DE644195C - Haengeisolator mit einem aus keramischem Stoff bestehenden Kopfteil, der mit der Kappe und dem Bolzen durch Ausgiessen mit Metall verbunden ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Hängeisolatoren aus keramischem Stoff oder Glas, bei denen der Kopfteil in der Kappe bzw. der Bolzen in dem becherförmigen Kopfteil durch Ausgießen mit Metall befestigt ist. Kappe und Bolzen sind in bekannter Weise mit Tragflächen in Form von Rippen versehen. Um bei der Herstellung dieser Isolatoren eine genügende mechanische Festigkeit zu erhalten, war es bisher üblich, den Kopfteil der Isolatoren viel stärker zu gestalten, als es zur Erzielung einer genügenden Isolationsstärke erforderlich war. Porzellan- oder Glaskörper, die eine Stärke von etwa 6,35 mm haben, genügen beispielsweise als Isolation bei einer elektrischen Spannung von 15000 Volt, aber der Kopfteil der Hängeisolatoren, die während des Betriebes einer Spannung von etwa 15 000 Volt ausgesetzt werden, wurde bisher mit einer Stärke von etwa 22 bis 32 mm hergestellt, um eine genügende mechanische Festigkeit zu erzielen und das Zerspringen des Isolators zu verhindern. Ein derartiges Verfahren ist unwirtschaftlich, denn es wird mehr Werkstoff verbraucht als wirklich notwendig ist. Nebenbei werden die Isolatoren auch schwerer als erforderlich, so daß die Metallteile des Isolators ebenfalls schwer werden müssen. Die Tragkörper für die Isolatoren und die zugehörigen Metallteile müssen somit auch stärker gemacht werden, als wenn die Isolatoren nur mit Rücksicht auf die elektrische Beanspruchung bemessen wären.

Die Ursachen für die starke mechanische Beanspruchung der keramischen Teile der Isolatoren sind folgende:

Werden Kappe und Bolzen an dem keramischen Kopfteil des Isolators durch einen Metallausguß befestigt, so bewirkt die Wärme des flüssigen Metalls, daß die einzelnen Teile des Isolators sich ausdehnen. Die Metallteile des Isolators und das Ausgußmetall haben nun größere thermische Ausdehnungskoeffizienten als die keramischen Teile, beim Abkühlen werden sie sich deshalb stärker zusammenziehen als die keramischen Teile. In dem abgekühlten Isolator werden deshalb in dem keramischen Kopfteil Spannungen auftreten.

Der Bolzen wird sich dabei in der Richtung seines Durchmessers von dem Kopfteil entfernen. In der Längsrichtung des Bolzens werden sich die Enden des Bolzens

seinem Mittelpunkt nähern und, da das Metall mit dem keramischen Teil in Verbindung stehen muß, um die Betriebslast zu·übertragen, so bewirkt diese LängsschrumpfungJ* daß der Kopfteil einer zusätzlichen mechanik.; sehen Belastung ausgesetzt wird, die bisher" die wesentliche Verstärkung dieses Teiles erforderlich machte.

Um den Einfluß der zusätzlichen mechanisehen Beanspruchung des keramischen Kopfteiles auszugleichen, wird erfindungsgemäß die Neigung der Rippen so gewählt, daß sie in bezug auf die Bolzenachse in Richtung nach dem von dem Kopfteil eingeschlossenen Ende des Bolzens abnimmt. Hierdurch-wird erreicht, daß die durch das Gewicht der Leitung hinzukommende Belastung derart ungleich auf die den einzelnen Rippen gegenüberliegenden Teile des keramischen Kopfteiles verteilt wird, daß die Beanspruchung durch das Leitungsgewicht und die durch den Schrumpfvorgang zusammen eine annähernd gleichmäßige Beanspruchung des Kopfteiles ergeben. Es wird so das Auftreten besonders hochbeanspruchter Stellen vermieden, die bisher die übermäßige Vergrößerung des Querschnittes des keramischen Kopfteiles erforderlich machten. _#

Diese Wirkung kann ferner dadurch unterstützt werden, daß der Kopfteil des Isolators am äußeren Umfang mit mehreren Halterippen versehen wird, deren Neigung in bezug auf die Bolzenachse in Richtung nach dem von dem Kopfteil eingeschlossenen Ende des Bolzens zunimmt.

Zweckmäßig wird die Innenseite des Kopfteiles mit einer schraubenförmigen Vertiefung versehen, deren Querschnitt die Form eines Halbkreises hat. Die Windungen dieser Schraube sollen so weit voneinander entfernt sein, daß verhältnismäßig breite, flache Rippen entstehen.

Es wird bemerkt, daß es bekannt ist, den Bolzen, die Kappe und auch den Porzellanteil mit Rippen, z. B. in Form eines V-förmigen Gewindes, zu versehen. Die Befestigung des Bolzens bzw. der Kappe erfolgte durch Vergießen mit Zement oder durch Einlegen elastischer Ringe, z.B. aus Gummi oder durch Einschieben von Ringfedern.

Es ist ferner auch bekannt, beim Vergießen des Bolzens im Kopfteil bzw. des Kopfteiles in der Kappe mit Zement, den einzelnen Rippen eine verschiedene Steigung zu geben, jedoch geschah dies bisher gerade zu dem Zwecke, um eine gleichmäßige übertragung der durch das Leitungsgewicht hervorgerufenen Beanspruchungen auf den keramischen Kopfteil zu erreichen.

öo Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Isolator gemäß der Erfindung in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt.

i.x Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 ,'.^ Abb. i.

'".*'. Der dargestellte Hängeisolator besteht aus 'drei Hauptteilen, nämlich einem Körper 10 aus Isolierstoff, z. B. Porzellan oder Glas, einer Metallklappe 11 und einem Bolzen 12. Diese Teile werden von einer Legierung 13 zusammengehalten, die einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt hat. Zwischen dem Körper 10 und der Kappe 11 sowie zwischen dem Körper 10 und dem Bolzen 12 sind Kissen oder Stoßkörper 14 bzw. 15 angeordnet.

Der untere Rand der Haube ist verhältnismäßig stark und endet in einem nach innen gebogenen Ansatz 17, dessen Innenfläche 18 gegen die Isolatorachse geneigt ist.

Der Isolierkörper 10 besteht in der Hauptsache aus zwei Teilen, nämlich dem Kopfteil 19 und dem Schirm 20. Auf der Außenseite des Kopfes 19 sind ringförmige Vertiefungen vorgesehen, die beim Zusammensetzen des Isolators mit der Legierung 13 ausgefüllt werden. Die unteren Seitenflächen der Nuten bilden alle einen Winkel mit der Längsachse des Kopfes. Die untere Fläche der obersten Vertiefung 21 ist hierbei derart gerichtet, daß sie beinahe einen rechten Winkel mit der Achse bildet, während die untere Fläche der untersten Vertiefung 22 bald eine parallele Lage zur Achse einnimmt. Die unteren Flächen der übrigen Vertiefungen sind derart gerichtet, daß sie Übergänge zwischen der obersten und der untersten Vertiefung bilden. Auf der Innenseite des Kopfteiles 19 ist eine schraubenförmige Vertiefung 23 yorge- ioo sehen, die im Schnitt als Kamm 24 erscheint. Seine Abmessungen sind von der Beschaffenheit der Legierung und des Dielektrikums abhängig,

Der Bolzen 12 besitzt an einem Ende ein Auge 25 und ist in der Nähe seines anderen Endes mit einer Reihe von V-förmigen Ringnuten versehen. Die unteren Flächen der obersten Gruppe 26 dieser Nuten bilden einen verhältnismäßig kleinen Winkel mit der Bolzenachse, während die nächste Nutengruppe 27 derart geformt ist, daß die unteren Flächen der Nuten einen etwas größeren Winkel mit der Bolzenachse bilden. Die unteren Flächen der nächsten Gruppe 28 bilden einen noch größeren Winkel mit der Achse des Bolzens, während die unteren Flächen der Nuten in der untersten Gruppe fast senkrecht zur Bolzenachse gerichtet sind. Wenn die Neigung der unteren Flächen iao der Nuten sich in dieser Weise ändert, so wird, wenn der Bolzen belastet ist, die auf

jede Flächeneinheit des Kopfteiles 19 übertragene Belastung allmählich vom äußersten bis zum innersten Ende desselben abnehmen. Mit anderen Worten, die Nutengruppe 28 wird einen stärkeren axialen Zug je Flächeneinheit auf die Legierung 13 zwischen Bolzen und Kopfteil ausüben als irgendeine der höher liegenden Gruppen. Der durch das Zusammenschrumpfen der Legierung verursachten Beanspruchung des Isolatorkopfteiles wird deshalb durch den axialen Zug am Bolzen entgegengewirkt, und aus diesem Grunde wird der Kopfteil in keinem Punkt oder an keiner Stelle zu stark belastet. Durch die beschriebene Abstuf ung der Neigung der oberen Flächen der V-förmigen Nuten ist es möglich, die während der Herstellung entstehende mechanische Beanspruchung des dielektrischen Kopfteiles auszugleichen und eine gleichförmige Belastung des ganzen Kopfteiles während des Betriebes zu sichern.

Durch die beschriebene Anordnung der oberen Flächen der Nuten wird auch die Belastung der Verbindung zwischen Kappe und Kopfteil gleichmäßiger verteilt. Da aber die Außenseite des Kopfteiles eine bedeutend

größere Fläche darstellt als die Innenseite der Bolzenöffnung, ist die Belastung je Flächeneinheit auf der Außenseite viel geringer, und es ist deshalb nicht erforderlich, die Be- ₃₀ lastung auf der iVußenseite so genau zu verteilen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hängeisolator mit einem aus keramischem Stoff bestehenden Kopfteil, der mit der Kappe und dem Bolzen, die mit Tragflächen in Form von Rippen versehen sind, durch Ausgießen mit Metall verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der zweckmäßig V-förmig gestalteten Rippen in bezug auf die Bolzenachse in Richtung nach dem von dem Kopfteil eingeschlossenen Ende des Bolzens abnimmt.

2. Isolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil aus keramischem Stoff am äußeren Umfang Halterippen besitzt, deren Neigung in bezug auf die Bolzenachse in Richtung '50 nach dem von dem Kopfteil eingeschlossenen Ende des Bolzens zunimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen