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DE1911074A1 - Surge arresters - Google Patents

Surge arresters

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Publication number
DE1911074A1
DE1911074A1 DE19691911074 DE1911074A DE1911074A1 DE 1911074 A1 DE1911074 A1 DE 1911074A1 DE 19691911074 DE19691911074 DE 19691911074 DE 1911074 A DE1911074 A DE 1911074A DE 1911074 A1 DE1911074 A1 DE 1911074A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure relief
channel
shaped
ring
relief device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19691911074
Other languages
German (de)
Other versions
DE1911074B2 (en
Inventor
Hanspeter Christener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC BROWN BOVERI and CIE
BBC Brown Boveri AG Germany
Original Assignee
BBC BROWN BOVERI and CIE
Brown Boveri und Cie AG Germany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by BBC BROWN BOVERI and CIE, Brown Boveri und Cie AG Germany filed Critical BBC BROWN BOVERI and CIE
Publication of DE1911074A1 publication Critical patent/DE1911074A1/en
Publication of DE1911074B2 publication Critical patent/DE1911074B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/15Details of spark gaps for protection against excessive pressure

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden ( Schweiz )Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)

UeberspannungsableiterSurge arresters

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ueberspannungsableiter, dessen aktiver Teil aus mindestens einem säulenförmigen Stapel besteht, der aus Funkenstrecken und Widerständen aufgebaut ist und der sich in einem geschlossenen Gehäuse befindet, das zumindest an einer Stelle mit einer Druckentlastungseinrichtung versehen ist, unter Verwendung ringförmiger Widerstandskörper. Bei Ueberlastüng des aktiven Teils eines Ueberspannungsableiters wird das Ableitergehäuse zufolge des Lichtbogens im Ableiterinnern thermisch und mechanisch stark belastet, was u.U. zu einer explosionsartigen Zer- { störung des Gehäuses führen kann. Es ist bekannt, der Druckwelle durch eine dafür vorgesehene Bruchstelle, z.B. in Form einer Sicherheitsmembrane, einen Entlastungsweg ins Freie zu schaffen und das Gehäuse durch eine wärmeisolierende Trennschicht in Form eines vor der Gehäuseinnenwand angeordneten SchutzZylinders aus anorganischem Isolierstoff zu schüzten (Schweiz. Pat. 289 179)· Trotz der Entlastungsstelle tritt aber noch eine schlagartige, kurzzeitige Druck-The invention relates to a surge arrester, the active part of which consists of at least one column-shaped stack, which is made up of spark gaps and resistors and which is located in a closed housing which is provided with a pressure relief device at least at one point, using ring-shaped resistance bodies. In Ueberlastüng of the active part of a surge arrester, the arrester according to heavily loaded of the arc in Ableiterinnern thermally and mechanically, which may trouble to explosive decomposition can result in {of the housing. It is known to create a relief path for the pressure wave through a break point provided for this purpose, e.g. in the form of a safety membrane, and to protect the housing by a heat-insulating separating layer in the form of a protective cylinder made of inorganic insulating material arranged in front of the housing inner wall (Switzerland. Pat. 289 179) Despite the relief point, there is still a sudden, brief pressure

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beanspruchung auf, so dass der Gehäuseisolator und/oder der. Schutzzylinder entsprechend stark dimensioniert sein müssen/'wodurch' sich der Ableiter sehr versteuert, was sich insbesondere Im Mrt'teTspan'-nungsbereich auf den Preis stark auswirkt. Ferner ist es"bekannt^ den Lichtbogen mittels sicherungsartiger Verbindungsreltüngeri zur r Entlastung der Ableiterelemente in einem zentral angeordneten"drückfesten Rohr zu zünden, (schweiz. Pat. 391 859)· Hierbei "liegen""die Schmelzleiter in Reihe mit den Ableiterelemeriteri. Damit aber e'ine Beschädigung der aktiven Teile wirksam vermieden ist, muss'die'Αη-sprechgrenze der Schmelzleiter wesentlich unter der Leistun'ücrehze der aktiven Teile des Ableiters liegen, wodurch letztere schlecht ausgenutzt sind. Schliesslich sind bei einem Ueberspannungsableiter aus spannungsabhängigen Widerständen mit zu einem Teil' der "'Widerstände parallelen Funkenstrecken ein Teil tier Widerstandskörper ringförmig ausgebildet und die parallelen Funkenstrecken zur gegenseitigen Beleuchtung im Inneren der kreisringförmigen Widerstände' untergebracht. Der Zweck dieser Anordnung besteht darin", beirr. Auftreten einer Ueberspannung das Ansprechen der Funkenstrecften nächeinander erfolgen zu lassen, wobei die Widerstände' ihrem V/ert'tiäcn besonders gestaffelt sind ( DRP 696 097) · Der Aufbau"lsi so :getr'of- fen, dass die ringförmigen Widerstandskörper mit' den parallelen'; ■ Funkenstrecken in einem besonderen Isolierzylinder untergebracht'" sind, während weitere Widerstandsvollscheiben mit" zwischen!il'ge=n-'■ den Abstandshaltern sich unmittelbar im eigentlichen Gehäuse äe%" Ableiters befinden, so dass hier ein konsequenter Explosionsschütz nicht gegeben ist. - - . v . . . .. , stress, so that the housing insulator and / or the. Protective cylinders have to be dimensioned correspondingly large / 'whereby' the arrester is very taxable, which has a strong effect on the price, especially in the Mrt'teTspan'-voltage range. Further, it is "known ^ the arc by means of fuse-like Verbindungsreltüngeri to r relief in a centrally disposed of the arrester elements" to ignite suppressing fixed tube (Switzerland. Pat. 391,859) * Here, "" are "the fuse elements in series with the Ableiterelemeriteri. But that If damage to the active parts is effectively avoided, the η-speaking limit of the fusible conductor must be significantly below the power speed of the active parts of the arrester, which means that the latter are poorly utilized Part of 'the' resistors parallel spark gaps a part of the resistance body is formed in a ring shape and the parallel spark gaps are housed for mutual illumination inside the annular resistors'. The purpose of this arrangement is "to let beirr occurrence of an overvoltage carried out the response of the Funkenstrecften nächeinander, wherein the resistors' their V / ert'tiäcn are particularly staggered (DRP 696 097) · The configuration." Lsi so: getr'of - fen that the annular resistance body with 'the parallel'; ■ Spark gaps are housed in a special insulating cylinder, while additional solid resistance disks with "between! Il'ge = n- '■ the spacers are located directly in the actual housing of the arrester, so that a consistent explosion protection is not provided here. -. v ... ..,

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und billigere Lösung für einen explosionssicheren überspannungsableiter anzugeben, bei dem ohne besondere Zusatzmassnahmen die thermischen und mechanischen Beanspruchungen im Falle von Ueberlastungen beherrscht werden. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass die ebenfalls ringförmigen Funkenstrecken und= die JWiders»t,andskörper derart zusammengespannt sind, dass der Stapel einen durchgehenden, annähernd zentral gelegenen Kanal aufweist und dass in unmittelbarer Nähe des Kanalendes die Druckentlastungeinrichtung angeordnet ist.The invention is based on the object of a simple and cheaper Solution for an explosion-proof surge arrester indicate where the thermal and mechanical stresses in the event of overloads can be controlled. According to the invention it is proposed that the also ring-shaped spark gaps and = the opposing body are clamped together in such a way that the stack has a continuous, has approximately centrally located canal and that in the immediate vicinity The pressure relief device is arranged near the end of the channel.

Anhand der Zeichnung, die"ein Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung wiedergibt, wird diese näher erläutert.Based on the drawing, which "shows an embodiment according to the invention reproduces, this is explained in more detail.

Die Figur zeigt im Schnitt einen überspannungsableiter für mittlere Spannung, bei dem an einem Isoliergehäuse4, das z.B. aus Keramik besteht, zu beiden Seiten Flansch^ aufgekittet sind. Diese Flansche sind mit Deckeln 3 verschraubt unter Zwischenlage von Dichtungen 4, wodurch ein geschlossenes Gehäuse entsteht. Die Deckel 3 sind nicht durchgehend massiv, sondern besitzen in der Mitte Oeffnungen, die durch Bruchmembranen 5 verschlossen sind. Innerhalb des Isoliergehäuses 1 ist ein Stapel untergebracht, der aus den Widerstandskörpern 6 und aus den Funkenstrecken 7 besteht, Die Widerstands- und Funkenstreckenelemente sind ringförmig gestaltet und so zusammengespannt, dass sie einerseits dicht aufeinanderliegen und anderseits einen Kanal 8 bilden, welcher den Stapel in der Mit-The figure shows in section a surge arrester for medium Voltage at which an insulating housing4, e.g. made of ceramic, has flanges ^ cemented on on both sides. These Flanges are screwed to covers 3 with gaskets in between 4, creating a closed housing. The lids 3 are not solid throughout, but have openings in the middle, which are closed by rupture membranes 5. Inside the insulating housing 1, a stack is housed, which consists of the resistor bodies 6 and consists of the spark gaps 7, the resistance and spark gap elements are designed and ring-shaped clamped together so that on the one hand they lie close to one another and on the other hand form a channel 8, which the stack in the middle

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te durchsetzt. Der Kanal 8 endet beidseitig in Räumen 9, die unmittelbar vor den Membranen 5 gelegen sind. Bei diesem Aufbau ist es wesentlich, dass der Kanal 8 praktisch keine Verbindung mit dem Spaltraum 10 zwischen dem Isoliergehäuse 1 und dem Stapel hat, damit beim Auftreten von Störlichtbögen- jegliche Innendruckbeanspruchung vom Isoliergehäuse 1 fergehalten ist. Die Stirnflächen der Widerstandskörper 6 sind metallisiert. Bei nicht völlig planen Stirnflächen ist es zweckmässig, die scheibenförmigen Widerstandskörper 6 nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenlage nicht näher dargestellter weicher metallischer Ringe aufeinander zu stapeln, damit ein dichter Abschluss zwischen den Widerstandskörpern erreicht wird. Ferner ist es zweckmässig, die Widerstandskörper 6 ein- oder beidseitig mit konischen Ansenkungen 6a zu versehen, wodurch die Dicke der Widerstandskörper im Bereich der kanalbildenden Bohrung 8 am geringsten ist, damit sich etwaige Durchschläge der Widerstandskörper infolge thermischer Ueberlastung in der Nähe des Kanals 8 ausbilden und so dabei entstehende ionisierte Gase auf jeden Fall in den Kanal 8 und nicht in den Spaltraum 10 gelangen. Die Ausgestaltung der Funkenstrecken 7 ist so getroffen, dass die Isolierscheiben 7a jeweils eine Funkenkammer 7t> freilassen, in welcher die Elektroden 7c beiderseits der Mittelbohrung untergebracht sind. Die Isolierscheiben 7a besitzen am Rande 7d eine labyrinthartige Form zur Abdichtung. Die Elektroden 7c der Funkenstrecken sind von Etage zu Etage durch Verbindungen 7e entsprechend verbunden, so dass sich in bekannter Weise eine Vielfachfunkenstrecke ergibt. Von der ersten und letzten Elektrodete interspersed. The channel 8 ends on both sides in rooms 9, which are immediately are located in front of the membranes 5. With this structure it is essential that the channel 8 has practically no connection with the gap 10 between the insulating housing 1 and the stack, so that any internal pressure stress in the event of arcing faults from the insulating housing 1 is kept. The end faces of the resistor body 6 are metallized. When not completely flat end faces, it is advisable not to place the disk-shaped resistance body 6 directly, but with an intermediate layer To stack soft metallic rings, not shown in detail, on top of one another, so that a tight seal between the resistance bodies is achieved. Furthermore, it is expedient to have the resistance body 6 on one or both sides with conical countersinks 6a to be provided, whereby the thickness of the resistance body in the region of the channel-forming bore 8 is smallest, so that any Breakdowns of the resistance body as a result of thermal overload form in the vicinity of the channel 8 and the resulting ionized gases definitely get into the channel 8 and not into the gap 10. The configuration of the spark gaps 7 is like this taken that the insulating washers 7a each have a spark chamber 7t> leave blank, in which the electrodes 7c on both sides of the central bore are housed. The insulating washers 7a have am Edge 7d a labyrinth-like shape for sealing. The electrodes 7c of the spark gaps are correspondingly connected from floor to floor by connections 7e, so that a Multiple spark gap results. From the first and last electrode

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führen gleichartige Verbindungen 1Je zu den Metallscheiben 7f, die den Anschluss zu den benachbarten Widerstandskörpern 6 herstellen. Dadurqh, dass sich bei Ueberlastung des Ableiters Störlichtbögen und damit verbundene Drucksteigerungen bei dieser Bauweise nur im Kanal 6 ausbilden und der Ueberdruck sich durch Brechen der Membranen 5 abbaut, ohne dass der Gehäuseisolator beansprucht wird, ergibt sich eine einwandfreie Beherrschung von Ueberlastungen und der damit in Zusammenhang stehenden thermischen und mechanischen Beanspruchungen.Similar connections 1 each lead to the metal disks 7f, which establish the connection to the neighboring resistor bodies 6. Given that if the arrester is overloaded, arcing faults and the associated pressure increases only develop in the duct 6 with this design and the excess pressure is reduced by breaking the membranes 5 without the housing insulator being stressed, resulting in a perfect control of overloads and the resulting in Related thermal and mechanical loads.

