DE102017216024A1

DE102017216024A1 - Surge arresters

Info

Publication number: DE102017216024A1
Application number: DE102017216024.1A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Frank; Karsten Hatz
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2019-03-14
Also published as: CN111066105B; KR102303726B1; CN111066105A; WO2019052983A1; KR20200038975A

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Überspannungsableiter mit einer Varistorensäule, die mittels Stabilisierungsmitteln zwischen Endarmaturen verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schwingungsdämpfungsmittel an den Stabilisierungsmitteln vorgesehen ist.

The subject matter of the present invention is a surge arrester having a varistor column, which is braced between end fittings by means of stabilizing means, characterized in that at least one vibration damping means is provided on the stabilizing means.

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a surge arrester according to the preamble of claim 1.

Überspannungsableiter werden in der Mittel- und Hochspannungstechnik eingesetzt, um Überspannungen z.B. an Freileitungen kontrolliert zur Erde abzuleiten. Beispielsweise können solche Überspannungen, die wesentlich über den Nennspannungen der zu schützenden elektrischen Anlagen liegen, durch Blitzeinschlag oder Kurzschlüsse entstehen. Übliche Überspannungsableiter weisen elektrische Widerstände, sog. Varistoren auf, die unterhalb einer vorher festgelegten Schwellenspannung kaum elektrisch leitend sind, bei Überschreiten der Überspannung jedoch sehr gut elektrisch leitend sind. Die Widerstände werden in der Regel als Scheiben aus Metalloxid-Halbleitermaterial vorgesehen, die zu einer Ableitsäule übereinander gestapelt werden. Damit die Widerstandsscheiben stets eine große Kontaktfläche zueinander zur Ableitung entsprechender Ströme aufweisen, wird die Ableitsäule zusammengepresst. Dies kann beispielsweise mittels einer Konstruktion aus zwei Endarmaturen geschehen, zwischen denen die Ableitsäule mit Widerstandsscheiben angeordnet wird. Das Zusammenpressen erfolgt durch Festlegen von Stabilisierungsmitteln unter Zug in den Endarmaturen. Als Stabilisierungsmittel werden häufig Stangen aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) eingesetzt, die konzentrisch um die Ableitsäule angeordnet werden und einen Käfig für die Ableitsäule ausbilden. Überspannungsableiter in Käfigbauweise sind beispielsweise aus der Produktbroschüre „3ES Surge Arrester - Metal-enclosed, SF6-insulated for High Voltage Systems up to 800 kV“ der Siemens AG, 2008, Ord er No. E50001-U113-A296-V2-7600, bekannt. Da dieser Ableitertyp ein mit dem elektrischen Isoliergas Schwefelhexafluorid (SF6) gefülltes Gehäuse aufweist, wird er auch als ein „Kapselableiter“ bezeichnet.Surge arresters are used in medium and high voltage engineering to protect surge voltages, e.g. on overhead lines controlled to dissipate earth. For example, such overvoltages, which are significantly higher than the rated voltages of the electrical installations to be protected, can result from lightning strikes or short circuits. Conventional surge arresters have electrical resistances, so-called varistors, which are hardly electrically conductive below a predetermined threshold voltage, but are very well electrically conductive when the overvoltage is exceeded. The resistors are typically provided as slices of metal oxide semiconductor material which are stacked to form a rejection column. So that the resistance discs always have a large contact surface to each other for the derivation of corresponding currents, the Ableitsäule is compressed. This can be done for example by means of a construction of two end fittings, between which the Ableitsäule is arranged with resistance discs. The compression is done by setting stabilizing means under tension in the end fittings. Rods made of glass fiber reinforced plastic (GRP) are often used as the stabilizing agent, which are arranged concentrically around the Ableitsäule and form a cage for the Ableitsäule. Cage-type surge arresters can be found, for example, in the product brochure "3ES Surge Arrester - Metal-enclosed, SF6-insulated for High Voltage Systems up to 800 kV" by Siemens AG, 2008, Ord. E50001-U113-A296-V2-7600, known. Since this type of arrester has a housing filled with the electrical insulating gas sulfur hexafluoride (SF6), it is also referred to as a "capsule arrester".

