DE1035718B

DE1035718B - High-voltage insulating body with a resistor enclosed in the insulating medium to compensate for the electrical stress on the insulating medium

Info

Publication number: DE1035718B
Application number: DER16882A
Authority: DE
Inventors: Alasdair Blair Cameron; John Christie; Thomas Rae Manley
Original assignee: Moser Glaser and Co AG; A Reyrolle and Co Ltd
Current assignee: Moser Glaser and Co AG; A Reyrolle and Co Ltd
Priority date: 1954-06-25
Filing date: 1955-06-22
Publication date: 1958-08-07

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf Hochspannungsisolierkörper mit als Elektroden dienenden Leitern, zwischen denen eine hohe Spannung herrscht und die durch eine Isolierung aus festem dielektrischem Material voneinander getrennt sind.The invention relates to high-voltage insulating bodies with conductors serving as electrodes, between which there is a high voltage and those by insulation of solid dielectric Material are separated from each other.

Bei hohen Spannungen besteht die Gefahr, daß durch die Oberflächen oder Zwischenräume des Isolierkörpers eine örtliche Entladung oder ein Überschlagen an den Stellen verursacht wird, an denen eine hohe Spannungsbeanspruchung vorhanden ist, so daß hier die Isolierung zerstört und gegebenenfalls völlig unbrauchbar wird.At high voltages there is a risk that the surfaces or spaces of the Local discharge or flashover is caused at the points where there is a high voltage stress, so that the insulation is destroyed here and possibly becomes completely unusable.

Zum Schutz der Isolierung gegen derartige örtliche Entladungen ist schon vorgeschlagen worden, die Spannungsabstufung zwischen den Elektroden so zu regeln, daß unerwünschte Beanspruchungskonzentrationen vermieden werden. Zu diesem Zweck sind in der festen Isolation im Abstand voneinander Kondensatorlagen oder -platten angeordnet worden, welche eine gleichmäßige Abstufung des Spannungsabfalls bewirken. Eine solche Ausführung ist für Buchsen oder ähnliche aus gewickeltem Papier bestehende Isolatoren geeignet, da leicht leitende Lagen aus Metallfolie während des Wickeins in die Papierisolierung in dem gewünschten Abstand voneinander eingebracht werden können. Wenn jedoch die feste Isolierung homogen ist und durch Gießen, z. B. aus synthetischem Harz, geformt wird, dann ist das Einbetten der folienartigen kapazitiven Lagen infolge ihrer geringen Stärke sehr schwierig, und es ist praktisch unmöglich, sie genau in die richtige Stellung zu bringen.To protect the insulation against such local discharges it has already been proposed that To regulate the voltage gradation between the electrodes so that undesired stress concentrations be avoided. For this purpose are in the solid insulation at a distance from each other Capacitor layers or plates have been arranged, which provide a uniform gradation of the voltage drop cause. Such a design is for sockets or the like made of wrapped paper Insulators are suitable because of the slightly conductive layers of metal foil during wrapping in the paper insulation can be introduced at the desired distance from each other. However, if the fixed Isolation is homogeneous and by pouring, e.g. Synthetic resin, then embedding of the sheet-like capacitive layers is very difficult due to their low thickness, and it is practically impossible to get them exactly in the right position.

Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Verhinderung des Auftretens von Oberflächenentladungen besteht darin, das in das Isoliermittel ein elektrischer Widerstand eingebettet wird, der mit den äußeren Elektroden in leitendem Zusammenhang steht. Dieser Widerstand besitzt in den verschiedenen Teilen des Isoliermittels vorzugsweise ungleichmäßige Werte. Das wird dadurch erreicht, daß der rohrförmige Raum, der vom Widerstandsmaterial ausgefüllt wird, seinen Radius und/oder seine radiale Stärke ändert.Another known way of preventing surface discharges from occurring consists in that an electrical resistance is embedded in the insulating material, which corresponds to the external Electrodes is in a conductive connection. This resistance possesses in the different parts of the Isolating means preferably uneven values. This is achieved in that the tubular Space that is filled by the resistance material, changes its radius and / or its radial thickness.

Als Widerstandsmaterial für diese bekannte Anordnung werden allgemein feste Stoffe, z. B. Graphit, verwendet. Hierbei ist es aber nicht ausgeschlossen, daß Lufteinschlüsse an den Wänden, die den Füllraum für das feste Widerstandsmaterial begrenzen, eine örtliche Funkenentladung oder einen Überschlag verursachen. Ist dieser einmal erfolgt, so ist der ganze Isolator unbrauchbar, weil die schadhafte Stelle nicht ohne Zerstörung des Isolierkörpers beseitigt werden kann.Solid materials, e.g. B. graphite, used. In this case, however, it is not excluded that air pockets on the walls that make up the filling space for the solid resistance material limit, a local spark discharge or a flashover cause. Once this has been done, the entire isolator is unusable because the damaged area cannot be removed without destroying the insulating body.

Die Erfindung hilft diesem Nachteil ab. Bei einem Hochspannungsisolierkörper mit im Isoliermittel Hochspannungsisolierkörper mit imThe invention remedies this disadvantage. In the case of a high-voltage insulating body with in the insulating medium High voltage insulator with im

Isoliermittel eingeschlossenem Widerstand zur Abgleichung der elektrischenInsulating means included resistor to balance the electrical

Beanspruchung des IsoliermittelsStress on the isolating agent

Anmelder:Applicant:

A. Reyrolle & Company Limited,A. Reyrolle & Company Limited,

Hebburn, Durham (Großbritannien),Hebburn, Durham (UK),

und Moser-Glaser & Co. A. G.,and Moser-Glaser & Co. A. G.,

Muttenz, Basell. (Schweiz)Muttenz, Basell. (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. A. van der Werth, Patentanwalt, Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32Representative: Dr.-Ing. A. van der Werth, patent attorney, Hamburg-Harburg 1, Wilstorfer Str. 32

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 25. Juni 1954Claimed priority:
Great Britain June 25, 1954

Alasdair Blair Cameron, Monkseaton, Northumberland,Alasdair Blair Cameron, Monkseaton, Northumberland,

John Christie, Sunderland, Durham,John Christie, Sunderland, Durham,

und Thomas Rae Manley, Newbiggin-by-the-sea,and Thomas Rae Manley, Newbiggin-by-the-sea,

Northumberland (Großbritannien),Northumberland (UK),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

eingeschlossenem Widerstand zur Abgleichung der elektrischen Beanspruchung des Isoliermittels wird nicht ein festes, sondern erfindungsgemäß ein beständiges, fließfähiges Widerstandsmaterial hoher dielektrischer Festigkeit und bestimmter elektrischer Leitfähigkeit verwendet.included resistor to balance the electrical stress on the insulating means not a solid, but according to the invention a stable, flowable resistance material of high resistance dielectric strength and certain electrical conductivity are used.

An Stelle eines Widerstandsmaterials, das leichtflüssig ist, können als Widerstandsmaterial der Zwischenräume auch halbflüssige Stoffe dienen, wie z. B. pasten- oder geleeartige, die in die Zwischenräume eingespritzt werden können, selbst wenn sie nicht in sie hineinströmen und dadurch ohne äußere Einwirkung füllen.Instead of a resistance material that is easily fluid, the resistance material can be the Interstices are also used by semi-liquid substances, such as B. paste or jelly-like, which in the interstices can be injected even if they do not flow into them and therefore without external Fill impact.

Der spezifische Widerstand des verwendeten leitenden Flüssigkeitswiderstandes kann in weiten Grenzen liegen. Seine Wahl hängt von der Spannung ab, da der Leitungsstrom auf einen solchen Wert begrenzt werden muß, daß die erzeugte Wärme mit Sicherheit unschädlich ist. In der Praxis soll damit der Strom nicht über 1 Milliampere liegen. Infolge dieser Be-The specific resistance of the conductive liquid resistance used can be within wide limits lie. Its choice depends on the voltage, since the line current is limited to such a value must be that the heat generated is certainly harmless. In practice, this is supposed to be the electricity do not exceed 1 milliampere. As a result of this

809 5β0/38β809 5β0 / 38β

3 43 4

grenzung ist die Spannungsabstufung um so wirk- Teile zwischen dem kegelstumpfartigen Ende 19 undlimit is the voltage gradation the more effective parts between the frustoconical end 19 and

samer, je höher der Strom ist. der entsprechend ausgebildeten Ausnehmung 18 einThe higher the current, the more it is. the correspondingly formed recess 18

Als Flüssigkeitswiderstand, der die benötigten kleiner Zwischenraum 26 von in Längsrichtung kegelelektrischen Eigenschaften hat, können eine große stumpfartiger Form und ringförmigem Querschnitt.As a fluid resistance, the required small space 26 of cone-electrical in the longitudinal direction Has properties, can be a large frustum-like shape and annular cross-section.

Anzahl flüssiger Stoffe verwendet werden, z. B. 5 Dieser Zwischenraum 26 ist mit einer leitenden Flüssig-Number of liquid substances are used, e.g. B. 5 This space 26 is covered with a conductive liquid

Amine, Alkohole, Glykole, Chlorhydrin und Phenol keit 27 von hohem Widerstand gefüllt, die ebenfalls sowie Mischungen davon. Als besonders vorteilhaft die Ausnehmung 23 ausfüllt und an einem Ende desAmines, alcohols, glycols, chlorohydrin and phenol 27 filled with high resistance, which also as well as mixtures thereof. As particularly advantageous, the recess 23 fills and at one end of the

hat sich Hexylenglykol erwiesen. Zwischenraumes mit den beiden miteinander verbun-has been shown to be hexylene glycol. Space with the two connected to each other

Selbstverständlich können auch andere flüssige denen Hochspannungsleitern 10,11 sowie an seinemOf course, other liquid high-voltage conductors 10, 11 as well as on his can also be used

Stoffe Verwendung finden, die die benötigten elek- io anderen Ende mit dem geerdeten Metallgehäuse 17Substances are used that have the required electrical other end with the grounded metal housing 17

irischen Eigenschaften besitzen und zu anderen in elektrischer Verbindung steht. Die Flüssigkeit 27possess Irish characteristics and be in electrical communication with others. The liquid 27

organischen, homologen Reihen gehören. hat eine entsprechend hohe dielektrische Festigkeit,organic, homologous series. has a correspondingly high dielectric strength,

Der Zwischenraum in der festen Isolierung, der mit so daß sie den elektrostatischen Spannungsbean-The space in the solid insulation that is connected to the electrostatic voltage

der leitenden Flüssigkeit gefüllt werden soll, kann in spruchungen gewachsen ist. Sie besitzt ferner einenThe conductive liquid to be filled can be stressed. She also owns one

an sich bekannter Weise ein rohrförmiger Raum 15 ausreichend hohen spezifischen Widerstand, von z. B.in a manner known per se, a tubular space 15 sufficiently high specific resistance, of z. B.

ringförmigen Querschnitts sein, der eine Mittel- 10 Megohm/cm, so daß ein Kriechstrom hindurch-be annular cross-section with a mean 10 megohm / cm, so that a leakage current through

elektrode umgibt und zwischen dieser und einer gehen kann, der klein genug ist, damit die dadurchelectrode and can go between it and one that is small enough to allow it to pass through

Außenelektrode liegt sowie an beiden angeschlossen erzeugte Wärme mit Sicherheit abgeführt wird. InThe outer electrode is located and the heat generated at both is safely dissipated. In

ist. In diesem Falle kann, wie bekannt, die Spannungs- der Praxis soll der Kriechstrom nicht 1 Milliampereis. In this case, as is known, the voltage in practice should not have a leakage current of 1 milliampere

abstufung entlang dem rohrförmigen Raum durch 20 überschreiten.Graduation along the tubular space by 20 exceed.

Änderungen seines Radius und/oder der radialen Da der Flüssigkeitswiderstand 27, derdenZwischen-Changes in its radius and / or the radial

Stärke beeinflußt werden. raum 26 ausfüllt, nur eine geringe Schichtdicke hat,Strength to be affected. fills space 26, has only a small layer thickness,

Der Zwischenraum kann auch in Form eines oder ist auch der Spannungsabfall in dieser Flüssigkeitseiner Anzahl von in der festen Isolierung befindlichen schicht 27 gering, wobei er zwischen den Enden dieser und sich zwischen den Elektroden erstreckenden 25 Schicht gleich der vollen Spannung zwischen den Kanälen ausgebildet sein. Leitern 10,11 und der Erde ist.The interspace can also be in the form of or the voltage drop in this liquid of a number of layers 27 located in the solid insulation, being small between the ends of these and the 25 layer extending between the electrodes equal to the full voltage between the Channels be formed. Ladders 10:11 and the earth is.

Die Erfindung kann auf verschiedene Art und Um die Verzerrung des radialen elektrostatischenThe invention can be applied in various ways and to reduce the distortion of the radial electrostatic

Weise ausgeführt werden. Die Zeichnung veranschau- Feldes gering zu halten, muß die Spannung an jederWay to be executed. To keep the drawing field low, the tension must be applied to each

licht verschiedene Ausführungsbeispiele. Es zeigt Stelle entlang des Flüssigkeitswiderstandes 27 gleichlight different embodiments. It shows the same point along the fluid resistance 27

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine lösbare Steck- 30 dem elektrostatischen Potential des dort vorhandenenFig. 1 shows a longitudinal section through a detachable plug-in 30 the electrostatic potential of the existing there

verbindung zwischen zwei mit je einem festen Isolier- radialen Feldes sein. Bei konzentrischen Leitern istbe a connection between two with a fixed isolating radial field each. With concentric conductors,

körper versehenen Leitern, aber die radiale Potentialabstufung nicht gleichmäßig,corrugated conductors, but the radial potential gradation is not uniform,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Steck- sondern nimmt mit der radialen Entfernung von den verbindung anderer Ausführung, die für einen Aus- mittleren Leitern 10, 11 nach außen ab. Die Spanschalter verwendbar ist, 35 nungsabstufung entlang dem FlüssigkeitswiderstandFig. 2 shows a longitudinal section through a plug but takes with the radial distance from the Connection of a different design, for a middle ladders 10, 11 to the outside. The chip switches is usable, 35 voltage gradation along the liquid resistance

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil eines 27 ist in bekannter Weise teilweise infolge der koni-Fig. 3 is a longitudinal section through part of a 27 is in a known manner partly due to the conical

Durchführungsisolators für einen Hochspannungs- sehen Gestalt des Zwischenraumes 26 dieser Bedin-Bushing insulator for a high-voltage see the shape of the space 26 of these conditions

leiter, gung angepaßt, da die Querschnittsfläche des Flüssig-head, adjusted, since the cross-sectional area of the liquid

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Hänge- keitswiderstandes 27 fortlaufend nach dem kleineren4 shows a longitudinal section through a hanging resistance 27 continuously following the smaller one

isolator, 40 inneren Ende zu geringer wird und ihr Widerstandisolator, 40 inner end becomes too low and its resistance

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine abgeänderte sich pro Längeneinheit umgekehrt zur Querschnitts-Fig. 5 shows a cross section through a modified per unit length inversely to the cross-sectional

Ausführungsform eines Durchführungsisolators, fläche ändert, so daß automatisch ein teilweiser Aus-Embodiment of a bushing insulator, area changes, so that a partial exit

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine abgeänderte gleich zu verzeichnen ist.6 shows a longitudinal section through a modified one.

Ausführungsform eines Hängeisolators und Eine genaue Anpassung der SpannungsverteilungEmbodiment of a suspension insulator and a precise adjustment of the voltage distribution

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Aus- 45 über die Länge der flüssigen Zwischenlage an das7 shows a longitudinal section through a further cutout 45 over the length of the liquid intermediate layer on the

führungsform eines derartigen Hängeisolators. radiale elektrostatische Potential kann jedoch ent-management form of such a suspension insulator. radial electrostatic potential can, however,

Die Ausführung nach Fig. 1 stellt eine lösbare weder durch geeignete Veränderung der radialenThe embodiment according to FIG. 1 represents a detachable neither by suitable change of the radial

Steckverbindung der Enden zweier Leiter 10,11 läng- Stärke des Widerstandes 27 über seine Länge oder inPlug connection of the ends of two conductors 10,11 longitudinal strength of the resistor 27 over its length or in

1 icher Form dar. Die beiden Leiter 10,11 sitzen da- an sich bekannter Weise durch geeignete KrümmungThe two conductors 10, 11 are seated in a known manner by suitable curvature

bei in Hülsen 13,14 aus festem, dielektrischem Isolier- 5° der Flächen des Zwischenraumes 26 in Längsrichtungin the case of sleeves 13, 14 made of solid, dielectric insulating 5 ° of the surfaces of the intermediate space 26 in the longitudinal direction

material, aus denen ihre Ende 15,16 frei hervorstehen derart, daß sich eine flüssige Zwischenschicht 27 vonmaterial from which their ends 15,16 protrude freely such that a liquid intermediate layer 27 of

und die Form von Anschlüssen haben. Jede Isolier- exponentiell verlaufender Gestalt ergibt, oder durchand are in the form of connectors. Any isolating exponential shape results in, or through

hülse besitzt einen geerdeten Außenmantel 17 aus Vereinigung beider Maßnahmen erreicht werden.sleeve has a grounded outer sheath 17 can be achieved by combining both measures.

Metall. Die Hülse 14 weist am Ende eine kegel- Mit Hilfe der Widerstandsflüssigkeit 27 wird alsoMetal. The sleeve 14 has at the end a conical With the help of the resistance fluid 27 is

stumpfförmige Ausnehmung 18 auf, in die das An- 55 eine Spannungsabstufung entlang der Oberfläche desfrustum-shaped recess 18, in which the an 55 a voltage gradation along the surface of the

schlußende 18 hineinragt. Die Hülse 13 läuft in ein Zwischenraumes 26 erreicht. Die radiale Stärke desfinal 18 protrudes. The sleeve 13 runs into an intermediate space 26. The radial strength of the

kegelstumpfförmiges Ende 19 aus, aus dem das An- festen Dielektrikums zwischen den innenliegendenfrustoconical end 19 from which the solid dielectric between the inner

schlußende 15 des Leiters 10 hervorsteht. Das Ende Leitern 10,11 und dem außenliegenden geerdetenfinal 15 of the conductor 10 protrudes. The end ladders 10,11 and the outside grounded

19 ragt in die Ausnehmung 18 hinein. Beide Hülsen Metallmantel 17 wird nur durch die maximal zu-19 protrudes into recess 18. Both sleeves of metal jacket 17 are only supported by the maximum

13,14 werden durch Schrauben 20 zusammengehalten, 60 lässige, radiale, dielektrische Beanspruchung be-13, 14 are held together by screws 20, 60 permissible, radial, dielectric stress

welche durch die Flansche 21,22 hindurchgehen, die stimmt.which go through the flanges 21,22, which is correct.

an den geerdeten Mänteln sitzen. Die beiden An- Eine flüssigkeitsdichte Abdichtung wird durch denSit on the grounded coats. A liquid-tight seal is created by the

schlußenden 15,16 liegen sich mit geringem Abstand Dichtungsring 25, der zwischen den beiden FlanschenClosing ends 15, 16 are located at a small distance from the sealing ring 25 between the two flanges

in der Ausnehmung 23 gegenüber, die sich am Ende 21, 22 des geeredeten Metallgehäuses 20 liegt, erzielt,in the recess 23 opposite, which is at the end 21, 22 of the grounded metal housing 20, achieved,

der Ausnehmung 18 befindet, und sind elektrisch 65 Falls erwünscht, kann ein Flüssigkeitsvorratsbehälterthe recess 18, and are electrically 65. If desired, a liquid reservoir

durch einen geeigneten, federnden Verbindungsteil 24 28 vorgesehen sein, wodurch Flüssigkeitsverluste imbe provided by a suitable, resilient connecting part 24 28, whereby liquid losses in the

verbunden. Zwischen den Flanschen 21,22 sitzt ein Zwischenraum ausgeglichen und eine Expansion dertied together. Between the flanges 21,22 there is a space balanced and an expansion of the

Dichtungsring 25. darin befindlichen Flüssigkeit ermöglicht werden.Sealing ring 25. liquid located therein are made possible.

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungs- Bei der Ausführung nach Fig. 1 handelt es sich umIn the embodiment shown in FIG. 1 The embodiment according to FIG. 1 is

form verbleibt nach der Verbindung der vorerwähnten 70 eine lösbare Steckverbindung. In den Fällen, wo dieform remains after the connection of the aforementioned 70, a detachable plug connection. In those cases where the

Steckverbindung während des Betriebes zurückziehbar sein soll, z. B. bei der Verbindung zwischen einem zurückziehbaren gekapselten Steckerstift und einem Kupplungsteil, das einen festen Anschluß enthält, kann der Zwischenraum zwischen dem Steckerstift und dem Kupplungsteil nicht mit einer widerstandsfähigen Flüssigkeit gefüllt werden, da diese herauslaufen würde. Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei der das verhindert ist. Hier wird die kegelstumpfförmige Kupplungsöffnung 30 mit einem Isolierfutter 31 aus festem dielektrischem Material versehen, in das ein Steckerstift 32 einführbar ist, der mit dem festen Anschluß 33, welcher sich in der Kupplung befindet, in Verbindung gebracht wird. Zwischen dem Futter 31 und der Innenwand der Kupplung 30 befindet sich ein Ringraum 34 von kegelstumpfartigerForm. Dieser Ringraum 34 ist mit einer Widerstaiidsflüssigkeit 35 gefüllt, die über die Metallscheibe 36, welche sich am inneren Ende der Kupplungsöffnung 30 befindet, mit dem Anschluß 33 und am anderen Ende mit dem geerdeten Außenmantel 37 der Isolierung 38 in leitender Berührung ist. Die Flüssigkeitsschicht 35 ist auf diese Weise in einen Zwischenraum eingeschlossen, der von der Isolierung 38 und dem Isolierfutter 31 begrenzt ist, das die Ausnehmung für den Zapfen 32 aufweist. Es wird dadurch eine Spannungsabstufung bewirkt, so daß ein Schutz gegen Überschlag durch die Innenfläche der Isolierung, die der Luft ausgesetzt ist, gegeben ist. Der Zwischenraum 34 steht mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter 39 in Verbindung, so daß die Flüssigkeit expandieren kann.Connector should be retractable during operation, z. B. in the connection between one retractable encapsulated plug pin and a coupling part that contains a fixed connection, the space between the plug pin and the coupling part cannot be resistant Liquid as it would run out. Fig. 2 shows an embodiment in which that is prevented. Here the frustoconical coupling opening 30 is made with an insulating lining 31 Provided solid dielectric material, into which a plug pin 32 can be inserted, which with the solid Terminal 33, which is located in the coupling, is brought into connection. Between the feed 31 and the inner wall of the coupling 30 is an annular space 34 of frustoconical shape. This Annular space 34 is filled with a resistance fluid 35 filled, which via the metal disc 36, which is located at the inner end of the coupling opening 30, with the connection 33 and at the other end to the grounded outer sheath 37 of the insulation 38 in conductive Touch is. The liquid layer 35 is enclosed in this way in an interspace, which is of the insulation 38 and the insulating lining 31, which has the recess for the pin 32. This brings about a voltage gradation, so that protection against flashover through the inner surface the insulation exposed to the air is given. The space 34 stands with a Liquid reservoir 39 in connection, so that the liquid can expand.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist die Erfindung bei einem Durchführungsisolator angewendet, der einen länglichen, doppelkegelstumpfförmigen, festen Isolatorkörper 40 aus dielektrischem Material aufweist, welcher einen durch seine Mittelachse hindurchgehenden länglichen Leiter 41 besitzt. Jede Hälfte des Isolators ist von einem Isoliermantel 42 aus Porzellan oder einem anderen Ioliermaterial umgeben, der außen mit Rippen 43 besetzt ist und im Freien verwendet werden kann. Die Hülsen 42 liegen mit ihren innen befindlichen Enden gegen den mittleren, geerdeten, metallischen Tragflansch 44 der Durchführung und mit ihren äußeren Enden gegen Metallkappen 45, welche auf dem nach außen vorstehenden Teil des mittleren Leiters 41 sitzen.In the embodiment of FIG. 3, the invention is applied to a bushing insulator which has an elongated, double frustoconical, solid insulator body 40 made of dielectric material, which has an elongated conductor 41 passing through its central axis. Each half the insulator is surrounded by an insulating jacket 42 made of porcelain or another insulating material, which is studded with ribs 43 on the outside and can be used outdoors. The sleeves 42 are with their inner ends against the central, grounded, metallic support flange 44 of the implementation and with their outer ends against metal caps 45, which on the outwardly protruding Part of the middle conductor 41 sit.

Die schmalen länglichen Räume 46 ringförmigen Querschnitts liegen zwischen der Außenseite des festen Isolatorkörpers 40 und der Innenseite der äußeren Porzellanhülsen 42. Die beiden Räume 46 sind mit einer Widerstandsflüssigkeit 47 gefüllt, welche zwei Kegelstumpfmäntel bildet, die mit ihren Enden elektrisch einerseits mit dem geerdeten Metallflansch 44 und andererseits den Metallstirnkappen 45 in Verbindung stehen. Auf diese Weise wird die volle Spannung zwischen dem Leiter und Erde entlang der Widerstandsflüssigkeit 47 der beiden damit gefüllten Räume geleitet und so eine Spannungsabstufung erzielt, wodurch die Außenseite der Durchführung gegen Überschläge gesichert ist.The narrow elongated spaces 46 of annular cross-section lie between the outside of the fixed insulator body 40 and the inside of the outer porcelain sleeves 42. The two spaces 46 are filled with a resistance liquid 47, which forms two truncated cone jackets, which with their ends electrically connected on the one hand to the grounded metal flange 44 and on the other hand to the metal end caps 45 stand. This way the full voltage between the conductor and earth is along the Resistance fluid 47 passed through the two spaces filled with it and thus achieved a voltage gradation, whereby the outside of the bushing is secured against rollover.

Normalerweise wird eine gute Spannungsverteilung entlang jeder Widerstandsflüssigkeitslage 47 bereits erreicht, wenn der Widerstand der Flüssigkeit über die ganze Länge der Durchführung gleichen Wert hat. Damit der Unterschied ausgeglichen wird, der sich daraus ergibt, daß der Durchmesser am Flansch 44 größer ist als der Durchmesser an den Enden, ist die Stärke jeder Schicht 47 der Widerstandsflüssigkeit am äußeren Ende größer als am inneren, dem Flansch zugekehrten Ende, indem eine geeignete Abstufung der radialen Stärke der konischen Zwischenräume 46 vorgenommen ist, wie es die Figur zeigt.Typically, there will be a good stress distribution along each resistive fluid layer 47 already reached when the resistance of the liquid is the same over the entire length of the bushing Has value. So that the difference is compensated that results from the fact that the diameter on Flange 44 is larger than the diameter at the ends, the thickness of each layer 47 is the resistance fluid larger at the outer end than at the inner end facing the flange, by a suitable gradation of the radial thickness of the conical Interstices 46 is made, as the figure shows.

Während bei einem gleichmäßigen Widerstand pro Längeneinheit der Flüssigkeitsschicht 47 gewöhnlich eine gute Spannungsverteilung zu verzeichnen ist, kann es in manchen Fällen zur Regelung der kapazitiven Verhältnisse nahe dem Flansch 44 notwendig sein, den Widerstandswert nahe dem Flansch herabzusetzen, indem der Querschnitt jeder Flüssigkeitsschicht 47 in diesem Bereich vergrößert wird. Im allgemeinen ist jedoch ein solcher Ausgleich nicht notwendig. While with a uniform resistance per unit length of the liquid layer 47 usually If there is a good voltage distribution, it can in some cases be used to regulate the capacitive Conditions near the flange 44 may be necessary to reduce the resistance value near the flange, by increasing the cross-section of each liquid layer 47 in this area. In general however, such compensation is not necessary.

Der Tragflansch 44 der Durchführung ist mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter 48 verbunden, der mit beiden ringförmigen Zwischenräumen 46 in Verbindung steht, welche sich zu beiden Seiten des Flansches erstrecken.The support flange 44 of the implementation is connected to a liquid reservoir 48, which with two annular spaces 46 in communication, which are on both sides of the flange extend.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Erfindung bei einem Knüppelisolator 50 veranschaulicht, der einen Kern 51 aus geeignetem Isoliermaterial enthält, welcher an seinen Enden mit Aufhängern 52 oder anderen Haltemitteln versehen ist, die in den Stirnseiten eingebettet sind. Im vorliegenden Falle stellen die zwei Aufhänger 52 die beiden Elektroden dar, welche durch den festen Isolatorkern 51 voneinander getrennt sind. In Betrieb ist der eine Aufhänger mit einem Hochspannungsleiter in Verbindung, während der andere an einen geeigneten Träger des Erdpotentials angeschlossen ist. Der Isolatorkern 51 gibt dem Isolator die notwendige mechanische Festigkeit.In the embodiment of FIG. 4, the invention is illustrated with a billet insulator 50, which contains a core 51 made of suitable insulating material, which at its ends with hangers 52 or other holding means is provided, which are embedded in the end faces. In the present case the two hangers 52 represent the two electrodes connected by the solid insulator core 51 from each other are separated. In operation, one hanger is connected to a high-voltage conductor, while the other is connected to a suitable carrier of the earth potential. The insulator core 51 gives the insulator has the necessary mechanical strength.

Der Isolatorkern 51 ist von einer Porzellanhülse 53The insulator core 51 is made of a porcelain sleeve 53

umgeben, welche mit Rippen 54 versehen ist und durch an den Stirnseiten befindliche Metallkappen 55 mit den Aufhängern 52 verbunden ist. Zwischen dem Isolatorkern 51 und der Innenseite der Porzellanhülse 53 befindet sich ein im Querschnitt ringförmiger Zwischenraum 56, der mit einer Widerstandsflüssigkeit 57 gefüllt ist, welche die Spannungsabstufung zwischen den Aufhängern über die Isolatorlänge gewährleistet. Normalerweise wird eine ausreichende Spannungsabstufung erzielt, wenn pro Längeneinheit über die Länge der Flüssigkeitsschicht 57 ein gleichmäßiger Widerstand vorhanden ist. Wenn aber eine ungleichförmige Spannungsverteilung notwendig ist, dann kann diese durch Änderung der Stärke des Ringraumes 56 erzielt werden.surrounded, which is provided with ribs 54 and through metal caps 55 located on the end faces the hangers 52 is connected. Between the insulator core 51 and the inside of the porcelain sleeve 53 there is an intermediate space 56 which is annular in cross section and which is filled with a resistance fluid 57 is filled, which ensures the voltage gradation between the hangers over the length of the isolator. Sufficient tension gradation is usually achieved when per unit length There is a uniform resistance over the length of the liquid layer 57. But if one Uneven stress distribution is necessary, this can be done by changing the thickness of the annulus 56 can be achieved.

Bei den vier bisher beschriebenen Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 4 befindet sich die Wider- Standsflüssigkeit in einem länglichen rohrförmigen Zwischenraum kreisförmigen Querschnitts. Diese Anordnung ist geeignet für eine lösbare Verbindung nach Fig. 1, da hier der Ringraum bereits vorhanden ist und mit der als Widerstand dienenden Flüssigkeit gefüllt werden kann. In den drei anderen Fällen ist jedoch eine besondere Anordnung notwendig, damit ein ringförmiger, die Flüssigkeit aufnehmender Raum entsteht. Zweckmäßig werden eine oder mehrere unterschiedlich gestaltete Ausnehmungen vorgesehen, die sich zwischen den Elektroden erstrecken und zur Aufnahme der Flüssigkeit dienen, besonders wenn der feste Isolatorkörper, der die Elektrode enthält, gegossen worden ist, da Herstellungsschwierigkeiten die Kleinheit und Gleichmäßigkeit begrenzen, welche eine im Querschnitt ringförmige Ausnehmung haben soll. Vorteilhaft wird die Querschnittsfläche des Raumes, der zur Aufnahme der Flüssigkeit dient, so klein wie möglich gemacht, damit eine Flüssigkeit von geringem spezifischem Widerstand als Abstufungsmittel verwendet werden kann.In the four previously described embodiments according to FIGS. 1 to 4, the resistance Standing liquid in an elongated tubular space of circular cross-section. This arrangement is suitable for a detachable connection according to FIG. 1, since the annular space already exists here and can be filled with the liquid serving as a resistor. In the other three cases it is however, a special arrangement is necessary, so that an annular space that receives the liquid arises. One or more differently shaped recesses are expediently provided, which extend between the electrodes and serve to hold the liquid, especially when the Solid insulator body containing the electrode has been cast because of manufacturing difficulties Limit the smallness and uniformity that a recess should have that is annular in cross section. The cross-sectional area of the space which is used to receive the liquid is advantageously as small as made possible to use a liquid of low resistivity as a grading agent can be.

Nach den Ausführungsbeispielen in Fig. 5, 6 und 7 sind die Hochspannungsisolierkörper aus Gießharz hergestellt.According to the exemplary embodiments in FIGS. 5, 6 and 7, the high-voltage insulating bodies are made of cast resin manufactured.

Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch einen Durchführungsisolator 60, bei dem an Stelle eines Flüssigkeitsmantels gemäß Fig. 3 eine Anzahl länglicher Kanäle 61 vorhanden ist, welche sich von dem Flansch bis nach dem äußeren Ende der Durchführung erstrecken und im Abstand voneinander kreisförmig verteilt im Isolator nahe seiner Außenfläche liegen. Diese Kanäle 61, von denen im dargestellten Falle acht Stück vorhanden sind, dienen zur Aufnahme von Widerstandsflüssigkeitssäulen 62, welche die gewünschte Spannungsabstufung zwischen dem mittleren Leiter 63 und dem geerdeten Flansch hervorrufen. Die Kanäle 61 können dadurch gebildet werden, daß die Vergußmasse beim Gießen des Isolators 60 um im Abstand voneinander liegende feste Stangen gegossen und diese dann nacheinander herausgezogen werden, so daß in dem fertiggegossenen Körper die zur Aufnahme der Flüssigkeit dienenden Kanäle verbleiben. 5 shows a cross section through a bushing insulator 60, in which instead of a Liquid jacket according to FIG. 3, a number of elongated channels 61 are present, which extend from the Flange to extend to the outer end of the implementation and circularly spaced from each other are distributed in the isolator near its outer surface. These channels 61, of which in the illustrated case eight pieces are available, are used to accommodate resistance liquid columns 62, which the desired Create a voltage gradation between the middle conductor 63 and the grounded flange. The channels 61 can be formed in that the casting compound when the insulator 60 is cast cast around spaced solid rods and then pulled them out one after the other so that the channels serving to receive the liquid remain in the finished cast body.

Eine ähnliche Anordnung vom im Abstand voneinander liegenden Kanälen kann auch bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 vorgesehen sein.A similar arrangement of the channels lying at a distance from one another can also be used in the design be provided according to FIG.

Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Hängeisolators nach Fig. 4. Der Isolatorkern 70 weist jetzt einen einzigen eingegossenen axialen Kanal 71 auf, der von einem Ende zum anderen reicht und an seinen Enden durch die beiden metallischen Aufhänger 72 begrenzt ist. Dieser Kanal 71 enthält die leitende Widerstandsflüssigkeit 73.FIG. 6 shows a modified embodiment of the suspension insulator according to FIG. 4. The insulator core 70 has now a single cast-in axial channel 71, which extends from one end to the other and on its ends are limited by the two metallic hangers 72. This channel 71 contains the conductive Resistance Fluid 73.

Bei der Ausführung nachFig. 7 enthält der Isolatorkern 80 des Hängeisolators einen schraubenförmig verlaufenden Kanal 81, der beim Gießen des Kernes gebildet worden ist, indem die Vergußmasse um eine schraubenförmig gewundene Drahtspule gegossen und der Draht dann herausgezogen worden ist, wobei der schraubenförmig gewundene Kanal 81 in dem Isolatorkern 80 entsteht. Dieser Kanal 81 liegt koaxial zu dem Isolatorkern nahe seiner Außenseite. Die als Widerstand dienende Flüssigkeit, welche sich in dem Kanal befindet, stellt die elektrische Verbindung zwischen den Metallaufhängern 82, die an beiden Enden des Isolators sitzen, her. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, da sie, verglichen mit der axialen Länge des Isolators, einen sehr langen Kanal von entsprechend kleinem Querschnitt aufweist.When executing according to Fig. 7, the insulator core 80 of the suspension insulator includes a helical shape extending channel 81, which has been formed during the casting of the core by the potting compound around a helically wound wire coil is cast and the wire has then been pulled out, with the Helically wound channel 81 is created in the insulator core 80. This channel 81 is coaxial with the Insulator core near its outside. The liquid that acts as a resistance, which is in the channel makes the electrical connection between the metal hangers 82 attached to both ends of the Insulator sit, look here. This arrangement is particularly advantageous because, compared to the axial length of the insulator, has a very long channel with a correspondingly small cross-section.

Die Ausführungen nach Fig. 5, 6 und 7 benötigen keine äußere Porzellanhülse. Der aus Gießharz bestehende Isolator weist außen im Abstand voneinander liegende Rippen oder Wasserschutzdächer auf, die entweder gesondert eingesetzt oder gleich mit angegossen worden sind.The designs according to FIGS. 5, 6 and 7 do not require an outer porcelain sleeve. The one made of cast resin The insulator has ribs or water protection roofs that are spaced apart from one another on the outside, which are either inserted separately or cast on at the same time.

Claims

Patent claims:

1. High-voltage insulator with a resistor enclosed in the insulator for balancing the electrical stress on the insulating means, characterized in that a stable, flowable resistance material of high dielectric strength and certain electrical Conductivity is used.

2. Insulating body according to claim 1, characterized in that the liquid is hexylene glycol is used.

3. Insulating body according to claim 1, characterized in that a in a known manner annular space with itself according to the desired stress distribution over its Length changing cross-sectional area is used to accommodate the flowable resistance material.

4. Insulating body according to claim 1, characterized in that the space consists of a or a plurality of channels (71, 81) formed in the solid insulating body.

5. Insulating body according to claim 4, characterized in that the space consists of a helically wound channel (81), the length of which is a multiple of the distance between the electrodes.

6. Insulating body according to claim 1 when used for a releasable insulated connector with a retractable plug pin and a coupling part, characterized in that a Insulating liner (31) made of solid dielectric material, the coupling opening (30) from the closed Resistance fluid jacket (34) separates one end of which over a metal disc (36) is connected to the inner conductor (33).

Considered publications:
German Patent No. 296 565;
Swiss Patent No. 246 094;
French patent specification No. 889 835.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings