EP-4292105-B1 - INSULATOR FOR HIGH-VOLTAGE APPLICATIONS

Inventors

• BRULAND, Matthias

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20220303

Claims (6)

1. Insulator (1) for high-voltage applications comprising - a substantially rotationally symmetrical hollow tube (2) made of glass fiber reinforced epoxy resin, - a silicone shield (3) attached to the circumference of the hollow tube (2), - a base flange (4) at a lower end (5) of the hollow tube (2); characterized in that the insulator (1) comprises: - a bracket (6) for equipment for high-voltage applications at an upper end (7) of the hollow tube (2), wherein - the insulator (1) has a closure element (8), in particular a plug, which is arranged inside the hollow tube (2) and closes the end face of the upper end (7) of the hollow tube (2) and seals it to the outside, wherein - the holder (6) has a rotationally symmetrical connection area (9), - the insulator (1) has a radially circumferential joining area (10) at the upper end (7) of the hollow tube (2), which is free of silicone shielding (3), - wherein the holder (6) can be connected to the insulator (1) in such a way that the connection area (9) of the holder (6) surrounds the joint area (10) of the insulator (1) in a form-fitting manner, wherein - the closure element (8), the hollow tube (2), and the bracket (6) each have at least one transverse bore (11) that are aligned coaxially with each other, - a locking bolt (12) can be inserted into each of the at least one transverse bore (11) and fixed therein.
2. Insulator (1) according to claim 1, wherein - the positive connection between the bracket (6) and the insulator (1) is designed as a conical connection.
3. Insulator (1) according to one of the preceding claims, wherein - the locking element (8) and the holder (6) are made of a non-metallic material.
4. Insulator (1) according to one of the preceding claims, wherein - the holder (6) has means for fastening at least one busbar.
5. Insulator (1) according to one of the preceding claims, wherein - the bracket (6) has means for fastening at least one choke coil.
6. Insulator (1) according to one of the preceding claims, wherein - the bracket (6) forms the lower end of a hollow tube of a further insulator.

Description

Die Erfindung betrifft einen Isolator für Hochspannungsanwendungen, insbesondere einen Stützisolator, wie er beispielsweise zur Abstützung von Stromschienen, Leitungsseilen, Drosselspulen oder sonstigen Betriebsmitteln der Hochspannungstechnik verwendet wird. Die genannten Betriebsmittel arbeiten auf einem bestimmten Potential und müssen daher mit einem gewissen Abstand gegen Erde und/oder andere Potentiale isoliert werden. Zur Halterung und Isolierung von Stromschienen, Leitungsseilen oder Drosselspulen gegen Erde werden seit vielen Jahrzehnten einteilige oder auch mehrteilige, d. h. aus mehreren Einzelisolatoren bestehende und zusammengesetzte Stützisolatoren verwendet. Die Dokumente DE102010015729A1, US2021/027920A1 und CN110534267A enthalten Beispiele für Hochspannungsisolatoren. Aus der WO 2018/191159 A1 ist eine Luftkerndrossel zur Verwendung in einem elektrischen Energieübertragungs- und Verteilnetz bekannt, die auf einer elektrisch isolierten Trägerstruktur gelagert und gegen Erde isoliert ist. Die Trägerstruktur umfasst mehrere Stützisolatoren, die jeweils an ihrem oberen Ende einen Montagebügel aufweisen, der direkt mit der Spule verbunden ist. Zur Befestigung des Montagebügels an dem Stützisolator weist dieser einen Montageflansch auf, der mit einem Flansch des Stützisolators verschraubt und verklebt ist. Die gesamte Einrichtung ist bedingt durch die hohen Ströme und Spannungen und die dadurch entstehenden magnetischen Felder, jedoch auch durch Umwelteinflüsse, wie beispielsweise die Witterungsverhältnisse vor Ort, hohen Kräften, insbesondere Biegungs-, Torsions-, Zug- und Druckkräften ausgesetzt. Dabei stellt die Flanschverbindung zwischen der Spule bzw. deren Befestigungseinrichtungen und den Stützisolatoren eine Schwachstelle und somit potenzielle Fehlerquelle dar. Des Weiteren ist die Montage der Montagebügel auf den Flanschen der Stützisolatoren vor Ort aufwändig, da jeder Montagebügel richtig platziert, und anschließend mit mehreren Schrauben fest verschraubt werden muss. Gegebenenfalls sind dabei auch noch auftretende Winkelfehlstellungen zu korrigieren. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Konzept für die Verbindung eines Stützisolators mit einer Halterung für Betriebsmittel der Hochspannungstechnik anzugeben, die neben einer hohen Festigkeit auch eine einfache Montage der Einrichtung vor Ort ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Vorgesehen ist demnach ein Isolator für Hochspannungsanwendungen, insbesondere ein Stützisolator, der ein im Wesentlichen rotationssymmetrisches Hohlrohr aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, eine umfangsseitig an dem Hohlrohr angebrachte Beschirmung aus Silikon und einen an einem unteren Ende bezogen auf eine Längsachse A des Hohlrohres angeordneten Fußflansch umfasst. An einem oberen Ende bezogen auf die Längsachse A des Hohlrohres weist der Isolator eine Halterung für ein Betriebsmittel für Hochspannungsanwendungen auf. Derartige Betriebsmittel können beispielsweise eine Drosselspule sein, die mittels eines Zahnkranzes auf mehreren Isolatoren abgestützt wird, oder eine Sammelschiene, die durch den Isolator von der Erde beabstandet gehaltert wird. Weiterhin weist der Isolator ein Verschlusselement auf, das innerhalb des Hohlrohres angeordnet ist und die Stirnseite des oberen Endes bezüglich der Längsachse A des Hohlrohres verschließt und nach außen hin abdichtet. Das Verschlusselement ist bevorzugt als kreisrunder Stopfen ausgebildet, dessen Durchmesser mit dem Innendurchmesser des Hohlrohres derart zusammenwirkt, dass das Hohlrohr luftdicht verschlossen wird. Die Halterung weist einen rotationssymmetrischen Anschlussbereich auf. Der Anschlussbereich ist an einem Ende der Halterung vorgesehen, welches dem Hohlrohr zugewandt ist. Der Isolator weist an dem oberen Ende bezogen auf die Längsachse A des Hohlrohres einen radial umlaufenden Fügebereich auf, der frei von Silikonbeschirmung ist. Die Halterung ist mit dem Isolator derart verbindbar, dass der Anschlussbereich der Halterung den Fügebereich des Isolators formschlüssig, d. h. passgenau umgibt. Das verbesserte Konzept bietet somit eine Verbindungstechnologie zwischen Stützisolator und einem Betriebsmittel für Hochspannungsanwendungen, die lösbar ist und zugleich stabil und einfach montierbar. Die Halterung kann, mit oder ohne dem Betriebsmittel, für das sie vorgesehen ist, vor Ort auf die Stützisolatoren aufgesetzt werden. Eine Verklebung der Halterung mit dem Hohlrohr ist dabei nicht erforderlich. Gemäß der Erfindung weisen das Verschlusselement, das Hohlrohr und die Halterung jeweils wenigstens eine Querbohrung auf, die koaxial zueinander ausgerichtet sind. In die jeweils wenigstens eine Querbohrung ist ein Sicherungsbolzen einschiebbar und darin fixierbar, beispielsweise mit einer oder mehrerer Schraubmuttern. Bevorzugt werden zwei Sicherungsbolzen verwendet, die se