DE1057676B

DE1057676B - High voltage shield insulator

Info

Publication number: DE1057676B
Application number: DES58055A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans V Cron; Dipl-Ing Theodor Wittenzellner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1958-04-29
Filing date: 1958-04-29
Publication date: 1959-05-21

Description

Die Erfindung betrifft einen mit Schirmen ausgerüsteten Hochspannungsisolator, insbesondere einen Langstabisolator. Die Schirme dienen bekanntlich als Regendach sowie vor allem dazu, die Kriechweglänge zu vergrößern.The invention relates to a high-voltage insulator equipped with screens, in particular one Long rod insulator. As is well known, the umbrellas serve as a rain cover and, above all, to reduce the creepage distance to enlarge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsisolator zu schaffen, der eine möglichst große Festigkeit gegen Oberflächenüberschläge hat, wie sie auftreten können, wenn der Isolator isolationsmindernd'eh Einflüssen, nämlich verunreinigter Luft und! hoher Luftfeuchtigkeit, unterworfen ist, so daß seine Oberfläche durch Ansatz von elektrolytisch leitenden Fremdschichten eine gewisse Leitfähigkeit erlangt. The invention is based on the object of creating a high-voltage insulator that has a has great resistance to surface flashovers, as can occur if the insulator is insulation-reducing Influences, namely polluted air and! high humidity, so that its surface acquires a certain conductivity through the build-up of electrolytically conductive foreign layers.

Der Hochspannungsisolator wird erfindungsgemäß so ausgebildet, daß er folgende Merkmale in ihrer Kombination besitzt: a) das Verhältnis der Kriechweglänge K zur Baulänge B, also KIB ist 2,8 bis 3,0., b) in an sich bekannter Weise das Verhältnis der Schirmausladung α zur Schirmteilung t, also alt ist 1 bis 1,1, c) wie bekannt das Verhältnis des Schirmdurchmessers D zum Sbrunkdiurchmesser d, also DId ist 2,2 bis 2,5. Ein Hochspannungsisolator, der den vorerwähnten Bemessungsangaben gerecht wird, hat sich bei einer Vielzahl von Versuchen als besonders günstig herausgestellt. Bei gegebener Baulänge läßt sich die Überschlagsfestigkeit durch Vergrößern der Kriechweglänge nicht beliebig steigern. Vielmehr kommt es von einer bestimmten Grenze an nicht nur zu keiner Steigerung, sondern unter Umständen sogar zu einer Verringerung der Überschlagsfestigkeit. Bei gegebener Baulänge des Isolators ist nämlich mit einer Änderung der Kriechweglänge eine Änderung der Form des Isolators verbunden, die einen wesentlichen Einfluß auf die Überschlagsfestigkeit hat.The high-voltage insulator is designed according to the invention in such a way that it has the following features in combination: a) the ratio of the creepage path length K to the overall length B, i.e. KIB is 2.8 to 3.0., B) the ratio of the shield projection in a manner known per se α to the screen pitch t, i.e. old is 1 to 1.1, c) as is known, the ratio of the screen diameter D to the Sbrunkdiameter d, i.e. DId is 2.2 to 2.5. A high-voltage insulator that does justice to the aforementioned dimensioning specifications has been found to be particularly favorable in a large number of tests. For a given overall length, the flashover strength cannot be increased arbitrarily by increasing the creepage path length. Rather, from a certain limit on, there is not only no increase, but under certain circumstances even a reduction in the flashover strength. For a given overall length of the insulator, a change in the creepage path length is associated with a change in the shape of the insulator, which has a significant influence on the flashover strength.

Bei einer Spannungsbeanspruchung fremdschichtbehafteter Isolatoren bilden sich im allgemeinen zunächst nur an den Strunkabschnitten Entladungen aus, die durch Schirme getrennt sind. Diese Entladungen, die jede eine bestimmte Spannung benötigen, nehmen in ihrer Gesamtheit etwa die ganze am Isolator liegende Spannung auf. Daraus ergibt sich an sich die Forderung, einen Isolator mit möglichst vielen Unterbrechungsstellen, d. h. Schirmen, zu versehen. Bei dem mit der Zeit erfolgenden Abtrocknen der Strunkabschnitte und damit dem Wachsen der Entladungen entwickeln sich dann jedoch Glimmbögen, die die Tendenz haben, über die Schirme hinauszuwandern. Um dies zu verhindern, ist es erforderlich, möglichst große Schirmdurchmesser zu haben, d. h. bei gegebener Kriechweglänge eine möglichst kleine Schirmzahl zu haben. Der Isolator nach der Erfindung trägt den Erfordernissen beider Entladungserscheinungen Rechnung und besitzt eine 20 bis 30% höhere Über-Hochspannungsschirmisolator When insulators with foreign layers are stressed, they generally form first discharges only at the core sections which are separated by screens. These discharges which each require a certain voltage, take in their entirety about the entire amount lying on the insulator Tension on. This results in the requirement to have an isolator with as many interruption points as possible, d. H. Umbrellas, too. With the drying of the stem sections over time and with it the growth of the discharges, however, glow arcs develop, which the Have a tendency to wander beyond the umbrellas. To prevent this from happening, it is necessary, if possible to have large screen diameters, d. H. For a given creepage distance, the smallest possible number of screens to have. The insulator according to the invention meets the requirements of both discharge phenomena Bill and owns a 20 to 30% higher over-high voltage shield insulator

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Hans v. Cron, Berlin-Siemensstadt,Dipl.-Ing. Hans v. Cron, Berlin-Siemensstadt,

und Dipl.-Ing. Theodor Wittenzellner, Erlangen,and Dipl.-Ing. Theodor Wittenzellner, Erlangen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

Schlagsspannung als ähnliche Isolatoren gleicher Kriechweglänge mit anderen Schirmabmessungen und Schkmzahlen.Impact voltage as similar insulators with the same creepage distance with different screen dimensions and Schkmzahlen.

