JUNCTION INSULATOR FOR CAPACITIVE PROTECTION FENCES

Abstract: 1. Junction insulator for capacitive protection fences having an insulating body (3) that, with the exception of the insulator underside, is enclosed on virtually all sides by a metal sheath (1), characterized in that the insulating body (3) is seated with an accurate fit in the metal sheath (1) and the metal sheath (1) is constructed with a U-shaped fastening web (12) as insulating mount, in that there is arranged on the insulator upper side a wiring space (16a), which is enclosed by a hood (16) and is provided with a metallic shield (15) inside the hood (16), the lower edge of the hood (16) embracing the upper edge of the insulator, in that an electrode (5) projecting outwards and downwards is arranged centrally in the insulating body (3), and in that the insulating body (3) has a bore (3a) extending from the insulator underside to the insulator upper side, above which bore a cable gland (9) is arranged in the wiring space (16a) on the metal sheath (1), which is likewise provided with a bore.

Description: Anschluss-Isolator für kapazitive Schutzzäune Die Erfindung bezieht sich auf einen Anschluss-Isolator für kapazitive Schutzzäune mit einem Isolierkörper, der mit Ausnahme der Isolatorunterseite nahezu allseitig von einem Metallmantel umschlossen ist. Zur Perimetersicherung werden u.a. drahtgebundene Detektionssysteme verwendet, die im niederfrequenten Bereich (z.B. bei 10 KHz) im Freiluftklima arbeiten. Die Detektion beruht auf einem Sende-Empfangsmessverfahren, mit dem Kapazitätsänderungen einer Spanndrahtanordnung (kapazitiver Schutzzaun) gemessen und ausgewertet werden. Beispielsweise wird bei einer Vier-Draht-Basis-Konfiguration eines Detektionssystems durch vier Spanndrähte ein kapazitiver Schutzzaun gebildet. Mit Luft als Dielektrikum bilden die Spanndrähte untereinander und zur Erde Ka- - pazitäten. Zwei Drähte können als Sendedrähte, die anderen beiden als Empfangsdrähte dienen. Ein Eindringling verändert durch seine von der Luft abweichende Dielektrizitätskonstante bei Annäherung an den Schutzzaun die Kapazität und damit den Blindstrom durch diese Anordnung. Die Änderung wird nach Grösse, Geschwindigkeit und Dauer ausgewertet und daraus ein Alarm abgeleitet. Am Schutzzaun bzw. an den Masten sind im allgemeinen neben den Spanndrähten, die isoliert oder blank sein können und an Isolatoren befestigt sind, noch Anschlussund Verteiler dosen sowie Leitungsabschlussdosen installiert. Diese Installationsdosen sind beispielsweise aus Metall und besitzen an den Seiten wetterfeste koaxiale Steck- und Schraubverbindungen für die Drahtleitung der Spanndrähte und für die Kabelanschlüsse der Auswertezuleitungen, die häufig als Koaxialkabel ausgeführt sind. Um ein Durchhängen der Spann drähte. zu verhindern. und temperaturbedingte Längenänderungen der Spanndrähte in jedem einzelnen Meldebereich auszugleichen, werden die Drähte gespannt. Dabei ist es notwendig, dass die Elektrodendrähte zueinander ihren Abstand kaum ändern und auch keine störenden Schwingungen hervorrufen. Dazu wurde im allgemeinen am Elektrodendrahtende eine Zug feder vorgesehen, die über einen Drahtspanner am Isolator befestigt ist oder es wurde die aus dem Isolierkörper nach unten herausgeführte U-förmig gebogene Elektrode mit einer kreisförmigen Federwindung versehen (Patentanmeldung P 32 39 163.2). Unter schwierigen klimatischen Bedingungen, wie beispielsweise in Meeresnähe,führen Salzablagerungen bzw. salzhaltige Sandablagerungen an den isolierenden Oberflächen des Isolators bei Regen oder hoher Luftfeuchte zur Herabsetzung der Isolationsoberflächenwiderstände, wodurch bei derartigen Schutzzäunen häufig