DE2746870C2

DE2746870C2 - Verfahren zur Herstellung von Freiluft-Verbundisolatoren

Info

Publication number: DE2746870C2
Application number: DE2746870A
Authority: DE
Inventors: Ewald Dr. 8692 Wunsiedel Bauer; Martin 8672 Selb Kuhl
Original assignee: Ceramtec GmbH
Current assignee: Ceramtec GmbH
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1977-10-19
Publication date: 1982-08-26
Also published as: IT7828452A0; AT367559B; NL7806563A; FR2406875B1; DE2746870A1; US4246696A; SE446572B; DK150765B; JPS5465392A; CA1118971A; SE7809133L; IT1099698B; DK150765C; CH640974A5; JPS633407B2; ATA360578A; ZA785607B; DK462178A; FR2406875A1

Description

der vorgefertigte Glasfaserstab (1) aus Epoxidharz und Ε-Glasseide einer Oberflächenbehandlung mit Silanen unterworfen wird,
eine Gummischicht (2) ius Silikonkautschuk mittels Extrusion auf den präparierten Glasfaserstab (1) aufgebracht wird,
eine Verstrammung der Gummischicht (2) erfolgt,

ein Aufschieben der vorher radial aufgeweiteten, vorgefertigten Isolierschirme (3) auf die extrudierte Gummischicht (2) erfolgt und
die Vulkanisation und das anschließende Anbringen der Armaturen (4) an den Enden des glasfaserverstärkten Strunkes (1 und 2) durchgeführt wird.

c)
d)

e)

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftung der Bindeschicht mittels Silanen erhöht wird, indem auf die aufgerauhte Oberfläche des vorgefertigten Glasfaserstabes (1) eine Dispersion aus einem Lösungsmittel und einem Silikongummi aufgetragen wird, bevor der Extrusionsvorgang durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Verstrammen der extrudierten Gummischicht (2) aus Silikonkautschuk pyrogen gewonnene Kieselsäure ah Mischungsbestandteil verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Verstrammen der extrudierten Gummischicht (2) aus Silikonkautschuk mehrere Vernetzer mit unterschiedlichen Anspringtemperaturen eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der extrudierten Gummischicht (2) auf dem glasfaserverstärkten Stab (1) zwischen 1 und 10 mm liegt.

6. Verbundisolator zur Verwendung für fremdschichtgefährdete Freiluft-Hochspannungsanlagen mit Verschmutzungsgrenzen von Schichtleitfähigkeiten über 40 μ5 hergestellt nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Gummischicht (2) und die Isolatorschirme (3) aus demselben Isolierwerkstoff, vorzugsweise aus einem speziellen heißvernetzten Silikonkautschuk bestehen, und

b) die Vulkanisation der extrudierten Gummischicht (2) und der nachträglich aufgebrachten Einzelschirme (3) gleichzeitig erfolgt, so daß eine hochwertige chemische Verbindung entsteht.

7. Verbundisolator zur Verwendung für fremdschichtgefährdete Freiluft-Hochspannungsanlagen

mit Verschmutzungsgrenzen von Schichtleitfähigkeiten unter 40 μΞ hergestellt nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Gummischicht (2) aus einem speziellen heißvernetzten Silikonkautschuk besteht und die Isolatorschirme (3) aus einem Äthylen-Propylen-Kautschuk hergestellt sind und

b) die Gummischicht (2) fertig vernetzt ist und die gesondert gefertigten, aufgeweiteten Einzelschirme (3) unter Zuhilfenahme eines gleitfähigen, elektrisch hochwertigen Fugendichtungsmaterials (5) zwischen Gummischicht (2) und Schirmwurzel von pastöser Konsistenz aufgebracht sind.

8. Verbundisolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Fugendichlungsmaterial (5) pastöser Konsistenz ein vinylgruppenhaltiges PoIydimethylsiloxan, das mit hochdisperser Kieselsäure gefüllt ist, verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung durchschlagfester Verbundisolatoren Hk Freiluft-Hochspannurgsanlagen, bestehend aus einem vorgefertigten Glasfaserstab aus Epoxidharz, einem aufgebrachten Überzug aus elastomerem Werkstoff und auf den Überzug aufgebrachten, vorgefertigten Isolatorschirm aus witterungs-. kriechstrom- und lichtbogenbeständigen Isoliermaterialien. Solche Isolatoren sind insbesondere zur Verwendung in Gebieten mit einem hohen Verschmutzungsgrad der Atmosphäre geeignet.

Verbundisolatoren dieser Art sind seit langem bekannt. Sie bestehen in der Regel aus einem mechanischen hochfesten, faserverstärkten Kunststoffkern zur Aufnahme mechanischer Lasten, an dem Schirme zur Verhinderung von elektrischen Überschlägen infolge von Witterungseinflüssen und Aufhängearmaturen zur Befestigung der Isolatoren an Freileitungsmasten angebracht sind. Ein solcher Isolator wird in der CH-PS 4 89 875 näher beschrieben. Er besteht aus einem Glasfiberstab, der mit einer knappsitzenden Hülse aus elastomerem, polymerem Material versehen ist und an dem wiederum Schirme aus dem gleichen Material angeschweißt sind. Sie können aber auch durch adhäsive Materialien angebracht sein. Als Material für die Hülse als auch für die Schirme eignen sich insbesondere Polytetrafluoräthylen aber auch andere Materialien wie Neopren, Butylgummi sowie Silikongummizusammensetzungen. Durch die ebenfalls beschriebenen konstruktiven Maßnahmen besteht aber gleichzeitig eine Durchschlagsgefahr an mehreren Stellen, da zwischen Stab und Hülse zur Ausfüllung des Spaltes ein isolierendes Fett oder Kitt vorgesehen ist. Letztere Werkstoffe müssen von flüssiger oder pastöser Konsistenz sein, weil sonst die Hülse nicht über den Stab geschoben werden kann. Da sich aber bei starken Temperaturunterschieden flüssige oder pastöse Werkstoffe stärker als feste Körper zusammenziehen, ergeben sich zwangsläufig Spalten zwischen Hülse und Stab. Die gleiche Schwierigkeit ergibt sich auch für die Verbindung Hülse/Schirm, wenn die Schirme mit einem Kleber behandelt werden. So wird sich beim Verfestigen dieses Werkstoffes teilweise der Kleber vom Schirm ablösen und auf die Hülse aufschrumpfen, wodurch sich

ebenfalls Spalten ergeben. Auch läßt sich das in der schweizerischen Patentschrift bevorzugte Polytetrafluoräthylen nicht per Extrusion auf dem Stab aufbringen. Eine chemische Verbindung zur Staboberfläche ist nicht möglich. Die Schirme tonnen keine Radialspannung aufweisen, weil Polvtetrafluoräthylen kein echtes Elastomer (Gummi) ist. Daher ist auch eine dauerhafte spaltfreie Verbindung zwischen Hülse und Stab nicht möglich. Andererseits führen die auch sonst in der schweizerischen Patentschrift bekannten Materialien und der dort beschriebenen Verfahrenstechnik nicht zu einem betriebssicheren Isolator, da das Spaltproblem zwischen Hülse und Stab mit diesen Materialien und den beschriebenen Maßnahmen nicht gelöstwerdenkann.

Zur Lösung dieses Problems sind weitere Schutzrechte bekannt, die Werkstoffe, Konstruktion und Herstellungsverfahren beinhalten. So schlägt die kanadische Patentschrift 9 63 150 einen Verbundisolator vor, bei dem der tragende Stab mit einem Überzug aus einem Fluorkohlenstoffharz umgeben ist und ein Schirm aus leitfähigem Material befestigt ist. Dieser Isolator ist als Freiluftisoiator aber nicht geeignet, denn der Isolator-Strunk ist zwar teilweise gegen Regen geschützt, aber bei Verschmutzungen des Isolators in freier Atmosphäre wird die Strunkoberfläche teilweise leitfähig, so daß wegen des Fehlens von Schirmen aus isolierendem Material, die Teillichtbögen begrenzen, Oberschläge am Isolator auftreten können.

Ein Verbundisolator der vorgenannten Art wird auch in der britischen Patentschrift 12 92 276 beschrieben, der aus einem zentrisch angeordneten Träger besteht, dessen äußere Oberfläche mit einem kriechstromfesten Material umgeben ist, auf dem in der Wärme aufschrumpfbare, vorgefertigte Schirme aufgeschoben sind, die aus einem kriechstromfesten Material bestehen, die mit Hilfe von in der Wärme schmelzenden Massen den Überzug auf dem Träger befestigen. Die vorgeschlagene Verfahrensweise des Aufschrumpfens in der Wärme enthält einen wesentlichen Nachteil. Dieser besteht darin, daß die Schrumpfspannung von teilweise thermoplastisch verformbaren Werkstoffen so gering ist, daß kein Preßdruck zwischen dem aufgeschobenen Schirm und der Hülle des Trägers zustande kommen kann; dadurch verbleiben im Fugendichtungsmaterial kleine Hohlräume und Spalten, in denen eindiffundierendes Wasser kondensieren und zum elektrischen Durchschlag führen kann. Dies gilt auch für den Überzug auf den Träger, der mit gleichen Mitteln und mit der gleichen Weise wie die Schirme befestigt ist. Außerdem ist der vorgeschlagene Werkstoff sehr teuer und das Verfahren aufwendig.

Ein anderes Verfahren wird in der DE-OS 22 54 468 beschrieben, in dem gegenseitig überlappende Schirme aus Butylkautschuk längs der Achse des zentralen langgestreckten Hauptrohres befestigt werden. Die Schirme sind vorgefertigt und werden mit Hilfe eines Silikonfettes auf das Hauptrohr aufgeschoben. Der Nachteil dieses Verbundisolators liegt darin, daß die Schirme sich gegenseitig überlappen, d. h. die Freizügigkeit in der Gestaltung des Isolators ist begrenzt. Dadurch wird bei der Forderung von mehr Schirmen auf der gleichen Isolierlänge, insbesondere beim Einsatz des Isolators in stärkerer verschmutzter Atmosphäre, eine teuere zweite Form zur Herstellung von anderen Schirmen benötigt. Auch bei der Optimierung des Isolators für seinen Einsatz in weniger fremdschichtgefährdeten Gebieten, wo nur eine geringe Schirmzahl verlangt wird, ist wieder einu neue Schirmform notwendig. Außerdem ist der vorgeschlagene Schirmwerkstoff Butylkautschuk in freier Atmosphäre anfällig gegen Autoxidation infolge noch von vorhandener Doppelbindungen, so daß die Kriechstromfestigkeit vermindert ist. Auch die vorgeschlagene Zwischenschicht aus einem Silikonfett ist nicht verseifungsbeständig. Infolge Wasserdiffusion durch den Butylkautschuk wird im elektrischen Feld das SilikonfeK zersetzt, so daß leitfähige Produkte entstehen, die einen elektrischen Durchschlag zwischen dem Träger einleiten können.

Ein weiterer bekannter Vorschlag in der britischen Patentschrift 9 15 052 zielt darauf ab, einen Glasfiberstab mit einer darauf aufgebrachten Schicht aus kriechstrombeständigem Material beispielsweise Neopren, Butyl- oder Silikongummi und Fluorkohlenstoffharze zu versehen. Dort ist auch vorgeschlagen worden, die Schicht in einem Extrusionsverfahren aufzubringen. Weiterhin wurde alternativ vorgeschlagen. Schläuche aus diesem Werkstoff mit einem kleineren Innendurchmesser ais dem des G/asfiberstabes elastisch aufzuweiten und sie auf den Glasfiberstab zu schieben. Damit keine Feuchtigkeit zwischen Gummiüberzug und Glasfiberstab eindringen kann, ist der Materialstoß zwischen Gummiüberzug und Aufhängearmatur von einem weiteren Schlauchstück überdeckt. Es ist auch vorgeschlagen worden, bei der Verwendung von Silikonkautschuk am Materialstoß zwischen Aufhänge armatur und der Gummischicht zur Abdichtung eine Wicklung aus elastomerem Material und einem Baumwollband zu verwenden, wobei unter der Wicklung ein dünner Überzug aus einem elastomeren Material auf der aufgerauhten mit einem Primer vorbehandelten Silikonfläche vorhanden ist. Bedenken gegen diesen Isolator bestehen darin, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen zur Abdichtung des Materialstoßes zwischen Aufhängearmaturen und Gummischicht auf dem Stab nicht wirksam sind. Infolge des elektrischen Feldes zwischen den Aufhängearmaturen erfolgt eine erhöhte Wasserdiffusion durch die Übergangsschicht auf dem Stab. Dort sind infolge Fehlens einer elektrischen dichten Übergangsschicht kleinste Hohlräume vorhanden, in denen das Wasser kondensieren kann, so daß elektrische Fugendurchschläge unvermeidlich sind. Dies verhindert auch nicht die Maßnahme, daß die Gummischicht auf dem Stab unter Preßdruck geformt oder aufextrudiert ist, weil trotzdem kleinste Spalten und Hohlräume nicht vermieden werden. Besonders nachteilig beim vorgeschlagenen Isolator ist das vollkommene Fehlen von Schirmen, so daß der zur Verfugung stehende Kriechweg bei normaler Baulänge des Isolators in keinem Fall ausreicht. Vielmehr ist eine Verlängerung um das Mehrfache eines gebräuchlichen Schirmisolators not wendig, so daß sich dem Schirmisolator gegenüber eine sehr unwirtschaftliche Konstruktion ergibt

Insgesamt kann man feststellen, daß Verbundisolator ren der beschriebenen Gattung für Freiluft Hochspannungsanlagen erhebliche konstruktive und technische Probleme enthalten. Da die Verbundzone zwischen StaD und Schirm erheblichen elektrischen Belastungen ausgesetzt ist, weil sie parallel zur Richtung des elektrischen Feldes verläuft, müssen hier Maßnahmen zur Verhinderung von elektrischen Durchschlägen getroffen werden. Zu den elektrischen Belastungen kommen mechanische Spannungen, die durch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von faserverstärkten Stab und Schirmen entstehen, da die Betriebs-

15

20

temperaturen in extremen Fällen zwischen minus 50°C und +80⁰C schwanken können. Auch Zugkräfte, Schwingungen und plötzliche Zusatzbelastungen und Entlastungen durch Wind und Eis bewirken zusätzliche Spannungen in der Verbundzone, die zum elektrischen Durchschlag führen können. Durch Witterungseinflüsse und Verschmutzung kann weiterhin Feuchtigkeit in den Isolator eindringen. Insbesondere erfordern elektrische Teilentladungen auf der Isolatorenoberfläche eine bestimmte Wahl des Schirmwerkstoffes, damit sich Kriechspuren zur Vermeidung von Überschlägen im Betrieb nicht bilden. Von Hochspannungs-Isolatoren wird außerdem ein höchstes Maß an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit über einen jahrzehntelangen Zeitraum erwartet, so daß die Werkstoffauswahl, die Konstruktion und die Herstellung von Verbundisolatoren sehr sorgfältig erfolgen muß wobei die wirtschaftlichen Aspekte nicht außer acht gelassen werden dürfen. Die Erfindung bezweckt daher einen Verbundisolator zu schaffen, bei dem Werkstoffe, Konstruktion und Verfahrenstechnik zu einem einfach herstellbaren, betriebssicheren Isolator führen.

Es ist daher Aufgabe der vorgeschlagenen Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von durchschlagfesten Verbundisolatoren für Freiluft-Hochspannungsanlagen zu schaffen. Die solcher Art hergestellten Verbundisolatoren sollen ferner den oben umrissenen Eigenschaftsrahmen entsprechen, wobei aber auch gleichzeitig die genannten Konstruktionsschwierigkeiten beseitigt werden sollen. Dabei sollen insbesondere Werkstoffe, Konstruktion und Verfahrenstechniken so aufeinander abgestimmt werden, daß die Herstellung eines solchen Verbundisolators weitgehend automatisiert werden kann und eine wirtschaftliche Fertigungstechnik erhalten wird. Ferner sollen solche durchschlagsfesten Verbundisolatoren insbesondere in Gebieten mit hohem Verschmutzungsgrad der Atmosphäre einsetzbar sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination an sich bekannter Merkmale gelöst, wie sie im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches aufgeführt sind. Grundsätzlich kann festgestellt werden, daß durch die Oberflächenbehandlung eine hochwertige chemische Verbindung zwischen dem vorgefertigten Glasfaserstab und der extrudierten Gummischicht entsteht Bei der Verwendung von witterungsbeständigen und kriechstromfesten heißvernetzten Silikongummi als Gummischicht auf dem Kern verwendet man zur mechanischen Bindung Silane, mit deren Hilfe eine solche Verbindung bewerkstelligt werden kann.

Zur Erhöhung der Haftung ist es vorteilhaft, die aufgerauhte Oberfläche des Glasfaserstabes noch mit einer Dispersion aus einem Lösungsmittel und einem speziellen Silikongummi zu behandein, bevor der Extrusionsvorgang durchgeführt wird

Der Verstrammungsprozeß ist insofern notwendig, damit die auch noch auf das unvernetzte Extrudat aufzuschiebenden, vernetzten Schirmen beim Aufschieben mit radialer Vorspannung nicht das Extrudat mechanisch zerstören. Der Zustand der verstrammten Gummischicht ist derart daß eine Vernetzung mit dem nachträglich aufgeschobenen Schirmen zustandekommt Die Verstrammung des Extrudats kann beispielsweise durch den Einbau von pyrogen gewonnener Kieselsäure in den Gummi durchgeführt werden, die einen zeitabhängigen Thixotrophie-Effekt bewirkt Ein anderes Mittel zum Verstrammen der extrudierten Gummischicht aus Silikonkautschuk besteht in der Lagerung des Extrudats bei erhöhten Temperaturen

30

35

50

60

65 sowie in der Verwendung mehrerer Vernetzer mit unterschiedlichen Anspringtemperaturen.

Ein weiteres Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß die Dicke der extrudierten Gummischicht auf dem glasfaserverstärkten Stab zwischen 1 und 10 mm liegt Eine solche Schicht besteht beispielsweise aus einem kriechstromfesten und witterungsbeständigen Elastomer wiez. B.Silikon.

Der Vorteil des Verfahrens ist insbesondere darin zu sehen, daß der Verbundisolator von innen nach außen Schritt für Schritt aufgebaut wird. Die Verfahrensschritte sind so konzipiert, daß beim Schrumpfen der Materialien keine Spalten entstehen. Ferner sind durch die Verwendung von Silanen und dem Auftragen einer Gummischichl als Dispersion Maßnahmen getroffen worden, die den Überzug auf chemischen Weg an den Glasfaserstab anbinden. Zwar sind auch die Schirme radial ausgeweitet, wie aus anderen bekannten Schutzrechten hervorgeht, aber sie erzeugen gegenüber dem Überzug auf dem Stab eine Radialspannung, wodurch eine spaltlose Verbindung mit dem Überzug garantiert wird. Die beim Zusammenvulkanisieren entstehende Materialschrumpfung wird durch die Radialspannung der Schirme ausgeglichen. Diese Verbundisolatoren gemäß dem erfinderischen Herstellungsverfahren sind insbesondere elektrisch durchschlagsfest, da zwischen dem faserverstärkten Stab und dem Extrudat sowie zwischen dem Extrudat und den aufgeschobenen Schirmen eine mechanische Bindung der unterschiedlichen Werkstoffe vorliegt. Mechanische Dehnungen des Glasfiberstabes werden auf dem Gummi übertragen, ohne daß sich der Gummi von der Strunkoberfläche löst. Die unterschiedlichsten Ausdehnungskoeffizienten zwischen Gummi und Stab führen zu keiner Verschiebung, so daß sich keine Spalten oder Hohlräume bilden können, in denen eindiffundierendes Wasser kondensieren kann. Durch die richtige Auswahl der Werkstoffe für den vorgefertigten Glasfiberstab des Extrudats und der Schirme, die einerseits aus unverseifbaren alkalifreien Bestandteilen aufgebaut sind und andererseits noch kriechstrom- und witterungsbeständig sind, wird erreicht, daß der so hergestellte Verbund-Isolator allen Betriebsanforderungen gerecht wird. Ferner ist ein solcher Isolator wirtschaftlich billig herstellbar, weil die Schirme und auch der Gummizug auf dem Stab im automatischen Verfahren hergestellt werden können. Durch die Verschiebbarkeit der Schirme ist eine große Freizügigkeit hinsichtlich der Isolatorbauweise gegeben, so daß ein solcher Verbundisolator den speziellen atmosphärischen Anforderungen optimal angepaßt werden kann.

Solchermaßen hergestellte Verbundisolatoren eignen sich insbesondere zur Verwendung für fremdschichtgefährdete Freiluft-Hochspannungsanlagen mit Verschmutzungsgrenzen von Schichtleitfähigkeiten über 40 μ-S. Hierzu wird die Gummischicht und der Isolatorschirm aus dem selben Isolierwerkstoff, vorzugsweise aus einem speziellen heißvernetzten Silikonkautschuk hergestellt und die Vulkanisation der extrudierten Gummischicht und der nachträglich aufgebrachten Einzelschirme erfolgt gleichzeitig, so daß eine hochwertige chemische Verbindung entstehen kann.

Eine Variante des Herstellungsverfahrens ergibt sich dann, wenn man Isolatoren für fremdschichtgefährdete Freiluft-Hochspannungsanlagen mit Verschmutzungsgrenzen von Schichtleitfähigkeiten unter 40 μΞ verwenden will, dann kann die Gummischicht aus einem speziell heißvernetzten Silikonkautschuk und die Isolatorschir-

10

15

me aus einem Äthylenpropylen-Gummi bestehen. Die Gummischicht ist dabei fertig vernetzt und die gesondert hergestellten, aufgeweiteten Einzelschirme werden unter Zuhilfenahme eines gleitfähigen, elektrisch hochwertigen Fugendichtungsmaterials von pastöser Konsistenz zwischen Gummischicht und Schirmwurzel aufgebracht. Dabei eignen sich als Fugendichtungsmaterial insbesondere eine Silikonpaste auf der Basis von Polyorganidimethyl-Siloxanen mit disperser Kieselsäure. Die Bestandteile des Fugendichtungsmaterials sind dabei unverseifbare und daher unter Wassereinfluß nicht aufspaltbar. Vorteilhaft besteht das Grundpolymer aus Polydimethyl-Siloxanen, die einen gewissen Anteil von Vinylgruppen enthalten, wodurch eine Vernetzung zwischen Silikon-Gummischicht und den aufgeschobenen Silikon-Schirmen dadurch einheitliche Wärmebehandlung durchgeführt werden kann.

Auch nach dieser Verfahrensvariante hergestellten Verbundisolatoren sind ebenfalls an der Stelle zwischen Extrudat und Glasfiberstab absolut durchschlagsfest. Die Vorteile dieser Maßnahme sind hinsichtlich einer höheren Wirtschaftlichkeit zu sehen, indem sie weitgehend in ein automatisches Verfahren hergestellt werden können und Konstruktionsänderungen je nach Belieben rasch durchgeführt werden können. Insbesondere können Schirme aus andersartigen Werkstoffen verwendet werden. Auch wegen der geringen Materialkosten gestaltet sich auch der Preis noch günstiger. Da Verbundisolatoren bisher hauptsächlich bei Hochspannung angewendet wurden, eröffnet sich mit diesem Isolatortyp auch die Anwendungsmöglichkeit von Freiluft-Verbundisolatoren auch für niedrige Betriebsspannungen, da er etwa preislich dem Keramik-Isolator .gleichkommt. So können die Schirme aus Werkstoffen wie Äthylenpropylengummi in verschiedenartigsten Modifikationen aufgebaut werden.

Grundsätzlich sei noch erwähnt, daß die Schirme bei beiden Verfahren beliebig gestaltet werden können, d. h. mit unterschiedlicher Schirmneigung oder Unterschirmen, so daß mit wenigen Schirmen relativ große Kriechwege realisiert werden können. Da alle Schirme vorgefertigt werden, weisen sie keine Längsnahte auf, die Schmutzablagerungen und damit hohe Kriechströme begünstigen. Dagegen ist ein Verfahrensmerkmal mit den ringförmigen Wulsten am Glasfiberstab deutlich zu erkennen.

Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben, es zeigt

F i g. 1 Querschnitt durch einen Verbundisolator gemäß Verfahren I;

f j ο- *? Querschnitt durch einen Verbui»'^i^c'"*l^o*T gemäß Verfahren II.

Bei beiden Verfahren werden die Schirme nach den einschlägigen bekannten Techniken der Kunststoffverarbeitung hergestellt, wie z. B. Transfer-Moulding oder Injection-Moulding-Verfahren. Diese Herstellungsweise kann vollautomatisiert werden und ist damit besonders wirtschaftlich.

In F i g. 1 ist der erfindungsgemäße Verbundisolator nach dem Verfahren I dargestellt Der vorgefertigte

25

30

35

40

45

SO Glasfiberstab 1 wird z. B. in einem speziellen Ziehverfahren (Pultrusions-Verfahren) hergestellt und besteht aus Epoxidharz mit den entsprechenden Anteilen von Ε-Glasseide. Ferner befindet sich auf dem Glasfiberstab 1 eine nicht dargestellte Bindeschicht, die beispielsweise im Tauch- oder Spritzverfahren aufgebracht wird. Bei der Verwendung von witterungsbeständigem und kriechstromfestem, heißvernetztem Silikongummi als Gummischicht auf dem Kern, benutzt man zur mechanischen Bindung Silane, mit deren Hilfe eine solche Verbindung bewerkstelligt wird. Anschließend wird eine Gummischicht 2 aus Silikonkautschuk mittels Extrusion auf dem präparierten Glasfaserstab 1 aufgebracht, wobei die Gummischicht 2 vorzugsweise eine Schichtdichte von 1 bis 10 mm besitzt. Eine solche Schicht besieht beispielsweise aus einer kriechstrornfesten und witterungsbeständigen Hülle aus Silikon-Elastomeren. Dann wird der sogenannte Verstrammiingsprozeß durchgeführt. Die Verstrammung des Extrudats kann beispielsweise durch den Einbau von pyrogen gewonnener Kieselsäure in den Gummi durchgeführt werden. Eine Variation besteht auch darin, in dem man das Extrudat bei erhöhten Temperaturen lagert sowie in der Verwendung mehrerer Vernetzer mit unterschiedlichen Anspringtemperaturen. Die vorgefertigten Schirme 3, aus vorzugsweise dem gleichen Material wie die Gummischicht, werden auf dem Glasfiberstab 1 mit Radialspannung aufgeschoben und anschließend zusammenvulkanisiert. Dabei wird der so hergestellte Körper je nach Gummiart unter Heißluft oder mit Druckanwendung vernetzt, wobei der Schirmwerkstoff und der Extrudatswerkstoff so aufeinander abgestimmt sind, daß eine Vernetzung zwischen den beiden stattfindet. Dies ist besonders bei Silikonen gut durchführbar, wenn die entsprechenden katalytischen Systeme richtig gewählt sind, so daß dann vernetzende Wirkungen auftreten. An den Enden des Verbundisolators werden metallische Aufhängearmaturen 4 befestigt. Sie werden beispielsweise durch Aufspleißen des faserverstärkten Stabes oder durch radiales Aufpressen aufgebracht.

Die Variante (Verfahren II) hinsichtlich obiger Herstellungsweise ist in Fig.2 dargestellt. Der erfindungsgemäße Isolator wird erhalten, indem auf den vorgefertigten Glasfaserstab 1 eine nicht dargestellte Bindeschicht wie oben beschrieben zwischen der Oberfläche des Glasfiberstabes und der nachfolgend aufzubringenden Gummischicht 2, die vorzugsweise aus einem kriechstromfesten, witterungsbeständigen Elastomer wie z. B. Silikongummi besteht, aufgebracht wird. Das Extrudat wird sofort nach dem Extrudiervorgang vernetzt. Die vorgefertigten Schirme werden anschließend im aufgeweiteten Zustand mit radialer Vorspannung auf das Extrudat unter Zuhilfenahme eines gleitfähigen, elektrisch hochwertigen Fugendichtungsmaterials 5 von pastöser Konsistenz aufgeschoben. Als Fugendichtungsmaterial 5 hat sich eine Silikonpaste auf der Basis von Polyorganidimethyl-Siloxanen mit disperser Kieselsäure bewährt Nach dem Aufschieben der Schirme werden die freiliegenden Enden des Glasfiberstabes 1 mit Armaturen nach bekannten Techniken versehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von durchschlagsfesten Verbundisolatoren für Freiluft-Hochspannungsanlagen, bestehend aus einem vorgefertigten Glasfaserstab aus Epoxidharz, einem aufgebrachten Überzug aus elastomerem Werkstoff und auf den Überzug aufgebrachten, vorgefertigten Isolatorschirm aus witterungs-, kriechstrom- und lichtbogenbeständigen Isoliermaterialien, gekennzeichnet durch die Kombination an sich bekannter Merkmale, daß