CZ20003399A3

CZ20003399A3 - Přepě»ová bleskojistka

Info

Publication number: CZ20003399A3
Application number: CZ20003399A
Authority: CZ
Inventors: Walter Schmidt
Original assignee: Abb Hochspannungstechnik Ag
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2001-11-14
Also published as: DE59901504D1; KR20010042165A; CN1294745A; ATE218006T1; RU2218622C2; AU745480B2; DE19813135A1; EP1066640B1; HUP0101291A3; HRP20000617A2; KR100567174B1; JP4184601B2; YU57700A; US5936826A; CN1160743C; AU2607099A; CA2324370A1; JP2002508584A; EP1066640A1; PL343026A1

Description

(5 7) Anotace:

Axiálně symetrický aktivní člen (2) bleskojistky, uspořádaný mezi dvěma připojovacími armaturami (4,5), obsahuje na sobě do sloupce naskládané válcové varistorové členy (12) jakož i axiálně symetrický spojovací člen (13) z elektricky vodivého materiálu, uspořádaný v aktivním členu (2) bleskojistky mezi dvěma po sobě následujícími varistorovými členy (12). Do spojovacího členu (13) jsou vytvarována alespoň čtyři ukládací místa (16, 16'), rozdělená v obvodovém směru rovnoměrně kolem osy. Dvě první z ukládacích míst (16) podpírají právě jednu ze dvou prvních smyček (15), které zatěžují spojovací člen (13) a varistorové členy (12), ležící na spojovacím členu (13), kontaktovací silou. Dvě druhá z ukládacích míst (16') podpírají právě jednu ze dvou druhých smyček (15), které zatěžují kontaktovací silou spojovací člen (13) a varistorové členy (12), nacházející se pod spojovacím členem. Taková přepěťová bleskojistka má i při velké konstrukční výšce dobré mechanické a elektrické vlastnosti.

S

16*

O o

CM

N

O • · * · · · · · · 4 · • ·· 4 · · · * · ··· • · · ···· · · · ·· · · · · · ··· · · • · · · · · · ·· · ···· ·· ·· ·· ·· ···

01-2433-00-Če

Přepěťová bleskojistka

Oblast techniky

Vynález se týká přepěťové bleskojistky se dvěma od sebe vzdálenými, proud vedoucími připojovacími armaturami, s axiálně symetrickým, mezi oběma připojovacími armaturami umístěným, aktivním členem, který obsahuje na sobě naskládané do sloupce, válcové varistorové členy, s krytem, přijímajícím aktivní člen a s držákem, zatěžujícím aktivní člen kontaktovací silou a majícím smyčky.

Dosavadní stav techniky

Vynález se přitom odvolává na stav techniky, jakvyplývá z EP 0 614 198 Bl. Přepěťová bleskojistka, popsaná v tomto stavu techniky, obsahuje dvě připojovací armatury a sloupec, uspořádaný mezi připojovacími armaturami, z varistorových členů, naskládaných nad sebou. Elektrický kontakt mezi připojovacími armaturami a varistorovými členy se vytváří dvěma nebo několika smyčkami z izolační hmoty, jejichž konce jsou uloženy právě v jedné z obou připojovacích armatur a které zatěžují obě připojovací armatury a tím také mezi nimi ležící varistorové členy kontaktovací silou.

Pro velké konstrukční výšky, které se například vyžadují u jmenovitých napětí více než 70 kV, se obecně nepoužívá přepěťová bleskojistka, konstruovaná takovým způsobem, protože potom je třeba navrhovat relativně nákladná dodatečná opatření při její výrobě.

EP 0 335 479 Bl je známa přepěťová bleskojistka s ochranným krytem proti nepřízni počasí, dvěma připojovacími ·· > « fc fc armaturami, vedenými z pouzdra a axiálně symetricky provedeným aktivním členem, který - uspořádán mezi připojovacími armaturami - se nachází uvnitř krytu. Aktivní člen je tvořen několika válcovými moduly, které jsou na způsob sloupce naskládány nad sebou. Každý modul má několik válcových varistorových členů, které leží na sobě svými čelními stranami podél osy válce. Elektrického kontaktu maži varistorovými členy se dosahuje pomocí, převážně axiálně vedeného, vinutí vlákna, které zatěžuje napínací silou dva kovové koncové členy, které čelně ohraničují modul. Koncové členy sousedních modulů jsou spolu galvanicky spojeny pomocí Šroubového čepu.

Výroba takové přepěťové bleskojistky je relativně nákladná, protože v prvním kroku se nejdříve moduly vyrábí pomoci vinutí vlákna a v následujícím, druhém kroku se potom moduly pomocí seSroubování sousedních koncových členů modulů skládají v celek při vytvoření elektricky dobře vodivého spojovacího členu.

Vynález, jak je uveden v patentových nárocích, má za úkol, vytvořit přepěťovou bleskojistku typu, uvedeného úvodem, která se nechá vyrábět i při velké konstrukční výSce jednoduchým a cenově příznivým způsobem.

Podstata vynálezu

Tento úkol se řeší přepěťovou bleskojistkou se dvěma podél osy od sebe vzdálenými, proud vedoucími připojovacími armaturami, s axiálně symetrickým, mezi oběma připojovacími armaturami umístěným, aktivním členem, který obsahuje na sobě naskládané do sloupce, válcové varistorové členy, s krytem, přijímajícím aktivní člen a s držákem, zatěžujícím aktivní člen kontaktovací silou a majícím smyčky, jejíž podstatou je, že aktivní člen má alespoň jeden, elektricky vodivý, axiálně symetrický spojovací člen, že spojovací člen je uspořádán mezi • · • · · · · · · ·· ······ ·· ·· ·· · dvěma varistorovými Cleny, následujícími po sobě v naskládaném sloupci a má alespoň čtyři ukládací místa, která jsou, rovnoměrně rozdělena ve směru obvodu rovnoměrně kolem osy, vytvarována do spojovacího členu a/nebo na spojovacím členu, že na dvou prvních z ukládacích míst je podepřena právě jedna ze dvou prvních smyček, která zatěžuje spojovací člen a první z obou varistorových členů první kontaktovací silou, a že na dvou druhých z ukládacích míst je podepřena právě jedna ze dvou druhých smyček, která zatěžuje spojovací člen a druhý z obou varistorových členů druhou kontaktovací silou.

tím, že se konstrukční

Přepěťová bleskojistka podle vynálezu se vyznačuje vůči srovnatelným přepěťovým bleskojistkám podle stavu techniky může vyrábět vyrábět prakticky s libovolnou výškou jednoduchým a hospodárným způsobem.

Dodatečně se zabudovává do aktivního členu bleskojistky jenom alespoň jeden spojovací člen, uspořádaný mezi dvěma po sobě následujícími varistorovými členy, z elektricky vodivého materiálu s vhodně vytvořenými a uspořádanými ukládacími místy. Smyčky, držené na ukládacích místech, se vedou v protiběžných směrech a na ukládacích místech připojovacích armatur nebo dalšího spojovacího členu nebo dvojice dalších spojovacích členů se usazují při vytvoření kontaktovací síly. Proto se k její montáži potřebuje v podstatě jenom již při výrobě přepěťových bleskojitek podle stavu techniky osvědčené, předem vyrobené předběžně axiální vedeni zaručené šablony, ve kterém Be připojovací armatury, varistorové členy a podle průměru varistorových členů a konstrukční výšky i jeden nebo několik ze spojovacích členů skládají do sloupce a potom se pomocí umístění smyček a přivedení předpěti spojují do mechanicky stabilního aktivního členu přepěťové bleskojistky.

Během naskládání do sloupce se může dosahovat mechanické stability aktivního členu pomocí postupného upínání po sobě následujících dílčích naskládaných sloupců, přičemž předpínaci síla se dosahuje svěracím zařízením, integrovaným do armatur • 4 • · · · · ·· · · * · • ·· 4 · 4· · · ·· 4 4 4 · · 4 4 4 · • · · ···· ·· •44444 « · · 4 · a/nebo spojovacích členů, nebo ale také pomocí pružících členů, které se zabudovávají do naskládaného sloupce tvořeného v šabloně a při umístění smyček vykonávají žádoucí kontaktovací sílu a tím také nutnou mechanickou stabilitu.

Dodatečné svěrací zařízení popř. dodatečné pružici členy se mohou ušetřit, pokud jsou smyčky vytvořeny právě pomocí elasticky deformovatelného pásu, třeba ze skleněných vláken.

