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Title:
HOLLOW INSULATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/034962
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hollow insulator (1, 10) for high voltages. Said hollow insulator is provided with an insulating body with a hollow support element (2, 11) made of a thermoset and is provided with a potential control means (3). The potential control means (3) is encapsulated with the thermoset of the support element (2, 11) and is at least partially coiled by fibres. A blank mould of the support element (2, 11) is formed out of the potential control means (3) and the thermoplast which is still soft according to the filament winding method in order to produce said hollow insulator. The blank mould is heated and hardened. The hollow insulator (1, 10) can be produced simply and inexpensively. The constructive concept of the potential control means (3) is no longer dependent on mechanical conditions or on conditions necessary for assembly.

Inventors:
Höfner, Roland (Breiter Baum 23 Küps, D-96328, DE)
Application Number:
PCT/DE1999/003718
Publication Date:
June 15, 2000
Filing Date:
November 23, 1999
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2 München, D-80333, DE)
Höfner, Roland (Breiter Baum 23 Küps, D-96328, DE)
International Classes:
B29C70/06; H01B17/14; H01B17/26; H01B17/42; H01B19/00; H02G1/14; H02G15/072; B29K63/00; B29K105/08; B29L31/34; B29C70/06; H01B17/14; H01B17/26; H01B17/42; H01B19/00; H02G1/14; H02G15/02; (IPC1-7): H01B17/42; H01B17/14
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34 München, D-80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Hohlisolator (1,10) für hohe Spannung, der einen Isolier körper mit einem hohlen Tragelement (2,11) aus einem Duropla sten und ein Potentialsteuermittel (3) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Poten tialsteuermittel (3) mit dem Duroplasten des Tragelements (2,11) vergossen und zumindest teilweise mit Fasern ein gespult ist.
2. Hohlisolator (1,10) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fasern Glasfasern sind.
3. Hohlisolator (1,10) nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Duro plast ein Epoxidharz ist.
4. Hohlisolator (1,10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Teil des Potentialsteuermittels (3) frei vom Duroplasten ist.
5. Hohlisolator (1,10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Poten tialsteuermittel (3) eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material umfaßt.
6. Hohlisolator (1,10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Trag element (2,11) rotationssymmetrisch ist.
7. Hohlisolator (1,10) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schicht aus dem leitfähigen Material zu einem Rohr mit Mittelpunkt in der Längsachse des rotationssymmetrischen Tragelements (2,11) geformt ist.
8. Hohlisolator (1,10) nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Poten tialsteuermittel (3) mehrere konzentrisch um die Längsachse des rotationssymmetrischen Tragelements (2,11) angeordnete und stufenartig gegeneinander versetzte Rohre aus jeweils der Schicht aus leitfähigem Material umfaßt.
9. Hohlisolator (1,10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schicht aus leitfahigem Material eine Metallfolie (6) ist.
10. Hohlisolator (1,10) nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metall folie (6) an den Enden umgebördelt oder eingerollt ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Hohlisolators (1,10) für hohe Spannung, der einen Isolierkörper mit einem hohlen Trag element (2,11) aus einem Duroplasten und ein Potentialsteuer mittel (3) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß gemäß dem FilamentWindingVerfahren durch Aufspulen von Fasern auf einen Formkörper unter gleichzeitigem oder abschließendem Auftragen des Duroplasten eine Rohform des Tragelements (2,11) gebildet wird, wobei das Potentialsteuermittel (3) zumindest teilweise eingespult wird, und daß durch eine Wärmebehandlung der Rohform das Potentialsteuermittel (3) mit dem Duroplasten vergossen wird, und daß der Duroplast unter Bildung des Tragelements (2,11) ausgehärtet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Poten tialsteuermittel (3) eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Schicht aus leitfähigem Material eine Metallfolie (6) verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metall folie (6) an den Enden eingerollt oder umgebördelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Fasern Glasfasern sind.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beim Auf spulen der Fasern als erste Teillage die Schicht aus dem leitfähigen Material auf den Formkörper gelegt wird.
Description:
Beschreibung Hohlisolator Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlisolator für hohe Spannung, der einen Isolierkörper mit einem hohlen Tragele- ment aus einem Duroplasten und ein Potentialsteuermittel auf- weist. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hohlisolators.

