DE10104393C1 - Stützplatte mit mindestens einer durchgehenden Öffnung und Hochspannungs-Überspannungsableiter mit einer derartigen Stützplatte - Google Patents

Abstract

Um Stützplatten (3, 3a, b), welche eine durchgehende Öffnung zur Aufnahme und Positionierung eines Stabes (6a, b, c) aufweisen, flexibler einsetzen zu können, wird die Stützplatte (3a, b, c) aus zwei benachbart angeordneten Teilplatten (2a, b) gebildet. Jede der Teilplatten (2a, b) weist kulissenartige Ausnehmungen (5a, b, c) auf, welche einander teilweise überdecken und so die Öffnungen zur Aufnahme eines Stabes (6a, b, c) ausbilden. Derartige Stützplatten (3, 3a, b) können insbesondere zur Verspannung und Abstützung von aus einzelnen Widerstandselementen gebildeten Ableitersäulen (10) eines Hochspannungs-Überspannungsableiters eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stützplatte mit minde­ stens einer durchgehenden Öffnung zur Aufnahme und Positio­ nierung eines die Stützplatte durchsetzenden Stabes bezüglich einer Ableitersäule eines Hochspannungs-Überspannungsablei­ ters.

Eine derartige Stützplatte ist beispielsweise aus der Veröf­ fentlichung WO 94/14171 bekannt. Dieser Veröffentlichung ist ein Hochspannung-Überspannungsableiter mit einem Metalloxid­ widerstand entnehmbar. Der Metalloxidwiderstand ist dabei mehrsäulig ausgeführt und innerhalb eines Isolierstoffgehäu­ ses angeordnet. Jede der Metalloxidwiderstandssäulen weist mehrere aufeinander geschichtete Widerstandselemente auf. Um die Metalloxidwiderstandssäulen zu stabilisieren, weisen sie an ihren Enden Stützplatten auf. Jede der Stützplatten weist weiterhin mehrere durchgehende kreisförmige Öffnungen auf. Diese Öffnungen dienen der Aufnahme von Stäben, um die Wider­ standselemente zu verspannen und so eine mechanisch stabili­ sierte Widerstandssäule zu erzeugen. Außerdem ist es bekannt, im Verlauf der Säule zwischen benachbarten Widerstandselemen­ ten zusätzliche Stützplatten anzuordnen.

Je nach der Abmessung der Widerstandselemente sowie der ge­ wählten Ausführungsform des Hochspannungs-Überspannungsab­ leiters müssen die Stützplatten in ihren Abmessungen verän­ dert werden. Größere Querschnitte der zu stabilisierenden Wi­ derstandselementsäule erfordern eine veränderte Anordnung der durchgehenden Öffnungen in den Stützplatten, um eine Führung der Stäbe möglichst in unmittelbarer Nähe der Widerstandsele­ mente zu bewirken.

Für jeden Durchmesser einer Widerstandssäule ist daher eine individuell auf den jeweiligen Säulendurchmesser abgestimmte Anordnung der durchgehenden Öffnungen zur Aufnahme der Stäbe zu wählen. Dadurch entsteht eine Vielzahl von Stützplatten, welche für die verschiedenen Überspannungsableiter konstru­ iert und produziert werden müssen. Neben den jeweils anfal­ lenden Kosten für die Konstruktion sowie Produktion ist eine aufwendige Lagerhaltung vorzusehen, um für jede Variante der Stützplatte eine ausreichende Stückzahl vorzuhalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stützplatte zu schaffen, welche variabler verwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Stützplatte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Stützplatte mehrere axial benachbart angeordnete, einander zumindest teilweise überdeckende Teilplatten aufweist, und dass die Teilplatten kulissenartige Ausnehmungen aufweisen, welche einander teilweise überdecken und so die mindestens eine durchgehende Öffnung bilden.

