DE7344829U - Plastic insulator - Google Patents
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Description
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G 73 448 ?9.0 24.4.1975G 73 448? 9.0 April 24, 1975
Rheinisch-Westfälische Isolatoren-Werke GmbH. SiegburgRheinisch-Westfälische Isolatoren-Werke GmbH. Siegburg
KunststoffisolatorPlastic insulator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kunststoffisolator mit Regenschutzschirmen für die Freiluftmontage, dessen Außenhaut aus einem witterungsbeständigen und kriechstromfesten Kunststoff besteht.The invention relates to a plastic insulator with rain umbrellas for outdoor installation, its The outer skin consists of a weather-resistant and tracking current-resistant plastic.
Die Konstruktion von Kunststoffisolatoren für den Freiluftbetrieb wird in entscheidendem Maße von den Materialeigenschaften des gewählten Kunststoffs bestimmt. Als wichtigste Merkmale werden gute Witterungsbeständigkeit, ausreichende Kriechstromfestigkeit in feuchter, salzhaltiger oder industrieverschmutzter Atmosphäre, Schwerentflammbarkeit und selbstverlöschende Eigenschaft angesehen; da^u treten noch spezielle von der Ausführungsform abhängende Größen wie Druck-, Zug-, Biegefestigkeit, Dehnbarkeit usw.The construction of plastic insulators for outdoor use is determined to a decisive extent by the material properties of the selected plastic. As the most important Features are good weather resistance, adequate tracking resistance in humid, salty or industrial polluted atmosphere, flame retardancy and self-extinguishing property; da ^ u there are special ones depending on the embodiment Quantities such as compressive, tensile, flexural strength, ductility, etc.
Da es nicht einfach ist, einen Kunststoff zu finden, der alle diese Eigenschaften zugleich enthält, sind bisher nur wenige brauchbare Materialien wie cycloaliphatische Epoxidharze und Silikonharze oder Kautschukarten bekanntgeworden. Since it is not easy to find a plastic that contains all these properties at the same time, so far only a few useful materials such as cycloaliphatic epoxy resins and silicone resins or rubbers have become known.
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Seit längerem werden Hochspannungsisolierteile für Schaltanlagen, Durchführungen und Stützisolatoren aus cycloaliphatlschen Epoxidharz In Massivbauweise gegossen oder gespritzt. Abgesehen von einer gewissen Unsicherheit, ob auf lange Zeiträume dieser Kunststoff die gestellten Anforderungen erfüllt, bleibt unbefriedigend, daß nicht andere und billigere Kunststoffe für diese Isolatoren einsetzbar sind.For a long time now, high-voltage insulation parts have been used for switchgear, Feedthroughs and post insulators made of cycloaliphatic Epoxy resin cast or injected in solid construction. Apart from a certain uncertainty as to whether this plastic will meet the requirements in the long term, it remains unsatisfactory that other and cheaper plastics cannot be used for these insulators.
Vorschläge für Freileltungshängelsolatoren sehen zur Aufnahme der hohen Zugkräfte einen faserverstärkten, meist glasfaserverstärkten Strunk vor, an den die Regenschutzschirme einzeln oder im gesamten angeformt werden. Als Material füx1 die Regenschutzschirme werden vor allem flexible Kunststoffe gewählt, um die auftretenden Dehnungen des faserverstärkten Strunkes ohne Rlu-oildung mitmachen zu können. Von den zur Anwendung gekommenen gummiartigen Kunststoffen ist Silikonkautschuk am bekanntesten. Schwierig zu beherrschen und Insbesondere zu kontrollieren ist eine ganz einwandfreie Haftung des Gummi- oder Kautschukmaterials auf dem faserverstärkten Strunk. Kleinste Hohlräume oder Lufteinschlüsse an dieser Trennstelle können in kurzer Zeit zu Glimmentladungen und damit zur Zerstörung des Isolators führen. Die hohen Materialkosten fallen ebenfalls nachteilig ins Gewicht.Proposals for outdoor hanging insulators provide a fiber-reinforced, mostly glass-fiber-reinforced shank to absorb the high tensile forces, onto which the umbrellas are molded individually or as a whole. As the material füx 1 rain protection screens are chosen especially flexible plastics, can join the occurring strains of the fiber reinforced Strunkes without RLU oildung. Of the rubber-like plastics that have been used, silicone rubber is the best known. It is difficult to master and, in particular, to check that the rubber or caoutchouc material adheres perfectly to the fiber-reinforced shank. The smallest cavities or air inclusions at this separation point can quickly lead to glow discharges and thus to the destruction of the insulator. The high material costs are also disadvantageous.
