DEC0009775MA

DEC0009775MA -

Info

Publication number: DEC0009775MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 10. August 1954 Bekanntgemacht am 20. September 1956Registration date: August 10, 1954. Advertised on September 20, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

StuttgartStuttgart

In der Hochspannungstechnik werden als Isolatoren in überwiegendem Mäße Teile aus keramischen Werkstoffen verwendet, die neben hervorragenden elektrischen Eigenschaften, die sie besonders in feuchter Atmosphäre den meisten Kunststoffen als bedeutend überlegen erscheinen' lassen, auch noch den Vorzug großer Preiswürdigkeit besitzen. Beim Entwurf eines keramischen Isolators ist nicht nur die Aufgabe der Formgebung für den eigentlichen Isolierkörper zu lösen; ein ebenso wichtiges und schwieriges Problem ist die Gestaltung der in der Regel metallischen Armaturen oder Beschläge, mit deren Hilfe der Isolator mit den übrigen Bestandteilen der Konstruktion verbunden wird.In high-voltage technology, parts made of ceramic are predominantly used as insulators Materials used that, in addition to excellent electrical properties, make them special appear to be significantly superior to most plastics in a humid atmosphere ' let, also have the advantage of great value for money. When designing a ceramic Isolator is not just the task of shaping the actual insulating body too solve; an equally important and difficult problem is the design of the usually metallic fittings or fittings, with the help of which the insulator with the other components the construction is connected.

Bei keramischen Isolatoren unterscheidet man • Außen- und Innenarmierung. Bei der Außenarmierung umfassen die als Kappen bezeichneten Armaturen die entsprechend geformten und mit rauher Oberfläche versehenen Endstücke des Isolators; die Verbindung erfolgt durch ein allgemein als »Kitt« bezeichnetes Bindemittel. Diese Art der Armierung ist herstellungstechnisch einfach und vermeidet zusätzliche Beanspruchungen des Isolierkörpers durch die Armatur. Ihr Nachteil ist, daß die Gesamtbaulänge des Isolators durch die Kappen be-With ceramic insulators a distinction is made between • external and internal reinforcement. With the external reinforcement The fittings known as caps include the appropriately shaped and rough ones Surface-provided end pieces of the insulator; the Connection is made using a binding agent commonly known as “putty”. This type of reinforcement is easy to manufacture and avoids additional stresses on the insulating body through the fitting. Their disadvantage is that the overall length of the isolator is reduced by the caps.

609 619/301609 619/301

C9775VIIId/21cC9775VIIId / 21c

trächtlich. vergrößert wird. Bei der Innenarmierung werden die Armaturen ganz oder teilweise in das Innere des Isolators in entsprechend geformte Aushöhlungen hineinverlegt· und dort entweder ebenfalls durch Bindemittel oder »kittlos« durch sinnvoll erdachte Vorrichtungen festgehalten. Auf diese Weise wird durch die Armierung die Gesamtlänge des Isolators nicht oder nur geringfügig vergrößert.substantial. is enlarged. In the case of interior reinforcement, the fittings are completely or partially in the inside of the insulator is placed in correspondingly shaped cavities · and there either also held in place by binding agents or "putty-free" by means of sensibly devised devices. on In this way, the total length of the insulator is not or only slightly due to the reinforcement enlarged.

ίο Auf der anderen Seite führt jede Ausdehnung der Armatur, die als unvermeidliche Folge von Temperaturschwankungen auftritt, zum Auftreten , einer Zugspannung im Keramikkörper, die ihrerseits bei ungeeigneter Bemessung leicht ein Zerspringen des Isolators zur Folge haben kann.ίο On the other hand, every expansion leads the valve, which occurs as an inevitable consequence of temperature fluctuations, to the occurrence , a tensile stress in the ceramic body, which in turn easily cracks if improperly dimensioned of the isolator.

Die Überwindung der bei Innenarmierung entstehenden Schwierigkeiten gelingt verhältnismäßig leicht bei Isolatoren mit reichlichem Volumen, wie z. B. Stützisolatoren. Dagegen sind schlanke Stäbe, wie sie als Antriebsisolatoren für die bewegten Teile von Schaltern, beispielsweise Trennern, verwendet werden, für diese Art der Armierung von vornherein schlecht geeignet. Auf der anderen Seite wirken sich gerade bei diesen die bei Außenarmierung erforderlichen Kappen sehr nachteilig aus, und es ist nachgewiesen worden, daß der Raumbedarf eines Trenners wesentlich verringert werden kann, wenn auf die Außenarmierung der Antriebsisolatoren verzichtet wird.The overcoming of the internal reinforcement Difficulties succeed relatively easily with isolators with ample volume, such as z. B. Post insulators. In contrast, there are slender rods, such as those used as drive insulators for the moving ones Parts of switches, for example disconnectors, are used for this type of Reinforcement is unsuitable from the start. On the other hand, this is exactly what affects them the caps required for external reinforcement are very disadvantageous, and it has been proven been that the space requirement of a separator can be significantly reduced when on the External reinforcement of the drive insulators is dispensed with.