Ein weiterer Vorteil des neuen Isolators besteht darin, daß er gut gereinigt werden kann. Da die Schirmteilung etwa gleich der Schirmausladung (der Differenz zwischen Schkmradius und Strunkradius) ist, ist der neue Isolator auch für Selbstreinigung, d. h. Abspülen durch natürlichen Regen, gut geeignet.Another advantage of the new isolator is that it is easy to clean. Since the Umbrella division roughly equal to the umbrella projection (the difference between the shank radius and the shank radius) the new isolator is also for self-cleaning, i.e. H. Rinsing off with natural rain, well suited.

Es ist zwar bereits bekannt, das Verhältnis von Schirmdurchmesser D zum Strunkdurchmesser d größer als 2 zu machen. Ferner sind auch bereits Isolatoren bekannt, bei denen das Verhältnis, von Sehirmausladung zu Schirmteilung annähernd alt = 1 ist. Die Kombination der oben angegebenen Maßverhältnisse und ihre Bedeutung hinsichtlich der Festigkeit gegen Oberflächenüberschläge bei isolationsmindernden Einflüssen, z. B. leitenden Fremdschichten, ist bisher jedoch noch nicht erkannt worden.It is already known to make the ratio of the screen diameter D to the shank diameter d greater than 2. Furthermore, insulators are already known in which the ratio of screen projection to screen division is approximately old = 1. The combination of the proportions given above and their importance with regard to the resistance to surface flashovers in the case of influences that reduce insulation, e.g. B. conductive foreign layers, has not yet been recognized.

Die Erfindung wkd an Hand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. In der Fig. 1 sind vier Langstabisolatoren 1, 2, 3 und 4 von gleichem Strunkdurchmesser und gleicher Baulänge teilweise im Schnitt dargestellt. Es handelt sich um sogenannte Nebenisolatoren, d. h. Isolatoren, die besonders ausgebildet sind, um auch bei Verschmutzung und Befeuchtung eine hohe Überschlagsfestigkeit zu erreichen. Die Isolatoren haben eine Nennspannung von 110 kV bei einer wirksamen Baulänge, d. h. Länge zwischen den Schirmen ohne die zu den Armaturen gehörenden Strunkabschnitte, von 1000 mm. Beim Isolator 1 sind in der Fig. 1 die Bezugszeichen für die bereits erwähnten Maße angegeben. Die Isolatoren haben alle den gleichen Strunkdurchmesser d = 75 mm und geome-The invention is explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2. In Fig. 1, four long rod insulators 1, 2, 3 and 4 of the same shank diameter and the same length are partially shown in section. These are so-called secondary insulators, ie insulators that are specially designed to achieve a high flashover strength even in the event of contamination and humidification. The insulators have a nominal voltage of 110 kV with an effective overall length, ie length between the shields without the trunk sections belonging to the fittings, of 1000 mm. In the case of the insulator 1, the reference numerals for the dimensions already mentioned are given in FIG. 1. The insulators all have the same core diameter d = 75 mm and are geometrically

909527/330909527/330

Claims

trisch similar umbrellas ... They also all have the same overall length and kitchen path length. The screen numbers and screen diameter of the individual insulators are listed in the following table:

umbrella Screen numbers Z insulator diameter D mm 27 1 150 24 2 160 22nd 3 167.5 20th 4th 177

■ ^: their insulators have up to 30% higher flashover strength. The difference in flashover voltages depends on the pollution. Especially in the. In the area of heavy soiling, i.e. there, λνο the withstand voltage is already so low that it is in the range of the nominal voltage of the insulators, the particular superiority of the insulator according to the invention becomes apparent, as a comparison of the curves for the insulators 1 to 4 can easily see leaves.

Despite the similarity of the insulators, only the insulator 3 is designed according to the invention and, in contrast to the other insulators, has a diameter ratio DId of 2.23 with a relative shield pitch α / ί = 1. This insulator has, as shown by the withstand voltage characteristics indicated in FIG. 2 and corresponding to the insulators with \, 2, 3 and 4, depending on the specific layer conductivity of the pollution, measured in \ iS per square surface, compared to the an-P ATIiNTANSl'K U C. 11:

. High voltage shield insulator, especially long rod shield insulator, characterized by the combination of the following features:

a) the ratio of the creep thickness K to the overall length B, i.e. KIB is 2.8 to 3.0,

b) in a manner known per se, the ratio of the shield overhang α to the shield pitch t, i.e. old is 1 to 1.1,

c) as is known, the ratio of the shield diameter D to the shank diameter d, i.e. DId is 2.2 to 2.5.

1 sheet of drawings