DE69031604T2 - Überspannungsableitervorrichtung - Google Patents

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
• Diese Erfindung betrifft Verbesserungen von auch als Nebenschluß-Dämpfungswiderstände bekannten elektrischen Überspannungsableitern, die insbesondere für die elektrische Leistungserzeugung verwendet werden, oder sich auf diese beziehende Verbesserungen sowie Verteilungssysteme für das sichere Handhaben von durch die Atmosphäre herbeigeführten Überspannungen, die sich beispielsweise aus Blitzeinschlägen ergeben, sowie von durch Schaltvorgänge bewirkten Überspannungen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• In unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 ist ein in einem Polymergehäuse untergebrachter Halbleiter-Überspannungsableiter offenbart, der erheblich von den herkömmlichen in Porzellangehäusen untergebrachten Ableitern abweicht und der einen erheblichen kommerziellen Erfolg erzielt. Dieser aus dem in unserem britischen Patent 2 073 965 offenbarten Ableiter entwickelte Ableiter enthält einen vorzugsweise aus einer verteilten Matrix aus Zinkoxid-Varistorblöcken und elektrisch leitfähigen Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcken, die zwischen ersten und zweiten Anschlußblöcken einander gegenüberstehend und sich berührend angeordnet sind, bestehenden langgestreckten Kern, wobei die Blöcke von einer starren Schale aus verstärktem starren Kunststoffmaterial umhüllt sind, das an die Umfangsflächen der Blöcke geklebt ist, und wobei ein äußeres Glockenstrukturgehäuse für den Kern einen Mantel aus Polymer-Wärmeschrumpfmaterial oder Elastomermaterial, das auf den Kern geschrumpft oder enganliegend auf den Kern abgegeben wurde, wobei sich zwischen dem Kern und dem Wärmeschrumpf- oder Elastomermaterial eine wetterfeste Dichtungsmasse befindet, oder ein in situ geformtes Kunststoffmaterial aufweist. Die Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke sind für die Ableiter unserer obenerwähnten britischen Patentanmeldung 2 188 199 nicht wesentlich, sie bieten jedoch vorteilhafte Spannungsabstufungs- und Wärneverteilungswirkungen innerhalb des Ableiters, und sie sind aus diesen Grunde bevorzugt.
• Wie in GB 2 188 199 beschrieben ist, hat der dort beschriebene Überspannungsableiter eine sehr erhebliche physikalische Stärke, da sein Aufbau auf einem Kern beruht, der aus keramischen Varistorblöcken und metallischen Wärmeabfuhr- /Abstandsblöcken gebildet ist, die von einer verstärkten Kunststoffschale umhüllt sind, die auf die Flächen der Blöcke geklebt ist. Die Varistor- und Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke können sogar unter Verwendung von elektrisch leitfähigen Klebstoffen einander gegenüberstehend sich berührend haftend befestigt sein, wodurch die physikalische Festigkeit des Kerns erhöht ist. In GB 2 188 199 ist eine Verbesserung speziell erwähnt, die beim Ausrüsten von Stromverteilermasten durch die Verwendung von Überspannungsableitern des dort beschriebenen Aufbaus erhalten werden kann. Infolge der hohen physikalischen Festigkeit der Überspannungsableiter an sich können Abstandsstützisolatoren, die herkömmlich erforderlich waren, um zu gewährleisten, daß der herkömmliche Porzellanableiter nicht physikalisch belastet wurde, fortgelassen werden, was zu einer kostengünstigeren, leichter einzurichtenden und ästhetisch und für die Umwelt annehmbareren Einrichtung führt.
• Der in GB 2 188 199 offenbarte Polymer-Überspannungsableiter ist schon an sich gut dafür geeignet, als Ableiter vom Verteilungstyp verwendet zu werden, die verfügbaren Größen der Varistorblöcke und andere Beschränkungen haben jedoch die weitere Verwendung großer in Porzellan untergebrachter Ableiter für einen Stationstyp und andere Hochspannungsanwendungen notwendig genacht. Solche großen Porzellanableiter, bei denen die Ableiterbauteile im allgemeinen mit einer Edelgasfüllung in einem Porzellangehäuse mit einer Glockenstruktur eingeschlossen sind und bei denen aufwendige Ausblasemechanismen vorgesehen sind, um den Ableiter vor einer explosionsartigen Zerstörung zu schützen, sind aus vielen Gründen nachteilig, und sie sind insbesondere in der Herstellung und beim Testen teuer, schwierig zu ihrem Verwendungsort zu transportieren und beim Transport und bei ihrer nachfolgenden Aufrichtung leicht zu beschädigen, sie sind schwierig zu installieren, und es ist für sie die Verwendung schwerer Hebegeräte erforderlich, sie sind, wie oben erwähnt wurde, leicht zu beschädigen, und sie sind schon an sich für den Typ elektrischer Probleme anfällig, der beim Polymerableiter aus GB 2 188 199 vermieden ist (beispielsweise eine interne Ionisation, die zu einer Verschlechterung der internen Bauteile führt).
• Es wurden Vorschläge für den Aufbau von Hochspannungs-Überspannungsableitern gemacht, wobei eine Vielzahl von Überspannungsableiterelementen verbunden werden, und in EP-A- 0 280 189 ist ein solcher Vorschlag für einen Überspannungsableiter offenbart, der vor allem für Spannungen in der Größenordnung von 100 kV vorgesehen ist und über dem sich drei parallele Stapel von zwischen einer Bodenpiatte und einer oberen Platte angeordneten Varistorblöcken befinden, die durch drei isolierende Zugstangen zusammmengehalten werden. Zur mechanischen Verstärkung des Überspannungsableiters ist eine Anzahl metallischer Stützplatten zwischen den Stapeln angeordnet, die sich in gleichen Abstand zwischen den Endplatten befinden, wobei sich die Stützplatten quer über die Stapel erstrecken und parallele elektrische Verbindungen zwischen diesen herstellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es die hohe physikalische Festigkeit des Polymer-Überspannungsableiters aus GB 2 188 199 ermöglicht, solche Hochspannungsableiter wie Ableiter vom Stationstyp als serielles und paralleles Netzwerk aus einer Vielzahl einzelner Ableiter jeweils niedriger Spannung des in GB 2 188 199 beschriebenen Typs aufzubauen. Wenngleich ein