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DD139962A3 - METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC INSULATOR - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING A PLASTIC INSULATOR Download PDF

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Publication number
DD139962A3
DD139962A3 DD78204840A DD20484078A DD139962A3 DD 139962 A3 DD139962 A3 DD 139962A3 DD 78204840 A DD78204840 A DD 78204840A DD 20484078 A DD20484078 A DD 20484078A DD 139962 A3 DD139962 A3 DD 139962A3
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DD
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shield assembly
item
support rod
fittings
assembly
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DD78204840A
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Inventor
Manfred Kahle
Original Assignee
Manfred Kahle
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/32Single insulators consisting of two or more dissimilar insulating bodies

Landscapes

  • Insulating Bodies (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

204 6 40204 6 40

Prof. Dr.-Ing. Manfred Kahle P 617Prof. Dr.-Ing. Manfred Kahle P 617

IPK: H01B, 3/00IPK: H01B, 3/00

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Herstellung eines KunststoffisolatorsProcess for producing a plastic insulator

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators, der vorwiegend für Energieversorgungseinrichtungen, insbesondere Freileitungen, als Abspann- oder Tragisolator verwendet wird.The invention relates to a method for producing a plastic insulator, which is mainly used for power supply facilities, in particular overhead lines, as guying or support insulator.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Eb ist bekannt, daß anstelle von herkömmlichen Isolatoren aus Glas und Porzellan Kunststoffisolatoren verwendet v/erden. Diese Konstruktionen sind meist als Stabisolatoren für Zug- und Biegebeanspruchung ausgeführt. Derartige Isolatoren bestehen aus einem Trägerstab aus glasfaserverstärktem Duroplast und Schirmelementen aus Duroplasten oder Elasten sowie den kraft ein le it enden Armaturen. Die Unterschiede zynischen den verschiedenen Lösungen sind durch Wahl des verwendeten Materials, durch die konstruktive Ausbildung und durch die für die Herstellung notwendigen Verfahren gekennzeichnet. Typische Lösungen sind in den Schutzrechten DJ?P 530 702, DE-.OS 2618 693 und US-PS 3898 372 dargestellt.It is known that plastic insulators are used instead of conventional glass and porcelain insulators. These constructions are usually designed as rod insulators for tensile and bending stress. Insulators of this type consist of a carrier rod made of glass-fiber-reinforced thermosetting plastic and shielding elements made of thermosets or elastomers, as well as the force-reducing fittings. The cynical differences between the different solutions are characterized by the choice of material used, by the design and by the processes necessary for their manufacture. Typical solutions are shown in the copyrights DJ? P 530 702, DE-OS 2618 693 and US-PS 3898 372.

Entscheidend für die beabsichtigte Wirkung ist die Beherrschung der elektrischen Längsfestigkeit der Grenzschicht zwischen dem mechanisch belasteten Trägerstab- und die für die Isolierfunktion notwendige äußere Schirmanordnung. Hierfür wurden verschiedene Varianten vorgeschlagen. Eine der Varianten besteht darin, die Schirme aus einem Material zu fertigen, das neben der erforderlichen Kriechstromfestigkeit so beschaffen ist j daß eine Klebverbindung oder eine chemische Verbindung spaltfrei zum Trägerstab hergestellt werden kann (DBP 530 702). Der Nachteil einer derartigen Lösung besteht in der Rißbildungsgefahr oder ungenügender Adhäsion bei mechanischer Belastung und bei Temperaturwechsel je nach Art der verwendeten Materialkombinationen und Herstellungsverfahren. Eine Verbesserung dieser Situation erhält man durch Verwendung von Elastmaterial für die Schirmelemente und Trennung zwischen Schirmanor.dnung und Trägerstab' durch einen hinsichtlich seiner elektrischen Längsfestigkeit beeinflußbaren Spalt, der gegebenenfalls mit einem flüssigen Isoliermedium ausgefüllt sein kann. Eine solche Losung stellt die Ausführung eines Isolators und das Verfahren zu dessen Herstellung nach US-PS 3898 372 dar. Die Schirmelemente werden danach zur Er-.höhung der elektrischen Längsfestigkeit mit Bohrungen versehen, die kleiner sind als der Stabdurchmesser, wobei beim Aufschieben der Schirme auf den Stab die Schirme radial gedehnt werden und axial unter Druck stehen. Damit wird eine erhöhte Flächenpressung im Spalt erzielt und die elektrische Längsfestigkeit erhöht. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, die Bohrungsoberfläche der Schirme mit umlaufenden Nuten zu versehen, um Dichtungselemente zu erhalten, deren'Wirkung durch Einbringen von Fett noch verbessert werden kann.Decisive for the intended effect is the mastery of the electrical longitudinal strength of the boundary layer between the mechanically loaded Trägerstab- and necessary for the insulating outer shield assembly. For this purpose, various variants have been proposed. One of the variants is to produce the screens of a material which, in addition to the required tracking resistance, is such that an adhesive bond or a chemical compound can be produced gap-free to the carrier rod (DBP 530 702). The disadvantage of such a solution is the risk of cracking or insufficient adhesion under mechanical stress and temperature changes, depending on the type of material combinations and manufacturing processes used. An improvement of this situation can be obtained by using elastic material for the shielding elements and separation between Schirmanor.dnung and carrier rod 'by a influenced with regard to its electrical longitudinal strength gap, which may optionally be filled with a liquid insulating medium. Such a solution is the execution of an insulator and the process for its preparation according to US-PS 3898 372. The screen elements are thereafter provided to He-. Increasing the electrical longitudinal strength with holes that are smaller than the rod diameter, with the sliding of the umbrellas on the rod, the screens are stretched radially and axially under pressure. This achieves an increased surface pressure in the gap and increases the electrical longitudinal strength. In addition, it is proposed to provide the bore surface of the screens with circumferential grooves in order to obtain sealing elements whose effect can be improved by introducing grease.

Bei dem· genannten Vorschlag wirkt sich die Einschränkung der Schirmformen durch die Verwendung von radialem Zug und axialem Druck, insbesondere bei notwendigen Materialdickenänderungen längs des Isolators, nachteilig aus. . ·In the above proposal, the restriction of the shield shapes by the use of radial tension and axial pressure, in particular with necessary material thickness changes along the insulator, has a disadvantageous effect. , ·

- 3 - 204 8 4 0- 3 - 204 8 4 0

Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist Ziel der Erfindung, durch ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators die Nachteile der bekannten Lösungen zu überwinden.It is an object of the invention to overcome by a suitable method for producing a plastic insulator the disadvantages of the known solutions.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Kunststoffisolators zu ermöglichen, der auch bei Temperaturwechsel und hoher mechanischer Belastung eine hohe Zuverlässigkeit und insbesondere unter allen Betriebszuständen eine gute elektrische Längsgrenzschichtfestigkeit zv/ischen Trägerstab und Schirmanordnung besitzt»The invention has for its object to enable the production of a plastic insulator, which has a high reliability and especially under all operating conditions a good electrical longitudinal boundary layer strength zv / ischen carrier rod and shield arrangement even with temperature changes and high mechanical load »

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem auf einen mechanisch hoch belastbaren isolierenden Trägerstab eine Schirmanordnung aus einem 'dielektrischen oder halbleitenden elastischen Material, deren Bohrungsdurchmesser größer als der Durchmesser des Trägerstabes ist, aufgeschoben und so axial gedehnt wird, daß eine radiale, nach innen gerichtete, vom Profil der Schirmanordnung abhängige Bächenpressung zwischen Schirmanordnung und Trägerstab entsteht, wobei.die Schirmanordnung im axial gedehnten Zustand kraft- und/oder formschlüssig mit den Enden des Stabes und/oder den Armaturen fest und dicht verbunden wird.According to the invention the object is achieved by a shield assembly of a 'dielectric or semiconductive elastic material, the bore diameter is greater than the diameter of the support rod is pushed onto a mechanically highly loadable insulating support rod and axially stretched so that a radial, inwardly directed, Depending on the profile of the screen arrangement, the surface pressure between the screen arrangement and the support rod is created, whereby the screen arrangement in the axially stretched state is firmly and tightly connected to the ends of the rod and / or the fittings positively and / or non-positively.

Die die Schirmanordnung bildenden Schirmelemente werden miteinander dicht und fest zusammengeklebt, vulkanisiert oder geschweißt. Die Verbindung der Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab geschieht durch Verkleben, Verschweißen oder Einrasten in eine formschlüssige Verankerung und mit den Armaturen ebenfalls durch Verkleben oder Einrasten in formschlüssige Verbindungselemente. TJach der axialen Deliung der Schirmanordnung erfolgt die Fixierung an den Enden durch Deformation der aufgesetzten Armaturen, insbesondere durch isostatisches Pressen, und es entsteht eine kraft- und formschlüssige Verbindung, wobei die Enden der Schirmanordnung gegebenenfalls als ein Teil der elastischen Zwischenschicht genutzt v/erden können.The screen elements forming the screen assembly are tightly and firmly glued together, vulcanized or welded together. The connection of the ends of the shield assembly with the support rod is done by gluing, welding or snapping into a positive anchoring and with the fittings also by gluing or locking in positive connection elements. TJach the axial Deliung the shield arrangement, the fixation at the ends by deformation of the attached fittings, in particular by isostatic pressing, and there is a frictional and positive connection, wherein the ends of the shield assembly can optionally be used as part of the elastic intermediate layer v / ground ,

• ,- 4 -•, - 4 -

Das erfindungsgemäße Verfahren garantiert die Verwendung sehr unterschiedlicher Schirmanordnungen und ermöglicht eine hohe elektrische längsgrenzschichtfestigkeit durch die zwischen der elastischen Schirmanordnung und dem Stabmaterial herbeigeführte Flächenpressung^ die im Sinne, einer Hochspannungsdichtung wirkt. Dieser Zustand wird durch die Fixierungsmaßnahme bei allen Betriebszuständen einschließlich bei mechanischer Zugbelastung und der dabei auftretenden Trägerstabdehnung aufrechterhalten bzw. der diesbezügliche Effekt verstärkt.The inventive method guarantees the use of very different shield arrangements and enables a high electrical longitudinal boundary layer strength by the surface pressure induced between the elastic shield arrangement and the bar material, which acts in the sense of a high-voltage seal. This condition is maintained by the fixation measure under all operating conditions including mechanical tensile load and the carrier beam elongation occurring or amplifies the effect thereof.

Es ist auch möglich, die elektrische Längsgrenzschichtfestigkeit durch Einbringen eines viskosen Isoliermittels in den Spalt zwischen Schirmanordnung und Trägerstab zu verbessern, indem die erfindungsgemäße axiale Dehnung und die daraus resultierenden radialen Kräfte eine Druckerhöhung in dem viskosen Isoliermittel hervorrufen und einen besseren Kontakt der Oberflächen des Trägerstabes und der Schirmanordnung ermöglichen.It is also possible to improve the longitudinal electrical boundary layer strength by introducing a viscous insulating means in the gap between the shield assembly and carrier rod, in that the inventive axial expansion and the resulting radial forces cause a pressure increase in the viscous insulating means and better contact of the surfaces of the support rod and enable the shield arrangement.

Ausführungsbeispielembodiment

Die erfindungsgemäße Lösung sowie ihre vorteilhafte Wirkungsweise soll anhand eines Ausführungsbeispieles sowie den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert v/erden; Auf einen Trägerstab S gemäß Fig. 1 aus glasfaserverstärktem Epoxidharz wird eine Schirmanordnung, bestehend aus mehreren elastischen Schirmelementen Sch, die miteinander an einer VerbindungssteileVverklebt, vulkanisiert oder verschweißt werden und deren Bohrungen geringfügig größer als der Trägerstabdurchmesser sind, aufgeschoben und mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung axial gedehnt und in diesem Zustand an den Enden K mit dem Trägerstab S verklebt oder formschlüssig fixiert, so daß die durch die Dehnung hervorgerufene radiale, nach innen gerichtete Kraft an der Grenzfläche .F eine. Flächenpressung zwischen Trägerstab S und Schirmanordnung entstehen läßt, die eine hohe elektrische Längsgrenzschichtfe-The solution according to the invention and its advantageous mode of action will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment and the associated drawings; On a support rod S of FIG. 1 made of glass fiber reinforced epoxy resin is a screen assembly consisting of several elastic shield elements Sch, which are glued together at a Verbindungssteile, vulcanized or welded and their holes are slightly larger than the support rod diameter, pushed and axially by means of a suitable device stretched and glued in this state at the ends K to the support rod S or fixed in a form-fitting manner, so that caused by the expansion radial, inwardly directed force at the interface .F a. Surface pressure between carrier bar S and screen arrangement is created, which has a high electrical Längsgrenzschichtfe-

- 5 —- 5 -

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etigkeit ermöglicht.makes it possible.

Zur Verbesserung der Wirkung kann ein viskoses Isoliermittel zur Homogenisierung der Oberflächen auf den Trägerstab und/ oder die Oberfläche der Bohrung der Schirmanordnung aufge~ bracht werden. Anschließend werden die Armaturen A, ggf. über eine elastische Zwischenlage Z auf den Trägerstab S im Bereich P durch isostatisches Pressen aufgedrückt. Eine andere Möglichkeit der Fixierung der gedehnten Schirmanordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Hier wird neben der Verbindung K der Enden der Sphirmanordnung mit dem Trägerstab eine formschlüssige Verbindung X mit der Armatur A über das Schirmelement Sch 2 hergestellt.To improve the effect, a viscous insulating agent can be applied to the homogenization of the surfaces on the support rod and / or the surface of the bore of the shield arrangement. Subsequently, the valves A, possibly pressed over an elastic intermediate layer Z on the support rod S in the area P by isostatic pressing. Another way of fixing the stretched screen assembly is shown in FIG. Here, in addition to the connection K of the ends of the Sphirmanordnung with the support rod a positive connection X with the fitting A via the shield element Sch 2 is made.

In einem weiteren Beispiel wird gemäß Fig. 3 gezeigt^ daß die elastische Schirmanordnung auch in Form einer einteiligen Anordnung oder als Zylinderschlauch ZS mit aufgesetzten Schirmelementen Sch 3 oder Wendelschirmen auf den Trägerstab aufgeschoben und anschließend gedehnt und fixiert werden können. In den Beispielen nach Fig. 2 und Fig. 3 ist es auch möglich, die Armaturen durch isostatisches Pressen so zu deformieren, daß die Fixierung der gedehnten Schirmanordnung dadurch eintritt.In another example, shown in FIG. 3 ^ that the elastic shield assembly can be pushed onto the support rod and then stretched and fixed in the form of a one-piece arrangement or as a cylinder tube ZS with attached screen elements Sch 3 or Wendelschirmen. In the examples according to FIGS. 2 and 3, it is also possible to deform the valves by isostatic pressing in such a way that the fixation of the stretched screen arrangement thereby occurs.

Claims (5)

Erfindungsanspruch · . . Invention claim. , 1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffisolators mit hoher elektrischer Längsgrenzschichtfestigkeit^ bestehend aus einem isolierenden Trägerstab mit krafteinleitenden Armaturen und einer ein- oder mehrteiligen Schirmanordnung aus elastischem isolierendem oder haIbleitendem Material durch Aufschieben der Schirmanordnung und anschließende axiale Krafteinwirkung, gekennzeichnet dadurch^ daß die Schirmanordnung, deren Bohrung größer als der Durchmesser des Trägerstabes ist, so axial gedehnt wird, daß eine radial nach innen gerichtete Flächenpressung zwischen Schirmanordnung und Trägerstab entsteht, wobei im gedehnten Zustand die Enden der Schirmanordnung kraft- und/oder formschlüssig mit dem Trägerstab und/oder, den Armaturen mechanisch fest und dicht verbunden werden.1. A process for producing a plastic insulator with high electrical longitudinal boundary layer strength consisting of an insulating support bar with force-introducing fittings and a one or more part screen assembly of elastic insulating or haIbleitendem material by sliding the shield assembly and subsequent axial force, characterized ^ characterized in that the screen assembly whose Bore larger than the diameter of the support rod is so axially stretched that a radially inward surface pressure between the shield assembly and carrier rod is formed, wherein in the stretched state, the ends of the shield assembly non-positively and / or positively with the support rod and / or, the fittings mechanically tight and tightly connected. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die die Schirmanordnung bildenden Schirmelemente miteinander dicht und fest zusammengeklebt, vulkanisiert oder geschweißt werden» 2. The method according to item 1, characterized in that the screen assembly forming screen elements together tightly and firmly glued together, vulcanized or welded » 3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab durch Verkleben, Verschweißen oder Einrasten in eine formschlüssige Verankerung geschieht.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that the connection of the ends of the shield assembly with the support rod by gluing, welding or snapping happens in a positive anchoring. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Schirmanordnung durch Verkleben oder Einrasten in formschlüssige Verbindungselemente mit den Arrna- türen verbunden werden.4. The method according to item 1 to 3, characterized in that the ends of the shield assembly are connected by gluing or locking in positive connection elements with the Arrna- doors. 5. Verfahren nach Punkt 1 bis 3f gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Schirmanordnung mit dem Trägerstab verschweißt oder verklebt und mit den Armaturen verklebt oder formschlüssig verbunden werden. ·5. The method according to item 1 to 3 f characterized in that the ends of the shield assembly welded to the support rod or glued and glued to the fittings or positively connected. · _ 7 —_ 7 - 204 8 40204 8 40 Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß nach der axialen Dehnung der Schirmanordnung die Fixierung an den Enden durch Deformation der aufgesetzten Armaturen insbesondere durch isostatisches Pressen erfolgt und eine kraft- und formschlüssige Verbindung entsteht, wobei die Enden der Schirmanordnung gegebenenfalls als ein Teil der elastischen Zwischenschicht genutzt werden können.Method according to item 1 to 3, characterized in that after the axial stretching of the shield assembly, the fixation at the ends by deformation of the attached fittings in particular by isostatic pressing and a positive and positive connection is formed, wherein the ends of the shield assembly optionally as a part the elastic intermediate layer can be used. Hierzu ^ Seite ZeichnungenFor this ^ page drawings
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