DE1060977B

DE1060977B - Surge arresters

Info

Publication number: DE1060977B
Application number: DEA23275A
Authority: DE
Inventors: Rene Perillard
Original assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; Brown Boveri und Cie AG Germany
Current assignee: BBC BROWN BOVERI and CIE; BBC Brown Boveri AG Germany
Priority date: 1955-08-02
Filing date: 1955-08-24
Publication date: 1959-07-09

Description

Uberspannungsableiter Überspannungsableiter, deren aktive Elemente, nämlich spannungsabhängige Widerstände und Löschfunkenstrecke, in einem luftdicht abgeschlossenen Hohlisolator eingebaut sind, sind derart gebaut, daß im normalen Betrieb und bei normalem Ansprechen keine Überlastung eintreten kann.Surge arresters Surge arresters, their active elements, namely voltage-dependent resistors and extinguishing spark gap, in one airtight closed hollow insulator are built in such a way that in normal Operation and with normal response no overload can occur.

Bei einer außerordentlichen' Beanspruchung, wenn z. B. bei einem nahen Blitzschlag der Ableiter unmittelbar im Wege des Blitzes liegt, kann infolge der unvermeidlichen hohen Überlastung die Wärmewirkung und damit die Erhitzung derart stark und plötzlich sein, daß die Ableiterteile explodieren. Um eine Zerstörung des umschließenden und luftdicht abgeschlossenen Isoliergehäuses durch die Steigerung des Innendruckes zu vermeiden, sind Bruchsicherungen bekannt.In the case of an extraordinary 'stress, if z. B. at a near one Lightning strike the arrester is directly in the way of the lightning, can as a result of unavoidable high overload the heat effect and thus the heating be strong and sudden that the arrester parts explode. A destruction of the enclosing and airtight insulating housing through the increase To avoid the internal pressure, break safety devices are known.

Bei einer bekannten Ausführung ist als Bruchsicherung ein Abschlußdeckel vorgesehen, der bei einem explosionsartigen Durchschlag abgesprengt wird. Dieser Deckel ist mittels Niete an einer Metallkappe befestigt. Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß bei einer Explosion Befestigungsniete mit Gewalt zerrissen werden. Eine Rückstellung in die Normallage ist nicht mehr möglich. Der Überspannungsableiter muß abmontiert und durch einen anderen ersetzt werden. Dieser Nachteil wird bei der Erfindung behoben, indem vermieden wird, daß irgendein wichtiger Teil zerstört wird.In a known embodiment, a cover plate is used as a break protection device provided, which is blasted off in the event of an explosive breakdown. This Lid is attached to a metal cap by means of rivets. This is a disadvantage Execution that fastening rivets are violently torn in the event of an explosion. A return to the normal position is no longer possible. The surge arrester must be dismantled and replaced by another. This disadvantage becomes with of the invention by avoiding destroying any important part will.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Überspannungsableiter, dessen Elemente in einem mit einer Bruchsicherung versehenem Isoliergehäuse eingebaut sind.The invention also relates to a surge arrester, the Elements are installed in an insulating housing provided with a break protection device.

Die Erfindung besteht darin, daß als Bruchsicherung eine den Isolatorraum abdeckende Metallkappe dient, die eine mittels einer Tellerfeder auf dem Isolatorrand luftdicht aufgepreßte Abschlußplatte enthält, welche bei starkem Druckanstieg schnappartig abgehoben wird und so ein bleibendes Öffnen des Isolatorraumes eintritt.The invention consists in that the isolator space as a break protection covering metal cap is used, one by means of a disc spring on the insulator edge Contains airtight sealing plate, which snaps in the event of a sharp rise in pressure is lifted off and so a permanent opening of the isolator chamber occurs.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Überspannungsableiters im Schnitt dargestellt; Fig. 2 zeigt die Ansicht von oben bei abgehobenem Deckel.The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. In Fig. 1, an embodiment of the surge arrester is shown in section; Fig. 2 shows the view from above with the cover lifted off.

1 bedeutet das als Isolator dienende Isoliergehäuse aus Keramik, dessen unterer, nicht dargestellter Teil ebenfalls luftdicht abgeschlossen ist. Im Innern. befinden sich die aufgeschichteten Resorbitwiderstände und Funkenstrecken. Am oberen offenen Ende des Hohlisolators 1 liegen die Elemente des Überspannungsableiters an der An schlußplatte 4 an. 4 hat metallische Verbindung mit dem Rohrteil 2. Dieser Rohrteil, z. B. aus Aluminiumguß bestehend, ist luftdicht auf den Isolator aufgekittet, 12, und bildet einen Anschlußpol. Auf dem Rohrteil 2 sitzt der Deckel 3, welcher mit drei Schrauben 13 fest aufschraubbar ist. Zwischen dem kohrteil2 und dem Deckel 3 befindet sich der Druckausgleichraum 7. Dieser Raum 7 steht mit der Außenluft über am Umfang verteilten Auspufföffnungen 15 in Verbindung. Zwischen den Auspufföffnungen 15 sind Nasen 14 vorhanden für die Auflage des Deckels 3 auf dem Rohrteil 2.1 means the insulating housing made of ceramic serving as an insulator, its lower, not shown part is also sealed airtight. At the inside. are the stacked resorbit resistances and spark gaps. At the top The elements of the surge arrester are located at the open end of the hollow insulator 1 at the connection plate 4 at. 4 has a metallic connection with the pipe part 2. This Pipe part, e.g. B. made of cast aluminum, is puttied airtight onto the insulator, 12, and forms a connection pole. On the pipe part 2 sits the cover 3, which can be screwed on tightly with three screws 13. Between the kohrteil2 and the cover 3 is the pressure equalization space 7. This space 7 is with the outside air via exhaust openings 15 distributed around the circumference. Between the exhaust ports 15 there are lugs 14 for the cover 3 to rest on the tubular part 2.

