NO179306B

NO179306B - Rigid electrical insulator

Info

Publication number: NO179306B
Application number: NO905143A
Authority: NO
Inventors: Rene Parraud; Guy Thevenet
Original assignee: Sediver
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1996-06-03
Also published as: JP3098026B2; NO179306C; ZA909649B; EP0430135B1; EP0430135A1; DE69019313D1; AU6700190A; NO905143D0; BR9006100A; FR2655471B1; JPH03210712A; DE69019313T2; AU628766B2; ATE122495T1; FR2655471A1; NO905143L

Abstract

The invention relates to a rigid electrical insulator of the line post or pin type, of which the lower end is fixed to the said line post or to the said pin and the insulating upper end of which has at least one groove intended to receive an electrical cable. According to the invention, this insulator comprises at least one central rod (1) fixed at its lower portion to the said line post (5) or to the said pin and at its upper portion to a rigid head (7) equipped with at least one indentation (8), the external face of the said rod and of the said rigid head being covered in a sealed manner by a covering (10), that of the said head being made from flexible elastomer and that of the rod being chosen from elastomers, resins and varnishes, the said indentation (8) provided with its covering defining the said groove (18). <IMAGE>

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en stiv elektrisk isolator. The present invention relates to a rigid electrical insulator.

Det er kjent to typer stiv elektrisk isolator, nemlig stiv isolator med en tapp og som tilfredsstiller standarden ANSI C29-6-1984, samt stiv isolator med en sokkel i samsvar med standarden ANSI C29-7-1983, eller IEC 720. Two types of rigid electrical insulator are known, namely rigid insulator with a pin and which satisfies the standard ANSI C29-6-1984, as well as rigid insulator with a socket in accordance with the standard ANSI C29-7-1983, or IEC 720.

En sådan isolator omfatter minst ett dielektrisk material utført i porselen, glass eller sykloalifatisk harpiks, og har sin bunnende båret av en metallsokkel eller -pinne, samt et hode med et spor for direkte å motta en elektrisk kabel. Dette spor kan være anbragt på siden og/eller på toppen av hodet. Den elektriske kabel fastholdes i sporet ved hjelp av bindemiddel. Sporenes dimensjoner og bindemiddelets art er standardisert. Such an insulator comprises at least one dielectric material made of porcelain, glass or cycloaliphatic resin, and has its bottom supported by a metal base or pin, as well as a head with a slot for directly receiving an electric cable. This track can be placed on the side and/or on top of the head. The electric cable is held in the groove by means of a binder. The dimensions of the grooves and the nature of the binder are standardized.

Det er funnet at når vanlige isolatorer utsettes for vandalisme, er det en fare for at det dielektriske material vil bli fullstendig nedbrutt og derved tillate kabelen å falle ned. Utilstrekkelig bøyestyrke er også iblant observert, likeså en viss grad av erosjon av kabelen innenfor det kabelavsnitt som befinner seg i kontakt med isolatorsporet, og dette kan medføre kabelbrudd. It has been found that when ordinary insulators are subjected to vandalism, there is a danger that the dielectric material will completely break down, thereby allowing the cable to fall. Insufficient bending strength is also sometimes observed, as is a certain degree of erosion of the cable within the cable section that is in contact with the insulator track, and this can lead to cable breakage.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er da å frembringe en type stiv elektrisk isolator hvor disse ulemper er redusert. The purpose of the present invention is then to produce a type of rigid electrical insulator where these disadvantages are reduced.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en stiv elektrisk isolator av sokkel- eller tapp-type, og hvis nedre ende er festet til nevnte sokkel eller tapp, mens isolatorens øvre ende oppviser minst ett spor for å motta en elektrisk kabel. Isolatorens særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i da at den oppviser minst en sentral stamme som ved sin nedre ende er forbundet med nevnte sokkel eller tapp samt ved sin øvre ende er tilsluttet et stivt hode med minst en fordypning, idet utsiden av nevnte stamme og nevnte stive hode er tettende dekket av et overtrekk, hvor overtrekket på hodet utgjøres av et bøyelig elastomer og overtrekket på stammen utgjøres av elastomer, harpiks eller lakk, og nevnte fordypning dekket av sitt overtrekk danner nevnte spor. The present invention thus relates to a rigid electrical insulator of the socket or stud type, and whose lower end is attached to said socket or stud, while the insulator's upper end exhibits at least one groove to receive an electric cable. The insulator's distinctive feature according to the invention lies in the fact that it has at least one central stem which is connected at its lower end to said base or pin and at its upper end is connected to a rigid head with at least one recess, the outside of said stem and said rigid head is tightly covered by a cover, where the cover on the head is made of a flexible elastomer and the cover on the trunk is made of elastomer, resin or lacquer, and said recess covered by its cover forms said groove.

