DE584628C

DE584628C - High-voltage insulator with ribs and grooves on the surface of the screen for draining water

Info

Publication number: DE584628C
Application number: DEO17704D
Authority: DE
Original assignee: Ohio Brass Co
Current assignee: Ohio Brass Co
Priority date: 1928-11-03
Filing date: 1928-11-03
Publication date: 1933-09-22

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Hochspannungsisolator mit auf der Oberfläche des Schirmes liegenden Rippen und Nuten, die zur Abführung von Wasser dienen. Hoch-Spannungsisolatoren dieser Art sollen möglichst so konstruiert sein, daß selbst bei starkem Regen die Kriechwege für die elektrischen Ströme möglichst lang sind, um schädliche Entladungen zu vermeiden. Gleichzeitig muß dafür gesorgt sein, daß auf den Isolator geratende Wassermengen schnell und sicher abgeführt werden, ohne daß sie die Kriechwege verkürzen.The invention relates to a high-voltage insulator with on the surface of the Umbrella lying ribs and grooves that serve to drain water. High voltage isolators of this type should be designed so that even in heavy rain, the creepage for the electrical Currents are as long as possible in order to avoid harmful discharges. Simultaneously Care must be taken to ensure that amounts of water that get onto the isolator are swift and safe be carried away without shortening the creepage distances.

Bisher hat man die Rippen an der Oberfläche des Schirmes so angeordnet, daß sie im -wesentlichen radial nach auswärts verlaufen. Hierdurch wird zwar die Feuchtigkeit schnell abgeführt, aber die Kriechwege werden nicht verlängert. Bei anderen Isolatoren verläuft eine in sich geschlossene Rippe kreisförmig um den Kopf des Isolators und die darauf befindliche Elektrode, so daß sie den Kriechweg verlängert; hierbei ist die so entstehende Nut mit einer leitenden oder nichtleitenden Masse ausgefüllt. Bei Verwendung einer leitenden Masse o'der beim Feuchtwerden der nichtleitenden Masse wird aber bei diesen Isolatoren der Kriechweg nicht verlängert, auch kann etwa in der Nut sich ansammelndes Wasser nicht abgeführt werden. Es ist auch schon bekannt, an der Oberfläche von glockenförmigen Niederspannungsisolatoren Rippen vorzusehen, die ehtwederkonzentrisch oder spiralförmig angeordnet sind und auch zum Ableiten der Feuchtigkeit dienen. Der Hauptzweck dieser bekannten Rippen besteht darin, eine vollständige Zerstörung der Isolatoren durch Schläge oder Stöße dadurch zu verhindern, daß die Rippen die Stöße aufnehmen und leicht abbrechen können und so die Wirkung dieser Stöße auf den eigentlichen Isolationskörper vermindern.So far you have the ribs on the surface of the screen arranged so that they extend substantially radially outward. This means that the moisture is removed quickly, but the creepage distances are not extended. Other insulators have a self-contained rib that is circular around the head of the insulator and the electrode on it, so that they have the creepage distance extended; here the resulting groove is with a conductive or non-conductive mass filled out. When using a conductive mass or when the non-conductive one gets wet However, the creepage distance is not lengthened in these insulators, nor can the mass for example, water that has accumulated in the groove cannot be drained away. It's also beautiful known to provide ribs on the surface of bell-shaped low-voltage insulators, which are arranged ehtwederkonzentrisch or spirally and also for drainage serve the moisture. The main purpose of these known ribs is to provide a to prevent complete destruction of the insulators by blows or impacts by that the ribs absorb the shocks and can easily break off and so the effect of this Reduce impacts on the actual insulation body.