einzelner in einem Polymergehäuse untergebrachter Überspannungsableiter des in GB 2 188 199 beschriebenen Typs eine nicht ausreichende Energieabsorptionsfähigkeit hätte, um die IEC-Leitungsentladungsanforderungen für die Klassen 1 bis 5 zu erfüllen, und er weiterhin nicht groß genug ist, um eine gute vertikale Spannungsverteilung bei einer minimalen radialen Spannungsbeanspruchung bei erhöhten Systemspannungen entsprechend den Leitungsentladungsklassen 1 bis 5 zu gewährleisten, könnten diese Anforderungen leicht durch ein serielles und paralleles Netzwerk solcher in Polymergehäusen untergebrachter Überspannungsableiter erfüllt werden. Beispielsweise können elementare aus einer Einheit bestehende in Polymergehäusen untergebrachte Überspannungsableiter mit einer Nennspannung mit einem Effektivwert von 30 kV leicht angepaßt und parallel aufgestellt werden, um die Energieanforderungen eines Hochspannungssystems zu erfüllen, und diese parallele Anordnung kann dann seriell wiederholt werden, um die erforderliche Nennspannung für ein gegebenes Übertragungssystem zu erreichen. Beispielsweise haben von uns durchgeführte Experimente gezeigt, daß für einen Ableiter mit einer Nennspannung von 120 kV, der für ein effektiv geerdetes 132-kV-System mit einer Leitungsentladungsfähigkeit der Klasse 3 geeignet ist, ein serielles und paralleles Netzwerk mit aus in Polymergehäusen untergebrachten Ableitern mit einer Nennspannung von 30 kV der in GB 2 188 199 beschriebenen und beanspruchten Art vier serielle Stufen mit jeweils drei parallelgeschalteten Ableitern aufweisen würde.
• Die vorliegende Erfindung sieht daher in weitester Hinsicht einen elektrischen Überspannungsableiter vom Stationstyp mit einer relativ hohen Nennspannung in der Größenordnung von 120 kV bis 525 kV vor, der eine Vielzahl in Serie geschalteter Stufen aufweist, von denen jede eine Vielzahl elektrisch zueinander passender Überspannungsableiter des Verteilungstyps aufweist, die mittels metallischer Leiter parallel zueinander geschaltet sind und jeweils eine relativ niedrige Nennspannung in der Größenordnung von 24 kV bis 36 kV und einen Aufbau hoher physikalischer Festigkeit ohne Zwischenraum mit einem starren Kern mit mit einem Polymergehäuse ummantelten Varistorblöcken aufweisen, wobei oben am Ableiter und an den Serien-Zusammenschaltungen der Vielzahl der in Serie geschalteten Stufen Koronaentladungs-Unterdrückungseinrichtungen vorgesehen sind.
• Gemäß einer spezielleren Erscheinungsform der vorliegenden Erfindung ist ein elektrischer Hochspannungs-Überspannungsableiter vom Stationstyp mit einer Vielzahl von in Serie geschalteten Stufen vorgesehen, welche jeweils eine Vielzahl von elektrisch zueinander passenden Niederspannungs-Überspannungsableitern des Polymer- und Verteilungstyps hoher physikalischer Festigkeit, die zueinander parallel geschaltet sind, und eine elektrisch leitfähige metallische Befestigungsplatte, an der die Vielzahl von Niederspannungs-Überspannungsableitern des Verteilungstyps der entsprechenden Stufe mit gleichmäßigem Abstand voneinander befestigt sind, aufweisen, wobei die Niederspannungs-Überspannungsableiter des Polymer- und Verteilungstyps jeweils einen festen zylindrischen Kern mit Varistorblöcken und Endanschlüssen aufweisen, wobei der Kern innerhalb einer verstärkenden Schale eingeschlossen ist und von einem polymeren Glockenstrukturgehäuse aufgenommen ist, wobei die Niederspannungs-Überspannungsableiter des Polymer- und Verteilungstyps von jeder Stufe jeweils physikalisch und elektrisch mit ihrem einen Endanschluß mit der elektrisch leitfähigen Befestigungsplatte der entsprechenden Stufe verbunden sind und von dieser nach oben wegstehen, um physikalisch und elektrisch an ihrem gegenüberstehenden Endanschluß mit der elektrisch leitfähigen Befestigungsplatte der nächsten Stufe der Serie verbunden zu sein, wobei mit jeder der zwischen angrenzenden in Serie geschalteten Stufen des Ableiters angeordneten Befestigungsplatten ein entsprechender Koronaentladungs-Unterdrückungsring elektrisch verbunden ist und ein solcher Koronaentladungs-Unterdrückungsring oben an dem Ableiter vorgesehen ist.
• Die Überspannungsableiter des Verteilungstyps könnten vorzugsweise jeweils einen länglichen Kern mit Varistorblöcken und Anschlußblöcken aufweisen, die mit einer starren Schale aus verstärktem Kunststoffmaterial ummantelt sind, das vorzugsweise (aber nicht notwendigerweise) auf die Umfangsflächen der Blöcke geklebt ist, um das wirksame Unterstützen zu maximieren, und wobei ein äußeres Gehäuse mit einer Glockenstruktur für den Kern einen Mantel aus Polymer-Wärmeschrumpfmaterial oder Elastomermaterial aufweist, das auf den Kern geschrumpft oder abgegeben worden ist, oder ein in situ geformtes Kunststoffmaterial aufweist.
• Insbesondere und wie in GB 2 188 199 beschrieben ist, könnte jeder der Überspannungsableiter vom Verteilungstyp mit einer relativ niedrigen Nennspannung einen länglichen zylindrischen Kern, einen Polymermantel aus elektrisch isolierendem Wärmeschrumpfmaterial mit integriert ausgebildeten glokkenförmigen Stücken, der auf den Kern aufgeschrumpft ist, aufweisen, wobei sich zwischen der Kernoberfläche und dem Wärmeschrumpfmantel eine wetterfeste Dichtungsmasse befindet, so daß zwischen diesen ein von Leerräumen freier Grenzbereich erreicht wird, wobei den Grenzbereich zwischen dem Kern und dem Mantel an dessen beiden Enden Endkappen bedecken, wobei sich eine wetterfeste Dichtungsmasse zwischen den Endkappen und dem Wärmeschrumpfmantel befindet, um dazwischen einen von Leerräumen freien Grenzbereich zu erreichen, wobei der Kern einen zylindrischen Anschlußblock an jedem seiner Enden aufweist und sich zwischen den Anschlußblöcken eine Vielzahl von zylindrischen Zinkoxid-Varistorblöcken und eine Vielzahl zylindrischer Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke aus Aluminium befinden, die so verteilt sind, daß über die ganze Länge des Kerns eine