Utsiden av nevnte stav er fortrinnsvis sylinderformet eller har stumpkonisk form. The outside of said rod is preferably cylindrical or has a frustoconical shape.

Stammen kan være massiv eller hul. Dens ende som er forbundet med nevnte stive hode, kan med fordel være utstyrt med hakk eller være hensiktsmessig maskinbearbeidet. The trunk can be solid or hollow. Its end, which is connected to said rigid head, can advantageously be equipped with a notch or be appropriately machined.

Nevnte stive hode er utført i et material valgt fra en gruppe bestående av termoplastmaterialer (polyestere, polyamider, polyacetater osv.) eller varmeherdende materialer (epoksy, polyuretan, osv.) samt keramikkmaterialer, glass, porselen og metaller. Av elektriske grunner foretrekkes det å anvende et isolerende material. Dette isolerende material kan være tilført et fyllstoff i form av mineralpulver eller fibre som er isolerende eller halvledende. Said rigid head is made of a material selected from a group consisting of thermoplastic materials (polyesters, polyamides, polyacetates, etc.) or thermosetting materials (epoxy, polyurethane, etc.) as well as ceramic materials, glass, porcelain and metals. For electrical reasons, it is preferable to use an insulating material. This insulating material can be supplemented with a filler in the form of mineral powder or fibers that are insulating or semi-conductive.

Nevnte stive hode kan være støpt på vedkommende ende av stammen, eller det kan være festet ved hjelp av liming eller hvilke som helst andre hensiktsmessige midler. Said rigid head may be cast on the relevant end of the stem, or it may be attached by means of gluing or any other appropriate means.

Den bøyelige elastomer som dekker nevnte stive hode velges ut blant vulkaniserbare elastomerer (EPDM, silikon, osv.) samt termoplastiske elastomerer. Det material som danner overtrekk på stammen kan være valgt ut blant de ovenfor nevnte elastomerer, lakktyper, epoksyharpikser og polyestere, som eventuelt også kan inneholde et fyllmiddel. Dette overtrekk kan være glatt eller kan omfatte finner av forskjellig form. The flexible elastomer covering said rigid head is selected from among vulcanizable elastomers (EPDM, silicone, etc.) as well as thermoplastic elastomers. The material that forms the covering on the stem can be selected from among the above-mentioned elastomers, lacquer types, epoxy resins and polyesters, which may also contain a filler. This cover can be smooth or can include fins of different shapes.

En sådan sammensatt stiv isolator i henhold til oppfinnelsen er anvendbar over et spenningsområde mellom 5 kV og 100 kV, og har tallrike fordeler. Den er således istand til å motstå bøyepåkjenninger bedre enn tidligere stive isolatorer. I tilfellet av kraftig bøyepåkjenning tilsvarende en belastning større enn vedkommende standardverdi, er et klart brudd som kunne medføre nedfallende kabel, ikke observert. Isolatoren i henhold til oppfinnelsen kan langt lettere motstå sjokk ved vandalisme, og her er atter risikoen for fullstendig brudd begrenset. I tillegg mottas kabelen i et spor som utgjøres av en fordypning utført i det stive hode og overtrukket med elastomert material. Selv om isolatoren utsettes for vibra-sjoner, vil kabelen hvile på en fleksibel pute som hindrer kabeltrådene fra å bli gjenstand for nedslitning. Isolatoren i henhold til oppfinnelsen er lettere og mindre omfangsrik enn tidligere anvendte stive isolator med tilsvarende isolerende egenskaper. Det er også observert at dens radioforstyrrelses-nivå er meget lavt. Such a composite rigid insulator according to the invention can be used over a voltage range between 5 kV and 100 kV, and has numerous advantages. It is thus able to withstand bending stresses better than previous rigid insulators. In the case of strong bending stress corresponding to a load greater than the relevant standard value, a clear break which could lead to a falling cable is not observed. The insulator according to the invention can far more easily withstand shock in the event of vandalism, and here again the risk of complete breakage is limited. In addition, the cable is received in a groove formed by a recess made in the rigid head and coated with elastomeric material. Even if the insulator is exposed to vibrations, the cable will rest on a flexible pad which prevents the cable wires from being subject to wear and tear. The insulator according to the invention is lighter and less bulky than previously used rigid insulators with similar insulating properties. It has also been observed that its radio interference level is very low.