Pro dobrou mechanickou stabilitu aktivního členu obecně stačí čtyři smyčky, uložené na spojovacím členu, ze kterých je například vedeno po dvou diametrálně vůči sobě uspořádaných a protiběžných k ostatním dvěma smyčkám. Zvýšené stability se dosahuje používáním šesti, o cca 60° v obvodovém směru odsazené uspořádaných ukládacich míst, na kterých slouží vždy tři z vedení smyček v předem daném prvním směru a tři další v protiběžném směru. Stabilita se ještě nepatrně zlepšuje pomocí osmi nebo více ukládacich míst, ale toto podmiňuje dodatečné výrobně technické náklady. Smyčky, vedené na spojovacím členu protiběžně, mohou být odsazené uspořádávány jenom v axiálním směru bez posunutí v obvodovém směru. Spojovací člen popřípadě potom může být tvořen ze dvou částí, které se nechají rozebíratelným způsobem spolu spojit a od sebe oddělit a které nesou smyčky, vyrovnané právě jenom v jednom směru.

Přehled obrázků na výkresech

Přednostní provedení vynálezu a tím dosažitelné další přednosti se blíže vysvětlují v dalším textu podle obrázku.

V jediném obrázku je znázorněn boční pohled na přepěťovou bleskojistku podle vynálezu, jejíž axiálně symetricky provedený kryt je znázorněn v řezu.

• · • ·

Příklady provedení vynálezu

Přepěťová bleskojistka, znázorněná na jediném obrázku, má axiálně symetricky konstruovaný kryt 1_, ve kterém je podél neoznačené osy krytu uspořádán axiálné symetricky provedený aktivní člen 2 bleskojistky. Kryt je tvořen izolační trubkou 3, opatřenou stínítky, z materiálu odolného proti vlivům povétrnosti, například z polymerového materiálu jako silikonu nebo porcelánu, a dvéma kovovými připojovacími armaturami 4 a upevněnými na čelních stranách trubky z izolační hmoty. Připojovací armatury 4 a 5 mají právě jednu, kryt X plynotěsně uzavírající, z důvodu přehlednosti nevyznačenou, kovovou desku jakož i právě jeden válcový ukončovací člen £ popř. 7, který je axiálně symetricky uspořádán uvnitř krytu X a aktivní člen 2 bleskojistky uzavírá směrem nahoru popř. směrem dolů. Do ukončovacího členu 6. popř. 7 je zapuštěna díra, opatřená vnitřním závitem. S vnitřním závitem spolupracuje přítažný Šroub 8. popř. 9, vedený podél osy krytu skrz desku připojovací armatury směrem ven. Noha přítažného Šroubu δ popř. 9 je uložena na, axiálně posuvné ve vybráni ukončovacího členu j5 popř. Z, kovové přítlačné desce 10 popř. 11 aktivního členu 2 bleskojistky.

Aktivní člen 2 bleskojistky je vytvořen naskládáním do sloupce a obsahuje vedle obou ukončovacích členů 6 a 7 také válcové varistorové členy 12 z nelineárního odporového materiálu, třeba na bái oxidu kovu, jako zejména ZnO, a válcově provedené kovové spojovací členy 13. V aktivním členu 2 bleskojistky jsou dále upraveny dalSi přítlačné desky 1θ\ 11' jakož i proudové přechodové členy 14 na způsob kotoučů, které se mohou umisťovat mezi přítlačnou deskou 10, 10^z. 11, 11 ' a sousedním varistorovým členem 12, mezi sousedními varistorovými Členy 12 a mezi spojovacím členem X3. a varistorovým členem 12 nebo přítlačnou deskou.