Mit der Erfindung wird ein Weg zur Befestigung einer Armatur im Innern eines stabförmigen Isolators, vorzugsweise mit rechteckigem Querschnitt, gewiesen, der gegenüber bekannten Ausführungen verschiedene Vorteile aufweist und vor allen Dingen eine übermäßige Beanspruchung des keramischen Werkstoffes durch Wärmedehnungen der Armatur mit Sicherheit vermeidet. Es wird dies dadurch erreicht, daß an Stelle der üblicherweise in den keramischen Körper eingesenkten Vertiefung, die allseitig von keramischem Isoliermaterial umgeben ist, erfindungsgemäß an den Enden des Isolators durchgehende Schlitze von verhältnismäßig geringer Breite angebracht werden.The invention provides a way of securing a fitting inside a rod-shaped one Isolator, preferably with a rectangular cross-section, shown compared to the known designs has various advantages and above all an excessive use of the ceramic material due to thermal expansion of the valve with safety. It will this is achieved by the fact that in place of the usually sunk into the ceramic body Depression, which is surrounded on all sides by ceramic insulating material, according to the invention to the Ends of the insulator through slots of a relatively small width are attached.

In diese Schlitze werden als Armaturen Stücke von Metallflachband eingeschoben, deren Breite geringer ist als die Breite oder der Durchmesser der Endstücke des Isolators, und mit einem geeigneten Bindemittel befestigt. Die von der Armatur nichtPieces of flat metal strip, the width of which is smaller, are inserted into these slots as fittings is than the width or the diameter of the end pieces of the insulator, and with an appropriate one Binder attached. Not the one from the faucet

ausgefüllten Restspalte des durchgehenden Schlitzes werden anschließend mit einer Isoliermasse ausgefüllt, so daß der in den Isolator eingesenkte Teil des Metallflachbandes allseitig von Isolierstoff umgeben ist. Die Kraftübertragung von der Armatur auf den Isolierkörper erfolgt durch das Bindemittel (Kitt), das in diesem Falle auf Scherung beansprucht wird.The remaining gap in the continuous slot is then filled with an insulating compound filled in, so that the sunk into the insulator part of the flat metal strip on all sides Is surrounded by insulating material. The power transmission from the valve to the insulating body takes place through the binding agent (cement), which in this case is subjected to shear stress.

Die Vorteile dieser Armaturbefestigung sind einmal darin zu sehen, daß in vielen Fällen, vor allem wenn der Isolierstab nicht gedreht, sondern gepreßt oder gegossen wird, ein durchgehenderThe advantages of this valve attachment can be seen in the fact that, in many cases, before Especially if the insulating rod is not turned, but pressed or cast, a continuous one

-'- Schlitz leichter angebracht werden kann als eine rotationssymmetrische Vertiefung. Entscheidend ist jedoch, daß als Armatur in diesen Schlitz eingebettet ein Metallflachband verwendet wird. Treten bei -diesem Maßänderungen infolge von Temperaturschwankungen auf, so wirken sich Änderungen der Dicke als sprengende oder treibende Kraft auf den umgebenden keramischen Werkstoff aus. Die Dicke kann aber sehr gering gehalten werden, und entsprechend sind ihre Änderungen, absolut genommen, verschwindend klein; Andererseits vermag das gabelförmig gestaltete Endstück des Isolierkörpers den Temperaturschwankungen der Armatur ohnedies verhältnismäßig gut nachzugeben. Im Endergebnis führt dies dazu, daß bei geeigneter Bemessung das Auftreten unzulässig hoher Spannungen, die zum Brechen des Isolators führen könnten, leicht vermieden werden kann. -'- slot can be attached more easily than a rotationally symmetrical recess. It is crucial, however, that a flat metal strip is used as a fitting embedded in this slot. If changes in dimensions occur with this due to temperature fluctuations, changes in thickness act as a disruptive or driving force on the surrounding ceramic material. The thickness can, however, be kept very small, and accordingly its changes, taken in absolute terms, are vanishingly small; On the other hand, the fork-shaped end piece of the insulating body is able to yield relatively well to the temperature fluctuations of the fitting anyway. In the end, this means that, with a suitable dimensioning, the occurrence of impermissibly high voltages, which could lead to breakage of the insulator, can easily be avoided.

