HU217760B - Túlfeszültség-levezető - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya túlfeszültség-levezető, keret (1) segítségéveltartott legalább két csatlakozóarmatúrával és a csatlakozóarmatúrákközé szorított legalább egy, varisztoranyagból készített tömbbel (9),és olyan eszközzel, amely a csatlakozóarmatúrák és a varisztoranyagbólálló legalább egy tömb (9) között az érintkezést biztosító erőtfenntartja, és amelynél a keret (1), a varisztoranyagból álló legalábbegy tömb (9) és részben a csatlakozóarmatúrák szigetelő műgyantasegítségével monolitikus testté vannak kiöntve. A találmány szerintitúl- feszültség-levezetőnél a keret (1) egy darabban van kiképezve ésszigetelőanyagból van elkészítve. ŕ

Description

A leírás terjedelme 8 oldal (ezen belül 4 lap ábra)

HU 217 760 Β

A találmány tárgya túlfeszültség-levezető, keret segítségével tartott legalább két csatlakozóarmatúrával és a csatlakozóarmatúra közé szorított legalább egy, varisztoranyagból készített tömbbel, és olyan eszközzel, amely a csatlakozóarmatúrák és a varisztoranyagból álló legalább egy tömb között az érintkezést biztosító erőt fenntartja, és amelynél a keret, a varisztoranyagból álló legalább egy tömb és részben a csatlakozóarmatúrák szigetelő műgyanta segítségével monolitikus testté vannak kiöntve.

Az EP-A 1-0 545 038 számú szabadalmi okiratból ismert egy túlfeszültség-levezető tengelyirányban enyhén rugalmas műanyag lécek segítségével megszorított két armatúrával. Az armatúrákban a műanyag lécek alakzáróan vannak vezetve. A túlfeszültség-levezetőnek henger alakú, egymásra rakott varisztorelemei vannak. A varisztorcsomag és a csatlakozóarmatúra között olyan távolságtartó lemez van, amely az armatúrába csavart menetes csappal nyomódik a csomaghoz. Az armatúrák határolják a varisztorelemek halmazát. A varisztorelemek, valamint a varisztorelemek és a villamosán vezető távolságtartó lemezek között az érintkezés javítása céljából recézett tárcsák vannak. A leírt összeállítást szigetelőanyaggal öntik körül.

Az ilyen jellegű túlfeszültség-levezető viszonylag sok egyedi elemből történő előállítása a szerelésnél aránylag nagyszámú munkafogást tesz szükségessé. Különösen a műanyag léceket kell az armatúrában a vezetésébe nagyon pontosan beilleszteni.

A találmány azt a feladatot oldja meg, hogy olyan túlfeszültség-levezető álljon rendelkezésre, amely egyszerűen és kis költséggel készített alkatrészekből, viszonylag kevés munkafogással állítható elő. Ez a találmány szerint úgy oldható meg, hogy a keret egy darabból van kiképezve, és szigetelőanyagból készül.

A túlfeszültség-levezetőnek keret segítségével tartott legalább két csatlakozóarmatúrája van a csatlakozóarmatúrák közé szorított, legalább egy varisztoranyagból készített tömbbel. A túlfeszültség-levezetőnél a keret, a legalább egy tömb és részben a csatlakozóarmatúrák szigetelő műanyaggal monolitikus testté vannak kiöntve. A keret egy darabból van kiképezve, és szigetelőanyagból készül. Emellett megfelelő eszköz szolgál arra, hogy a csatlakozóarmatúrák és legalább egy varisztoranyagból készült tömb között az érintkezőerőt fenntartsa. Az e találmány szerint elérhető előnyök lényegében abban nyilvánulnak meg, hogy a túlfeszültség-levezető szerelése, de különösképpen az aktív elemek beépítése lényegesen egyszerűbbé és olcsóbbá válik.

Olyan eszközként, amely a csatlakozóarmatúrák és varisztoranyagból készített legalább egy tömb között az érintkezőerőt fenntartja, akár egy elektromosan vezető rugalmas elem, például hullámos tárcsa, akár tengelyirányban rugalmas keret alkalmas. Ilyen módon biztosítható az, hogy a túlfeszültség-levezető egész élettartama alatt kielégítő érintkezőerő álljon rendelkezésre.

A keret szigetelőanyaga rostos erősítésű, különösképpen üvegszál-erősítésű, úgyhogy a keret mechanikailag nagymértékben terhelhető. Különösen nagymértékben terhelhető keret adódik úgy, hogyha a keret rosterősítéséhez kuszáit rostot alkalmazunk. A keret rosterősítéséhez 10-80 súlyszázalék rost használható. Erősítésként üvegszál használata esetén 30-50 súlyszázalékos üvegszálarány bizonyul kedvezőnek.

A keretet különösen kedvező áron lehet előállítani akkor, ha polimer anyagból van fröccsöntve vagy préselve, illetve ha epoxigyantával átitatott kötegből is lehet tekercselni. A csatlakozóarmatúrák előnyös módon menetes csapként készíthetők el. Különösen előnyösnek bizonyul az egyik menetes csapot a kerettel összekötni.

A hullámos tárcsa biztosítja azt, hogy a kifogástalan áramvezetéshez számos érintkezési pont alakuljon ki. Ezek a lágy, hullámos tárcsák egyidejűleg előnyösen kiegyenlítik a tömbök felületének esetleges egyenetlenségeit úgy, hogy ezek az egyenetlenségek nem tudják az áramvezető képességet csökkenteni. Különösen előnyösnek bizonyul, ha a hullámos tárcsák egyidejűleg a túlfeszültség-levezető áramátvezető zónáit tömítik, és az öntési műveletnél a szigetelőanyag behatolása ellen a köpeny felvitelénél védik.

A következőkben a találmányt a továbbfejlesztését és a vele elérhető előnyöket olyan rajzok segítségével ismertetjük közelebbről, amelyek csupán egy lehetséges kiviteli módot tüntetnek fel.

A rajzok a következők:

1. ábra: a találmány első kiviteli alakjának első metszetrészlete,

2. ábra: a találmány második kiviteli alakjának második metszetrészlete,

3-6. ábra: a találmány különböző lehetséges kiviteli alakjának egy-egy A-A metszete, amint ez az 1. ábrán meg van jelölve,

7. ábra: a találmány egy további lehetséges kiviteli alakjának metszetrészlete.

Valamennyi ábrán az azonos jellegű elemek azonos hivatkozási jellel szerepelnek.

Az 1. és a 2. ábra a találmány szerinti túlfeszültséglevezető hosszmetszetének vázlatos ábrázolását mutatja be olyképpen, hogy a 2. ábra szerinti túlfeszültséglevezető az 1. ábra szerintihez képest a hossztengelye körül 90°-kai el van fordítva. Ezeken az ábrákon a túlfeszültség-levezetőknek a jobb oldala szigetelőanyaggal körülöntötten van ábrázolva. A túlfeszültséglevezetőnek zárt, egy darabban elkészített 1 kerete van szigetelőanyagból, mely tengelyirányban bizonyos mértékig rugalmas. Amennyiben az 1 keret nem rugalmas vagy nem eléggé rugalmas, akkor legalább egy rugalmas, elektromosan vezető szerkezeti elem, például az la hullámos tárcsa nyer alkalmazást. Az 1 keretnek a túlfeszültség-levezető két csatlakozóoldalánál lévő végeinél egy-egy elliptikus vagy hengeres kialakítású végdarabja van. Itt a két 2 végdarabot két megformált és egymással szimmetrikusan szemben elhelyezkedő összekötő darab tartja össze. Az elliptikus vagy hengeres kiképzésű 2 végdarabokba egy-egy tengelyirányú menetes csap van belecsavarozva. A 4 menetes csapok a túlfeszültség-levezető elektromos csatlakozói részére csatlakozószerelvényként szolgálnak. Itt például a 2 végdarabokba olyan fém 5 menetes betétek vannak belesüllyesztve, amelyek a 4 menetes csapokat egy me2

HU 217 760 Β netes furatban vezetik, azonban számos más lehetőség is ismert arra, hogy hogyan lehet a műanyag alkatrészekbe tartósan ellenállóképes menetet kiképezni. így a menetet közvetlenül is bele lehet metszeni az 1 keret anyagába. A 2 végdarabokon a homlokoldalaknál egyegy 6 nyúlvány van kiképezve. A 2 végdaraboknak a homlokoldal felé néző oldalán az adott 2 végdarabtól a 3 összekötő darabhoz vezető átmenet környezetében olyan hengeres 7 mélyedés van, amelybe a fém 8 nyomólap van bizonyos játékkal belehelyezve. Erre a 8 nyomólapra hat a 4 menetes csap közvetlenül, ha az keretnek rugalmas 3 összekötő darabjai vannak. Amennyiben a 3 összekötő darabok nem vagy nem elég erősen rugóznak, akkor a 8 nyomólap és a 4 menetes csap között elektromosan vezető, rugós elemek helyezhetők el. Különösen kedvező itt az la hullámos tárcsák alkalmazása. Ezeket az la hullámos tárcsákat a túlfeszültség-levezetőnek csak az egyik oldalán, vagy ha nagyobb erő lép fel, akkor a túlfeszültség-levezető mindkét oldalán be lehet illeszteni. Rugalmas elemként tányérrugó vagy tekercselt rugó is használható.

A 8 nyomólapok közé varisztoranyagból, például ZnO-ból álló 9 tömbök vannak beszorítva. A 9 tömbök rendszerint hengeres kiképzésűek. A 8 nyomólap és mindig a következő 9 tömb közé olyan henger alakú 10 hullámos tárcsa van behelyezve, amelynek központi furata van. Hasonlóan a szomszédos 9 tömbök közé is mindig egy 10 hullámos tárcsa van befektetve. A 4 menetes csap adott esetben az la hullámos tárcsán keresztül a 8 nyomólapra gyakorol hatást. A leírt alkatrészeknek az 1 keretbe történő bevitelénél arra kell figyelmet fordítani, hogy az alkatrészek között ne maradjon olyan rés, amelybe a kiöntéskor a szigetelőanyag be tudna hatolni. Az aktív részek között a tényleges érintkezőerőt az a 4 menetes csap hozza létre, amit előre megadott nyomatékkai húzunk meg, és ezt követőleg valamelyik ismert módszerrel elfordulás ellen biztosítunk. A következőkben valamennyi 4 menetes csapra olyan 11 tömítőtárcsát húzunk fel, amelynek a keresztmetszete a végdarabhoz illeszkedik és itt elliptikusán, illetőleg hengeresen van kiképezve. A 11 tömítőtárcsa előnyös módon időjárásálló alumíniumötvözetből, például AlMgO₃-ból készül. A 11 tömítőtárcsa azonban rozsdamentes acélból, sárgarézből vagy bronzból is előállítható. A 11 tömítőtárcsa az illető 4 menetes csapra ráhajtott 12 anya segítségével van az 1 keret homlokoldalához szorítva. A 11 tömítőtárcsának a kész túlfeszültség-levezetőt tömítenie kell a külső környezeti behatások ellen. A 6 nyúlvánnyal együtt a 11 tömítőtárcsa olyan hornyot alkot, amelyet a körülöntésnél elektromos szempontból szigetelő műanyag tölt ki.

Az így előzetesen összeszerelt szerkezetet formába helyezzük és a 11 tömítőtárcsáig rés- és zárványmentesen körülöntjük elektromos szempontból szigetelő műanyagból álló 13 köpennyel. Megfelelő műanyagként itt például a szilikonkaucsuk kínálkozik. A körülöntésnél egyidejűleg kialakítjuk a 13 köpenyen a szigetelő 14 ernyőket. A 4 menetes csap, amely a túlfeszültséglevezető elektromos csatlakozásához szükséges, fémesen tiszta marad.

A túlfeszültség-levezető 1 kerete előnyös módon üvegszál-erősítésű, 6.6 jelű poliamidból állítható elő fröccsöntési eljárással. Ilyenkor az üvegszál aránya 30 -50 súly százalék-tartományba esik. Különösen ellenálló 1 keret nyerhető akkor, ha az üvegszál kuszáit rostként van alkalmazva. Az említett 6.6 jelű poliamidon kívül 610 jelű poliamid, 11 jelű poliamid és 12 jelű poliamid is használható az 1 keret elkészítéséhez. Lehetséges az említett poliamidbázison kívül recycling-termékeket is használni, különösen akkor, ha a túlfeszültséglevezető nincs nagyobb követelményeknek kitéve törésszilárdság szempontjából. Az 1 keretet azonban feszültséglevezetőként is lehet megfelelő tömör anyagból elkészíteni. Lehetséges ezenkívül az 1 keretet gyantába merített üvegszálköteg vagy -fonat segítségével tekercselni. Szokásos esetben az 1 keretet a mindenkori túlfeszültség-levezető méretének megfelelő nagyságban készítjük el, úgyhogy az 1 keretnél további illesztési munkák nem szükségesek. Kis darabszámnál azonban gazdaságossági okokból szükséges lehet az 1 keretet a különböző túlfeszültség-levezetők szerkezeti méreteihez igazítani. Ehhez az szükséges, hogy a 3 összekötő darabot szétválasszuk és megfelelő közdarabbal meghosszabbítsuk. Mindenképpen ezt a közdarabot teljesen szilárdan kell beilleszteni.

Az 1. ábrán az A-A metszet látható. A 3-6. ábrák az A-A metszetet úgy mutatják be, ahogyan a találmány különböző lehetséges kiviteli alakjainál nézne ki. A 3. ábrán példaképpen olyan ellipszis alakban kiképzett 13 köpeny van feltüntetve, amely a 9 tömböt körülveszi. Ez esetben a 3 összekötő darab keresztmetszete a 13 köpeny alakjához illeszkedik. A 4. ábrán olyan hengeres kiképzésű 13 köpeny látható, amely körülveszi a tömböt. Ilyenkor is a 3 összekötő darab alakja igazodik a 13 köpeny alakjához. Az 5. ábrán lényegében derékszögűre formált olyan 13 köpeny van ábrázolva, amely a 9 tömböt körülveszi. Ennél is a 3 összekötő darab alakja illeszkedik a 13 köpeny alakjához. A 6. ábrán köpennyel még körül nem vett elrendezés van feltüntetve. Itt a 3 összekötő darabok elhelyezése aszimmetrikus, mégpedig olyképpen, hogy az 1 keretnek az egyik oldalán olyan 15 nyílás van, amely lehetővé teszi a 9 tömb szerelését. Ez az 1 keret hengeres kiképzésű 13 köpennyel rendelkezik, ezért itt is a 3 összekötő darab keresztmetszete illeszkedik a 13 köpeny alakjához. Az ilyen jellegű 1 keret különösen ellenálló, és olyan túlfeszültség-levezetőknél használatos, amelyek különösen nagy hajlító igénybevételnek vannak kitéve.

A 10 hullámos tárcsának központi furata van. Ezt a furatot központosán számos barázda veszi körül. A hullámos tárcsa lágyított alumíniumból készül. A legkülső barázda külső pereme szolgál mindig tömítőperemként a műanyag behatolása ellen a kiöntésnél. Számos barázda alak hozható létre, de kívül mindig kielégítő tömítőélet kell kiképezni és amellett biztosítani kell, hogy a hullámos tárcsa szerelésénél az elektromos érintkezéshez elegendő számú érintkezési pont jöhessen létre.

Lehetséges az is, hogy az érintkezést biztosító erő létrehozásához csupán egyetlen 4 menetes csapot alkalmazzunk, míg a másik, amint ez a 7. ábrán látható, már az

HU 217 760 Β

I keret előállításánál ezzel szilárdan egybe van kötve. Ennek a 4 menetes csapnak olyan 16 idomdarabja van, amely vele mereven össze van kötve. Ez például olyan vele összeragasztott anya lehet, amelynek a hatlapú oldala az 1 keretben lehetetlenné teszi a 4 menetes csap elforgatását. Ebben az esetben az érintkezést biztosító erőt egyedül a szemben lévő 4 menetes csap hozza létre.

A működés módjának az ismertetéséhez az ismertetett ábrákat tekintsük meg közelebbről. Az érintkezést biztosító erő, amelyet a szerkezetre a 4 menetes csapok fejtenek ki, biztosítja azt, hogy a 10 hullámos tárcsák peremei helyenként deformálódnak, aminek következtében olyan meghatározott pontszerű érintkezések jönnek létre, amelyek különösen jó áram vezetést biztosítanak a túlfeszültség-levezetőben. A legjobb áramvezetés akkor érhető el, ha számos ilyen jellegű pontszerű érintkezés keletkezik, melyek egyenletesen egy felületen vannak elosztva. A 10 hullámos tárcsák teszik lehetővé számos pontszerű érintkezés létrejöttét. Ilyen módon és formában biztosított az, hogy a túlfeszültség-levezető megszólalásánál folyó, viszonylag nagyon erős áram mindig a túlfeszültség-levezető aktív részén legyen anélkül levezetve, hogy az áramátfolyás helyenkénti túlterhelése és az ezzel járó olyan túlmelegedés lépjen fel, ami meghibásodást okozhat. A túlfeszültség-levezető üzembiztonsága ilyen módon láthatóan növekszik.

Ezenkívül az üzembiztonságot szolgálja az, hogy az említett érintkezést biztosító erő a túlfeszültség-levezető egész élettartama alatt megmarad, mivel vagy az 1 keret úgy rugózik bizonyos mértékben tengelyirányban, hogy a 4 menetes csap meghúzásakor kissé megnyúlik, és ezt az előfeszítést fenntartja, vagy további olyan rugalmas elemek, mint az la hullámos tárcsa, tartják fenn az előfeszítést. Az 1 keret és ezek között a rugalmas elemek között is lehetséges kölcsönhatás. Ez az előfeszítés úgy van megválasztva, hogy a 10 hullámos tárcsa bizonyos zsugorodása mindig és biztosan kiegyenlítődik.

A 13 köpenybe az egész szerkezet beöntésével és a

II tömítőtárcsával előnyösen biztosítható, hogy sem a 9 tömbök, sem az 1 keret a 3 összekötő darabokkal a környező levegőből nem tud nedvességet felvenni, úgyhogy a feszültségtűrő képesség nem csökken. Az az egységes test, amely a kész túlfeszültség-levezetőt alkotja, nagy mechanikus állóképességgel rendelkezik, különösképpen törésszilárdság szempontjából, és emellett érzéketlen romboló klímabehatások tekintetében, úgyhogy előnyösen alkalmazható mindenfajta klímatartományban.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Túlfeszültség-levezető, keret (1) segítségével tartott legalább két csatlakozóarmatúrával és a csatlakozóarmatúrák közé szorított legalább egy, varisztoranyagból készített tömbbel (9), és olyan eszközzel, amely a csatlakozóarmatúrák és a varisztoranyagból álló legalább egy tömb (9) között az érintkezést biztosító erőt fenntartja, és amelynél a keret (1), a varisztoranyagból álló legalább egy tömb (9) és részben a csatlakozóarmatúrák szigetelő műgyanta segítségével monolitikus testté vannak kiöntve, azzal jellemezve, hogy a keret (1) egy darabban van kiképezve és szigetelőanyagból van elkészítve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóarmatúrák és a varisztoranyagból álló legalább egy tömb (9) között az érintkezést biztosító erőt fenntartó eszközként legalább egy elektromosan vezető, rugalmas szerkezeti elem vagy tengely irányban rugalmas keret (1) van alkalmazva.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) szigetelőanyaga rosttal, különösképpen üvegszállal van erősítve.
4. 4. A 3. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) rosterősítéseként kuszáit rost van alkalmazva.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) polimerizált anyagból van fföccsöntve, illetve préselve, vagy epoxigyantából van öntve.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a csatlakozóarmatúrák menetes csapként (4) vannak kiképezve.
7. 7. A 6. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy az egyik menetes csap (4) mereven össze van kötve a kerettel (1).
8. 8. A 3. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) rosterősítéséhez 10-80 súly százalék rost van felhasználva.
9. 9. A 3. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) üvegszál erősítéséhez 30-50 súlyszázalék üvegszál van felhasználva.
10. 10. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a keret (1) legalább egy rosterősítésű, különösképpen üvegszál-erősítésű, epoxigyantával átitatott kötegből van tekercselve.