DE69008510T2

DE69008510T2 - Blitzschutzvorrichtung für elektrische Leitungen.

Info

Publication number: DE69008510T2
Application number: DE69008510T
Authority: DE
Inventors: Joel F-69300 Caluire Gauchon; Christian F-69100 Villeurbanne Gazzola; Gerard F-69110 Sainte-Foy-Les-Lyon Marichy
Original assignee: Ferraz SA
Current assignee: Ferraz SA
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2010-02-21
Also published as: ATE105102T1; ES2051491T3; EP0443286A1; DE69008510D1; EP0443286B1; FR2641423B1; FR2641423A1; DK0443286T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blitzschutzvorrichtung, die dazu bestimmt ist, elektrische Leitungen zu schützen, insbesondere Freileitungen von mittlerer Spannung.
Dabei bezieht sich die Erfindung speziell auf Blitzableiter, in denen das Isolationselement zwischen zwei begrenzenden Kapseln zur Verbindung angeordnet ist, und welches aus einer wechselnden Schichtung auf der Basis von Zinkoxid (ZnO) besteht und unter axialer Spannung zusammengehalten wird. Man weiß, daß bei normaler Funktion eine solche Schichtung Isolationsmerkmale aufweist, die sich gegen jeglichen Durchlaß eines Flußes zwischen den beiden verbindenden Kapseln sperren, während bei Auftritt eines plötzlichen Anstiegs der Nominalspannung, hervorgerufen durch Blitzschlag auf die geschützte Leitung, die Schichtung zum gleichzeitigen Leiter zur Sicherung des Stromdurchlaßes an die Erde bei der besagten Leitung wird, wie dies auch in der US-A-4,404,614 gezeigt wird.
Diese bekannten Vorrichtungen haben sich allgemein in der Praxis bewährt, wobei man jedoch oft beobachten mußte, daß ihr Gebrauch im Außenbereich insbesondere den Verunreinigungen des Meeres oder der Industrie ausgesetzt sind, und somit einen anormalen Veralterungsprozeß der wechselnden Schichtungen hervorrufen können. Zum anderen sind die gebräuchlichen Konstruktionen aus Porzellangehäusen nicht hinreichend widerstandsfähig gegenüber Beeinflussungen bei Blitzsetzungen an den elektrischen Leitungen, wobei diese Beeinflussungen an dem Isolierelement, welches zwischen den Verbindungskapseln angeordnet ist, ziemlich schweren mechanischen Beanspruchungen unterliegt.
Diese bestehenden Nachteile will man generell durch die vorliegende Erfindung beheben, welche als Gegenstand die Blitzschutzvorrichtung entsprechend dem Anspruch 1 beschreibt.
Gemäß der Erfindung wird das gebräuchliche starre Rohr, welches das Isolationselement bildet, von mindestens einem schmalen Schlitz durchtrennt, während das Gehäuse durch seine Formung über das besagte Element von der Art gebildet ist, daß das oben erwähnte synthetische Harz sich im Innern des Rohres befindet und dabei die wechselnden Schichtungen umgibt, die mit den Verbindungskapseln das Isolationselement bilden. Im Hinblick auf die Erhöhung der Wasserdichtigkeit des ganzen Systems sind die Enden des Außengehäuses aus geschmolzenem Harz geformt, um eine Lippe mit einem kreisförmigen Profil vorzusehen, welches axial am äußeren Ende angeordnet ist, um in einer ringförmigen Lagerung eine schonende Verbindung zu erhalten für jeden der beiden metallischen Organe, die die Kontakte für die Montage des Blitzschutzleiters bilden.
Die beiliegenden Zeichnungen geben ein Beispiel zum besseren Verständnis der Erfindung, wobei die Merkmale und die Vorteile, die sie auszeichnet, nachfolgend beschrieben sind. Dabei zeigen:
Fig. 01: einen axialen Schnitt, vorzugsweise bei der Arbeitsweise des zur Realisierung eines äußeren Gehäuses bestimmten Abgusses, wobei der innere Kern von wechselnden Schichtungen gebildet ist, sowie die beiden Verbindungskapseln und das starre Schutzrohr;
Fig. 02: die Darstellung eines äußeren Gehäuses gemäß der Figur 1;
Fig. 03: und 04: jeweils Querschnitte gemäß der Schnittlinien III/III aus Fig. 1 und IV/IV aus Fig. 2;
Fig. 05: einen axialen Schnitt des äußeren oberen Endes der zusammengebauten Blitzschutzvorrichtung und
Fig. 06: eine Ansicht in perspektivischer Darstellung einer weiteren Variante eines starren Rohres.
In der Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 jedes der wechselnden Schichtungen auf der Basis von Zinkoxyd dargestellt, deren Schichtung das Isolationselement zur Realisierung der Blitzschutzvorrichtung bildet. Diese Schichtung greift stützend gegen eine Verbindungskapsel 2, die die Spannkraft einer Feder 3 abfängt, welche an einer anderen gegenüberliegenden Verbindungskapsel 4 befestigt ist. Dabei ist das gesamte System, welches aus den Teilen 1, 2, 3, 4 so geformt gebildet ist, daß es spielfrei im Inneren des aus schichtförmigem Glas gebildeten Rohres 5 untergebracht ist, wobei die zwei endseitig begrenzenden Kapseln 2 und 4 mittels Querstiften 6 festgelegt sind.