Selbstverständlich muß wie bei allen auf Kittbasis ausgeführten Innenarmierungen sorgfältig darauf geachtet werden, daß das Bindemittel keine treibende oder sprengende Wirkung auf den Isolierkörper ausübt. Es ist indessen möglich, den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Kittes annähernd gleich dem des keramischen Werkstoffes zu machen. Von besonderem Vorteil ist die Verwendung eines Bindemittels, das neben einer ausreichenden Haftfestigkeit an den zu verbindenden Teilen auch gute Isolationseigenschaften aufweist, so daß auf die Verwendung einer besonderen Isoliermasse zum Ausfüllen der seitlichen Restspalte verzichtet werden kann. Als besonders geeignet zu diesem Zweck haben sich die sogenannten Niederdruck-Gießharze, vorzugsweise mit Zusätzen von mineralischen Füllstoffen, erwiesen.Of course, as with all putty-based interior reinforcements, it must be done carefully care must be taken that the binder does not have any driving or disruptive effect on the insulating body. However, it is possible to use the thermal expansion coefficient of the putty approximately equal to that of the ceramic material close. It is particularly advantageous to use a binder which, in addition to a sufficient Adhesive strength to the parts to be connected also has good insulation properties, so that on the use of a special insulating compound to fill in the remaining gaps on the side can be dispensed with. The so-called low-pressure casting resins have proven to be particularly suitable for this purpose, preferably with the addition of mineral fillers.

Beim fertigarmierten Isolator ragen die die Armaturen darstellenden Flachmetallbänder nur an den Stirnseiten aus dem Isolierkörper heraus, so daß dessen gesamte Länge mit der Isolationslänge identisch ist. Weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung sind dem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Hierbei zeigt^y Abb. ι eine Seitenansicht,In the case of the fully armored insulator, the flat metal strips representing the fittings protrude from the insulating body only at the end faces, so that its entire length is identical to the insulation length. Further details of the subject matter of the invention can be found in the exemplary embodiment shown schematically in the drawing. Here ^y Fig. Ι shows a side view,

Abb. 2 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt.Fig. 2 is a front view, partly in section.

Der aus beliebigem, im allgemeinen jedoch aus keramischem Werkstoff bestehende Isolierkörper 1 beliebiger Form und Größe ist an seinen beiden Enden mit durchgehenden Querschlitzen 2 versehen. In diese relativ schmalen Querschlitze 2 sind Anschlußstücke aus Metallflachband 3 eingesetzt und ragen über die Stirnflächen des Isolierkörpers ι hinaus. Außerhalb des Isolierkörpers 1 sind die Anschlußstücke 3 je nach Bedarf ausgeführt. The insulating body 1, which is made of any desired, but generally made of ceramic material Any shape and size is provided with continuous transverse slots 2 at both ends. In these relatively narrow transverse slots 2 connecting pieces made of flat metal strip 3 are inserted and protrude beyond the end faces of the insulating body ι. Outside the insulator 1 the connecting pieces 3 are designed as required.

Die Breite der Anschlußstücke 3 ist nun geringer als die Breite oder der Durchmesser des Isolierkörpers ι an der Stelle der Querschlitze 2. Dadurch bleiben Restspalte 4 zwischen den Stirnflächen der Anschlußstücke 3 und den äußeren Kanten der Querschlitze 2 frei. Die Befestigung der Anschlußstücke 3 in den Querschlitzen 2 erfolgt am zweckmäßigsten durch Kitten oder Vergießen mit einer Isoliermasse, die aus einem beliebigen geeignetenThe width of the connecting pieces 3 is now less than the width or the diameter of the insulating body ι at the point of the transverse slots 2. This leaves residual gaps 4 between the end faces of the Connection pieces 3 and the outer edges of the transverse slots 2 free. The attachment of the connectors 3 in the transverse slots 2 is most expediently carried out by cementing or potting with a Insulating compound made from any suitable

619/301619/301

C 9775VUIdI 21cC 9775VUIdI 21c

Kunstharz, ζ. B. einen Niederdruck-Gießharz, bestehen kann. Derselbe Werkstoff, wie er zum Befestigen oder Einkitten verwendet wird, wird zweckmäßigerweise auch zum Ausfüllen oder Vergießen des Restspaltes 4 verwendet, so daß, wie aus dem unteren Teil der Abb. 2 ersichtlich ist, die Anschlußstücke 3 vollkommen in den Isolierkörper ι eingebettet sind.Synthetic resin, ζ. B. a low-pressure casting resin, may exist. The same material as he used for fastening or putty is used, is expediently also for filling or potting of the remaining gap 4 is used, so that, as can be seen from the lower part of Fig. 2, the Connection pieces 3 are completely embedded in the insulating body ι.

