WO1994019848A1 - Overvoltage diverter - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a porcelain screen body, in particular a porcelain screen housing for a surge arrester, one end of which is contained in a flange with a castable leveling compound interposed.
- Such a surge arrester is known, for example, from the Siemens price list S 173, part 2, February 1959.
- the present invention is based on the object of designing the balancing mass in such a porcelain umbrella body in such a way that a mechanically high-strength and permanent connection is provided between the porcelain umbrella body and the flange.
- the balancing mass contains reinforcing fibers made of a tensile material.
- the proportion of reinforcing fibers in the leveling compound should be chosen so that, despite the highest possible degree of solidification by the fibers, problem-free pourability is ensured.
- an advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are aramid fibers.
- Another advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are glass fibers.
- a high-strength leveling compound is also created through the use of glass fibers.
- Glass fibers are particularly inexpensive and temperature stable.
- Another advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are ceramic fibers.
- Ceramic fibers are particularly suitable because of their high temperature stability.
- the invention can also be advantageously designed in that the reinforcing fibers are metal fibers.
- a particularly high ductility of the balancing mass is achieved by adding metal fibers.
- the conductivity of the leveling compound prevents partial discharges between the porcelain screen body and the flange from having a disadvantageous effect on the leveling compound.
- the invention can also be embodied in that the balancing mass contains pure sulfur as an essential component.
- Such a leveling compound can be cast at relatively low temperatures, namely around 130 ° C, and hardens quickly and easily when cooled.
- the invention can be advantageously designed in that the balancing mass contains about 60% by weight of sulfur and 40% by weight of quartz sand and the reinforcing fibers.
- the reinforcing fibers can advantageously be processed in the form of a fleece.
- the fleece can first be inserted into the space between the porcelain shield body, in particular an arrester housing, and the flange, and then a castable material, for example a sulfur ore, can be poured in.
- a castable material for example a sulfur ore
- the castable material penetrates the fleece and forms a high-strength composite material when hardened with the fibers of the fleece.
- the fibers in the form of such a fleece are particularly easy to process and the type of insert of the fleece allows a particularly high, even anisotropically designed strength of the balancing mass to be achieved.
- the fleece can be inserted in a particularly high density in the areas of maximum mechanical stress on the balancing mass.
- the invention can advantageously be designed in that the reinforcing fibers have a length of more than one millimeter.
- Particularly long reinforcement fibers can be used as castable materials when used with cements.
- the reinforcing fibers can also be shorter.
- the balancing mass consists essentially of epoxy resin.
- the castable mass does not have to be heated particularly for casting.
- epoxy resin achieves high electrical insulation, high mechanical strength with high elasticity and sufficient temperature resistance.
- the leveling compound consists essentially of cement, in particular Portland cement.
- the figure shows a longitudinal section of a surge arrester in a schematic representation.
- the surge arrester 1 has one
- Porcelain umbrella housing 2 which is held at its lower end 3 in a metal flange 4.
- the metal flange 4 is made of cast aluminum.
- the porcelain screen housing 2 contains a column of voltage-dependent resistors, which are used in a known manner to dissipate overvoltages.
- a bursting device and an overflow opening 5 for outflowing insulating gas, for example N2 are provided in the area of the flange 4.
- the gas flows out of the inside of the porcelain shield housing 2 through the overflow opening 5 in the direction of arrow 6 from the surge arrester 1.
- an overhead line connection of the surge arrester 1 can be attached.
- the lower base of the surge arrester must support and mechanically stabilize the arrester, possibly even in the event of an earthquake. It is therefore necessary that the mechanical connection between the flange 4 and the porcelain screen housing 2, which is formed by a leveling compound 7, has a high mechanical stability.
- the leveling compound is a sulfur cement with a share of about 60% by weight.
- the leveling compound is heated as a mixture of sulfur, quartz sand and reinforcing fibers to about 130 ° C, poured in liquid form between the porcelain screen housing 1 and the flange 4 and cured there by cooling.
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Abstract
In a porcelain screening casing, especially a porcelain screening casing (2) for an overvoltage diverter (1), one end (3) of which is held in a flange (4) with the interposition of a compensating compound (7), the compensating compound consists of a castable material to which reinforcing fibres are added to increase its mechanical strength. The reinforcing fibres may, for instance, be aramide, glass or ceramic fibres. The castable material may, for example, be a quartz-sand-filled sulphur cement.
Description
ÜberspannungsableiterSurge arresters
Die Erfindung bezieht sich auf einen Porzellanschirmkör- per, insbesondere ein Porzellanschirmgehäuse für einen Überspannungsableiter, dessen eines Ende in einem Flansch unter Zwischenlage einer gußfähigen Ausgleichsmasse gefaßt ist.The invention relates to a porcelain screen body, in particular a porcelain screen housing for a surge arrester, one end of which is contained in a flange with a castable leveling compound interposed.
Ein solcher Überspannungsableiter ist beispielsweise aus der Siemens-Preisliste S 173, 2. Teil, Febr. 1959 bekannt.Such a surge arrester is known, for example, from the Siemens price list S 173, part 2, February 1959.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem derartigen Porzellanschirmkörper die Aus- gleichsmasse so auszubilden, daß eine mechanisch hoch¬ feste und dauerbeständige Verbindung zwischen dem Porzellanschirmkörper und dem Flansch gegeben ist.The present invention is based on the object of designing the balancing mass in such a porcelain umbrella body in such a way that a mechanically high-strength and permanent connection is provided between the porcelain umbrella body and the flange.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgleichsmasse Verstärkungsfasern aus einem zugfestem Material enthält.The object is achieved in that the balancing mass contains reinforcing fibers made of a tensile material.
Durch diese Maßnahme entsteht ein hochbelastbarer Verbundwerkstoff. Der .Anteil von Verstärkungsfasern in der Ausgleichsmasse sollte so gewählt werden, daß trotz einer möglichst hohen Verfestigung durch die Fasern eine problemlose Vergießbarkeit gewährleistet ist.This measure creates a heavy-duty composite material. The proportion of reinforcing fibers in the leveling compound should be chosen so that, despite the highest possible degree of solidification by the fibers, problem-free pourability is ensured.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verstärkungsfasern Aramidfasern sind.An advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are aramid fibers.
Es ist bekannt, daß durch die Verwendung von Aramidfasern in Verbundwerkstoffen eine sehr hohe Festigkeit erzielt wird. Die Aramidfasern sind leicht zu verarbeiten und im
Zusammenhang mit vielen verschiedenen gießbaren Materialien zu verwenden. ,It is known that very high strength is achieved by using aramid fibers in composite materials. The aramid fibers are easy to process and in Can be used with many different castable materials. .
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verstärkungsfasern Glasfasern sind.Another advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are glass fibers.
Auch durch die Verwendung von Glasfasern wird eine hochfeste Ausgleichsmasse geschaffen. Glasfasern sind be¬ sonders kostengünstig und temperaturstabil.A high-strength leveling compound is also created through the use of glass fibers. Glass fibers are particularly inexpensive and temperature stable.
Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Verstärkungsfasern Keramikfasern sind.Another advantageous embodiment of the invention provides that the reinforcing fibers are ceramic fibers.
Keramikfasern bieten sich insbesondere wegen ihrer hohen Temperaturstabilität an.Ceramic fibers are particularly suitable because of their high temperature stability.
