DE1438235A1 - UEberspannungsableiter - Google Patents
UEberspannungsableiterInfo
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/14—Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
% estiagköuse _ .
Electric Corporation i438235
East Pittsburgh
61/8024
Überspannungsableiter
I1Ur diese Anmeldung wM die Priorität der entsprechenden USA-Patentanmeldung
Serial-No. 69 087 vom 14- 11. I960 beansprucht
Die Erfindung befaßt sich mit Uberspannungsableitera, insbesondere
mit Ableitern der Ventiltype für Hochspannung. Überspannungsableiter
der Ventiltype bestehen im wesentlichen aus !Funkenstrecken und Widerstandsbiöcken, die in einem Gehäuse
angeordnet und in Reihe geschaltet sind. Die !Funkenstrecke
isoliert normalerweise den Ableiter von der Leitung, an die
er angeschlossen ist. unter dem Ein fluß einer Überspannung,
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ζ. B. bei Gewitterüberspannungen, wird die Funkenstrecke durchschlagen,
so daß die Ladung 'durch die nicht linearen Widerstände
nach Erde abfließen kann. Die Widerstände haben unter Überspannung nur einen geringen Widerstand. Nach dem Ableitvorgang vermindern die Widerstände wegen ihrer Ventileigenschaften den Folgestroro auf einen kleinen Wert, der durch die
Reihenfunkenstreeken leicht unterbrochen werden kann. , ·
Überspannungsableiter der vorbeschriebenen Art sind normalerweise dicht abgeschlossen, um Feuchtigkeit auszuschließen,
die einen sehr störenden Einfluß auf die elektrischen Sigen-^
schäften der Widerstandsblöeke und der Sunkenstrecken haben
kann. Gelegentlich kommt es jedoch vor, daß der Überspannungsableiter .nicht in der Lage ist, den Folgestrom zu unterbrechen.
In diesem Fall fließt der volle Kurzschlußstrom des Netzes gegen Erde durch den Ableiter. Die halbleitenden, nicht linearen
Y/iderstanösbloeke werden durchschlagen, so daß ein Kurzschluß
von der leitung nach Erde entsteht. Der über diesen Kurzschluß fließende Strom entwickelt große. Mengen Gas aus dem
Widerstandsmaterial. Da das Able it er gehäuse, wie erwähnt, üblicherweise dicht abgeschlossen ist, baut sich ein sehr
großer Gasdruck auf. Dieser Druck kann das Zersprengen oder Zerplatzen des Porzellangehäuses zur Folge haben, wenn er nicht
schnell abgebaut und die weitere Gasentwicklung unterbunden bzw. verlangsamt wird. Das Zersprengen kann mit explosionsartiger
Wucht erfolgen, wobei Gehäuseteile mit großer Gewalt umhergesehleudert
γ/erden und angrenzende Geräte sowie Personen in der
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Kachbarschaft gefährden können. Die Stärke der Explosionen schwankt mit der Größe des möglichen Rurzsehlußstromes.
Der Kurzschluß im Ableiter tritt auf, wenn die Widerstandsblöcke beschädigt werden. An sich gestattet ein geringer
Widerstand der Blöcke einen nahezu unbehinderten Stromfluß. Der lang andauernde Fehlerstrom durch die Widerstandsblöcke
verursacht jedoch eine Sublimation des Widerstandsmaterials. Durch diese Sublimation wird der größte Teil des Grases erzeugt,
der zu dem vorgenannten Oberdruck führt. Bei großen Fehlerströmen kann es sogar zur Explosion des Ableiters kommen,
obwohl Druckentlastungsmembranen geöffnet sind. Das durch Sublimation entstehende Gasvolumen kann so groß sein,
daß auch ein Ableitergehäuse mit vollständig geöffneten Enden explodiert, wenn der Fehlerstrom über die erste Halbwelle
hinaus andauern kann.
Man hat bereits versucht, Ableiter dadurch gegen solche
Zerstörungen zu schützen, daß die Ableiterelemente, wie Funkenstrecken, Widerstandsscheiben usw, bei einer Überlastung
überbrückt werden. Hierzu hat man z. B. Bimetalle verwendet, die bei Erwärmung entweder selbst oder über Hilfsglieder einen
Kurzschluß der Ableiterelemente bewirken. Solche Anordnungen sind aber mechanisch verhältnismäßig aufwendig und mithin
teuer. Für Hochspannungsabieiter kommen sie außerdem deshalb nicht infrage» weil· die zu überbrückenden Entfernungen zu
groß sind.