Andre særtrekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse av ikke begrens-ende utførelseseksempler under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er en sammensatt stiv isolator i henhold til oppfinnelsen, delvis vist i lengdesnitt, Other distinctive features and advantages of the present invention will be apparent from the subsequent description of non-limiting examples of embodiment with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 is a composite rigid insulator according to the invention, partially shown in longitudinal section,

fig. 2 — 4 er skjematiske delsnitt gjennom tre forskjellige fig. 2 - 4 are schematic partial sections through three different ones

overtrekk på en isolator i henhold til oppfinnelsen, fig. 5—9 viser skjematiske lengdesnitt gjennom udekkede isolatorer i henhold til oppfinnelsen, og som oppviser forskjellige typer av isolatorstamme, cover on an insulator according to the invention, fig. 5-9 show schematic longitudinal sections through uncovered insulators according to the invention, and which show different types of insulator stem,

fig. 10 viser skjematisk et snitt gjennom en udekket isolator i henhold til oppfinnelsen og som omfatter flere fig. 10 schematically shows a section through an uncovered insulator according to the invention and which includes several

sentrale stammer, og central tribes, and

fig. 11 er et skjematisk snitt gjennom en annen utførelses-variant av isolatoren i henhold til oppfinnelsen. fig. 11 is a schematic section through another embodiment variant of the insulator according to the invention.

Fig. 1 viser en sammensatt stiv isolator i henhold til oppfinnelsen og som kan sammenlignes med en stiv keramikk-isolator av klasse 57.3 i henhold til ANSI-standarden. Fig. 1 shows a composite rigid insulator according to the invention and which can be compared with a rigid ceramic insulator of class 57.3 according to the ANSI standard.

Denne isolator omfatter en sentral stamme 1 utført i glass-fiber holdt sammen ved hjelp av en harpiks, idet den ene isolatorende 2 er festet i et hus 4 i et sokkeldannende metallbeslag 5. Dens andre ende 3 er forsynt med minst ett hakk og er, f.eks. ved innstøpning, forbundet med et stivt hode 7 utført i varmeherdende harpiks. (Hakkene kan være erstattet av en hvilken som helst annen hensiktsmessig maskin-bearbeiding.) This insulator comprises a central stem 1 made of glass fiber held together by means of a resin, the one insulator 2 being fixed in a housing 4 in a base-forming metal fitting 5. Its other end 3 is provided with at least one notch and is, e.g. by embedding, connected with a rigid head 7 made of thermosetting resin. (The notches may be replaced by any other suitable machining.)

Hodet 7 kan ha en sidefordypning 8 og en toppfordypning 9. Utsiden av det stive hodet 7 og stammen 1 samt et parti av beslaget 5 er innstøpt i et elastomerovertrekk 10. Ved hodet 7 danner dette overtrekk et toppspor 19 ovenpå fordypningen 9 og et sidespor 18 utenpå fordypningen 8. Disse to spor har standardiserte dimensjoner og er beregnet på å motta en kabel. The head 7 can have a side recess 8 and a top recess 9. The outside of the rigid head 7 and the stem 1 as well as part of the fitting 5 are embedded in an elastomer cover 10. At the head 7, this cover forms a top groove 19 on top of the recess 9 and a side groove 18 outside the recess 8. These two tracks have standardized dimensions and are intended to receive a cable.

Overtrekket 10 er vist å omfatte finner 11 som kan ha forskjellige profiler og diametere. Den største diameter for isolatoren i henhold til oppfinnelsen ligger mellom 45 og 65 mm, mens diameteren for en tilsvarende porselensisolator ligger mellom 85 og 130 mm. The cover 10 is shown to comprise fins 11 which may have different profiles and diameters. The largest diameter for the insulator according to the invention is between 45 and 65 mm, while the diameter for a corresponding porcelain insulator is between 85 and 130 mm.

Vekten av isolatoren i henhold til oppfinnelsen er omkring en tredjedel av vekten av en direkte sammenlignbar porselensisolator. The weight of the insulator according to the invention is about one third of the weight of a directly comparable porcelain insulator.

Med hensyn til bøyefasthet har isolatoren vist i fig. 1 blitt montert i en prøvemaskin for å observere belastning og tilsvarende utbøyning. ANSI-standarden krever en bøyefasthet tilsvarende 1.270 kg. Ved denne verdi var den observerte utbøyning 2 8 mm, mens den for en porselensisolator bare er noen få mm. For en porselensisolator ligger denne verdi meget nær den utbøyning som får isolatorhodet til å brytes, mens for en isolator i henhold til oppfinnelsen inntraff brudd først ved en utbøyning på omkring 50 mm, tilsvarende en belastning på 1.950 kg. Den mottatte kabel i sporet 19 eller sporet 18, hvor den er festet ved hjelp av et standardisert bindemiddel, hviler da på en pute av bøyelig elastomer, slik at det ikke foreligger noen risiko for skade på kabelen etter lengre tids bruk. With respect to bending strength, the insulator shown in fig. 1 has been mounted in a testing machine to observe load and corresponding deflection. The ANSI standard requires a bending strength equivalent to 1,270 kg. At this value, the observed deflection was 2 8 mm, while for a porcelain insulator it is only a few mm. For a porcelain insulator, this value is very close to the deflection that causes the insulator head to break, while for an insulator according to the invention, breakage first occurred at a deflection of around 50 mm, corresponding to a load of 1,950 kg. The received cable in slot 19 or slot 18, where it is fixed using a standardized binder, then rests on a cushion of flexible elastomer, so that there is no risk of damage to the cable after prolonged use.

Hvis isolatoren mottar kuleanslag, vil sjokket ikke bringe hele konstruksjonen til å brytes ned eller falle sammen, slik tilfellet er ved porselensisolatorer. Fig. 2—11 viser forskjellige utførelser av de forskjellige komponenter i isolatoren vist i fig. 1. Fig. 2, 3 og 4 viser forskjellige overtrekk for stammen 1. Elastomerovertrekket 20 (fig. 2) er utstyrt med finner som alle har samme utforming. Finnene på elastomerovertrekket 21 (fig. 3) omfatter ribber 23 på finnenes underside. Overtrekket 22 (fig. 4) utgjør et ringformet hylster utført i et material av lakktype. If the insulator receives a bullet impact, the shock will not cause the entire structure to break down or collapse, as is the case with porcelain insulators. Fig. 2-11 show different designs of the various components in the insulator shown in fig. 1. Fig. 2, 3 and 4 show different covers for the stem 1. The elastomer cover 20 (Fig. 2) is equipped with fins which all have the same design. The fins on the elastomer cover 21 (fig. 3) comprise ribs 23 on the underside of the fins. The cover 22 (fig. 4) constitutes a ring-shaped sleeve made of a lacquer-type material.

I fig. 5 foreligger stammen i form av en stumpkonus hvis ytterender er festet henholdsvis i et endebeslag 3 0 i form av en metallsokkel og til et isolerende stivt hode 40. In fig. 5, the stem is in the form of a blunt cone, the outer ends of which are respectively attached to an end fitting 30 in the form of a metal base and to an insulating rigid head 40.

I fig. 6 er stammen 32 en hul sylinder som eventuelt kan være fylt med en isolerende harpiks eller skumplast 3 3 (fig. 7). In fig. 6, the stem 32 is a hollow cylinder which can optionally be filled with an insulating resin or foam plastic 3 3 (fig. 7).

I fig. 8 utgjøres stammen 34 av en hul avstumpet konus, som likeledes eventuelt kan være fylt med isolerende harpiks eller skumplast (fig. 9) . In fig. 8, the stem 34 is made up of a hollow blunt cone, which can likewise optionally be filled with insulating resin or foam plastic (fig. 9).

I fig. 10 har isolatoren to stammer 61 og 62 som er festet innbyrdes parallelt i et endebeslag 50 i form av en metallsokkel samt til et isolerende stivt hode 60. I en annen utførelsesvariant kan det foreligge mer enn to sådanne stammer. In fig. 10, the insulator has two stems 61 and 62 which are attached parallel to each other in an end fitting 50 in the form of a metal base as well as to an insulating rigid head 60. In another embodiment, there may be more than two such stems.

I fig. 11 er en metallring 42 som danner et forbindelsesstykke av metall festet omkring staven 41 på undersiden av hode 40. Som i de tidligere omtalte utførelsesvarianter, er de åpne flater av stammen 41 og hodet 40 forsynt med vanntett overtrekk 43 og 44 som kan være av innbyrdes forskjellige materialer. Skjøten mellom disse to overtrekk kan opprettes av metalldelen. In fig. 11 is a metal ring 42 which forms a connecting piece of metal attached around the rod 41 on the underside of the head 40. As in the previously mentioned design variants, the open surfaces of the stem 41 and the head 40 are provided with waterproof coverings 43 and 44 which can be mutually different materials. The joint between these two covers can be created by the metal part.

Oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til de ovenfor beskrevne utførelser. The invention is of course not limited to the embodiments described above.

Oppfinnelsen kan også utnyttes ved stive isolatorer med en The invention can also be used for rigid insulators with a

tapp som er festet i den sentrale stamme. pin which is fixed in the central stem.

I beskrivelsen ovenfor er det henvist til et hode av In the description above reference is made to a head of

isolerende material. Det er imidlertid også mulig å bruke et metallhode. insulating material. However, it is also possible to use a metal head.

Det material som dekker det stive hode er valgt slik at det The material that covers the rigid head is chosen so that it

kan være så bøyelig som mulig. can be as flexible as possible.

Når isolatoren har flere stammer, behøver de nødvendigvis ikke være anordnet parallelt med hverandre. When the insulator has several stems, they do not necessarily have to be arranged parallel to each other.

Claims

1. Rigid electrical insulator of the socket or pin type, and the lower end of which is attached to said socket or pin, while the insulator's upper end exhibits at least one slot for receiving an electrical cable, characterized in that the insulator has at least one central stem (1) which is connected at its lower end to said base (5) or pin and at its upper end is connected to a rigid head (7) with at least one recess (8), the outside of said stem and said rigid head is sealingly covered by a cover (10), where the cover on the head is made of flexible elastomer and the cover on the stem is made of elastomer, resin or lacquer, and said recess (8) covered by its cover forms said groove (18).

2. Rigid electrical insulator as stated in claim 1, characterized in that the outside of said stem is cylindrical.

3. Rigid electrical insulator as stated in claim 1, characterized in that the outside of said stem has the shape of a blunt cone.

4. Rigid electrical insulator as specified in one of the preceding claims, characterized in that said stem is hollow.

5. Rigid electrical insulator as stated in claim 4, characterized in that the inner cavity in said stem is filled with insulating resin or foam plastic.

6. Rigid electrical insulator as specified in one of claims 1-5, characterized in that the end of said stem which is connected to the rigid head has at least one notch.

7. Rigid electrical insulator as specified in one of the preceding claims, characterized in that the rigid head is made of a material selected from a group consisting of thermoplastic materials, thermosetting materials, metals, ceramic materials, glass and porcelain.

8. Rigid electrical insulator as specified in claim 7, characterized in that said material in the rigid head comprises a filler consisting of mineral powder or fibers which are insulating or semi-conductive.

9. Rigid electrical insulator as defined in one of the preceding claims, characterized in that the covering material on the stem is selected from a group comprising vulcanizable elastomers, thermoplastic materials, lacquer types, epoxy resins and polyesters, which may optionally also comprise a filler.

10. Rigid electrical insulator as defined in one of the preceding claims, characterized in that the flexible material which forms the covering on the rigid head is selected from among vulcanizable elastomers and thermoplastic materials.

11. Rigid electrical insulator as defined in one of the preceding claims, characterized in that it comprises several trunks arranged parallel to each other.