NO167618B - Overspenningsavleder for elektriske apparater. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår overspenningsavledere som vanligvis er installert i parallell med elektriske apparater som skal beskyttes mot overspenninger. Slike apparater kan være høyspente kraftkabler eller transformatorer.

Den enkleste form for beskyttelsesanordning som brukes er et gnistgap som anbringes i parallell mellom jord og høyspen-ni ngsterminal en. Ved nyere teknikk er de åpne gnistgapanord-ninger blitt erstattet med overspenningsavledere som er laget av ulineært materiale, som f.eks. sinkoksyd (ZnO). Eksempler på slike anordninger er beskrevet i ASEA datablad LB 25.1 fra 1.12.1984, "ZnO - Venti1 avledare typ XBE". Disse kjente overspenningsavledere består av et antall sylindriske ZnO-blokker som er stablet på hverandre inne i et isolerende hus. Stabelens ender er sammenkoblet med jord- og høyspenttermina-len med den ene ende så nær som mulig til nevnte terminal.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å forenkle og forbedre overspenningsavledere for elektriske apparater.

De vesentligste særtrekk ved oppfinnelsen er definert i de etterfølgende krav. Med en overspenningsavleder ifølge oppfinnelsen gjøres installasjonen av høyspente elektriske apparater som f.eks. kraftkabler, meget enklere. Avlederen er konstruert for å ta opp i seg en forbehandlet kabelende slik at det dannes en kombinert endeavslutning og spenningsavleder. Konstruksjonen fører til billigere kabel instal1 asjoner så vel som økt beskyttelse på grunn av den kompakte konstruksjon.

Ovenfor nevnte og andre formål og særtrekk ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av tre utførelser av oppfinnelsen sett i sammenheng med figurene.

I fig. 1 er det skjematisk vist en kraftkabel 1 med et antall armeringselementer eller skjermelementer (ikke vist) som er forbundet med en jordet grunnplate 2. Kabelen har en leder 3 som er ompresset med eller sveiset til en konnektor 4. Kabellederen 3 er forsynt med ett eller flere lag med isola-sjonsmateriale 5 og en ytre halvleder 6. En feltstyrende anordning eller et belegg 7 er anbrakt på kabelenden. Den feltstyrende anordning 7 kan ha flere utførelser. I fig. 1 har den form av et lag med feltstyrende materiale som kan være lineært eller ulineært, mens i fig. 2 er denne anordning basert på prinsippet for velkjente stresskonuser 8. Ringformede elementer 9 av ulineært materiale utgjør de viktigste avlederkomponenter, og disse er anbrakt rundt feltstyringen 7. De ringformede elementer 9 er presset sammen mellom to metall ski ver 10 og: 11 v.hj.a. en fjær 12. Fjæren sikrer også god elektrisk kontakt mellom den øverste ring og en høyspent-terminal 13, og mellom den nederste ring og den jordede grunnplate 2. Kontakt mellom konnektoren 4 og høyspennings-terminalen 13 kan oppnås ved å stramme en toppmutter 14 slik at de koniske overflater på disse to komponentene presses sammen. Avledersammensti11 i ngen 9 er anbrakt inne i en isolator 15, som kan være av organisk eller uorganisk isola-sjonsmateriale. Sammenstillingen kan være konstruert slik at alle de viktigste hulrom fylles, eller hulrommene kan alternativt fylles med en isolerende væske eller gass.

Fig. 2 viser en avleder hvor en feltstyrende anordning 17 er basert på andre prinsipper enn de som brukes i fig. 1. Andre komponenter (19, 20, 21, 22) omfattende ringene 19, som tilsvarer ringene i fig. 1, er tilpasset anordningen 17 og stresskonusen 8.

I fig. 3 er det skjematisk vist en alternativ avleder-anordning 30, h.vor en leder 31 avsluttes gjennom en ulineær anordning 32 og en tett omsluttende hylse 33 av isolasjons-materiale som f.eks. si 1 ikongummi el 1 er EPR-gummi. Anordningen 32 kan være laget i ett stykke som vist, eller den kan være sammensatt av et antall ringer tilsvarende ringene 9 og 19. Som et alternativ kan den ulineære anordningen 32 gis en form som svarer til en kombinasjon av anordningen 32 og hylsen 33.

I et slikt tilfelle bør den ytre overflate av den kombinerte ulineære anordning fortrinnsvis dekkes av et lag med isola-sjonsmateriale som f.eks. si 1 ikongummi. Endedelene 34 og 35 for den ulineære anordning 32 er i direkte kontakt med terminalene eller klemmene 2 og 13. De andre komponentene fig. 3 svarer til* tilsvarende komponenter i figurene 1 og 2.

De ulineære anordninger 9, 19, 32 kan f.eks. være laget av silisiumkarbid SiC eller et metalloksyd som ZnO.

Den kombinerte overspenningsavleder og kabel avsiutning kan sammenstilles på forhånd og monteres på et egnet sted, som f.eks. i toppen av en stolpe eller på et annet passende sted, før den forberedte kabelende føres gjennom anordningens hulrom. Det øverste element 13 kan løftes for å muliggjøre påfylling av en masse ned i anordningens hulrom og foreta den ønskede forbindelse mellom kabellederen 4 og terminalen 13. Alternativt kan den kombinerte avleder være fylt på forhånd og forsynt med en plugg-inn kontakt for å optimalisere installasjonen. Instal1 asjonsprosedyrene, omfattende tid og kostnader, er for den kombinerte anordning mye enklere enn å installere to individuelle anordninger, hvor den ene er en kabelavslut-ning, og den andre er en overspenningsavleder.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til kabel avsiutningstekno-logi. F.eks. kan de samme prinsipper brukes i forbindelse med gjennomføringer og transformatorti1 kobl inger. I slike tilfeller kan de ulineære ringer anbringes rundt gjennom-føringen på samme måte som de er vist anbrakt rundt en kabel 1 eder.

Claims (3)

1. Overspenningsavleder for elektriske apparater som f.eks. høyspente kraftkabler eller transformatorer, karakterisert ved at avlederen, som i og for seg kjent, består av én eller flere ringformede ulineære metalloksyd-elementer (9, 19, 32), er anbragt rundt en høyspenningsleder (3, 31) som termineres på apparatet, idet avlederen også danner en kabel avsiutning eller transformatorgjennomføring.

2. Avleder ifølge krav 1, innrettet til å bli installert mellom en kraftkabel (1) som har leder (3), isolasjon (5) og skjerm/armering (6) og en høyspentstruktur som f.eks. en luftline omfattende en uisolert eller isolert leder, karakterisert ved at avlederen er forhånds-sammenstilt inne i en isolator (15) slik at kabelenden (1) kan installeres gjennom hulrommet i ringene (9, 19, 32) til utsiden av isolatoren (15).

3. Avleder ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter en innvendig feltstyrende anordning som belegg (7), hylse (17) og/eller konus (8).