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Ferner hat man bei einem Gasentladungsüberspannungsableiter
eine Elektrode hohl ausgebildet und mit einer Flüssigkeit gefüllt, die sich bei 'Erwärmung ausdehnt. Durch die Ausdehnung
soll ebenfalls ein Kurzsphließen des Ableiters erfolgen.
Eine solche Anordnung besitzt aber die gleichen Nachteile wie die vorstehend genannten Ableiter mit Bimetallen.
Es ist ferner bekannt, im Inneren eines Ableitergehäuses eine
Trennsicherung unterzubringen, die bei Überlastung ansprechen und den Ableiterstromkreis auftrennen soll. Bei dieser Anordnung
dauert aber die Gasentwicklung aus den überlasteten Ableiterelementen solange an, bis der Strom durch die Reihen-'
trennstrecke vollständig abgeschaltet ist. Da außerdem beim Ansprechen der Trennsicherung zunächst zusätzliche Gasmengen
entstehen, ist auf diese Weise kein sicherer Schutz gegen eine Zerstörung des Ableitergehäuses au erreichen.
Das wesentliche Ziel der Erfindung besteht darin, einen Überspannungsableiter
zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Explosion bei einem Versagen. V-t^H -a ■■;.*· ^i >* r \* gegenüber den bekannten
Ableitern verringert ist. Die Erfindung geht mithin aus
von einem .Überspannungsableiter, dessen Ableiterelemente, wie Widerstandsscheiben, Funkenstrecken usw., in einem geschlossenen
Gehäuse untergebracht sind und bei Überlastung kurz geschlossen werden, wobei das geschlossene Gehäuse aus einem
Isolieisfcoffrohr mit metallischen Armaturen an den Stirnseiten
besteht, an denen der Anschluß des Ableiters erfolgt. Erfin-809808/0Λ10
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dungsgemäß ist zwischen den metallischen Armaturen räumlich parallel zu den Ableiterelementen ein Isolierstoffrohr angeordnet.
Im Rohrinneren ist ein Schmelzleiter untergebracht, der mit den Ableiterelementen in an sich bekannter Weise
elektrisch in Reihe liegt.
Durch die Erfindung wird ein Überspannungsableiter geschaffen, der eine schnell wirkende Einrichtung zur Kommutierung des
Fehlerstromes aufweist. Die Einrichtung ist so ausgebildet, daß der gehlerstrom von den Ableiterelementen und anderem
gaserzeugenden Material auf.Teile übergeleitet wird, die wenig
oder kein Gas entwickeln können.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispielesuan Hand
der Zeichnung. Dabei zeigt
figur 1 eine Seitenansicht zum Teil im Schnitt.
ligur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Überspannungsableiter
s gemäß der Erfindung, wobei das äußere Gehäuse weggelassen wurde.
Figur 3 ist ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab.
Ir zeigt die Einrichtung zur Kommutierung des Pehlerstromee.
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Figur 4 ist eine Draufsicht auf einen unteren Einsatz
einer Überspannungaableitereinheit.
Zur Erläuterung der Erfindung ist die Einrichtung zur Kommutierung
des lehleistromes bei einem überspannungsableiter dargestellt,
wie er in der amerikanischen Patentschrift 2 858 476 angegeben ist. Der Überspannungsableiter besteht aus einem
im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 1, vorzugsweise aus Porzellan
oder einem anderen wetterfesten Isolierstoff, das an jeder Stirnseite mit metallischen Armaturen 2 versehen ist.
Beim Ausführungsbeispiel sind die Armaturen 2 mit Zement 3 auf gekittet. Die Enden des Gehäuses 1 sind mit I/feballmembranen 4
verschlossen, die mit den Armaturen 2 z. B. durch nicht dargestellte Bolzen verbunden sind. Zwischen jeder Membran 4 und dem
Gehäuse 1 ist eine Dichtung 5 vorgesehen. Es ist jedoch festzuhalten, daß für die Ausbildung der Armatur und der Abdeckung
des Gehäuses auch andere geeignete Formen gewählt werden können, die die elektrische und mechanische Verbindung der Ableitereinheit
zu einer Säule gleicher Einheiten gestatten. Jede Armatur 2 ist mit einer Blasöffnung 2' versehen. Die Öffnungen
der beiden Armaturen einer Einheit sind zu einem später beschriebenen
Zweck gegeneinandergeriehtet.