Das Neue der Erfindung besteht nun darin, daß nicht nur für eine gute Abführung von Wasser Sorge getragen wird, sondern auch dafür, daß die Kriechwege wesentlich verlängert werden. Zu diesem Zweck verlaufen die durch die Rippen gebildeten Nuten annähernd konzentrisch um den Isolatorkopf in dessen nächster Nähe und nehmen dabei einen Teil der auf dem Scheitel sitzenden Elektrodenkappe auf, so daß Kriechentladungen in diese Nuten unmittelbar eingeleitet werden. Ferner sind die Ablauföffnungen der durch diese Rippen gebildeten Wasserablaufkanäle, in der Umfangsrichtung des Isolators betrachtet, zu den Einlaufstellen dieser Kanäle versetzt. Vorzugsweise sind hierbei die Rippen unterbrochen und bilden auf diese Weise Durchlässe für das Wasser, die neben den mittleren Teilen der jeweils benachbarten Rippen liegen..The novelty of the invention is that not only for a good discharge of Water is taken care of, but also that the creepage distances are significantly extended will. For this purpose, the grooves formed by the ribs run approximately concentrically around the insulator head in its immediate vicinity and in doing so take part of the electrode cap sitting on the vertex so that creeping discharges are directly introduced into these grooves. Furthermore, the drainage openings are through these ribs formed water drainage channels, viewed in the circumferential direction of the insulator, offset to the entry points of these channels. The ribs are preferably here interrupted and form in this way passages for the water, which next to the middle parts of the respective adjacent ribs.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar.The drawings represent exemplary embodiments of the subject matter of the invention.

Abb. i zeigt einen Stützisolator teils im Aufriß und teils im Schnitt; Abb. 2 ist eine Aufsicht darauf; Abb. 3 bis 6 sind Draufsichten auf Isolatoren anderer Ausführungsformen;Fig. I shows a post insulator partly in elevation and partly in section; Fig. 2 is a plan view thereof; Figures 3 through 6 are top views of isolators other embodiments;

Abb. 7 ist ein Schnitt nach Linie y-y der Abb. 5;Fig. 7 is a section on line yy of Fig. 5;

Abb. 8 und 9 sind Draufsicht und Ansicht einer weiteren Ausführungsform; Abb. 10, 11 und 12 sind Schnitte nach entsprechenden Schnittlinien der Abb. 8; Abb. 13 ist eine Draufsicht und Abb. 14 eine Seitenansicht und teilweiser Schnitt eines Hängeisolators. Der Stützisolator nach Abb. 1 hat drei Schirme 10, 11 und 12 und sitzt auf einer Stütze 13. Auf den obersten Schirm 10 ist eine Kappe 4 aufgekittet. Wird dieser Isolator elektrisch stark beansprucht, so gehen die Kriechentladungen von der untersten Kante 15 dieser Kappe aus. Erhebt sich aber von der Oberfläche des Schirmes 10 eine Rippe 16, die annähernd konzentrisch zum Kopf des Isolators läuft, so wird hierdurch der Kriechweg verlängert und die Spannung am Isolator kann erhöht werden.Figures 8 and 9 are plan and elevation views of another embodiment; Figs. 10, 11 and 12 are sections according to corresponding ones Section lines of Fig. 8; Fig. 13 is a plan view and Fig. 14 is a side view and in part Section of a suspension insulator. The post insulator according to Fig. 1 has three Umbrellas 10, 11 and 12 and sits on one Support 13. A cap 4 is cemented onto the uppermost screen 10. Will this isolator When electrically stressed, the creeping discharges start from the lowest edge 15 of this cap. But if a rib 16 rises from the surface of the screen 10, which runs approximately concentrically to the head of the insulator, this becomes the creepage distance extended and the voltage on the insulator can be increased.

Abb. 2 zeigt, daß jede Rippe 16 etwa i8o° um den Kopf des Isolators herumläuft und daß die Enden dieser Rippen 16 sich derart überlappen, daß zwischen denselben Nuten 17 entstehen, aus denen das Wasser ablatifen kann. Eine von dem Rand der Kappe 14 ausgehende Entladung sucht der Nut 17 zu folgen. Nun befindet sich aber diese Nut sehr nahe der Innenfläche der Rippe neben der Kappe, und die von der Kappe ausgehende Kriechentladung verläuft entlang dieser Rippe. Hierdurch wird diese Kriechentladung gehindert, aus der Nut 17 auszutreten, und gerade diese Unterdrückung der Entladung ist erwünscht. Man erreicht das dadurch, daß man den Ent-■ ladungspfad ganz nahe an eine Potential- oder Steuerfläche heranbringt und ihn entlang dieser Steuerfläche verlaufen läßt. Eine der-4-5 artige Steuerfläche kann die Oberfläche der Elektrode oder eine andere leitende Fläche sein.Fig. 2 shows that each rib 16 is approximately 180 ° runs around the head of the insulator and that the ends of these ribs 16 so overlap that arise between the same grooves 17 from which the water ablatifen can. A discharge emanating from the edge of the cap 14 seeks to follow the groove 17. Now this groove is very close to the inner surface of the rib next to the cap, and the creeping discharge emanating from the cap runs along this rib. Through this this creeping discharge is prevented from emerging from the groove 17, and precisely this Suppression of the discharge is desirable. This is achieved by using the design brings the charge path very close to a potential or control surface and moves it along this Lets run control surface. One of the 4-5 like controls can control the surface of the Be an electrode or other conductive surface.

Dieses Ziel kann in verschiedener Weise erreicht werden. Grundsatz der verschiedenen Ausführungsformen ist jedoch die Anordnung des Entladungspfades entweder ganz parallel oder ganz nahe einer Steuerfläche oder einer Nut, Aussparung u. dgl., in welcher ein Ablauf angeordnet ist.This goal can be achieved in a number of ways. Principle of various Embodiments, however, the arrangement of the discharge path is either completely parallel or very close to a control surface or a groove, recess, etc., in which a drain is arranged.

Eine weitere Ausführungsform ist in Abb. 3 gezeigt. Hier verläuft ein Auslauf 18 schräg zur Ringnut 16 und mündet mit seinem inneren Ende in der Nut selbst.Another embodiment is shown in FIG. Here an outlet 18 runs obliquely to the annular groove 16 and its inner end opens into the groove itself.

Die Ausf ührungsf orm nach Abb. 4 hatÄhnlichkeit mit der Ausführungsform nach Abb. 1 und 2, nur verläuft die Rippe 16 allmählich spiralförmig nach auswärts und weist nicht die Abknickung wie die nach Abb. 2 auf.The embodiment according to Fig. 4 is similar with the embodiment according to Fig. 1 and 2, only the rib 16 runs gradually spirally outwards and does not have the kink like that of Fig. 2.

Gemäß Abb. 5 sind zwei konzentrische Rippen 19 und 20 in geringem Abstand voneinander angeordnet; zwischen der innersten Rippe 19 und der Metallkappe 14 liegt der Ringkanal 21 und zwischen den Rippen 19 und 20 ein anderer Ringkanal 22. Damit Wasser aus dem Kanal 21 ablaufen kann, sind in der Rippe 19 öffnungen 23 an verschiedenen Stellen angeordnet. Ähnliche Öffnungen 24 befinden sich in der Rippe 20, die aber gegen die Öffnungen 23 versetzt sind, um zu vermeiden, daß die Entladungsströme einen verhältnismäßig kurzen, gewissermaßen ununterbrochenen Pfad längs der Oberfläche des Isolators finden. Eine Entladung, die durch eine öffnung 23 austritt, fließt dann entlang der Nut 22, und zwar näher an der geladenen Oberfläche der Kappe 14 als an der Außenwand der Nut, wobei jedoch der Pfad dieser Entladung immer noch von der Kappe 14 durch die Rippe 19 getrennt ist.According to Fig. 5, two concentric ribs 19 and 20 are at a small distance from each other arranged; between the innermost rib 19 and the metal cap 14 is the Ring channel 21 and between the ribs 19 and 20, another ring channel 22. So that Water can run off from the channel 21, openings 23 are in the rib 19 at different Places arranged. Similar openings 24 are located in the rib 20, but are offset from the openings 23 in order to avoid that the discharge currents one relatively short, somewhat uninterrupted path along the surface of the Find isolator. A discharge exiting through an opening 23 then flows along it of the groove 22, closer to the charged surface of the cap 14 than to the outer wall the groove, but the path of this discharge is still from the cap 14 is separated by the rib 19.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 verlaufen mehrere konzentrische Rippen 25 in passenden Abständen voneinander um die Kappe. Sie sind an mehreren Stellen unterbrochen und gegen die Oberfläche des Isolators hin abgeschrägt, so daß dadurch die Ablauföffnungen oder Unterbrechungsstellen 26 entstehen. Abb. 6 zeigt deutlich, wie diese Unterbrechungsstellen in den verschiedenen Rippen gegeneinander versetzt sind, und der Verlauf der Kriechentladung wird demnach hei dieser Ausführungsform auch ähnlich dem in Abb. 5 dargestellten sein.In the embodiment of Fig. 6, several concentric ribs 25 extend in appropriate distances from each other around the cap. They are interrupted in several places and beveled towards the surface of the insulator, thereby forming the drainage openings or interruption points 26 arise. Fig. 6 clearly shows how these interruption points in the various Ribs are offset from one another, and the course of the creeping discharge is accordingly This embodiment can also be similar to that shown in FIG.

