EP0400491A2 - Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeigevorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage - Google Patents

Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeigevorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage Download PDF

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EP0400491A2
EP0400491A2 EP90109928A EP90109928A EP0400491A2 EP 0400491 A2 EP0400491 A2 EP 0400491A2 EP 90109928 A EP90109928 A EP 90109928A EP 90109928 A EP90109928 A EP 90109928A EP 0400491 A2 EP0400491 A2 EP 0400491A2
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EP
European Patent Office
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insulating material
electrode
support
voltage
divider element
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EP90109928A
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EP0400491A3 (de
EP0400491B1 (de
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Wilhelm KRÄMER
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GEORG JORDAN GMBH
Original Assignee
Georg Jordan GmbH
Asea Brown Boveri AB
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/42—Means for obtaining improved distribution of voltage; Protection against arc discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/005—Insulators structurally associated with built-in electrical equipment

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the voltage supply of a display device, specifically for the display of an applied mains voltage in a medium-voltage switchgear assembly, a molded in the insulating material of a support member for a power line or in the insulating material encapsulation of a power line of the switchgear assembly, from the power line in capacitive divider element located at a defined distance is used, which feeds the display device with a sufficient operating voltage.
  • support member is primarily understood to mean supports or bushing insulators which are used to support or feed through power lines, ie primarily from busbars.
  • the term "medium-voltage switchgear” refers to switchgear and distribution systems with a line voltage above 6 kV, in particular systems with a line voltage in the voltage range from 12 kV to 36 kV.
  • Another known post insulator sets itself the task of avoiding the first-mentioned disadvantage of the aforementioned post insulator (DE-OS 33 29 748).
  • this post insulator it is proposed to form a divider capacitance from a cylindrical metal grid, which is conductively connected to one of the fastening fittings of the post insulator, and also to provide a further metallic part that protrudes into this metal grid or instead surrounds another metal part that concentrically surrounds this metal grid other mounting fitting is conductively connected.
  • the other metallic part just mentioned can also be designed as a cylindrical metal grid.
  • Such an embodiment also requires a comparatively large diameter dimension for the post insulator if one wishes to avoid a dielectric critical situation.
  • the material of the divider elements made of metals usually has significantly different expansion coefficients than the insulating material of the individual support members, so that it can damage the divider elements or detachment of the divider elements from the adjacent insulating material material in the event of strong temperature fluctuations to which such support members can be exposed can occur, which in both cases can lead to impairments of the measurement values ultimately required or the expected display functions.
  • certain corona discharges can occur, for example, or, at break points of divider elements (for example, those made from a wire mesh), high electrical field strengths can form within the material of the individual support members, which in unfavorable cases can result in long-term breakdown.
  • this can also result in mechanical damage to the insulating material inside the supporting elements, for example stress cracks and premature signs of aging, the consequences of which can take on great proportions.
  • an arrangement for supplying voltage to a display device for displaying an applied mains voltage in a medium-voltage switchgear assembly is to be specified, in which one in the insulating material of a support member for a power line or in which one is in the insulating material encapsulation of a power line of the switchgear assembly molded capacitive divider element located at a defined distance from the power supply is used, which is able to supply the display device with a sufficient operating voltage, but in which the disturbances and damage described in detail above, which are to be feared under certain circumstances, are avoided.
  • the capacitive divider element in the form of an electrode made of a semiconducting plastic material with a coefficient of expansion equal to or at least approximately equal to that of the insulating material of the support member or the insulating material encapsulation, and of this electrode at least one as a voltage tap or to be used as a connection fitting to be contacted, which is led out of the enveloping insulating material and at the same time forms a support or holder for the electrode during the manufacturing process of the support member.
  • This molding is to do it again to express clearly, molded part of the electrode.
  • the capacitive divider element which is designed as a ring electrode, an approximately H-shaped and thus three-legged cross-sectional contour, the connecting leg of the three-legged contour running in the direction of the ring plane, and furthermore that of the Connecting leg adjoining, extending inside the ring leg of the cross-sectional contour can be made shorter than the leg forming the ring outside.
  • it can also be expedient to arrange in the area of the ring electrode which forms the central connecting leg in the cross-sectional profile, a plurality of approximately uniformly distributed passage openings, the longitudinal axes of which run parallel to the central ring axis. This largely avoids the risk of voids or air bubbles forming in the area of this ring electrode during the manufacturing process of the support element in which the ring electrode is embedded, which can be detrimental to the function of the capacitive divider element.
  • this capacitive divider element can be seen in the proposal to design this capacitive divider element as a cylindrical jacket electrode which is embedded in the insulating material of a support member and at least one ne as a voltage tap and at the same time as a support or holder during the manufacturing process of the support member serving molding which is led out of the insulating material of the support member.
  • this capacitive divider element which is designed as a cylindrical jacket electrode, can be embedded, for example, in the insulating material of a support, surround an end region of a fastening fitting connected to the mains voltage, and have at least one projection serving as a voltage tap, which is at the end of the support connected to the earth potential is led out of its insulating material.
  • a divider element has a large area and accordingly has a high charging capacity, but avoids the difficulties mentioned at the outset, which can occur when using a metallic jacket electrode.
  • a capacitive divider element Another alternative for the design and arrangement of a capacitive divider element can be seen in the proposal to design this divider element as an approximately spherical cup electrode, which is embedded in the insulating material of a support, a hemispherical end region of a fastening fitting connected to the mains potential, at least partially, at a suitable distance surrounds and which is equipped with at least one support, which faces the earth potential-side end of the support and is led out of this and which, apart from holding the divider element in the manufacturing process of the support, also serves as a voltage tap from the divider element.
  • such a dome-shaped top electrode preferably has a hemisphere formed end region of a fastening fitting of a support connected to the earth potential at least partially surrounds it at a suitable distance and which is also equipped with at least one supporting stilts, as has just been explained.
  • both top electrodes should consist of a semiconducting plastic material, which would also achieve the goal of avoiding metallic divider elements in the interior of an insulating material material with this arrangement.
  • FIG. 1 shows a bottom view of a ring electrode 10 with an essentially circular or annular shape, as its name expresses.
  • two projections 11 and 12 can be seen, which emanate from the ring body 13 and are connected to one another again shortly before their free ends by means of a molded connecting web 14.
  • a plurality of small openings 15 are provided in the ring body 13, here evenly distributed over the circumference. are formed in the illustrated embodiment, a total of eight such openings 15. The meaning of these openings 15 will be explained below.
  • this ring electrode 10 consists of a semiconducting plastic material which has an expansion coefficient which is the same or at least approximately the same as the insulating material which is to be used for a support element in which such a ring electrode 10 is to be molded.
  • a ring electrode 10 is namely to be arranged and embedded within the insulating material of a support element, as was explained in more detail in the introduction to the description, and to fulfill a function here as a capacitive divider element.
  • a polypropylene is particularly recommended as the semiconducting plastic material, for example such a material with the designation "PP 5".
  • a conductive polyamide material can also be used for the production of such a ring electrode.
  • FIG. 2 A section through the (with reference to FIG. 1) horizontal central axis of the ring electrode 10 is illustrated in FIG. 2.
  • the projections 11 and 12 are bent to one side of the ring body 13, only the one in this illustration in FIG Forming 12 and - cut - the connecting web 14 can be seen; the formation 11, which cannot be recognized as a result of the sectional illustration, is bent in the same way and in the same direction.
  • These projections 11 and 12 serve to tap the ring electrode 10, with actually only a single tap being required.
  • the presence of two formations serves primarily to fix the position of the ring electrode 10 more precisely in the manufacturing process of a support member receiving this ring electrode 10. Nevertheless, if there are special circuit constellations, it may be appropriate to arrange connections for a voltage tap on both projections 11 and 12.
  • the cross-sectional contour of the ring body 13 is approximately H-shaped and can therefore also be addressed as a three-legged contour. It is significant that the leg 16 of the cross-sectional contour located in the interior of the ring is shorter in its extent than the leg 17 forming the exterior of the ring and is also significantly bulged toward the interior of the ring.
  • the two legs 16 and 17, which extend in the direction of the ring axis 18, are connected to one another (always in relation to the cross-sectional contour) by means of a connecting leg 19 which runs in the direction of the ring plane. In this connecting leg 19, the above-mentioned small openings 15 are arranged, one have casting expertise.
  • the furrows formed on both sides of the ring body 13 between the legs 16 and 17 all around are filled by the receiving insulating material of the support member in which the ring electrode 10 is to be arranged.
  • a plurality of such openings 15 are provided on the circumference of the ring body 13 in order to actually achieve the desired casting effect.
  • FIG . 3 shows an application example for a ring electrode, as can be seen in FIGS. 1 and 2.
  • This illustration illustrates a longitudinal section through a support member in the form of a bushing insulator 20.
  • Such bushing insulators are known in principle and they serve to transmit the mains voltage from an encapsulated switchgear panel of a switchgear assembly to an adjacent switchgear panel, or also to supply the mains voltage from a partitioned area Transfer panel into an adjacent area within the same panel.
  • the bushing insulator 20 shown here essentially consists of an insulating body 21 and a network conductor 22 projecting through this insulating body 21.
  • this bushing insulator 20 is that a ring electrode is formed in its insulating material body 21, which in the present case corresponds exactly to the one shown in FIGS. 1 and 2 - on an enlarged scale - and has also been identified here by the number 10.
  • the shaping 12 starting from the ring electrode 10 can be seen, which thus serves as a voltage tap for a display device. If a line voltage is present on the line conductor 22 in the voltage spectrum indicated at the beginning, a charge is applied to the ring electrode 10, which functions as a capacitive divider element, which is supplied to the display device (not shown here) and which indicates the presence of a line voltage on the line conductor 22, for example with a blinking signal.
  • the insulating material body 21 has an umbrella-like protrusion 23 in the area of the emerging projections 11 and 12 (only the projection 12 is visible due to the sectional view), which causes an enlargement of the so-called impact distance and at the same time a certain mechanical protection for the connection points offers on the formations 11 and 12 respectively.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a support for a medium-voltage switchgear.
  • such supports do not have a continuous line conductor, but instead have mounting fittings accommodated in an insulating body, one of which is connected to a line conductor to be carried, for example a busbar, and the other - as a rule - directly at earth potential is present.
  • the support 25 shown in FIG. 4 has an insulating material body 26, in which a fastening fitting 27 on the mains side and a fastening fitting 28 on the ground potential side are cast in and are thus firmly embedded.
  • two fastening bushes 29 can also be seen, which counter the fastening armature 27 on the network side is insulated by the material of the insulating material body 26 and is used either for an additional fastening of the support 25 or for additional anchoring of the network conductor (not shown) or a corresponding busbar.
  • socket-like elements 30 and 31 can also be seen, which, however, do not serve for the additional fastening of the support 25 and are also not connected to the earth potential, but rather form components of a jacket electrode 32 and serve as voltage taps.
  • This jacket electrode 32 made according to the invention from a semiconducting plastic material, has sieve-like openings 33 on its jacket surface and surrounds the regions in the insulating material body 26 of both the network-side mounting armature 27 and the ground-side mounting armature 28, namely at a defined distance.
  • This jacket electrode 32 is thus firmly embedded in the material of the insulating material body 26 and opens at its end pointing downward into the above-mentioned socket-like elements 30 and 31, the latter emerging from the material of the insulating material body, but set back with respect to the lower, earth potential side End face 34 of the support 25.
  • the bush-like elements 30 and 31 not only serve to tap the voltage from the jacket electrode 32, but also fulfill an important function in the manufacturing process of the support 25.
  • the jacket electrode 32 must namely be held in exactly the desired position during the casting or injection molding process for producing the insulating material body 26, i. H. can be accommodated in a corresponding molding tool, which is why it is also proposed to use two or even more socket-like elements instead of a single one, which would be sufficient for the voltage tap.
  • FIG. 5 also illustrates a longitudinal section through a support, similar to the one just described and as can be seen in FIG.
  • the support 36 illustrated in FIG. 5 has a shorter fastening fitting 37 at its network-side end, and also one up to approximately the longitudinal center of the supporter 36 is inserted into the earth potential-side fastening fitting 38.
  • Another difference from the previously explained supporter 25 according to FIG. 4 is the position and design of a capacitive divider element.
  • the capacitive divider element provided in this supporter 36 is designed as an approximately spherical cup-shaped electrode 39 which partially surrounds the hemispherical end region of the fastening fitting 37 at a defined distance and which - as can be seen from the illustration - is also equipped with at least two support stilts 40 and 41, which form a common molded part with the top electrode 39.
  • these support stilts 40 and 41 also open into molded bush-like elements 42 and 43, the function and meaning of which have already been explained in the previously described exemplary embodiment.
  • more than just the two recognizable supporting stilts 40 and 41 can be provided and, for example, close to the bush-like elements 42 and 43 lead into a common, molded ring element, but this cannot be seen in FIG. 5.
  • this top electrode 39 is also provided with through-openings 44 arranged in a sieve shape in order to achieve a seamless embedding of the top electrode 39 in the material of the insulating body 45.
  • fastening bushings 46 are to be mentioned which serve the same (29) of the support 25 in FIG.
  • FIG. 6 in which the longitudinal section of a further support 47 is shown. Apart from the capacitive divider element in the material interior of an insulating body 48, this support 47 is almost the same as that (36) that has been shown in FIG. 5 and has just been described.
  • the capacitive divider element provided here is also designed as an approximately spherical cup-shaped electrode 49, which, however, now partially surrounds the hemispherical end of an earth-side fastening fitting 50, then changes into a cylindrical electrode shape facing the earth-potential-side end of the supporter, and finally also flows here again into socket-like Elements 51 and 52. These latter form part of the shape of the top electrode 49, and the entire shape 49, 51 and 52 consists of a semiconducting plastic material.
  • This top electrode 49 is now opposite another top electrode 53, the latter being equipped with a support pin 54 in terms of shape.
  • This carrier bolt 54 is connected in a contacting manner to a fastening fitting 55 on the network side.
  • This top electrode 53 also consists of a semiconducting plastic material and forms a “charge transmitter” from the mains-side fastening fitting 55 to the capacitive divider element or to the top electrode 49.