Die Ableitereinheit besteht aus zwei übereinandergestapelten Ableitergruppen, einer oberen 6 und einer unteren 8. Die Abreitergruppen
6 und 8 sind gleich aufgebaut. Infolgedessen wird nur eine der beiden beschrieben.
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Jede Ableitergruppe, die in dem Gehäuse 1 untergebracht ist,
beBteht aus drei Säulen 10, 12 und 14 aus Ableiterelementen,
die in Reihe geschaltet und nebeneinander in einer dreieckigen Aufstellung im Gehäuse untergebracht sind. Zu den Ableiterelementen
gehören Funkenstrecken 16 und nicht lineare Widerstandsblöcke
18 der üblichen Art. Jede- der Säulen kann aus einer Kombination von Funkenstrecken und Widerstandsblöcken
aufgebaut sein, die in Reihenschaltung tibereinandergestapelt sind. Die Funkenstrecke 16 kann z. B. mit der Anordnung nach
der amerikanischen Patentschrift 2 858 476 übereinstimmen.
Die Anzahl der Funkenstreckenelemente hängt von der Spannung ab. Die Elemente sind in einem Isolierstoffrohr 20 als vertikale Säule übereinandergestapelt. Me Enden des Rohres 20 sind
durc h metallische Endkappen 22 verschlossen, die an dem Rohr z. B. durch eine Lötverbindung 11 befestigt sind. Die Endkappen
22 dienen als Kontaktstttcke für den Anschluß der funkenstrecke 16.
Die Widerstandsblöcke 18 bestehen aus nicht linearem Widerstandmaterial,
vorzugsweise aus körnigem Siliziumkarbid, das mit einem Binder aus Natriumsilikat geform t und gebacken wurde.
Jede der Säulen 10, 12 und 14 kann z. B. aus einer Funkenstreckenanordnung
16 und Widerstandsblöcken 18 zusammengesetzt sein, die in einem Rohr 24 aus einem mechanisch festen
Isolierstoff übereinandergestapelt sind. Es können aber auch davon abweichende Anordnungen getroffen werden, z. B. so, daß
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. ein Rohr nur Funkenstrecken oder nur Widerstandsblöcke enthält. Ferner kann jedes der Rohre mit unterschiedlichen Anordnungen
gefüllt sein. Die drei Säulen 10, 12 und 14 der Ableiterelemente sind Seite an Seite zu einem Dreieck angeordnet, wie
in den Figuren 1 und 4 dargestellt ist. Sie werden von Isolierstoff einsätzen 26 und 30 gehalten. Die Einsätze 26 und 30
besitzen, wie Figur 2 zeigt, eine kleeblattähnliche Form mit einem Flanschten 3.2. Durch Rippen 34 entstehen im Zusammenwirken
mit dem Flansch 32 drei verhältnismäßig tiefe Ausnehmungen
36, die mit gleichem Abstand voneinander angeordnet sind und die Säulen der Ableiterelemente aufnehmen. Die •Isolierstoff
einsät ze besitzen Vorsprünge 38, die mit Ausnehmungen 40'
zur Aufnahme von Zugstangen 43 aus Isoliermaterial versehen sind. ' .
In den Einsätzen 26 und 30 sind Ansehlußstücke vorgesehen, durch die die'Ableiterelemente in Reihe geschaltet werden.
Z. B. weist der Einsatz 30 einen Kupferetreifen 42 auf, der
am Boden von zwei nebeneinanderliegenden Ausnehmungen 36 vorgesehen ist. Die Enden des Kupferstreifens sind so gebogen, daß
sie mit den Kontaktflächen der beiden in den Ausnehmungen untergebrachten Ableitersäulen zusammenwirken und diese in
Reihe schalten. Die dritte Ausnehmung 36 besitzt ein Anschlußstück 46. Das Anschluß3tück 46 weist einen Streifen 48 auf, der
durch einen Schlitz 50 aus dem. Einsatz herausgeführt ist.