Fehlalarme ausgelöst werden können. Deshalb wurde schon vorgeschlagen, die Mantelaussenseite des Isolators mit einer elektrisch leitenden Schicht zu versehen (Patentanmeldung P 32 31 271.7). Dabei kann der Isolator einen über den Isolierkörper gestülpten Metallbecher aufweisen (Patentanmeldung P 32 39 163.3) Unvermeidbare Fertigungs- und Montagetoleranzen führen stellweise unter Einwirkung der Umwelteinflüsse, wie Feuchtigkeit, Staub, Wind,Salz und Temperaturänderungen zu Undichtigkeiten oder Brückenbildung an freiliegenden Koaxialsteckverbindungen und an den Deckelabdichtungen der Installationsdosen und an den Isolatoren. So können z.B. durch Feuchtigkeitseinflüsse und Verschmutzung sporadische Kontaktstörungen oder Kapazitätsänderungen auftreten, die unerwünschte Fehlalarme auslösen. Es wurde daher schon vorgeschlagen, eine Anschlussvorrichtung mit einem Isolator für kapazitive Schutzzäune so auszugestalten, dass eine den Isolator überdeckende Bodenplatte mit einem Befestigungswinkel am Zaunmast befestigt ist, wobei auf der Bodenplatte Anschlussklemmen und mindestens eine Leitungsdurchführung angeordnet ist-. Dabei ist die Bodenplatte mit einer staubdichten und feuchtigkeitsgeschützten Kappe abgedeckt (DE-GM 82 21 999). Bei extremen Umweltbedingungen ergeben sich auch innerhalb der Kriechstromstrecke an der Isolatorunterseite Verschmutzungen, die zu störenden Kapazitätsänderungen des Schutzzaunes führen können. Um derartige Störungen zu vermeiden, wurde schon vorgeschlagen eine Vielzahl von Ausnehmungen im Isolierkörper an der Unterseite des Isolators anzuordnen (Patentanmeldung P 32 39 163.3). Dennoch hat sich gezeigt, dass am kapazitiven Schutzzaun Störungen an den jeweiligen elektrischen Betriebsstrecken aufgetreten sind oder dass es sogar zum Ausfall einzelner Betriebsstrecken kam. Um dies zu vermeiden, waren regelmässig Reinigungen der Anschlussvorrichtungen und der Isolatoren oder auch der Austausch erforderlich. Dies bedeutet jedoch hohe Wartungs- und Montagekosten und ein nicht zu vertreten des Ausfallrisiko der zu überwachenden Betriebsstrecken. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, zur Vermeidung der oben geschilderten Schwierigkeiten die Anschlussvorrichtungen und die Isolatoren für kapazitive Schutzzäune, insbesondere bei extremen klimatischen Bedingungen, der art zu verbessern, dass auch extreme Umweltbedingungen keine Störungen an den Anschlussvorrichtungen und an den Isolatoren hervorrufen können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Anschlussvorrichtungen bzw. die Verteilerdose und der Isolator ist als ein Anschluss-Isolator ausgebildet, der mit dem Metallmantel und einen daran angeformten U-förmigen Befestigungssteg einen Isolatorhalter darstellt, und der auf der Isolatoroberseite einen Verdrahtungsraum aufweist, der von einer Abdeckhaube mit einer metallischen Abschirmung gebildet ist. Auf der Isolatorunterseite weist der Anschluss-Isolator eine mittig im Isolierkörper angeordnete Isolatorelektrode auf, die vom Isolierkörper umgeben in den Verdrahtungsraum ragt. Ferner ist mindestens eine Bohrung von der Isolatorunterseite zur Isolatoroberseite geführt, auf der eine Kabeldurchführung angeordnet ist. Die Kabeldurchführung ist elektrisch leitend und auf dem Metallmantel angeordnet. Durch die Bohrung und durch die Kabeldurchführung kann ein Koaxialkabel geführt sein, dass direkt mit einer Befestigungsklemme am freien, in den Verdrahtungsraum ragenden Ende der Elektrode angeschlossen werden kann. Ein derartig ausgebildeter Anschluss-Isolator hat den Vorteil, dass er mit seinem Metallmantel elektrisch leitend direkt am Mast des Zaunes und damit geerdet angeschlossen und befestigt werden kann und dass ferner die Elektrodendrähte an der Elektrode des Isolators befestigt direkt in den Verdrahtungsraum geführt sind. Dadurch wird eine störende Beeinflussung des Isolationsvermögens des Isolators erheblich herabgesetzt, so dass es hier zu keinen störenden Kapazitätsänderungen kommen kann. Ferner ist der Verdrahtungsraum (Verteilerdose) staub- und feuch tigkeitsgeschützt, so dass auch extreme klimatische Umwelteinflüsse keine störende Wirkung zeigen können. Dabei kann in vorteilhafter Weise ein Koaxialkabel von unten her durch den Isolierkörper und durch die Kabeldurchführung direkt zur Elektrode des Isolators geführt werden, wobei diese Kabeleinführung ebenfalls extrem staub- und feuchtigkeitsgeschützt ist. Eine zweckmässige Ausführungsform eines erfindungsgemässen Anschluss-Isolators ist dadurch gegeben, dass er als sogenannter Doppelisolator ausgebildet ist. Dabei weist der Doppelisolator einen gemeinsamen Isolierkörper auf, in dem zwei Elektroden und zwei Bohrungen angeordnet sind. Der gemeinsame Isolierkörper wird von einem Metallmantel umschlossen. Auf der Oberseite des Doppelisolators ist ein gemeinsamer Verdrahtungsraum mit einer gemeinsamen Abdeckhaube angeordnet. Die Abdeckhaube umgreift mit ihren unteren Rand den oberen Rand des Isolators. Mit diesem Doppelisolator oder besser gesagt mit diesen Anschluss-Doppelisolator ist es möglich, eine fast lükkenlose Aneinanderreihung von zu überwachenden Meldebereichen am kapazitiven Schutzzaun vorzusehen, weil aufgrund der kompakten Bauweise es möglich ist, die Elektrodendrähte sehr dicht an die Anschlussvorrichtung heranzuführen. Zweckmässigerweise kann die im Isolierkörper angeordnete Elektrode in einer eingespreizten Spannhülse gelagert sein und zumindest teilweise verdrehbar sein. Dies hat den Vorteil, dass bei U-förmig gebogenen Elektroden bei der doppelten Anordnung den U-förmigen Elektroden eines Anschluss-Doppelisolators an den Ecken des kapazitiven Schutzzaunes die U-bügelförmigen Elektroden verschwenkt werden können und so beispielsweise einem 90 -Winkel angepasst werden können. Um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in die Isolationskriechstromstrecke, d.h. in die Ausnehmungen im Isolatorkörper an der Unterseite, zu vermeiden, weist der Isolator an seiner Unterseite eine erfindungsgemässe Staubschutzvorrichtung auf. Die Staubschutzvorrichtung ist in vorteilhafter Weise von einer Abdeckplatte, einer Kegelkappe und einer Haltefeder gebildet. Die Abdeckplatte und die Kegelkappe werden dabei von der Halte feder dicht gegen den Isolierkörper des Isolators gepresst. Der Isolierkörper ist an seiner Aussenseite nach unten herausgeführt, so dass sich ein bestimmter Abstand der Abdeckplatte gegenüber den Ausnehmungen und den Stegen der Isolierkriechstromstrecke ergibt. Dabei sind die Abdeckplatte und die Kegelkappe der Raumform des Isolierkörpers angepasst und am Isolator so angeordnet, dass sie innerhalb des unteren Randes des Metallmantels angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass horizontale Luftströmungen durch die Kegelkappe nach unten abgelenkt werden, so dass die Staubteilchen nicht in den Isolationsraum eindringen können. Auch bei nach oben strömender Luft mit Staubteilchen wird ein Grossteil zur Seite abgelenkt; gelangt dennoch durch die Öffnung der Kegelkappe Luft mit Staubteilchen in Richtung des Isolationsraumes, so wird ein Grossteil des mit Schwebeteilchen beladenen Luftstromes durch die Abdeckplatte am Eindringen in den Isolationsraum gehindert. Evtl. Restschwebeteilchen werden nur in der Ausnehmung an der Elektrode abgelagert. In vorteilhafter Weise ist die Staubschutzvorrichtung aus elektrisch leitenden Material