DE69502792T2

DE69502792T2 - Verfahren zur Befestigung einer Verbundplatte mit einer Metallarmatur zur Herstellung eines elektrischen Isolators

Info

Publication number: DE69502792T2
Application number: DE69502792T
Authority: DE
Inventors: Rene Joulie; Serge Tartier
Original assignee: Societe Europeenne dIsolateurs en Verre et Composite SEDIVER SA
Current assignee: MacLean Power France SAS
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2015-10-26
Also published as: ATE166998T1; EP0709862A1; EP0709862B1; FR2726395B1; KR960015606A; KR100371067B1; DK0709862T3; FR2726395A1; JP2655531B2; ES2117370T3; JPH08212859A; BR9504588A; ZA959116B; CA2161580C; DE69502792D1; CA2161580A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau von drehsymmetrischen Strukturen und insbesondere eines Trägers aus Schichtmaterial und einer Armatur zur Herstellung eines elektrischen Isolators.
Die Patentdruckschrift EP-A-0 125 421 beschreibt ein solches Verfahren, bei dem die Armatur am von Rippen umgebenen Träger unter Zwischenfügung eines Kranzes aus Elastomermaterial befestigt ist, auf den die Armatur vor der Vulkanisierung des Kranzes aufgepreßt wird.
Ein elektrischer Isolator mit einem Schichtstoffträger in Zylinderform, Kegelstumpfform, Doppelkegelstumpfform, Faßform oder einer anderen drehsymmetrischen Form und mit zwei an den Enden des Trägers befestigten Armaturen wird beispielsweise als Träger für Geräte und Leiter, als Hülle für Geräte und als Durchleitung verwendet.
Aus Gründen des größeren mechanischen Widerstands und des geringeren Gewichts ersetzt ein solcher Isolator mehr und mehr die üblichen Isolatoren aus Porzellan.
Im Betrieb unterliegt ein solcher Isolator ganz erheblichen mechanischen Belastungen, die insbesondere durch statische (permanente Lasten) und dynamische Kräfte (Kurzschluß, Wind, Erdbeben u.s.w.) induziert werden.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Zusammenbau zwischen dem Schichtstoffträger und jeder Armatur erzielt werden kann, der die gewünschten Merkmale hinsichtlich der mechanischen Haltbarkeit und der Dichtigkeit aufweist; insbesondere soll der Aufbau einem Biegemoment bis zu 30.000 Nm und einem inneren Druck des dielektrischen Gases von 2 MPa (20 bar) standhalten und Leckverluste unter 1/100 des Innenvolumens pro Jahr aufweisen.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein solches Verfahren zum Zusammenbau vorzuschlagen, das einfach zu realisieren ist und bei dem bestimmte Verfahrensschritte parallel ablaufen können, sodaß die Zeit für die Herstellung des Isolators möglichst verringert wird.
Hierzu ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Zusammenbau eines Trägers aus Schichtmaterial mit einer Armatur zur Herstellung eines elektrischen Isolators, wobei die Armatur einen Ring besitzt, der durch Schrumpfen und Kleben auf einer komplementären Auflagefläche an einem Ende des Trägers befestigt wird. Der Träger und die Armatur werden so vorbereitet, daß der Durchmesser des Rings geringfügig kleiner als der Durchmesser der Auflagefläche wird. Die Armatur wird erwärmt, um den Durchmesser des Rings so stark aufzuweiten, daß er etwas größer wird als der der Auflagefläche, sodaß der Ring auf diese Auflagefläche aufgesetzt werden kann und die Armatur auf dem Träger durch Schrumpfen und Kleben befestigt wird.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden eizigen Zeichnung näher erläutert, die teilweise geschnitten einen elektrischen Isolator zeigt.
Die wesentliche Struktur des elektrischen Isolators enthält einen geschichteten Träger 1 aus isolierendem Verbundmaterial, hier ein kegelstumpfförmiges hohles Rohr, das beispielsweise durch eine Wicklung von Fasern oder Fäden aus mineralischen oder organischen Stoffen, wie zum Beispiel Glasfasern, eingebettet in ein härtbares Kunstharz, das Epoxydharz enthält, hergestellt wird.