Spannungsabstufung mit einem vorgegebenen Kernlängen- Lichtbogenabstand erzielt wird, wobei die Varistorblöcke an beiden Endflächen metallisierte Elektroden aufweisen und in jedem Fall vorzugsweise durch leitfähigen Kleber in physikalischem und elektrischem Kontakt mit einer angrenzenden Endfläche eines anderen Varistorblocks oder eines jeweiligen von Blöcken anderer Typen gehalten sind, wobei die Anschlußblöcke, die Varistorblöcke und die Wärmeschrumpf-Abstandsblöcke vorzugsweise aber nicht notwendigerweise durch einen Mantel aus glasverstärktem, ausgehärtetem, starrem Epoxidharzmaterial zusammengehalten sind, ohne Leerräume und Gaseinschlüsse an die gekrümmten äußeren Flächen der jeweiligen Blöcke geklebt sind und zweckmäßigerweise als Wicklung oder Windung aus einem Prepreg-Plattenmaterial oder einem fadenartigen Material auf die vorab zusammengesetzten Blöcke aufgebracht sind.
• Statt eines äußeren Gehäuses aus Wärmeschrumpfmaterial könnten die Überspannungsableiter mit einer relativ niedrigen Nennspannung wie zuvor erwähnt mit auf ihre Kerne abgegebenen elastomeren Außengehäusen oder mit in situ geformten Kunststoffgehäusen versehen sein. Die Endkappenanordnung könnte geändert werden, und die Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke aus Aluminium könnten fortgelassen werden oder aus einem anderen Material bestehen. Ebenso könnten Änderungen an der starren Schale sowie an ihrem Herstellungsverfahren vorgenommen werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei das Wesen der Erfindung vielmehr im Verwenden einen Struktur mit einer hohen Festigkeit als in der speziellen Weise, in der diese hohe Festigkeit erreicht wird, besteht.
• Die folgende Tabellarisierung (Tabelle 1) wurde als Ergebnis von Laboruntersuchungen erzeugt, und in ihr ist die Anzahl serieller und paralleler Netzwerke aus Polymerableitern dargestellt, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung erforderlich sein könnten, um die Übertragungsleitungs-Entladungsklassen nach IEC-99-1 zu erfüllen. Die Tabellarisierung beruht auf der Verwendung von Polymereinheiten mit einer Nennspannung von 24 kV. Tabelle 1
• Die Nennspannungen der parallelen Einheiten können so ausgewählt werden, daß sie die erforderliche Nennspannung erfüllen, und es gibt keine Einschränkung hinsichtlich der 24-kV- Einheiten. Die Erfahrung schreibt jedoch vor, daß die Nennspannungen der Einheiten zweckmäßigerweise 24 kV, 30 kV oder 36 kV betragen, und entsprechende Polymerableiter sind in GB 2 188 199 beschrieben.
• Die serielle und parallele Anordnung der betreffenden Hochspannungs-Überspannungsableiter kann unter Verwendung von Befestigungsplatten erreicht werden, die dazu dienen, die parallelen Verbindungen der mehreren seriellen Ableiterstufen herzustellen, wobei die Befestigungsplatten wünschenswerterweise in etwa kreisförmig sind und die jede serielle Stufe bildenden Überspannungsableitereinheiten um die Befestigungsplatte herum in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, um unerwünschte Ungleichmäßigkeiten der bei der Verwendung in die Ableiterumgebung eindringenden elektrischen Felder zu vermeiden. Um zu gewährleisten, daß die Spannungsverteilung des seriellen und parallelen Netzwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb annehmbarer Grenzen liegt, sind die physikalischen Abmessungen der Anordnung von größter Wichtigkeit, wie Fachleuten leicht verständlich sein wird. Es wird angenommen, daß die Abmessungen der Anordnung durch die Systemspannung und die Beziehung der elektrischen Feldstärke für einen gegebenen Durchmesser der Anordnung oberhalb einer geerdeten Ebene bestimmt sind. Wie oben erwähnt wurde, ist es wünschenswert, daß das serielle und parallele Netzwerk der Polymer-Überspannungsableiter kreisförmig angeordnet ist, und die folgende Tabellarisierung (Tabelle 2) liefert die für die maximalen Systemspannungen bestimmten minimalen Anordnungsdurchmesser. Tabelle 2
• Eine weitere wichtige Erwägung ist die Beseitigung einer Koronaentladung am oberen Teil des Ableiters und an der Verbindung eines jeden parallelen Netzwerkes der Serie, und es wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß diese Anforderung unter Verwendung einer geeigneten Koronaunterdrückungseinrichtung, nämlich Koronaringen, die oben am Ableiter und an jedem Übergang vorgesehen sind, erreicht wird. Der Durchmesser der Koronaringe ist durch die Übergangsspannung bestimmt, wenngleich es aus praktischen Gründen zweckmäßig und wirksam ist, Koronaringe des gleichen Durchmessers an alle Übergänge eines seriellen und parallelen Netzwerkes anzupassen. In der obigen Tabelle 2 ist auch der minimale Durchmesser eines Koronarings angegeben, der verwendet werden sollte. Die Koronaringe können getrennte Strukturen sein, die dafür ausgelegt sind, am Rand der Befestigungsplatten befestigt zu werden oder die statt dessen und vorzugsweise integriert mit den Befestigungsplatten gebildet werden können. Weiter unten wird eine vorteilhafte Befestigungsplatte mit einer Koronaringanordnung detailliert beschrieben, die dafür ausgelegt ist, das Abfließen von Regenwasser von der Befestigungsplattenoberfläche zu erleichtern, wobei diese Konfiguration eine nach unten hin abfallende konische Befestigungsplatte aufweist, die an ihrem äußeren Umfang integriert mit einem mit einem Radius versehenen Koronaring ausgebildet ist.
• Die Anordnung der Polymerableiter in jeder Stufe des ganzen Ableiters ist vorzugsweise gegenüber der Anordnung der Polymerableiter in der benachbarten Stufe oder in den benachbarten Stufen in Drehrichtung versetzt. Durch diese Anordnung ist nicht nur das Zusammensetzen des ganzen Ableiters erleichtert, da die Polymerableiter in den verschiedenen Stufen nicht in axialer Richtung des Ableiters hintereinander angeordnet sind und von einem Ableiter zum anderen auftretende Kopplungen zwischen den Polymerableitern nur zugunsten von zwischen einem Ableiter und einer Befestigungsplatte auftretenden Kopplungen beseitigt sind, sondern es ist auch die Ableitung von Wärme aus den Polymerableitern in die Kopplungsplatten durch die stärker verteilten Verbindungen der Polymerableiter mit den Befestigungsplatten erleichtert.