Derartige Kapselableiter werden häufig in direkter Nähe zu anderen Betriebsmitteln eingesetzt. Beispielsweise können in einer gasisolierten Schaltanlage mechanische Schwingungen im Bereich 0 Hz bis 200 Hz entstehen, die sich auf den Ableiter übertragen. Es hat sich gezeigt, dass dadurch im Überspannungsableiter Geräusche entstehen. Durch die mechanischen Schwingungen im Ableiter wird eine mechanische Abnutzung des Ableiters begünstigt und somit die Lebensdauer verringert.Such capsule arresters are often used in close proximity to other equipment. For example, in a gas-insulated switchgear mechanical oscillations in the range 0 Hz to 200 Hz occur, which are transmitted to the arrester. It has been shown that this causes noise in the surge arrester. Due to the mechanical vibrations in the arrester, a mechanical wear of the arrester is favored and thus the service life is reduced.

Ausgehend von bekannten Überspannungsableitern in Käfigbauweise stellt sich an die Erfindung die Aufgabe, einen Überspannungsableiter anzugeben, der vergleichsweise geräuscharm im Betrieb und lange haltbar ist.Starting from known surge arresters in cage construction, the object of the invention is to provide a surge arrester, which is relatively quiet in operation and long lasting.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Überspannungsableiter gemäß Anspruch 1.The invention solves this problem by a surge arrester according to claim 1.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist das Schwingungsdämpfungsmittel elektrisch nicht-leitend ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil Kurzschlüsse vermieden werden. Ferner ist es bevorzugt, wenn das Schwingungsdämpfungsmittel SF₆-beständig ist.In a preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the vibration damping means is electrically non-conductive. This is an advantage because short circuits are avoided. Further, it is preferable that the vibration damping means SF _{6 is} stable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist das Schwingungsdämpfungsmittel ein Abstandsmittel auf, das zwischen den Stabilisierungsmitteln und der Varistorensäule vorgesehen ist. Dies ist ein Vorteil, weil das Abstandsmittel ein direktes Anschlagen der Stabilisierungsmittel an die Varistorensäule verhindert, wenn die Stabilisierungsmittel im Betrieb des Ableiters mechanisch schwingen. Bevorzugt ist ein Abstand zwischen den Stabilisierungsmitteln und der Varistorensäule von bis zu einigen mm Länge.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the vibration damping means comprises a spacing means which is provided between the stabilizing means and the varistor column. This is an advantage because the spacer means prevents direct attachment of the stabilizers to the varistor column when the stabilizers mechanically vibrate during operation of the trap. Preferably, a distance between the stabilizers and the varistor column of up to a few mm in length.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist das Abstandsmittel eine im Wesentlichen ringförmige Form auf und umläuft die Varistorensäule umfänglich. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise ein einfacher und kostengünster Schwingungsschutz gebaut werden kann. Beispielsweise kann ein Ring aus einem Kunststoffmaterial um die Varistorensäule gelegt sein. Der Kunstoffring kann elastisch ausgebildet sein und in seinem Umfang etwas kleiner sein als der Umfang der Varistorensäule, so dass der Kunststoffring beim Aufbringen auf die Varistorensäule gedehnt und somit selbsttätig durch Klemmwirkung in seiner Position fixiert wird. Es kann z. B. ein sogenannter O-Ring, ein bekanntes ringförmiges Dichtungselement, nach der Norm ISO 3601 eingesetzt werden.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the spacing means has a substantially annular shape and circumferentially surrounds the varistor column. This is an advantage because in this way a simple and kostengünster vibration protection can be built. For example, a ring made of a plastic material may be placed around the varistor column. The Kunstoffring may be elastic and be slightly smaller than the circumference of the Varistorensäule in its scope, so that the plastic ring is stretched when applied to the Varistorensäule and thus automatically fixed by clamping action in position. It can, for. As a so-called O-ring, a known annular sealing element, are used according to the standard ISO 3601.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist in der Varistorensäule ein Haltemittel für das Abstandsmittel vorgesehen. Beispielsweise kann das Haltemittel als eine Scheibe mit dem gleichen Durchmesser wie die Varistorenscheiben in der Varistorensäule vorgesehen sein, wobei das Haltemittel eine umlaufende Ausnehmung für ein Aufnehmen des Abstandsmittels aufweist. Bevorzugt ist die umlaufende Ausnehmung als eine Nut ausgebildet, deren Tiefe weniger als den Durchmesser des Abstandsmittels beträgt. Auf diese Weise ragt ein Teil des Abstandsmittels über die Oberfläche der Varistorensäule hinaus und kann die Stabilisierungsmittel beabstanden.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, a holding means for the spacing means is provided in the varistor column. For example, the holding means may be provided as a disc of the same diameter as the varistor discs in the varistor column, the holding means having a circumferential recess for receiving the spacer means. Preferably, the circumferential recess is formed as a groove whose depth is less than the diameter of the spacer means. In this way, a portion of the spacer extends beyond the surface of the varistor column and can space the stabilizers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist das Abstandsmittel als ein im Wesentlichen ringförmiges Band ausgebildet, wobei das Band jeweils eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Stabilisierungsmittels aufweist. Ein Band im Sinne der Erfindung ist beispielsweise eine im Wesentlichen formstabile Scheibe mit einer mittig angeordneten Zentralausnehmung, in die die Varistorensäule eingeführt ist. Dies ist ein Vorteil, weil das Band mit z.B. Vorbohrungen zur Aufnahme der Stabilisierungsstäbe eine besonders gute Fixierung der Stabilisierungsmittel ermöglicht. Entsprechend eines solchen kreisförmigen Querschnitts einer Stange bzw. eines Stabes sollten auch die Ausnehmungen zumindest in Teilbereichen im Wesentlichen zylindrisch, also mit einem kreisförmigen Querschnitt, vorgesehen werden. Diese Abstimmung der Querschnitte von Ausnehmungen und Stabilisierungsmitteln aufeinander gewährleistet eine gute Klemmwirkung beim Festlegen der Stabilisierungsmittel in den Ausnehmungen. Weist ein Stabilisierungsmittel einen anderen Querschnitt auf, z.B. einen ovalen oder einen quadratischen Querschnitt, so kann bei einer komplementären Ausgestaltung der Ausnehmungen ebenfalls eine gute Klemmwirkung erzielt werden.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the spacing means is formed as a substantially annular band, wherein the band each having a recess for receiving a stabilizing agent. A band in the sense of the invention is, for example, a substantially dimensionally stable disc having a centrally arranged central recess into which the varistor column is inserted. This is an advantage because the band with eg pre-drilled holes for receiving the stabilizing rods enables a particularly good fixation of the stabilizing agent. According to such a circular cross-section of a rod or a rod, the recesses should also be provided, at least in partial regions, essentially cylindrically, that is to say with a circular cross-section. This coordination of the cross sections of recesses and stabilizing means on each other ensures a good clamping effect when setting the stabilizing agent in the recesses. If a stabilizing agent has a different cross section, for example an oval or a square cross section, a good clamping effect can likewise be achieved with a complementary configuration of the recesses.