Durch die Ausbildung der Stützplatte aus mehreren übereinan­ der liegenden Teilplatten und durch das teilweise Überdecken der kulissenartigen Ausnehmungen ist es stets gewährleistet, dass sich eine durchgehende Öffnung ausbildet, die derartig bemessen ist, dass der die Stützplatte durchsetzende Stab zu­ verlässig positioniert wird. Da sich die die Stützplatte bil­ denden Teilplatten nur zumindest teilweise überdecken müssen, ist eine vielfältige Formgebung der Stützplatte ermöglicht. Neben symmetrischen Grundformen der Stützplatte sind dadurch je nach Bedarf auch asymmetrische Formen herstellbar. Die Stützplatte kann nach Art eines Baukasten aus mehreren Teil­ platten zusammengesetzt werden und so mit wenigen verschiede­ nen Teilplatten eine Vielzahl von möglichen Stützplatten her­ gestellt werden.

Außerdem kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass durch eine Verschiebung der Teilplatten zueinander die Position der Öff­ nung in der Stützplatte veränderbar ist.

Durch eine Verschiebung der Teilplatten zueinander ist eine noch größere Flexibilität hinsichtlich der entstehenden Stützplatte erzielbar. Neben der Veränderung der Kontur der Stützplatte wird durch die Verschiebung der Teilplatten zu­ einander auch eine Änderung der Position der Öffnung ermög­ licht. So ist es möglich, eine in ihrem Aufbau gleichbleiben­ de Stützplatte hinsichtlich der Positionierung der Öffnung so anzupassen, dass diese Stützplatte sowohl für Ableitersäulen geringeren und größeren Querschnitts einsetzbar ist.

Weiterhin kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Teil­ platten baugleich sind.

Wird eine derartig günstige Form für die Teilplatten gewählt, so ist weiterhin eine variable Ausgestaltung der Stützplatte ermöglicht und die Anzahl der zu konstruierenden Teilplatten kann auf ein Minimum reduziert werden. Günstige Ausgestal­ tungsvarianten ergeben sich, wenn zwei baugleiche Teilplatten benachbart angeordnet werden, wobei die beiden Teilplatten spiegelverkehrt angeordnet sind.

Außerdem kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass zur Fest­ legung der Lage der Teilplatten zueinander die einander zuge­ wandten Flächen der Teilplatten ineinandergreifende Form­ schlusselemente aufweisen.

Durch die Ausbildung von ineinandergreifenden Formschlussele­ menten auf den einander zugewandten Flächen der Teilplatten können die Platten in einfacher Weise in ihrer Lage zueinan­ der festgelegt werden. Derartige Formschlusselemente können beispielsweise Rasteinrichtungen oder Verzahnungen sein. Durch die Nutzung ineinandergreifender Formschlusselemente wird die Montage der Stützplatten vereinfacht, da auf aufwen­ dige Vorrichtungen zum Einstellen der gewünschten Lage der Teilplatten zueinander verzichtet werden kann.

Außerdem kann eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung vorse­ hen, dass die Teilplatten um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar sind.

Durch eine Verdrehung der Teilplatten um eine Drehachse er­ folgt eine sinnvolle Einschränkung der möglichen Varianten einer auszuführenden Stützplatte. Dadurch ergeben sich ferti­ gungstechnische Vorteile gegenüber einer beliebig flexiblen Anordnung der Teilplatten zueinander.

Weiterhin kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Teil­ platten untereinander durch die Formschlusselemente zentriert sind.

Werden die Formschlusselemente derartig günstig angeordnet, dass sie die Teilplatten untereinander zentrieren, so kann auf andere konstruktive Einrichtungen zur Positionierung der Teilplatten verzichtet werden, da die Formschlusselemente diese Positionierung übernehmen. Es werden weiterhin Verein­ fachungen der konstruktiven Ausgestaltungen der Teilplatten erzielt, ohne die Variabilität der zu bildenden Stützplatte einzuschränken.

Außerdem kann es vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Teil­ platten jeweils um rasterartig begrenzte Drehwinkel zueinan­ der drehbar sind.

Durch die rasterartige Begrenzung des Drehwinkels der Bewe­ gung der Teilplatten zueinander ist eine einfache Herstellung der Stützplatten möglich. Mehrere Stützplatten für die Ver­ wendung an einer Ableitersäule eines bestimmten Querschnitts sind in einfacher Weise in der jeweils benötigten Form gleichartig produzierbar.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine kulissenartige Ausnehmung einer ersten der Teilplatten ausgehend von einem zentralen Bereich nach Art eines Langlo­ ches spiralförmig nach außen verläuft oder tangential zu ei­ ner derartigen Spiralform.

Nutzt man für die kulissenartige Ausnehmung ein derartiges Langloch, so ergeben sich besonders günstige Varianten zur Änderung der Position der durchgehenden Öffnung zur Aufnahme des die Stützplatte durchsetzenden Stabes. Die Änderung des Ortes der durchgehenden Öffnung auf der Stützplatte kann in sehr feinen Stufungen erfolgen. Der aufgabengemäßen Forderung einer möglichst variablen Stützplatte kann somit sehr gut entsprochen werden.

Neben den beschriebenen Ausführungen der Stützplatte kann es vorgesehen sein, dass ein Hochspannungs-Überspannungsableiter mit einer Ableitersäule, die mit einer Stützplatte nach einem der Ansprüche 1-8 verbunden ist und von einem Isolierstoffge­ häuse umgeben ist. Dabei kann es vorteilhafterweise vorgese­ hen sein, dass Bereiche der Stützplatte an dem Gehäuse anlie­ gen, um mittels der Stützplatte die mit ihr verbundene Ablei­ tersäule gegenüber dem Isolierstoffgehäuse abzustützen.

Nutzt man die Stützplatte zur Abstützung an dem Isolierstoff­ gehäuse, so kann damit eine bessere Positionierung der gesam­ ten Ableitersäule innerhalb des Gehäuses bewirkt werden bzw. es kann darauf verzichtet werden, besonders stabile Einspan­ nungen der Ableitersäulen innerhalb des Gehäuses vorzusehen. Dabei erweist es sich als günstig neben einer Anordnung der Stützplatten an den Enden der Ableitersäule auch im Verlauf der Ableitersäule derartige Stützplatten zwischen einzelnen . Widerstandselementen anzuordnen. Zum einen wird dadurch die Abstützung der Ableitersäule an dem Isolierstoffgehäuse ver­ bessert, zum anderen kann dadurch die Führung der Stäbe ver­ bessert und ein Ausknicken derselben aus ihrer Längsachse vermieden werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be­ schrieben.

Dabei zeigt die

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Teilplatte und die

Fig. 2 den schematischen Aufbau einer aus zwei Teilplatten gebildeten Stützplatte und die

Fig. 3 einen schematischen Aufbau eines Hochspannungs- Überspannungsableiters.