Der obere Einsatz 26 kann mit dem unteren Einsatz vollkommen · 809808/0410
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übereinstimmen* Bei der Montage wird er dann gegenüber dem
unteren Einsätζ so verdreht, daß die drei Ableitersäulen
in Reihe geschaltet sind. Der Stromkreis verläuft in diesem !•all von dem Streifen 48 zum Anschlußstück 46 des unteren
Einsatzes 30, duroh die Ableitersäulen 10 zum Anschlußstück
des oberen Einsatzes 26. Von diesem Anschlußstück verläuft der Stromkreis zur benachbarten Ableitersäule 12, zum unteren
Anschlußetück 42 des Einsatzes 30, das die Verbindung mit
der Ableitersäule 14 herstellt. Das obere Ende der Säule H steht in Ba?ührung mit dem Anschlußstück 46 des oberen Einsatzes 26. .
Die Ableitergruppen 6 und 8 sind übereinander angeordnet-Zwischen
ihnen ist ein Federring 54 vorgesehen. Die Ansätze 38 der Einsätze 26 und 30 ergeben den gewünschten Abstand
zwischen den Ableitergruppen 6 und 8.
Bei der Montage des Ableiters werden die Ableitersäulen in die Ausnehmungen der Einsätze 26 und 30 eingeführt. Dann
werden Zugstangen 43 durch Öffnungen 53 des Federringes 54
und Ausnehmungen 40 der Vorsprünge 38 gesteckt. Mit diesen Zugstangen wird die Ableitereinheit verspannt.
Der komplette Ableiter wird im Gehäuse 1 vorzugsweise von
Federn getragen, die dafür sorgen, daß mechanische Stöße beim Transport vermieden werden. Zu diesem Zweck besitzt
die Membran 40 an den Enden des Gehäuses 1 eine Anzahl aus 809808/0A10 _ g .
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einem Stück mit ihr bestehender VorSprünge 6Q, die sich in
das GrehMuseinnere erstrecken. Die. Vorsprünge enden in.Stiften
61 kleineren Durchmessers,, so daß Schultern 63 entstehen.
Von den-Schultern 63 der Vorsprünge 60 der.oberen und unteren
Membran wird ein metallischer Federring 56 a bzw- 56 fr gehalten.
Die Pederringe 56a und 56b besitzen öffnungen 57» die
über den Stift 61 der Vorsprünge 60 greifen. Auf die Enden der Zugstangen 42 sind aus leitendem Material bestehende
Endstücke 58 aufgeschraubt, mit deren Hilfe die Ableitereinheiten zusammengeklemmt sind. Die Enstücke vermitteln außerdem den elektrischen Kontakt zwischen den Pe.derringen 54 a ;
und 56 a sowie zwischen den Federringen 54 b und; $6 b. Die
Enden "der Zugstangen sitzen in .Öffnungen der Feder.ringe,. 56, r;
zwischen den Öffnungen 57» in die die Vorsprünger 6,1
Mithin ist die Ableiteranordnung mitHilfederelastisch
befestigt. Die Endstücke 58 stehen in enger rung mit den Pe der ringen 54 a und 56 a.sowie54 b.und .56;_^jai^
so daß eine elektrische. Verbindung vorhanden ist..;, ... .-. v ^aio
Um eine fortgesetzte Gasentwicklung zu unterbinden, wenn die; ...
Widerstandsblöcke bei einem Versagen des Ableiters durchschlagen
sind, ist eine Einrichtung zur Kommutierung des JPehlerstromes
weg von den Widerstandsblöcken vorgesehen. Diese.Einr
richtung geht aus den figuren 2 und 3 iiervor. In jedem der.
'Eins^tze^ 26 und 30 der Al)IeItergruppen 6 und 8 ist eine zen-.,-trische
öffnung vorgesehen., Di.e Öffnungen dienen zur Aufnahme .
stromempfindlicher Elemente, die in der Mittelachse der Ab let-.·
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tereinheit angeordnet sind. Die Öffnungen liegen in Längsrichtung
übereinander auf einer Geraden, die mitten durch die Ableitereinheit führt und außerhalb der Ableitersäulen
10, 12, H liegt. Jede Einrichtung zur Kommutierung des 2?ehlerstromes
umfaßt ein Paar obere und untere stromempfindliche Elemente 62 und 64 sowie ein mittleres Element 66. Die oberen
und untejren Elemente 62 bzw. 64 sind identisch, so daß zu
ihrer Erläuterung nur das obere Element im folgenden näher beuohrieben wird.