Als Material für das Band kann beispielsweise ein elektrisch nicht leitender Kunststoff eingesetzt werden, wobei das Band durch ein Spritzgussverfahren hergestellt wird. Dies ist kostengünstig und einfach. Alternativ kann das Band auch mittels eines additiven Fertigungsverfahrens mittels eines sog. 3D-Druckers hergestellt werden.As the material for the tape, for example, an electrically non-conductive plastic can be used, wherein the tape is produced by an injection molding process. This is inexpensive and easy. Alternatively, the tape can also be produced by means of an additive manufacturing method by means of a so-called 3D printer.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist das Abstandsmittel jeweils an jedem Stabilisierungsmittel derart angeordnet, dass es das jeweilige Stabilisierungsmittel von der Varistorensäule beabstandet. Beispielsweise kann das Abstandsmittel als eine im Wesentlichen ringförmige Form ausgebildet sein und das jeweilige Stabilisierungsmittel umlaufen. Beispielsweise kann ein elastischer Kunststoffring um jedes Stabilisierungsmittel gelegt werden, so dass ein Schlagen gegen die Varistorensäule verhindert wird. Auch hier kann z. B. jeweils ein O-Ring unter leichter Dehnung, so dass eine Klemmwirklung erzielt wird, eingesetzt werden.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the spacing means is arranged in each case on each stabilizing means such that it spaces the respective stabilizing means from the varistor column. For example, the spacing means may be formed as a substantially annular shape and circulate the respective stabilizing agent. For example, an elastic plastic ring may be placed around each stabilizer so as to prevent hitting against the varistor column. Again, z. B. in each case an O-ring with slight elongation, so that a clamping effect is achieved, are used.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist das Schwingungsdämpfungsmittel ein Anpressmittel auf, das die Stabilisierungsmittel an die Varistorensäule anpresst. Dies ist ein Vorteil, weil das Anpressmittel einerseits die Ausrichtung der Varistorscheiben in der Varistorensäule zueinander stabilisiert und andererseits ein Schlagen der Stabilierungsmittel gegen die Varistorensäule verhindert.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the vibration damping means comprises a contact pressure means, which presses the stabilizing agent to the varistor column. This is an advantage because the contact pressure means on the one hand stabilizes the alignment of the varistor disks in the varistor column to each other and on the other hand prevents beating of the stabilizing agent against the varistor column.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist das Anpressmittel eine im Wesentlichen ringförmige Form auf und umläuft die Stabilisierungsmittel umfänglich. Dies ist ein Vorteil, weil das beispielsweise als ein elastischer Kunstoffring ausgebildete Anspressmittel alle Stabilisierungsmittel und die Varistorensäule in seinem Umfang einschließen und zusammenpressen kann.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the contact pressure means has a substantially annular shape and circumferentially surrounds the stabilization means. This is an advantage because the press means formed, for example, as an elastic plastic ring can enclose and compress all stabilizing means and the varistor column in its circumference.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist das Anpressmittel als ein im Wesentlichen ringförmiges Band ausgebildet, wobei das Band jeweils eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Stabilisierungsmittels aufweist. Dies ist ein Vorteil, weil das Band eine besonders hohe Stabilität bereit stellt.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the contact pressure means is designed as a substantially annular band, the band each having a recess for receiving a stabilizing agent. This is an advantage because the tape provides a particularly high stability.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters sind die Stabilisierungsmittel stangenförmig ausgebildet und zwischen zwei Endarmaturen derart verspannt, dass die Varistorensäule zwischen den Endarmaturen zusammengepresst wird. Dies ist eine seit langem als kostengünstig, haltbar und vorteilhaft erprobte Bauform.