gefertigt; beispielsweise können die Abdeckplatte und die Kegelkappe aus rostfreien Stahlblech gefertigt sein. Die ebenfalls rostfreie Halte feder dient dann gleichzeitig als elektrischer Leiter zwischen der Isolatorhalterung (Metall mantel) und der Staubschutzvorrichtung. Dabei werden die Öffnungen der Abdeckplatte und der Kegelkappe so gewählt, dass ein ausreichender Abstand zur Elektrode besteht, so dass sich noch eine zulässige Kapazität und eine ausreichende Isolationsluftstrecke auch unter extremen Umweltbedingungen .ergeben. Die Abdeckplatte und die Kegelkappe kann auch aus Isolierstoff sein, wenn keine extreme salzhaltige Staubablagerung mit Feuchtigkeit zu erwarten ist. In einer zweckmässigen Ausgestaltung ist die Halte feder an einer Stirnseite am unteren Rand des Metallmantels mittig angeordnet. Die beiden freien Enden der Haltefeder sind an gegenüberliegenden Seiten des Metallmantels verrastet. In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Elektrode U-förmig gebogen, so dass sie einen Spannbügel mit einer am freien Schenkel der Elektrode angebrachten Einschnürung bildet, wobei die Drahtspannvorrichtung die Form eines U-Bügels aus Flachmaterial aufweist, mit einem dreh- und verrastbaren Bolzen, der nahe am freien Ende der beiden Schenkel des U-Bügels gelagert ist, und mit zwei fluchtenden Öffnungen, die jeweils in einem Schenkel nahe der Biegung des U-Bügels angeordnet sind. Die Drahtspannvorrichtung ist mit den beiden Öffnungen am freien Schenkel der Elektrode drehbar gel-agert, wobei eine an einer Öffnung angeordneten Nase in der Einschnürung verriegelt ist. In vorteilhafter Weise bildet die U-förmige Elektrode des Isolators einen Spannbügel. Am freien Ende des freien Schenkels der Elektrode ist dabei eine neu gestaltete, gegenüber herkömmlichen Drahtspannern sehr verkürzte Drahtspannvorrichtung angeordnet. Die Draht spannvorrichtung ist beispielsweise aus Flachmaterial zu einen U-förmigen Bügel gebogen, der zum Spannen des Drahtes einen dreh- und verrastbaren Bolzen an den freien Enden der Schenkel aufweist. An der Biegestelle des U-Bügels ist jeweils eine Öffnung eingebracht, die fluchten und durch die das freie Ende des U-förmig gebogenen Elektrodenschenkels ragen. Mit einer Nase an einer Öffnung des U-förmigen Bügels wird die Drahtspannvorrichtung in der Einschnürung des Elektrodenschenkels verriegelt. Dies hat den Vorteil, dass der Elektrodendraht sehr dicht an den Isolator geführt werden kann und dass die zusätzliche Gewichtsbelastung des Elektroden drahtes durch Zugfeder und Drahtspanner entfällt. Zweckmässigerweise ist der U-förmig gebogene freie Schenkel der Elektrode zum im Isolierkörper befestigtem Schenkel der Elektrode geneigt. Die dadurch erreichte Vorspannung der als Spannbügel ausgebildeten Elektrode kann beim Spannen des Elektrodendrahtes dahingehend genützt werden, dass sie als optische Anzeige für das Spannen dient, wobei das Mass durch Messungen festgestellt wurde. Ist der freie Schenkel der Elektrode nahezu senkrecht, so ist der Elektroden draht ausreichend gespannt. Weiere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Zeichnung im folgenden erläutert. Dabei zeigen die Fig. 1 bis 3 einen Anschluss-Isolator in der Ausführungs form eines Doppelisolators in Frontansicht im Schnitt, in Draufsicht und in Seitenansicht, Fig. 4 und 5 einen Isolator mit einer Staubschutzvor richtung in Seitenansicht, im Schnitt dargestellt, und von unten gesehen, Fig. 6 einen Anschluss-Isolator mit U-förmiger Elektrode und der Drahtspannvorrichtung, Fig. 7 die Drahtspannvorrichtung in Draufsicht, Fig. 8 eine Anordnung der erfindungsgemässen Isolatoren an einen Teil eines kapazitiven Schutzzaunes mit zwei Sendeelektroden und zwei Empfangselektroden und Fig. 9 ein Längenänderungsdiagramm eines Elektrodendrah tes. In Fig. 1 bis 3 ist der Anschluss-Isolator als Doppelisolator dargestellt. Er besitzt einen Isolierkörper 3 (schraffiert dargestellt), der mit Ausnahme der Isolatorunterseite nahezu allseitig von dem Metallmantel 1 umschlossen ist. Der Isolierkörper 3 ragt, in der Zeichnung links und rechts dargestellt, in den Verdrahtungsraum 16a. Der Verdrahtungsraum ist von einer Abdeckhaube 16 allseitig umschlossen, die auf der Isolatoroberseite staub- und feuchtigkeitsdicht aufsitzt. Der untere Rand der Abdeckhaube 16 umgreift dabei den Isolator an seinem oberen Rand. Der Isolierkörper 3 sitzt im Metallmantel 1 passgenau, wozu der Metallmantel 1 an einer Seite ein Fenster la aufweist, in das die am Isolierkörper 3 angeformte Nase 3b einrastet, wie in Fig. 3 gezeigt. Im Isolierkörper 3 sind zwei Elektroden 5 angeordnet, die U-förmig gebogen sind. Der im Isolierkörper 3 angeordnete jeweilige Schenkel einer Elektrode 5 ragt in den Verdrahtungsraum 16a hinein. Das Ende dieses Schenkels 5a ist dabei verjüngt, d.h. der Durchmesser des freien Endes 5a der Elektrode 5 ist in diesem Bereich geringer als der Elektrodendurchmesser. Die Elektrode 5 ist im Isolierkörper 3 in einer Spannhülse 4 drehbar gelagert, die mit abgebogenen scharfkantigen Nasen 4a im Isolierkörper 3 verkrallt ist. Der Isolierkörper 3 kann aus Kunststoff gefertigt sein. Die Uförmig gebogene Elektrode 5 ist bis auf Anschlag mit der Spannhülse eingedrückt, so dass sie sich nicht mehr aus dem Isolierkörper in axialer Richtung herausziehen lässt. Die U-förmige Elektrode selbst ist jedoch um ihre vertikale Achse drehbar. Auf dem freien Ende 5a der Elektrode 5 sitzt eine schraubenlose Anschlussklemme 14, die wahlweise über einen Konsensator 21 mit einer weiteren Anschlussklemme 14, oder direkt mit dem Koaxialkabel verbunden sein kann. Das Koaxialkabel wird von der Unterseite her durch die Bohrung 3a und durch die Kabeldurchführung 9 geführt. Der Metallmantel 1 weist über der Bohrung 3a ebenfalls eine Öffnung auf, auf der die Kabeldurchführung elektrisch leitend mit dem Metallmantel 1 angeordnet ist. Ini Verdrahtungsraum 16a ist unterhalb der Abdeckhaube 15 eine Abschirmung 15 angeordnet, die aus leitendem Material, beispielsweise nichtrostendem Stahlblech, sein kann. An den Seiten ist die Abschirmung 15 einerseits gegen den Metallmantel 1 kontaktiert und andererseits gegen die Abdeckhaube 16 verrastet. Die Abdeckhaube 16, die aus witterungsbeständigen Kunststoff sein kann, ist an mindestens zwei Zapfen ld verrastet, die an den gegenüberliegenden Seiten an der Mantelaussenseite angeformt sind. Der Metallmantel 1, der aus nichtrostendem Stahlblech besteht, besitzt an einer Längsseite zwei angeformte Uförmige Befestigungsstege 12, mit denen der Anschluss-Isolator an einem hier nicht dargestellten Zaunmast mit Hilfe von einer Schlauchklemme 23 befestigt werden kann. An einem U-förmigen Befestigungssteg 12 ist eine Erdungsschraube 13 angeordnet. Am freien Ende 5d des freien Schenkels der U-förmigen Elektrode 5 kann der Elektrodendraht 20 befestigt werden. In Fig. 4 ist im Schnitt der Isolator dargestellt. Der Isolierkörper 3 ist mit Ausnahme der Isolatorunterseite allseitig von dem Metallmantel 1 umschlossen. In der Mitte des Isolierkörpers 3 ist die Elektrode 5 angeordnet. Konzentrisch um die Elektrode sind mehrere Ausnehmungen 3d angeordnet, die mit den Stegen 3c eine sehr lange Isolationskrischstromstrecke zwischen Elektrode und Metallmantel 1 bilden. Der Isolierkörper 3 ist am Aussenrand 39, also unmittelbar am Metallmantel 1 nach unten um den Abstand a verlängert. Die Schutzvorrichtung besteht aus der Abdeckplatte 17, die auf dem verlängerten Stück 39 des Isolierkörpers 3 und innerhalb des unteren umlaufenden Randes lb des Metallmantels 1 aufsitzt. Auf der Abdeckplatte 17, in der Zeichnung also unterhalb, sitzt die Kegelkappe 18, die mit der Abdeckplatte 17 von der Haltefeder 19 gegen den Isolierkörper 39 gedrückt wird. Durch die Öffnung 17a der Abdeckplatte 17 und durch die Öffnung 18a der Kegelkappe 18, die grösser sein kann als die Abdeckplattenöffnung 17a, ist die Elektrode 5 aus dem Isolierkörper 3 herausgeführt. Die Ausnehmungen 3d im Isolierkörper 3 können noch weitere Ausnehmungen 3e aufweisen, die gegenüber den Ausnehmungen 3d verjüngt sind. Die dadurch gebildete Kante 3f bremst evtl. noch eindringende Staubpartikel, so dass in den Ausnehmungen 3e eine gute Isolationsstrecke sichergestellt ist. In Fig. 5 ist der Isolator von unten gesehen dargestellt. An der einen Seite des Metallmantels 1 ist mittig die Haltefeder 19 unverliebar befestigt. Sie wird mit ihren freien Enden an gegenüberliegenden Seiten im Metallmantel 1 verrastet und drückt so auf die Kegelkappe 18, die ihrerseits die Abdeckplatte 17 gegen den Isolierkörper (39) presst. Die Staubschutzvorrichtung schützt den Isolierraum und damit die Isolationsstrecken gegen Eindringen von Staub und Feuchtigkeit. Mit der Abdeckplatte 17 wird der Lamellenartig ausgebildete (3d, 3c) Isolierkörper grösstenteils abgedeckt. Er dient als Strömungsbremse und lenkt den nach oben gerichteten Luftstrom zwischen Kegelkappe 18 und Abdeckplatte 17 ebenfalls ab, so wie die Kegelkappe 18 auch schon einen Grossteil der nach oben strömenden Luft ablenkt. Es kann jedoch ein Teil eines senkrecht nach oben gerichteten Luftstromes parallel an der Elektrode 5 Staubpartikelchen in die ringförmige Ausnehmung (3d), die unmittelbar an der Elektrode 5 angeordnet ist, bringen. Die Schmutzablagerungen sind jedoch sehr gering und wirken sich nicht störend aus, weil in den übrigen ringförmnigen Ausnehmungen aufgrund der Staubschutzvorrichtung keine Staubpartikel mehr hingelangen können. In Fig. 6 ist der Anschlussisolator mit der U-förmigen Elektrode und mit der Drahtspannvorrichtung, die am freien Schenkel der U-förmig gebogenen Elektrode angebracht ist, gezeigt. Die U-förmige Elektrode 5 ist mit einem Schenkel im Isolierkörper 3 des Isolators befestigt. Am freien Ende 5e der Elektrode 5 ist eine Einschnürung 5c und darüber eine radial angebrachte Bohrung 5d. Die Drahtspannvorrichtung besteht aus einem U-förmigen Bügel 8, der aus Flacheisen sein kann. Zum Aufwickeln und Spannung des Elektrodendrahtes 20 ist im U-Bügel 8 ein Bolzen 7 angeordnet, der im U-Bügel 8 zweifach gelagert ist und über einen ausgefrästen Dreikant 7a pro Umdrehung 3 mal in einer dafür vorgesehenen Ausnehmung 8a einrasten kann, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Drahtspannvorrichtung weist zwei fluchtende Öffnungen 8c nahe an der Biegestelle des U-förmigen Bügels 8 auf. An einer Öffnung 8c ist eine Nase 8b angeordnet, die in der Einschnürung 5c der Elektrode 5 verrastet. Der freie Elektrodenschenkel 5e ist beispielsweise um einige Grad, in der Zeichnung mit dem Abstand d dargestellt, zum Elektrodenschenkel, der im Isolierkörper 3 befestigt ist, geneigt. Bei einer Anordnung derartiger Isolatoren (DI, I) mit einer Drahtspannvorrichtung an einen kapazitiven Schutzzaun, wie in Fig. 8 angedeutet, wird mit der Drahtspannvorrichtung der Elektrodendraht (E; S) befestigt und gespannt. Der dabei verwendete Elektrodendraht ist durch seine grosse Länge , beispielsweise 125 Meter, für einen Überwachungsbereich, so elastisch, dass er bei einer Elastizitätsgrenze von 0,01% als ideale Zugfeder angesehen werden kann. Sowohl die elastische Dehnung (Federung) als die Längenänderung 8 1 des Elektroden drahtes bei Temperaturschwankungen sind von der Spannlänge des Drahtes abhängig. Dies ist in Fig. 9 veranschaulicht. In Fig. 9 ist die Zugkraft Z in Newton (N) über der Län genänderung a 1 in Millimetern (mm) aufgetragen, und zwar einmal für eine Spannlänge von 125 Metern und einmal für eine Spannlänge von 5 Metern. Die dabei auftretenden Temperaturschwankungen sind beispielsweise mit = t = 70 K angenommen. Wie aus dem Diagramm (Fig. 9) ersichtlich, wird diese Längeä-nderung vom Draht selbst kompensiert, ohne dass die Zugkraft Z unzureichend abfällt. Dadurch kann eine bisher übliche Zugfeder entfallen. Es erübrigt sich auf den U-förmigen Elektrodenbügel mit einem kreisförmigen Federwindung zu versehen. Die zwischen einer Einspannlänge von 125 Metern angeordneten Isolatoren I (Fig. 9) dienen lediglich als Stützisolatoren, die beispielsweise im Abstand von jeweils 5 Metern angeordnet sind. Am kapazitiven Schutzzaun muss also der Elektroden draht (E; S) so gespannt werden, dass die sich einstellende Zugkraft Z bei der niedrigsten zu erwartenden Temperatur die zulässige Zugfestigkeit bei einer Elastizitätsgrenze von 0,01 % nicht überschreitet. Deshalb wird die Federung der Uförmig gebogenen Elektrode (5), die mit dem etwas ge neigten freien Elektrodenschenkel einen Spann bügel bil det als Mass d, wie in Fig. 6 gezeigt für die Spannkraft verwendet. Entsprechend der momentanen Temperatur ist dann der Draht mit der Drahtspannvorrichtung gemäss Fig. 7 zu spannen. Der Isolator mit der Drahtspannvorrichtung und dem geneigten freien Schenkel der U-förmigen Elektrode erübrigt sowohl eine zusätzliche Zug feder als auch einen herkömmlichen Drahtspanner unter Ausnutzung der Federkraft des Elektrodendrahtes an einem kapazitiven Schutzzaun. Durch den erfindungsgemässen Anschluss-Isolator, der einen nahezu allseitig geschirmten und gegen Verschmzung gesschützten Isolierkörper aufweist, ist auch bei hoher Feuchtigkeit und extremer Verstaubung sowohl ein hoher Oberflächenwiderstand als auch eine konstante Kapazität zwischen dem Elektrodendraht und der Abschirmung gewährleistet. Mit der Weiterführung des U-formigen Elekcroden- bügels durch den Isolierkörper in den feuchtigkeitsdichten, geschirmten Verdrahtungsraum treten keine störenden Verschmutzungen zwischen Elektroden draht und Isolator und Zuleitungsdraht und Verdrahtungsraum auf. Da keine Verstaubung und kein Regen diesen Verdrahtungsraum verunreinigen kann, tritt keine Senkung des Oberflächensiderstan- des und keine Kapazitätsänderung auf, die störende Fehlalarme verunsachen könnten. Im Verdrahtungsraum kann an der im allgemeinen schraublosen Klemme 14 noch ein Über- spannungs ableiter 22 angeschlossen sein, der an einem Masseanschluss lc des Metall mantels 1 angeklemmt werden kann (Fig. 2). 12 Patentansprüche 9 Figuren

Claims: Patentansprüche 1 Anschluss-Isolator für kapazitive Schutzzäune mit einem Isolierkörper (3), der mit Ausnahme der Isolatorunterseite nahezu allseitig von einem Metallmantel (1) umschlossen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Isolierkörper (3) im Metallmantel (1) passgenau sitzt und der Metallmantel (1) mit einem U-förmigen Befestigungssteg (12) als Isolierhalter ausgebildet ist, dass auf der Isolatoroberseite ein von einer Abdeckhaube (16) umschlossener Verdrahtungsraum (16a) angeordnet ist, der mit einer metallischen Abschirmung (15) innerhalb der Abdeckhaube (16) versehen ist, wobei der untere Rand der Abdeckhaube (16) den oberen Rand des Isolators umgreift, dass im Isolierkörper (3) mittig eine nach unten herausragende Elektrode (5) angeordnet ist, die vom Isolierkörper (3) eine von der