• · drážkách 15, 16 , ukončovacích členů

Vztahovou značkou 15 jsou označeny smyčky z izolačního materiálu, které jsou přednostně tvořeny vinutým, vlákny zesíleným pásem, uloženým v polymerové matrici a které dva spojovací členy 13 nebo ukončovací člen 6 a, v aktivním členu

2. bleskojistky se napojující na člen 6., spojovací člen 13 popi*, ukončovací člen 7 a, v aktivním členu 2 bleskojistky se napojující na člen 7, spojovací člen 13, upínají při vytvoření kontaktovací síly. Smyčky 15 jsou svými konci vedeny v které jsou vytvarovány do ploch pláště 7 a spojovacích členů 13. Ukončovací členy 5, 7 popi*, spojovací členy 13 přesahují přítlačné desky 15, 10 , 11, H a varistorové členy 12 v radiálním směru,

Smyčky 15, uložené v drážkách 15, 16, tak mají dielektricky

Příznivým způsobem definovanou vzdálenost od varistorových členů JLS. Analogického vedení smyček 15 se nechá dosáhnout, když ukončovací členy 5, Z a spojovací členy 13 sice mají stejné průměry jako varistorové členy 12, ale místo drážek mají nyní radiálně vedené výstupky, na kterých jsou smyčky 15 uložené.

Každý z obou spojovacích členů 13 má šest drážek 15, 15 , uspořádaných vždy posunuté vůči sobě o cca. 60° ve směru obvodu. Tyto všechny drážky mají půlkruhový úsek, otevřený v axiálním směru, ve kterém je uložen konec jedné ze smyček 1.5. Na půlkruhový úsek se napojují dva úseky, vedené převážně v axiálním směru, ve kterých je držena část úseku smyčky, se na konec uložené smyčky a probíhající přímo, probíhá paralelně a v předem daném, dielektricky odstupu od varistorových členů, zatěžovaných napojující Tento úsek příznivém uloženou smyčkou kontaktovací silou.

Přímo vedené úseky drážek 16 probíhají protiběžně vzhledem k příslušným úsekům drážek 16 . V drážkách 16 je podepřena vždy jedna ze tří smyček, která spolu upíná při vytvoření kontaktovací síly spojovací člen 13 a ukončovací * 0 · · 0 0 · 0 0 00 0 0··

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •000 ®0 000· člen 6. jakož i mezi nimi uspořádané varistorové členy 12. Velikost kontaktovaci síly se při montáži přepěťové bleskojistky nastavuje otáčením přitažného šroubu 8 a tím axiálním posouváním přítlačné desky 10. V drážkách 16 je právé podepřena jedna ze tří smyček, která při vytvářeni kontaktovaci síly upíná oba spojovací členy 13 a mezi nimi uspořádané varistorové členy 12. Kontaktovaci síly se přitom dosahuje pomocí elasticky deformovatelných smyček a v případé přání se může měnit ve své velikosti pomocí upínacího zařízení s přítažným šroubem a upínací deskou, které se nechá zabudovat do spojovacího členu 13 Případně se ve spojovacím členu 13 může zabudovat ještě druhé upínací zařízení, které působí na, nad ním ležící, úsek aktivního členu 2 bleskojistky. Přítažný šroub S. a přítlačná deska 10 jsou potom zbytečné.

V obvodovém směru spojovacích členů 13 následují drážky 16 a 16 ^z střídavě jedna za druhou. Upínací síla, přijímaná smyčkami, se tak rovnoměrně přenáší na varistorové členy 12.

K výrobě této přepěťové bleskojistky se po řadě v šabloně na sebe skládají do sloupce ukončovaci člen 7, přítlačná deska UL, proudový přechodový člen 14, střídavě další proudové přechodové členy, varistorové členy 12, přítlačná deska 11 a spodní spojovací člen 13. Drážky 16 ukončovacího členu Z a 16 spojovacího členu X3 se přitom vyrovnávají tak, že spolu lícují. Potom se tři předhotovené smyčky 15, které se přednostně skládají vždy z vinutého Prepreg, který se po navíjení vytvrzuje, zavěšuje se do spolu lícujících drážek 16, 16 ^z a otáčením pří tažného šroubu 2 se vykonává síla na přítlačnou desku 11 a tím přes napínající se smyčky 15 také na všechny varistorové členy 12 aktivního členu 2 bleskojistky.

Na spojovací člen 13 se nyní příslušně skládají do sloupce další varistorové členy 12 a proudové přechodové členy • · · · · * · · · · • · 4 4 · « 4 ♦ · · 4 • 44 · · 44 4 · • 4 4 · · · 4 · 4 •••4 44 «4 · · 44 4 a tento dílčí naskládaný sloupec se uzavírá dalším spojovacím členem £3,. Tento dílčí naskládaný sloupec aktivního členu bleskojistky se může upínat smyčkami, které se při výrobě přepěťové bleskojistky vždy tvoří navíjením pásu, zatěžovaného upínací silou a uloženého v navzájem lícujících drážkách 16. a £&'.

