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Steatite and Porcelain Products Limited, Stourport-on-Severn, Worcestershire
(England) Die Irrfindung bezieht sich auf Isolatoren für Hochspannungszwecke und
insbesondere auf Armaturen zur gegenseitigen Befestigung von Teilen des Isolators
oder zur Befestigung des Isolators an einer anderen Konstruktion, die den Isolator
trägt oder von ihm ,getragen wird.
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Es ist bekannt, daß ein einen elektrischen Strom führender Leiter
elektromagnetischen Kräften unterworfen ist, die den Leiter zu strecken suchen.
Bei elektrischen Lichtbögen, die zuweilen an in elektrischen Hochspannungssystemen
verwendeten Isolatoren auftreten, ist dieser Umstand ausgenutzt worden durch die
Anordnung von Lichtbogen, hörnern, -ringen o. dgl., zwischen denen ein Lichtbogen
übertreten kann; diese Vorrichtungen sind so ausgebildet und angeordnet, daß ein
Überschlagweg gebildet wird, der kürzer ist als der Abstand zwischen den äußersten
Teilen des Isolators; und der seitlich hiervon gelegen ist, so daß der zwischen
den Hörnern o. dgl. gebildete Lichtbogen von dem Isolator fortgerichtet wird. In
der Praxis hat sieh jedoch 'herausgestellt, daß entstehende Lichtbögen nicht immer
zwischen den vorgesehenen Lichtbogenvorrichtungen auftreten und daß oft Isolatoren
im Gebrauch beschädigt werden, selbst wenn sie mit Lichtbtrgemvorrichtungen bekannter
Art versehen sind, indem nämlich Lichtbögen von den Befestigungsteilen oder benachbarten
Armaturen oder Zubehörteilen, wie z. B. Klemmen, Schellen, Bolzen, Stiften, Schrauben
ü. dgl., welche
zur gegenseitigen Verbindung von Teilen des Isolators
oder zu :dessen Verbindung mit einer anderen Konstruktion verwendet werden, gegen
TeiJe des Isolators gerichtet werden. Es ist ferner in vielen Fällen, z. B. bei
Buchsen oder Stützisolatoren, schwierig, Lichtbogen'hörner oder -ringe der üblichen
Arrt vorzusehen; wenn nun der Lichtbogenübertritt zwischen den Hochspannungsmetallteilen
des Isolators oder den Metallbefestigungsteilen, die zur Befestigung des Schaftes
oder der Stütze des Isolators Verwendung finden, erfolgt, kann eine ernste Beschädigung
des Isolators eintreten.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung oder Verringerung von Schäden
an Isolatoren, welche durch :die Bildung von gegen die Isolatoren oder Teile der;setben
von benachbarten Armaturen oder deren Teilen gerichteten Lichtbögen entstellen können.
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Erfindungsgemäß sind bei Isolatoren der bezeichneten Art Befestigungsteile
oder Armaturen, die mit an ihnen vorhandenen Vorsprüngen den Ausgangspunkt für gegen
die Isolatoren oder Teile derselben .gerichtete Lichtbogen bilden könnten und die
gegebenenfalls innerhalb üblicher Lichti)ogenihörner oder -ringe angeordnet sind,
in,it einem oder mehreretl derart von dem Isolator fortgerichteten Metallfortsätzen
versehen, daß ein an irgendeinem Teil der Vonsprünge gebildeter Lichtbogen längs
eines solchen Fortsatzes elektromagnetisch abgelenkt und von dem Isolator fort nach
außen gerichtet wird. Die Fortsätze können aus einem Stück mit dem Befestigungsteil
oder zusätz.tich hierzu ausgebildet sein.
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Der Isolator kann, gewünschtenfall,s mit üblichen Lichtbogen'hörnern,
-ringen o. dgl. Vorrichtungen versehen sein, und in diesem Falle können die Armaturen
gemäß der Erfindung so .eingerichtet sein, daß ein zwischen dem Isolator und Befestigungsteilen
oder damit verbundenen Armaturen. gebildeter Lichtbogen abgelenkt und auf diese
üb-
lichen Lichtbogenvorrichtungen gerichtet wird.