Isolatorunterseite zur Isolatoroberseite verlaufende Bohrung (3a) aufweist, über der auf dem ebenfalls mit einer Bohrung versehenen Metallmantel (1) im Verdrahtungsraum (16a) eine Kabeldurchführung (9) angeordnet ist. 2. Anschluss-Isolator nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e.t , dass er als nebeneinander angeordneten Doppelisolator mit einem gemeinsamen Isolierkörper (3), mit zwei Elektroden (5), mit zwei Bohrungen (3a) und mit einer gemeinsamen Abdeckhaube (16) ausgebildet ist. 3. Anschluss-Isolator nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et , dass die Elektrode (5) in einer eingespreizten (4a) Spannhülse (4) im Isolierkörper (3) zumindest teilweise drehbar gelagert ist. 4. Anschluss-Isolator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das in den Verdrahtungsraum (16a) ragende Ende (5a) der Elektrode (5) einen kleinen Querschnitt gegenüber dem Elektroden-Querschnitt aufweist. 5. Anschluss-Isolator 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 an der Unterseite um die Elektrode (5) eine Staubschutzvorrichtung angeordnet ist, die eine Abdeckplatte (17) mit einer zentrischen Öffnung (17a), eine Kegelkappe (18) mit einer zentrischen Öffnung (18a) und eine am Metallmantel (1) angeordnete Halte feder (19) aufweist, wobei die entsprechend der Raumform des Isolierkörpers (3) ausgebildete Abdeckplatte (17) und die Kegelkappe (18), die unterhalb der Abdeckplatte (1) angebracht ist, innerhalb des umlaufenden, unteren Randes (lb) des Metallmantels (1) in einem vorgegebenen Abstand (a) an der Isolatorunterseite angeordnet sind. 6. Isolator nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Staubschutzvorrichtung aus elektrisch leitendem Material ist. 7. Isolator nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abdeckplatte (17) und die Kegelkappe (18) aus Isolierstoff sind. 8. Isolator nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , die Haltefeder (19) an der Stirnseite des Metallmantels (1) mittig befestigt ist und die beiden freien Enden der Halte feder (19) an gegenüberliegenden Seiten des Metallmantels (1) verrastet sind. 9. Isolator 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 Abdeckplatte (17) und die Grundfläche der Kegelkappe (18) die Form eines Quadrates aufweisen. 10. Isolator nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die jeweilige Öffnung (17a, 18a) der Abdeckplatte und der Kegelkappe (18) einen Kreisquerschnitt aufweist. 11. Isolator 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 die Elektrode (5) U-förmig gebogen ist, dass die Elektrode (5) einen Spannbügel mit einer am freien Schenkel (5e) der Elektrode (5) angebrachten Einschnürung (5c) bildet, dass eine Drahtspannvorrichtung die Form eines U-Bügels (8) aus Flachmaterial aufweist, mit einem dreh- und verrastbaren (8a) Bolzen (7), der nahe am freien Ende der beiden Schenkel des U-Bügels (8) gelagert ist, und mit zwei fluchtenden Öffnungen (8c), die jeweils in einem Schenkel nahe der Biegung des U-Bügels (8) angeordnet sind, und dass die Drahtspannvorrichtung mit den beiden Öffnungen (8c) am freien.Schenkel (5e) der Elektrode (5) drehbar gelagert ist, wobei eine an einer Öffnung (8c) angeordnete Nase (8b) in der Einschnürung (5ci verriegelt ist. 12. Isolator 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 der freie Schenkel (5e) der U-förmigen Elektrode (5) zum im Isolierkörper (3) befestigten Schenkel hin geneigt ist.

Inventors: FOISSNER, HERBERT, ING. GRAD., KRAUTWALD, HERBERT, DIPL.-ING., KUPEC, PETER, DR.-ING., MINKE, LUTZ, RIEDEL, GUENTER, ING.GRAD., VORINGER, JOSEF, DIPL.-ING., Riedel, Günter, Ing.grad.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: H01B17
IPC codes: H01B17