Um die Haftfähigkeit zwischen den Anschluß-,stücken 3 und dem Isolierkörper 1 zu erhöhen, kann- es zweckmäßig sein, die Querschlitze 2 im Innern des Isolierkörpers 1 mit Vertiefungen oder Erhöhungen 5 od. dgl. zu versehen. In gleicher Weise erhalten zu diesem Zweck die Anschlußstücke 3 entsprechend gestaltete Verstärkungen oder Verdickungen oder Einsenkungen 6. Ein Herausziehen der Anschluß stücke 3 aus den Querschlitzen 2 ist in diesem Falle ohne Zerstörung des Isolierkörpers 1 nicht möglich.In order to increase the adhesion between the connecting pieces 3 and the insulating body 1, It may be useful to have the transverse slots 2 in the interior of the insulating body 1 with depressions or Elevations 5 or the like. To be provided. In the same way, the connecting pieces are given for this purpose 3 appropriately designed reinforcements or thickenings or depressions 6. Pulling out the connecting pieces 3 from the transverse slots 2 is not possible in this case without destroying the insulating body 1.

An, Stelle der vorgenannten Verdickungen oder Einsenkungen oder noch zusätzlich können auch die Oberflächen der Querschlitze 2 im Innern des Isolierkörpers 1 mit Vertiefungen oder Erhöhungen anderer Art versehen sein. So z. B. kann eine rauhe oder grobkörnige Oberfläche aus Porzellansplitt oder Quarzsand durch Einbrennen mit der Glasur hergestellt werden.Instead of the aforementioned thickenings or depressions or in addition, it is also possible the surfaces of the transverse slots 2 in the interior of the insulating body 1 with depressions or elevations be provided of a different kind. So z. B. can have a rough or coarse-grained surface made of porcelain chippings or quartz sand can be made by baking with the glaze.

Ein besonderer Vorzug des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß die Isolationsfähigkeit über die ganze Länge des Isolierkörpers durch das Anbringen von Armaturen nicht herabgesetzt wird. Ferner ist die erfindungsgemäße Ausführung bei Verwendung eines geeigneten Bindemittels zur Übertragung von Zug- und Druckkräften, auch bei schlagartiger Beanspruchung, sehr gut geeignet, da eine verhältnismäßig große Oberfläche für die Kraftübertragung zwischen Armatur und Isolierkörper zur Verfügung steht. Obwohl die erfindungsgemäße Anbringung von Armaturen aus Metallflachband sich besonders günstig bei schlanken, stabförmigen Isolatoren, vorzugsweise aus keramischem Werkstoff, auswirkt, beschränkt sich ihre Anwendung keineswegs auf diesen Sonderfall. Auch bei anders geformten Isolierkörpern und bei solchen aus nicht keramischen Stoffen, inebesondere Kunstharzen, kann unter Umständen eine Armierung der vorbeschriebenen Art gewisse Vorteile ergeben.A particular advantage of the subject matter of the invention is that the insulation capacity Not reduced over the entire length of the insulator by attaching fittings will. Furthermore, the embodiment according to the invention when using a suitable binder for Transmission of tensile and compressive forces, even with sudden loads, very suitable because a relatively large surface for the power transmission between the valve and the insulating body is available. Although the inventive attachment of fittings Flat metal strip is particularly advantageous in the case of slim, rod-shaped insulators, preferably made of ceramic material, their application is by no means limited to this Special case. Even with differently shaped insulating bodies and those made of non-ceramic ones Substances, in particular synthetic resins, can under certain circumstances reinforce the above-described Art give certain advantages.

Claims

Patent claims .:

1. Rod-shaped insulating body subjected to tensile and compressive stresses with preferably cemented metallic fittings (fittings) attached to the ends inside the insulator, characterized in that a flat metal strip (2) at both ends of the insulating body in continuous, narrow transverse slots (2) of sufficient depth as a fitting ( 3) whose width is less inserted than the width or diameter of the end pieces of the insulator (1) and is secured by means of a suitable binder therein, wherein · the remaining to the side ¹ surfaces of the insulator rest column (4) filled with an insulating compound are.

2. Insulating body according to claim 1, characterized in that the binder and insulating compound the same material, e.g. B. synthetic resin, preferably a low-pressure casting resin, is used.

Considered publications:
U.S. Patent No. 2,228,196;
Swiss patents No. 278 740,
151;

German patent specification No. 437051.

1 sheet of drawings