Gemäß der Erfindung befindet sich unter dem Dekkel 3 eine mittels einer Tellerfeder 5 auf den Rand des Isolators 1 luftdicht aufgepreßte Abschlußplatte 4. Für den luftdichten Abschluß ist eine Gummischnurdichtung 6 vorhanden. Die Tellerfeder 5 ist mit ihrem äußeren Rand auf einen Springring 16 abgestützt und durch eine nach innen stehende Nase 14, in die der Springring eingelassen ist, zentrisch gehalten. Der Springring 16 hält die Tellerfeder 5 unter ständiger Vorspannung unter Druck auf der Abschlußplatte 4, wodurch ein luftdichter Abschluß des Isolatorinnenraumes erreicht wird. Die Abschlußplatte, welche an der Wand des Rohrteiles 2 geführt ist, weist am Rand Ausschnitte auf, die ein unbehindertes Entweichen der Luft im Falle einer Druckerhöhung im Isolatorraum ermöglichen.According to the invention there is a means under the lid 3 a plate spring 5 on the edge of the insulator 1 airtight pressed-on end plate 4. A rubber cord seal 6 is available for the airtight seal. The disc spring 5 is supported with its outer edge on a spring ring 16 and by one after internal nose 14, in which the spring ring is embedded, held centrally. The spring ring 16 keeps the plate spring 5 under constant tension under pressure on the end plate 4, whereby an airtight seal of the insulator interior is achieved. The end plate, which is guided on the wall of the pipe part 2, has cutouts at the edge that allow air to escape unhindered in the event allow a pressure increase in the isolator room.

Bei Druckanstieg im Isolatorinnern wird unter Zusammendrücken der Tellerfeder die Platte abgehoben unter gleichzeitigem verstärktem Zusammendrücken der Tellerfeder. Nach Überschreiten einer bestimmten Durchdrückung der Tellerfeder kippt diese durch, und die Absehlußplatte wird durch den Gasdruck schnappartig abgehoben. Dadurch tritt eine bleibende Öffnung des Isolatorraumes ein. Diese Schnappbewegung wird dadurch erreicht, daß die Tellerfeder 5 eine Kraftwegkennlinie gemäß der Fig.3 aufweist, wo P den Druck der Feder auf die Platte 4 und a den Hub der Zusammendrückung der Feder bedeutet. Mit zunehmenem Durchdrücken steigt die Federkraft zunächst# an, erreicht ein Maximum Po nach einem Durchdrückweg ao und nimmt dann wieder ab. Nach" Erreichen einer bestimmten Durchdrückung a2 und eines reduzierten Druckes P2-'-kippt die Feder plötzlich durch. Die Vorspannung der Feder, also der Druck auf die Abschlußplatte 4, ist nun so gewählt, daß diese einer Kraft P1' auf dem absteigendem Kurvenstück- entspricht.When the pressure inside the isolator rises, the Belleville spring lifted the plate while simultaneously compressing it more intensely the disc spring. After a certain amount of pressure has been exceeded on the disc spring this tilts through, and the closing plate is lifted off like a snap by the gas pressure. This causes a permanent one Opening of the isolator room. These Snapping movement is achieved in that the plate spring 5 has a force path characteristic 3, where P is the pressure of the spring on the plate 4 and a is the stroke the compression of the spring means. With increasing pressure, the increases Spring force initially #, reaches a maximum Po after a push-through travel ao and then decreases again. After "reaching a certain depression a2 and one reduced pressure P2 -'- the spring suddenly tilts. The preload of the spring, so the pressure on the end plate 4 is now chosen so that this one force P1 'corresponds to the descending curve segment-.

