Da in DIN 48 004 keine ausreichenden Angaben zu den Anschlußmaßen der Verbindung zwischen Isolierkörper und Stütze enthalten waren, wurden diese später in der DIN 48 138/7.82 konkret angegeben (Bild 104). Dabei wurde davon ausgegangen, dass das Stützenloch hülsenformig mit einer Blei-Antimon-
Legierung ausgegossen wird und die dann vorhandene Hülse ein Rundgewinde nach DIN 405, Teil 1 aufweist.
Bild 104: Isolierkörper mit hülsenförmigen Blei-Antimon-Ausguß
Die USA-Firma Indiana Steel Wire bot 1947 für den Schutz des Leiterseiles am Stützen-Isolator (bei Befestigung mit Kopfbund) vorgeformte Stäbe für Schutzspiralen (armor rods, line guards) an (Bild 105 und 106) [121]. Dabei war die Ausführung der Stäbe an die Werkstoffe der Leiterseile angepaßt (feuerverzinkter Stahl, Al-Legierungen, Bronze).
Bild 105: Schutzspirale (armor rods) bei Kopfbund-BefestigungBild 106: Kopfbund mit Schutzspirale
Das Aufbringen dieser Schutzspiralen ist in Bild 107 dargestellt [122]. Der Kopfbund wird nach der Montage der Spirale angebracht.
Erfunden wurde das System der vorgeformten Stäbe von T. F. Peterson. Basierend auf der Idee eines gedrillten Drahtes mit einem Innendurchmesser kleiner als der Leiterseildurchmesser, auf den dieser Draht aufgelegt wird, konnte mit den Stäben eine hohe Haltekraft erreicht werden. 1947 wurde die Firma Preformed Line Products Co. (USA), kurz PLP genannt, gegründet, um die sich aus dieser Idee ergebenden Produkte zu vermarkten [123].
Bild 107: Ablauf der Montage der Schutzspiralen
Neben den Schutzspiralen wurden von PLP auch Spiralbunde zur direkten Befestigung des Leiterseiles durch vorgeformte Spiralen entwickelt [159]. Es sind das:
* einteilige Kopfbund-Spiralen mit Neoprenschlauch-Einlage (DT, Bild 108) [122],
* zweiteilige Kopfbund-Spiralen (TGT),
* Doppelkopf-Bundspiralen (DDT) und
* einteilige Halsbund-Spiralen, mit oder ohne Neoprenschlauch-Einlage (ST, Bild 109).Bild 108: Kopfbund-Spirale DT mit Neoprenschlauch-EinlageBild 109: Halsbund-Spirale ST (Seitenbund-Spirale)
Obwohl alle diese Spiralen normal ohne Hilfswerkzeug montierbar sind, wurden fiir die Montage von Halsbund-Spiralen unter Spannung von der SAAE (Frankreich) isolierte Spezialwerkzeuge entwickelt, deren ringförmiger Greifer das Aufwickeln der Spiralen auf das Leiterseil auf Hochspannungspotenzial ermöglicht (Bild 110) [124], [125].
Bild 110: Werkzeug zur Montage von Halsbund-Spiralen unter Spannung
1947 wurden von Ohio Brass (USA) Stützen-Isolatoren mit Kopfklemme (Tragklemme) angeboten (Bild 111) [52].
Bild 111: Stützen-Isolator mit Kopfklemme (USA)Bild 112: Tragmulde der Kopfklemme
Die Tragmulde dieser Klemme (Bild 112) ist auf Zapfen eines fest mit dem Isolatorkopf verbundenen Bockes gelenkig gelagert und besitzt einen Wendedeckel mit Seilrillen für unterschiedliche Seildurchmesser.
Pfisterer brachte 1959 schwingende
- Trag-Kopfklemmen [665] und
- Auslöse-Kopfklemmen auf den Markt.