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the stabilizing means are rod-shaped and clamped between two end fittings in such a way that the varistor column is compressed between the end fittings. This is a long-proven cost-effective, durable and advantageous proven design.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters sind die Stabilisierungsmittel elektrisch nicht-leitend ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil Kurzschlüsse vermieden werden.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the stabilizing means are electrically non-conductive. This is an advantage because short circuits are avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters bestehen die Stabilisierungsmittel aus einem Material, das zumindest anteilig einen glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) aufweist. Dies ist ein Vorteil, weil GFK kostengünstig, leicht zu verarbeiten und lange haltbar ist. GFK ist mechanisch sehr zugbelastbar und kostengünstig. Ferner sind GFK-Stangen elektrisch nicht leitend. Die Stabilisierungsmittel können als mehrere Stangen ausgebildet sein, die einen Käfig um die Varistorensäule ausbilden. Eine Stange im Sinne der Erfindung ist ein im Wesentlichen zylindrisch geformter Körper, weist also folglich einen kreisförmigen Querschnitt auf.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the stabilizing means consist of a material which at least partially has a glass fiber reinforced plastic (GRP). This is an advantage because GRP is inexpensive, easy to work with and long lasting. GRP is mechanically very tensile and cost-effective. Furthermore, GRP rods are electrically non-conductive. The stabilizing means may be formed as a plurality of rods forming a cage around the varistor column. A rod according to the invention is a substantially cylindrically shaped body, thus consequently has a circular cross-section.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist ein Gehäuse vorgesehen, das zur Befüllung mit einem elektrisch isolierenden Fluid ausgebildet ist. Dies ist ein Vorteil, weil fluidisolierte Ableiter für den Hochspannungsbereich, z.B. 123 kV oder 145 kV, geeignet sind.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, a housing is provided which is designed to be filled with an electrically insulating fluid. This is an advantage because fluid-insulated arresters for the high voltage range, e.g. 123 kV or 145 kV, are suitable.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist elektrisch isolierende Fluid im Wesentlichen Schwefelhexafluorid. Dies ist ein Vorteil, weil Schwefelhexafluorid (SF6) lange erprobt und besonders gut elektisch isolierend ist. Es liegt i.d.R. als Gas im Ableiter vor. In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, electrically insulating fluid is essentially sulfur hexafluoride. This is an advantage because sulfur hexafluoride (SF6) has long been tried and is very well electrically insulating. It is usually present as gas in the arrester.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters besteht das elektrisch isolierende Fluid im Wesentlichen aus einem luftbasierten Isoliergas. Dies ist ein Vorteil, weil luftbasierte Isoliergase im Vergleich zu SF6 klimaneutral sind. Dadurch sind sie ohne besonders Aufwand für die Befüllung oder Entleerung eines Ableiters verwendbar, was Kosten bei Wartung und Entleerung einspart. Das luftbasierte Isoliergas kann beispielsweise im Wesentlichen aus 80 % Stickstoff und 20% Sauerstoff bestehen, also z.B. gereinigte und getrocknete Luft sein. Ein solches Gas ist beispielsweise unter dem Markennamen „Clean Air“ von der Siemens AG bekannt.In a further preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, the electrically insulating fluid consists essentially of an air-based insulating gas. This is an advantage because air-based insulating gases are climate-neutral compared to SF6. As a result, they can be used without great effort for the filling or emptying of a trap, which saves costs for maintenance and drainage. For example, the air-based insulating gas may consist essentially of 80% nitrogen and 20% oxygen, e.g. be purified and dried air. Such a gas is known, for example, under the brand name "Clean Air" from Siemens AG.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung zeigen in schematischer Darstellung die

