Isolatoren und Armaturen für Isolatorketten in Starkstrom-Freileitungen. Horst Klengel
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Название: Isolatoren und Armaturen für Isolatorketten in Starkstrom-Freileitungen
Автор: Horst Klengel
Издательство: Bookwire
Жанр: Изобразительное искусство, фотография
isbn: 9783966510707
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Bild 31: Sog. "durchschlagsichere" Stützen-Isolatoren der Porzellanfabrik Kloster Veilsdorf (1926), links: für 10 kV, rechts: für 25 kV
Unabhängig von dieser gewählten Bezeichnung ist ein Stützen-Isolator jedoch stets ein nicht durchschlagfester Isolator, da der Durchschlagweg zwischen Leiterseil und Stütze wesentlich kleiner als der Überschlagweg ist (Bild 32).
Bild 32: Durchschlag- und Überschlagweg beim Stützen-Isolator
Als Endformen dieser Entwicklung entsprechend Bild 31 entstanden in Deutschland die Typenreihen
* VHD nach DIN VDE 8004/IV.32 (verstärkter Stützen-Isolator für Nennspannungen 10 kV bis 35 kV, der später mit "St" bezeichnet wurde) und
* VHW nach DIN VDE 8005/IV.32 (verstärkter Weitschirm-Stützen-Isolator, ebenfalls für 10 kV bis 35 kV) [24], [42], [63].
Beide Typenreihen haben eine höhere Durchschlagfestigkeit als der Delta-Isolator, da das Loch für die Stütze im Isolierkörper nicht bis zur Höhe der Halsrille reicht und an der elektrisch am höchsten beanspruchten Stelle eine dicke Porzellan wand vorhanden ist (Bild 33, rechts) [62], [64].
Bild 33: Genormte Stützen-Isolatoren im Vergleichlinks: HD (normale Ausführung) [65],rechts: VHD (verstärkte Ausführung) [66].
Nach einer grundlegenden Überarbeitung der DIN-VDE-Normblätter erhielten diese eine neue Bezeichnung:
- VHD: bisher DIN VDE 8004, neu DIN 48 004/12.40,
- VHW: bisher DIN VDE 8005, neu DIN 48 005/12.40.
1931 kamen Stützen-Isolatoren auf den Markt, die Salzablagerungen (Bild 34) [24] und starke Verschmutzungen durch Industrieluft (Bild 35 und Bild 36) [24], [53] beherrschen sollten.
Bild 34: Stützen-Isolator für Gegenden mit Salzablagerungen
Bild 35: Stützen-Isolator für starke Industrie-Luftverschmutzung
Bild 36: Amerikanischer Stützen-Isolator für Industrie-Luftverschmutzung ("Fog type")
Zum Schutz von Stützen-Isolatoren vor Lichtbögen, die nach Überschlägen durch Blitzeinschläge in die Freileitung am Isolator entstehen können, wurde 1909 von L. C. Nicholson erstmals an der Stütze eines Stützen-Isolators ein metallischer Schutzring angebracht (Bild 37) [67], [68], [315]. Dadurch erfolgt der Durchschlag der Luftstrecke mit nachfolgendem Lichtbogen vom Isolierkörper entfernt, zwischen Schutzring und Leiterseil.
Bild 37: Schutzring für Stützenisolatoren nach Nicholson (1909)
1910 brachte die Porzellanfabrik Rosenthal einen neuartigen Stützen-Isolator auf den Markt, der im wesentlichen nur aus einem Pozellandach und einem einzigen, die Stahlstütze umgebenden Porzellanmantel bestand (Bild 38) [65].
Bild 38: Stützen-Isolator von Rosenthal (1910)
Auf einer 25-kV-Freileitung in der Nähe von Genua (Italien) traten 1907 schwierige Isolationsbedingungen mit normalen Stützen-Isolatoren auf [69]. Feine Wasserteilchen, die der Wind von der Seeseite heranblies, blieben auf den Isolatoren haften. Nach Trocknung entstand ein feinkristalliner Überzug, auf dem Staub und Ruß haften blieb. Diese Schicht wuchs in 2 Monaten bis zu 1 mm Dicke, bildete sich jedoch nicht auf den dem Regen ausgesetzten Flächen.
Zur Lösung des Problems schlug Anfosi [65], [69] einen Isolator vor, der nur aus einem flachen Dach und einer Hülse um die Stütze bestand (Bild 39).
Einen völlig anderen Zweck sollte dagegen der Stützen-Isolator von Ginori [65] erfüllen (Bild 40): Das Leiterseil bzw. der Leitungsdraht ist unterhalb eines
Daches aus Porzellan angebracht. Durch dieses Dach werden die darunterliegenden Porzellanteile bei Regen trocken gehalten.
Bild 39: Stützen-Isolator von Anfosi (1907)
Bild 40: Stützen-Isolator von Ginori (1910)
Bild 41: Amerikanischer Stützen-Isolator für 75 kV (1910)
Für eine 75-kV-Freileitung wurde 1910 von der Edison Electric Company (USA) ein 4-teiliger Stützen-Isolator nach Bild 41 [70] eingesetzt.
Eine Verbesserung der Isoliereigenschaften brachte der 1910 von der Porzellanfabrik Hermsdorf für Spannungen bis 25 kV hergestellte Metallschirm-Isolator [71]. Er unterscheidet sich von den Delta-Isolatoren dadurch, dass der oberste Porzellanmantel durch einen leichten Metallschirm ersetzt wurde (Bild 42).
Bild 42: Metallschirm-Isolator der Porzellanfabrik Hermsdorf (1910)
Der weitausladende gepreßte feuerverzinkte Metallschirm sollte bei Regen die direkte Benetzung der darunterliegenden Pozellanteile verhindern.
Ähnliche Eigenschaften hat der von der Porzellanfabrik Rosenthal entwickelte Kammer-Isolator [82], [83], der 1910 für eine 66-kV-Freileitung der Hidro-electrica Espanola Madrid verwendet wurde (Bild 43).
Bild 43: Kammer-Isolator der Porzellanfabrik Rosenthal (1910)
1918 analysierte Gilchrest die in den amerikanischen Hochspannungs-Freileitungsnetzen sehr zahlreich aufgetretenen Störungen an mehrteiligen Stützen-Isolatoren und zog daraus für die richtige Konstruktion solcher Isolatoren folgende Schlußfolgerungen:
* Die Oberfläche des Isolierkörpers soll den elektrischen Feldlinien folgen.
* Die Umrisse der Regendächer sollen den Äquipotentiallinien folgen.
* Die Linien der mechanischen Beanspruchung sollen parallel zu den elektrischen Feldlinien verlaufen.
* Der Oberflächenwiderstand jedes Porzellanteiles soll annähernd gleich sein oder nach der Stahl-Stütze zu etwas abnehmen.
* Die Kapazität jedes Porzellanteiles soll annähernd gleich sein.
Bild 44 zeigt einen nach diesen Gesichtspunkten konstruierten Isolierkörper für einen Stützen-Isolator СКАЧАТЬ