Seit langern werden zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Porzellan- oder Kunststoffisolatoren Silikonöle und -pasten verwendet, die jedoch schon nach kurzer Zeit unbrauchbar werden und wieder erneuert werden müssen.For a long time, silicone oils and pastes have been used to improve the surface properties of porcelain or plastic insulators, but these become unusable after a short time and have to be renewed again.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese kurz geschilderten Schwierigkeilen und Nachteile unter Berücksichtigung niedriger Material- und Herstellungskosten zu beheben.The invention is therefore based on the problem of taking these briefly described difficulties and disadvantages into account lower material and manufacturing costs remedy.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Kunststoffisolator der oben bezeichneten Gattung gelöst durch zwei Schichten, nämlich die Außenhaut und einen Kern aus Kunststoff, die chemisch, miteinander verbunden sind.According to the invention, this object is achieved in a plastic insulator of the genus referred to above solved by two layers, namely the outer skin and a core made of plastic that are chemically bonded to one another.
Entscheidend für die gute Haftung der Isolator-Außenhaut auf dem Isolator-Kern ist die gemeinsame Aushärtung beider Kunststoffe,The joint curing of both is crucial for good adhesion of the insulator outer skin to the insulator core Plastics,
Die Schichtstärke der Außenhaut hängt davon ab, wie dick der witterungsbeständige und kriechstromfeste Kunststoff auf die Innenflächen der Isolatorform aufgetragen wird. The layer thickness of the outer skin depends on how thick the weather-resistant and tracking current-resistant plastic is applied to the inner surfaces of the insulator mold.
Eine größere und gleichmäßigere Schichtstärke läßt sich auch, dadurch erreichen, daß nach dem Aufbringen des Kunststoffes für die Außenhaut auf die Innenflächen%der Isolatorform eine Temperaturbehandlung diesen Kunststoff in den zähflüssigen oder auch festen Zustand überführt, eine weitere Schicht dieses Kunststoffs aufgebracht, anschließend der Kunststoff für den Isolatorkern in die' so vorbereitete Form gefüllt und endlich die derartig eingebrachten Kunststoffe bei'der gleichen Temperatur ausgehärtet werden. A larger and more uniform film thickness can be also achieved in that a temperature treatment is transferred after the application of the plastic material for the outer skin to the inner surfaces% of the insulator molding this plastic in the viscous or solid state, is applied a further layer of this resin, then the plastic for the insulator core in the 'so prepared form and finally the plastics introduced in this way are cured at the same temperature.
Selbstverständlich könnte, sofern wirtschaftlich vertretbar, die Schichtstärke der Außenhaut auf diese Weise durch weiteres schichtartiges Auftragen noch erhöht werden.Of course, if economically justifiable, the layer thickness of the outer skin can be increased in this way by further layer-like application.
Als Isolatorkernmaterial können die verschiedenartigsten Kunststoffe verwendet werden, wobei denEpoxidharzen, den cycloaliphatischen Epoxidharzen und den flexiblen Epoxidharzen der Vorzug gegeben werden sollte.A wide variety of plastics can be used as the insulator core material, the epoxy resins, the preference should be given to cycloaliphatic epoxy resins and flexible epoxy resins.