Steuerflächen können auf der Oberfläche eines Isolators in verschiedenen Ausführungsformen angeordnet werden, ohne daß man den Vorteil opfern müßte, das Wasser zwischen der leitenden Fläche und dem Isolator ablaufen zu lassen. Bei diesen Ausführungsformen ist jedoch die Fläche, von welcher die Entladung ausgeht, durch einen Isolationsteii abgedeckt und der Ablauf selbst hat einen Überzug mit einer Steuerfläche, oder aber es ist für die Entladung ein Pfad vorgesehen, der viel länger ist als der Pfad der gewöhnlichen Entladung. Control surfaces can be arranged on the surface of an insulator in various embodiments without having to use the Advantage would have to sacrifice the water to run off between the conductive surface and the insulator allow. In these embodiments, however, the area from which the discharge originates is covered by an insulating part covered and the drain itself has a cover with a control surface, or else it a path is provided for the discharge which is much longer than the path of the ordinary discharge.

Abb. 8 und 9 zeigen derartige Steuerflächen. Eine vom unteren Rand der Metallkappe 14 ausgehende Entladung wird durch Rippen 27, 28, 29 aufgehalten. Zwischen diesen und der Kappe liegt eine Nut. Der Ablauf von Regenwasser in dieser Nut kann in verschiedener Weise erreicht werden. Nach Abb. 8 und 10 befindet sich zwischen den beiden Rippen 27, ein offener Schlitz 29'. Neben diesem Schlitz sind Vertiefungen 30 mit einem leitenden Überzug vorgesehen, der mit der Metallkappe 14 in irgendeiner Weise leitend ver-Figs. 8 and 9 show such control surfaces. One from the bottom of the metal cap 14 outgoing discharge is stopped by ribs 27, 28, 29. Between these and the Cap lies a groove. The runoff of rainwater in this groove can be different Way to be achieved. According to Fig. 8 and 10 is between the two ribs 27, an open slot 29 '. Next to this slot are depressions 30 with a conductive Coating is provided which is in some way connected to the metal cap 14 in a conductive manner.

bunden ist. Der Anschluß kann durch unmittelbare Verbindung erfolgen oder auch durch Überspringen des Stromes. Diese leitenden Überzüge in den Vertiefungen 30 bilden eine Abschirmung für den Schlitz 29', und wenn nicht der Widerstand gegen Entladung durch diesen Schlitz auf unnatürliche Weise heruntergebracht ist, so wird gerade durch diese leitenden Beläge in der Nähe des Schlitzes eine Entladung durch ihn verhindert.is bound. The connection can be made by direct connection or else by skipping the stream. These form conductive coatings in the recesses 30 a shield for the slot 29 ', and if not the resistance to discharge is brought down through this slot in an unnatural way, it becomes straight prevents a discharge through it by means of these conductive coatings in the vicinity of the slot.