  • Fastening sockets 56 are again provided at the mains-side end of the support 47, the meaning of which has already been explained above .
  • the top electrode 49 surrounding the earth-side fastening fitting 50 has slot-like recesses running all around it in the axial direction (the offs are visible Savings 57 and 58) for easy passage of the material mass for the insulating body 48, and the rest of the dome-shaped regions of both top electrodes 49 and 53 are also in turn provided with sieve-like openings 59 and 60, which ultimately serve the same and already explained purpose as the recesses 57 and 58 just mentioned.
  • a second top electrode (53) can also be dispensed with if the spacing ratios are adapted to such an arrangement and the power network carries a high nominal voltage.

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Abstract

Es findet ein im Isolierstoffmaterial eines Tragorgans für eine Netzleitung oder ein in der Isolierstoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage eingeformtes, von der Netzleitung in einem definierten Abstand gelegenes kapazitives Teilerelement Verwendung, welches die Anzeigevorrichtung mit einer hinreichenden Betriebsspannung speist. Das kapazitive Teilerelement ist in Gestalt einer Elektrode (10) aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial mit einem Ausdehnungskoeffizienten gleich oder wenigstens angenähert gleich demjenigen des Isolierstoffmaterials des Tragorgans (20) bzw. der Isolierstoffkapselung ausgebildet. Von dieser Elektrode geht wenigstens eine als Spannungsabgriff dienende Anformung (12) oder Stütze (34) aus, die aus dem umhüllenden Isolierstoffmaterial herausgeführt ist und die gleichzeitig eine Stütze bzw. Halterung für die Elektrode während des Herstellungsvorganges des Tragorgans bildet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Span­nungsversorgung einer Anzeigevorrichtung, und zwar für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage, wobei ein im Isolierstoff­material eines Tragorgans für eine Netzleitung oder ein in der Isolierstoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage eingeformtes, von der Netzleitung in einem definierten Abstand gelegenes kapazitives Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzeigevorrichtung mit einer hinreichenden Betriebsspannung speist. Unter dem Begriff "Tragorgan" werden hierbei in erster Linie Stüt­zer oder Durchführungsisolatoren verstanden, welche der Abstützung oder der Durchführung von Netzleitungen, d. h. in erster Linie von Stromschienen, dienen. Mit dem Begriff "Mittelspannungs-Schaltanlage" sind Schalt- und Verteileranlagen mit einer Netzspannung oberhalb von 6 kV angesprochen, insbesondere Anlagen mit einer Netz­spannung im Spannungsbereich von 12 kV bis 36 kV.
  • Handhabungen im Inneren von Schaltfeldern der genannten Schaltanlagen sind sehr gefährlich, so lange Anlagentei­le unter einer Netzspannung der eben genannten Größen­ordnung stehen. Es bestehen deshalb streng zu beachtende Vorschriften, nach denen Schaltfelder der genannten An­lagen freizuschalten sind, um in ihrem Inneren notwendi­ge Handhabungen vornehmen zu können. Für die Feststel­lung der Spannungsfreiheit gibt es im Prinzip mehrere Möglichkeiten, so z. B. die Anordnung von induktiven oder kapazitiven Spannungswandlern, die also gesonderte Baueinheiten darstellen. Derartige Baugruppen sind nicht nur kostspielig, sondern sie bedürfen auch eines ent­sprechenden Unterbringungsraumes.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile ist deshalb bereits vor­geschlagen worden, die benötigten Vorrichtungen zur An­zeige des Spannungszustandes innerhalb eines Schaltfel­des bzw. einer Schaltanlage mit einem Stützisolator zu kombinieren (DE-OS 31 21 795). Dieser bekannte Stütziso­lator ist mit Hohlräumen ausgestattet, innerhalb derer ein kapazitiver Spannungsteiler angeordnet ist. Dieser kapazitive Spannungsteiler ist mit einer elektronischen Schaltung kombiniert, welche ihrerseits einen Meßver­stärker enthält, allerdings auch einer gesonderten Stromquelle für eine Hilfsspannung zum Betreiben des Meßverstärkers bedarf. Nachteilig hierbei ist es, daß beim Ausfall der Hilfsspannung die Spannungsanzeige für den Spannungszustand der Netzspannung ebenfalls aus­ fällt. Es müssen also gesonderte Maßnahmen getroffen werden, um das Vorhandensein der Hilfsspannung überprü­fen zu können. Als weiterer Nachteil bei dieser vorge­schlagenen Konstruktion ist die Beeinträchtigung der Umbruchfestigkeit beispielsweise eines Stützers zu nen­nen, der also durch die besagten Hohlräume bezüglich seiner Festigkeit geschwächt ist und deshalb von vorn­herein in seiner Dimension zu vergrößern ist.
  • Ein anderer bekannter Stützisolator stellt sich zur Auf­gabe, den erstgenannten Nachteil des zuvor erwähnten Stützisolators zu vermeiden (DE-OS 33 29 748). Für die­sen Stützisolator wird vorgeschlagen, eine Teilerkapazi­tät aus einem zylindrischen Metallgitter zu bilden, wel­ches mit einer der Befestigungsarmaturen des Stützisola­tors leitend verbunden ist, und außerdem ein in dieses Metallgitter hineinragendes oder statt dessen ein dieses Metallgitter konzentrisch umgebendes weiteres metalli­sches Teil vorzusehen, welches dann mit der anderen Be­festigungsarmatur leitend verbunden ist. Auch das eben genannte andere metallische Teil kann hierbei als zylin­drisches Metallgitter ausgebildet sein. Eine derartige Ausführung erfordert ebenfalls ein vergleichsweise gro­ßes Durchmessermaß für den Stützisolator, wenn man eine dielektrisch kritische Situation vermeiden will. Nach­teilig ist auch die Tatsache, daß die erdpotentialseiti­ge Befestigungsarmatur nicht unmittelbar geerdet werden kann, sondern statt dessen mit Anschlußstellen für ein Spannungsanzeigegerät sowie für eine Sekundärkapazität ausgestattet sein muß. Es ist also eine spezielle und dementsprechend auch aufwendige erdpotentialseitige Be­festigung für diesen bekannten Stützisolator vorzusehen.