Bas stromempfindliche Element 62 besteht aus einem Isolierstoffrohr
6Θ mit zwei im wesentlichen zylindrischen Elektroden 70 und 72 an den Enden. Die Elektroden 70 und 72 sind mit einer
zentrischen Bohrung versehen. Sie sitzen im Inneren des Isolierstoff rohres 68. Sie können aus Messing oder einem anderen
geeigneten leitenden Material bestehen und sind durch einen elektrisch leitenden Draht 74 mit einem verhältnismäßig geringen
Durchmesser verbunden. Das Isolierstoffrohr 68 besitzt
einen Bereich 76 mit einem kleineren Durchmesser an dem einen Ende. Dort ist eine Metallhtilse 78 mit einer zentrischen öffnung
aufgebracht, die mit der Bohrung der Elektrode 72 fluchtet. Die Elektrode 70 ragt aus dem Eohr 68 heraus und wird von
einer Ausnehmung des zugehörigen Einsatzes 26 oder 30 aufgenommen.
Von der Elektrode 70 und dem Isolierstoffrohr 68 wird eine Schulter 85 gebildet. Diese stützt sich auf die Außenfläche
des Einsatzes 26 ab. Das stromempfindliche Element 64
ist mit dem Element 62 identisch. Es liegt jedoch am gegenüber-809808/0410 _ u _
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liegenden Ende der Ab le it er anordnung. Die Federringe 56 a
und 56 to aind beide mit einem längs eines Durchmessers verlauf
enden Metallstreifen 84 verseilen. Der Streifen 84 kann
am federring 56 a ζ. Β· mit Schrauben und Muttern 86 befestigt
sein, wie dargestellt ist. Der streifen 84 besitzt eine sentrische
öffnung, die die Httlse 78 aufnimmt, mit der der
Streifen in elektrischer Verbindung steht. Die stromempfindlichen Elemente 62 und 64 sind mit einem Anschlußbolzen 102.
versehen, der von der der Ableitereinheit zugekehrten Elektrode
durch das Isolierstoffrohr 76 nach außen führt. Mit diesem
Anschlußbolzen ist der Anschlußstreifen 48 des Anschlußstückes 46 verbunden, der sich, wie erwähnt, durch eine Öffnung 50
der Kappe 26 erstreckt. '
Das in der Mitte gelegene stromempfindliche Element 66 weist
ein Rohr 94 auf. An den Enden d*es Rohres 94 sind Bereiche
mit einem größeren Innendurchmesser vorgesehen, die eine obere Elektrode 96 und eine untere Elektrode 98 aufnehmen.
Die Elektroden. 96 bzw, 98 sind im wesentlichen als Hohlzylin&er
ausgebildet. An dem einen Ende haben sie einen Bereich größeren
Durchmessers, der genau in das Rohr 94 paßt. Die Elektroden 96-und 98 können aus Messing oder einemanderen gut geeigneten
Leitermaterial bestehen. Sie sind durch einen Draht 100 mit einem relativ kleinen Durchmesser verbunden. Die vorstehenden<
Enden der Elektroden 96 und 98 werden von den Öffnungen in den
, Einsätzen 26 und 30 der Ableitereinheiten aufgeiii:;
dem mittleren stromempfindlichen Element 66 sind
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zv/ei Anschlußstücke 104 und 106 verbunden, die sich von der
oberen Elektrode 96 bzw. der unteren Elektrode 98 durch das leolierßtoffrohr 94 des stromempfindlichen Elementes nach außen
erstrecken. An diese Anschlußbolzen sind die Anschlußfahnen 48 der benachbarten Einsätze 26 und 30 geführt. Auf diese
Weise sind die Elemente 62, 64 und 66 mit den Ableiterelementen elektrisch in Reihe geschaltet.
Die oberen und unteren Ableitergruppen 6 und 8 sind durch das mittlere stromempfindliche Element 66 in Reihe geschaltet.