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Als Material .tür die /\u:Je;!!:aui eignen sieh verschiedene Kunststoffe, wobei man n.it .'jilikoiihaltl./c.'i Vaterialien wie gefüllten odt-r ungefüllte.-: :.;ii ::..iOi:;(-...\Sijnuk:, Silikonharzen, Sllikonöien in Verbindung mit fu.::ktioneilen Katalysatoren besonders gute Resultate erzielt .Wichtig für die Haltbarkeit vj\d Lebensdauer der· Außenhaut ist, da.r3 eine fest vernetzte Künste to ff haut aunre lohender· Dicke entsteht, was durch Verwendung von .Vilikouöien oder -masten ohne Zusatz funktionelier Y. .^alysatoren und ohne Kirihaltung der angegebenen Ver'/'ahi'-enuweise nicht erreichbar ist.As the material of the .tür / \ u: According; !!: aui suitable check various plastics, wherein one n.it .'jilikoiihaltl / c.'i Vaterialien such as filled odt-r ungefüllte.-::;.. Ii: ..iOi: (-... \ Sijnuk :, silicone resins, Sllikonöien in conjunction with fu.::ktioneilen catalysts particularly good results achieved .Important for the durability vj \ d · life of the skin, since r 3 is a firmly. networked arts to ff skin aunre lohender · thickness is formed, which is ^ by using .Vilikouöien or masts without additional funktionelier Y.. alysatoren and without Ki r ihaltung the United stated '/'non-ahi' enuweise reach.
Beste Ergebnisse, d.h. eine einwandfreie üaftung, sehr gute Witterungsbestä'ndigkei 1^ sowie :\o\\^ Kriechstromfestigkeit der Außenhaut werden erzielt bei der Verwendung von Silikonölen in Verbindung mit dazu passenden funktioneilen Katalysatoren, wahrend mit den gleichen Sliikonolen ohne Zusatz von funktioneilen Katalysatoren nur· die unter uerr. Gesichtspunkt eines guten Trennruittels bekannte, recht kurzlebige äußerst dünne ijiiikonhaut '".'ntsteiit, die :;ehon nacl'i mehrmaligem einfachen 'Waschen abgeti'agen und zerstört wird. Die Verbindung von iipuxidharz bzv/. eycloaüphatischeir: Epoxidharz oder flexiblem Epoxidharz als Isoiatorkern mit einer festvernetzten, wittorungsbeständ '-.■:';en u-id k^iechstiOr::- festen Auiienhaut, gebildet aus ein'..·!:: .1J'.J.: :·:οn';! '..::'.<.·:■ '"„;satü eines passenden fuiiktionollun Aataiysators, IiL.1;*: kc-'.ne ri'rei:nfuge ZWisclien AuiJeniiaut ixivA I:;o.L;v.. .·■■/-<;■■·.: ■: ·■/.<■: ..'.'■.'.-;, SO O.cx'J eine chemisciie Bindung zv:J.se!'-;: i'.u.;'.·:.:.·;.:', ·.::.'..■ Xe.'-i::::aterialThe best results, i.e. perfect adhesion, very good weather resistance 1 ^ as well as : \ o \\ ^ tracking resistance of the outer skin are achieved when using silicone oils in conjunction with suitable functional catalysts, while using the same silicone oils without the addition of functional catalysts only · those under uerr. From the point of view of a good separating agent, well-known, very short-lived, extremely thin silicone skin occurs, which: is dismissed and destroyed after repeated simple washing with a firmly networked, weather-resistant '-. ■:'; en u-id k ^ iechstiOr :: - solid outer skin, formed from a '.. ·! ::. 1 J'.J .:: ·: οn';!'..::'.<. ·: ■ '""; satü of a suitable fuiiktionollun Aataiysators, III. 1 ; *: kc - '. Ne r i'rei: nfuge ZWisclien AuiJeniiaut ixivA I:; oL; v ... · ■■ / - <; ■■ · .: ■: · ■ /. <■: .. '.' ■ .'.- ;, SO O.cx'J a chemical bond zv: J.se! '- ;: i'.u.;'. ·:.:. ·;.: ', ·. ::. '.. ■ Xe .'- i :::: aterial
angenommen werden kann, .','i^.'.-e λοί.·: tr·..: ,-:t \>,-:i ·.-/.·.': eh eint technisch und wirtscJiaftuch w.: in';erL:;:ja::te:.;tt_-n.can be assumed,. ',' i ^ .'.- e λοί. ·: tr · ..:, -: t \>, -: i · .- /. ·. ': eh a technical and economic cloth w. : in ';erL:;: yes :: te:.; tt_-n.