Abb. 10 zeigt einen Teilschnitt nach. LinieFig. 10 shows a partial section. line

10-10 der Abb. 8. Der leitende Überzug ist in der Nähe des Bodens und der unteren Seitenwandteile der Vertiefungen 30 angeordnet.10-10 of Fig. 8. The conductive coating is arranged in the vicinity of the bottom and the lower side wall parts of the recesses 30.

Die Schutzvorrichtung durch einen solchen leitenden Belag kann sich auf eine beträchtliche Entfernung von dem Austrittsschlitz erstrecken und dadurch wird auch eine Entladung von der Kappe gegen Stellen zu beiden Seiten des Schlitzes vermieden. Eine derartige Anordnung geht aus Abb. 11 hervor. Die leitenden Beläge 31 stehen an ihren inneren Endflächen in unmittelbarer Berührung mit der Kappe 14; sie sind jedoch außen abgeschlossen und stellen demnach eine in sich abgeschlossene elektrische Überwachungsvorrichtung zu jeder Seite des Ablaufschlitzes 32 dar.The protection provided by such a conductive covering can affect a considerable amount Distance from the exit slot and thereby also a discharge avoided by the cap against spots on either side of the slot. Such a one The arrangement is shown in Fig. 11. The conductive pads 31 are on their inner End faces in direct contact with cap 14; however, they are closed on the outside and therefore provide a self-contained electrical monitoring device on each side of the drain slot 32.

Eine andere Ausführungsform eines solchen Schutzbelages für den Ablauf ergibt sich aus Abb. 12. Der Ablauf ist hier als Bohrung 33 in einer Verbreiterung der Rippen 27, 29 dargestellt. Die Entladung durch diesen Ablauf wird dadurch verhindert, daß die Bohrung 33 von einer halbzylindrischen Höhlung 34 um-■ geben ist, die ebenfalls an ihren Innenwänden einen leitenden Überzug aufweist.Another embodiment of such a protective covering for the drain results from Fig. 12. The process is shown here as a hole 33 in a widening of the ribs 27, 29. The discharge through this process is prevented by the fact that the bore 33 is surrounded by a semi-cylindrical cavity 34 is given, which also has a conductive coating on its inner walls.

In den Abb. 13 und 14 ist ein Hängeisolator dargestellt mit einer Metallkappe 35, deren unterer Rand in eine Nut 36 hineinragt. Die äußere Begrenzungswand dieser Nut wird durch die Rippe 37 gebildet, in welcher sich Ablauföffnungen 38 in passendem Abstand voneinander befinden. Diese lassen jedoch den Ablauf der Feuchtigkeit in radialer Riehtung nicht zu, denn sie sind auf der Außenseite der Rippen 37 noch einmal durch Verlängerungen 39 der Rippen 37 abgesperrt. Hierdurch entstehen äußere Nuten oder Ablaufkanäle 40 zwischen den Rippen 37 und 39.In Figs. 13 and 14 there is a suspension isolator shown with a metal cap 35, the lower edge of which protrudes into a groove 36. the outer boundary wall of this groove is formed by the rib 37, in which Drain openings 38 are located at a suitable distance from one another. However, these leave the drainage of moisture in radial direction is not blocked, because they are on the outside the ribs 37 blocked again by extensions 39 of the ribs 37. Through this outer grooves or drainage channels 40 arise between the ribs 37 and 39.

Claims

Patent claims:

1. High-voltage insulator with ribs on the surface of the screen and grooves for draining water, characterized in that the grooves Run approximately concentrically around the insulator head, pick up part of the electrode and are provided with drainage openings that are offset in the direction of the circumference with respect to the inlet points.

2. High-voltage insulator according to claim i, characterized in that the concentric ribs (16, 25, 37, 39) for the inlet and outlet of the water are interrupted and the interruption points are opposite the center of the respective adjacent rib (Fig. 6).

3. High-voltage insulator according to claim i, characterized in that in A conductor (30) is inserted into the grooves to dictate the path for the creeping discharges (Figs. 8 and 10).

4. High-voltage insulator according to claim i, characterized in that the

. Drainage openings between the ribs are bridged (Fig. 5 and 7).

For this purpose 2 sheets of drawings