Bei langsamem Druckanstieg im Isolatorraum, ohne daß dieser Druckanstieg exp.losionsärtig erfolgt, hebt sich die Abschlußplatte 4 ein wenig. Dabei dehnt sich die unter dem Druck der Tellerfeder gepreßte Gummidichtung aus, ohne daß dabei jedoch die Abdichtung aufhört. Ein Entweichen der nur unter leichtem Überdruck entstehenden Gase wird zunächst noch verhindert. Da aber die Vorspannung der Feder auf dem absteigenden Ast der Kraftwegkennlinie liegt, nimmt die Federkraft mit zunehmendem Hub äb, während der Druck im Innern des, Isolators ansteigt. Dies hat zur Folge, daß die Kraftdifferenz zwischen der Feder und dem Isolatorinnendruck ein Umkippen der Tellerfeder bewirkt.With a slow pressure increase in the isolator space without this pressure increase Exp.losionsärtig takes place, the end plate 4 lifts a little. It stretches the rubber seal, pressed under the pressure of the disc spring, is removed without this however the seal ceases. An escape of the resulting only under slight overpressure Gases is initially prevented. But since the bias of the spring on the descending Branch of the force path characteristic is, the spring force increases with increasing stroke äb, while the pressure inside the isolator increases. As a result, the force difference causes the disc spring to tip over between the spring and the internal insulator pressure.

Erfolgt jedoch der Druckanstieg infolge einer Explosion im Innern rasch, so überschreitet die Zusammendrückung der Tellerfeder ihren Maximalwert a2. Die Folge ist, daß die Tellerfeder durchkippt, die Platte schnappartig abgehoben wird und so eine bleibende Öffnung des Isolatorräumes eintritt.However, the pressure increase occurs due to an explosion inside quickly, the compression of the disc spring exceeds its maximum value a2. The result is that the disc spring tips over and the plate is lifted off like a snap and so a permanent opening of the isolator chamber occurs.

Um betriebsmäßig anzuzeigen, daß eine bleibende Dürchdrückung der Tellerfeder eingetreten ist, z. B. infolge eines großen Druckanstieges bei einer Explosion der Ableiterelemente, sind die Auspufföffnungen 15 zwischen Rohrteil 2 und dem Deckel 3 durch ein leicht zerreißbares Metallband 8 abgedeckt. Dieses Metallband, zweckmäßig aus Kupfer, liegt möglichst dicht auf. Infolge eines plötzlichen Durehschnappens der Tellerfeder und der Abschlußplatte 4 entsteht im Drückausgleichraum 7 ein plötzlicher Überdruck, der stark genug ist, das abschließende Metallband 8 zu zerreißen. Daran kann nachträglich erkannt werden, daß eine Explosion stattgefunden hat und eine Revision vorgenommen werden muß. Da das Band dicht anliegend sein muß, ist es zweckmäßig, dieses mit einer Schlaufenverbindung zu versehen, die sich gegebenenfalls wieder lösen läßt.In order to indicate operationally that a permanent penetration of the Belleville spring has occurred, e.g. B. as a result of a large increase in pressure at a Explosion of the diverter elements, the exhaust openings 15 are between pipe part 2 and the cover 3 covered by an easily tearable metal band 8. This metal band, expediently made of copper, lies as close as possible. As a result of a sudden snap the plate spring and the end plate 4 occurs in the pressure compensation space 7 a sudden Overpressure strong enough to tear the final metal band 8. To it can subsequently be recognized that an explosion has occurred and one Revision must be made. Since the tape must be tight, it is advisable to to provide this with a loop connection, which can be restored if necessary can solve.

Der Vorteil des vorliegenden Überspannungsableiters besteht darin, daß nie ein gefährlicher Überdruck, der zur Explosion des Isolierkörpers führen könnte, entstehen kann. Wenn bei einem Blitzschlag eine Zerstörung der innenliegenden Elemente eintritt, so bleibt das Gehäuse unversehrt, gleichzeitig wird durch das Zerreißen des Metallbandes angezeigt, daß eine Zerstörung der innenliegenden Elemente eingetreten ist und eine Revision erforderlich wird.The advantage of this surge arrester is that that never a dangerous overpressure, which lead to the explosion of the insulator could arise. If a lightning strike destroys the interior Elements, the housing remains intact, while the Tearing of the metal band indicated destruction of the internal elements has occurred and a revision is required.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Surge arrester, its elements in one insulating housings provided with a break protection device are installed; characterized, that a metal cap covering the isolator chamber serves as a break protection device, which an airtight sealing plate pressed onto the edge of the insulator by means of a plate spring contains, which is lifted off like a snap when the pressure rises sharply, and so on permanent opening of the isolator chamber occurs.

2. Surge arrester according to claim 1, characterized in that the covering metal cap consists of a on the insulator fixed pipe part, which contains the end plate and the disc spring, as well as a cover placed on the pipe part.

3. Surge arrester after Claim 2, characterized in that the end plate on the wall of the pipe part is performed and cutouts are provided that allow unhindered escape of the Allow air in the event of a sudden pressure increase in the isolator room.

4. Surge arrester according to claim 3, characterized in that in the contact surfaces between the pipe part and cover exhaust openings are provided, which are secured by an easily tearable metal band Are completed.

5. Surge arrester according to claim 4, characterized in that that the metal band has a detachable loop connection. Considered Publications: Publication TS 7 Information Service H S 401 from July 1953 of the company Siemens-Schuckertwerke, p. 2, left picture.