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters, und
2 eine erste Detailansicht des Überspannungsableiters gemäß 1 im Längsschnitt, und
3 eine zweite Detailansicht des Überspannungsableiters gemäß 1 im Querschnitt, und
4 eine dritte Detailansicht des Überspannungsableiters gemäß 1 im Längsschnitt, und
5 eine vierte Detailansicht des Überspannungsableiters gemäß 1 im Querschnitt, und
6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsmittels, und
7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsmittels, und
8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsmittels, und
9 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsmittels.

For a better explanation of the invention show in a schematic representation of the

1 a first embodiment of a surge arrester according to the invention, and
2 a first detail view of the surge arrester according to 1 in longitudinal section, and
3 a second detail view of the surge arrester according to 1 in cross-section, and
4 a third detail view of the surge arrester according to 1 in longitudinal section, and
5 a fourth detail view of the surge arrester according to 1 in cross-section, and
6 A second embodiment of a vibration damping means according to the invention, and
7 a third embodiment of a vibration damping means according to the invention, and
8th A fourth embodiment of a vibration damping means according to the invention, and
9 A fifth embodiment of a vibration damping means according to the invention.

Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters 1. Der Ableiter 1weist ein metallisches Gehäuse 2 auf. Hochspannungsseitig sind ein Hochspannungskontakt 4 und ein Hochspannungsverbindungsstück 5 vorgesehen, wobei das Hochspannungsverbindungsstück 5 mit einer Endarmatur 6 verbunden ist. Erdspannungsseitig ist ein Erdspannungskontakt 30 vorgesehen, der über ein Erdspannungsverbindungsstück 31 mit einer Endarmatur 32 verbunden ist. Zwischen den Endarmaturen 6, 32 sind Stabilisierungsmittel 8, 9 verspannt. Als Stabilisierungsmittel 8, 9 werden GFK-Stangen eingesetzt. Die Stabilisierungsmittel 8, 9 sind in dafür vorgesehenen Ausnehmungen 10, 11, 33, 34 der Endarmaturen 6, 32 festgelegt. Das Festlegen der GFK-Stangen kann beispielsweise durch Krimpen oder durch das Einsetzen von Verspannhülsen erfolgen. Dabei werden die Stabilisierungsmittel 8, 9 derart unter Zugspannung gesetzt, dass ein zwischen Ihnen gelagerter Stapel aus scheibenförmigen, elektrischen Widerständen 7, eine Varistorensäule 35 ausbildet. Hochspannungsseitig ist die Endarmatur 6 derart ausgebildet, dass mittels einer becherförmigen Verlängerung der Endarmatur 6 in Richtung der Erdspannungsseite des Ableiters ein Schild 17 ausgebildet wird. Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein elektrisches Isoliergas vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel wird Schwefelhexafluorid eingesetzt. An zwei Stellen in der Varistorensäule 35 werden jeweils zwei Abstandsscheiben 14 eingesetzt, die zur Einstellung des exakten Längenmaßes der Varistorensäule 35 benötigt werden. Im Vergleich zu bisherigen bekannten Überspannungsableitern ist bei den Abstandsscheiben 14 jeweils ein Schwingungsdämpfungsmittel 15, 16 vorgesehen, das die Stabilisierungsmittel 8, 9 in einem kleinen Abstand zu den einzelnen Widerständen 7 der Varistorensäule 35 hält. Auf diese Weise wird verhindert, dass beim Entstehen von mechanischen Schwingungen im Bereich einiger 100 Hz störende Geräusche und/oder mechanische Schäden innerhalb des Überspannungsableiters 1 auftreten.The 1 shows a first embodiment of a surge arrester according to the invention 1 , The arrester 1 has a metallic housing 2 on. High voltage side are a high voltage contact 4 and a high voltage connector 5 provided, the high-voltage connector 5 with a final fitting 6 connected is. Ground voltage side is a ground voltage contact 30 provided by a ground voltage connector 31 with a final fitting 32 connected is. Between the end fittings 6 . 32 are stabilizers 8th . 9 braced. As a stabilizer 8th . 9 GRP rods are used. The stabilizers 8th . 9 are in designated recesses 10 . 11 . 33 . 34 the end fittings 6 . 32 established. The setting of the GRP rods can be done for example by crimping or by the insertion of bracing sleeves. Thereby the stabilizing agents become 8th . 9 put under such tension that stored between you stack of disc-shaped electrical resistors 7 , a varistor column 35 formed. High voltage side is the end fitting 6 designed such that by means of a cup-shaped extension of the end fitting 6 in the direction of the ground voltage side of the arrester a shield 17 is trained. Inside the case 2 an electrical insulating gas is provided. In this embodiment, sulfur hexafluoride is used. In two places in the varistor column 35 in each case two shims 14 used for setting the exact length dimension of the varistor column 35 needed. Compared to previous known surge arresters is at the shims 14 in each case a vibration damping means 15 . 16 provided that the stabilizing agent 8th . 9 in a small distance to the individual resistors 7 the varistor column 35 holds. This prevents disturbing noises and / or mechanical damage within the surge arrester when mechanical vibrations in the range of a few 100 Hz occur 1 occur.