• Es wird auf diese Weise davon ausgegangen, daß die Befestigungsplatten folgende Funktionen aufweisen: (a) Vorsehen der Verbindung zwischen den Polymerableitern, (b) Vorsehen einer festen elektrostatischen Kapazität mit den Befestigungsplatten benachbarter Stufen, was hinsichtlich einer Spannungsabstufung über den ganzen Ableiter vorteilhaft ist, und (c) Vorsehen einer Einrichtung zum Erreichen eines thermischen Gleichgewichts zwischen den Polymerableitern in jeder Stufe, um zu verhindern, daß irgendeiner der mehreren Ableiter in jeder Stufe bezüglich seiner Nachbarn in der jeweiligen Stufe überhitzt und durch seinen stets vorhandenen temperaturabhängigen Widerstand ein elektrisches Ungleichgewicht in der jeweiligen Stufe erzeugt. Wenn der Koronaring integriert mit der Befestigungsplatte ausgebildet ist, dient die Befestigungsplatte auch dazu, den Koronaring zu bilden.
• Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt, und damit sie und die obenerwähnten Merkmale gut verstanden werden, wird weiter unten eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
• In Figur 1 ist ein als Beispiel dienender Polymer- Überspannungsableiter gemäß den Lehren unserer obenerwähnten britischen Patentanmeldung 2 188 199 dargestellt;
• in Figur 2 ist eine schematische Seitenansicht eines gemäß der vorliegenden Erfindung als serielles und paralleles Netzwerk aus einer Vielzahl der Überspannungsableiter aus Figur 1 aufgebauten 120-kV-Überspannungsableiters vom Stationstyp dargestellt;
• in Figur 3 ist eine perspektivische Darstellung einer Stufe des Überspannungsableiters aus Figur 2 sowie der Art seines Anschlusses an benachbarte Stufen dargestellt; und
• die Figuren 4A und 4B sind jeweils Draufsichten und seitliche Schnittansichten einer bevorzugten Befestigungsplatten-/Koronaringkonfiguration.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• In Figur 1 ist ein als Beispiel dienender Hochspannungsableiter 1 gemäß den Lehren aus GB 2 188 199, die vorhergehend erwähnt wurde, teilweise als Schnittansicht und teilweise als Seitenansicht dargestellt. Der Überspannungsableiter 1 enthält Metalloxid-Varistorblöcke 2, Wärmeabfuhr- /Abstandsblöcke 3 aus Aluminiumlegierung sowie Anschlußblöcke 4, die in einer glasverstärkten Kunststoffschale 5, die auf die äußeren zylindrischen Flächen der Blöcke 2, 3 und 4 geklebt ist, strukturell kombiniert sind. Die Varistorblöcke 2, die Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke 3, die Anschlußblöcke 4 und die glasverstärkte Kunststoffschale 5 bilden einen Ableiterkern mit einer Einheitsstruktur hoher physikalischer Festigkeit, in dem die einander gegenüberstehenden Flächen der jeweiligen Blöcke gehalten werden und vorzugsweise unter Verwendung eines geeigneten leitfähigen Klebstoffs Fläche an Fläche gegenüberstehend in physikalischem und elektrischem Kontakt gehalten werden, ohne daß ein Lufteinschluß oder ein Auslaufen von Kunststoffmaterial auftritt. Ein Wärmeschrumpfmantel 6 mit integriert ausgebildeten glockenförmigen Stücken mit, wie dargestellt, abwechselnd größerem und kleinerem Durchmesser, die vorzugsweise so geformt sind, daß das Abstoßen von Oberflächenfeuchtigkeit unterstützt wird, ist durch Schrumpfen um den Ableiterkern herum angeordnet, wobei sich dazwischen ein flüssiges Mastixmaterial befindet, um zu gewährleisten, daß der Grenzbereich zwischen dem Wärmeschrumpfmantel und der Außenfläche des Ableiterkerns von Leerräumen oder Lufteinschlüssen frei ist und daß in ihn keine Feuchtigkeit eintreten kann. Endkappen 8 aus rostfreiem Stahl sind mit Silikonkautschuk oder einer ähnlichen Dichtungsmasse 9, das die Räume zwischen dem Inneren der Endkappen und dem Ableiterkern füllt, an jedem Ende des Ableiters eingepaßt, und sie sind durch Anschlußanordnungen 10 aus rostfreiem Stahl, die durch Schraubgewinde mit den Anschlußblöcken 4 gekoppelt sind, festgehalten, wobei Dichtungen 11 vorgesehen sind, um das Eindringen von Feuchtigkeit in die zusammengeführten Schraubgewinde zu verhindern. Es sei bemerkt, daß die Saumbereiche der Endkappen 8 auf einer Höhe mit der Verbindung zwischen dem jeweiligen Anschlußblock 4 und dem Varistorblock 2 und in Kontakt mit diesen abschließen, um das Auftreten von Spannungsgradienten an diesen beiden Positionen zu verhindern, durch die ansonsten das dazwischenliegende dielektrische Material nachteilig beeinflußt werden könnte.
• Die Metalloxid-Varistorblöcke 2 sind im Handel beispielsweise von Meidensha erhältlich und enthalten vorzugsweise ein nichtlineares Zinkoxid-Widerstandsmaterial. Der Wärmeschrumpfmantel 6 ist von Raychem erhältlich und kann beispielsweise durch die Dichtungsmasse PPS 3022 von Raychem gegenüber der glasfaserverstärkten Kunststoffschale 5 abgedichtet werden, und die gleiche Dichtungsmasse könnte zum Abdichten der Endkappen 8 gegenüber dem Polymer-Wärmeschrumpfmaterial verwendet werden.
• Varistor-Ventilblöcke sind gewöhnlich in zylindrischer Form erhältlich, wobei sich an ihren ebenen Endflächen metallisierte Aluminiumkontakte befinden und wobei ihre gekrümmte Umfangsfläche mit einem elektrisch isolierenden Material beschichtet ist. Die Wärmeabfuhr-/Abstandselemente bestehen vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung und sind Zylinder, die den gleichen Durchmesser wie die Varistor-Ventilblöcke aufweisen. Die Varistor-Ventilblöcke sind in ausreichender Anzahl vorgesehen, um dem Ableiter die gewünschten elektrischen Widerstandseigenschaften zu geben, und die Wärmeabfuhr-/Abstandsteile sind in ausreichender Anzahl vorgesehen, um dem Ableiter zwischen seinen Anschlüssen eine ausreichende Länge zu geben, um zu ermöglichen, daß er der Nennspannung standhält ohne daß Lichtbögen auftreten, und sie sind mit den Ventilblöcken so verteilt, daß der Spannungsabfall stufenweise über die ganze Länge des Ableiters verteilt wird. Durch einfaches Ändern der Anzahl und der Verteilung der Varistorblöcke 2 und der Wärmeabfuhr- /Abstandsblöcke 3 aus Aluminium, wodurch die Länge des Ableiters geändert wird, kann auf diese Weise entsprechend den in Figur 1 dargestellten Grundlagen eine Reihe von beispielsweise von 6 kV bis 36 kV reichenden Überspannungsableitern des Verteilungstyps mit unterschiedlichen Größen und unterschiedlichen Nennwerten aufgebaut werden, und weitere Einzelheiten in dieser Hinsicht können in unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 gefunden werden.