Natürlich kann der Träger andere drehsymmetrische Formen aufweisen und/oder nicht hohl sein und einen Stab oder eine Stange bilden.
Zwei Armaturen 2 und 3 aus einer Metallegierung (Aluminium, Gußeisen, Stahl u.s.w.) sind an den Enden des Trägers auf Auflageflächenstutzen 12 und 13 durch Schrumpfen und Kleben befestigt.
Eine Isolation 4 aus einem Elastomermaterial wie Silikon umgibt die äußere Oberfläche des Trägers 1 sowie einen Teilbereich der Außenoberfläche der Armaturen, wie aus der Figur zu entnehmen ist. Diese Isolation soll die Kriechwege des elektrischen Isolators verlängern und die Dichtig keit der Hülle verbessern.
Erfindungsgemäß bereitet man vor der Befestigung der Armaturen 2 und 3 auf dem Träger 1, wie unten angegeben, durch mechanische Bearbeitung den Ring jeder Armatur und jede Auflagefläche an den Enden des Trägers so vor, daß der Durchmesser jedes Rings geringfügig kleiner als der Durchmesser der Auflagefläche ist, der diesen Ring aufnehmen soll. Eine Pressung um einige zehntel Millimeter, etwa 0,4 mm, reicht aus für Träger mit einem Außendurchmesser zwischen 100 und 300 mm. Natürlich müssen die Bearbeitungstoleranzen der Ringe und der Auflageflächen so definiert werden, daß eine mechanische Belastung beim Schrumpfen erhalten wird, die in den Elastizitätsgrenzen der Materialien des Trägers und der Armaturen bleibt.
Die Armaturen werden dann in einem Ofen auf etwa 160ºC während einiger Stunden erwärmt. Unter die Wirkung dieser thermischen Belastung dehnt sich der Ring jeder Armatur, sodaß sein Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser der Auflagefläche wird, auf der der Ring montiert werden soll.
Während dieser Operation der Erwärmung der Armaturen wird der Schichtträger auf einer Drehbank eingespannt, die ein angepaßtes Zentriermittel wie einen Gegendorn besitzt, um jede Armatur auf jedes Ende des Trägers aufzusetzen und entlang der Längsachse des Trägers aufzuschieben.
Einige Minuten vor der Entnahme der Armaturen aus dem Ofen bestreicht man die Außenseite der Auflageflächen mit einer Klebeschicht, beispielsweise einem Epoxy-Kleber.
Es sei bemerkt, daß umlaufende (ringförmige) Riefen in die Oberfläche jedes Rings eingeschnitten werden, um Dichtungen aus Klebstoff während des Zusammenbaus zu erzeugen, sodaß die Dichtigkeit gewährleistet ist. Eine Dicke der Riefen von einigen zehntel Millimetern eignet sich gut, um die Abdichtung zu gewährleisten.
Nach Befestigung einer Armatur auf jedem Ende des Trägers erhält man einen Einsatz, der dann in einen Ofen gebracht wird, damit der Klebstoff trocknet. Der Einsatz wird dann mit der Isolation 4 bedeckt.
Übrigens muß das Aufsetzen der Armatur auf ein Ende des Trägers sehr schnell erfolgen, das heißt in weniger als fünf Minuten, da der Ring jeder Armatur sehr schnell bei Umgebungstemperatur von 20ºC schrumpft. Da aber der Schichtstoffträger 1 sich bereits in einer Position befindet, die das Aufsetzen der Armaturen erleichtert, reicht diese Zeit gut aus, um die Operation korrekt durchzuführen, ohne daß dafür komplexe Werkzeuge notwendig wären.

Claims

1. Verfahren zum Zusammenbau eines Trägers (1) aus Schichtmaterial mit einer Armatur (2, 3) zur Herstellung eines elektrischen Isolators, dadurch gekennzeichnet, daß die Armatur einen Ring (20) besitzt, der auf einer komplementären Auflagefläche (12, 13) an einem Ende des Trägers befestigt wird, wobei der Träger und die Armatur so vorbereitet werden, daß der Durchmesser des Rings geringfügig kleiner als der Durchmesser der Auflagefläche wird, und daß die Armatur erwärmt wird, um den Durchmesser des Rings so stark aufzuweiten, daß er etwas größer wird als der der Auflagefläche und der Ring auf diese Auflagefläche aufgesetzt werden kann, sodaß die Armatur auf dem Träger durch Schrumpfen und Kleben befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Riefen in Umfangsrichtung in die Oberfläche des Rings eingeschnitten werden, um Dichtungsringe aus Klebstoff zu bilden.