Die Fig. 1 und die Fig. 2 zeigen ein Isolierstoffgehäuse 1 eines Hochspannungs-Überspannungsableiters im Querschnitt. In dem Isolierstoffgehäuse 1 ist eine einzelne Ableitersäule 10 angeordnet. Die Fig. 1 zeigt weiterhin eine Teilplatte 2a einer Stützplatte 3, welche innerhalb des Isolierstoffgehäu­ ses 1 des Hochspannungs-Überspannungsableiters angeordnet ist. Die Teilplatte 2a weist drei symmetrisch verteilte Be­ reiche auf, welche an der Innenwandung des Isolierstoffgehäu­ ses 1 anliegen. In ihrem zentralen Bereich weist die Teil­ platte 2a eine Durchgangsbohrung 4 auf, die dazu dient, ein elektrisch leitendes Kontaktelement 11a, b aufzunehmen. Diese Kontaktelemente 11a, b sind scheibenförmig. Ausgehend von ei­ nem zentralen Bereich sind drei kulissenartige Ausnehmungen 5a, b, c vorgesehen. Die kulissenartigen Ausnehmungen 5a, b, c sind nach Art eines Langloches ausgestaltet, wobei sich das Langloch entlang einer spiralförmigen Bahn erstreckt. Die drei kulissenartigen Ausnehmungen 5a, b, c sind dabei so di­ mensioniert, dass sie jeweils einen die Teilplatte 2a durch­ setzenden Stab 6a, b, c führen können. Je nach Bedarf ist es möglich, die Teilplatte 2a so auszubilden, dass sie mehr oder weniger kulissenartigen Ausnehmungen 5a, b, c zum Führen von mehr oder weniger Stäben 6a, b, c aufweisen. Weiterhin weist zumindest eine der Flächen der Teilplatte 2a eine Verzahnung 7a auf. Die einzelnen Zähne der Verzahnung 7a verlaufen aus­ gehend von dem zentralen Bereich der Teilplatte 2a strahlen­ förmig in Richtung des Randes, den Querschnitt der Zähne ste­ tig vergrößernd.

In der Fig. 2 ist eine aus zwei Teilplatten 2a, b gebildete Stützplatte 3 dargestellt. Die beiden Teilplatten 2a, b sind baugleich. Eine der Teilplatten 2a, b ist spiegelverkehrt an­ geordnet und zwar so, dass die Verzahnungen 7a, b der beiden axial benachbarten Teilplatten 2a, b einander zugewandt sind. Durch die spezielle Ausbildung der Verzahnung 7a, b zentrie­ ren sich die beiden Teilplatten 2a, b selbsttätig. Durch die Lage der beiden Teilplatten 2a, b zueinander überdecken sich die kulissenartigen Ausnehmungen 5a, b, c der beiden Teil­ platten 2a, b teilweise. So entstehen Öffnungen durch welche die Stäbe 6a, b, c hindurchgeführt sind. Die Fig. 2 zeigt dabei den in dieser konstruktiven Ausgestaltung maximal er­ zielbaren Abstand der Stäbe 6a, b, c vom zentralen Bereich der Stützplatte 3. Werden nunmehr die beiden Teilplatten 2a, b entlang der durch die Verzahnung 7a, b definierten Drehach­ se gegeneinander verdreht, so verringert sich der Abstand der Stäbe 6a, b, c zum zentralen Bereich bis auf ein mit dieser Konstruktion erzielbares Minimum. Zwischen dem Minimum und dem Maximum sind eine Vielzahl von Zwischenstellungen erziel­ bar. Die Anzahl der Zwischenstellung wird dabei nur von der gewählten Anzahl der Zähne der Verzahnung 7a, b bestimmt. Durch diese Konstruktion können somit Ableitersäulen ver­ schiedener Durchmesser mittels der Stäbe 6a, b, c derart ver­ spannt werden, dass die Stäbe 6a, b, c möglichst nahe an der Ableitersäule verlaufen sowie parallel zu dieser.

Eine funktional gleichwertige Stützplatte 3 ist erzeugbar, wenn anstatt der spiralförmig verlaufenden kulissenartigen Ausnehmungen 5a, b, c tangential an einer Spirale angeordnete herkömmliche lineare Langlöcher gewählt werden.

