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Publication number: DER0017736MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 8. November 1955 Bekanntgemacht am 15. November 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Kombination einer Anzahl Isolatoren zu einem mehrgliedrigen Isolator in Höchstspannungsanlagen für Stütz- und Schalterzwecke vorwiegend für Spannungen über no kV.

Im Zuge des technischen Fortschritts haben sich seit etwa drei Jahrzehnten in zunehmendem MaBe die Vollkernisolatoren, anfänglich im Freileitungsbau als Kettenisolatoren, später auch im Stationsbau als Stützer und für Schalterzwecke, eingeführt.

Die technischen Vorzüge dieser Isolatoren liegen vor allem in der Durchschlagssicherheit, die durch das massive keramische Material erreicht wird; Vollkernisolatoren haben auch einen geringeren Platzbedarf als die früher und auch gegenwärtig

hauptsächlich für Höchstspannungen zwangläufig noch verwendeten Hohlisolatoren.

Stützer und Schalterisolatoren in Vollkernbauart bis ι io kV Betriebsspannung werden seit etwa 20 Jahren hergestellt. Die Forderung der Technik nach solchen Isolatoren für höhere Spannungen konnte bisher nicht erfüllt werden, weil die Herstellung wegen der notwendigen Materialstärke nicht oder nicht einwandfrei beherrscht wird.

Für Betriebsspannungen für 150, 220, 380 kV und darüber werden daher auch heute noch Hohlisolatoren, bestehend aus einem, zwei oder mehreren Elementen, wie sie in Abb. 1 dargestellt sind, verwendet. Der ideale, den technischen Erfordernissen hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften

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am besten entsprechende Vollkernisolator ist zum Vergleich in Abb. 2 a dargestellt. Diese Bauart müßte beispielsweise für 380 kV Betriebsspannung wegen der erforderlichen Umbruchsfestigkeit einen Materialquerschnitt aufweisen, -der zumindest in absehbarer Zeit nicht herstellbar ist; Abb. 2b zeigt eine Bauart, bei der zwei Vollkernisolator«! übereinandergesetzt sind. Derartige Ausführungen sind bereits vorgeschlagen worden. Man hat auch Tragkonstruktionen entwickelt, bei denen die hochspannungführenden Teile auf vier Säulen ruhen, die aus mehreren aufeinandergesetzten Isolatoren bestehen.

Es ist weiter bekannt, der Problemstellung in der Weise zu begegnen, daß mehrere Einzelisolatoren zu einer dreibockartigen Konstruktion zusammengesetzt werden. Dabei können an Stelle der Einzelisolatoren mehrere übereinandergesetzte Isolatoren verwendet werden (siehe Abb. 3 a und 3 b).

Diese Bauart^ die in mechanischer Hinsicht Vorteile besitzt, weil durch Querschnitts- und Längenänderungen der Einzelisolatoren eine sehr variable Gestaltung möglich ist, hat aber den unverkennbaren Nachteil größeren Raumbedarfs, was in elekirischer Hinsicht als ungünstiger Faktor gewertet werden muß.

Eine Kombination zwischen Isolatoren der Bauart gemäß Abb. 2 a oder 2 b mit elektrischen Vorzügen, aber mechanischen Nachteilen, und Isolatoren der Abb. 3 mit mechanischen Vorzügen und elektrischen Nachteilen behebt bei zweckentsprechender Ausbildung und Anordnung der unterschiedlichen Bauelemente die Nachteile der einzelnen Elemente und führt zu einer besonderen

Effektwirkung. :

Die Forderung der Technik nach einer Isolatorenkonstruktion für Stütz- und Schalterzwecke für Höchstspannungen wird im Sinne der Erfindung so gelöst, daß bei einer Kombination einer Anzahl Isolatoren, erfindungsgemäß auf einem Isolierkörperunterteil, bestehend aus mehreren schräg stehenden und in einem Punkt zusammenlaufenden Isolatoren, die zu einem festen Bauelement verbunden sind, als Isolierkörperoberteil ein Isolator aufgesetzt und mit dem Unterteil zu einer baulichen Einheit verbunden ist. Durch die Dreibockkonstruktion des Isolierkörperunterteils wird eine wesentlich erhöhte mechanische Festigkeit dadurch erreicht, daß die benutzten Einzelisolatoren teilweise auf Zug und teilweise auf Druck beansprucht werden.

Die Anpassung an die elektrischen und mechanischen Erfordernisse erzielt man dadurch, daß an Stelle jedes Einzelisolators zwei oder mehrere ' einzelne übereinandergesetzte Teilisolatoren verwendet werden.

Eine weitere Erhöhung der mechanischen Festigkeit läßt sich erzielen, wenn an Stelle jedes Einzel-

' ■ isolators im Isolierkörperunterteil zwei oder mehrere nebeneinanderstehende in einem Stützpunkt vereinigte Isolatoren verwendet werden.

