DE1078669B - Widerstandsblock fuer UEberspannungs-ableiter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einem Widerstandsblock aus einem mit einer Ummantelung versehenen Widerstandsmaterial mit spannungsabhängigem Widerstand, insbesondere mit einem aus Siliziumkarbid bestehenden Widerstandsblock, für Überspannungsableiter.

Widerstände für Überspannungsableiter bestehen aus einem Widerstandsmaterial, dessen Widerstandswert stark von der angelegten Spannung abhängt, und zwar in dem Sinne, daß sich der Widerstand mit steigender Spannung verringert. Beim Auftreten einer Überspannung können daher große Ströme abgeleitet werden. Wenn die Spannung auf ihren normalen Wert absinkt, erhöht sich der Widerstandswert wiederum und verringert den Strom, so daß nur ein sehr kleiner Reststrom durch den Widerstand fließt.

Widerstandsblöcke für Überspannungsableiter werden gegenwärtig meist aus körnigem Siliziumkarbid hergestellt, dem ein geeignetes Bindemittel, wie z.B. Natriumsilikat, zugesetzt wird. Die Widerstandsblocke erhalten eine geeignete Form und werden danach gebacken, um die überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Nach diesem ersten Trocknen werden die Seitenflächen der Blöcke mit einem harten Material großen Widerstandes überzogen. Der Überzug, der bisher im allgemeinen verwendet wurde, besteht aus einer wasserlöslichen Mischung aus Talkum und Natriumsilikat. Diese Mischung ist zunächst zähflüssig. In dieser Form wird sie auf die Oberfläche aufgebracht, die ummantelt werden soll, und anschließend erhitzt, um das Wasser zu entfernen. Es ergeben sich dabei jedoch Schwierigkeiten, da durch eine fehlerhafte Ummantelung Ausschuß verursacht wird. Der Talkumüberzug unterliegt nämlich starken Schwankungen seiner physikalischen Eigenschaften, woraus sich Herstellungsschwierigkeiten ergeben. Der Talkumüberzug bildet beim Mischvorgang Kügelchen, so daß es schwierig ist, einen gleichmäßigen Fluß aus der Auslaßöffnung des Mixers zu erhalten. Die Ummantelung trocknet mit einer Vielzahl kleiner, auf der Oberfläche sichtbarer Blasen und ergibt dadurch eine unebene, rauhe Oberfläche. Da die mit dem Überzug versehenen Widerstandsscheiben bei dem üblichen Herstellungsverfahren vielen Hantierungen unterworfen sind, kommt es auch leicht zum Abplatzen der Ummantelung.

Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine feste, harte Ummantelung für beispielsweise scheibenförmige Widerstandsblöcke von Überspannungsableitern oder Überspannungseinrichtungen zu schaffen, die verbesserte Isoliereigenschaften besitzt. Weiterhin soll eine feste, harte und stoßfeste Ummantelung für einen Widerstandsblock eines Überspannungsableiters geschaffen werden, die äußerlich Widerstandsblock für überspannungsableiter

Anmelder:

Westinghouse Electric Corporation,
East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. P. Ohrt, Patentanwalt,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. August 1957

Norman K. Osmundsen und Philip W. Bogner,
Wilkins Township, Pa. (V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

glatt ist sowie frei von Klümpchen und Luftblasen. Schließlich soll eine verbesserte Ummantelung für Widerstandsblöcke von Überspannungsableitern dadurch geschaffen werden, daß ein Füllmaterial verwendet wird, das eine nadlige Struktur besitzt. Dadurch ergibt sich eine sehr feste innere Bindung der Ummantelung und auch eine verbesserte dielektrische Festigkeit sowie eine große Zerreißfestigkeit bei Überschlägen.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Ummantelung Wollastonit (Kalziummetasilikat) enthält.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Widerstandsblock für einen Überspannungsableiter gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1.

In der Darstellung wurde die Stärke der verschiedenen Ummantelungen der besseren Übersichtlichkeit wegen beträchtlich übertrieben. Der gezeichnete Widerstandsblock besteht aus spannungsabhängigem Widerstandsmaterial 1. Der dargestellte Block ist etwa zylindrisch. Die Erfindung ist aber nicht auf irgendeine Größe oder Form des Blockes beschränkt. Das Widerstandsmaterial 1 besteht vorzugsweise aus körnigem Siliziumkarbid, das mit einem Bindemittel aus Natriumsilikat und, falls erforderlich, einer geringen Menge Wasser gemischt ist. Natriumsilikat ist als Bindemittel zu bevorzugen, jedoch können auch andere wasserlösliche Silikate oder ähnliche Stoffe