Die Anschlußfahnen 48 erstrecken sich durch .Schlitze 50 in den angrenzenden Einsätzen 26 und 30 zum Anschluß an die
Elektroden 96 und 98, die ihrerseits durch den Leiter 100 verbunden sind. Der innere Stromkreis durch den Ableiter verläuft
mithin von der oberen Endkappe 2 durch die obere Membran 4» den !federring 56 a, die Hülse 58 zum Federring 54 a und dann
durch den Streifen 84 zur oberen Elektrode 72 des stromerapfindlichen
Elementes 62. Der Stromkreis verläuft dann durch den Leiter 74 und die Elektrode 70 zur Anschlußfahne 48. Von dort
verläuft der Stromkreis durch die Ableiterelemente und" das mittlere stromempfindliche Element 64· Von der Elektrode 74
des unteren stromempfindlichen Elementes 64 verläuft der Stromkreis ähnlich, wie für das obere Ende des Ableiters beschrieben
wurde, zur unteren Armatur 2.
Wenn der Ableiterstrom bei einem Versagen anwächst, verdampfen
die elektrischen Leiter 74 und 100, die in Reihe mit den Ab-809808/0410
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leiterdementen liegen. Es ergibt sich ein Überschlag zwischen
. den Elektroden der stronu7*.k«f'* ; .-->>. Elemente. Dieser Überschlag
erzeugt ionisierte Gase, die sich mitten durch den Ableiter von dem einen Ende bis zum anderen Ende ausbreiten. Die ionisierten
Gase ergeben einen leichten Weg für einen Lichtbogen, der dadurch im Mittelpunkt des Ableitergehäuses entsteht und
den Strom von den Siliziumkarbidblöcken übernimmt».. Üblicherweise
wird dabei genügend Gas erzeugt, um die Membranen 4 an den Enden des Ableiters aufzureißen und so eine Öffnung*!
für den Austritt der Gase aus dem Ab le it er gehäuse zu schaffen.
Beim Ausströmen der Gase kann sich eine zweite Kommutierung des Lichtbogens einstellen, bei der der Lichtbogen von der
Iiüienseite zur Außenseite des Gehäuses überwechselt. Die Gasöffnungen
2* in den Armaturen 2 richten nämlich die beiden
austretenden ionisierten Gasströme in axialer Richtung längs des äußeren Gehäuses gegeneinander. Dadurch wird ein äußerer
Lichtbogen zwischen den Armaturen eingeleitet.
Wie sich aus dem.'Vorstehenden ergibt, wurde eine wirksame
Einrichtung zur Kommutierung des Fehlerstromes geschaffen,
die einen sicheren Schutz gegen die Explosion beschädigter Ableiterr- bietet. Deshalb können höhere Fehlerströme zugelassen
werden. Wenn bei einem gelegentlichen Ausfall eines Überspannungsabieiters die halbleitenden Widerstandsblöcke
durchschlagen werden; so entsteht ein Kurzschluß von der Leitung nach Erde. Über diesen Kurzschluß fließt der Fehler-•
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strom des Hetaes. Er erzeugt nahezu unverzögert ein sehr
großes Gasvolumen. Wenn üqt sich daraus ergebende Gasdruck
nicht richtig abgebaut wird und die weitere Gaserzeugung
verhindert oder verringert wird, kann der Ableiter explodieren. Im Jfalle großer Ströme kann der Ableiter explodieren,
wenn der Strom einige Zeit durch die beschädigten Ableiterblöcke fließt, obwohl die Druckentlastungsmembranen
geöffnet sind. Bas Volumen des durch die Verdampfung der Widerstandsblöoke erzeugten Gases Jtefc so groß, daß auch ein
Ableiter mit vollständig geöffneten Stirnseiten explodieren kann, wenn, der Strom länger als die erste Halbwelle andauert.
Bei der vorliegenden Erfindung wird einer weiteren Gasentwicklung dadurch begegnet, daß der Fehlerstrom weg von den
halbleitenden Blöcken kommutiert wird. Die stromempfindlichen Elemente 62, 64 und 66 treiben heiße Gase gegeneinander.
Durch diese Gasströme wird ein !lichtbogen längs eines Pfades eingeleitet, auf dem nur wenig Gas erzeugt werden kann.