Bei der vorgeschlagenen Kombination können selbstverständlich^:auch für alle Teile im Material verstärkte Hohlisolatoren, teilweise massiv, beispielsweise ein Viertel bis drei Viertel, stickstoff- gefüllte Hohlisolatoren mit Boden oder Hohlisolatoren mit Boden od. dgl. Verwendung finden.

An Hand von Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert.

Abb. ι zeigt bisher verwendete Hohl'isolatoren. Die

Abb. 2 a stellt den Idealfall eines Vollkernisolators und die Abb, 2 b einen bekannten vollmassiven durchschlagssicheren Vollkernisolator, wie er aus elektrischen Gründen gefordert wird, mit geringem Raumbedarf dar. Für Höchstspannungen wären aus mechanischen Gründen für das Unterteil oder die Unterteile Materialquerschnitte erforderlich, die, wenn überhaupt, keinesfalls in absehbarer Zeit herstellbar sind.

Abb. 3 a gibt einen bekannten Isolator wieder, bei dem die Bauelemente A und B aus mehreren Vollkernisolatoren gebildet sind. Der Nachteil ,.· dieser Bauart ist der große Raumbedarf.

Abb. 3 b zeigt ein Bauelement der Abb. 3 a im Schnitt, aus dem hervorgeht, daß es aus drei Isolatoren gebildet ist.

Abb. 4 stellt die erfindungsgemäße Kombination dar, wobei als Oberteil ein Isolator gemäß Bauart der Abb. 2 a oder 2 b, als Unterteil ein Isolator go gemäß einem Bauelement der Abb. 3 a Verwendung findet. Diese Kombination ergibt einen mehrteiligen Isolator, in dem die elektrischen und mechanischen Vorzüge der bekannten Bauarten vereinigt sind. g₅

Abb. 5 a zeigt eine weitere erfindungsgemäße Kombination; als Isolierkörperoberteil dienen zwei aufeinandergesetzte Vollkernisolatoren; das Unterteil zeigt eine dreibpckartige Konstruktion, bei der die drei tragenden Glieder je aus zwei verdoppelten übereinandergesetzten Einzelisolatoren bestehen.

Abb. 5 b zeigt das Isolierkörperunterteil dieser Kombination im Schnitt.

Die Montageteile und Armaturen M sind in allen Abbildungen nur schematisch dargestellt.

Als Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktion ist besonders hervorzuheben, daß mit einfachsten Mitteln, beispielsweise durch Verwendung gängiger genormter Isolatorentypen, eine variable Gestaltung des mehrteiligen Isolators möglich ist, also eine leichte Anpassung an die jeweils gestellten elektrischen und mechanischen Forderungen. Ein weiterer Vorteil ist es, daß bei zweckentsprechender Ausbildung und Anordnung der unterschiedlichen Bauelemente, bei gleicher oder sogar größerer elektrischer und mechanischer Sicherheit als bisher, eine technisch angestrebte raumsparende Bauweise möglich wird, mit der gleichzeitig eine außergewöhnliche Kostensenkung verbunden ist. Als Beispiel sei angeführt, daß eine mehrphasige Anlage bei gleicher oder sogar größerer elektrischer und mechanischer Sicherheit wesentlich kleiner und billiger als bisher gebaut werden kann.

Somit ist der Erfindung, die einen großen technischen Fortschritt bringt, auch eine hohe volkswirtschaftliche Bedeutung beizumessen.

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Claims

R 17736 VIIId/21 c

Patentansprüche:

ι. Kombination einer Anzahl Isolatoren aus vorzugsweise keramischem Werkstoff, insbesondere Vollkernisolatoren, zu einem mehrgliedrigen Stützisolator in Höchstspannungsanlagen, vorzugsweise über nokV, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Isolierkörperunterteil (B), bestehend aus mehreren schräg stehenden, in einem Punkt zusammenlaufenden Isolatoren, die zu einem festen Bauelement miteinander verbunden sind, als Isolierkörperoberteil (A) ein Isolator aufgesetzt und mit dem Unterteil zu einer baulichen Einheit verbunden ist.
2. Kombination nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung an die elektrischen und mechanischen Erfordernisse an Stelle jedes Einzelisolators zwei oder mehrere einzelne übereinandergesetzte Teilisolatoren verwendet werden.
3. Kombination nach . den Ansprüchen 1 und. 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Hohlisolatoren stickstoffgefüllte Hohlisolatoren, im Material verstärkte Hohlisolatoren, Hohlisolatoren mit Boden od. dgl. verwendet werden.
4. Kombination nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle jedes Einzelisolators im Isolierkörperunterteil (B) zwei oder mehrere nebeneinanderstehende in einem Stützpunkt vereinigte Isolatoren verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 917 617; schweizerische Patentschrift Nr. 288 561; österreichische Patentschrift Nr. 46 902.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen