DE2042565C3

DE2042565C3 - Isolierstützenanodnung in Koaxialleitungen

Info

Publication number: DE2042565C3
Application number: DE2042565A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr.-Ing. 8000 Muenchen Spinner
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1982-03-25
Also published as: FR2106080A5; US3735016A; DE2042565B2; DE2042565A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierstützenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Bauart. Bei der Isolierstützenanordnung gemäß Hauptpatent ist die Isolierstütze mit beidseitig rotationssymmetrischen axialen Ausnehmungen versehen, und der zur Verhinderung von lonisationsfeldstärken vorgesehene Ringluftspalt erstreckt sich wenigstens über die axiale Länge der tragenden Wand der Isolierstütze, und die Isolierstütze sitzt im Bereich der ϊ Ausnehmungen, entweder auf einem Bund des im Durchmesser verminderten Innenleiterabschnittes oder dadurch formschlüssig ab, daß die Isolierstütze in diesen Randbereichen bis an den im Durchmesser verminderten Innenleiterabschnitt herangeführt ist. Durch diese ίο Ausbildung wird erreicht, daß im Bereich des Innenleiterabschnitts das Auftreten von Feldstärken vermieden wird, die zu einer Ionisation und dam.t zu einem Durchschlag führen könnten.

Bei verschiedenen Anwendungsfällen, insbesondere bei Benutzung von Keramik-Isolierstützen ist die Anbringung von axialen Ausnehmungen nicht möglich oder nicht zweckmäßig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine

Isolierstützenanordtiung mit Isolierstützen ohne axiale Ausnehmungen zu schaffen, bei der ohne leitende Überzüge am Innenleiter das Auftreten von unzulässig hohen Feldstärken vermieden wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.

Der absichtlich vorgesehene Ringspalt ist hinsichtlich

seiner radialen Bemessung unter Berücksichtigung des Wellenwidorstandes und der Dielektrizitätskonstanten des Stützenmaterials und der anliegenden HF-Span-

jo nung zu ermitteln.

Wenn dieser Ringspalt als axial von Stirnfläche zu Stirnfläche durchgehender Luftspalt ausgebildet ist, dann kann die Abstützwirkung nur duKch Reibungsschluß zwischen den Stirnflächen der Innenleiter erfolgen. Falls sich diese Abstützung als unzulänglich erweist, können in den Ringspalt Stützringanordnungen eingefügt werden, die eine formschlüssige radiale Abstützung bewirken. Im Gegensatz zu formschlüssigen radialen Abstützungen massiver Isolierstützen, wie dies beispielsweise in der DE-AS 10 64 586 vorgeschlagen wird, führen diese Stützringanordnungen selbst dann nicht zu gefährlichen lonisationserscheinungen, wenn Lufteinsclilüsse zwischen den radialen Stützflächen vorhanden sind, weil erfindungsgemäß die Stützringe aus einem Material mit wesentlich kleinerer Dielektrizitätskonstante bestehen, während im bekannten Fall die Lufteinschlüsse direkt zwischen der Isolierstützen-Innenwand und einer Innenleiterstufe gebi'det wurden.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Isolierstützenanordnung mit axial durchgehendem Ringluftspalt;

Fig.2 eine Isolierstützenanordnung mit seitlichen Stützringen im Ringluftspalt;

Fig.3 eine Isolierstützenanordnung mit einer Stützwendel im Ringluftspalt;

F i g. 4 eine Isolierstützenanordnung mit einer in den Ringluftspalt eingefügten Stützhülse;

Fig.5 eine Isolierstützenanordnung mit radial den Ringluftspalt durchsetzenden Stützstil'ten;

Fig.6 eine Isolierstützenanordnung mit radial auf den weiterführenden Abschnitten des Innenleiiers abgestützter Isolierstütze und axial durchgehendem Ringluftspalt;

Fig. 7 eine Isolierstützenanordnung mit axial durch-

gehendem Ringluftspalt und Kompensationswulsten am Innenleiter benachbart zur Isolierstütze.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ist mit dem Bezugszeichen 10 die beispielsweise aus Keramikmaterial bestehende Isolierstütze gekennzeichnet, deren -. zylindrische Innenwand 12 unter Belassung eines radialen Ringspalts 18 auf dem irj Durchmesser verringerten Abschnitt 14 des Innenleiters 16 angeordnet ist. Dieser Ringspalt 18 ist mit Luft oder einem Material ausgefüllt, das eine Dielektrizitätskonstante in besitzt, die wesentlich geringer ist als die Dielektrizitätskonstante der Isolierstütze 10 und wesentlich geringere dielektrische Verluste als diese aufweist.

Die radiale Abmessung des Ringspaltes 18 ist so gewählt, daß die zwischen Innenleiter und Außenleiter anliegende Spannung so auf die Isolierstütze 10 bzw. den Ringspalt 18 aufgeteilt wird, daß innerhalb der Isolierstütze 10 keine Feldstärken auftreten, die eine übermäßige Erwärmung zur Folge haben.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist innerhalb des Ringspaltes 18 an beiden radialen Enden je ein Stützring 20 aus PTFE oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante eingefügt, um eine radiale Abstützung der Scheibe 10 auf dem Abschnitt 14 zu gewährleisten. 2 ·.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 dient dieser radialen Abstützung eine Isolierstoffwendel 22, während gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 eine Isolierstoffhülse 24 eingefügt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 sind zur radialen Abstützung Stifte so 26 vorgesehen, die in radialen Bohrungen des Innenleiterabschnitts 14 eingesetzt sind und sich an der Zylinderwandfläche 12 abstützen. Beispielsweise können an beiden axialen Enden je drei Stützstifte im Winkelabstand von 120° vorgesehen sein. ι·>

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 ist der Ringspalt 18 mit Luft gefüllt und die Isolierstütze 10 ist nach beiden Seiten im Mittelabschnitt axial verlängert und stützt sich auf den anschließenden Abschnitten 28 des Innenleiters radial ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind noch weitere Kompensationsmaßnahmen erforderlich, die dem Fachmann geläufig sind und in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.7 ist der Innenleiter zur Kompensation der Induktivität, die die übermäßige tiefe Eindrehung 14 des Innenleiters ergibt, mit einer Kompensationswulst 30 beidseitig der Isolierstütze 10 versehen. Diese Wulst 30 stellt eine Kapazität dar und läßt daher einen tiefen Einschnitt des Innenleiters zu, wodurch die Breite des Spaltes 18 größer gestaltet werden kann als bei der Ausgestaltung des Innenleiters gemäß F i g. 1 bis 6.

Falls der Ringspalt 18 nur mit Luft ausgefüllt sein soll und die in den Fig. 2 bis 5 vorgesehenen Abstütz-Einlagen entfallen sollen und falls außerdem die Reibungskraft zwischen den Stimringflächen der Innenleiter 16, die der Isolierstütze 10 anliegen, für die radiale Abstützung nicht ausreichen, kann nach einer weiteren Ausgestaltung de^r Erfindung eine zusätzliche Stiitzscheibe 32 aus einem Material mit geringem ε und geringem tg <5 Anwendung finden, die, wie in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt, benachbart zu einer Isolierstütze 10 angeordnet wird, welch letztere dann nur die radiale Abstützung zu bewirken hat. Diese Isolierstütze 32 kann bei druckgasgefüllten Leitungen auch die Gasdichtung übernehmen, die bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.2 bis 7 durch zusätzliche elastische Dichtringe erreicht werden kann.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen sind die Isolierstützen auf den Wellenwiderstand der koaxialen Leitung kompensiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Isolierstützenaiiordnung in Koaxialleitungen mil einer Isolierstütze, die sich über einen Abschnitt verringerten Durchmessers des Innenleiters erstreckt, wobei zwischen der Isolierstütze und dem Innenleiterabschnitt ein Ringluftspalt zur Verhinderung von Ionisaüonsfeldslärken vorgesehen ist, nach Patent2020 173, dadurch gekennzeichnet, daß bei massiver Ausgestaltung der Isolierstütze (10) der Ringspalt (18) zwischen der zylindrischen Innenwand (12) der Isolierstütze (10) und dem Innenleiterabschnitt (14) verringerten Durchmessers von einer Stimringfläche nach der anderen über die axiale Erstreckung der Isolierstütze verläuft.

2. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt (18) ganz oder teilweise mit wenigstens einem Stützring ausgefüllt ist, der eine wesentlich kleinere Dielektrizitätskonstante und wesentlich kleinere dielektrische Verluste aufweist als die Isolierstütze (10).

3. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden des Ringspaltes (18) mit je einem Stützring (20) versehen sind.

4. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring als Isolierstoffwendel (22) ausgebildet ist.

5. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring als axial über den Innenleiterabschnitt (14) verlaufende Stützhülse (24) ausgebildet ist.

6. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstütze im Ringspalt durch radiale Stützstifte (26) abgestützt ist, die in Bohrungen des Innenleiterabschnitts (14) eingefügt sind und eine wesentlich kleinere Dielektrizitätskonstante und wesentlich kleinere dielektrische Verluste aufweisen als die Isolierstütze (10).

7. Isolierstützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstütze (10) im radial inneren Bereich axial verlängert und radial auf benachbarten Abschnitten (18) des Innenleiters abgestützt ist (F i g. 6).

8. Isolierstützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (16) benachbart zu den Stirnflächen der Isolierstütze (10) mit radial nach außen gezogenen Kompensationswulsten (30) ausgestattet ist.

9. Isolierstützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur radialen Abstützung eine getrennte Isolierstütze (32) benachbart zu der Isolierstütze (10) aus einem Material mit geringen dielektrischen Verlusten angeordnet ist.

10. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennte Isolierstütze (32) einen druckdichten Leitungsabschluß herstellt.