Diese waren fest auf dem Kopf des Stützen-Isolators aufgekittet oder konnten mit einem Bügel auf ihm befestigt werden. Beide hatten die bewährten Eigenschaften einer Mulden-Tragklemme. Die Auslöse-Kopfklemme sollte darüberhinaus die Verdrehfestigkeit der Maste gewährleisten.
1965 wurden von NGK (Japan) ebenfalls Stützen-Isolatoren mit gelenkigen Tragmulden (clamp-top type) bis 70 kV für die USA hergestellt (Bild 113 und 114) [84].
Bild 113: Stützen-Isolator mit Kopfklemme (Japan)Bild 114: Tragmulde der Kopfklemme nach Bild 113
Die Tragmulde der Kopfklemme mit Wendedeckel war einseitig auf den Zapfen eines fest mit dem Isolator verbundenen Tragbockes gelagert, während auf der anderen Tragbockseite ein Gewindezapfen eingeschraubt wird.
Mit der Ausbreitung des Rundfunkempfanges ab ca. 1910 spielten Rundfünk-störungen (HF-Störpegel), verursacht durch elektrische Entladungen an Isolatoren, eine zunehmend ärgerliche Rolle [32].
Ein HF-Störpegel geht von den Isolatoren mit ihren Bunden am Leiterseil dann aus, wenn durch
- ihre Konstruktion,
- ihren Aufbau oder
- durch Fehlstellen im Inneren des Isolierkörpers
die Vorausetzungen für das Entstehen von Glimm- und Kippentladungen gegeben sind [150]. Kritische Stellen für Kippentladungen an Stützen-Isolatoren sind nach Obenaus (Bild 115):
* Die Berührungsstellen des Leiterseiles mit den Bundrillen (enge Luftspalten zwischen Leiterseil und Isolierkörper-Oberfläche).
* In der Kittung oder Häufung im Stützenloch.
* In den Kittfugen von mehrteiligen Isolierkörpern.
Solange der Zementkitt feucht ist (kurze Zeit nach der Isolatorenherstellung), haben eventuell im Kitt eingeschlossene Luftblasen keinen nachteiligen Einfluß.
Ist der Zement jedoch trocken, wird er zum elektrischen Nichtleiter und in den Luftblasen entstehen Glimmentladungen mit geringer Wärmeentwicklung.
Das elektrische Feld (Feld- und Äquipotentiallinien) an einem fertig montierten mehrteiligen Stützen-Isolator mit einem Leiterseil in der Halsrille ist in Bild 116 dargestellt.
Bild 115: Kritische Stellen für Kippentladungen
Bild 116: Elektrisches Feld am Stützen-Isolator
Aus Bild 116 ist zu erkennen, dass die elektrische Feldstärke in der Umgebung des Leiterseiles und am Rand des oberen Schirmes am größten ist und dort unter Spannung Glimmentladungen zuerst auftreten können.
Um Entladungen am Bund in der Halsrille zu vermeiden, schlug die Porzellanfabrik Rosenthal 1936 vor [42], [126], eine Schutzkappe aus Aluminiumblech auf den Kopf von Stützen-Isolatoren aufzusetzen (Bild 117).
Bild 117: Glimmschutz-Kappe für Stützen Isolatoren (Porzellanfabrik Rosenthal)
Als weitere Maßnahmen, Entladungen und damit den vom Stützen-Isolator ausgehenden HF-Störpegel zu unterdrücken, wurde vorgeschlagen [127], [128]:
* Den Bindedraht nicht unmittelbar in die Halsrille zu legen, sondern auf eine Metallblecheinlage, die um die Halsrille gelegt wird.
* Die Halsrille und das Stützenloch zu metallisieren und zwischen Stützenloch und Metallisierung des Stützenloches nach der Kittung eine
leitende Verbindung durch Bleiausguß herzustellen (Bild 118) [126].
* Metallisierung des gesamten Isolierkörperkopfes bis an den Rand