DE19523074A1 - Support insulator - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G5/00—Installations of bus-bars
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- H02G5/068—Devices for maintaining distance between conductor and enclosure being part of the junction between two enclosures
Landscapes
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Stützisolator mit Elektrode gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a post insulator with an electrode according to the preamble of claim 1.
Aus der Europäischen Patentschrift 0 288 715 B1 ist ein scheibenförmig ausgebildeter Stützisolator mit einem Isolatorkörper bekannt, der für den Einsatz in gasisolierten Schaltanlagen vorgesehen ist.From European patent specification 0 288 715 B1 is a disc-shaped support insulator with a Insulator body known for use in gas insulated Switchgear is provided.
Aus der Europäischen Patentanmeldung 0 457 081 A1 ist ein scheibenförmig ausgebildeter Stützisolator mit einem Isolatorkörper bekannt, der für den Einsatz in gasisolierten metallgekapselten Schaltanlagen vorgesehen ist. Der Isolatorkörper kann jedoch auch mit einem anderen Druckmittel beaufschlagt werden, wie beispielsweise Mineralöl oder andere Isoliergase oder Gasmischungen, ferner könnte der Isolatorkörper auch mit einem Vakuum beaufschlagt werden. Der Stützisolator weist einen metallischen Außenring auf, der zwischen zwei Anschlußflansche der Metallkapselung der gasisolierten Schaltanlage eingespannt wird. Der Isolatorkörper besteht hier aus einem gehärteten Gießharz. Die Feldsteuerelemente sind als Elektroden aus elektrisch leitfähigem Kunststoff ausgebildet, welche auf dem Potential der jeweils angrenzenden Metallteile liegen. Für die Herstellung dieser mit den entsprechenden Metallteilen elektrisch leitend verbundenen Elektroden wird in der Regel ein Gießvorgang benutzt. Nacheinander werden sowohl die Eingußarmatur als auch der Außenring mit der jeweiligen Elektrode versehen und erst danach wird mit Hilfe eines dritten Gießvorgangs der eigentliche Isolatorkörper zwischen die beiden Elektroden eingebracht. Bei der Ausführungsform des Stützisolators gemäß Fig. 3 der erwähnten Patentanmeldung wird ein vorgegossenes ringförmiges Feldsteuerelement mit einem kreisförmigen Querschnitt in den Isolatorkörper eingegossen. Dieses Feldsteuerelement enthält elektrisch leitfähigen Kunststoff und grenzt allseits mit einer konvexen Oberfläche an den Isolatorkörper an. Am Feldsteuerelement sind Halteteile aus leitfähigem Material, wie Metall oder elektrisch leitendem Kunststoff, angebracht, mit denen das Feldsteuerelement beim Herstellen des Isolators in der Gießform fixiert wird und welche beim Einbau des Isolators in die gasisolierte Schaltanlage mit den beiden Anschlußflanschen kontaktiert werden, wodurch das definierte Potential der Kapselung der gasisolierten Schaltanlage an das Feldsteuerelement gelegt wird.From European patent application 0 457 081 A1, a disk-shaped support insulator with an insulator body is known, which is intended for use in gas-insulated metal-enclosed switchgear. However, another pressure medium, such as mineral oil or other insulating gases or gas mixtures, can also be applied to the insulator body, and a vacuum could also be applied to the insulator body. The post insulator has a metallic outer ring which is clamped between two connecting flanges of the metal encapsulation of the gas-insulated switchgear. The insulator body consists of a hardened cast resin. The field control elements are designed as electrodes made of electrically conductive plastic, which are at the potential of the adjacent metal parts. A casting process is generally used to produce these electrodes, which are electrically conductively connected to the corresponding metal parts. One after the other, both the pouring fitting and the outer ring are provided with the respective electrode, and only then is the actual insulator body inserted between the two electrodes with the aid of a third casting process. In the embodiment of the post insulator according to FIG. 3 of the mentioned patent application, a pre-cast ring-shaped field control element with a circular cross section is poured into the insulator body. This field control element contains electrically conductive plastic and borders on all sides with a convex surface on the insulator body. On the field control element, holding parts made of conductive material, such as metal or electrically conductive plastic, are attached, with which the field control element is fixed in the casting mold during manufacture of the isolator and which are contacted with the two connection flanges when the isolator is installed in the gas-insulated switchgear, as a result of which the defined Potential of the encapsulation of the gas-insulated switchgear is applied to the field control element.