Die 2 zeigt eine Detailansicht des Überspannungsableiters gemäß 1. Durch das Schwingungsdämpfungsmittel 15 wird erreicht, dass jeweils ein kleiner Abstand d zwischen den GFK-Stangen 8, 9 und der Varistorensäule 35 mit den einzelnen Widerständen 7 erzielt wird.The 2 shows a detailed view of the surge arrester according to 1 , Through the vibration damping device 15 is achieved, that in each case a small distance d between the GRP rods 8th . 9 and the varistor column 35 with the individual resistors 7 is achieved.

Die 3 zeigt einen Querschnitt des Überspannungsableiters im Bereich einer Widerstandsscheibe 7. Das Schwingungsdämpfungsmittel 15 ist als ein elektrisch nichtleitendes Abstandsmittel 15 ausgebildet, das eine im Wesentlichen ringförmige Form aufweist und leicht über die ansonsten im Wesentlichen zylindrische Oberfläche der Varistorensäule übersteht. Hierdurch bewirkt es einen Abstand zwischen den Stabilisierungsmitteln 8, 9, 20, 21 und der Varistorenscheibe 7. Als Material kann beispielsweise ein elastisch verformbarer Kunststoffring 15, z.B. ein O-Ring eingesetzt werden.The 3 shows a cross section of the surge arrester in the region of a drag disc 7 , The vibration damping device 15 is as an electrically non-conductive spacer 15 formed, which has a substantially annular shape and slightly protrudes beyond the otherwise substantially cylindrical surface of the varistor column. As a result, it causes a distance between the stabilizing means 8th . 9 . 20 . 21 and the varistor disk 7 , As a material, for example, an elastically deformable plastic ring 15 , Eg an O-ring can be used.

4 zeigt eine Detailansicht von zwei Abstandsscheiben 14, die leicht gerundete Außenflächen aufweisen. Hierdurch wird eine umlaufende Nut ausgebildet, in der ein elastischer Ring 15 als Abstandsmittel festgelegt werden kann. Dabei kann der elastische Ring 15 leicht unter Spannung in die entsprechende Nut der Abstandsscheiben 14 eingelegt werden, so dass er mechanisch fixiert ist. 5 zeigt diese Ausführung mit einem Kunststoffring 15 in einer dreidimensionalen Ansicht. 4 shows a detailed view of two shims 14 , which have slightly rounded outer surfaces. As a result, a circumferential groove is formed, in which an elastic ring 15 can be determined as a distance means. In this case, the elastic ring 15 slightly under tension in the corresponding groove of the shims 14 be inserted so that it is mechanically fixed. 5 shows this version with a plastic ring 15 in a three-dimensional view.

6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Schwingungsdämpfungsmittel. Es ist eine einzige Abstandsscheibe 14 vorgesehen, in deren Außenfläche eine ringförmige Nut mit rechteckigem Querschnitt z.B. durch Fräsen eingebracht wurde. In diese rechteckige Nut kann eine im Wesentlichen rechteckige Kunststoffringform 15 festgelegt werden, so dass auch diese leicht übersteht. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Dicke in Längsrichtung E der Abstandsscheibe 14 genauso groß ist wie eine entsprechende Dicke einer Varistorenscheibe. Dies hat den Vorteil, dass bei der Konstruktion eines Überspannungsableiters eine herkömmliche Varistorenscheibe 7 durch ein entsprechendes Abstandsmittel mit Schwingungsdämpfungsmittel ersetzt werden kann. 6 shows a second embodiment of a vibration damping means. It is a single shim 14 provided, in the outer surface of an annular groove with a rectangular cross-section has been introduced, for example by milling. In this rectangular groove can be a substantially rectangular plastic ring shape 15 be set so that it easily survives. It is particularly preferred if the thickness in the longitudinal direction E of the spacer disc 14 is the same size as a corresponding thickness of a varistor disk. This has the advantage that in the construction of a surge arrester, a conventional varistor disc 7 can be replaced by a corresponding spacer with vibration damping means.

Die 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfungsmittels, das als Abstandsmittel ausgebildet ist. Das dargestellte Abstandsmittel 22 weist eine im Wesentlichen ringförmige Bandform auf und hat in der Mitte eine große Ausnehmung 24, die zum Einlegen über die Varistorensäule vorgesehen ist. Innerhalb des Durchmessers des ringförmigen Abstandsmittels 22 sind Ausnehmungen 23 vorgesehen, die zur Aufnahme der Stabilisierungsmittel dienen. Diese Ausführungsform beabstandet damit einerseits die Stabilisierungsmittel von der Varistorensäule und bewirkt andererseits, dass die Stabilisierungsmittel nicht gegeneinander verrutschen oder schwingen können. Dies bewirkt eine zusätzliche mechanische Stabilisierung des Überspannungsableiters.The 7 shows a third embodiment of a vibration damping means according to the invention, which is designed as a spacer means. The illustrated spacer means 22 has a substantially annular band shape and has a large recess in the middle 24 , which is intended for insertion via the varistor column. Within the diameter of the annular spacer means 22 are recesses 23 provided, which serve to receive the stabilizing agent. On the one hand, this embodiment thus distances the stabilizing agent from the varistor column and, on the other hand, causes the stabilizing agents to be prevented from slipping or vibrating against one another. This causes an additional mechanical stabilization of the surge arrester.

Die 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Schwingungsdämpfungsmittels, das als Anpressmittel 23 ausgebildet ist. Dabei handelt es sich z.B. um ein ringförmiges elastisches Kunststoffband, das außen um die Kontur der Stabilisierungsmittel 8, 9, 20, 21 und der Varistorensäule gelegt ist. Dadurch, dass das Anpressmittel 23 die GFK-Stangen 8, 9, 20, 21 direkt auf die Varistorensäule aufpresst, wird ein Schwingen der GFK-Stangen und ein Anschlagen der GFK-Stangen gegen die Varistorensäule 35 vermieden. Somit verhindert das Anpressen der GFK-Stangen auf die Varistorenscheiben 7 eine Geräuschentwicklung und mechanischen Schäden innerhalb des Ableiters. Ein weiterer Vorteil der Verwendung eines Anpressmittels ist es, dass das Anpressmittel an jeder beliebigen Stelle einer ansonsten unveränderten Varistorensäule 35 aufgebracht werden kann. In einer Variante dieser Ausführungsform kann jedoch auch ein Haltemittel mit mindestens einer Nut in der Varistorensäule vorgesehen sein, um das Anpressmittel in Längsrichtung zu fixieren.The 8th shows a fourth embodiment of a vibration damping means acting as a pressing means 23 is trained. This is, for example, a ring-shaped elastic plastic band, the outside of the contour of the stabilizing agent 8th . 9 . 20 . 21 and the Varistorensäule is laid. Due to the fact that the pressure agent 23 the fiberglass rods 8th . 9 . 20 . 21 Pressing directly onto the varistor column causes the GFRP rods to vibrate and the GFRP rods to hit the varistor column 35 avoided. Thus, the pressing of the GRP rods on the varistor discs prevented 7 a noise and mechanical damage inside the arrester. A further advantage of the use of a contact pressure agent is that the contact pressure agent at any point of an otherwise unchanged Varistorensäule 35 can be applied. In a variant of this embodiment, however, a holding means may be provided with at least one groove in the varistor column in order to fix the pressing means in the longitudinal direction.

Die 9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Schwingungsdämpfungsmittels, das als Anpressmittel 25 ausgebildet ist. Dabei handelt es sich um eine ring- bzw. bandförmige Struktur, die Ausnehmungen 26 aufweist. Eine Zentralausnehmung 24 dient zur Aufnahme der Varistorensäule 35, während die Ausnehmungen 26 zur Aufnahme der Stabilisierungsmittel dienen. Werden die Stabilisierungsmittel in die Ausnehmung 26 eingebracht, so stehen sie jedoch leicht über die Innenkontur 40 der Ausnehmung 24 über. Wird der Durchmesser der Ausnehmung 24 entsprechend gewählt, so bewirkt das Anpressmittel 25 ein Anpressen der GFK-Stangen auf die Varistorensäule 35 und damit eine verminderte Schwingungsaffinität des Überspannungsableiters.The 9 shows a fifth embodiment of a vibration damping means acting as a pressing means 25 is trained. It is a ring or band-shaped structure, the recesses 26 having. A central recess 24 serves to accommodate the varistor column 35 while the recesses 26 serve to receive the stabilizing agent. Be the stabilizer in the recess 26 introduced, but they are slightly above the inner contour 40 the recess 24 above. Will the diameter of the recess 24 chosen accordingly, so causes the contact pressure 25 a pressing of the GRP rods on the varistor column 35 and thus a reduced oscillation affinity of the surge arrester.

Claims

Surge arrester (1) with a varistor column (35) which is braced by means of stabilizing means (8, 9, 20, 21) between end fittings (6, 32), characterized in that at least one vibration damping means (15, 16, 22, 23, 25 ) is provided on the stabilizing means (8,9,20,21).

Surge arrester (1) after Claim 1 , characterized in that the vibration damping means (15,16,22,23,25) is electrically non-conductive.

Surge arrester (1) after Claim 1 or 2 characterized in that the vibration damping means comprises spacing means (15, 16, 22) provided between the stabilizing means (8, 9, 20, 21) and the varistor column (35).

Surge arrester (1) after Claim 3 , characterized in that the spacer means (15,16,22) has a substantially annular shape and the varistor column (35) circumferentially circulates.

Surge arrester (1) after Claim 4 , characterized in that the spacer means (22) is formed as a substantially annular band, wherein the band in each case has a recess (23) for receiving a stabilizing means (8,9,20,21).

Surge arrester (1) after Claim 3 , characterized in that the spacer means is arranged in each case on each stabilizing means such that it separates the respective stabilizing means (8, 9, 20, 21) from the varistor column (35).

Surge arrester (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the vibration damping means comprises a pressure means (23, 25) which presses the stabilizing means (8, 9, 20, 21) against the varistor column (35).

Surge arrester (1) after Claim 7 , characterized in that the pressing means (23) has a substantially annular shape and the stabilizing means (8,9,20,21) circumferentially rotates.

Surge arrester (1) after Claim 8 , characterized in that the pressing means as a substantially annular band (25) is formed, wherein the band (25) each have a recess (26) for receiving a stabilizing means (8,9,20,21).

Surge arrester (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the stabilizing means (8,9,20,21) are rod-shaped and clamped between two end fittings (6,32) such that the varistor column (35) between the end fittings ( 6,32) is compressed.

Surge arrester (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the stabilizing means (8,9,20,21) are electrically non-conductive.

Surge arrester (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the stabilizing means (8, 9, 20, 21) consist of a material which at least partially has a glass fiber reinforced plastic (GRP).

Surge arrester (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a housing (2) is provided which is designed to be filled with an electrically insulating fluid (3).

Surge arrester (1) after Claim 13 , characterized in that the electrically insulating fluid (3) is substantially sulfur hexafluoride.