Die Erfindung kann außerdem vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein, daß die Verstärkungsfasern Metallfasern sind. Durch die Beimengung von Metallfasern wird eine besonders hohe Duktilität der Ausgleichmasse erreicht. Außerdem wird durch die Leitfähigkeit der Ausgleichsmasse verhindert, daß sich Teilentladungen zwischen dem Porzellanschirmkörper und dem Flansch nachteilig auf die Ausgleichsmasse auswirken.The invention can also be advantageously designed in that the reinforcing fibers are metal fibers. A particularly high ductility of the balancing mass is achieved by adding metal fibers. In addition, the conductivity of the leveling compound prevents partial discharges between the porcelain screen body and the flange from having a disadvantageous effect on the leveling compound.
Die Erfindung kann weiterhin dadurch ausgestaltet werden, daß die Ausgleichsmasse als wesentlichen Bestandteil reinen Schwefel enthält.The invention can also be embodied in that the balancing mass contains pure sulfur as an essential component.
Eine solche Ausgleichsmasse läßt sich bei relativ niedrigen Temperaturen, nämlich etwa 130°C vergießen und erhärtet schnell und problemlos bei Abkühlung.
Insbesondere kann die Erfindung vorteilhaft dadurch gestaltet werden, daß die Ausgleichsmasse etwa 60 Gew.% Schwefel und 40 Gew.% Quarzsand sowie die Verstärkungsfasern enthält.Such a leveling compound can be cast at relatively low temperatures, namely around 130 ° C, and hardens quickly and easily when cooled. In particular, the invention can be advantageously designed in that the balancing mass contains about 60% by weight of sulfur and 40% by weight of quartz sand and the reinforcing fibers.
Die Verwendung von etwa 60 Gew.% Schwefel und 40 Gew.% Quarzsand ergibt eine gut vergußfähige und durch den Füllstoff Quarzsand besonders hochfeste Ausgleichsmasse, die durch die Verstärkungsfasern zusätzlich stabilisiert ist.The use of about 60% by weight of sulfur and 40% by weight of quartz sand results in an easily pourable leveling compound which is particularly high-strength due to the filler quartz sand and which is additionally stabilized by the reinforcing fibers.
Die Verstärkungsfasem können vorteilhaft in Form eines Vlies verarbeitet sein.The reinforcing fibers can advantageously be processed in the form of a fleece.
In diesem Fall kann zunächst das Vlies in den Zwischenraum zwischen dem Porzellanschirmkörper, insbesondere einem Ableitergehäuse und dem Flansch einge¬ legt werden und danach kann ein gußfähiger Stoff, bei¬ spielsweise ein Schwefelze ent eingegossen werden. Der gußfähige Stoff durchsetzt das Vlies und bildet beim Er- härten mit den Fasern des Vlies einen hochfesten Verbund¬ werkstoff. Die Fasern sind in Form eines solchen Vlieses besonders einfach zu verarbeiten und durch die Art der Einlage des Vlieses kann eine besonders hohe, auch anisotrop gestaltete Festigkeit der Ausgleichsmasse erreicht werden. Das Vlies kann in besonders hoher Dichte in die Bereiche höchster mechanischer Belastung der Ausgleichsmasse eingelegt sein.In this case, the fleece can first be inserted into the space between the porcelain shield body, in particular an arrester housing, and the flange, and then a castable material, for example a sulfur ore, can be poured in. The castable material penetrates the fleece and forms a high-strength composite material when hardened with the fibers of the fleece. The fibers in the form of such a fleece are particularly easy to process and the type of insert of the fleece allows a particularly high, even anisotropically designed strength of the balancing mass to be achieved. The fleece can be inserted in a particularly high density in the areas of maximum mechanical stress on the balancing mass.
Weiterhin kann die Erfindung vorteilhaft dadurch ausgestaltet sein, daß die Verstärkungsfasern eine Länge von mehr als einem Millimeter aufweisen.Furthermore, the invention can advantageously be designed in that the reinforcing fibers have a length of more than one millimeter.
Besonders lange Verstärkungsfasem bieten sich bei der Verwendung mit Zementen als gußfähigen Massen an. -Bei der
Verwendung von Epoxidharz als gußfähiger Masse können die Verstärkungsfasern auch kürzer sein.Particularly long reinforcement fibers can be used as castable materials when used with cements. -In the When using epoxy resin as a castable mass, the reinforcing fibers can also be shorter.
Es kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Ausgleichsmasse im wesentlichen aus Epoxidharz besteht. In diesem Fall muß die gußfähige Masse zum Vergießen nicht besonders erhitzt werden. Durch die Verwendung von Epoxidharz wird eine hohe elektrische Isolationsfähigkeit, hohe mechanische Festigkeit bei hoher Elastizität und dabei eine ausreichende Temperaturfestigkeit erreicht.It can also be advantageously provided that the balancing mass consists essentially of epoxy resin. In this case, the castable mass does not have to be heated particularly for casting. The use of epoxy resin achieves high electrical insulation, high mechanical strength with high elasticity and sufficient temperature resistance.
Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Aus¬ gleichsmasse im wesentlichen aus Zement, insbesondere Portlandzement besteht.It can also be advantageously provided that the leveling compound consists essentially of cement, in particular Portland cement.
In diesem Fall ist im wesentlichen eine hohe mechanische Festigkeit und Temperaturbeständigkeit bei leichter Verarbeitbarkeit des Zementes gewährleistet.In this case, a high mechanical strength and temperature resistance with easy processing of the cement is essentially guaranteed.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs¬ beispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend be¬ schrieben.In the following, the invention is shown on the basis of an exemplary embodiment in a drawing and then described.
Dabei zeigt die Figur einen Längsschnitt eines Überspan- nungsableiters in einer schematischen Darstellung.The figure shows a longitudinal section of a surge arrester in a schematic representation.
Der Überspannungsableiter 1 weist einThe surge arrester 1 has one
Porzellanschirmgehäuse 2 auf, das an seinem unteren Ende 3 in einem Metallflansch 4 gefaßt ist. Der Metallflansch 4 besteht aus Aluminiumguß.Porcelain umbrella housing 2, which is held at its lower end 3 in a metal flange 4. The metal flange 4 is made of cast aluminum.
Das Porzellanschirmgehäuse 2 enthält eine Säule von span¬ nungsabhängigen Widerständen, die in bekannter Weise der Ableitung von Überspannungen dienen. Im Bereich des Flan-
sches 4 ist eine Bersteinrichtung sowie eine Überströmöffnung 5 für ausströmendes Isoliergas, beispielsweise N2 vorgesehen. Im Falle einer thermischen Überbeanspruchung des Überspannungsabieiters 1 strömt das Gas aus dem Inneren des Porzellanschirmgehäuses 2 durch die Überströmöffnung 5 in Richtung des Pfeiles 6 aus dem Überspannungsableiter 1 aus.The porcelain screen housing 2 contains a column of voltage-dependent resistors, which are used in a known manner to dissipate overvoltages. In the area of the flange 4, a bursting device and an overflow opening 5 for outflowing insulating gas, for example N2, are provided. In the event of thermal overloading of the surge arrester 1, the gas flows out of the inside of the porcelain shield housing 2 through the overflow opening 5 in the direction of arrow 6 from the surge arrester 1.
.An dem dem Ende 3 des Porzellanschirmgehäuses 2 gegenüberliegenden Ende des Überspannungsabieiters 1 kann beispielsweise ein Freileitungsanschluß des Überspannungsabieiters 1 befestigt sein. Die untere Basis des Uberspannungsableiters muß in diesem Falle den Abieiter stützen und mechanisch stabilisieren, unter Umständen auch im Falle eines Erdbebens. Es ist daher notwendig, daß die mechanische Verbindung zwischen dem Flansch 4 und dem Porzellanschirmgehäuse 2, die durch eine Ausgleichsmasse 7 gebildet ist, eine hohe mechanische Stabilität aufweist. Die Ausgleichsmasse ist als Schwefelzement mit einem Anteil von etwa 60 Gew.%At the end 3 of the porcelain screen housing 2 opposite end of the surge arrester 1, for example, an overhead line connection of the surge arrester 1 can be attached. In this case, the lower base of the surge arrester must support and mechanically stabilize the arrester, possibly even in the event of an earthquake. It is therefore necessary that the mechanical connection between the flange 4 and the porcelain screen housing 2, which is formed by a leveling compound 7, has a high mechanical stability. The leveling compound is a sulfur cement with a share of about 60% by weight.