Eine derartige Herstellung des Stützisolators ist mit vergleichsweise großem Aufwand verbunden, da das ringförmige Feldsteuerelement sehr vorsichtig gehandhabt werden muß, da der Kunststoff dieses Elements, infolge der Dotierung mit den benötigten leitfähigen Füllstoffen, sehr spröde und deshalb schwierig zu verarbeiten ist.Such manufacture of the post insulator is included comparatively great effort, because the annular Field control must be handled very carefully because the plastic of this element, due to the doping with the required conductive fillers, very brittle and therefore is difficult to process.
Die Erfindung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, löst die Aufgabe, einen für vergleichsweise hohe dielektrische und mechanische Belastungen ausgelegten Stützisolator zu schaffen, der einfach aufgebaut ist und der mit einer vergleichsweise einfach herzustellenden und einfach zu verarbeitenden Elektrode für die Steuerung des elektrischen Feldes versehen ist.The invention as set out in the independent claims is defined, solves the task, one for comparative designed for high dielectric and mechanical loads To create post insulator that is simple and that with a comparatively easy to manufacture and simple to be processed electrode for the control of the electrical Field is provided.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß die Elektrode hier als geschlossener, einfach herzustellender und vergleichsweise einfach weiter zu verarbeitender Ring ausgeführt ist. Ablösungen des Gießharzes des Isolatorkörpers von der Elektrode können hier mit großer Sicherheit nicht auftreten, da das Kunststoffmaterial des Kerns und das Kunststoffmaterial des Isolatorkörpers keine unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Der so entstandene Stützisolator ist dielektrisch und mechanisch besonders widerstandsfähig.It proves to be particularly advantageous that the electrode here as a closed, easy to manufacture and comparatively easy to process ring is executed. Detachment of the resin from the insulator body from the electrode can with great certainty not occur because the plastic material of the core and that Plastic material of the insulator body no different Have coefficients of thermal expansion. The resulting one Post insulator is dielectric and mechanically special tough.
Die gute elektrische Leitfähigkeit der Elektrode hat zur Folge, daß die Feldsteuerung, die mit Hilfe der Elektrode erreicht wird, auch im Bereich hoher Frequenzen der den Stützisolator beaufschlagenden Spannung voll wirksam ist. Es werden mit diesem Stützisolator Frequenzen bis zum Bereich oberhalb von 100 MHz beherrscht.The good electrical conductivity of the electrode has Consequence that the field control with the help of the electrode is achieved, even in the high frequency range of the Post insulator applied voltage is fully effective. It with this post insulator frequencies up to the range mastered above 100 MHz.
Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further refinements of the invention are objects of the dependent claims.
Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher erläutert. The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below using the drawing, which represents only one possible way of execution, closer explained.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen schematisch dargestellten Teilschnitt durch einen zwischen Anschlußflanschen einer gasisolierten Schaltanlage montierten scheibenförmigen Stützisolator, Fig. 1 is a partial section schematically represented by a connecting flanges between a gas-insulated switchgear mounted disc-shaped support insulator
Fig. 2 einen schematisch dargestellten Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform des scheibenförmigen Stützisolators gemäß Fig. 1, und FIG. 2 shows a schematically illustrated partial section through a first embodiment of the disk-shaped support insulator according to FIG. 1, and
Fig. 3 einen schematisch dargestellten Teilschnitt durch eine zweite Ausführungsform des scheibenförmigen Stützisolators gemäß Fig. 1. Fig. 3 is a partial section schematically shown of a second embodiment of the disc-shaped support insulator of FIG. 1.
Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind nicht dargestellt.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals. All for immediate understanding Elements not required by the invention are not shown.
Die Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Teilschnitt durch einen zwischen Anschlußflanschen 2, 3 einer gasisolierten Schaltanlage montierten scheibenförmigen Stützisolator 1, wie er beispielsweise in diesen Schaltanlagen eingesetzt wird, um die Aktivteile gegen die in der Regel geerdete Kapselung abzustützen. Der Stützisolator 1 weist einen Isolatorkörper 4 aus einem gehärteten Gießharz auf, in den mindestens eine Eingußarmatur aus Metall eingegossen ist. Als Gießharz wird ein anhydridgehärtetes, gefülltes, warm härtendes Epoxidharz eingesetzt, wie beispielsweise EP 402, welches sich besonders für metallgekapselte gasisolierte Schaltanlagen eignet. Die Eingußarmatur ist hier nicht dargestellt. Vorzugsweise ist diese Eingußarmatur aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist eine versilberte Oberfläche auf. Für eine einpolig metallgekapselte gasisolierte Schaltanlage ist pro Stützisolator 1 eine Eingußarmatur vorgesehen, für eine dreipolig gekapselte gasisolierte Schaltanlage werden pro Stützisolator 1 drei entsprechend der Betriebsspannung der gasisolierten Schaltanlage voneinander beabstandete Eingußarmaturen benötigt. Die Eingußarmatur weist beidseitig jeweils eine Stirnfläche auf, die mit Befestigungsmöglichkeiten für die an sie anzuschließenden spannungsführenden Aktivteile versehen ist. Derartige Stützisolatoren 1 können auch als Schottungsisolatoren ausgebildet sein, die neben ihrer Funktion als Stütz er zudem noch zwei benachbarte Gasräume der gasisolierten Schaltanlage druckdicht voneinander trennen. Sind die Stützisolatoren 1 nicht als Schottungsisolatoren eingesetzt, so sind im Isolatorkörper 4 Durchbrüche vorgesehen, die einen Druckaustausch zwischen den jeweils benachbarten Hohlräumen der gasisolierten Schaltanlage erlauben. Fig. 1 shows a schematically illustrated partial section through a disc-shaped support insulator 1 mounted between connection flanges 2 , 3 of a gas-insulated switchgear assembly, as is used, for example, in these switchgear assemblies in order to support the active parts against the generally grounded encapsulation. The support insulator 1 has an insulator body 4 made of a hardened casting resin, into which at least one metal pouring fitting is cast. An anhydride-hardened, filled, thermosetting epoxy resin is used as the casting resin, such as EP 402, which is particularly suitable for metal-encapsulated gas-insulated switchgear. The gate valve is not shown here. This pouring fitting is preferably made of an aluminum alloy and has a silver-plated surface. For a single-pole metal-encapsulated gas-insulated switchgear, one pouring armature is provided for each support insulator 1 , for a three-pole encapsulated gas-insulated switchgear system, three cast-in fittings are required for each support insulator 1 in accordance with the operating voltage of the gas-insulated switchgear. The sprue fitting has an end face on both sides, which is provided with fastening options for the live active parts to be connected to it. Support insulators 1 of this type can also be designed as partition insulators which, in addition to their function as supports, also separate two adjacent gas spaces of the gas-insulated switchgear from one another in a pressure-tight manner. If the support insulators 1 are not used as partition insulators, 4 openings are provided in the insulator body, which allow a pressure exchange between the adjacent cavities of the gas-insulated switchgear.
Der hier scheibenförmig ausgebildete Isolatorkörper 4 wird außen beispielsweise durch einen zweiteiligen Außenring 5 in radialer Richtung positioniert. Der Außenring 5 ist aus zwei metallischen Ringen 6, 7 zusammengesetzt, die flächig aufeinander liegen und welche die Anschlußflansche 2, 3 elektrisch leitend miteinander verbinden. Die Anschlußflansche 2, 3 und die Ringe 6, 7 werden durch mit Muttern versehene Gewindebolzen 14 zusammengehalten. Der Isolatorkörper 4 kann anstelle einer Scheibenform auch irgendeine andere flächenhafte Ausgestaltung aufweisen, so kann er beispielsweise, wenn ein größerer Oberflächenkriechweg verlangt wird, auch trichterförmig ausgebildet sein. The insulator body 4 , which is of disc-shaped design here, is positioned on the outside, for example by a two-part outer ring 5 in the radial direction. The outer ring 5 is composed of two metallic rings 6 , 7 which lie flat on one another and which connect the connecting flanges 2 , 3 to one another in an electrically conductive manner. The connecting flanges 2 , 3 and the rings 6 , 7 are held together by threaded bolts 14 provided with nuts. Instead of a disk shape, the insulator body 4 can also have any other planar configuration, for example if it requires a larger surface creepage distance, it can also be funnel-shaped.
Wie ferner aus der Fig. 1 zu sehen ist, weist der Isolatorkörper 4 im äußeren Bereich beidseitig einen umlaufenden Anschlag 8 auf, der mit dem jeweiligen Anschlußflansch zusammenwirkt. Zwischen dem Anschlag 8 und einem Bund der Ringe 6, 7 ist auf jeder Seite des Stützisolators 1 eine Nut ausgebildet, die für die Aufnahme einer Rundschnurdichtung 9 vorgesehen ist. Der Isolatorkörper 4 weist in seinem Innern im Bereich zwischen den Anschlägen 8 eine Elektrode 10 mit einem kreisförmigen Querschnitt auf. Diese Elektrode 10 liegt auf dem Potential der Anschlußflansche 2, 3 mit denen sie über den Außenring 5 elektrisch leitend in Kontakt steht. Bei metallgekapselten gasisolierten Schaltanlagen ist das Potential der Anschlußflansche 2, 3 in der Regel das Erdpotential.As can also be seen from FIG. 1, the insulator body 4 has an encircling stop 8 in the outer region on both sides, which interacts with the respective connecting flange. Between the stop 8 and a collar of the rings 6 , 7 , a groove is formed on each side of the support insulator 1, which groove is provided for receiving a round cord seal 9 . The insulator body 4 has an electrode 10 with a circular cross section in the area between the stops 8 . This electrode 10 is at the potential of the connecting flanges 2 , 3 with which it is in electrically conductive contact via the outer ring 5 . In the case of metal-encapsulated gas-insulated switchgear, the potential of the connecting flanges 2 , 3 is generally the earth potential.
Die Elektrode 10 ist als ein ringförmiges Feldsteuerelement beispielsweise mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Elektrode 10 mit einem ellipsenförmigen Querschnitt zu versehen. Die Elektrode 10 weist einen Kern 11 auf, der ringförmig mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist. Der Kern 11 ist ebenfalls aus dem gleichen anhydridgehärteten, gefüllten, warm härtenden Epoxidharz hergestellt worden wie der Isolatorkörper 4. Der Kern 11 kann aber auch aus einem anderen Isoliermaterial bestehen, dessen Ausdehnungskoeffizient dem des Isolatorkörpers 4 angeglichen ist, um mechanische Spannungen zwischen dem Isolatorkörper 4 und dem Kern 11 zu vermeiden, welche die mechanische und die dielektrische Festigkeit des Stützisolators 1 negativ beeinflussen könnten. Der Kern 11 ist mit einem Überzug 12 aus einem elektrisch gut leitfähigen Material versehen. Für den Überzug 12 wird vorteilhaft ein Metall oder eine Metallegierung verwendet. Der Überzug 12 kann insbesondere aus Kupfer sein, welches durch stromloses Plattieren aufgebracht wurde. Der Überzug 12 aus Kupfer weist eine Schichtdicke im Bereich größer als 3 µm auf. Falls es sich als notwendig erweisen sollte, könnte der Überzug 12 durch mindestens eine weitere leitende Schicht verstärkt werden. Für den Überzug 12 kann aber auch eine Leichtmetallegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung, verwendet werden. Der Überzug 12 wird vor dem Eingießen in den Isolatorkörper 4 gründlich mit einem entfettenden Lösungsmittel gereinigt. Der Überzug 12 kann auch mit vergleichsweise kleinen Durchbrüchen versehen werden, um durch diese Durchbrüche hindurch eine bessere Bindung des Materials des Isolatorkörpers 4 mit dem Material des Kerns 11 zu ermöglichen, wodurch unerwünschte Ablösungserscheinungen in diesem Bereich mit großer Sicherheit vermieden werden.The electrode 10 is designed as an annular field control element, for example with a circular cross section, as shown in FIGS. 1 and 2. However, it is also possible to provide the electrode 10 with an elliptical cross section. The electrode 10 has a core 11 which is ring-shaped with a circular cross section. The core 11 is also made of the same anhydride-hardened, filled, thermosetting epoxy resin as the insulator body 4 . The core 11 can also consist of another insulating material, the expansion coefficient of which is equal to that of the insulator body 4 , in order to avoid mechanical stresses between the insulator body 4 and the core 11 , which could negatively influence the mechanical and dielectric strength of the support insulator 1 . The core 11 is provided with a coating 12 made of an electrically highly conductive material. A metal or a metal alloy is advantageously used for the coating 12 . The coating 12 can in particular be made of copper, which was applied by electroless plating. The coating 12 made of copper has a layer thickness in the range greater than 3 μm. If it should prove necessary, the coating 12 could be reinforced by at least one further conductive layer. A light metal alloy, in particular an aluminum alloy, can also be used for the coating 12 . The coating 12 is thoroughly cleaned with a degreasing solvent before being poured into the insulator body 4 . The coating 12 can also be provided with comparatively small openings in order to enable the material of the insulator body 4 to bond better with the material of the core 11 through these openings, as a result of which undesirable detachment phenomena in this region are avoided with great certainty.
Die Form der der Eingußarmatur zugewandten Seite der Elektrode 10 ist für deren dielektrische Wirksamkeit ausschlaggebend. Es sind daher neben dem kreisringförmigen auch andere Elektrodenquerschnitte möglich, wenn darauf geachtet wird, daß die der Eingußarmatur zugewandte Oberfläche der Elektrode 10 konvex ausgebildet ist und keine sich dielektrisch ungünstig auswirkenden Ecken oder Kanten aufweist. Die Elektrode 10 kann beispielsweise einen Querschnitt aufweisen, der einem U-Profil entspricht, dessen Schenkel auf der der Eingußarmatur abgewandten Seite der Elektrode 10 liegen, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist. Der Kern 11 ist bei dieser Ausführung ebenfalls aus einem anhydridgehärteten, gefüllten, warm härtenden Epoxidharz gefertigt und weist eine Ringform auf mit einem U-förmigen Querschnitt. Die Schenkel dieses U-Profils liegen auf der der Eingußarmatur abgewandten Seite der Elektrode 10. Durch diese Ausbildung des Kerns 11 wird eine besonders enge Bindung des Materials des Kerns 11 mit dem Material des Isolatorkörpers 4 erreicht, so daß keine unerwünschten Ablösungserscheinungen zwischen dem Kern 11 und dem Isolatorkörper 4 auftreten können. Eine weitere, einfach herzustellende Kernvariante ergibt sich, wenn statt des U-Profils ein massiver ringförmiger Kern 11 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt verwendet wird, dessen der Eingußarmatur zugewandte Oberfläche konvex ausgebildet ist. Bei diesen Ausführungen wird lediglich die Außenseite des U-Profils, bzw. die konvex ausgebildete Fläche, mit dem Überzug 12 versehen.The shape of the side of the electrode 10 facing the gate fitting is decisive for its dielectric effectiveness. In addition to the annular cross section, other electrode cross sections are therefore possible if care is taken to ensure that the surface of the electrode 10 facing the pouring fitting is convex and has no corners or edges which have a disadvantageous dielectric effect. The electrode 10 can, for example, have a cross section that corresponds to a U-profile, the legs of which lie on the side of the electrode 10 facing away from the pouring fitting, as is shown schematically in FIG. 3. The core 11 in this embodiment is also made from an anhydride-hardened, filled, thermosetting epoxy resin and has a ring shape with a U-shaped cross section. The legs of this U-profile lie on the side of the electrode 10 facing away from the gate fitting. This configuration of the core 11 results in a particularly close bond between the material of the core 11 and the material of the insulator body 4 , so that no undesirable detachment phenomena can occur between the core 11 and the insulator body 4 . A further core variant that is easy to produce is obtained if, instead of the U-profile, a solid ring-shaped core 11 with a semicircular cross section is used, the surface of which facing the pouring fitting is convex. In these designs, only the outside of the U-profile, or the convex surface, is provided with the coating 12 .
Der elektrisch leitende Überzug 12 ist elektrisch leitend mit den Ringen 6, 7 und damit mit dem Potential der Anschlußflansche 2, 3 verbunden. Diese Verbindung wird durch Verbindungsteile 13 hergestellt, wie in den Fig. 2 und 3 schematisch dargestellt. Die Verbindungsteile 13 weisen jeweils eine Anschlußklemme 15 auf, die auf eine der bekannten Arten mit den Ringen 6, 7 flexibel verbunden wird. In der Regel werden mehrere dieser Verbindungsteile 13 verteilt auf dem Umfang der Elektrode 10 angebracht. Die Verbindungsteile 13 werden vorteilhaft so ausgebildet, daß sie während des Gießvorgangs und während des nachfolgenden Aushärtens des Isolatorkörpers 4 als mechanische Halterung der Elektrode 10 dienen können.The electrically conductive coating 12 is electrically conductively connected to the rings 6 , 7 and thus to the potential of the connecting flanges 2 , 3 . This connection is made by connecting parts 13 , as shown schematically in FIGS. 2 and 3. The connecting parts 13 each have a connecting terminal 15 which is flexibly connected to the rings 6 , 7 in one of the known ways. As a rule, several of these connecting parts 13 are distributed over the circumference of the electrode 10 . The connecting parts 13 are advantageously designed such that they can serve as a mechanical holder for the electrode 10 during the casting process and during the subsequent curing of the insulator body 4 .
Zur Erläuterung der Wirkungsweise werden nun die Figuren etwas näher betrachtet. Am scheibenförmigen Stützisolator 1 treten im Betrieb thermische, mechanische und elektrische Belastungen auf. Diese Belastungen werden zum einen dadurch hervorgerufen, daß sich die Eingußarmatur auf Hochspannungspotential befindet, und daß sie und die an sie angeschlossenen Aktivteile hohe Ströme führen, zum anderen auch dadurch, daß bei als Schottisolatoren ausgebildeten Stützisolatoren 1 in den an diese angrenzenden Gasräumen der gasisolierten Schaltanlage häufig unterschiedliche Gasdrücke herrschen. Durch die hohen Ströme wird der Stützisolator 1 erwärmt. Hierdurch wie auch durch die unterschiedlichen Drücke des Isoliergases in den verschiedenen Gasräumen treten mechanische Spannungen im Stützisolator 1 auf. Insbesondere an Stellen, an denen Kraft in den Stützisolator 1 eingeleitet wird, d. h. sowohl im Bereich um die Anschläge 8 als auch im Bereich um die Eingußarmatur herum, treten erhebliche mechanische Spannungen auf. Zugleich belastet das elektrische Feld zwischen den mit der Eingußarmatur verbundenen Aktivteilen und der Metallkapselung den Stützisolator 1 stark. Von den mechanisch besonders belasteten Stellen im Bereich um die Anschläge 8 hält die im Bereich der Anschlußflansche 2, 3 vorgesehene Elektrode 10 das elektrische Feld fern, was sich auf die Dauerstandsfestigkeit des Stützisolators 1 positiv auswirkt.To explain the mode of operation, the figures are now considered in more detail. Thermal, mechanical and electrical loads occur on the disk-shaped support insulator 1 during operation. These loads are caused on the one hand by the fact that the gate valve is at high voltage potential and that it and the active parts connected to it carry high currents, and on the other hand that in the case of support insulators 1 designed as bulkhead insulators in the gas spaces of the gas-insulated switchgear adjoining them there are often different gas pressures. The post insulator 1 is heated by the high currents. As a result, as well as the different pressures of the insulating gas in the different gas spaces, mechanical stresses occur in the post insulator 1 . Significant mechanical stresses occur in particular at points where force is introduced into the post insulator 1 , ie both in the area around the stops 8 and in the area around the pouring fitting. At the same time, the electrical field between the active parts connected to the casting fitting and the metal encapsulation places a heavy load on the post insulator 1 . The electrode 10 provided in the area of the connecting flanges 2 , 3 keeps the electrical field away from the particularly mechanically stressed points in the area around the stops 8 , which has a positive effect on the fatigue strength of the support insulator 1 .
Die Elektrode 10 ist hier als geschlossener, einfach herzustellender und vergleichsweise einfach weiter zu verarbeitender Ring ausgeführt. Ablösungen des Gießharzes von der Elektrode 10 können hier mit großer Sicherheit nicht auftreten, da das Material des Kerns 11 und das Material des Isolatorkörpers 4 keine unterschiedlichen Wärmeausdehnungs koeffizienten aufweisen.The electrode 10 is designed here as a closed ring that is easy to manufacture and comparatively easy to process. Detachments of the casting resin from the electrode 10 cannot occur with great certainty here, since the material of the core 11 and the material of the insulator body 4 do not have different coefficients of thermal expansion.
Die gute elektrische Leitfähigkeit der Elektrode 10, bzw. des Überzugs 12 hat zur Folge, daß die Feldsteuerung, die mit Hilfe der Elektrode 10 erreicht wird, auch im Bereich hoher Frequenzen der den Stützisolator 1 beaufschlagenden Spannung voll wirksam ist. Es sind Frequenzen bis zum Bereich oberhalb von 100 MHz beherrschbar. Dadurch wird auch der zusätzliche Einsatz dieser Elektrode 10 als Teil eines Sensors für die Überwachung der gasisolierten Schaltanlage möglich. Insbeson dere ist dabei an die zusätzliche Verwendung der Elektrode 10 als eine Elektrode eines einfach zu erstellenden Teilentla dungsdetektors vorstellbar.The good electrical conductivity of the electrode 10 or of the coating 12 has the consequence that the field control, which is achieved with the aid of the electrode 10 , is fully effective even in the range of high frequencies of the voltage acting on the post insulator 1 . Frequencies up to the range above 100 MHz can be controlled. This also enables the additional use of this electrode 10 as part of a sensor for monitoring the gas-insulated switchgear. In particular, it is conceivable to the additional use of the electrode 10 as an electrode of an easily created partial discharge detector.
BezugszeichenlisteReference list
1 Stützisolator
2, 3 Anschlußflansch
4 Isolatorkörper
5 Außenring
6, 7 Ringe
8 Anschlag
9 Rundschnurdichtung
10 Elektrode
11 Kern
12 Überzug
13 Verbindungsteile
14 Gewindebolzen
15 Anschlußklemme 1 post insulator
2 , 3 connection flange
4 insulator bodies
5 outer ring
6 , 7 rings
8 stop
9 round cord seal
10 electrode
11 core
12 coating
13 connecting parts
14 threaded bolts
15 connecting terminal
Claims (10)
- - daß die mindestens eine in den Isolatorkörper (4) eingelassene Elektrode (10) einen Kern (11) aus Isolier material aufweist, und
- - daß die Oberfläche dieses Kerns (11) mit einem Überzug (12) aus einem elektrisch gut leitfähigen Material, versehen ist.
- - That the at least one in the insulator body ( 4 ) embedded electrode ( 10 ) has a core ( 11 ) made of insulating material, and
- - That the surface of this core ( 11 ) is provided with a coating ( 12 ) made of an electrically highly conductive material.
- - daß der Überzug (12) aus einem Metall oder einer Metallegierung besteht.
- - That the coating ( 12 ) consists of a metal or a metal alloy.
- - daß für den Überzug (12) Kupfer oder eine Leicht metallegierung, insbesondere eine Aluminiumlegierung verwendet wird.
- - That copper or a light metal alloy, in particular an aluminum alloy, is used for the coating ( 12 ).
- - daß die Dicke des Überzugs (12) im Bereich größer als 3 µm liegt.
- - That the thickness of the coating ( 12 ) is greater than 3 microns.
- - daß der Kern (11) der Elektrode (10) entweder aus dem gleichen Isoliermaterial gefertigt ist wie der Isolator körper (4) oder aus einem Isoliermaterial dessen Aus dehnungskoeffizient dem des Isoliermaterials des Isolatorkörpers (4) angeglichen ist.
- - That the core ( 11 ) of the electrode ( 10 ) is either made of the same insulating material as the insulator body ( 4 ) or from an insulating material whose expansion coefficient is matched to that of the insulating material of the insulator body ( 4 ).
- - daß die Elektrode (10) ringförmig ausgebildet ist, und,
- - daß dieser Ring einen kreisförmigen oder einen elliptischen Querschnitt aufweist.
- - That the electrode ( 10 ) is annular, and,
- - That this ring has a circular or an elliptical cross section.
- - daß die Elektrode (10) einen Querschnitt aufweist, der einem U-Profil entspricht, dessen Schenkel auf der der Eingußarmatur abgewandten Seite der Elektrode (10) liegen, und
- - daß lediglich die Außenseite des U-Profils mit dem Überzug (12) versehen ist.
- - That the electrode ( 10 ) has a cross section which corresponds to a U-profile, the legs of which lie on the side of the electrode ( 10 ) facing away from the gate fitting, and
- - That only the outside of the U-profile is provided with the coating ( 12 ).
- - daß der Überzug (12) des Kerns (11) der Elektrode (10) mit Durchbrüchen versehen ist.
- - That the coating ( 12 ) of the core ( 11 ) of the electrode ( 10 ) is provided with openings.
- - daß der Stützisolator (1) bei metallgekapselten gasisolierten Schaltanlagen zwischen Anschlußflanschen (2, 3) montiert ist, und
- - daß die Elektrode (10) im Bereich der Anschlußflansche (2, 3) angeordnet ist.
- - That the support insulator ( 1 ) is mounted in metal-enclosed gas-insulated switchgear between connection flanges ( 2 , 3 ), and
- - That the electrode ( 10 ) is arranged in the region of the connecting flanges ( 2 , 3 ).
- - daß als Gießharz für die Herstellung des Stütz isolators (1) ein anhydridgehärtetes, gefülltes, warm härtendes Epoxidharz verwendet wird.
- - That an anhydride-hardened, filled, thermosetting epoxy resin is used as the casting resin for the manufacture of the support insulator ( 1 ).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE1995123074 DE19523074A1 (en) | 1995-06-24 | 1995-06-24 | Support insulator |
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| DE1995123074 DE19523074A1 (en) | 1995-06-24 | 1995-06-24 | Support insulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19523074A1 true DE19523074A1 (en) | 1997-01-02 |
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|---|---|---|---|
| DE1995123074 Withdrawn DE19523074A1 (en) | 1995-06-24 | 1995-06-24 | Support insulator |
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| DE (1) | DE19523074A1 (en) |
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