Weiter wird vorgesehen, daß das Rohr 5 von sich längserstreckenden Schlitzen 5a durchsetzt ist, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist, und dabei drei Schlitze vorhanden sind, wie es in der Darstellung gezeigt wird. Dabei weist jeder dieser Schlitze 5a einen sicheren Abstand zu den Befestigungsstiften 6 auf.
Das gesamte System oder der Kern, wie er in der Fig. 1 dargestellt ist, ist schließlich und letztendlich im Inneren von einem Injektionsmodell gebildet, welches von der Art geformt ist, daß das gespritzte synthetische Harz ein Gehäuse 7 bildet, dargestellt in der Figur 2, welches das ganze System umgibt, einschließlich der äußeren Kühlrippen 7a, die vorstehend ausgebildet sind. Es sollte hervorgehoben werden, daß das injizierte Harz in vorteilhafter Weise aus einem Elastomer auf Silikonbasis besteht, und in das Innere des Rohres 5 bis in die Schlitze 5a eindringt, so daß man eine komplette Verfüllung des ringförmigen Zwischenraumes, der sich zwischen den Schichtlagen 1 und dem Rohr 5 bildet, wie er in der Fig. 4 dargestellt ist, ohne irgendeine Luftblasenbildung erhält.
An jedem der äußeren Enden öffnet sich das Gehäuse 7 nach außen hin durch eine angeordnete axiale Lippe 7b von kreisförmigem Profil. Jede der Lippen 7b ist dazu vorgesehen, im Innern eine stabile Ausgestaltung für eine ringförmige Aufnahme 8 a (Fig. 5) zu bilden, die zu dem Zweck vorgesehen ist, daß darin ein Metallorgan angeordnet werden kann, um nach außen hin einen Kontakt für einen Anschluß zu bilden, welcher aus einer angrenzenden Kupplung 8 besteht, die im Bereich jedes der äußeren Enden des Gehäuses 7 angebracht ist, und wobei die Befestigung dieser Kupplungen 8 mittels Verbindungsstifte 9 ausgeführt ist, welche in Innengewinden 4 a bzw. 2a der Kapseln 4 und 2 eingeschraubt sind.
Es versteht sich von selbst, daß man letztendlich eine perfekte wasserdichte Vorrichtung erhält, die das Isolationselement gänzlich gegen äußere Verunreinigungen schützt. Die mechanische Widerstandsfähigkeit des gesamten Systems zeichnet sich dadurch aus, daß das Rohr 5 aus geschichtetem Glas besteht.
Zudem wird man beobachten, daß die Schlitze 5a eine besondere Rolle hinsichtlich des Explosionsrisikos bei der Blitzschutzvorrichtung spielen. Man weiß tatsächlich, daß als Folge der hohen gesteigerten Beanspruchungen sowie aufgrund des sich so ergebenden Alterungseffektes, die variierenden Schichtungen ihre normale Charakteristik verlieren, wobei sich dann in dem Fall die Bildung eines Lichtbogens vollzieht, der entsprechend der Länge der Schichtung mit einer starken Hitze und entstehender Gasbildung begleitet wird, wobei insbesondere die Gase auch eine nachfolgende starke Explosion des herkömmlichen Blitzschutzgehäuses hervorrufen können, unter Inkaufnahme des Risikos, daß umstehende Menschen davon betroffen werden.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ruft das Auftreten eines Lichtbogens entlang der wechselnden Schichtung 1 die Karbonisierung und/oder die Schmelzung des Harzes hervor, welches die Schlitze 5a ausfüllt, so daß das Gehäuse 7 entlang der Kraftbildung zerstört wird entsprechend den obenerwähnten Schlitzen. Eine derartige Zerstörung ermöglicht das Entweichen des Gases in die Atmosphäre, ohne daß es zu einer starken Explosion kommen kann.
Die Fig. 6 zeigt eine Variante einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der das starre Rohr, gekennzeichnet mit dem Bezugszeichen 15, unterbrochen ist durch einen Schlitz 15a, welcher ein schraubenförmiges Profil aufweist, und das so die längsverlaufenden Schlitze 5a nach der ersten Variante ersetzt, und das dem Rohr 15 eine elastische Formveränderung in axialer Richtung erlaubt, ebenso wie es ihm eine berechnete Länge zuweist, damit die Montage der variierenden Schichtung 1 und der Kapseln 2 und 4 einen Zugeffekt auf der Höhe des Rohres 15 mit sich bringt, wobei man dabei auf eine Feder 3 verzichten kann, weil die gegebene Zugspannung von der variierenden Schichtung 1 hervorgerufen wird.

Claims

01. Blitzschutzvorrichtung für elektrische Leitungen von der Art, bei der das Isolationselement aus einer wechselnden Schichtung auf der Basis von Zinkoxid (1) besteht, welches von zwei endseitig verbindenden Kapseln (2 und 4) fest zusammengehalten wird unter einem axialen inneren Druck eines starren Rohres aus isolierendem Material (5, 15), das in einem wasserdichten gespannten Gehäuse (7) aus Kunstharz angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das starre Rohr von mindestens einem schmalen Schlitz (5a, 15a) unterbrochen ist, während das Gehäuse (7) direkt über diesem derart geformt ist, daß das Kunstharz, welches den durchdringenden Bestandteil zum Inneren dieses Rohres darstellt, zur Verfüllung des oben erwähnten Schlitzes dient, und um die Zwischenräume, die sich zwischen dem Rohr und den wechselnden Schichtungen befinden, auszufüllen.

02. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (5a) der Länge des Rohres nach ausgerichtet ist.

03. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitz (15a) ein schraubenförmiges Profil aufweist, welches damit das Rohr (15) bildet, das durch elastische Deformation auf die wechselnde Schichtung (1) dem axial ausgeübten Druck standhält.

04. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden des Rohres (5, 15) von endseitigen Kapseln (2, 4) jeweils unter Stützung von gegenüberliegenden Stiften (6) abgedeckt sind.

05. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) an jedem seiner äußeren Enden eine kreisförmige Lippe (7b) trägt, welche nach außen hin axial angeformt ist, um ein stabiles Einführen für eine schonende ringförmige Lagerung (8a) einer endseitigen Kupplung (8) zu erlangen, die an der korrespondierenden Kapsel (2 oder 3) mittels eines eingefaßten axialen Stiftes (9) angeordnet ist.