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EP1933347B1 - Hochspannungsisolator mit einer Klebverbindung - Google Patents

Hochspannungsisolator mit einer Klebverbindung Download PDF

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Publication number
EP1933347B1
EP1933347B1 EP20060405512 EP06405512A EP1933347B1 EP 1933347 B1 EP1933347 B1 EP 1933347B1 EP 20060405512 EP20060405512 EP 20060405512 EP 06405512 A EP06405512 A EP 06405512A EP 1933347 B1 EP1933347 B1 EP 1933347B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage insulator
insulating body
insulator according
adhesive layer
insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20060405512
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1933347A1 (de
Inventor
Markus Vestner
Kurt Kammerl
Martin Zuercher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Technology AG filed Critical ABB Technology AG
Priority to EP20060405512 priority Critical patent/EP1933347B1/de
Priority to CN2007101609549A priority patent/CN101221840B/zh
Publication of EP1933347A1 publication Critical patent/EP1933347A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1933347B1 publication Critical patent/EP1933347B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H01B17/60—Composite insulating bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/42—Driving mechanisms
    • H01H2033/426—Details concerning the connection of the isolating driving rod to a metallic part
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/24—Means for preventing discharge to non-current-carrying parts, e.g. using corona ring

Definitions

  • the present invention relates to a high-voltage insulator according to the preamble of claim 1.
  • Such an insulator has an axially symmetrical insulating body and two brackets, which are attached to form an electrical insulating section on the insulating body.
  • One of the two holders is fixed with an adhesive layer on the insulating body.
  • This adhesive layer is disposed between a portion of an outer surface of the insulating body and a portion of an inner surface of a connecting sleeve of the holder or between a portion of an inner surface of the insulating body and a portion of an outer surface of a connecting bolt of the holder.
  • Such an insulator is typically used in high-voltage engineering in apparatus engineering as a switching rod, post insulator or quenching chamber insulator.
  • a high voltage insulator of the type mentioned is described in CH 633651 A5 ,
  • This designed as a hollow profile component insulator consists of a mechanically supporting, glass fiber reinforced plastic pipe, both ends of which carry conical metal fasteners.
  • the outer or inner surface of one end of the plastic tube is in each case as inner ( Fig.1 ) or as outer cone ( Fig.2 ) educated.
  • On the inner or outer cone of the plastic tube is an outer or inner cone of the fastener.
  • An adhesive layer applied to the co-operating conical surfaces and / or an incision cut into this surface conical thread sets the associated fastener to the plastic tube.
  • the plastic pipe has a small wall thickness, then it can be glued to the side facing away from the fastening element with a support ring.
  • the conical adhesive and / or screw connection on the one hand achieves a good introduction of force into the plastic pipe and, with simultaneous coating of the pipe with polymer-impregnated polyester fibers, ensures protection of the glass fibers from fission products of SF 6 gas which is produced when the high-voltage insulator is used in a gas-insulated apparatus occur.
  • EP 899764 A2 shows a designed as an insulating tie rod high-voltage insulator with an insulating tube and two metal brackets, which are respectively disposed at one end of the insulating tube.
  • the brackets each contain an outer sleeve and an inserted into the pipe end inner fitting.
  • the holder is fixed by spreading, by press fit or by gluing on the insulating tube.
  • the object is to provide a high-voltage insulator of the type mentioned, which can be exposed over a long period of high mechanical and thermal stress.
  • the high-voltage insulator according to the invention is therefore characterized by good long-term behavior even under high mechanical and thermal loads.
  • An in Fig.1 illustrated high-voltage insulator has an axially symmetrical, hollow insulator 1, which is evidently designed as a tube, but may optionally also be a hollow cylinder or a ring.
  • the insulating body 1 is generally made of a fiber-reinforced polymer, such as a glass and / or plastic-reinforced epoxy. Spaced apart along the symmetry axis 2, two holders 3 and 4 made of metal, in particular aluminum or steel, are fastened to the insulating body 1. The insulating body 1 in this case ensures a defined insulation distance A between the two brackets 3 and 4 safe.
  • the holder 3 may be at ground potential and may then be electrically connected to a drive or with a metal housing, whereas the holder 4 are at high voltage potential and may then be connected to a contact arrangement of a high voltage switch.
  • the high-voltage insulator can transmit in the formation of the insulating body 1 as a pipe or optionally as a rod driving force for actuating the contact assembly, and can absorb in the formation of the insulating body 1 as a hollow cylinder or as a ring support forces for supporting a contact assembly receiving quenching chamber of the high voltage switch in a insulating gas filled Housing needed. If the insulating body 1 is formed as a tube or as a ring, the high-voltage insulator can also form the housing of the quenching chamber.
  • the lower 3 of the two brackets 3, 4 is glued to the insulating body 1 temperature resistant, wherein as an adhesive generally a two-component adhesive based on epoxy is used.
  • this holder contains a connection sleeve 10, which is connected via an adhesive layer 11 with the insulating body 1.
  • the adhesive layer 11 is arranged between a portion of the outer surface of the insulating body 1 and a portion of the inner surface of the connecting sleeve 10.
  • a guided into the interior of the insulating body 1 connecting pin 20 is fixed with an adhesive layer 21 on the insulating body 1.
  • the adhesive layer 21 is between a Section of the outer surface of the connecting pin 20 and a portion of the inner surface of the insulating body 1 is arranged.
  • an elastically deformable annular body 12 is arranged, which is connected via an insulating section A facing end portion 111 of the adhesive layer 11 with the insulating body 1.
  • an elastically deformable annular body 22 is arranged, which is connected via one of the insulating section A facing end portion 211 of the adhesive layer 21 with the insulating body 1.
  • the elastic deformability of the annular body 12 and 22 is determined by choosing the wall thickness of the predominantly hollow cylindrical annular body so that in a transverse contraction of the insulating body 1, the end portions 111 and 211 of the adhesive layers 11 and 21 are loaded with forces significantly compared to a rigid holder are reduced.
  • Such forces are mainly tensile and compressive forces and peeling and splitting forces acting perpendicular to the adhesive layers 11 and 21.
  • the transverse contraction can occur under heavy mechanical stresses of the high voltage insulator due to axially induced tensile or compressive forces or due to bending forces, but is primarily caused by temperature changes occurring during operation of a high voltage switch or other high voltage insulator containing the high voltage insulator. Since the coefficient of thermal expansion of the insulating body 1 is generally considerably greater than that of the connecting sleeve 10, respectively. of the connecting bolt 20, is pressed together with a temperature increase of the insulating body in a rigidly formed by a connecting sleeve 10 and a rigidly formed connecting pin 20 annular space of the holder, whereas the insulating outside the annulus, ie in the region of the insulating stretch, can expand unhindered. This resulting stresses in the insulating act in the adhesive layers primarily as a radially directed compressive force in the end portions of the adhesive layers but also as a predominantly radially directed tensile force, which generates peeling and splitting forces.
  • the insulating body 1 can expand at the temperature increase in the region of the end portions 111 and 211, without being inadmissible high voltages occur. Therefore, in the end portions 111 and 211, high local shear and tensile forces and thus peeling or splitting of the adhesive layers 11 and 21 in the end portions are avoided.
  • the ring body 12 has a section formed in the manner of a hollow cylinder 121.
  • a field control element designed in the manner of a torus 122 with a width exceeding the wall thickness of the hollow cylinder is arranged in the radial direction.
  • the inner surface of the hollow cylinder 121 is connected to the end portion 111 of the adhesive layer 11.
  • the wall thickness of the hollow cylinder 121 is chosen so that the elastic deformability of the annular body 11 is ensured in the region of the end portion 111.
  • the width of the torus 122 is chosen so that the torus homogenized during operation of the high voltage insulator electric field in the Isolierumble so that electrical flashovers are avoided.
  • the torus 122 has a small distance from the insulating body 1, so that the transverse contraction of the insulating body 1 can be compensated by this distance.
  • axially and radially aligned slots 123 can be provided in the torus 122, which reduce the mechanically effective wall thickness of the torus 122 and thus facilitate its elastic deformation.
  • the annular body 22 can be produced in a simple manner by an annular pin 23 arranged in the connecting bolt 20, which limits the annular body inwards.
  • the connecting sleeve 10 or the connecting bolt 20 and the insulating body 1 may be additionally connected by a thread.
  • bolt 20 and body 1 is characterized by a reference numeral 24 thread Fig.1 seen.
  • the high voltage insulator after Fig.2 has the annular groove 23 in manufacturing technology advantageous form in contrast to the embodiment Fig.1 only a small depth up.
  • the annular body 22 is then extended in the axial direction only over a small distance, but this small embedding is sufficient to reduce in the critical end portion 211 of the adhesive layer 21, the effect of the transverse contraction of the insulating body 1 on the holder 3 by elastic deformation of the annular body 22 and so to reduce the effect of undesirable peeling and splitting forces.
  • the hollow cylinder 121 extends to an end remote from the insulating section A end of the connecting sleeve 10 and connected to this end via the adhesive layer 11 with the insulating body 1.
  • force is introduced only via the connecting sleeve 10 and the adhesive layer 11 in the insulating body 1 or taken over the adhesive layer 11 of the sleeve 10 in the holder 3 of the connecting bolt 20.
  • an insulating body 1 can be used in this embodiment of the invention, which is designed as a solid cylinder. This manufacturing advantageous embodiment is to be used especially if the shear forces occurring in the power transmission, parallel to the single adhesive layer 11 acting shear forces are relatively small.

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  • Insulators (AREA)

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsisolator nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein derartiger Isolator weist einen axialsymmetrischen Isolierkörper und zwei Halterungen auf, welche unter Bildung einer elektrischen Isolierstrecke am Isolierkörper befestigt sind. Eine der beiden Halterungen ist mit einer Klebstoffschicht am Isolierkörper festgesetzt. Diese Klebstoffschicht ist zwischen einem Abschnitt einer Aussenfläche des Isolierkörpers und einem Abschnitt einer Innenfläche einer Verbindungshülse der Halterung oder zwischen einem Abschnitt einer Innenfläche des Isolierkörpers und einem Abschnitt einer Aussenfläche eines Verbindungsbolzens der Halterung angeordnet.
  • Ein derartiger Isolator wird in der Hochspannungstechnik im Apparatebau typischerweise als Schaltstange, Stützisolator oder Löschkammerisolator eingesetzt.
    • STAND DER TECHNIK
  • Ein Hochspannungsisolator der eingangs genannten Art ist beschrieben in CH 633651 A5 . Dieser als Hohlprofilbauteil ausgebildete Isolator besteht aus einem mechanisch tragenden, glasfaserverstärkten Kunststoffrohr, dessen beide Enden jeweils konisch ausgebildete, metallene Befestigungselemente tragen. Die Aussen- bzw. Innenfläche eines Endes des Kunststoffrohrs ist jeweils als Innen- (Fig.1) bzw. als Aussenkonus (Fig.2) ausgebildet. Auf dem Innen- bzw. Aussenkonus des Kunststoffrohrs liegt ein Aussen- bzw. Innenkonus des Befestigungselements auf. Eine auf den zusammenwirkenden konischen Flächen aufgetragene Klebstoffschicht und/oder ein in diese Fläche eingeschnittenes konisches Gewinde setzt das zugeordnete Befestigungselement am Kunststoffrohr fest. Weist das Kunststoffrohr eine geringe Wandstärke auf, so kann es auf der vom Befestigungselement abgewandten Seite mit einem Stützring verklebt werden. Durch die konische Kleb- und/oder Schraubverbindung wird zum einen eine gute Krafteinleitung ins Kunststoffrohr erzielt und ist bei gleichzeitiger Beschichtung des Rohrs mit kunststoffimprägnierten Polyesterfasern ein Schutz der Glasfasern vor Spaltprodukten von SF6-Gas gewährleistet, welche beim Einsatz des Hochspannungsisolators in einem gasisolierten Apparat auftreten.
  • EP 899764 A2 zeigt einen als isolierende Zugstange ausgebildeten Hochspannungsisolator mit einem Isolierrohr und mit zwei metallenen Halterungen, welche jeweils an einem beider Enden des Isolierrohrs angeordnet sind. Die Halterungen enthalten jeweils eine Aussenhülse und eine ins Rohrende eingeführte Innenarmatur. Die Halterung wird durch Spreizen, mittels Presssitz oder durch Verkleben am Isolierrohr festgesetzt.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen angegeben ist, liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsisolator der eingangs genannten Art zu schaffen, der über einen langen Zeitraum einer hohen mechanischen und thermischen Belastung ausgesetzt werden kann.
  • Beim Hochspannungsisolator nach der Erfindung ist in einem Ende einer Verbindungshülse oder eines Verbindungsbolzens einer an einem Isolierkörper festgesetzten Halterung ein bei Querkontraktion des Isolierkörpers elastisch verformbarer Ringkörper angeordnet, der über einen einer Isolierstrecke zugewandten Endabschnitt einer Klebstoffschicht mit dem Isolierkörper verbunden ist.
  • Bei Einsatz des Hochspannungsisolators in einem elektrischen Apparat oder in einer elektrischen Anlage etwa infolge Erwärmung auftretende Querkontraktion des Isolierkörpers leitet wegen der elastischen Verformbarkeit des Ringkörpers keine starken mechanischen Kräfte in den Endabschnitt der Klebstoffverbindung ein. Daher werden in diesem Endabschnitt senkrecht zur Schicht wirkende Zug- und Druckkräfte weitgehend unterdrückt und wird so die Ausbildung unerwünschter Schäl- und Spaltkräfte vermieden. Der Hochspannungsisolator nach der Erfindung zeichnet sich daher auch bei hohen mechanischen und thermischen Belastungen durch ein gutes Langzeitverhalten aus.
  • Weitere vorteilhafte Wirkungen des Hochspannungsisolators nach der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Anhand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigt:
    • Fig.1
    eine Aufsicht auf einen längs einer Achse geführten Schnitt durch einen rechts der Achse gelegenen Teil einer ersten Ausführungsform des Hochspannungsisolators nach der Erfindung mit einem verkürzt dargestellten, als Rohr ausgebildeten Isolierkörper und mit zwei am Isolierkörper befestigten Halterungen, bei der die untere der beiden Halterungen eine Verbindungshülse und einen Verbindungsbolzen enthält,
    Fig.2
    eine Aufsicht gemäss Fig.1 auf eine zweite Ausführungsform des Hochspannungsisolators nach der Erfindung, bei der lediglich die untere Halterung dargestellt ist, welche wie die entsprechende Halterung gemäss Fig.1 eine Verbindungshülse und einen Verbindungsbolzen aufweist,
    Fig.3
    eine Aufsicht gemäss Fig.1 auf eine dritte Ausführungsform des Hochspannungsisolators nach der Erfindung, bei der die dargestellte untere Halterung lediglich eine Verbindungshülse enthält, und
    Fig.4
    eine Aufsicht gemäss Fig.1 auf eine vierte Ausführungsform des Hochspannungsisolators nach der Erfindung, bei der die dargestellte untere Halterung lediglich einen Verbindungsbolzen enthält.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In allen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleichwirkende Teile und können sich wiederholende Bezugszeichen weggelassen sein. Ein in Fig.1 dargestellter Hochspannungsisolator weist einen axialsymmetrischen, hohlen Isolierkörper 1 auf, der ersichtlich als Rohr ausgebildet ist, gegebenenfalls aber auch ein Hohlzylinder oder ein Ring sein kann. Der Isolierkörper 1 besteht im allgemeinen aus einem faserverstärkten Polymer, etwa einem glas- und/oder kunststoffaserverstärkten Epoxy. Längs der Symmetrieachse 2 voneinander beabstandet sind zwei aus Metall, wie insbesondere Aluminium oder Stahl, gefertigte Halterungen 3 und 4 am Isolierkörper 1 befestigt. Der Isolierkörper 1 stellt hierbei eine definierte Isolierstrecke A zwischen den beiden Halterungen 3 und 4 sicher. Die Halterung 3 kann auf Erdpotential liegen und kann dann mit einem Antrieb oder mit einem Metallgehäuse elektrisch leitend verbunden sein, wohingegen die Halterung 4 auf Hochspannungspotential liegen und dann mit einer Kontaktanordnung eines Hochspannungsschalters verbunden sein kann. Der Hochspannungsisolator kann bei Ausbildung des Isolierkörpers 1 als Rohr oder gegebenenfalls auch als Stange Antriebskraft zur Betätigung der Kontaktanordnung übertragen, und kann bei Ausbildung des Isolierkörpers 1 als Hohlzylinder oder als Ring Stützkräfte aufnehmen, die zum Tragen einer die Kontaktanordnung aufnehmenden Löschkammer des Hochspannungsschalters in einem isoliergasgefüllten Gehäuse benötigt werden. Ist der Isolierkörper 1 als Rohr oder als Ring ausgebildet, so kann der Hochspannungsisolator auch das Gehäuse der Löschkammer bilden.
  • Die untere 3 der beiden Halterungen 3, 4 ist mit dem Isolierkörper 1 temperaturbeständig verklebt, wobei als Klebstoff im allgemeinen ein Zweikomponentenkleber auf der Basis Epoxy Verwendung findet. Ersichtlich enthält diese Halterung eine Verbindungshülse 10, die über eine Klebstoffschicht 11 mit dem Isolierkörper 1 verbunden ist. Die Klebstoffschicht 11 ist zwischen einem Abschnitt der Aussenfläche des Isolierkörpers 1 und einem Abschnitt der Innenfläche der Verbindungshülse 10 angeordnet. Ein ins Innere des Isolierkörpers 1 geführter Verbindungsbolzen 20 ist mit einer Klebstoffschicht 21 am Isolierkörper 1 festgesetzt. Die Klebstoffschicht 21 ist zwischen einem Abschnitt der Aussenfläche des Verbindungsbolzens 20 und einem Abschnitt der Innenfläche des Isolierkörpers 1 angeordnet.
  • In einem der Isolierstrecke A zugewandten Ende der Verbindungshülse 10 ist ein elastisch verformbarer Ringkörper 12 angeordnet, der über einen der Isolierstrecke A zugewandten Endabschnitt 111 der Klebstoffschicht 11 mit dem Isolierkörper 1 verbunden ist. In entsprechender Weise ist in dem der Isolierstrecke A zugewandten Ende des Verbindungsbolzens 20 ein elastisch verformbarer Ringkörper 22 angeordnet, der über einen der Isolierstrecke A zugewandten Endabschnitt 211 der Klebstoffschicht 21 mit dem Isolierkörper 1 verbunden ist. Die elastische Verformbarkeit der Ringkörper 12 und 22 ist durch Wahl der Wandstärke des vorwiegend hohlzylindrisch ausgeführten Ringkörpers so festgesetzt, dass bei einer Querkontraktion des Isolierkörpers 1 die Endabschnitte 111 und 211 der Klebstoffschichten 11 und 21 mit Kräften belastet werden, die gegenüber einer starr ausgebildeten Halterung erheblich reduziert sind. Solche Kräfte sind vor allem senkrecht zu den Klebstoffschichten 11 und 21 wirkende Zug- und Druckkräfte sowie Schäl- und Spaltkräfte.
  • Die Querkontraktion kann bei starken mechanischen Belastungen des Hochspannungsisolators infolge axial eingeleiteter Zug- oder Druckkräfte oder infolge von Biegekräften entstehen, wird jedoch vor allem durch Temperaturänderungen bewirkt, die während des Betriebs eines Hochspannungsschalters oder eines anderen den Hochspannungsisolator enthaltenden Hochspannungsapparates auftreten. Da der Wärmeausdehnungskoeffizient des Isolierkörpers 1 im allgemeinen erheblich grösser ist als derjenige der Verbindungshülse 10 resp. des Verbindungsbolzens 20, wird bei einer Temperaturerhöhung der Isolierkörper in einem durch eine starr ausgebildete Verbindungshülse 10 und einen starr ausgebildeten Verbindungsbolzen 20 begrenzten Ringraum der Halterung zusammengepresst, wohingegen sich der Isolierkörper ausserhalb des Ringraums, d.h. im Bereich der Isolierstrecke, ungehindert ausdehnen kann. Hierbei entstehende Spannungen im Isolierkörper wirken in den Klebstoffschichten primär als radial gerichtete Druckkraft, in den Endabschnitten der Klebstoffschichten jedoch auch als überwiegend radial gerichtete Zugkraft, welche Schäl- und Spaltkräfte erzeugt.
  • Dadurch, dass die Klebschichten 11 und 21 an ihren der Isolierstrecke A zugewandten Endabschnitten 111 und 211 mit den elastisch verformbaren Ringkörpern 12 und 22 verbunden sind, kann sich der Isolierkörper 1 bei der Temperaturerhöhung im Bereich der Endabschnitte 111 und 211 ausdehnen, ohne dass dort unzulässig hohe Spannungen auftreten. Daher werden in den Endabschnitten 111 und 211 hohe lokale Scher- und Zugkräfte und damit ein in den Endabschnitten ansetzendes Schälen oder Spalten der Klebstoffschichten 11 und 21 vermieden.
  • Der Ringkörper 12 weist einen nach Art eines Hohlzylinders 121 ausgebildeten Abschnitt auf. An dem der Isolierstrecke A zugewandten Ende des Hohlzylinders 121 ist ein nach Art eines Torus 122 ausgebildetes Feldsteuerelement mit einer die Wandstärke des Hohlzylinders übertreffenden Breite in radialer Richtung angeordnet. Die Innenfläche des Hohlzylinder 121 ist mit dem Endabschnitt 111 der Klebstoffschicht 11 verbunden. Die Wandstärke des Hohlzylinder 121 ist so gewählt, dass die elastische Verformbarkeit des Ringkörpers 11 im Bereich des Endabschnitts 111 gewährleistet ist. Die Breite des Torus 122 ist hingegen so gewählt, dass der Torus das während des Betriebs des Hochspannungsisolators wirkende elektrische Feld in der Isolierstrecke derart homogenisiert, dass elektrische Überschläge vermieden werden. Der Torus 122 weist einen geringen Abstand zum Isolierkörper 1 auf, so dass die Querkontraktion des Isolierkörpers 1 durch diesen Abstand kompensiert werden kann. Zudem können im Torus 122 axial und radial ausgerichtete Schlitze 123 vorgesehen sein, die die mechanisch wirksame Wandstärke des Torus 122 herabsetzen und so dessen elastische Verformung erleichtern.
  • Beim Ringkörper 22 nimmt die Wandstärke zur Isolierstrecke A hin ab. Dadurch wird die elastische Verformbarkeit des Ringkörpers 22 zur Isolierstrecke hin kontinuierlich vergrössert und werden so die durch Querkontraktion hervorgerufenen Kräfte in der Klebstoffschicht 21 in deren Endabschnitt 211 kontinuierlich reduziert. Der Ringkörper 22 kann in einfacher Weise durch eine im Verbindungsbolzen 20 angeordnete Ringnut 23 hergestellt werden, welche den Ringkörper nach innen begrenzt.
  • Zur Stützung der Haltekraft einer der beiden Klebstoffschichten 11 und 21 können die Verbindungshülse 10 oder der Verbindungsbolzen 20 und der Isolierkörper 1 zusätzlich durch ein Gewinde verbunden sein. Für die zusätzliche Verbindung von Bolzen 20 und Körper 1 ist ein mit dem Bezugszeichen 24 gekennzeichnetes Gewinde aus Fig.1 ersichtlich.
  • Bei der Ausführungsform des Hochspannungsisolators nach Fig.2 weist die Ringnut 23 in fertigungstechnisch vorteilhafter Form im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig.1 nur eine geringe Tiefe auf. Der Ringkörper 22 ist dann in axialer Richtung nur über eine geringe Distanz erstreckt, doch reicht diese kleine Ersteckung aus, um im kritischen Endabschnitt 211 der Klebeschicht 21 die Wirkung der Querkontraktion des Isolierkörpers 1 an der Halterung 3 durch elastische Verformung des Ringkörpers 22 herabzusetzen und so die Wirkung unerwünschter Schäl- und Spaltkräfte zu reduzieren. Ersichtlich ist der Hohlzylinder 121 bis zu einem von der Isolierstrecke A abgewandten Ende der Verbindungshülse 10 erstreckt und bis zu diesem Ende über die Klebstoffschicht 11 mit dem Isolierkörper 1 verbunden. Durch diese Massnahmen ist eine gute elastische Verformbarkeit der Verbindungshülse 10 entlang der gesamten Klebstoffschicht 11 gewährleistet, so dass die Klebstoffschicht 11 vor der Wirkung von Schäl- und Spaltkräften weitgehend geschützt ist und sich zugleich durch eine grosse Scherfestigkeit auszeichnet.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig.3 entfällt in der Halterung 3 der Verbindungsbolzen 20. Kraft wird lediglich über die Verbindungshülse 10 und die Klebstoffschicht 11 in den Isolierkörper 1 eingeleitet oder über die Klebstoffschicht 11 von der Hülse 10 aufgenommen. Anstelle eines hohlen, insbesondere rohr-, hohlzylinder- oder ringförmigen, Isolierkörpers 1 kann bei dieser Ausführungsform der Erfindung auch ein Isolierkörper 1 verwendet werden, der als Vollzylinder ausgebildet ist. Diese fertigungstechnisch vorteilhafte Ausführungsform ist vor allem dann zu verwenden, wenn die bei der Kraftübertragung auftretenden, parallel zur einzigen Klebstoffschicht 11 wirkenden Scherkräfte verhältnismässig klein sind.
  • Dies gilt auch für die Ausführungsform nach Fig.4, bei der in der Halterung 3 die Verbindungshülse 10 entfällt. Kraft wird dann lediglich über den Verbindungsbolzen 20 und die Klebstoffschicht 21 in den Isolierkörper 1 eingeleitet oder über die Klebstoffschicht 21 vom Bolzen 20 aufgenommen. Der feldsteuernde Torus 122 ist dann in den Ringkörper 22 integriert.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Isolierkörper
    2
    Achse
    3, 4
    Halterungen
    10
    Verbindungshülse
    11, 21
    Klebstoffschichten
    12, 22
    Ringkörper
    20
    Verbindungsbolzen
    23
    Ringnut
    24
    Gewinde
    111, 211
    Endabschnitte der Klebstoffschichten
    121
    Hohlzylinder
    122
    Torus, Feldsteuerelement
    123
    Schlitze
    A
    Isolierstrecke

Claims (12)

  1. Hochspannungsisolator mit einem Isolierkörper (1) und mit zwei Halterungen (3, 4), welche unter Bildung einer elektrischen Isolierstrecke (A) am Isolierkörper befestigt sind, wobei eine der beiden Halterungen (3) mit einer Klebstoffschicht (11, 21) am Isolierkörper (1) festgesetzt ist, welche Schicht zwischen einem Abschnitt einer Aussenfläche des Isolierkörpers (1) und einem Abschnitt einer Innenfläche einer Verbindungshülse (10) der Halterung (3) oder zwischen einem Abschnitt einer Innenfläche des Isolierkörpers (1) und einem Abschnitt einer Aussenfläche eines Verbindungsbolzens (20) der Halterung (3) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Isolierstrecke (A) zugewandten Ende der Verbindungshülse (10) oder des Verbindungsbolzens (20) ein bei Querkontraktion des Isolierkörpers (1) elastisch verformbarer Ringkörper (12, 22) angeordnet ist, der über einen der Isolierstrecke (A) zugewandten Endabschnitt (111, 211) der Klebstoffschicht (11, 21) mit dem Isolierkörper (1) verbunden ist.
  2. Hochspannungsisolator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende eines nach Art eines Hohlzylinders (121) ausgebildeten Abschnitts des Ringkörpers (12, 22) ein nach Art eines Torus (122) ausgebildetes Feldsteuerelement mit einer die Wandstärke des Hohlzylinders (121) übertreffenden Breite angeordnet ist.
  3. Hochspannungsisolator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Torus (122) Schlitze (123) aufweist.
  4. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Hohlzylinders (121) weitgehend konstant ist.
  5. Hochspannungsisolator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlzylinder (121) bis zu einem von der Isolierstrecke (A) abgewandten Ende der Verbindungshülse (10) erstreckt ist.
  6. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (12) Teil der Verbindungshülse (10) ist, und dass der Verbindungsbolzen (20) entfällt.
  7. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (22) Teil des Verbindungsbolzens (20) ist.
  8. Hochspannungsisolator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (22) nach innen von einer im Verbindungsbolzen (20) angeordneten Ringnut (23) begrenzt ist.
  9. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Ringkörpers (22) zur Isolierstrecke (A) hin abnimmt.
  10. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (20) entfällt.
  11. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Klebstoffschicht (11) die Verbindungshülse (10) und eine zweite Klebstoffschicht (21) den Verbindungsbolzen (20) am Isolierkörper (1) festsetzt.
  12. Hochspannungsisolator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (10) oder der Verbindungsbolzen (20) und der Isolierkörper (1) zusätzlich durch ein Gewinde (24) verbunden sind.
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