Einrichtung zur elektrischen Isolierung

Abstract

 Die Einrichtung zur elektrischen Isolierung besteht aus einem Köper, der aus insolierendem Material hergestellt ist, welches aus einem Epoxydharz und einer Abschirmung aus elektrisch leitendem Material besteht.
Die Abschirmung aus elektrisch leitendem Material ist in den Körper der Isoliereinrichtung eingebettet und besteht in vorteilhafter Weise ebenfalls auch Epoxydharz, welches in vorteilhafter Weise mit Russ angereichert ist, um somit die eingebettete Abschirmung elektrisch leitend auszubilden.
Das Epoxydharz, mit welchem der Isolierkörper hergestellt wird, findet auch für die Fertigung der elektrisch leitenden Abschirmung Verwendung. Die Abschirmung weist in vorteilhafter Weise rohrförmige Gestalt auf und ist z.B. aus einem zylinderförmigen Teilstück und aus einem oder mehreren Teilstücken, die kegelstumpfartig oder trichterförmig ausgebildet sind, zusammengesetzt.

Beschreibung

[0001] Die vorstehende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Isolierung bestehend aus einem Körper aus isolierendem Material, z.B. Epoxydharz und einer Abschirmung bestehend aus elektrisch leitendem Material und Epoxydharz. Es ist vorgesehen, dass die Abschirmung in den Körper der Isoliereinrichtung eingebettet wird.

[0002] Es sind bereits Einrichtungen für die elektrische Isolierung bekannt geworden, z.B. für Isolatoren, die auf dem Gebiet der Mittelspannung eingesetzt werden. Diese Isolatoren weisen eine oder mehrere Abschirmungen auf, die üblicherweise aus einem Maschennetz oder Gitter aus Metall bestehen.

[0003] Die bekannten Isolatoren weisen den Nachteil auf, dass die Herstellung der aus einem Maschennetz oder Gitter bestehende Abschirmung in Handarbeit durchzufuehren ist und daher erhebliche Fertigungskosten entstehen.

[0004] Ferner können bei den bekannten Abschirmungen erhebliche Massabweichungen zwischen dem Körper des Isolators und der bekannten Abschirmung, bestehend aus einem Metallgewebe, festgestellt werden. Des weiteren bilden sich bei den bekannten Abschirmungen unerwünschte Ausfransungen des Metallnetzes, aus dem die bekannte Abschirmung besteht, was zu einem unerwünschten örtlichen Anstieg des elektrischen Feldes führt.

[0005] Aufgabe der vorstehenden Erfindung ist es, eine Einrichtung zum elektrischen Isolieren zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und auf rationelle Weise, in vorteilhafter Weise unter Einsatz automatischer Einrichtungn in Serie gefertigt werden kann, um die fertigungstechnischen Nachteile, sowie die bisher aufgetretenen Ausschusserzeugnisse zu vermeiden und ferner eine verbessserte Gleichmässigkeit aus elektrotechnischer Sicht für die Abschirmung und eine Isoliereinrichtung zu schaffen, die zusammen mit der Abschirmeinrichtung einen einheitlichen Körper bildet.

[0006] Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Isoliereinrichtung geschaffen, die aus einem Körper aus isolierendem Material wie Kunstharz besteht, und der Körper eine Abschirmung aus leitendem Material aufnimmt und sich dadurch kennzeichnet, dass die Abschirmung aus Epoxydharz besteht, das mit Russteilchen angereichert ist und die Abschirmung elektrisch leitend macht.

[0007] Durch die Beimengung von mehr oder weniger grossen Russanteilen wird die Abschirmung in einer gewünschten Weise elektrisch leitend gemacht.

[0008] Dadurch, dass sowohl der Isolator als auch die Abschirmung unter Verwendung des gleichen Harzes hergestellt werden, wird es ermöglicht, einen einheitlich ausgebildeten Isolierkörper zu schaffen.

[0009] Der erfindungsgemäss ausgebildete Isolierkörper weist ferner den Vorteil auf, dass das Bauteil der Abschirmung automatisch und in Serien hergestellt werden kann, in vorteilhafter Weise durch einen Giess/Pressvorgang.

[0010] Dadurch kann die Abschirmung und somit der gesamte Isolator mit grosser Genauigkeit hergestellt und mit höchsten, konstanten Qualitätsmerkmalen gefertigt werden besonders, was die räumliche Ausbildung der Bauteile anbetrifft. Die Form der Abschirmung kann in einfacher Weise an die vorgegebene Form des Isolierkörpers oder umgekehrt angepasst werden. Ferner kann eine unerwünschte, örtliche Zunahme des elektrischen Feldes, wie dies bisher entlang der unvermeidlichen Ausfransungen der aus einen Metallnetz bestehenden Abschirmung auftrat, vermieden werden.

[0011] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das verwendete Kunstharz zur Schaffung des Isolierkörpers Merkmale auf, die ähnlich der Kunstharzzusammensetzung sind, die für die elektrisch leitende Abschirmung verwendet wird, und aus diesem Grund wird ein unerwünschtes Trennen zwischen der Abschirmung und dem Isolierkörper vermieden.

[0012] In vorteilhafter Weise weist die Abschirmung rohrförmige Gestalt auf und besteht aus einem zylindrischen Grundkörper an den Endteile anschliessen, die einen kegelstumpfartig ausgebildeten Kragen bilden, um somit der Abschirmung ausreichende Festigkeit und Formstabilität zu verleihen.

[0013] Auch andere geometrische Formgestalten sind möglich.

[0014] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Wand der Abschirmung entlang ihrer äusseren Umfangsfläche mit Sacklöchern versehen, um somit eine genaue Lageanordnung der Abschirmung im Inneren der Giess- oder Pressform für die Herstellung des Isolierkörpers zu gewährleisten.

[0015] Die Kanten und Ränder der Abschirmung sind in vorteilhafter Weise abgerundet, um somit unverwünschte Turbulenzerscheinungen und Lufteinschlüsse im Kunstharzfluss während des Giessvorganges des Isolierkörpers zu vermeiden.

[0016] Der Isolierkörper kann auch mehr als eine Abschirmungsteil in sich aufnehmen.

[0017] Die Wand der Abschirmung weist in vorteilhafter Weise gleichmässige Dicke auf.

[0018] Der Erfindungsgegenstand wird nun genauer beschrieben und anhand eines Ausführungsbeispieles in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

[0019] Es zeigen:

Figur 1 in einer Ansicht den Isolierkörper mit eingebetteter Abschirmung;

Figur 2 die Abschirmung im Schnitt entlang der Linie II-II der Figur 3;

Figur 3 in einer Ansicht von unten die Abschirmung gemäss Figur 2; und

Figur 4 in einer Seitenansicht und in vergrössertem Massstab ein Detail des Isolators.

[0020] In den Figuren 1 und 4 ist eine Isoliereinrichtung dargestellt, die gesamthaft mit 1 gekennzeichnet ist.

[0021] Die Isoliereinrichtung 1 besteht aus einem Isolierkörper 2 und einer elektrisch leitenden Abschirmung 3, die in den Isolierkörper eingebettet ist und gestrichelt dargestellt ist.

[0022] Die Abschirmung 3, die vollständig in den Isolierkörper 2 eingebettet ist, weist bei dem dargestellten Beispiel rohrförmige Gestalt auf und besteht aus einem zylinderförmigen Teil 4 und einem Endteil 5, das z.B. Kegelstumpfform aufweist.

[0023] Auch andere Formgebungen sind möglich.

[0024] Das zylinderförmige Bauteil 4 der Abschirmung 3 weist in vorteilhafter Weise Sacklöcher auf, die am Aussenumfang des Bauteiles angeordnet sind; im dargestellten Beispiel sind vier Bohrungen um 90° versetzt angeordnet.

[0025] Die Figuren 2 und 3 zeigen den Körper der Abschirmung 3, der erfindungsgemäss aus Epoxydharz besteht. Das Harz ist mit Russ angereichert worden.

[0026] Diese Massnahme wurde getroffen, um die Abschirmung 3 in der gewünschten Weise elektrisch leitend auszubilden.

[0027] Den Zeichnungen kann entnommmen werden, dass die Wand der Abschirmung 3 in vorteilhafter Weise konstante Dicke aufweist. Die Kanten 7 der Abschirmung sind in vorteilhafter Weise abgerundet ausgebildet.

[0028] Gemäss der Erfindung wird die Abschirmung 3 unter Verwendung einer Materialmischung mit folgenden Aufbau hergestellt.

Verwendetes Material	Firmenbezeichnung	Relative Mengen
Epoxydharz	SIR 7120/49	100
Russ	CB L6	20
Härter	Anidride 70/30	80
Reaktionsbeschleuniger	Ammina DM-16D	0,8
Füller und Haftmittel	Quarz M10	270

[0029] Die Vormischung der Bestandteile wird bei Raumtemperatur vorgenommen und die Mischung erfolgt in vorteilhafter Weise bei einem Unterdruck (< 3 mbar) über einen Zeitraum von 10 Minuten und bei einer Temperatur von ungefähr 70° C.

[0030] Der aus Epoxydharz bestehende Aufbau des Isolierkörpers 2 weist in vorteilhafter Weise das gleiche Mischungsverhältnis oder eine ähnliche Zusammensetzung der Materialmischung auf, die für die Herstellung der Abschirmung 3 verwendet wurde.

[0031] Die Aushärtezeit der Materialmischung beträgt ungefähr 20 Minuten bei den üblichen Verarbeitungstemperaturen.

[0032] Die Abschirmung 3 wird getrennt in einer Form hergestellt, welche die Materialmischung unter Beimischung von Russ und anderen Bestandteilen (entsprechend dem vorgenannten Mischungsbeispiel) aufnimmt.

[0033] Die Abschirmung 3, die in vorteilhafter Weise über ein Giessverfahren oder ein Giess/Pressverfahren hergestellt wurde, wird (nach dem Aushärten der Abschirmung) in bekannter Weise in eine weitere an sich bekannte Form zur Herstellung des entgültigen Isolierkörpers 2 eingebracht. Der fertige Isolierkörper 2 nimmt die Abschirmung 3 in seinem Inneren auf.

[0034] Gegenüber einer bekannten Abschirmung weist die erfindungsgemässe Abschirmung 3, die aus Epoxydharz besteht, das mit Russ angereichert wurde, eine hohe Formstabilität auf und ermöglicht ein ortgenaues Anbringen der Anbringung im Inneren der Giessform, die anschliesend zur Herstellung des eigentlichen Isolierkörpers 2 Verwendung findet.

[0035] Die besondere Formgestaltung der Abschirmung 3, die der Endform des Isolierkörpers 2 angepasst ist, erlaubt es, unerwünschte Turbulenzen im Materialfluss des Kunstharzes während des Giessvorganges zu vermeiden, wodurch insbesondere die Bildung von Kleinsthohlräumen in der Harzmasse, die in die Giessform eingebracht wird, vermieden werden.

[0036] Die Steifigkeit der Abschirmung 3 und das Fehlen von Ausfransungen an den Rändern eines Metallgewebes vermeiden die Bildung von Teilentladungen, die in kürzester Zeit zu einer Materialveränderung und zu einem Verschleiss des Isolators führen würden.

[0037] Die Verwendung von Epoxydharz zusammen mit den verschiedenen aufgeführten Zusatzstoffen soll für die Abschirmung 3 als auch für den Isoierkörprer 2 gewährleisten, dass eine einwandfreie innige Verbindung zwischen der Abschirmung 3 und dem Isolierkörper 2 erzielt wird. Somit wird ein unerwünschtes Ablösung der Abschirmung 3 vom Isolierkörper 2 aufgrund thermischer Veränderungen, die sich während des Einsatzes der gesamten Isoliereinrichtung 1 ergeben, vermieden.

Ansprüche

1. Elektrische Isoliereinrichtung (1) bestehend aus einem Körper (2) aus isolierendem Material, wie Kunstharz, wobei der Körper (2) eine Abschirmung (3) aus elektrisch leitendem Material aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (3) aus Epoxydharz besteht, das mit Russteilchen angereichert ist, und die Abschirmung (3) elektrisch leitend macht.

2. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zur Schaffung des Isolierkörpers (2) und die elektrisch leitende Abschirmung (3) aus Epoxydharz bestehen.

3. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmung (3) aus einem zylindrischen Rohrkörper (4) besteht, der Endteile (5) aufweist, die kegelstumpfartig ausgbildet sind.

4. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (3) mittels eines Giess/Pressverfahrens hergestellt ist.

5. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper der Abschirmung (3) an seinem Aussenumfang Sacklöcher (6) zum Einsetzen von Positioniermitteln aufweist.

6. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten oder Ränder (7) der Abschirmung (3) abgerundet ausgebildet sind.

7. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Körper (2) mehrere Abschirmungen (3) angeordnet sind.

8. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Abschirmung (3) konstante Dicke aufweist.

9. Isoliereinrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zur Herstellung der Abschirmung (3) den folgenden Aufbau aufweist:

Verwendetes Material	Firmenbezeichnung	Relative Mengen
Epoxydharz	SIR 7120/49	100
Russ	CB L6	20
Härter	Anidride 70/30	80
Reaktionsbeschleuniger	Ammina DM-16D	0,8
Füller und Haftmittel	Quarz M10	270

Zeichnung