Wenn die als Druckentlastung vorgesehenen Membranen an den
Enden geöffnet werden, treten die stark ionisierten Gase nach außen. Palis die Gase in irgendeine beliebige Richtung entweichen
könxffen, würde die Möglichkeit bestehen, daß Überschläge
an anderen Ableitern, Stutzern oder Transformatordurchführungen
auftreten. Aus diesem Grunde sind die Ableiter nach der Erfindung mit gerichteten öffnungen an den Armaturen
versehen, wie in Figur 1 deutlich zu sehen ist. Die Ableiter sind so ausgebildet, daß durch die Öffnungen zwei Ströme des '
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aus dem beschädigten Ableiter austretenden Gases gegeneinandergerichtet
sind* Dadurch entsteht ein ionisierter Pfad an der
Außenseite des Gehäuses. Falls der Fehlerstrom genügend
lange anhält, wird der Strom ein aweites Mal kommutiert.
Dr gelangt von der Innenseite auf die Außenseite des Ableitergehäuses
Außenseite des Gehäuses. Falls der Fehlerstrom genügend
lange anhält, wird der Strom ein aweites Mal kommutiert.
Dr gelangt von der Innenseite auf die Außenseite des Ableitergehäuses
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß ein Hochspannungs-Überspannungsableiter
geschaffen wurde, der viele Vorteile aufweisi. Der neue Ableiter ergibt mit Sicherheit eine Kommutierung
des Lichtbogens. Er verhindert die Explosion beschädigter Ableiter. Falls erforderlich, wird der Lichtbogen ein zweites
Mal von der einen Seite auf die Außenseite des Ableitergehäuses übergeführt. Durch die im Gehäuse entwickelte^Energie
wird die Membran geöffnet. Als 'Ausfünrungsbeispiel wurde eine spezielle Anordnung zur Erläuterung dargestellt und beschrieben. Es können jedoch im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden.
wird die Membran geöffnet. Als 'Ausfünrungsbeispiel wurde eine spezielle Anordnung zur Erläuterung dargestellt und beschrieben. Es können jedoch im Rahmen der Erfindung verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden.
8 Ansprüche
4 Figuren
4 Figuren
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Claims (8)
1. ^Überspannungsableiter, dessen Ableiterelemente, wie Widerstandsseheiben,
Funkenstrecken usw., in einem geschlossenen
Gehäuse untergebracht sind und bei Überlastung kurz geschlossen werden, wobei das geschlossene Gehäuse aus einem Isolierstoffrohr
mit metallischen Armaturen an den Stirnseiten besteht, an denen der Anschluß des Ableiters erfolgt, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den metallischen Armaturen räumlich parallel zu den Ableiterelementen ein Isolierstoffrohr
angeordnet ist und daß im Rohrinneren ein Schmelzleiter untergebracht ist, der mit den Ableiterelementen in an sich
bekannter Weise elektrisch in Reihe liegt.
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter an dem einen Ende des Rohres angeordnet
und mit ά&τ in diesem Bereich liegenden Armatur ohne
Zwischenschaltung voa Ableiterelementen elektrisch verbunden
ist.
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
das an beiden Enden des Isolierstoffrohres ein
Schmelzleiter vorgesehen ist.
4. Öberspannungsafeleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daB im Ableitergehäuse mehrere, Schmelzleiter enthaltende Isolierstoffrohre in einer Reihe hintereinander angeordnet
sind. 8Ö98ÖB/0410
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5. lib er spannungsableiter nach Anspruch 4* dadurch gekennzeichnet,
daß im--Bereich der Stoßstelle^ zwischen (
nur ein einziger Schmelzleiter vorgesehen V
6. Überspannungsableiter nach ,Anspruch 1, bei dem die Ableiterelemente
in mehreren nebeneinander liegenden Säulen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierstoffrohr in
der Mitte zwischen den Säulen angeordnet ist.
7· Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch g-ekennzeiehnet,
daß das Isolierstoff rohr aus mehreren ineinandergreifenden
Teilen zusammengesetzt ist.
8. überspannungsableiter nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet
s daß feile des Rohres mit Isolierstoffeinsätzen zur Führung der Ableitereleiaente baulich vereinigt sind.
B098Oe/(U1Q
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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-
1960
- 1960-11-14 US US69087A patent/US3144582A/en not_active Expired - Lifetime
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1961
- 1961-10-27 DE DE19611438235 patent/DE1438235A1/de active Pending
- 1961-11-06 CH CH1283361A patent/CH391859A/de unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0236257B1 (de) * | 1986-02-13 | 1989-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsanlage mit einem Überspannungsableiter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3144582A (en) | 1964-08-11 |
CH391859A (de) | 1965-05-15 |
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