  • Bei dem zuletzt genannten, bekannten Stützisolator, ebenso aber auch bei anderen, inzwischen bekannt gewor­denen Vorrichtungen vergleichbarer Art (z. B. DE-OS 36 10 742) finden aus Metall bestehende Spannungs­teilerelemente Verwendung, welche ringsum vom Isolier­stoffmaterial des aufnehmenden Organs (Stützer oder dgl.) vollständig umschlossen sind. Hierdurch wird die Umbruchfestigkeit der einzelnen Tragorgane zwar verbes­sert gegenüber solchen Organen mit größeren Hohlräumen, es besteht jedoch die Gefahr, daß andere nachteilige Erscheinungen auftreten. Das Material der aus Metallen bestehenden Teilerelemente weist nämlich in aller Regel deutlich andere Ausdehnungskoeffizienten auf als das Isolierstoffmaterial der einzelnen Tragorgane, so daß es bei starken Temperaturschwankungen, denen solche Tragor­gane ausgesetzt sein können, zu Beschädigungen der Teilerelemente oder auch zu Ablösungen der Teilerelemen­te vom angrenzenden Isolierstoffmaterial kommen kann, was in beiden Fällen zu Beeinträchtigungen der schluß­endlich benötigten Meßwerte oder der erwarteten Anzeige­funktionen führen kann. Aus elektrischer Sicht kann es dann beispielsweise zu gewissen Koronaentladungen kommen bzw. an Bruchstellen von Teilerelementen (beispielsweise solchen aus einem Drahgeflecht) zu hohen elektrischen Feldstärkeausbildungen innerhalb des Materials der ein­zelnen Tragorgane, was in ungünstigen Fällen einen Lang­zeitdurchschlag zur Folge haben kann. Damit einher kön­nen aber auch mechanische Beschädigungen des Isolier­stoffmaterials im Inneren der Tragorgane auftreten, bei­spielsweise Spannungsrisse und vorzeitige Alterungser­scheinungen, deren Folgen durchaus große Ausmaße anneh­men können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei Vorrich­tungen der geschilderten Art und Bestimmung die genann­ten Nachteile und die nach einer längeren Betriebsdauer möglicherweise auftretenden Schwierigkeiten von vornhe­rein zu vermeiden, ohne auf die Vorteile, die durch die erläuterten Vorrichtungen erzielbar sind, verzichten zu müssen. Es soll also, mit anderen Worten gesagt, eine Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeigevorrich­tung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage angegeben werden, bei welcher ein im Isolierstoffmaterial eines Tragorgans für eine Netzleitung oder bei welcher ein in der Isolier­stoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage einge­formtes, von der Netzleitung in einem definierten Ab­stand gelegenes kapazitives Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzeigevorrichtung mit einer hinrei­chenden Betriebsspannung zu speisen vermag, bei welcher jedoch die unter Umständen zu befürchtenden, oben einge­hend geschilderten Störungen und Beschädigungen vermie­den werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Vorschlag erzielt, das kapazitive Teilerelement in Ge­stalt einer Elektrode aus einem halbleitenden Kunst­stoffmaterial mit einem Ausdehnungskoeffizienten gleich oder wenigstens angenähert gleich demjenigen des Iso­lierstoffmaterials des Tragorgans bzw. der Isolierstoff­kapselung auszubilden, und von dieser Elektrode wenig­stens eine als Spannungsabgriff bzw. als zu kontaktie­rende Anschlußarmatur dienende Anformung ausgehen zu lassen, die aus dem umhüllenden Isolierstoffmaterial herausgeführt wird und zugleich eine Stütze oder Halte­rung für die Elektrode während des Herstellvorganges des Tragorgans bildet. Diese Anformung ist, um es nocheinmal klar zum Ausdruck zu bringen, Formbestandteil der Elek­trode. Durch die Verwendung einer derartigen Elektrode sind die sonst zu befürchtenden Dehnungsverformungen oder dielektrisch ungünstigen Drahtgeflechtverbindungen sowie daraus resultierende Beschädigungen und Spannungs­risse praktisch ausgeschlossen, auch dann, wenn die Aus­dehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien noch geringfügig voneinander abweichen. Im letzteren Falle können die verbleibenden Dehnungsunterschiede von den Materialien unmittelbar aufgefangen werden, ohne daß es zu Beschädigungen oder Rißbildungen kommt.
  • Eine diese Aufgabenlösung konkretisierende Angabe ist in dem Vorschlag zu sehen, als halbleitendes Kunststoffma­terial Polypropylen zu verwenden, beispielsweise einen sogenannten "PP 5-Kunststoff". Dieser Kunststoff weist eine sehr hohe Festigkeit auf und wirkt als eine Art Ar­mierung innerhalb des umschließenden Isolierstoffmate­rials (z. B. Gießharz) des Tragorgans, wodurch dessen Umbruchfestigkeit bzw. mechanische Belastbarkeit durch­aus erhöht wird. Als Alternative hierzu, und zwar für Bedarfsfälle, bei denen auf eine hohe mechanische Fer­tigkeit des Tragorgans weniger Wert gelegt wird, ist der Vorschlag zu sehen, als halbleitendes Kunststoffmaterial ein leitfähiges Polyamid-Material zu verwenden. Derarti­ge halbleitende Kunststoffmaterialien sind - jedenfalls bei geeigneter Abstimmung der Materialeigenschaften auf­einander - in der Lage, den gestellten Anforderungen so­wohl bezüglich ihrer Leitfähigkeit als auch hinsichtlich ihrer Ausdehnungskoeffizienten voll zu genügen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist in dem Vorschlag zu sehen, das kapazitive Teilerele­ment als eine die Netzleitung in einem Abstand umgebende Ringelektrode mit wenigstens einer seitlich abgekröpf­ ten, über den Außendurchmesser der Ringelektrode hinaus­ragenden Anformung für einen Spannungsabgriff bzw. für einen Kontaktanschluß auszubilden. Eine derartige Ring­elektrode kann sowohl bei einer Isolierstoffkapselung als auch bei einem Durchführungsorgan Verwendung finden, und darüber hinaus bei speziellen Gegebenheiten sogar bei einem Stützer. Hierbei kann es sowohl aus dielektri­scher Sicht als auch aus gießtechnischen Gründen zweck­mäßig sein, dem als Ringelektrode ausgebildeten kapazi­tiven Teilerelement eine etwa H-förmige und somit drei­schenkelige Querschnittskontur zu verleihen, wobei der Verbindungsschenkel der dreischenkeligen Kontur in Rich­tung der Ringebene verläuft und wobei weiterhin der an den Verbindungsschenkel angrenzende, im Ringinneren ver­laufende Schenkel der Querschnittskontur kürzer ausge­bildet sein kann, als der das Ringäußere bildende Schen­kel. Einem Ausgestaltungsvorschlag zufolge kann es auch zweckmäßig sein, in demjenigen Bereich der Ringelektro­de, welcher im Querschnittsprofil den mittleren Verbin­dungsschenkel bildet, mehrere, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilte Durchtrittsöffnungen anzuordnen, deren Längsachsen parallel zur zentralen Ringachse ver­laufen. Hierdurch ist die Gefahr weitgehend vermieden, daß sich beim Herstellungsvorgang des Tragorgans, in welchem die Ringelektrode eingebettet ist, im Bereich dieser Ringelektrode Lunker bzw. Luftblasen bilden, was der Funktion des kapazitiven Teilerelementes abträglich sein kann.
  • Eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit des erfin­dungsgemäßen Teilerelementes ist in dem Vorschlag zu sehen, dieses kapazitive Teilerelement als zylindrische Mantelelektrode auszubilden, welche im Isolierstoffmate­rial eines Tragorgans eingebettet ist und wenigstens ei­ ne als Spannungsabgriff und zugleich als Stütze bzw. Halterung während des Herstellungsvorganges des Tragor­gans dienende Anformung aufweist, die aus dem Isolier­stoffmaterial des Tragorgans herausgeführt ist. Dieses als zylindrische Mantelelektrode ausgebildete kapazitive Teilerelement kann - gemäß einem speziellen Vorschlag - beispielsweise im Isolierstoffmaterial eines Stützers eingebettet sein, hierin einen Endbereich einer mit der Netzspannung verbundenen Befestigungsarmatur umgeben und wenigstens eine als Spannungsabgriff dienende Anformung aufweisen, die am mit dem Erdpotential verbundenen Ende des Stützers aus dessen Isolierstoffmaterial herausge­führt ist. Ein derartiges Teilerelement ist großflächig und weist dementsprechend eine hohe Ladekapazität auf, vermeidet aber die eingangs genannten Schwierigkeiten, die bei der Verwendung einer metallischen Mantelelektro­de auftreten können.