Ein Hohlisolator der genannten Art wird eingesetzt, um über Meßwandler Strom oder Spannung an hochspannungsführenden Tei- len sicher messen zu können. Auch wird ein derartiger Hohl- isolator verwendet, um beispielsweise Hochspannungen in einen Transformator leiten zu können. Im ersteren Fall ist der Meß- wandler im Hohlraum des Hohlisolators angeordnet, wobei die eine Seite des Meßwandlers mit dem hochspannungsführenden Teil und die andere Seite des Meßwandlers mit einem Meßgerät oder mit Masse verbunden ist. Im zweiten Fall wird beispiels- weise von einer hochspannungsführenden Leitung über den Hohl- raum des Hohlisolators ein Stromleiter in den Transformator geführt.

Das Tragelement des Hohlisolators kann auf seiner Außenseite mit einem Überzug aus Schirmen versehen sein. Als Material für diese Schirme hat sich Silikonkautschuk bewährt. Der Oberzug aus Silikonkautschuk ist dabei mit dem Duroplasten des Tragelements fest verbunden. Man spricht auch von einem sogenannten Verbundisolator.

Der Duroplast des Tragelements ist für die mechanische Stabi- lität des Hohlisolators ausschlaggebend. Unter einem Duropla- sten wird ein engmaschig bis zur Zersetzungstemperatur ver- netzter hochpolymerer Werkstoff verstanden, welcher bei nie- deren Temperaturen stahlelastisch ist und auch bei hohen Tem- peraturen nicht viskos fließt. Die Glasübergangstemperatur eines Duroplasten liegt stets oberhalb von 50 °C. Zu den Du-

roplasten gehören beispielsweise Phenoplaste, Aminoplaste, Epoxidharze, Acryl-und Alcyd-Harze sowie ungesättigte Poly- ester-Harze.

Bei der Messung oder Durchführung von hohen Spannungen oder Strömen über den Hohlisolator treten zwangsläufig zwischen den zu isolierenden Teilen, welche sich auf stark unter- schiedlichem Potential befinden, sehr kurze Abstände auf. Es bilden sich Bereiche mit kritischen Feldstärken, an welchen leicht Überschläge oder Entladungen stattfinden können, die zur Zerstörung des Hohlisolators oder des Gerätes, an welchem der Hohlisolator angeordnet ist, führen können. Zur Vermei- dung derartiger Phänomene ist aus HUTTE, Taschenbücher der Technik, Springer Verlag Berlin, Elektrische Energietechnik, Band 2 : Geräte, 29. Auflage 1978, Abschnitt 2.1.3.6, bekannt, durchführende Stromleiter oder allgemein Durchführungen als sogenannte Kondensatordurchführungen mit Potentialsteuerung auszugestalten. Dabei ist direkt auf dem durchzuführenden Stromleiter ein Isolierkörper aus Hartpapier, Weichpapier oder Gießharz aufgebracht, der konzentrisch angeordnete zy- lindrische Leitbeläge enthält. Die Leitbeläge werden von in- nen nach außen kürzer und steuern die Potentialverteilung zwischen dem Leiter und Masse.

Auch aus der EP 0 029 164 A1 und der EP 0 032 690 A2 sind derartige Hochspannungsdurchführungen mit kapazitiven Poten- tialsteuereinlagen bekannt.

Weiter ist es bekannt, zur Potentialsteuerung bei Durchfüh- rungen im Inneren eines Hohlisolators Steuerelektroden anzu- bringen, die mit den Armaturen, mit welchem der Hohlisolator befestigt wird, elektrisch kontaktiert sind. Auch auf diese Weise läßt sich die Potentialverteilung zwischen dem durchge- führten Leiter und der Masse steuern.

Werden Kondensatordurchführungen mit Steuereinlagen verwen- det, so müssen nachteiligerweise die Steuerelektroden in ei-

nem aufwendigen und teueren Verfahren direkt auf den Leiter aufgebracht werden. Ein solches Verfahren ist bei der Durch- führung eines Stromleiters durch einen Hohlisolator nicht er- forderlich. Jedoch müssen dann zur Potentialsteuerung die Steuerelektroden mit zusätzlichem Montageaufwand nachträglich im Inneren des Hohlisolators angeordnet werden. Dies erhöht nachteiligerweise die Fertigungskosten für einen Hohlisola- tor. Beide Ausführungen für Potentialsteuerungen oder allge- mein für ein Potentialsteuermittel beanspruchen zudem nach- teiligerweise zusätzlichen Einbauraum.

Weiter ist aus der DE 32 08 358 C2 ein Gießharzisolator bekannt, bei welchem als Potentialsteuermittel kapazitive Feldsteuereinlagen in den Gießharzkörper des Isolators ein- gegossen sind. Hierzu wird zunächst ein Vorkörper mit stufen- förmig aufeinander folgenden Umfangbereichen gegossen. Nach Entnahme aus der Gußform wird dessen Mantelfläche mit einem elektrisch leitfähigen Belag versehen und abschließend in einem zweiten Guß mit einer äußeren Gießharzhülle vergossen.

Da mit zwei Gußformen gearbeitet werden muß und zudem viele getrennte Arbeitsschritte erforderlich sind, ist das be- schriebene Verfahren aufwendig und kostenintensiv, so daß der so erhältliche Gießharzisolator nachteiligerweise sehr teuer ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hohlisolator der eingangs genannten Art anzugeben, der sich besonders einfach und ko- stengünstig herstellen läßt. Weiter ist es Aufgabe der Erfin- dung, ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Potentialsteuermittel mit dem Duroplasten des Trag- elements vergossen und zumindest teilweise mit Fasern eingespult ist.

Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß das Trag- element eines Verbundisolators durch Aushärten einer Rohform

aus dem noch weichen Duroplasten hergestellt wird. Es wurde nun erkannt, daß sich das Potentialsteuermittel dadurch in dem Hohlisolator anordnen läßt, indem es gleichzeitig mit dem weichen Duroplasten zu der Rohform verarbeitet wird. Die ge- meinsame Verarbeitung geschieht dabei durch schichtweisen Aufbau der Rohform unter wechselweiser Einlage des Potential- steuermittels, Umspulen mit Fasern und gleichzeitigem oder nachfolgendem Auftrag des Duroplasten. Man spricht auch von dem sogenannten Filament-Winding-Verfahren. Nach dem Aushär- ten des Duroplasten, was bekanntermaßen durch eine Wärmebe- handlung geschieht, ist das Potentialsteuermittel mit dem Duroplasten des Tragelements vergossen, d. h. fest verbunden.

Das Tragelement ist gleichzeitig mit Fasern verstärkt.

Bei der Erfindung ist weder das aufwendige Aufbringen des Po- tentialsteuermittels auf dem durchzuführenden Leiter noch ein zusätzlicher Montageaufwand für die nachträgliche Einbringung des Potentialsteuermittels im Inneren des Hohlisolators er- forderlich. Durch die Erfindung werden die Montage des Poten- tialsteuermittels und die Herstellung des Tragelements zu ei- nem einzigen Arbeitsgang verbunden. Weiter wird durch das mit dem Duroplasten des Tragelements vergossene Potentialsteuer- mittel kein zusätzlicher Raum im Inneren des Hohlisolators beansprucht.

Als für die mechanische Stabilität des Tragelements besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines mit Glasfasern ver- stärkten Duroplasten gezeigt. Auch andere isolierende Fasern, wie Polyester-oder Aramidfasern, können eingesetzt werden.

Letztere sind für hohe Festigkeiten des Tragelements zu ver- wenden.

Ein besonders geeigneter Duroplast ist Epoxidharz.

Für die Kontaktierung des Potentialsteuermittels ist es von Vorteil, wenn das Potentialsteuermittel derart mit dem Duro- plasten vergossen ist, daß ein Teil des Potentialsteuermit-

tels noch frei zugänglich, d. h. nicht vom Duroplasten bedeckt ist. Über eine solche frei zugängliche Stelle kann das Üb- rige, im Inneren des Duroplasten liegende Potentialsteuermit- tel leicht elektrisch kontaktiert werden. Ist das Potential- steuermittel gänzlich im Inneren des Duroplasten angeordnet, so muß die elektrische Kontaktierung des Potentialsteuermit- tels über einen aus dem Duroplasten herausgeführten Leiter vorgenommen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Potentialsteuermittel eine Schicht aus elektrisch leitfähigem Material. Auf diese Art und Weise läßt sich eine kapazitive Potentialsteuerung erzielen. Selbstverständlich kann auch halbleitendes Material verwendet werden.

Bei einer rotationssymmetrischen Ausgestaltung des Tragele- ments, beispielsweise als ein Kreiszylinder oder konisch zu- laufend, ist es weiter von Vorteil, wenn die Schicht aus dem leitfähigen Material zu einem Rohr, welches auch konisch aus- gebildet sein kann, mit Mittelpunkt in der Längsachse des ro- tationssymmetrischen Tragelements geformt ist. Für einen zen- tral durchgeführten Stromleiter wird damit eine effektive Po- tentialabsteuerung erzielt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Potentialsteuermittel in dem rotationssymmetri- schen Tragelement mehrere konzentrisch um die Längsachse des Tragelements angeordnete und stufenartig gegeneinander ver- setzte Rohre aus jeweils der Schicht aus leitfähigem Mate- rial. Über eine solche Anordnung kann sowohl eine feine Po- tentialsteuerung als auch eine kapazitive Spannungsmessung erfolgen. Im letzteren Fall wird die Kapazität des Potential- steuermittels isoliert zur Spannungsmessung geführt werden.

Günstig für die Herstellung ist es, wenn die leitfähige Schicht eine Metallfolie, beispielsweise aus Kupfer oder Alu- minium, ist. Derartige Metallfolien sind günstig im Handel

erhältlich und können leicht mit dem Duroplasten verarbeitet werden.

Damit an den Lagenenden der Metallfolie keine Potentialüber- höhungen in dem Hohlisolator auftreten, ist das Ende der Me- tallfolie vorteilhafterweise eingerollt oder umgebördelt. Ein scharfkantiger Obergang zwischen der Metallfolie und der Ma- trix des Duroplasten wird dadurch vermieden.

Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- löst, daß aus dem Potentialsteuermittel und dem noch weichen Duroplasten eine Rohform des Tragelements gebildet wird, daß durch Erhitzen der Rohform das Potentialsteuermittel mit dem Duroplasten vergossen wird, und daß der Duroplast unter Bil- dung des Tragelements ausgehärtet wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Rohform des Tragelements wird gemäß dem sogenannten Filament-Winding-Verfahren hergestellt, indem Fasern unter gleichzeitigem oder abschließendem Auftragen des Duroplasten auf einen Formkörper gespult werden, wobei das Potential- steuermittel zumindest teilweise eingespult wird. Das gleich- zeitige Auftragen des Duroplasten geschieht beispielsweise durch Verwendung von mit den Duroplasten getränkten Glas- fasern.

Zum Einbringen des Potentialsteuermittels kann dabei vorteil- haft an den benötigten Bereichen als erste Teillage auf dem Formkörper die Schicht aufgebracht werden. Diese Schicht kann aus einer Metallfolie oder aus einem anderen leitfähigen Ma- terial bestehen.

Auf diese Art und Weise ist leicht die Einbindung von mehre- ren hintereinander angeordneten leitenden bzw. halbleitenden Schichten möglich, um mit dem Potentialsteuermittel eine fei- nere Absteuerung des Potentials zu erhalten.

Die Erfindung bietet zusätzlich den Vorteil, daß bei der kon- struktiven Auslegung des Potentialsteuermittels keine mecha- nischen oder den Einbau betreffenden Belange berücksichtigt werden müssen. Die konstruktive Ausgestaltung des Potential- steuermittels ist größtenteils nur noch von elektrischen Ein- flüssen abhängig.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Dabei zeigen : FIG 1 in teilweise aufgebrochener Darstellung einen Hohl- isolator mit einem hohlzylindrischen Tragelement, wo- bei das Potentialsteuermittel in Form einer umlaufen- den Metallfolie an der Innenseite des Tragelements mit dem Duroplasten vergossen ist ; FIG 2 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 die elektrische Kontaktierung des Potentialsteuermittels mit einer Armatur ; FIG 3 in einem Schnitt einen Hohlisolator mit einem hohlzy- lindrischen Tragelement, wobei das Potentialsteuer- mittel mehrere konzentrisch um die Längsachse des Hohlzylinders angeordnete und stufenartig gegeneinan- der versetzte Zylinderrohre aus jeweils einer Metall- folie umfaßt ; FIG 4 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 eine mit dem Duroplasten vergossene Metallfolie mit einem um- gebördelten Ende, und FIG 5 in einem vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 eine mit dem Duroplasten vergossene Metallfolie mit einem ein- gerollten Ende.

Figur 1 zeigt in teilweise aufgebrochener Darstellung einen Hohlisolator 1 mit einem hohlzylindrischen Tragelement 2 aus einem mit Glasfasern verstärkten Epoxidharz und mit einem Po- tentialsteuermittel 3, welches an der Innenseite des hohlzy- lindrischen Tragelements 2 mit dem Epoxidharz vergossen ist.

Die Außenseite des hohlzylindrischen Tragelements 2 ist mit Isolatorschirmen 4 aus einem Silikonkautschuk umhüllt. Weiter sind an den Enden des hohlzylindrischen Tragelements 2 metal- lische Armaturen 5 befestigt. Die metallischen Armaturen 5 dienen zur Befestigung und Erdung des Hohlisolators 1.

Das Potentialsteuermittel 3 ist als eine Metallfolie aus Kup- fer oder Aluminium ausgebildet, welche die Innenseite des hohlzylindrischen Tragelements 2 umläuft und dabei eine Po- tentialsteuerelektrode in Form eines Zylinderrohrs der Höhe h ausbildet. Die Höhe h richtet sich dabei nach den spezifi- schen Potentialverhältnissen.

Die Metallfolie des Potentialsteuermittels 3 ist an der In- nenseite des hohlzylindrischen Tragelements 2 derart mit dem Epoxidharz vergossen, daß ihre innere Oberfläche 8 nicht von dem Epoxidharz bedeckt, sondern frei zugänglich ist. Die in- nere Oberfläche 8 bildet mit der inneren Seite des hohlzylin- drischen Tragelements 2 eine gemeinsame Oberfläche. t) ber die frei zugängliche innere Oberfläche 8 der Metallfolie wird das Potentialsteuermittel 3 über eine Kontakteinrichtung 9 in Form einer metallische Litze mit der Armatur 5 elektrisch kontaktiert.

Zur Herstellung des hohlzylindrischen Tragelements 2 wird das sogenannte Filament-Winding-Verfahren eingesetzt. Ein zylin- drischer Formkörper wird zuerst an gewünschter Stelle mit der Metallfolie 6 entsprechender Breite als erste Teillage umwik- kelt. Diese Metallfolie 6 bildet später die zylinderrohrför- mige Potentialsteuerelektrode des Potentialsteuermittels 3.

Nach Umwicklung des Formkörpers mit der Metallfolie 6 wird der gesamte Formkörper mit Glasfasern eingespult. Zur Auf-

bringung des Epoxidharzes kann entweder das sogenannte Trok- ken-Verfahren, bei welchem nach vollendetem Aufspulen die da- bei entstandene Rohform des Tragelements 2 mit Epoxidharz eingegossen wird, oder aber das sogenannte Naß-Verfahren an- gewendet werden, bei welchem bereits mit Epoxidharz getränkte Glasfasern aufgespult werden. Nach Erreichen der gewünschten Rohform des Tragelements 2 wird die Rohform einer Wärmebe- handlung unterzogen, wobei das weiche Epoxidharz erhärtet.

Anschließend wird das hohle Tragelement von dem zylindrischen Formkörper abgezogen.

Im Anschluß an die Herstellung des Tragelements 2 wird die Umhüllung mit Isolatorschirmen 4 aus Silikonkautschuk auf das Tragelement 2 aufgeschoben, aufgeschrumpft oder aufgeklebt.

Die Armaturen 5 werden auf das Tragelement 2 aufgeklebt, auf- geschrumpft oder in sonstiger Art und Weise befestigt.

Dadurch, daß die Metallfolie 6 als erste Teillage eingesetzt wird, ist die innere Oberfläche 8 der zylinderrohrförmigen Potentialsteuerelektrode frei von Epoxidharz und daher leicht zugänglich. Auf diese Weise kann das Potentialsteuermittel leicht über die Kontakteinrichtung 9 mit der Armatur 5 elek- trisch kontaktiert werden.

In einem vergrößerten Ausschnitt des Potentialsteuermittels 3 gemäß Figur 1 zeigt Figur 2 deutlich die elektrische Kontak- tierung der Metallfolie des Potentialsteuermittels 3 über eine als Metallitze ausgeführte Kontakteinrichtung 9 mit der geerdeten metallischen Armatur 5.

Figur 3 zeigt in einem Schnitt einen Hohlisolator 10, welcher ebenfalls ein hohlzylindrisches Tragelement 11 aus einem mit Glasfasern verstärkten Epoxidharz aufweist, wobei ein Poten- tialsteuermittel mit dem Epoxidharz vergossen ist. Die Außen- seite des hohlzylindrischen Tragelements 11 ist wiederum mit Isolatorschirmen 12 aus Silikonkautschuk umhüllt. An den En-

den des hohlzylindrischen Tragelements 11 sind metallische Armaturen 13 befestigt.

Das mit dem Epoxidharz vergossene Potentialsteuermittel 6 um- faßt eine Anzahl von zylinderrohrförmigen Potentialsteuer- elektroden 14 jeweils aus einer Metallfolie, z. B. aus Kupfer oder Aluminium. Die zylinderrohrförmigen Potentialsteuerelek- troden 14 sind dabei konzentrisch mit Mittelpunkt in der Längsachse des hohlzylindrischen Tragelements 11 angeordnet und über die gesamte Länge des Tragelements 11 verteilt. Die einzelnen zylinderrohrförmigen Potentialsteuerelektroden 14 sind dabei jeweils stufenartig gegeneinander versetzt. Uber die Einbindung von mehreren hintereinander angeordneten lei- tenden Potentialsteuerelektroden 14 ist es möglich, eine sehr feine Absteuerung des Potentials zu erhalten. Auch ist über eine solche Anordnung eine kapazitive Spannungsmessung mög- lich.

Zur Herstellung des hohlzylindrischen Tragelements 11, wobei mit dem Epoxidharz eine Anzahl von zylinderrohrförmigen Po- tentialsteuerelektroden 14 vergossen ist, wird wiederum das sogenannte Filament-Winding-Verfahren angewendet. An entspre- chender Stelle wird dabei als erste Teillage die Metallfolie vorgegebener Breite um einen zylindrischen Formkörper gelegt.

Anschließend wird die Metallfolie zusammen mit dem restlichen Formkörper mit Epoxidharz getränkten Glasfasern umspult. Ist eine gewünschte Stärke erreicht, so wird als eine weitere Teillage an entsprechender Stelle eine weitere Metallfolie vorgegebener Breite um den nun umspulten Formkörper gelegt.

Anschließend wird wieder mit getränkten Glasfasern einge- spult. Sukzessive wird dieses Verfahren wiederholt, bis die Rohform des Tragelements 11 die gewünschte Stärke aufweist.

Nach Abschluß des Spulvorgangs wird die Rohform des Tragele- ments 11 mit den darin enthaltenen zylinderrohrförmigen Steu- erelektroden 14 einer Wärmebehandlung zur Aushärtung des Epoxidharz's unterzogen. Anschließend wird der Formkörper entfernt. Abschließend werden die Armaturen 13 und die Isola-

torschirme 12 auf das hohlzylindrische Tragelement 11 aufge- bracht.

Damit an den Enden der als Potentialsteuerelektrode eingeleg- ten Metallfolie während des späteren Einsatzes des Hohlisola- tors keine Feldüberhöhungen auftreten, können die Enden der eingelegten Metallfolien entweder umgebördelt oder eingerollt werden.

In einem vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2 ist in Figur 4 eine mit dem Epoxidharz 15 des Tragelements vergossene Kup- ferfolie 16 gezeigt, welche als Potentialsteuermittel wirkt.

Das Ende 17 der Kupferfolie 16 ist hierbei umgebördelt.

Figur 5 zeigt hierzu eine alternative Ausgestaltung, wobei mit dem Epoxidharz 15 des Tragelements eine Aluminiumfolie 18 vergossen ist. Das Ende 19 der Aluminiumfolie ist hierbei eingerollt.




 
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