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Von der Silikonaußenhaut des erfindungsgemäßen Kunststoffisolators ist eine lange Lebensdauer zu erwarten, da sie selbst mit relativ aggressiven Waschmitteln nicht beschädigt oder abgetragen werden kann. Vergleichende ^. itersuchungen zwischen erfindungsgemäßen Kunststoffisolatoren und Silikonkautschukisolatoren in Vollbauweise haben keine Unterschiede in den hervorstechendsten Eigenschaften der Silikone wie gute Witterungsbeständigkeit und hohe Kriechstromfestigkeit erkennen lassen.From the silicone outer skin of the plastic insulator according to the invention a long service life can be expected as it will not damage it even with relatively aggressive detergents or can be removed. Comparative ^. iterations between plastic insulators according to the invention and silicone rubber insulators in full construction have no differences in the most prominent properties of silicones such as good weather resistance and high tracking resistance reveal.
Zur Herstellung von Langstabisolatoren aus Kunststoff für elektrische Freileitungen kann ein faser-, insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoffstab hoher mechanischer Festigkeit als Strunk vor dem Ausfüllen der Gießform eingesetzt und der Zwischenraum dann ausgegossen werden. Dabei ergeben sich noch einige Verbesserungen hinsichtlich der Haftfestigkeit der Regenschutzschirme am glasfaserverstärkten Strunk. Die Anwendung von Regenschutzschirinen aus Silikonkautschuk erlaubt keine besonders gute Haftung am Glasfaserstrunk, selbst wenn die Schirme direkt auf diesen Strunk gegossen werden. Bei der Erfindung hat man die Möglichkeit, die Regenschutzschirme aus einem flexiblen Epoxidharz mit der genannten Silikonaußenhaut an den Glasfaserstrunk anzuformen. Flexible Epoxidharze, cycloaliphatische wie auch sonstige Epoxidharze erlauben eine wesentlich festere und langer haltbare Verbindung zum glasfaserverstärkten Isolatorstrunk. Durch die Verwendungsmöglichkeiten von Epoxidharzen aufgrund des guten Oberflächenschutzes durch eine haltbare Silikonhaut ergeben sich gegenüber Kunststoffisolatoren mit Regenschutzschirmen aus Silikonkautschukvollmaterial noch herstellungsmäßige Vorteile. Epoxidharzisolatoren lassenFor the production of long rod insulators made of plastic for electrical overhead lines can be a fiber-reinforced, in particular glass-fiber reinforced plastic rod of high mechanical strength Strength used as a stalk before filling the mold and the space then poured out. Included there are still some improvements in terms of the adhesive strength of the rain protection umbrellas on the glass fiber reinforced Stalk. The use of rain protection visors made of silicone rubber does not allow particularly good adhesion to the fiberglass trunk, even if the screens are directly on this trunk to be poured. With the invention you have the option of using a flexible epoxy resin with the umbrellas of the aforementioned silicone outer skin to be molded onto the fiberglass trunk. Flexible epoxy resins, as well as cycloaliphatic ones other epoxy resins allow a much stronger and longer lasting connection to the glass fiber reinforced insulator trunk. Due to the possible uses of epoxy resins due to the good surface protection through a durable Compared to plastic insulators with rain umbrellas made from solid silicone rubber, silicone skin still results manufacturing advantages. Leave epoxy resin insulators
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sich relativ schnell und in einem Stück gießen oder spritzen. Das zähflüssige Silikonkautschukmaterial kann dagegen nur langsam und abschnittsweise auf den glasfaserverstärkten Strunk aufgebracht werden.Pour or spray yourself relatively quickly and in one piece. The viscous silicone rubber material can on the other hand, can only be applied slowly and in sections to the glass fiber reinforced shank.