• Die verstärkte Kunststoffschale könnte als vorgeformtes Rohr gebildet sein, innerhalb dessen die Ventilblöcke, die Anschlußblöcke und die Wärmeabfuhr-/Abstandsteile zusammengesetzt und mit Kunstharzmaterial vergossen werden, es wird jedoch entsprechend den Lehren aus GB 2 188 199 vorgezogen, zuerst die Ventilblöcke, die Anschlußblöcke und die Wärmeabfuhr-/Abstandsteile in der für sie gewünschten Matrix zusammenzusetzen und dann ein Prepregmaterial, das einen harzimprägniertes Textilgewebe oder eine Matte aus faserigen Verstärkungsmaterial enthält, um die Matrix zu wickeln, wobei die Matrix unter axialen Druck gehalten wird, und das Harz danach auszuhärten. Wie in GB 2 188 199 beschrieben ist, wird das Aushärten des Harzes vorzugsweise thermisch unter einem Verformungsdruck vorgenommen, um zu gewährleisten, daß keine Leerräume oder Gaseinschlüsse im fertiggestellten Ableiter vorhanden sind. Es kann statt dessen durch die äquivalente Technik des schraubenförmigen Einwickelns des Ableiterkerns mit Prepreg-Umwicklung in ein durch Wärme schrumpfendes Band (z.B. ein Mylar -Band) und durch daraufhin erfolgendes Wärmehärten des Harzes und schließliches Entfernen des Bandes vorgenommen werden.
• Nach dem auf diese Weise vorgenommenen Bilden des Ableiterkerns ist das Anbringen am Kern des äußeren Gehäuses aus Wärmeschrumpfmaterial (manchmal als durch Wärme wiederherstellbares Material bezeichnet) oder mechanisch abgegebenem Elastomermaterial oder in situ geformtem Kunstharzmaterial einfach. Zu diesem Zweck geeignete Wärmeschrumpfmantel mit integrierten glockenförmigen Stücken sind von Raychem Limited erhältlich und sind der Gegenstand der britischen Patente 1 530 994 und 1 530 995 von Raychem, auf deren Offenbarungsgehalt hiermit verwiesen sei. Das Wärmeschrumpfmaterial hat wünschenswerte einer Kriechspurbildung entgegenwirkende und andere elektrische Eigenschaften, die es für eine Verwendung als elektrischer Hochspannungsisolator geeignet machen. Eine Mastix-Dichtungsmasse wird innerhalb des Wärmeschrumpfmantels verwendet, um zu gewährleisten, daß der Grenzbereich zwischen dem äußeren Gehäuse aus Wärmeschrumpfmaterial und der verstärkten Kunststoffschale des Abnehmerkerns von Leerräumen frei ist und gegenüber dem Eindringen von Feuchtigkeit usw. geschützt ist, und dieses Mastix-Dichtungsmaterial ist ebenfalls von Raychem Limited erhältlich. Statt des Wärmeschrumpfmaterials könnte auch ein Elastomermaterial, wie beispielsweise EPDM oder Silikonkautschuk verwendet werden, wobei der Kern in den Mantel gedrängt wird oder der Elastomermantel mechanisch erweitert und auf den Kern geführt wird und dann so freigegeben wird, daß er sich die Kernoberfläche engumgreifend zusammenzieht, wobei eine wasserfeste Dichtungsmasse vorzugsweise den Grenzbereich zwischen dem Kern und dem Elastomermantel abdichtet. EPDM-Mäntel aus Kunstgummi mit integriert ausgebildeten glockenförmigen Stücken sind von GEC- Henley erhältlich, die für diesen Zweck geeignet sind. Statt dessen könnte das äußere Gehäuse auf den vorab hergestellten Ableiterkern geformt sein.
• Im Vergleich zu einem gleichwertigen herkömmlichen in einem Porzellangehäuse untergebrachten Überspannungsableiter weist ein gemäß den Lehren aus Figur 1 aufgebauter Überspannungsableiter den erheblichen Vorteil auf, daß er einen nichtexplosiven Ausfallmodus hat und bietet in der Hinsicht weitere Vorteile, daß er leichtgewichtig ist und nur etwa halb so viel wie ein herkömmlicher Ableiter wiegt und dennoch sehr stark und robust ist sowie gegenüber einer Beschädigung durch Vandalismus oder eine unangemessene Handhabung widerstandsfähig ist und nicht durch Verschmutzungen aus der Atmosphäre beeinflußt wird und für Feuchtigkeit undurchdringlich ist. Es wurde erst vor recht kurzer Zeit erkannt, daß sich einige frühere unerklärte Ausfälle herkömmlicher Überspannungsableiter möglicherweise aus den Wirkungen einer Ionisierung innerhalb des Ableiters, die eine reduzierende Atmosphäre erzeugt, durch die die elektrische Leitfähigkeit der Varistorelemente erhöht wird, ergeben haben könnte (und sich sehr wahrscheinlich daraus ergeben haben). Diese Wirkungen werden durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit innerhalb des Ableiters sowie durch eine äußere atmosphärische Verschmutzung, die dazu neigt, die interne elektrische Beanspruchung der Varistorelemente zu erhöhen, verschärft. Indem das Einschließen von Gas oder Feuchtigkeit vermieden wird, werden diese Probleme herkömmlicher in Porzellangehäusen untergebrachter Überspannungsableiter vollkommen verhindert. Weiterhin kann der Überspannungsableiter aus Figur 1 unter geringeren Kosten hergestellt werden als ein herkömmlicher in einem Porzellangehäuse untergebrachter Überspannungsableiter.
• Es wird bemerkt worden sein, daß die Aluminiumblöcke 3 vorhergehend als Wärmeabfuhr-/Abstandsteile bezeichnet wurden. Dies liegt daran, daß die Blöcke 3 tatsächlich zwei wesentliche Funktionen ausführen. Sie dienen erstens als Wärmeabfuhrteile innerhalb des Ableiters, die die strukturelle Unversehrtheit des Ableiterkerns sichern, indem an den Außenflächen der Varistorblöcke 2 beträchtliche Wärmeabfuhrteile vorgesehen werden, und sie dienen zweitens dazu, den Ableiter zu verlängern, um den erforderlichen Lichtbogenabstand zu erreichen. In ähnlicher Weise dient die glasverstärkte Kunststoffschale 5 den doppelten Funktionen, für die strukturelle Unversehrtheit der Ableiterkernanordnung zu sorgen und auch als Wärmesperre zu dienen. Wie für Fachleute verständlich sein wird, würde beim Kurzschluß-Ausfallmodus des Ableiters (und es ist unvermeidlich, daß jeder Ableiter bei diesem potentiell am gefährlichsten Modus wahrscheinlich ausfällt), der nur einen Sekundenbruchteil bis zum Auslösen eines Leistungsschalters im zugeordneten Leistungssystem dauern würde, ein sehr hoher Übergangsspitzenstrom durch den Ableiter fließen, wodurch Temperaturen im Bereich von 2000ºC innerhalb des Ableiterkerns auftreten würden. Die glasverstärkte Kunststoffschale dient dazu, das äußere Polymergehäuse des Ableiters vor diesen sehr hohen Übergangstemperaturen zu schützen, wodurch die strukturelle Unversehrtheit des Ableiters während und nach dem Übergang gewährleistet wird. Ein herkömmlicher in einem Porzellangehäuse untergebrachter Ableiter würde sehr wahrscheinlich durch einen solchen Übergangszustand explosionsartig zerstört werden.
• Durch den in Figur 1 dargestellten Überspannungsableiter wird ein verstärktes Eindringen in den Markt der Überspannungsableiter des Verteilungstyps erreicht, wo er, wie oben beschrieben wurde, erhebliche Vorteile gegenüber einem herkömmlichen, in einem Porzellangehäuse untergebrachten Ableiter hat. Er wurde jedoch, wie vorhergehend erwähnt wurde, nicht als von sich aus für Anwendungen bei höherer Spannung, bei denen der in einem Porzellangehäuse untergebrachte Ableiter ungeachtet seiner erheblichen und weithin erkannten Nachteile den ersten Rang einnimmt, geeignet angesehen. Die vorliegende Erfindung bildet einen Durchbruch für den in Figur 1 dargestellten Polymerableiter und für ähnlich aufgebaute Ableiter im Bereich unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 in den Markt von Ableitern mit höherer Spannung.
• In Figur 2 der begleitenden Zeichnung ist ein als Beispiel dienender 120-kV-Überspannungsableiter 20 vom Stationstyp gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt, der vier in Serie geschaltete 30-kV-Stufen aufweist, wobei jede Stufe drei 30-kV-Ableiter der in unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 offenbarten und beanspruchten und durch Figur 1 der begleitenden Zeichnung beispielhaft dargestellten Art aufweist, die parallel geschaltet sind. Die vier Stufen des Ableiters sind in Figur 2 mit I, II, III und IV bezeichnet, und jede Stufe enthält drei symmetrisch und in gleichen Abständen voneinander um den Umfang einer kreisförmigen Kugelstumpf-Befestigungsplatte 22 angebrachte Polymerableiter 21, die so gebildet ist, wie in näheren Einzelheiten in den Figuren 4A und 4B dargestellt ist, und die beispielsweise aus Schweraluminium oder einer Schweraluminiumlegierung bestehen und Tabelle 2 entsprechende Abmessungen aufweisen. Der Lichtbogenabstand über jeden Polymerableiter 21, also der vertikale Abstand zwischen seinen Endkappen könnte entsprechend den in Figur 2 dargestellten Lehren aus GB 2 188 199 380 mm (15 Zoll) betragen. Ein mit der Befestigungsplatte 22 integriert ausgebildeter Koronaring 23 ist zur Beseitigung von Koronaentladungswirkungen im obersten Bereich jeder Stufe des Ableiters 20 vorgesehen, wobei das Vorsehen solcher Koronaringe bei Hochspannungseinrichtungen an sich - wenn auch nicht in der Art der vorliegenden Erfindung - bekannt ist. Ein Leitungsanschluß (nicht dargestellt) kann im obersten Bereich des Ableiters 20 vorgesehen sein, und die zusammengesetzte Struktur steht auf einem Sockel 25.
• Die genaue Form der Befestigungsplatten 22 und der Koronaringe 23 ist abhängig von der beabsichtigten Anwendung Änderungen unterworfen, was beispielsweise davon abhängt, ob der Ableiter innerhalb oder außerhalb von Häusern verwendet werden soll. Bei Anwendungen innerhalb von Häusern können die Befestigungsplatten einfach ebene kreisförmige Platten sein, bei Anwendungen außerhalb von Häusern sollte jedoch ein Ableiten vorgesehen werden, und es sollte gewährleistet werden, daß sich innerhalb des Ableiters kein Eis ansammelt, und es könnten in diesen Situationen ringförmige Befestigungsplatten vorgesehen werden. Die Koronaringe 23 könnten integriert mit den Befestigungsplatten ausgebildet sein oder getrennte hinzugefügte Strukturen sein.
• In den Figuren 4A und 4B ist die gegenwärtig bevorzugte Form einer Kombination einer Befestigungsplatte und eines Koronarings dargestellt, die bei der in den Figuren 2 und 3 dargestellten seriellen und parallelen Überspannungsableiterkonfiguration verwendet wird. Die Befestigungsplatte 22 weist, wie dargestellt, eine nach oben gebauchte Kegelstumpfform auf, die dafür ausgelegt ist, das Ablaufen von Regenwasser zu erleichtern, wenn die Ableiteranordnung draußen unter Wettereinflüssen verwendet wird, und sie geht an ihrem Außenumfang glatt in die bogenförmige Fläche des Koronarings 23 über. Da die einzelnen Polymer-Überspannungsableiter aus Figur 1 durch die Neigung der Befestigungsplatte 22 an jedem Ende einer geneigten Fläche befestigt werden, werden geeignet geformte Unterlegscheiben (die vorzugsweise integriert mit der Befestigungsplatte ausgebildet sein könnten), verwendet, um zu gewährleisten, daß die einzelnen Überspannungsableiter in einer geeigneten Orientierung an ihren Befestigungsplatten angebracht werden.
• Die serielle und parallele Anordnung aus den Figuren 2 und 3 und in ähnlicher Weise die seriellen und parallelen Anordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung, bei denen eine Vielzahl von Polymerableitern mit einer relativ niedrigen Nennspannung zur Bildung eines Ableiters mit einer relativ hohen Spannung verwendet wird, weist zahlreiche erhebliche Vorteile auf, unter denen sich die folgenden befinden:
• - jede Spannung des ganzen Systems und jede Energieanforderung kann unter Verwendung eines einzigen Einheitsnennwerts angepaßt werden
