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Aus mehreren Teilen zusammengesetzter elektrischer Isolierkörper für
Hochspannung Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung an elektrischen Isolierkörpern
für Hochspannung, die aus mehreren Teilen zusammengesetzt und in denen die Stoßstellen
einer wesentlichen Beanspruchung auf Durchschlag ausgesetzt sind. Bisher hat man
derartige mehrteilige Isolierkörper z. B. in der Weise zusammengesetzt, daß die
Teile stumpf gebeneinandergestoßen wurden und die Stoßstelle durch einen übergeschobenen
dritten Teil überdeckt wurde.
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Eine andere Ausführungsform war die, daß zwei zusammenstoßende Isolierkörper
konisch, stufenförmig ,oder auch kammartig ineinandergriffen, so daß ein möglichst
langer Isriechweg in der Stoßfuge gebildet wurde. Vielfach hat man die Stoßfuge
außerdem noch durch Öl, Vergußmasse, Kunstharz oder Isolierkitt ausgefüllt. Alle
diese Maßnahmen sind verhältnismäßig teuer in der Herstellung, und es ist sehr schwierig,
die notwendige Durchschlagfestigkeit in der Stoßfuge zu erreichen, insbesondere
Lufteinschlüsse zu vermeiden, die zu Glimmentladungen und damit zur Zerstörung der
Isolierrohre führen können.
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Ein weiterer Vorschlag zur Herstellung eines aus mehreren Teilen zusammengesetzten
Isolierkörpers ging dahin, die Teile mit einem Feinschliff zu versehen, der entweder
als schlanker Kegelstumpf (ähnlich wie bei Glasstöpseln) oder aber auch als Planschliff
oder ganz wenig geneigter Schliff ausgeführt sein sollte. Die durch diesen Feinschliff
genauestens aufeinander abgestimmten 1.solatorteile sollten alsdann entweder ohne
Fülldielektrikum zusammengepreßt werden, oder es sollten ganz dünne Schichten (etwa
o,oi mm stark oder weniger) eines Fülldielektrikums in die Trennfuge eingebettet
werden, wie z. B. Paraffin, Harz, Kunstharz, Pech o. dgl. Durch diese Schichten
sollten die Teile gegebenenfalls fest zusammengehalten werden, so daß eine besondere
Vorrichtung zum Zusammenpressen wegfallen konnte.
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Die Erfindung geht einen grundsätzlich anderen Weg, indem bewußt darauf
verzichtet wird, die einzelnen Isolierstoffteile besonders fein aufeinander abzustimmen.
Sie besteht darin, daß in die Stoßfuge zwischen die Isolierkörper eine Zwischenschicht
aus Weichgummi oder einem Werkstoff mit ähnlichen gummiartigen Eigenschaften eingefügt
und durch die zusammengespannten Teile des Isolierkörpers fest eingepreßt gehalten
wird.
`ersuche haben gezeigt, daß die Stoffuge auf diese «` eise
eine außerordentlich hohe Durchschlagfestigkeit erhält. Außer reinem Weichgunnni
u. dgl. hcminen auch_Zwischenschichten in Betracht, die in der- Mitte eine härtere
Schicht besitzen und nur auf den beiden Seiten eine «-eiche Guniniiauflage haben.
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Die Ursache für die erreichte hohe Durdischlagfestigkeit der Stoßfuge
nach der 1rr-` findung liegt wohl darin. daß unter. denk. hohen Druck die Luft vollkommen
austli Spalt verdrängt wird bzw. daß Luftteilclieif die noch zurückbleiben, derartig
zusammengedrückt werden. daß sie eine holte Durchschlagfestigkeit erhalten. Außerdem
dringt die weiche Gutninischicht in all die kleinen L"nebenheiten der zusammengestoßenen
Isolierteile ein, -so daß eine Struktur ähnlich wie bei einem einheitlichen Körper
erzielt w i rd.
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Die Stärke der Zwischenschicht richtet sich nach der Größe der Stoßflächen
und dem Grad der Genauigkeit, mit dem diese Stoßflächen hergestellt sind. Weiln
die Stoßflächen genau plan sind, so genügt bei kleinen Isolierkörpern eine Stärke
von Bruchteilen eines 'Millimeters. Bei starkwandigen Isolierkörpern und ungenau
gearlieitetcn Stoßflächen empfiehlt sich eine Stärke des Weichgummis voll mehreren
Millimetern. Hierbei ist es aber nicht erforderlich, die Flächen niit einem glatten,
teuren Planschliff zu versehen, da gerade durch eine ratille Oberfläche das Verwachsen
der Zwischenschicht mit den Isolierkörpern besonders begünstigt wird.
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Hierdurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand auch wesentlich
von einer anderen bekannten Ausführungsform, wie sie z. B. für mehrteilige, ölgefüllte
Porzellandurchführungen. vorgeschlagen wurde. Hiernach wurden die einzelnen Porzellanteile,
«-elche den Behälter für die Ölfüllung bildeten. an ihren Stirnflächen genau plan
geschliffen und unter Zwischeillage von geöltem oder zelloniertent Löschpapier gegeileinandergepreßt.
Die Papierzwischenlagen dienten - in diesem Falle im wesentlichen nur als Dichttang,
um das Durchtretet] des Öles zu verhindern. Daß dabei nicht daran gedacht war, der
Stoßstelle eilte holte Durchschlagfestigheit zu geben, geht sowohl aus der Lage
der Stoßstellen hervor, die alle außerhalb des Fassungsflansches der Durchführung
angeordnet sind, wie auch aus den vorgeschlagelleil Ausführungsformen der Stoßstellen,
bei denen immer auf eine möglichst schmäle Dichtungsfläche Wert gelegt ist, wie
dies bei Flüssigkeitsdichtungen zur Erreichung einer ]lohen Flächenpressung üblich
ist.
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Demgegenüber ist es, um eine hohe Durchzu erhalten, bei der Ausführung
der Stoßstelle nach der vorliegcnden Erfindung zweckmäßig, dieDichtungsfläche breit
zu halten, und zwar im allgemeinen genau so breit wie der Isolierkörper stark ist.
Infolge der plastischen Beschaltcilheit des Weichgummis bzw. des guininiäliiiliclien
Material: erhält man, besonders wenn derGuinmi allseitig eingeschlossen ist, über
die ganze Breite der Dichtungsfläche den zur Erzieltliig der Durchschlagfestigkeit
notwendigen °gi1°eichinäßigen Anpressungsdruck.
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Die Stoßfuge selbst kann dabei eine beliebige Form haben, sie kann
entweder eben oder auch konisch sein, stufetif;iriiiig oder auch kannnartig. Auch
kann die Stol.ifuge noch der Sicherheit halber, wie bisher üblich, durch einen besonderen.
festen Isolierkörper überdeckt sein. Die zusammengestoßenen Isolierkörper können
beliebige Formen besitzen und aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt sein
und insbesondere Rohre, Spulelikörper oder auch Isolierkörper mit Metalleinlagen
darstellen.
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In den beiliegenden Zeichnungen sei der Erfindungsgegenstand noch
näher erläutert. Abb. i zeigt die einfachste Form. Es sei dies z. B. eine Hochspannungsleitung,
wie sie in Röntgenanlagen@gebraucht wird, die gegen zufällige Berührung isoliert
verlegt werden soll. Die Hochspannungsleitung besteht aus zwei Teilen i und 2, die
auf geeignete Weise fest zusammengespannt sind, in der Zeichnung schematisch durch
das Gewinde 3 angedeutet. Beide Teile der Hochspannungsleitung sind mit je einem
fest darauf aufgewickelten Hartpapierrohr d und 5 isoliert. All der eben ausgebildeten
Stoßstelle ist eine Gummischeibe 6 eingefügt, die durch das Zusaininenschrauben
der beiden Leiterhälften fest eingepreßt wird. Dadurch erhält die Stoßstelle eine
außerordentlich hohe Durchschlagfestigkeit, so daß sie von außen gefahrlos berührt
«-erden kann.
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Abb. 2 -neigt eine ähnliche Anordnung, bei der in eine solche Hochspannungsleitung
ein Krünnner eingesetzt ist. Die Einzelteile i bis 6 sind, wie in Abb. i bezeichnet.
7 und 8 stellen den isolierten Krünliner dar. Die Stoßfuge ist in diesem Falle stufenförmig
ausgebildet, und die zwischengelegte elastische Isolierschicht 6 ist entsprechend
zweiteilig ausgeführt. Die einzelnen Teile werden wieder durch die Gewinde 3 fest
zusalnmengespannt.
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Abb.3 stellt einen komplizierten Spulenkörper aus Isoliermaterial
dar, wie er z. B. zum Aufbau von Stromwandlern gebraucht wird. i ist der Eisenkern,
2 die \ iederspanliUngswicklung, 3 die Hochspanntingswicklulig. 4 und 5 sind die
beiden zusaminengesetzteil Isoliersto$körper, (_i ist die isolierende
Zwischenschicht,
die in diesem Falle in eine doppelkonisch ausgebildete Stoßfuge eingepreßt ist,
; und 8 stellen schematisch die Spannschrauben dar, durch die die beiden Isolierstoffhälften
zusammengepreßt werden. Die Zweiteilung dieses Spulenkörpers ergibt den besonderen
Vorteil, claß die Hochspannungswicklung maschinell hergestellt werden kann und daß'
dieselbe nach dein Einbau vollkommen luftdicht abgeschlossen ist.