DE2033880A1 - Elektrischer Isolierkörper - Google Patents
Elektrischer IsolierkörperInfo
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Description
Elektrischer Isolierkörper ·
Es ist bekannt, in elektrischen Isolierkörpern Steuerelektroden aus leitendem Material anzuordnen,, um die Spannungsverteilung
längs des Isolierkörpers zu beeinflussen. Insbesondere dienen
solche Steuerelektroden zur Vergleichmäßigung des elektrischen
Feldes in Bandgebieten, wo wegen unterschiedlicher Dielektrizitätskonstanten kritische Feldstärken auftreten können.
In elektrischen Isolierkörpern aus Gießharz hat man bisher als Elektroden zumeist Drahtgitter verwendet, d ie entsprechend der
gewünschten iquipoteiüalfLäche geformt sind. Die einzelnen
Drähte eines solchen Gitters haben zwar nur einen kleinen Querschnitt, und sie sollen durch das Einsetzen in die Gießform,
mit der der Isolierkörper hergestellt wird, vollständig mit Gießharz
umgeben werden. Dennoch kann es deshalb, weil die'Ausdehnungskoeffizienten
der üblichen Metalle, die als Leiterwerkstoffe inf rage kommen, gegenüber denen von Gießharzen um mehr
als eine Größenordnung verschieden sind, bei Teniperaturänderungen
zu Wärmespannungen kommen. Es können sich sogar Hohlräume,
bilden, die zu einer fortschreitenden Zerstörung des Isolierstoffes führen. Diese Schwierigkeiten lassen sich auch durch
Elektroden aus sehr feinem Drahtwerkstoff nicht zufriedenstellend; beseitigen, zumal die Formsteifigkeit und Verarbeitbarkeit solcher
Elektroden bestimmte Mindestdrahtquerschnitte erfordern. In
noch stärkerem Maße treten die erwähnten Schwierigkeiten naturgemäß bei massiven Metallkörpern, ζ. B. Abschirmelektroden aus
Blech, auf, die in bezug auf die mechanische und elektrische
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BAD ORIGINAL
VPA 70/3756
Festigkeit des Gießharzisolierkörpers bei Temperaturänderungen noch kritischer sind. ·
Die Erfindung löst das Problem der Feldsteuerung in elektrischen
Isolierkörpern aus verfestigtem Isolierstoff, insbesondere Gießharz, mit einer eingebetteten Steuerelektrode aus elektrisch
leitendem Material dadurch, daß die Steuerelektrode aus Gießharz mit einem elektrisch leitenden Zusatzstoff besteht. Hierdurch
wird das Problem der Wärmespannungen praktisch vollständig beseitigt,
weil die Ausdehnungskoeffizienten des Isolierkörpers ™ und der Elektrode übereinstimmen. Außerdem kann man durch Dosierung
des Zusatzstoffes eine für die Steuerung im Einzelfall jeweils am besten geeignete Leitfähigkeit einstellen. Man ist also
im Gegensatz zu metallischen Elektroden nicht mehr an die Materialkonstanten des Leiterwerkstoffes gebunden. Deshalb sind
die Elektroden aus Gießharz nicht nur in mechanischer Hinsicht, sondern auch in elektrischer Hinsicht v/esentlich vorteilhafter
als Elektroden aus Metall.
Die Steuerelektrode kann als elektrisch leitenden Zusatzstoff Siliziumkarbid (SiC) enthalten. Dieser Zusatzstoff ergibt schon
bei verhältnismäßig geringen Mengenanteilen eine für die Steue-■ rung besonders günstige spezifische Leitfähigkeit von 1 bis
100 /uS/cm. Er zeichnet sich darüber hinaus durch optimale
mechanische Festigkeitswerte aus. Die gleiche, im Vergleich zu Metallen schwäche Leitfähigkeit kann aber auch mit anderen
Zusatzstoffen, z. B. mit Graphit, erreicht werden, das in feiner Verteilung dem gleichen oder einem ähnlichen Gießharz wie dem
des Isolierkörpers beigegeben wird.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es handelt
sich um einen Stützisolator für 100 kV2 der im Rahmen einer
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metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage in Schwefelhexafluoridgas
von einigen at Überdruck eingesetzt wird.
Der Isolierkörper 1 des Stützisolators, der.mit Kippen 2 versehen ist, besteht aus einem cycloaliphatischen Gießharz, das
im Gewichtsverhältnis .100 : 70 mit Hexahydrophthalsäureanhydrid als Härter versetzt ist. Das Harz wird unter Vakuum vergossen, wie an sich bekannt ist. ·
im Gewichtsverhältnis .100 : 70 mit Hexahydrophthalsäureanhydrid als Härter versetzt ist. Das Harz wird unter Vakuum vergossen, wie an sich bekannt ist. ·
Von den Stirnseiten 4, 5 des Isolierkörpers 1 ausgehend ragen '
zwei Steuerelektroden 6, 7 symmetrisch in das Volumen des Isolierkörpers,
so daß sie mit ihren halbkugelförmigen Oberflächen 8, 9 einander zugekehrt sind. In die Steuerelektroden 6, 7, die
in die Gießform des Isolierkörpers 1 eingesetzt und so umgössen
sind, sind zwei metallische Befestigungsbuchsen 11, 12 mit zentrischen Gewindebohrungen 13, 14 eingegossen.
Die Steuerelektroden bestehen aus 100 Teilen cycloaliphatischem
Gießharz, 70 Teilen Methylhexahydrophthalsäureanhydrid und
175 Teilen Graphitpulver. Ihre Leitfähigkeit beträgt etwa
5./uS/cm. .
175 Teilen Graphitpulver. Ihre Leitfähigkeit beträgt etwa
5./uS/cm. .
Eine andere für Steuerelektroden bewährte Gießharzmischung mit
leitfähigem Zusatzstoff hat folgende Zusammensetzung:
100 TeileEpoxidharz auf Bisphenol-A-Basis mit einem
Epoxidäquivalent von 190,
Epoxidäquivalent von 190,
250 Teile eines sauren Esters aus Rizinusöl und Phtalsäure
als Härter,
1000 Teile fein gemahlenes Siliziumkarbid. i .
Die Leitfähigkeit beträgt wiederum ca. 5 /US/cm.
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Wie bereits erwähnt, hat das Gießharz der Steuerelektroden 6, 7 praktisch den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie das Gießharz
des Isolierkörpers 1 selbst. Deshalb kann es nicht mehr zu Hohlräumen kommen, die durch unterschiedliche Längenänderungen
. entstehen. Ferner fällt aufgrund der im Verhältnis zu Metallen wesentlich geringeren.Leitfähigkeit der Steuerelektroden die Möglichkeit
fort, daß Rauhigkeiten der Steuerelektroden als Spitzen wirken und zu örtlich hohen Feldstärken führen. Darüber hinaus
kann es unter Umständen vorteilhaft sein, wenn das Gießharz der Steuerelektroden 6, 7 eine größere FlexiMLität als das Gießharz/
W des Isolierkörpers 1 aufweist. Durch diese größere Flexibilität,
die bei dem vorstehend an zweiter Stelle gegebenen Materialbeispiel durch den besonderen Härter, erhalten wird, ist eine Anpassung
der Steuerelektroden an Wärmedehnungen des Gießharzkörpers
1 auch für den Fall gesichert, daß Volumenänderungen aufgenommen γ/erden müssen, die von den eingebetteten Befestigungsbuchsen
11, 12 verursacht werden. Ferner kann ein flexibilisiertes Gießharz der Steuerelektroden leicht mit Anschlußleitungen
versehen werden, die aus Metall bestehen.
4 Ansprüche . .
1 Figur
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Claims (4)
1./Elektrischer Isolierkörper aus verfestigtem Isolierstoff,
insbesondere Gießharz, mit einer eingebetteten Steuerelektrode
aus elektrisch leitendem Materialj dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerelektrode (6, 7) aus Gießharz mit einem elektrisch
leitenden Zusatzstoff besteht.
2. Elektrischer Isolierkörper nach Anspruch 1,dadurch gekenn- .
zeichnet, daß die Steuerelektrode (6, 7) als elektrisch leitenden
Zusatz Siliziumkarbid1(SiC) enthält. ' ,
3. Elektrischer Isolierkörper nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine spezifische Leitfähigkeit von 1 - 100/uS/cm.
4. Elektrischer Isolierkörper nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gießharz der Steuerelektrode (6, 7)*eine größere Flexibilität als das Gießharz des Isolierkörpers (1) aufweist.
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109882/1067 '.^r " BA° 0RIGWAL
Le
erseite
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3214141A1 (de) * | 1982-04-14 | 1983-10-20 | Interpace Corp., Parsippany, N.J. | Polymer-stabisolator mit verbesserten stoerfeld- und corona-charakteristiken |
| DE3906553A1 (de) * | 1989-03-02 | 1990-09-06 | Asea Brown Boveri | Abschirmelektrode |
| DE4111260A1 (de) * | 1991-03-25 | 1992-10-01 | Pfisterer Elektrotech Karl | Bauteil fuer hochspannungsenergieversorgungsanlagen |
| DE19817072A1 (de) * | 1998-04-17 | 1999-11-11 | Driescher Spezialfab Fritz | Steuerteil für eine Durchführung eines metallischen Leiters |
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1971
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