• - der serielle und parallele Ableiter kann am Ort zusammengesetzt werden, wobei nur Handarbeit erforderlich ist und keine Hebegeräte gebraucht werden
• - der serielle und parallele Ableiter kann in Form einzelner Bestandteile an den Ort transportiert werden und dort zusammengesetzt werden, wodurch die zuvor bei herkömmlichen Hochspannungsableitern angetroffenen Transportschwierigkeiten vermieden werden
• - durch die Stärke der einzelnen Polymerableiter wird praktisch jedes Risiko einer Beschädigung während des Transports und des Aufrichtens beseitigt
• - die Herstellungszeit ist in Bezug auf das Handhaben und das Testen im Vergleich zu in Porzellangehäusen untergebrachten Ableitern verringert
• - ein Typentest braucht nur bei höchster Belastung ausgeführt zu werden (Klasse 5)
• - die Probleme einer zu einer Verschlechterung der Varistorelemente führenden internen Ionisation werden beseitigt
• - im System auftretende Kurzschlußströme betreffende Probleme (d.h. die Druckentlastungsfähigkeit) werden beseitigt
• - es wird ein wirksameres Kühlen der Varistorelemente erreicht
• - zusätzliche abgestufte Kondensatoren oder andere Bauteile lassen sich leicht an geeigneten Stufen hinzufügen
• - eine Größe von Varistorelementen kann alle Systemspannungen und Belastungen abdecken (die meisten Hersteller verwenden gegenwärtig wenigstens drei verschiedenen Größen)
• - es ist während Inbetriebsetzungsprüfungen nur eine einfache Testeinrichtung erforderlich (also ein tragbarer Wechselspannungs- oder Gleichspannungs-Testsatz mit einer Ausgabe wie für eine einzige Ableitereinheit, nämlich 30 bis 40 kV)
• - durch einen leichtgewichtigen Aufbau werden die Kosten der Stützstrukturen verringert und kann der Ableiter direkt am Transformatorbehälter oder an der Kabelendverschluß-Stützstruktur befestigt werden
• - der Nennwert kann leicht erhöht oder verringert werden, wenn die Systemspannung geändert wird
• - Speicher- und Lagerprobleme von Kunden werden in der Hinsicht verringert, daß für alle Situationen nur eine Größe von Ableitereinheiten erforderlich ist
• - das Risiko eines falschen Zusammensetzens wird beseitigt
• - im Gegensatz zu Situationen, in denen in Porzellangehäusen untergebrachte Ableiter verwendet werden, kann die Funktionsweise leicht optisch überwacht werden
• - durch die geringe Masse und den starren inneren Aufbau der Polymer-Ableitereinheiten wird eine Reaktion auf Erdbeben erreicht, die der von Porzellanableitern überlegen ist.
• Wie Personen mit relevanten Kenntnissen und Erfahrungen leicht verstehen werden, bilden die obigen Vorteile, die nicht in einer bestimmten Reihenfolge angeführt wurden, eine sehr erhebliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Hochspannungsableitern.
• Es sei bemerkt, daß die mit Bezug auf eine spezielle Ausführungsform beschriebene vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform eingeschränkt ist und daß zahlreiche Modifikationen und Abänderungen möglich sind ohne vom breiten Umfang der Erfindung abzuweichen, der darin besteht, einen Hochspannungs-Überspannungsableiter als serielles und paralleles Netzwerk herzustellen, das eine Vielzahl in Polymergehäusen untergebrachter Niederspannungsableiter enthält, die beispielsweise in unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 beschrieben und beansprucht sind. Wenngleich es bevorzugt wird, Polymer-Überspannungsableiter gemäß unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung zu verwenden, könnten statt dessen jegliche andere Polymer-Überspannungsableiter mit ähnlichen Eigenschaften eines geringen Gewichts und einer hohen physikalischen Festigkeit verwendet werden.
• Während beispielsweise der in unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 speziell beschriebene Polymer-Überspannungsableiter für die Zwecke der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf seine hervorragenden physikalischen Festigkeitseigenschaften, die mit einer außerordentlichen elektrischen Leistungsfähigkeit gekoppelt sind, bevorzugt wird, ist uns der Vorschlag eines Überspannungsableiters bekannt, der im US-Patent 4 656 555 beschrieben ist und in Übereinstimmung mit dem die Varistorblöcke durch eine fadenartige Wicklung, die ein Kunstharzmaterial trägt, einander und Anschlußblöcken gegenüberstehend in Kontakt gehalten sind. Wenngleich wir bisher keine Tests durchgeführt haben, um zu bestimmen, ob eine solche Aufbautechnik, wie sie im US-Patent 4 656 555 beschrieben ist, einen Überspannungsableiter erreichen kann, der für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine ausreichende physikalische Festigkeit aufweist, ist verständlich, daß sie dies kann oder so abgeändert werden könnte, daß sie dies kann, und sie wird daher als sich im Bereich der vorliegenden Erfindung zum Aufbauen eines seriellen und parallelen Typs eines Überspannungsableiters aus Polymer-Überspannungsableitern befindend angesehen, wie im US-Patent 4 656 555 beschrieben ist oder wie dort im wesentlichen unter der Annahme beschrieben ist, daß sie eine ausreichende physikalische Festigkeit aufweisen. Wir sind uns weiterhin eines kürzlichen Vorschlags zum Aufbauen eines Polymer-Überspannungsableiters bewußt, wie in unserer britischen Patentanmeldung 2 188 199 speziell beschrieben ist, wobei jedoch zwischen den Anschlußblöcken und dem Stapel von Varistorblöcken Federscheiben eingefügt sind und eine dünne schlauchförmige Elastomermembran um den Varistorblockstapel herum und zwischen dem Varistorblockstapel und der einfassenden harzimprägnierten Glasfaserumwicklung angeordnet ist, und wenngleich wir bisher keine Tests hinsichtlich eines solchen Ableiteraufbaus ausgeführt haben, wäre es möglich, einen solchen Ableiter beim Aufbau einer seriellen und parallelen Ableiterkonfiguration in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu verwenden, solange eine ausreichende physikalische Festigkeit der Ableiter erreicht werden kann.