  • Eine weitere Alternative für die Gestaltung und Anord­nung eines kapazitiven Teilerelementes ist in dem Vor­schlag zu sehen, dieses Teilerelement als etwa kalotten­förmige Topfelektrode auszubilden, welche im Isolier­stoffmaterial eines Stützers eingebettet ist, einen halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Netz­potential verbundenen Befestigungsarmatur in einem ge­eigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und welche mit mindestens einer Trägerstelze ausgestattet ist, die dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem herausgeführt ist und die, außer der Halte­rung des Teilerelementes beim Herstellungsprozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsabgriff vom Teilerelement dient. Anstatt einer derartigen Anordnung kann auch vorgesehen werden, daß eine solche kalotten­förmige Topfelektrode einen vorzugsweise halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Erdpotential ver­bundenen Befestigungsarmatur eines Stützers in einem geeigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und wel­che ebenfalls mit mindestens einer Trägerstelze ausge­stattet ist, wie dieses eben erläutert worden ist.
  • Einem weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungsvorschlag zufolge ist es auch möglich, eine Kombination zweier kalottenförmiger Topfelektroden vorzusehen, nämlich der­jenigen Topfelektrode, die eine mit dem Erdpotential verbundene Befestigungsarmatur in einem Abstand umgibt, eine zweite Topfelektrode gegenüberzustellen, die eine mit dem Netzpotential verbundene Befestigungsarmatur - wenigstens teilweise - umgibt und die mit dieser leitend verbunden ist. Hierbei sollen die beiden einander gegen­überliegenden Topfelektroden mit ihren konvexen Flächen zueinandergerichtetsein. Bei einer solchen Konstruktion sollten beide Topfelektroden aus einem halblei­tenden Kunststoffmaterial bestehen, womit auch bei die­ser Anordnung das Ziel erreicht wäre, metallische Teil­erelemente im Inneren eines Isolierstoffmaterials zu vermeiden.
  • Die letztgenannten Vorschläge werden durch eine vorteil­hafte Anregung ergänzt, nämlich die Flächen der etwa kalottenförmigen Topfelektroden, bzw. der zylindrischen Mantelelektrode mit siebartig angeordneten Durchtritts­öffnungen zu versehen. Hierdurch wird, ähnlich, wie die­ses bereits im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Rin­gelektrode erläutert worden ist, vermieden, daß sich beim Herstellungsprozeß des jeweiligen Tragorgans Luft­einschlüsse bilden.
  • Ein vorteilhafter Vorschlag ist schließlich in der Anre­gung zu sehen, an den aus dem Isolierstoffmaterial des Tragorgans austretenden Endbereichen der als Spannungs­abgriff dienenden Anformungen jeweils eine metallische, mit einem Innengewinde versehene Schraubanschlußbuchse einzuformen oder vermittels eines selbstschneidenden Außengewindes einzuschrauben. Auf diese Weise wird eine gute und wiederholt benützbare Klemmstelle für einen Spannungsabgriff geschaffen.
  • Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs­beispielen und der nachfolgenden Erläuterung hierzu sol­len der Erfindungsgedanke und seine vorteilhaften, un­terschiedlichen Gestaltungsmöglichkeiten noch einmal erläutert und verdeutlicht werden.
  • Es zeigt:
    • Figur 1 eine Unteransicht auf eine Ringelektrode,
    • Figur 2 einen Mittelschnitt durch die in Figur 1 ver­anschaulichte Ringelektrode,
    • Figur 3 einen Längsschnitt durch einen Durchführungs­isolator mit einer in dessen Isolierstoff­material eingebetteten Ringelektrode gemäß den Figuren 1 und 2,
    • Figur 4 einen Längsschnitt durch einen Stützer mit einer in dessen Isolierstoffmaterial eingebet­teten Mantelelektrode,
    • Figur 5 einen Längsschnitt durch einen weiteren Stüt­zer mit einer in dessen Isolierstoffmaterial eingebetteten Topfelektrode und
    • Figur 6 einen Längsschnitt durch einen dritten Stützer mit einem in dessen Isolierstoffmaterial ein­gebetteten Paar von Topfelektroden.
  • Die Figur 1 veranschaulicht in einer Unteran­sicht eine Ringelektrode 10 mit einer - wie bereits ihre Bezeichnung zum Ausdruck bringt - im wesentlichen kreis­förmigen bzw. ringförmigen Gestalt. In der Darstellung nach rechts weisend, sind zwei Anformungen 11 und 12 erkennbar, die vom Ringkörper 13 ausgehen und kurz vor ihren freien Enden mittels eines angeformten Verbin­dungssteges 14 noch einmal miteinander verbunden sind. Erkennbar in dieser Figur 1 ist weiterhin, daß im Ring­körper 13 - hier gleichmäßig auf dem Umfang verteilt - mehrere kleine Öffnungen 15 angebracht bwz. eingeformt sind, im dargestellten Ausführungsbeispiel also insge­samt acht solcher Öffnungen 15. Die Bedeutung dieser Öffnungen 15 soll nachfolgend noch erläutert werden. Wesentlich zu erwähnen ist es, daß diese Ringelektrode 10 aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial besteht, welches einen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der gleich oder wenigstens angenähert gleich demjenigen Iso­lierstoffmaterial ist, welches für ein Tragorgan verwen­det werden soll, in dem eine solche Ringelektrode 10 mit einzuformen ist. Eine derartige Ringelektrode 10 soll nämlich innerhalb dem Isolierstoffmaterial eines Tragor­gans, wie es in der Beschreibungseinleitung genauer er­läutert worden ist, angeordnet und eingebettet werden und hier als kapazitives Teilerelement eine Funktion erfüllen. Als halbleitendes Kunststoffmaterial ist ins­besondere ein Polypropylen zu empfehlen, beispielsweise ein solches Material mit der Bezeichnung "PP 5˝. Statt­dessen kann aber auch ein leitfähiges Polyamid-Material für die Herstellung einer solchen Ringelektrode verwandt werden.
  • Einen Schnitt durch die (bezogen auf die Figur 1) waage­rechte Mittelachse der Ringelektrode 10 veranschaulicht die Figur 2. Hierin ist erkennbar, daß die Anformungen 11 und 12 zur einen Seite des Ringkörpers 13 hin abgekröpft sind, wobei in dieser Darstellung in Fi­gur 2 lediglich die Anformung 12 sowie - geschnitten - der Verbindungssteg 14 erkennbar sind; die infolge der Schnittdarstellung nicht erkennbare Anformung 11 ist jedoch in gleicher Weise und in gleicher Richtung abge­kröpft. Diese Anformungen 11 und 12 dienen dem Span­nungsabgriff der Ringelektrode 10, wobei eigentlich nur ein einziger Spannungsabgriff erforderlich ist. Das Vor­handensein zweier Anformungen dient vordergründig der exakteren Lagefixierung der Ringelektrode 10 beim Her­stellungsprozeß eines diese Ringelektrode 10 aufnehmen­den Tragorgans. Dennoch kann es beim Vorliegen speziel­ler Schaltungskonstellationen angebracht sein, an beiden Anformungen 11 und 12 Anschlüsse für einen Spannungsab­griff anzuordnen.