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Die Befestigungsteile können für die Zwecke der Erfindung derart ausgebildet
werden, daß ihre dem Isolator benachbarten Flächen keine winkelförinigen oder scharf
gekrümmten Vorsprünge aufweisen, die Ausgangspunkte für Lichtbogen bilden könnten;
wo eine derartige Ausbildung undurchführbar ist, sollen erfindungsgemäß zusätzliche
oder ergänzende Mittel vorgesehen sein, um derartige winkelförmige oder scharf gekrümmte
Teile zu neutralisieren. Wenn z. B. ein Bolzen, Stift o. dgl. durch eine Armatur
hindurchtritt und einen Vorsprung auf derselben bildet, kann ein J-förmiger Bügel
o. dgl. vorgesehen sein, in dessen einem Schenkel eine den Bolzen o. dgl. umfassende
Öffnung angeordnet ist; die Biegung oder der Steg des Bügels ist dem Isolator zugewendet
und der andere Schenkel :des Bügels über den leervorstehenden Teil des Bolzens zurück-
lind von dem Isolator fortgebogen, derart, daß ein Fortsatz der beschriebenen Artgebildet
wird. Es 'kann auch der Schaft des Stiftes oder Bolzen um so viel verlängert sein,
daß der vorspringende Teil von dem Isolator fortgebogen werden kann und auf diese
Weise einen mit dem Schaft aus einem Stück @bestehenden Fortsatzbildet..
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung sowie
ferner ein Isolator der bisher üblichen "\usführung veranschaulicht. Es zeigt Fig.
r teils im Axialschnitt. teils in Seitenansicht einen mit Armaturen gemäß der I?rfindung
ausgeibüd eten Isolator, Fig.2 einen Axialschiritt durch einen Isolator der bisher
üblichen Ausführung, Fi:g.3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Isolators im Axialschnitt.
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Bei den Anordnungen gemäß Fig. i und 2 weist ein Isolator einen Porzellankörper
i üblicher Gestalt auif, .dessen Schaftteil 2 mittels Zement 3° in einem mit Innennuten
versehenen Nletall'kragen 3 befestigt ist, welcher reit einem Außenflansch 4 versehe.,
ist. Der Isolator ist an dem Gehäuse 5 eines Transformators o. dgl. mittels Muttern
6 befestigt, die auf Bolzen .7 aufgeschraubt sind, welche reit dem Gehäuse verschweißt
sind und durch Bolzenlöcher 8 in dem Flansch hervorstehen.
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Soweit @bisher beschrieben, stimmen das in Fi.g. r dargestellte Ausführungsbeispiel
der Erfindung und der in Fig. 2 gezeigte Isolator bisher üblicher Bauart im wesentlichen
überein. Der Isolator gemäß Fig. 2 ist ferner mit einer Licht'bogenvorrichtung 9
versehen, die aus einem streifen- oder stabförmigen Teil besteht, der am Umfang
des Flansches 4 befestigt ist lind einen Lichtbogen von dem Isolator fortlenken
soll. In der Praxis hat sich herausgestellt, .daß bei einem Isolator gemäß Fig.
2 die Mutter 6 und der hervorstehende Teil des Bolzens 7 den Ausgangspunkt für einen
Lichtbogen io zu bilden suchen, der längs eines dem Isolationsmaterial unmittelbar
benachbarten oder über dessen Oberfläche verlaufenden Schleiß- oder Überschlagweges
gerichtet isst. Dieser Lichtbogen wird elektromagnetisch derart ausgerichtet, daß
er in der dargestellten Weise auf den Körper des Isolators auftrifft, :da der :durch
den Bolzen fließende Strom" den Lichtbogen in Richtung der Achse des Bolzens und
auf den Teller des Isolators zu auszurichten versucht; die Lichtbogenvorrichtung
9 ist unter solchen Umständen im wesentlichen unwirksam. Bei dein Isolator gemäß
Fig. i ist der Bolzen 7 mit einer Verlängerung 7° versehen, die nach außen und oben
gerichtet ist, tim einen Fortsatz gemäß der Erfindung zu bilden. Die Verlängerung
7° weist gegenüber .dem Gewindeteil des Bolzens 7 verringerten Durchmesser auf,
um (las Überschiebe i der Mutter 6 zu erleichtern; der Flansch 4 ist mit Schlitzen
ii versehen, die sich von seinem Umfant; zu den Bolzenlöchern nach innen erstrecken
und den Durchtritt der Verlängerung 7° leim Aufsetzen des Kragens auf das Gehäuse
s ermöglichen. Bei einer solchen Konstruktion wird ein an der Mutter oder denn Bolzen
gebildeter Lichtbogen längs der Verlängerung des Bolzens zu dessen äußeren Ende
hin elektromagnetisch abgelenkt und von dort vom l solatorkörper fort nach außen
gerichtet.
Der Fortsatz 7n braucht keine Verlängerung des Bolzens
7 zu sein, sondern kann aus einem getrennten, mit dem Bolzen 7 und dem Flansch 4
elektrisch verbundenen und derart angeordneten Metallstreifen oder Stab bestehen,
daß er einen an dem Bolzen. 7 ,gebildeten Lichtbogen ablenkt. Der von dem Bolzen
ausgehende Lichtbogen wird auf den Fortsatz übergeleitet, wenn er mit diesem in
Berührung kommt, da hierbei die Bogenlänge verkürzt wird. Die elektrische Verbindung
mit dem Fortsatz muß derart sein, daß der Stromfluß zu dem Punkt, an dem der Bogen
abgefangen wird, von dem Isolator fort.gerichtet ist, so daß der Bogen durch elektromagnetische
Kräfte in Richtung des Fortsatzes und von dem Isolator fort gezwungen wird.
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Fig.3 zeigt eine abgeänderte Form eines Isolators, der nicht mit einem
Metallkragen versehen ist. Bei dieser Ausführung ist an ,dem Porzellankörper des
Isolators eine Schulter 12 ausgebildet, die an dem Gehäuse 5 eines Transformators
o. dgl. mittels Klemmen 13 und Bolzen, 14 befestigt ist. Ein J-fö rmiges Lichtbogetielement
15 ist zwischen dem Bolzenkopf und der Klemme derart befestigt, daß sein längerer
Schenkel sich über den Bolzenkopferstreckt und ein zusätzliches Mittel gemäß der
Erfindung bildet. Außerdem ist ein von Teilen 17 getragener Lichthogenring 16 von
üblicher Bauart vorgesehen. Ein an dem J-förmigen Element entstehender Lichtbogen
wird längs desselben nach außen abgelenkt, so daß er auf -den Lichtbogenring 16
auftrifft. Anstatt als getrennter Teil von der Klemme kann das J-förmige Element
auch als Bestandteil desselben ausgebildet sein.
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Es wurden Starkstromlichtbogen-Versuche bei 15o Amp. an zwei Isolatoren
ausgeführt. Der eine Versuchsisolator war gemäß Fig.3 mit an den Klemm@bolzenköpfen
befestigten J-förmigen Lic.htbogenelementen aus 3 X 18 mm Stahlstreifen ausgebildet
bzw. versehen, während der andere die ,gleiche Ausbildung jedoch ohne die J-förmigen
Elemente aufwies. Bei dem ohne Lichtbogenelemente geprüften Isolator wurde der unterste
Teller durch einen Lichtbogen vor) 5 Sekunden Dauer schwver angebrochen und durch
einen zweiten, 5 Sekunden dauernden Lichtbogen zersprengt, während der erfindungsgemäße
Isolator aufeinanderfolgenden Lichtbögen von der Dauer 1, 3, 5 und 9 Sekunden ausgesetzt
werden konnte, dhne daß Sprünge auftraten.
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Die Armaturen am anderen Ende des Isolators können in ähnlicher Weise
gemäß .der Erfindung derart eingerichtet sein, daß Lichtbögen vom Körper des Isolators
fortgeleitet werden; die wesentliche Gestalt dieser Armaturen an den 'betreffenden
Enden des Isolators ist bestimmt durch die besondere Form des Isolatorkörpers und
durch die hauptsächliche Funktion dieser Armaturen, je nachdem ob die Armaturen
bestimmt sind, den Isolator an einer .anderen Konstruktion aufzuhängen oder zu befestigen
oder ein Kabel o. dgl. am Isolator aufzuhängen. Die Erfindung ist nicht auf die
besondere Form der in den Zeichnungen dargestellten Armaturen oder zusätzlichen
Mittel beschränkt, vielmehr sind andere Formen von Armaturen möglich, ohne daß vom
Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird. Zum Beispiel kann, anstatt daß der
Bolzen 7 gemäß Fig. i mit einem Fortsatz 7° versehen wird, der Gewindeteil des Bolzenschaftes
soweit über die Mutter 6 nach oben verlängert sein, daß er eine (in der Zeichnung
nicht dargestellte) zweite Mutter aufnehmen kann, die einen nach außen und oben
hervorspringenden, einen Fortsatz gemäß der Erfindung bildenden Arm o.,dgl. aufweist.
Ferner können die Armaturen und/oder zusätzlichen Mittel gemäß der Erfindung gewünschtenfalls
Lichtbogenhörner oder Lichtbogen vorrichtungen üblicher Bauart ergänzen.