Aktivní člen bleskojistky se může příslušným způsobem prodlužovat dalším dílčím naskládaným sloupcem a nakonec se může ukončit ukončovacím členem 6. Aktivní člen se může nyní vkládat do krytu £ a tento se po naplnění uzavře vytvrditelným izolačním prostředkem. Protože jsou smyčky přitom umístěny v odstupu od varistorových členů £2., obklopuje izolační prostředek aktivní člen s velkou jistotou bez mezer a staženin. Proto má přepěťová bleskojistka podle vynálezu navzdory libovolné konstrukční výšce nejenom dobré mechanické, ale i dobré elektrické vlastnosti.

Kryt nemusí nutně obsahovat izolační hmotu, může být i kovový. Mezi stěnou krytu a aktivním členem bleskojistky jsou potom dodatečně upraveny prostředky, řídící potenciál a na čelních stranách pouzdra průchodky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

I. Přepěťová bleskojistka se dvěma podél osy od sebe vzdálenými, proud vedoucími připojovacími armaturami (4, 5), s axiálně symetrickým, mezi oběma připojovacími armaturami (4, 5) umístěným, aktivním členem (2), který obsahuje na sobě naskládané do sloupce, válcové varistorové členy (12), s krytem (1), přijímajícím aktivní člen a s držákem, zatěžujícím aktivní člen (1) kontaktovací silou a majícím smyčky (15), vyznačující se tím, že elektricky vodivý, aktivní axiálně (13) je člen (2) má alespoň jeden, symetrický spojovací člen (13), že spojovací člen uspořádán mezi dvěma varistorovými členy (12), následujícími po sobě v naskládaném sloupci a má alespoň čtyři ukládací místa (16, 16 ), která jsou, rovnoměrně rozdělena ve směru obvodu rovnoměrně kolem osy, vytvarována do spojovacího členu (13) a/nebo na spojovacím členu (13), že na dvou prvních (16) z ukládacích míst je podepřena právě jedna ze dvou prvních smyček (15), která zatěžuje spojovací člen (13) a první z obou varistorových členů (12) první kontaktovací silou, a že na dvou druhých (16 ) z ukládacích míst je podepřena právě jedna ze dvou druhých smyček (15), která zatěžuje spojovací člen (13) a druhý z obou varistorových členů (12) druhou kontaktovací silou.
2. Přepěťová bleskojistka podle nároku 1, vyznačující se tím, že spojovací člen obsahuje svěrací zařízení, vytvářející první a/nebo druhou kontaktovací silu.
3. Přepěťová bleskojistka podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každé z prvních ukládacích míst (16) je uspořádáno mezi dvěma z druhých ukládacích míst (16 ).

• to to to · • · ·· ·· • i · to to ··
4. Přepěťová bleskojistka podle jednoho z nároků 1 ať 3, vyznačující se tím, že spojovací člen (13) přesahuje varistorové členy (12) v radiálním směru a že v přesahujícím úseku spojovacího členu jsou zapuštěny drážky (16, 16 ), tvořící ukládací místa.

to to • to to·
5. Přepěťová bleskojistka podle nároku 4, vyznačující se tím, že drážky (16, 16 ) mají půlkruhový úsek, otevřený v axiálním směru, ve kterém je uložen konec jedné z prvních nebo druhých smyček (15).
6. Přepěťová bleskojistka podle nároku 5, vyznačující se tím, že se na půlkruhový úsek napojují dva úseky, vedené převážně v axiálním směru, ve kterých je uložena část úseku smyčky, napojující se na konec smyčky a probíhající přímo, která probíhá paralelně a s předem daným odstupem k varistorovým členům (12), zatěžovaným kontaktovací silou od smyčky (15).
7. Přepěťová bleskojistka podle nároku 6, vyznačující se tím, že přímo vedené úseky jsou vyrovnány protiběžně v obvodovém směru po sobě následujících drážek.
8. Přepěťová bleskojistka podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že spojovací člen má šest drážek, uspořádaných vždy vůči sobě odsazených o cca 60° v obvodovém směru.