Schwefel und einem Anteil von etwa 40 Gew.% Quarzsandfül¬ lung sowie einem Anteil von wenigen Gewichtsprozent von Glasfasern gebildet. Die Ausgleichsmasse wird als Mischung von Schwefel, Quarzsand und Verstärkungsfasern auf etwa 130°C erhitzt, in flüssiger Form zwischen das Porzellanschirmgehäuse 1 und den Flansch 4 eingegossen und dort durch Abkühlen ausgehärtet.
Sulfur and a proportion of about 40% by weight quartz sand filling and a proportion of a few percent by weight of glass fibers. The leveling compound is heated as a mixture of sulfur, quartz sand and reinforcing fibers to about 130 ° C, poured in liquid form between the porcelain screen housing 1 and the flange 4 and cured there by cooling.
Claims
1. Porzellanschirmkörper (2), insbesondere Porzellan¬ schirmgehäuse für einen Überspannungsableiter (1), dessen eines Ende in einem Flansch (4) unter Zwischenlage einer gußfähigen Ausgleichsmasse (7) gefaßt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgleichsmasse (7) Verstärkungsfasern aus einem zugfesten Material enthält.1. porcelain shield body (2), in particular porcelain shield housing for a surge arrester (1), one end of which is gripped in a flange (4) with the interposition of a castable balancing mass (7), characterized in that the balancing mass (7) reinforcing fibers from a tensile strength Contains material.
2. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasem Aramidfasern sind.2. Porcelain umbrella body according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reinforcing fibers are aramid fibers.
3. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasern Glasfasern sind.3. Porcelain umbrella body according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reinforcing fibers are glass fibers.
4. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasern Keramikfasern sind.4. Porcelain umbrella body according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reinforcing fibers are ceramic fibers.
5. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasern Metallfasern sind.5. porcelain umbrella body according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the reinforcing fibers are metal fibers.
6. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgleichsmasse (7) als wesentlichen Bestandteil reinen Schwefel enthält. 6. porcelain umbrella body according to claim 1 or one of the following, characterized in that the balancing mass (7) contains pure sulfur as an essential component.
7. Porzellanschirmkörper nach .Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgleichsmasse (7) etwa 60 Gew.% Schwefel und 40 Gew.% Quarzsand sowie die Verstärkungsfasern enthält.7. Porcelain umbrella body according to claim 5, so that the balancing mass (7) contains about 60% by weight of sulfur and 40% by weight of quartz sand as well as the reinforcing fibers.
8. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasem in Form eines Vlies verarbeitet sind.8. Porcelain umbrella body according to claim 1 or one of the following, that the reinforcing fibers are processed in the form of a fleece.
9. Porzellanschirmkörper nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verstärkungsfasern eine Länge von mehr als einem Millimeter aufweisen.9. porcelain umbrella body according to claim 1 or one of the following, that the reinforcing fibers have a length of more than one millimeter.
10. Porzellanschirmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgleichsmasse (7) im wesentlichen aus Epoxidharz besteht.10. porcelain umbrella body according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the balancing mass (7) consists essentially of epoxy resin.
11. Porzellanschirmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ausgleichsmasse (7) im wesentlichen aus Zement, insbesondere Portlandzement besteht. 11. porcelain umbrella body according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the balancing mass (7) consists essentially of cement, in particular Portland cement.
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DE4306358A1 (en) | 1994-08-25 |
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