Der in der Fig. 3 im Schnitt schematisch dargestellte Hoch­ spannungs-Überspannungsableiter ist mit den vorstehend be­ schriebenen Stützplatten 3, 3a, b ausgerüstet. Der Hochspan­ nungs-Überspannungsableiter weist ein Isolierstoffgehäuse 1 auf, welches an seinen Enden durch eine obere Deckplatte 8 und eine untere Deckplatte 9 verschlossen ist. Das Isolier­ stoffgehäuse 1 umschließt eine aus mehreren Widerstandsele­ menten gebildete Ableitersäule 10. Zur mechanischen Verspan­ nung der Ableitersäule 10 sind an deren Enden Stützplatten 3, 3b angeordnet. Zusätzlich ist im mittleren Bereich der Ablei­ tersäule 10 eine weitere Stützplatte 3a zwischen zwei benach­ barten Widerstandselementen angeordnet. Die Ableitersäule 10 ist mit Hilfe mehrerer Stäbe 6a, b und der Stützplatten 3, 3a, 3b verspannt. Zur elektrischen Kontaktierung der Ablei­ tersäule 10 sind an ihren Enden Kontaktelemente 11a, b in die in der Fig. 1 erkennbare Durchgangsbohrung 4 eingelegt. Au­ ßerdem ist in die Durchgangsbohrung 4 der weiteren Stützplat­ te 3a ein flachbauendes weiteres Kontaktelement eingelegt, um eine gute Kontaktierung der beiden an der weiteren Stützplat­ te 3a anliegenden Widerstandselemente zu gewährleisten. Fe­ derelemente 12a, b kontaktieren und fixieren die Ableitersäu­ le 10 im Isolierstoffgehäuse 1 in axialer Richtung. Die Stützplatten 3, 3a, b stützen sich an der inneren Wandung des Isolierstoffgehäuses 1 so ab, dass die Ableitersäule 10 in radialer Richtung fixiert ist.

Claims (9)

1. Stützplatte (3, 3a, b) mit mindestens einer durchgehenden Öffnung zur Aufnahme und Positionierung eines die Stützplatte (3, 3a, b) durchsetzenden Stabes (6a, b, c), bezüglich einer Ableitersäule (10) eines Hochspannungs-Überspannungsablei­ ters, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützplatte (3, 3a, b) mehrere axial benachbart an­ geordnete, einander zumindest teilweise überdeckende Teil­ platten (2a, b) aufweist und dass die Teilplatten (2a, b) ku­ lissenartige Ausnehmungen (5a, b, c) aufweisen, welche einan­ der teilweise überdecken und so die mindestens eine durchge­ hende Öffnung bilden.

2. Stützplatte (3, 3a, b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Verschiebung der Teilplatten (2a, b) zueinan­ der die Position der Öffnung in der Stützplatte (3, 3a, b) veränderbar ist.

3. Stützplatte (3, 3a, b) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilplatten (2a, b) baugleich sind.

4. Stützplatte (3, 3a, b) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Lage der Teilplatten (2a, b) zueinan­ der die einander zugewandten Flächen der Teilplatten (2a, b) ineinandergreifende Formschlusselemente aufweisen.

5. Stützplatte (3, 3a, b) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilplatten (2a, b) um eine Drehachse gegeneinander verdrehbar sind.

6. Stützplatte (3, 3a, b) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilplatten (2a, b) untereinander durch die Form­ schlusselemente zentriert sind.

7. Stützplatte (3, 3a, b) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilplatten (2a, b) jeweils um rasterartig begrenzte Drehwinkel zueinander drehbar sind.

8. Stützplatte (3, 3a, b) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine kulissenartige Ausnehmung (5a, b, c) einer ersten Teilplatte (2a, b) ausgehend von einem zentralen Bereich nach Art eines Langloches spiralförmig nach außen verläuft oder tangential zu einer derartigen Spiralform.

9. Hochspannungs-Überspannungsableiter mit einer Ableitersäu­ le (10), die mit einer Stützplatte (3, 3a, b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verbunden ist und von einem Isolierstoffge­ häuse (1) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass Bereiche der Stützplatte (3, 3a, b) an dem Isolierstoff­ gehäuse (1) anliegen, um mittels der Stützplatte (3, 3a, b) die mit ihr verbundene Ableitersäule (10) gegenüber dem Iso­ lierstoffgehäuse (1) abzustützen.