EP0400491B1

EP0400491B1 - Power supply arrangement for indicating device for supply voltage indication of medium voltage switch gear

Info

Publication number: EP0400491B1
Application number: EP90109928A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm KRÄMER
Original assignee: Georg Jordan GmbH
Current assignee: GEORG JORDAN GMBH
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1995-01-04
Anticipated expiration: 2010-05-25
Also published as: EP0400491A2; DE3917862A1; EP0400491A3; DE59008169D1; DE3917862C2

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.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, wherein 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. The term “support member” is primarily understood to mean supporters or bushing insulators which support or lead 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.

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.Handling inside the switch panels of the switchgear mentioned is very dangerous as long as the system parts are under a mains voltage of the magnitude just mentioned. There are therefore strictly observable regulations, according to which switch panels of the above-mentioned systems must be activated so that the necessary handling can be carried out inside. In principle, there are several options for determining the absence of voltage. B. the arrangement of inductive or capacitive voltage converters, which are separate units. Such assemblies are not only expensive, but they also require an appropriate accommodation space.

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 ausfällt. 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.To avoid these disadvantages, it has therefore already been proposed to combine the devices required for displaying the voltage state within a switch panel or a switchgear assembly with a post insulator (DE-OS 31 21 795). This known post insulator is equipped with cavities, within which a capacitive voltage divider is arranged. This capacitive voltage divider is combined with an electronic circuit, which in turn contains a measuring amplifier, but also requires a separate current source for an auxiliary voltage for operating the measuring amplifier. The disadvantage here is that if the auxiliary voltage fails, the voltage display for the voltage state of the mains voltage also fails. Separate measures must therefore be taken to check the presence of the auxiliary voltage. A further disadvantage of this proposed construction is the impairment of the resistance to breakage, for example of a support which is weakened in terms of its strength by the said cavities and therefore has to be increased in size from the outset.

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 Drahtgeflecht) 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.Another known post insulator sets itself the task of avoiding the first-mentioned disadvantage of the aforementioned post insulator (DE-OS 33 29 748). For this post insulator, it is proposed to form a divider capacitance from a cylindrical metal grid, which is conductively connected to one of the mounting fittings of the post insulator, and also to provide a further metallic part that projects into this metal grid or instead concentrically surrounds this metal grid, which is then connected to the 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. Another disadvantage is the fact that the mounting armature on the ground potential side cannot be directly grounded, but must instead be equipped with connection points for a voltage display device and for a secondary capacitance. It is therefore necessary to provide a special and, accordingly, also complex fastening on the earth potential side for this known post insulator. In the last-mentioned, known post insulator, but also in other devices of comparable type which have become known (e.g. DE-OS 36 10 742), voltage dividing elements made of metal are used which are surrounded by the insulating material of the receiving member (supporter or the like .) are completely enclosed. As a result, the resistance to breakage of the individual support members is improved compared to such members with larger cavities, but there is a risk that other adverse phenomena will occur. 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. From an electrical point of view, certain corona discharges can occur, for example, or high breakdowns of divider elements (for example, those made from a wire mesh) can lead to high electrical field strengths within the material of the individual supporting elements, which can result in long-term breakdown in unfavorable cases. However, 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.

Aus der DD-A-226 685 sind kapazitive Spannungsteiler bekannt, die aus Isolierkörpern mit halbleitenden Belägen an den Außenflächen und metallischen glockenförmigen Bauteilen im Inneren aufgebaut sind.From DD-A-226 685 capacitive voltage dividers are known, which are constructed from insulating bodies with semiconducting coatings on the outer surfaces and metallic bell-shaped components inside.

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.The object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned and the difficulties which may arise after a longer period of operation in the case of devices of the type and determination described, without having to forego the advantages which can be achieved by the devices explained. In other words, 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, in which, however, the disturbances and damage described in detail above, which may be feared, are avoided.

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.This object is achieved according to the invention by the proposal to design 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, part of the shape of the electrode. The use of such an electrode practically precludes the expansion deformations or dielectrically unfavorable wire mesh connections to be feared, as well as the resulting damage and stress cracks, even if the expansion coefficients of the materials used still differ slightly from one another. In the latter case, the remaining expansion differences can be absorbed by the materials without causing damage or cracking.

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.An indication that concretizes this task solution can be seen in the proposal to use polypropylene as the semiconducting plastic material, for example a so-called "PP 5 plastic". This plastic has a very high strength and acts as a kind of reinforcement within the enclosing insulating material (e.g. cast resin) of the support element, whereby its resistance to breakage or mechanical resilience is definitely increased. As an alternative to this, and specifically for cases in which less value is placed on a high mechanical skill of the supporting element, the suggestion is to use a conductive polyamide material as the semiconducting plastic material. Such semiconducting plastic materials are able - at least with a suitable coordination of the material properties to one another - to fully meet the requirements both in terms of their conductivity and in terms of their expansion coefficients.

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 abgekröpften, 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.An advantageous further development of the inventive concept can be seen in the proposal to use the capacitive divider element as a ring electrode surrounding the power line at a distance with at least one laterally cranked Formation projecting beyond the outer diameter of the ring electrode for a voltage tap or for a contact connection. Such a ring electrode can be used both in an encapsulation of insulating material and in a lead-through element, and moreover even in a supporter under special circumstances. It may be expedient both from a dielectric point of view and for reasons of casting technology to give 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. According to a design proposal, 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 passage openings which are approximately uniformly distributed on the circumference and whose longitudinal axes run parallel to the central ring axis. In this way, the risk is largely avoided that voids or air bubbles form 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.

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 eine 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.An alternative design option for the divider element according to the invention 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 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. According to a special proposal, 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 the insulating material. Such 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.

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.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 that faces the earth potential-side end of the support and is led out of it and which, in addition to holding the divider element in the manufacturing process of the support, also serves as a voltage tap from the divider element. Instead of such an arrangement it can also be provided that 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.

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.According to a further advantageous design proposal, it is also possible to provide a combination of two dome-shaped cup electrodes, namely the cup electrode which surrounds a fastening fitting connected to the ground potential at a distance, to contrast a second pot electrode which - at least partially - a fastening fitting connected to the mains potential. surrounds and which is conductively connected to this. Here, the two opposite top electrodes with their convex surfaces should be aligned with each other. With such a construction, both top electrodes should consist of a semiconducting plastic material, which would also achieve the goal of avoiding metallic divider elements inside an insulating material material with this arrangement.

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.The latter proposals are supplemented by an advantageous suggestion, namely to provide the surfaces of the approximately spherical cup electrodes or the cylindrical jacket electrode with sieve-like openings. In this way, similarly as has already been explained in connection with the proposed ring electrode, it is avoided that air inclusions form during the manufacturing process of the respective support member.

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.An advantageous suggestion is finally to be seen in the suggestion to in each case form a metallic screw connection socket provided with an internal thread or screw it in by means of a self-tapping external thread at the end regions emerging from the insulating material of the support member and serving as a voltage tap. In this way, a good and repeatedly usable clamping point for a voltage tap is created.

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.On the basis of exemplary embodiments shown in the drawings and the following explanation, the idea of the invention and its advantageous, different design options are to be explained and clarified again.

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.

It shows:

Figure 1: a bottom view of a ring electrode,
Figure 2: 2 shows a central section through the ring electrode illustrated in FIG. 1,
Figure 3: 2 shows a longitudinal section through a bushing insulator with a ring electrode according to FIGS. 1 and 2 embedded in its insulating material,
Figure 4: 2 shows a longitudinal section through a support with a jacket electrode embedded in its insulating material,
Figure 5: a longitudinal section through a further supporter with a top electrode embedded in its insulating material and
Figure 6: a longitudinal section through a third supporter with a pair of cup electrodes embedded in its insulating material.

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. FIG. 1 shows a bottom view of a ring electrode 10 with an essentially circular or annular shape, as its name already expresses. In the illustration pointing to the right, two projections 11 and 12 can be seen, which emanate from the annular body 13 and are connected to each other again shortly before their free ends by means of a molded connecting web 14. It can also be seen in FIG. 1 that 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. It is essential to mention that 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. Such a ring electrode 10 is namely to be arranged and embedded within the insulating material of a support member, 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". Instead, a conductive polyamide material can also be used to produce such a ring electrode.

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.A section through the (in relation to FIG. 1) horizontal central axis of the ring electrode 10 is illustrated in FIG. 2. Here it can be seen that 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 molding 11, which cannot be seen as a result of the sectional view, is bent in the same way and in the same direction. These projections 11 and 12 are used 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.

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.It can also be seen in FIG. 2 that 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. It should be achieved that 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. As already mentioned above, 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.

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. 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. Instead of this network conductor 22, which is firmly cast with the insulating body 21, a cavity can also be provided, through which a busbar - closely fitting on the surrounding insulating body - is feasible. A characteristic feature of 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.

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.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 functioning as a capacitive divider element, which charge is supplied to the display device (not shown here) and indicates the presence of a line voltage on the line conductor 22, for example with a blinking signal. It should not go unmentioned that the insulating body 21 in the area of the emerging projections 11 and 12 (only the projection 12 is visible due to the sectional view) has an umbrella-like protrusion 23, which causes an increase in 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.

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. FIG. 4 shows a longitudinal section through a support for a medium-voltage switchgear. In contrast to the bushings, such supports do not have a continuous network conductor, but instead have mounting fittings accommodated in an insulating body, one of which is connected to a network conductor to be carried, for example a busbar, and the other - as a rule - directly at earth potential is present. Correspondingly, the support 25 shown in FIG. 4 has an insulating body 26, in which a fastening fitting 27 on the network side and a fastening fitting 28 on the ground potential side are cast in and are thus firmly embedded. At the upper end region of the support 25 in the illustration, 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. At the opposite, earth potential-side end of the support 25, 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, manufactured according to the invention from a semiconducting plastic material, has sieve-like openings 33 on its jacket surface and surrounds the areas ending in the insulating material body 26 of both the network-side mounting armature 27 and the earth-potential-side mounting armature 28, at a defined distance. This jacket electrode 32 is thus firmly embedded in the material of the insulating 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 body, but set back with respect to the lower, earth potential side End face 34 of the support 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.It is also possible - in deviation from the exemplary embodiment according to FIG. 4 - to implement modifications of the long jacket electrode 32 in such a way that a shorter jacket electrode only surrounds the end of the fastening fitting 27 on the network side or instead only the opposite end of the fastening fitting 28 on the earth potential side. In the first case of modification can be provided between the actual jacket electrode and the bush-like elements 30 and 31 integrally formed connecting members in the form of support stilts. At any one of the socket-like elements 30 or 31, however the sheath electrode is designed, the voltage is tapped from the sheath electrode 32, which acts as a capacitive divider element, in order to be fed to a display device for displaying an applied mains voltage on the mains-side fastening fitting 27, i.e. for example, a flashing indicator or instead contact elements (e.g. on a front door of the associated control panel), to which a portable display device can be temporarily connected.

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.It should also be mentioned that 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 during the casting or. Spraying process for producing the insulating body 26 held in exactly the desired position, d. 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.

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 Ringelement einmünden, was aber der Figur 5 nicht zu entnehmen ist. FIG. 5 also illustrates a longitudinal section through a support, similar to the one just described and as can be seen in FIG. In contrast to the previously explained support, 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 led 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 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. In this exemplary embodiment, these support stilts 40 and 41 also open into molded socket-like elements 42 and 43, the function and meaning of which have already been explained in the previously described exemplary embodiment. As already indicated, more than just the two recognizable support stilts 40 and 41 may well be provided and, for example, near the socket-like elements 42 and 43 lead into a common, molded-on ring element, but this cannot be seen in FIG. 5.

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.It should not go unmentioned that 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 material body 45. Finally, fastening bushings 46 are to be mentioned which serve the same (29) of the support 25 in FIG. 4 and serve the same function.

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.Finally to 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 support, and finally also flows here again into socket-like Elements 51 and 52. The latter form a molded component of the top electrode 49, and the entire molded structure 49, 51 and 52 consists of a semiconducting plastic material. This top electrode 49 is now opposed by another top electrode 53, the latter of which is formally equipped with a carrier bolt 54. 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 .

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 Aussparungen 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.The following is also to be explained in relation to this exemplary embodiment: within its cylindrical longitudinal region, the top electrode 49 surrounding the earth-side fastening fitting 50 has slot-like recesses running all around it in the axial direction (the recesses are visible 57 and 58) for easy passage of the material mass for the insulating material 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 that recesses 57 and 58 just mentioned.

Wie eingangs der Beispielsbeschreibung bereits zum Ausdruck gebracht, sind in den Zeichnungen lediglich Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens gezeigt. 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.As already expressed at the beginning of the example description, only exemplary embodiments of the inventive concept are shown in the drawings. For example, in the case of a supporter, as can be seen in FIG. 6, 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.

Claims

Arrangement for voltage supply to an indicator device for indicating a mains voltage in a medium voltage switching installation, in which a capacitive divider element is used which is moulded in the insulating material of a support element for a mains cable or in the insulation of a mains cable of the switching installation and is placed at a defined distance from the mains cable, wherein the said divider element supplies the indicator device with an adequate operating voltage, characterised in that the capacitive divider element is constructed in the form of an electrode (10, 32, 39, 49) made from a semiconducting plastics material with a coefficient of expansion equal to or at least approximately equal to that of the insulating material (21, 26, 45, 48) of the support element (20, 25, 36, 47) or the insulation, and that at least one integrally moulded part (11, 12; 23; 40, 41; 51, 52) serving as a voltage tap or as a connection fitting to be contacted projects from this electrode, is passed out of the enveloping insulating material and simultaneously forms a support (34, 35) or mounting for the electrode during the process of producing the support element.
Arrangement as claimed in Claim 1, characterised in that polypropylene, for example a so-called PP 5 plastic, is used as the semiconducting plastics material.
Arrangement as claimed in Claim 1, characterised in that a conductive polyamide material is used as the semiconducting plastics material.
Arrangement as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the capacitive divider element is constructed as a ring electrode (10) surrounding the mains cable (22) with a clearance with at least one laterally offset integrally moulded part (23) projecting beyond the external diameter of the ring electrode for a voltage tap or for a contact connection. (Figure 3).
Arrangement as claimed in Claim 4, characterised in that the capacitive divider element constructed as a ring electrode (10) has an approximately H-shaped and thus three-membered cross-sectional contour, wherein the connecting web (19) of the three-membered contour extends in the direction of the ring plane and furthermore the member (19) adjoining the connecting web and extending in the interior of the ring is shorter than the member (17) of the cross-sectional contour which forms the exterior of the ring. (Figures 1 and 2)
Arrangement as claimed in Claim 5, characterised in that in the region of the ring electrode (10) which in the cross-sectional profile forms the central connecting web (19) there are disposed a plurality of through passages (15) which are regularly distributed over the periphery, the longitudinal axes thereof extending parallel to the central ring axis (18). (Figures 1 and 2).
Arrangement as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the capacitive divider element is constructed as a cylindrical covered electrode (32) which is embedded in the insulating material (26) of a support element (25) and has at least one integrally moulded part (30, 31) which serves as a voltage tap and simultaneously as an aid to shape and is guided out of the insulating material of the support element. (Figure 4).
Arrangement as claimed in Claim 7, characterised in that the capacitive divider element constructed as a cylindrical covered electrode (32) and embedded in the insulating material (26) of a pin (25) surrounds an end region of a fixing fitting (27) connected to the mains voltage, and that the integrally moulded part projecting from the divider element and serving as a voltage tap is guided out of the insulating material of the pin at the end of the pin which is connected to the earth potential.
Arrangement as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the capacitive divider element is constructed as an approximately spherical cup electrode (39) which is embedded in the insulating material (45) of a pin (36), at least partially surrounds at a suitable distance a hemispherical end region of a fixing fitting (37) connected to the mains potential and is equipped with at least two or more supporting stilts (40, 41) which are turned towards the earth potential end of the pin and passed out of the latter and which, apart from holding the divider element during the process of producing the pin, simultaneously also serve for tapping the voltage from the divider element. (Figure 5).
Arrangement as claimed in one of Claims 1 to 3, characterised in that the capacitive divider element is constructed as an approximately spherical cup electrode (49) which is embedded in the insulating material of a pin (47) and which at least partially surrounds at a suitable distance a preferably hemispherical end region of a fixing fitting (5) connected to the earth potential and which is equipped with a cylindrical extension with slot-shaped openings (57, 58) which is turned towards the earth potential end of the pin and is passed out of the latter at least in one region and which, apart from holding the divider element during the process of producing the pin, simultaneously also serves for tapping the voltage from the divider element. (Figure 6).
Arrangement as claimed in Claim 10, characterised in that a further cup electrode (53) which is approximately spherical and is embedded in the insulating material (48) of the pin (47) lies at a distance opposite the approximately spherical capacitive divider element (49), at least partially surrounds a fixing fitting (55) which is connected to the mains potential and preferably hemispherical at the end and is also conductively connected to the said fitting, and that the two cup electrodes lying opposite one another face one another with their convex surfaces. (Figure 6).
Arrangement as claimed in Claim 11, characterised in that the second cup electrode (53) which lies opposite the capacitive divider element (49) and is connected to the mains potential is also made from a semiconducting plastics material.
Arrangement as claimed in one of Claims 7 to 12, characterised in that the surfaces of the approximately spherical cup electrodes (39; 49, 53) or of the cylindrical covered electrode (32) as claimed in Claims 7 and 8 are pierced like a sieve by holes (33; 44; 59, 60).
Arrangement as claimed in one of Claims 1 to 13, characterised in that a metal screw connection socket which is provided with an internal thread is moulded in or screwed in by means of a self-tapping external thread on the end regions of the integrally moulded parts (11, 12; 24; 40, 41, 51, 52) which serve as a voltage tap, which end regions project out of the insulating material (21, 26, 45, 48) of the support element (20, 25, 36, 47).