Claims (19)

1. Elektrischer Überspannungsableiter vom Stationstyp mit einer relativ hohen Nennspannung in der Größenordnung von 120kV bis 525kV und mit einer Vielzahl von in Serie geschalteten Stufen (I, II, III, IV), die jeweils eine Vielzahl elektrisch zueinander passender Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps aufweisen, die mittels metallischer Leiter (22) parallel zueinander geschaltet sind und jeweils eine relativ niedrige Nennspannung in der Größenordnung von 24kV bis 36kV und einen Aufbau großer physikalische Festigkeit ohne Zwischenraum mit einem starren Kern mit mit einem Polymergehäuse (6, 7) ummantelten Varistorblöcken (2) aufweisen, wobei oben am Ableiter und an den Serien-Zusammenschaltungen der in Serie geschalteten Stufen (I, II, III, IV) Koronaentladungs-Unterdrückungseinrichtungen (23) vorgesehen sind.

2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, wobei die Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps jeweils einen länglichen Kern mit Varistorblöcken (2) und Anschlußblöcken (4) aufweisen, die mit einer starren Schale (5) aus verstärktem Kunststoffmaterial ummantelt sind, wobei der Kern mit einem äußeren Glockenstruktur-Polymergehäuse ummantelt ist.

3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, wobei die Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps jeweils einen länglichen Kern mit Varistorblöcken (2) und Anschlußblöcken (4) aufweisen, die mit einer starren Schale (5) aus verstärktem Kunststoffmaterial ummantelt sind, das auf die Umfangsflächen der Blöcke (2, 4) geklebt ist, wobei der Kern mit einem äußeren Glockenstruktur-Polymergehäuse (6, 7) ummantelt ist.

4. Überspannungsableiter nach Anspruch 2 oder 3, wobei die starre Schale (5) aus verstärktem Kunststoffmaterial einen Faser- oder Blatträger aus ungehärtetem Kunststoffmaterial, das um die Blöcke (2, 4) gewickelt oder gewunden ist und dann ausgehärtet wurde, beinhaltet.

5. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Varistorblöcke (2) Metalloxid-Varistorblöcke sind.

6. Überspannungsableiter nach Anspruch 5, wobei das Metalloxid Zinkoxid ist.

7. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kerne der Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps außerdem zwischen den Varistorblöcken (2) verteilte Wärmeabfuhr-/Abstandsblöcke (3) beinhalten.

8. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Polymergehäuse (6, 7) ein auf den Kern geschrumpftes Wärmeschrumpfmaterial oder ein auf den Kern abgegebenes Elastomermaterial oder ein in situ auf den Kern geformtes Kunststoffmaterial beinhaltet.

9. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei jede der in Serie geschalteten Stufen (I, II, III, IV) eine Vielzahl der Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps aufweist, die zwischen im wesentlichen parallel zueinander angeordneten metallischen Befestigungsplatten (22) elektrisch parallel zueinander angebracht sind.

10. Überspannungsableiter nach Anspruch 9, wobei die Befestigungsplatten (22) kreisförmig sind und die Vielzahl an Überspannungsableitern (21) des Verteilungstyps in jeder Stufe (I, II, III, IV) mit gleichmäßigem Abstand voneinander in Umfangsrichtung der Befestigungsplatten (22) angeordnet sind.

11. Überspannungsableiter nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Vielzahl der Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps in jeder Stufe (I, II, III, IV) bezüglich der Vielzahl an Überspannungsableitern des Verteilungstyps in der bzw. jeder daran anschließenden Stufe in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.

12. Überspannungsableiter nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei die Koronaentladungs-Unterdrückungseinrichtungen (23) einstückig mit den Befestigungsplatten (22) ausgebildet sind.

13. Überspannungsableiter nach Anspruch 12, wobei die Befestigungsplatten (22) eine nach oben gebauchte Kegelstumpfform aufweisen, um das Ablaufen von Regenwasser zu erleichtern und an ihrem Außenumfang in eine bogenförmige Fläche überzugehen, die einen Koronaentladungs-Unterdrückungsring (23) festlegt.

14. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Befestigungsplatten (23) ringförmig sind, um das Ableiten von Regenwasser von dem Überspannungsableiter zu erleichtern und dem Ansammeln von Eis innerhalb des Überspannungsableiters entgegenzuwirken.

15. Elektrischer Hochspannungs-Überspannungsableiter des Stationstyps mit einer Vielzahl von in Serie geschalteten Stufen (I, II, III, IV), die jeweils eine Vielzahl von elektrisch zueinander passenden Niederspannungs-Überspannungsableitern (21) des Polymer- und Verteilungstyps hoher physikalischer Festigkeit, die zueinander parallel geschaltet sind, und eine elektrisch leitfähige metallische Befestigungsplatte (22), an der die Vielzahl von Niederspannungs-Überspannungsableitern (21) des Verteilungstyps der entsprechenden Stufe mit gleichmäßigem Abstand voneinander befestigt sind, aufweisen, wobei die Niederspannungs-Überspannungsableiter (21) des Polymer- und Verteilungstyps jeweils einen festen zylindrischen Kern mit Varistorblöcken (2) und Endanschlüssen (4) aufweisen, der innerhalb einer verstärkenden Schale (5) eingeschlossen ist und von einem polymeren Glockenstrukturgehäuse (6, 7) aufgenommen ist, wobei die Niederspannungs-Überspannungsableiter (21) des Polymer- und Verteilungstyps in jeder Stufe (I, II, III, IV) jeweils physikalisch und elektrisch mit ihrem einen Endanschluß mit der elektrisch leitfähigen Befestigungsplatte (22) der entsprechenden Stufe verbunden sind und von dieser nach oben wegstehen, um physikalisch und elektrisch an ihrem gegenüberliegenden Endanschluß mit der elektrisch leitfähigen Befestigungsplatte (22) der nächsten Stufe der Serie verbunden zu sein, wobei mit jeder der zwischen angrenzenden in Serie miteinander verbundenen Stufen des Ableiters angeordneten Befestigungsplatten (22) elektrisch ein entsprechender Koronaentladungs-Unterdrückungsring (23) verbunden und ein solcher Koronaentladungs-Unterdrückungsring (23) oben an dem Ableiter vorgesehen ist.

16. Überspannungsableiter nach Anspruch 15, wobei die Koronaentladungs-Unterdrückungsringe (23) einstückig mit den Befestigungsplatten (22) ausgebildet sind.

17. Überspannungsableiter nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Befestigungsplatten (22) eine nach oben gebauchte Kegelstumpfform aufweisen, um das Ablaufen von Regenwasser zu erleichtern und an ihrem äußeren Umfang in eine bogenförmige Fläche überzugehen, die einen Koronaentladungs-Unterdrückungsring festlegt.

18. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Befestigungsplatten (22) ringförmig sind, um die Ableitung von Regenwasser von dem Überspannungsableiter zu erleichtern und dem Ansammeln von Eis in dem Überspannungsableiter entgegenzuwirken.

19. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die Nennspannung des Ableiters in der Größenordnung von 120kV bis 525kV, die Nennspannung der Überspannungsableiter (21) des Verteilungstyps als Bestandteile jedoch lediglich in der Größenordnung von 24kV bis 36kV liegt.