  • Erkennbar in dieser Figur 2 ist weiterhin, daß die Quer­schnittskontur des Ringkörpers 13 etwa H-förmig ausge­bildet ist und somit auch als eine dreischenkelige Kon­tur angesprochen werden kann. Bezeichnend ist es, daß der im Ringinneren gelegene Schenkel 16 der Quer­schnittskontur in seinem Ausmaß kürzer ist als der das Ringäußere bildende Schenkel 17 und im übrigen zum Ring­inneren hin deutlich ausgebaucht ist. Die beiden Schen­kel 16 und 17, die sich in Richtung der Ringachse 18 erstrecken, sind (stets bezogen auf die Querschnittskon­tur) mittels eines Verbindungsschenkels 19, welcher in Richtung der Ringebene verläuft, miteinander verbunden. In diesem Verbindungsschenkel 19 sind die oben bereits erwähnten kleinen Öffnungen 15 angeordnet, die eine gießtechnische Bewandnis haben. Es soll erreicht werden, daß die beiderseits des Ringkörpers 13 gebildeten Fur­chen zwischen den Schenkeln 16 und 17 ringsum vom auf­nehmenden Isolierstoffmaterial desjenigen Tragorgans, in welchem die Ringelektrode 10 angeordnet werden soll, voll ausgefüllt werden. Wie bereits oben erwähnt, sind auf dem Umfang des Ringkörpers 13 mehrere derartige Öff­nungen 15 vorgesehen, um den erwünschten gießtechnischen Effekt auch tatsächlich zu erzielen.
  • Ein Anwendungsbeispiel für eine Ringelektrode, wie sie den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, zeigt die Figur 3. Diese Darstellung veranschaulicht ei­nen Längsschnitt durch ein Tragorgan in Form eines Durchführungsisolators 20. Derartige Durchführungsisola­toren sind im Prinzip bekannt und sie dienen dazu, die Netzspannung von einem gekapselten Schaltfeld einer Schaltanlage in ein benachbartes Schaltfeld weiterzulei­ten, oder auch dazu, die Netzspannung aus einem geschot­teten Bereich eines Schaltfeldes in einen benachbarten Bereich innerhalb des gleichen Schaltfeldes zu überfüh­ren. Der hier dargestellte Durchführungsisolator 20 be­steht im wesentlichen aus einem Isolierstoffkörper 21 und aus einem diesen Isolierstoffkörper 21 durchragenden Netzleiter 22. Anstatt dieses fest mit dem Isolierstoff­körper 21 vergossenen Netzleiters 22 kann auch ein Hohl­raum vorgesehen sein, durch welchen eine Stromschiene - eng anliegend am umgebenden Isolierstoffkörper - durch­führbar ist. Charakteristisches Merkmal dieses Durchfüh­rungsisolators 20 ist es, daß in seinem Isolierstoffkör­per 21 eine Ringelektrode eingeformt ist, welche im vor­liegenden Falle genau derjenigen entspricht, die in den Figuren 1 und 2 - in vergrößtertem Maßstab - gezeigt und auch hier mit der Ziffer 10 gekennzeichnet worden ist.
  • Erkennbar ist die von der Ringelektrode 10 ausgehende Anformung 12, die also als Spannungsabgriff für eine Anzeigevorrichtung dient. Liegt nämlich am Netzleiter 22 eine Netzspannung im eingangs der Beschreibung angedeu­teten Spannungsspektrum an, so wird die als kapazitives Teilerelement funktionierende Ringelektrode 10 mit einer Ladung beaufschlagt, die der erwähnten (hier nicht dar­gestellten) Anzeigevorrichtung zugeführt wird und das Vorhandensein einer Netzspannung am Netzleiter 22 an­zeigt, beispielsweise durch ein Blinksignal. Nicht uner­wähnt bleibe, daß der Isolierstoffkörper 21 im Bereich der austretenden Anformungen 11 und 12 (infolge der Schnittdarstellung ist nur die Anformung 12 sichtbar) eine schirmartig vorspringende Ausformung 23 aufweist, die eine Vergrößerung der sogenannten Schlagweite be­wirkt und zugleich einen gewissen mechanischen Schutz für die Anschlußstellen an den Anformungen 11 bzw. 12 bietet.
  • Die Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch einen Stützer für eine Mittelspannungsschaltanlage. Der­artige Stützer haben, im Gegensatz zu den Durchführun­gen, keinen durchgehenden Netzleiter, sondern stattdes­sen in einem Isolierstoffkörper aufgenommene Befesti­gungsarmaturen, von denen eine mit einem zu tragenden Netzleiter, beispielsweise mit einer Stromschiene, ver­bunden ist, und die andere - in aller Regel - unmittel­bar am Erdpotential anliegt. Dementsprechend weist der in Figur 4 gezeigte Stützer 25 einen Isolierstoffkörper 26 auf, in welchem eine netzseitige Befestigungsarmatur 27 und eine erdpotentialseitige Befestigungsarmatur 28 eingegossen und somit fest eingebettet sind. Am in der Darstellung oberen Endbereich des Stützers 25 sind au­ßerdem zwei Befestigungsbuchsen 29 erkennbar, die gegen die netzseitige Befestigungsarmatur 27 durch das Materi­al des Isolierstoffkörpers 26 isoliert sind und entweder einer zusätzlichen Befestigung des Stützers 25 dienen oder einer zusätlichen Verankerung des (nicht gezeig­ten) Netzleiters bzw. einer entsprechenden Stromschiene. Am entgegengesetzten, erdpotentialseitigen Ende des Stützers 25 sind ebenfalls buchsenartige Elemente 30 und 31 erkennbar, die jedoch nicht der zusätzlichen Befesti­gung des Stützers 25 dienen und auch nicht mit dem Erd­potential verbunden sind, sondern vielmehr Formbestand­teile einer Mantelelektrode 32 darstellen und dieser als Spannungsabgriffe dienen. Diese Mantelelektrode 32, er­findungsgemäß aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial hergestellt, weist siebartig angeordnete Durchtrittsöff­nungen 33 auf ihrer Mantelfläche auf und umgibt die im Isolierstoffkörper 26 endenden Bereiche sowohl der netz­seitigen Befestigungsarmatur 27 als auch der erdpoten­tialseitigen Befestigungsarmatur 28, und zwar in einem definierten Abstand. Diese Mantelelektrode 32 ist also fest im Material des Isolierstoffkörpers 26 eingebettet und mündet an ihrem in der Darstellung nach unten ge­richteten Ende in die eben erwähnten buchsenartigen Ele­mente 30 und 31 ein, welch letztere aus dem Material des Isolierstoffkörpers austreten, allerdings zurückgesetzt gegenüber der unteren, erdpotentialseitigen Stirnfläche 34 des Stützers 25.
  • Es sind auch - abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 - Abwandlungen der lang ausgebildeten Mantel­elektrode 32 realisierbar, dahingehend, daß eine kürzer ausgebildete Mantelelektrode nur das Ende der netzseiti­gen Befestigungsarmatur 27 oder stattdessen nur das ent­gegengerichtete Ende der erdpotentialseitigen Befesti­gungsarmatur 28 umgibt. Im erstgenannten Abwandlungsfall können zwischen der eigentlichen Mantelelektrode und den buchsenartigen Elementen 30 und 31 angeformte Verbin­dugsglieder in Gestalt von Trägerstelzen vorgesehen sein. An einem der buchsenartigen Elemente 30 bzw. 31 erfolgt dann, wie auch immer die Mantelelektrode gestal­tet ist, der Spannungsabgriff von der als kapazitives Teilerelement fungierenden Mantelelektrode 32, um einer Anzeigevorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspannung an der netzseitigen Befestigungsarmatur 27 zugeführt zu werden, also beispielsweise einer Blinkan­zeige oder stattdessen Kontaktelementen (z. B. an einer frontseitigen Tür des zugeordneten Schaltfeldes), an denen eine tragbare Anzeigevorrichtung vorübergehend an­geschlossen werden kann.
  • Nicht unerwähnt bleibe, daß die buchsenartigen Elemente 30 und 31 nicht allein dem Spannungsabgriff von der Man­telelektrode 32 dienen, sondern auch eine wichtige Funk­tion beim Herstellungsprozeß des Stützers 25 erfüllen. Die Mantelelektrode 32 muß nämlich während des Gieß- bzw. Spritzvorganges zur Herstellung des Isolierstoff­körpers 26 in genau der erwünschte Lage gehalten, d. h. in einem entsprechenden Formwerkzeug aufgenommen werden, weshalb auch vorgeschlagen wird, zwei oder gar mehrere buchsenartige Elemente zu verwenden anstatt eines einzi­gen, welches für den Spannungsabgriff genügen würde.
  • Auch die Figur 5 veranschaulicht einen Längs­schnitt durch einen Stützer, ähnlich demjenigen, wie er soeben beschrieben wurde und wie er der Figur 4 zu ent­nehmen ist. Im Unterschied zum zuvor erläuterten Stützer weist der in der Figur 5 veranschaulichte Stützer 36 an seinem netzseitigen Ende eine kürzere Befestigungsarm­atur 37 auf, und außerdem eine bis etwa zur Längsmitte des Stützers 36 hineingeführte erdpotentialseitige Befe­stigungsarmatur 38. Ein weiterer Unterschied zum vorher erläuterten Stützer 25 gemäß Figur 4 ist in der Lage und Ausbildung eines kapazitiven Teilerelementes zu sehen. Das bei diesem Stützer 36 vorgesehene kapazitive Teiler­element ist als etwa kalottenförmige Topfelektrode 39 ausgebildet, welche den halbkugelig ausgebildeten End­bereich der Befestigungsarmatur 37 in einem definierten Abstand teilweise umgibt und welche außerdem - soweit aus der Darstellung entnehmbar - mit wenigstens zwei Trägerstelzen 40 und 41 ausgestattet ist, die mit der Topfelektrode 39 ein gemeinsames Formteil bilden. Diese Trägerstelzen 40 und 41 münden auch bei diesem Ausfüh­rungsbeispiel in angeformte buchsenartige Elemente 42 bzw. 43 ein, deren Funktion und Bedeutung beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel bereits erläutert wor­den sind. Wie bereits angedeutet, können durchaus mehr als nur die beiden erkennbaren Trägerstelzen 40 und 41 vorgesehen sein und nahe der buchsenartigen Elemente 42 und 43 beispielsweise in ein gemeinsames, angeformtes Ringlement einmünden, was aber der Figur 5 nicht zu ent­nehmen ist.
  • Nicht unerwähnt bleibe, daß auch diese Topfelektrode 39 mit siebartig angeordneten Durchtrittsöffnungen 44 ver­sehen ist, um eine fugenlose Einbettung der Topfelektro­de 39 im Material des Isolierstoffkörpers 45 zu erzie­len. Schließlich sind Befestigungsbuchsen 46 zu nennen, die denen (29) des Stützers 25 in Figur 4 gleichen und einer gleichen Funktion dienen.
  • Schließlich zur Figur 6, in welcher der Längsschnitt eines weiteren Stützers 47 abgebildet ist. Abgesehen vom kapazitiven Teilerelement im Materialinne­ren eines Isolierstoffkörpers 48, gleicht dieser Stützer 47 nahezu demjenigen (36), der in der Figur 5 gezeigt und soeben beschrieben worden ist. Das hier vorgesehene kapazitive Teilerelement ist ebenfalls als etwa kalot­tenförmige Topfelektrode 49 ausgebildet, welche nun aber das halbkugelig ausgebildete Ende einer erdpotentialsei­tigen Befestigungsarmatur 50 teilweise umgibt, sodann übergeht in eine zylindrische, dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrte Elektrodenform, und schließlich auch hier wieder einmündet in buchsenartige Elemente 51 und 52. Diese letzteren bilden einen Formbe­standteil der Topfelektrode 49, und das gesamte Formge­bilde 49, 51 und 52 besteht aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial. Dieser Topfelektrode 49 liegt nun aber eine weitere Topfelektrode 53 gegenüber, welch letztere mit einem Trägerbolzen 54 formmäßig ausgestat­tet ist. Dieser Trägerbolzen 54 ist kontaktierend mit einer netzseitigen Befestigungsarmatur 55 verbunden. Auch diese Topfelektrode 53 besteht aus einem halblei­tenden Kunststoffmaterial und bildet einen "Ladungsüber­trager" von der netzseitigen Befestigungsarmatur 55 zum kapazitiven Teilerelement bzw. zur Topfelektrode 49. Am netzseitigen Ende des Stützers 47 sind auch hier wieder­um Befestigungsbuchsen 56 vorgesehen, deren Bedeutung zuvor bereits erläutert worden ist.
  • Auch zu diesem Ausführungsbeispiel sei noch folgendes erläutert: Innerhalb ihres zylindrischen Längsbereiches weist die die erdpotentialseitige Befestigunsarmatur 50 umgebende Topfelektroe 49 ringsum längsaxial verlaufen­de, schlitzartige Aussparungen (sichtbar sind die Aus­ sparungen 57 und 58) zum leichten Durchtritt der Mate­rialmasse für den Isolierstoffkörper 48 auf, und im üb­rigen sind die kalottenförmigen Bereiche beider Topf­elektroden 49 und 53 auch wiederum mit siebartig ange­ordneten Durchtrittsöffnungen 59 bzw. 60 versehen, die letztlich dem gleichen und bereits erläuterten Zweck dienen wie die eben genannten Aussparungen 57 und 58.
  • Wie eingangs der Beispielsbeschreibung bereits zum Aus­druck gebracht, sind in den Zeichnungen lediglich Aus­führungsbeispiele des Erfindungsgedankens gezeigt. Man­nigfache Abwandlungen in der Formgebung der kapazitiven Teilerelemente sind denkbar und realisierbar, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise kann bei einem Stützer, wie er der Figur 6 zu entnehmen ist, auf eine zweite Topfelektrode (53) auch verzichtet werden, wenn die Abstandsverhältnisse einer solchen Anordung angepaßt werden und das Leistungsnetz eine hohe Nenn­spannung führt.

Claims (14)

1. Anordnung zur Spannungsversorgung einer Anzeige­vorrichtung für die Anzeige einer anliegenden Netzspan­nung bei einer Mittelspannungs-Schaltanlage, wobei ein im Isolierstoffmaterial eines Tragorgans für eine Netz­leitung oder ein in der Isolierstoffkapselung einer Netzleitung der Schaltanlage eingeformtes, von der Netz­leitung in einem definierten Abstand gelegenes kapaziti­ves Teilerelement Verwendung findet, welches die Anzei­gevorrichtung mit einer hinreichenden Betriebsspannung speist, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Tei­lerelement in Gestalt einer Elektrode (10, 23, 32, 39, 49) aus einem halbleitenden Kunststoffmaterial mit einem Ausdehnungskoeffizienten gleich oder wenigstens angenä­hert gleich demjenigen des Isolierstoffmaterials (21, 26, 45, 48) des Tragorgans (20, 25, 36, 47) bzw. der Isolierstoffkapselung ausgebildet ist, und daß von die­ser Elektrode wenigstens eine als Spannungsabgriff bzw. als zu kontaktierende Anschlußarmatur dienende Anformung (11, 12; 24; 40, 41; 51, 52) ausgeht, die aus dem umhül­lenden Isolierstoffmaterial herausgeführt ist und zu­gleich eine Stütze (34, 35) oder Halterung für die Elek­trode während des Herstellungsorgans des Tragorgans bil­det.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß als halbleitendes Kunststoffmaterial Polypropy­len Verwendung findet, beispielsweise ein sogenannter PP 5-Kunststoff.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß als halbleitendes Kunststoffmaterial ein leit­fähiges Polyamid-Material Verwendung findet.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als eine die Netzleitung (22) in einem Abstand umgebende Ringelektrode (23) mit wenigstens einer seitlich abge­kröpften, über den Außendurchmesser der Ringelektrode hinausragenden Anformung (24) für einen Spannungsabgriff bzw. für einen Kontaktanschluß ausgebildet ist. (Fi­gur 3)
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, daß das als Ringelektrode (10) ausgebildete kapazi­tive Teilerelement eine etwa H-förmige und somit drei­schenkelige Querschnittskontur aufweist, wobei der Ver­bindungsschenkel (19) der dreischenkeligen Kontur in Richtung der Ringebene verläuft und wobei weiterhin der an den Verbindungsschenkel angrenzende, im Ringinneren verlaufende Schenkel (16) kürzer ist als der das Ring­äußere bildende Schenkel (17) der Querschnittskontur. (Figuren 1 und 2)
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, daß in demjenigen Bereich der Ringelektrode (10), welcher im Querschnittsprofil den mittleren Verbindungs­schenkel (19) bildet, mehrere, auf dem Umfang etwa gleichmäßig verteilte Durchtrittsöffnungen (15) angeord­net sind, deren Längsachsen parallel zur zentralen Ring­achse (18) verlaufen. (Figuren 1 und 2)
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als zylindrische Mantelelektrode (32) ausgebildet ist, welche im Isolierstoffmaterial (26) eines Tragorgans (25) eingebettet ist und wenigstens eine als Spannungs­abgriff und zugleich als Formhilfe dienende Anformung (30, 31) aufweist, die aus dem Isolierstoffmaterial des Tragorgans herausgeführt ist. (Figur 4)
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­net, daß das als zylindrische Mantelelektrode (32) aus­gebildete und im Isolierstoffmaterial (26) eines Stüt­zers (25) eingebettete kapazitive Teilerelemente einen Endbereich einer mit der Netzspannung verbundenen Befe­stigungsarmatur (27) umgibt, und daß die vom Teilerele­ment ausgehende, als Spannungsabgriff dienende Anformung am mit dem Erdpotential verbundenen Ende des Stützers aus dessen Isolierstoffmaterial herausgeführt ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als etwa kalottenförmige Topfelektrode (39) ausgebildet ist, welche im Isolierstoffmaterial (45) eines Stützers (36) eingebettet ist, einen halbkugelig ausgebildeten Endbereich einer mit dem Netzpotential verbundenen Befe­stigungsarmatur (37) in einem geeigneten Abstand wenig­stens teilweise umgibt und welche mit mindestens zwei oder mehreren Trägerstelzen (40, 41) ausgestattet ist, die dem erdpotentialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem herausgeführt sind und die, außer der Halterung des Teilerelementes beim Herstellungsprozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsabgriff vom Teilerelement dienen. (Figur 5)
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß das kapazitive Teilerelement als etwa kalottenförmige, im Isolierstoffmaterial eines Stützers (47) eingebettete Topfelektrode (49) ausgebil­det ist, welche einen vorzugsweise halbkugelig ausgebil­deten Endbereich einer mit dem Erdpotential verbundenen Befestigungsarmatur (50) in einem geeigneten Abstand wenigstens teilweise umgibt und welche mit einer zylin­drischen, mit schlitzförmigen Aussparungen (57, 58) ver­sehenen Verlängerung ausgestattet ist, die dem erdpoten­tialseitigen Ende des Stützers zugekehrt und aus diesem wenigstens bereichsweise herausgeführt ist und die, au­ßer der Halterung des Teilerelementes beim Herstellungs­prozeß des Stützers, gleichzeitig auch dem Spannungsab­griff vom Teilerelement dient. (Figur 6)
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß dem etwa kalottenförmigen, kapazitiven Teilerelement (49) eine ebenfalls etwa kalottenförmige, im Isolierstoffmaterial (48) des Stützers (47) eingebet­tete weitere Topfelektrode (53) in einem Abstand gegen­überliegt, welche eine mit dem Netzpotential verbundene, vorzugsweise halbkugelig endende Befestigungsarmatur (55) wenigstens teilweise umgibt und mit dieser auch leitend verbunden ist, und daß die beiden einander ge­genüberliegenden Topfelektroden mit ihren konvexen Flä­chen zueinander gerichtet sind. (Figur 6)
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die dem kapazitiven Teilerelement (49) ge­genüberliegende zweite Topfelektrode (53), die mit dem Netzpotential verbunden ist, ebenfalls aus einem halb­leitenden Kunststoffmaterial besteht.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen der etwa kalot­tenförmigen Topfelektroden (39; 49, 53) bzw. der zylin­drischen Mantelelektrode (32) gemäß den Ansprüchen 7 und 8 siebartig von Durchtrittsöffnungen (33; 44; 59, 60) durchsetzt sind.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den aus dem Isolierstoff­material (21, 26, 45, 48) des Tragorgans (20, 25, 36, 47) austretenden Endbereichen der als Spannungsabgriff dienenden Anformungen (11, 12; 24; 40, 41, 51, 52) je­weils eine metallische, mit einem Innengewinde versehene Schraubanschlußbuchse eingeformt oder vermittels eines selbstschneidenden Außengewindes eingeschraubt ist.
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