des elektrischen Lichtbogens zwischen Haube 2 und Schaft 3 in der Riehtung a-b-c bei einer Spannung, welche kleiner als die für das Netz vorgesehene ist, verhindert wird.

Eine derartige Ausgestaltung der Isolatoren verringert die durch den Niederschlag von Meerwassersalzen auf den Isolatoroberflächen verursachte Überschlagsgefahr, da sich auf dem eintauchenden Teil 6 derartige Niederschläge nicht bilden können.

Um zu vermeiden, daß Regenwasser und Staub den Behälter 7 füllen, wird er durch eine kreisförmige, metallene, ihn vollständig deckende Armatur 8 geschützt. Die letztere sitzt auf der Haube 2 derart, daß alle Punkte des Randes 9 bedingungsgemäß im gleichen Abstand vom Behälter 7 sich befinden.

Die Anordnung muß derart getroffen sein, daß die Bildung von Glimmentladungen einerseits zwischen dem oberen Rand 10 des Behälters 7 und der Haube 2 und andererseits no zwischen dem Rand 1Q und dem Rand 9 des Aufsatzes 8 möglichst verhindert wird.

Die Bildung von Glimmentladungen zwischen dem Rand 10 und der Haube 2 wird einesteils dadurch behoben, daß der obere Teil des Behälters 7 die Form eines Umdrehungskörpers 11 großen Durchmessers aufweist und der Rand 10 in die isolierende Flüssigkeit taucht, und andernteils dadurch, daß die Haube 2 sich in eine Metallmuffe 13 fortsetzt, welche ebenfalls in die Isolierflüssigkeit taucht und einen gerollten Rand 14 besitzt.

Zufolge dieser Bauart weisen weder der Behälter 7 noch die Haube 2 irgendwelche scharfkantige Stellen außerhalb der Flüssigkeit auf.

Das gleiche Ergebnis wird zwischen dem oberen Rand des Behälters 7 und dem Rand 9 des Aufsatzes 8 dadurch erhalten, daß der konzentrisch zum Umdrehungskörper n verlaufende Rand 9 umgerollt wird. Hierdurch ist es möglich, den Abstand zwischen Aufsatz 8 und Behälter 7 auf ein Mindestmaß desjenigen zu bringen, bei dem zwischen diesen Teilen der Lichtbogen überschlägt. Der Abstand zwischen Rand 9 und Umdrehungskörper 11 wird immer derart bestimmt, daß der vorerwähnte Überschlag bei einer Spannung erfolgt, welche geringer als die Durchschlagspannung der Isolierglocke ist.

Um eine möglichst stetige Wirkung der Isoliervorrichtung im möglichst großen Ausmaße zu sichern, ist es erforderlich, daß die Höhe des Spiegels der Isolierflüssigkeit 7° nicht unter ein Mindestmaß sinkt. Dies kann wie folgt erreicht werden: Der oberhalb des Isolierflüssigkeitsspiegels gelegene Teil des Umdrehungskörpers il kann vollständig mit dieser Flüssigkeit gefüllt werden, dadurch, daß er unter Zuhilfenahme irgendeines Behelfes luftleer gemacht wird. Außerdem wird dieser Körper 11 mit einigen Bohrungen 15 geringen Durchmessers nahe dem Rand 10, unmittelbar unterhalb des niedrigsten Spiegels, unter den die Flüssigkeit nicht sinken darf, versehen.

Es leuchtet ein, daß, wenn aus irgendeinem Grunde der Flüssigkeitsspiegel unter die Höhe dieser Bohrungen sinkt, eine gewisse Luftmenge eingelassen wird, die den Ausfluß einer zur Zurückführung des Spiegels über die Höhe der Bohrungen 15 erforderlichen Flüssigkeitsmenge gestattet. Der Ausfluß der Flüssigkeit aus dem Körper 11 hört auf, sobald der Spiegel wieder diese Höhe erreicht hat. Dieser \^rorgang wiederholt sich selbst-

+5 tätig jedesmal, wenn die Flüssigkeitssenkung eine Mindesthöhe erreicht, so lange, bis der im Umdrehungskörper 11 befindliche Vorrat erschöpft ist.

Da andererseits eine gewisse Wassermenge zufällig in die Isolierflüssigkeit 7^ß eingeführt werden kann, so ist der Behälterboden 16 gegen die Außenwand zu derart geneigt, daß das Wasser sich bei i6^a sammeln kann. Um zu vermeiden, daß dieses Wasser bei Erreichung einer gewissen Höhe die Isolation beeinträchtigt, wird die Vorrichtung durch Hinzufügung eines Tauchrohres 17 vervollständigt. Die untere Mündung 17° dieses Rohres 17 ist am Boden des Behälters bei i6^a gelegen, also an einer tiefen Stelle, an der sich Wasser ansammelt. Die obere Öffnung des Rohres 17 mündet bei 18 in der Seitenwand des Behälters 7 in der Höhe des normalen Spiegels der Isolierflüssigkeit.

Hebt sich infolge des Eindringens λόπ Wasser der Flüssigkeitsspiegel, so tritt ein Zeitpunkt ein, in dem die Höhe der Flüssigkeitssäule oberhalb der unteren Rohröffnung derart ist, daß der. Druck genügt, um das Wasser bis zur oberen Öffnung 18 zu heben. Von diesem Zeitpunkt an entspricht jeder neuerlichen Spiegelerhöhung eine Drucksteigerung, welche den Ausfluß von Wasser aus dem Behälter 7 durch die Öffnung 18 nach außen zur Folge hat. Die Höhe des Spiegels, den das Wasser im unteren Teil erreichen kann, ist demnach auf ein Höchstmaß begrenzt, welches, sobald es erreicht ist, als gleichbleibend angesehen werden kann.

Übrigens ist bei dem soeben beschriebenen Isolator unerläßlich, daß die Isolierflüssigkeit 7^a den Zementverguß 3° zwischen der Glocke ι und dem Schaft 3 nicht erreicht. Tatsächlich ist ersichtlich, daß der untere Teil 6 der Glocke und die auf der Haube 2 befestigte Metallmuffe 13 bei Füllung des Behälters 7 eine gewisse Luftmenge einschließen, durch deren Druck der Spiegel der Isolierflüssigkeit in den .beiden so gebildeten Kammern weniger hoch als der Spiegel der freien Flüssigkeitsoberfläche liegt und daher die Vergußstellen 3° nicht erreicht.

Abb. 2 stellt eine abweichende Ausführung des Erfindungsgegenstandes dar, für den Fall, daß der feste Isolierkörper aus einem glatten oder geriffelten Schaft 19 besteht. Dieser Schaft wird an jedem Ende bei 19° und 19* durch eine Metallegierung o. dgl. in Metallhauben 20 bzw. 20« befestigt, welch letztere bei 21 derart gestaltet sind, daß die Haube 20 entweder an einen anderen Isolator oder an eine Metallstütze und die Haube 20^e an einen anderen Isolator oder die Leitung an ihr befestigt werden kann. Die untere Haube 20^s trägt den die Isolierflüssigkeit enthaltenden Behälter 7..

Dieser Behälter ist dem nach Abb. 1 gleich. Die obere Haube 20 trägt einen Aufsatz 8, der gleichfalls dem der ersten Vorrichtung gleicht. no

Die Eigenschaften dieses zweiten Isolators sind die gleichen wie die vorerwähnten.

Die Abb. 3 veranschaulicht die Anwendung der Erfindung an einem Isolator ohne Verguß. Gemäß dem dargestellten Ausführungs- _1Χ5 beispiel besteht der feste Isolierkörper aus einem Block 23, welcher zwei zueinander senkrechte Durchbrechungen 24 aufweist, durch welche Metallbügel 25 gesteckt werden. Die Enden der Bügelschenkel werden durch Buckel 26 verbunden, in denen Ösen 27 vorgesehen sind; die Ösen dienen entweder zur

Befestigung eines anderen gleichen Isolators oder der '¹ZU isolierenden Leitung.

Gemäß der Erfindung stützt der untere ösenschaft einen Behälter 7 ab, der die Isolierflüssigkeit enthält, in welche der Isolierblock 23 vollständig taucht. Der obere ösenschaft stützt einen, den vorerwähnten gleichen Aufsatz 8 ab.

Die drei vorbeschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf Hängeisolatoren. In Abb. 4 ist die Anwendung-der Erfindung an einem Stützisolator veranschaulicht. (In den Abb. 1 und 4 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile.) Dieser Isolator, der in vielfacher Hinsicht dem nach Abb. ι ähnlich ist, unterscheidet sich von ihm bloß dadurch, daß der Schaft 3 mit irgendeiner Befestigungsvorrichtung 28 versehen ist, und daß die Haube 2 mit einer Klemme 29

ao verbunden ist, an der die zu isolierende Leitung 30 befestigt ist.

Die Erfindung beschränkt sich keinesfalls auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen, welche nur als Beispiele aufzufassen sind.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   I. Hänge- und Stützisolator mit zusätzlicher Flüssigkeitsisolierung für insbesondere am Meeresufer verlegte elektrische Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Metallarmaturen versehene Isolierkörper so weit in die isolierende Flüssigkeit eintaucht, daß seine Überschlagspannung nicht kleiner ist als die unterhalb der Durchschlagspannung des Isolierkörpers liegende Überschlagspannung zwischen zwei besonderen, an den Metallarmaturen befestigten Metallhauben, von denen die untere, nach oben gekrümmte Haube die isolierende Flüssigkeit enthält.
2. 2. Isolator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der verschiedenen metallischen Flächen abgerundet, vorzugsweise umgerollt, sind.
3. 3. Isolator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen, dem Einfluß der Atmosphäre entzogenen ölvorratsbehälter, der derart angebracht ist, daß er bei sinkendem Ölspiegel im Hauptölbehälter (7) selbsttätig dem Behälter (7) Öl zuführt. '
4. 4. Isolator nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche ölvorratsbehälter durch den umgerollten Rand (11) des Behälters (7) gebildet ist, dessen Rand in das öl eintaucht und eine ringförmige, oberhalb des Normalölspiegels gelegene Kammer bildet, und daß der eingetauchte Rand mit in der gewünschten Mindesthöhe gelegenen Löchern (15) versehen ist, derart, daß die zuerst luftleer gemachte und mit Öl gefüllte Kammer 6g voll bleibt, bis die Löcher (15) durch den sinkenden Ölspiegel freigelegt werden.
5. 5. Isolator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (Syphonrohr 17 o. dgl.) zur selbsttätigen Entfernung von zufällig in den Flüssigkeitsbehälter (7) gelangten Wassers.
6. 6. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Isolierkörper (τ) Glockenform aufweist und zwisehen einer Haube (2) und einem Schaft (3) angeordnet ist und die Teile derart gestaltet sind, daß dichte Kammern (c und a) an der Flüssigkeitsoberfläche und unter den Zementvergüssen zwischen Glocke, Haube und Schaft entstehen, so daß die in diesen Kammern enthaltene Luft die Isolierflüssigkeit am Emporsteigen bis zu den Vergüssen und an der Beeinträchtigung der Vergußfestigkeit hindert.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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