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verwendet werden. Die Mischung· wird" dann in die gewünschte Form und Größe gebracht und'-gebacken, um das Wasser auszutreiben. Auf diese Weise ergibt sich ein festes Widerstandsmaterial, das, wie oben erklärt wurde, für die Verwendung als Überspannungsschutzeinrichtung sehr geeignet ist. Um den elektrischen Anschluß des Blockes zu erleichtern, können Zinküberzüge 2 auf die gegenüberliegenden Endflächen des Blockes aufgebracht werden. Vorzugsweise wird Zink direkt auf den Block aufgespritzt.

Eine harte, feste Ummantelung 3 hohen Widerstandes wird insbesondere auf die Seitenflächen des Blockes aufgebracht, um Überschläge außen entlang des Blockes zu vermeiden sowie eine große Festigkeit gegen Abplatzen und überhaupt eine große mechanische Festigkeit des Blockes zu erreichen. Die Ummantelung 3 enthält erfindungsgemäß Wollastonit. Der Überzug kann in Ausbildung der Erfindung auch aus einer Mischung aus Wollastonit und in an sich bekannter Weise aus einem wasserlöslichen Silikat, insbesondere Natriumsilikat, bestehen. Eine besonders günstige Mischung für diesen Überzug besteht aus annähernd 49 Gewichtsprozent Wollastonit und 51 Gewichtsprozent wasserlöslichem Silikat, vorzugsweise Natriumsilikat. Das Mischungsverhältnis kann zwisehen 35 und 65 Gewichtsprozent Wollastonit schwanken. Der Rest ist Natriumsilikat oder ein anderes wasserlösliches Silikat. Das Wollastonit und Natriumsilikat werden in wäßriger Lösung zu einem zähflüssigen Stoff gemischt. Diese Paste wird auf die Seitenflächen des Widerstandsblockes aufgebracht. Der überzogene Block wird dann gebacken, um die Flüssigkeit aus dem Überzug 3 auszutreiben und den Überzug in eine harte, mechanisch feste Ummantelung umzuwandeln, die einen sehr großen elektrischen Widerstand hat, verglichen mit dem des Widerstandsmaterials 1. Die nadelähnliche Struktur des Wollastonits ergibt eine feste, verfilzte Bindung und eine in dielektrischer Hinsicht überlegene Ummantelung mit einer vergrößerten Festigkeit gegen Oberflächenüberschlage. Die Ummantelung ist wesentlich glatter, weißer und gleichmäßiger und besser zur Ummantelung geeignet als die bisher für diesen Zweck bekannten Überzüge. Sie besitzt keine Blasen oder Löcher, wie sie in den bekannten Überzügen häufig gefunden werden. Die Ummantelung 3 gibt dem Widerstandsmaterial! zusätzliche mechanische Festigkeit und schützt gegen die bei abzuleitenden Strömen im Block auftretenden Beanspruchungen. Außerdem verhindert sie das Abplatzen, beim Hantieren während der Herstellung. Das Wollastonitfüllmittel vergrößert die Isolationsfestigkeit des Überzuges gegenüber Überzügen mit einem Talkumfüllmittel, wodurch Überschläge außen am Block entlang vermieden werden.

Die Erfindung ergibt eine Verringerung der Fehler bei Widerstandsblöcken für -Überspannungsableiter, ohne die Einsatzspannung oder die Schließspannung der Widerstandsblöcke zu beeinträchtigen. Die Einsatzspannung ist dabei diejenige Spannung, bei der der Widerstandsblock leitend wird und bei einer ansteigenden Spannung als Ableiter wirkt. Die Schließspannung ist diejenige Spannung, bei der der Widerstand den Ableiterstrom im Rücken einer Überspannungswelle unterbricht.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Widerstandsblock aus einem mit einer Ummantelung versehenen Widerstandsmaterial mit spannungsabhängigem Widerstand, insbesondere aus Siliziumkarbid bestehender Widerstandsblock, für Überspannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung Wollastonit (Kalziummetasilikat) enthält.

2. Widerstandsblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung aus Wollastonit und in an sich bekannter Weise aus einem wasserlöslichen Silikat, insbesondere Natriumsilikat, besteht.

3. Widerstandsblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung aus einer Mischung von 35 bis 65 Gewichtsprozent, vorzugsweise 49 Gewichtsprozent, Wollastonit besteht, während der Rest im wesentlichen ein wasserlösliches Silikat ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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