Die Kunststoffisolatoren gemäß der Erfindung ermöglichen für den Freiluftbetrieb die unterschiedlichsten Konstruktionen, wie z. B. Isolierteile für Hochspannungsschalter, Durchführungen. Stutzisolatoren, Fahrleitungsisolatoren, Langstabhängeisolatoren, Isoliertraversen usw.The plastic insulators according to the invention allow a wide variety of designs for outdoor use, such as B. Insulating parts for high-voltage switches, bushings. Support insulators, contact line insulators, Long rod suspension insulators, insulating crossbars, etc.
Zwei Ausführungsbeispiele von Kunststoffisolatoren gemäß der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:Two embodiments of plastic insulators according to the invention are described with reference to the drawing. It demonstrate:
Fig. 1 einen Kunststoffisolator nach dem ersten Ausführungsbeispiel, teilweise geschnitten, und1 shows a plastic insulator according to the first embodiment, partially cut, and
Fig. 2 einen Kunststoffisolator nach dem zweiten Ausführungsbeiüpiel, teilweise geschnitten.2 shows a plastic insulator according to the second exemplary embodiment, partially cut.
Der Kunststoffisolator nach Fig. 1 hat einen Kern 1, der aus Kunststoff besteht. Vorzugsweise wird dafür Epoxidharz,, und zwar cycloaliphatisches oder flexibles Epoxidharz verwendet. Auf diesen Kern 1 ist eine Außenhaut 2 in der oben beschriebenen Weise aufgebracht. Da der Kern in einer Gießoder Spritzform hergestellt wird, wird in die Form zunächst das Material der Außenhaut durch übliche Methoden, wie z. B. Streichen, Spritzen, Tauchen usw., an den Innenflächen der Form aufgebracht und dann das Kernmaterial eingebracht. Durch das gleichzeitige Aushärten entsteht eine chemische Bindung zwischen den beiden Schichten, die so innig ist, daß keinerlei Lufteinschlüsse möglich sind.The plastic insulator of Fig. 1 has a core 1, which made of plastic. Epoxy resin, namely cycloaliphatic or flexible epoxy resin, is preferably used for this. An outer skin 2 is applied to this core 1 in the manner described above. Since the core is in a casting or Injection mold is produced, the material of the outer skin is first into the mold by conventional methods, such as. B. Brushing, spraying, dipping, etc., applied to the inner surfaces of the mold and then introduced the core material. The simultaneous hardening creates a chemical bond between the two layers that is so intimate that that no air inclusions are possible.
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Die Außenhaut besteht zweckmäßig aus silikonhaltigen Materialien wie gefülltem oder ungefülltem Silikonkautschuk, Silikonharz, Silikonöl in Verbindung mit funktioneilen Katalysatoren.The outer skin is expediently made of silicone-containing Materials such as filled or unfilled silicone rubber, Silicone resin, silicone oil in connection with functional catalysts.
An den beiden Enden der Kunststoffisolatoren sind Befestigungsarmaturen 3 angebracht.There are fastening fittings at both ends of the plastic insulators 3 attached.
Die Fig. 2 zeigt einen Langstabfreileitungsisolator, bei dem zur Verstärkung des Kerns 1 ein faserverstärkter Kunststoffstrunk 4 eingegossen bzw. eingespritzt ist. Der sonstige Aufbau entspricht dem nach dem ersten Ausführungsbeispiel.Fig. 2 shows a long rod overhead line insulator in which To reinforce the core 1, a fiber-reinforced plastic trunk 4 is cast or injected. The other one The structure corresponds to that of the first exemplary embodiment.
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Claims (6)
Publications (1)
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| DE (1) | DE7344829U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3514879A1 (en) * | 1985-04-04 | 1986-10-09 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | METHOD FOR REDUCING WATER VAPOR DIFFUSION IN A MULTIPLE LAYER PLASTIC COMPOSITE INSULATOR |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3514879A1 (en) * | 1985-04-04 | 1986-10-09 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | METHOD FOR REDUCING WATER VAPOR DIFFUSION IN A MULTIPLE LAYER PLASTIC COMPOSITE INSULATOR |
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