Die Erfindung lässt sich auch bei Ableitern anwenden, bei denen sich an sich bekannter Welse mehrere säulenförmige Stapel in einem Gehäuseisolator befinden. Es hat dann jeder Stapel einen Kanal, der an entsprechenden Druckentlastungseinrichtungen endet. In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Druckentlastungseinrichtung als Ueberdruckventil auszubilden.The invention can also be applied to arresters in which several columnar stacks of catfish, known per se, can be found in a housing insulator. Each stack then has a channel which ends at corresponding pressure relief devices. In certain cases it can be advantageous to design the pressure relief device as a pressure relief valve.

AktiengesellschaftCorporation

BROWN, BOVER! & CIi. BROWN, BOVER! & CIi.

BADEN [Schweiz)BADEN [Switzerland)

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Claims (1)

? a t e r. t a η :: ρ r ü c h e:? a t e r. t a η :: ρ backward: 'wc. rrr;r r.rur. "-.vlri ;er, dr-asen aktiver Teil aus mindestens einem cäulenfor.~igen Stapel besteht, eier aus Funkenstrecken und V.'i-I .rctändcn - ".gebaut ist und der sich in einem geschlossenen Go;. .Cu befindet, das zumindest an einer Stelle mit einer Lruckeri'tlastun-Seinrichtung versehen ist, unter Vervendung ringförmiger V.'iderctandskorper, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenfalls ringförmig gestalteten Funkenstrecken (77) und aie V/iderstandskörper (6) derart zusamme-inspannt sind, dass dor Stapel einen durchgehenden, annäherr.i zentral gelegenen Kanal (3) aufweist und da3s in unmittelbarer Nähe des Kanalendes (9) die Druckentlastungseinrichtung (5) angeordnet ist.'WC. rrr; r r.rur. "-. v lri; er, dr-asen active part consists of at least one column-shaped stack, egg of spark gaps and V.'iI .rctändcn -". is built and which is in a closed go ;. .Cu is located, which is provided with a Lruckeri'tlastun-Seinrichtung at least at one point, using ring-shaped V.'iderctandskorper, characterized in that the also ring-shaped spark gaps (77) and aie V / resistor body (6) together in such a way. that the stack has a continuous, approximately centrally located channel (3) and that the pressure relief device (5) is arranged in the immediate vicinity of the channel end (9). "Jebe.'o^annungsableiter nach Patentanspruch 1,a^durch gekennzeichnet, dass die Dicke der V/iderstandskörper (6) im Bereich um die kanalbildende Bohrung (8) am geringsten ist und allseitig in radialer Richtung zunimmt."Jebe.'o ^ line arrester according to claim 1, a ^ characterized by, that the thickness of the resistance body (6) in the area around the channel-forming hole (8) is smallest and increases on all sides in the radial direction. ueberspannungsableiter nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandskörper (6) stirnseitig über in Handnähe angeordnete metallische Zwischenringe ar.einanderliegen, wobei der Zwischenring der elektrischen Kontaktgabe dient und zugleich einen annähernd dichten Abschluss zwischen den Widerstandskörpern (6) bildet.Surge arrester according to claims 1 and 2, thereby characterized in that the resistance body (6) on the end face lying next to one another via metallic intermediate rings arranged close to the hand, the intermediate ring being the electrical Contact is used and at the same time forms an approximately tight seal between the resistance bodies (6). 4. Ueberspannungsableiter nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungseinrichtung als Ueberdruckventil ausgebildet ist.4. Surge arrester according to claim 1, characterized in that that the pressure relief device is designed as a pressure relief valve. 909885/0998 '909885/0998 ' .:,* j, i -..».-■■ BAD ORJGIMAt.:, * j, i - .. ».- ■■ BAD ORJGIMAt ,-.v. .„ - 7 - 78/68, -. v . . "- 7 - 78/68 5. "Jebercpannungsableiter nach Patentanspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, öuijc c.ic Druckentlastungseinrichtung als 3ruchniöiribrane (5) ausgebildet ist.5. "Jebercpannungsableiter according to claim 1, characterized in that öuijc c.ic pressure relief device is designed as a 3ruchniöiribrane (5). Aktiengesellschaft BRO«A, BOVSRI & CIE. Joint stock company BRO «A, BOVSRI & CIE. 909885/09 9 8909885/09 9 8 LeerseiteBlank page
DE19691911074 1968-06-12 1969-03-05 Surge arresters Withdrawn DE1911074A1 (en)

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