DE1911074C

DE1911074C - Surge arresters

Info

Publication number: DE1911074C
Authority: DE
Inventors: Hanspeter Schofflisdorf Chnstener (Schweiz)
Original assignee: Aktiengesellschaft Brown, Boven & Cie, Baden (Schweiz)
Publication date: 1971-08-12

Description

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The invention relates to "inen overpan-safe ÜbfWWg ^^

nungsableiter, dessen aktiver Teil aus mindestens ohne besondere Zusatemaß^h^voltage arrester, the active part of which consists of at least no special additional measure ^ h ^

einem säulenförmigen Stapel besteht, der aus Fun- und mechanischen BwjfPjS«"«" ™™Jj vwa columnar stack is comprised of fun and mechanical BwjfPjS """" ™ ™ Jj vw

*kenstrecken und Widerstanden aufgebaut ist und der Überlastungen beherrsch; werden.J^gfWBlU sich in einem geschienen Gehäuse befindet, das 5 wird vorgeschlagen, dadie ebenfall '^gJIg-* stretching and resisting is built up and is able to cope with overloads; be.J ^ gfWBlU is located in a railed housing, which is 5 suggested because the '^ gJIg-

zumindest an einer Stelle mit einer Druckentlastung- stalteten Funkenstrecke und·die Wmη™«°Φ«at least at one point with a pressure relief spark gap and · the W m η ™ «° Φ«

einrichtung 'versehen 1st, unter Verwendung ringför- derart zusammengespannt sind, _jdaß destapel einen1st are provided means', ring-using clamped together in such a way that _j least a Apel

iDiger Widerstandskörper. Bei Überlastung des akti- durchsehenden,. annihernd zentra8«ynen KanaliDiger resistance body. If the active looking through is overloaded. approximately central canal

M Teils eines Überspannungsableiter wird das Ab- aufweist und daß die Mittelachse der Druckentleitergehäuse zufolge des Lichtbogens im Ableiter- »o lastungseinrlchtung mit der Kanalachse zusammen- M part of a surge arrester is exhibited and that the center axis of the pressure diverter housing coincides with the duct axis due to the arc in the arrester device.

inneren thermisch und mechanisch stark belastet, was fällt. λ..„«tu u ιinner thermally and mechanically heavily loaded what falls. λ .. "" tu u ι

unter Umstanden zu einer explosionsartigen Zerstö- An Hand der Zeichnung, die ein AusfUhrungsbel-under certain circumstances to an explosive destruction.

rung des Gehäuses führen kann. Fs ist bekannt, der spiel gemäß der Erfindung wiedergibt, wird diesetion of the housing. Fs is known that the game according to the invention reproduces this

Pressure wave through a designated break point, explained in more detail.

z. B. in Form einer Sicherheitsmembrane, einen Ent- *₅ Die Figur zeigt im Schnitt einen Überspannung·. lastungsweg ins Freie zu schaffen und das Gehäuse ableiter für mittlere Spannung, bei dem an einem durch eine wärmeisolierende Trennschicht in Form Isoliergehäuse 1, das z. B. aus Keramik besteht, zu eines vor der Gehäuseinnenwand angeordneten beiden Seiten Flansche 2 aufgekittet sind. Diese Flan-Schutzzylinders aus anorganischem Isolierstoff zu sehe sind mit Deckeln 3 verschraubt unter £\yiscnenschützen (schweizerisches Patent 289 179). Trotz der ao lage von Dichtungen 4, wodurch ein geschlossenes Entlastungsstelle tritt aber noch eine schlagartige, Gehäuse entsteht. Die Deckel 3 sind nicht durchkurzzeitige Druckbeanspruchung auf, so daß der Ge- gehend massiv, sondern besitzen in der Mitte öflhäuseisolator und/oder der Schutzzylinder entspre- nungen, die durch Bruchmembranen 5 verschlossen chend stark dimensioniert sein müssen, wodurch sich sind. Innerhalb des Isoliergehäuses 1 ist ein Stapel der Ableiter sehr verteuert, was sich insbesondere im as untergebracht, der aus den Widerstandskörpem 6 und Mittelspannungsbereich auf den Preis stark auswirkt. aus den Funkenstrecken 7 besteht. Die Widerstands-Ferner ist es bekannt, den Lichtbogen mittels siehe- und Funkenstreckenelemente sind ringförmig gestalrungsartiger Verbindungsleitungen zur Entlastung der tet und so zusammengespannt, daß sie einerseits dicht Ableiterelemente in einem zentral angeordneten aufeinanderliegen und andererseits einen Kanal 8 bildruckfesten Rohr zu zünden (schweizerisches Patent 30 den, welcher den Stapel in der Mitte durchsetzt. Der 391 859). Hierbei liegen die Schmelzleiter in Reihe Kanal 8 endet beidseitig in Räumen 9, die unmittelmit den Ableiterelementen. Damit aber eine Beschä- bar vor den Membranen 5 gelegen sind. Bei diesem digung der aktiven Teile wirksam vermieden ist, muß Aufbau ist es wesentlich, daß der Kanal 8 praktisch die Ansprechgrenze der Schmelzleiter wesentlich keine Verbindung mit dem Spaltraum 10 zwischen unter der Leistungsgrenze der aktiven Teile des Ab- 35 dsm Isoliergehäuse 1 und dem Stapel hat, damit beim leiters liegen, wodurch letztere schlecht ausgenutzt Auftreten von Störlichtbögen jegliche Innendrucksind. Schließlich sind bei einem Überspannungsablei- beanspruchung vom Isoliergehäuse 1 ferngehalten ist. ter aus spannungsabhängigen Widerständen mit zu Die Stirnflächen der Widerstandskörper 6 sind metaleinem Teil der Widerstände parallelen Funkenstrek- lisiert. Bei nicht völlig planen Stirnflächen ist es ken ein Teil der Widerstandskörper ringförmig aus- 40 zweckmäßig, die scheibenförmigen Widerstandskörgebildet und die parallelen Funkenstrecken zur ge- per 6 nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenlage genseitigen Beleuchtung im Inneren der kreisring- nicht näher dargestellter welcher metallischer Ringe förmigen Widerstände untergebracht. Der Zweck die- aufeinander zu stapeln, damit ein dichter Abschluß ser Anordnung besteht darin, beim Auftreten einer zwischen den Widerstandskörpern erreicht wird. Fer-Überspannung das Ansprechen der Funkenstrecken 45 ner ist es zweckmäßig, die Widerstandskörper 6 einnacheinander erfolgen zu lassen, wobei die Wider- oder beidseitig mit konischen Ansenkungen 6 ο zu stände ihrem Wert nach besonders gestaffelt sind versehen, wodurch die Dicke der Widerstandskörper (deutsches Patent 696 097). Der Aufbau ist so getrof- im Bereich des Kanals 8 am geringsten ist, damit sich fen, daß die ringförmigen Widerstandskörper mit den etwaige Durchschläge der Widerstandskörper infolge parallelen Funkenstrecken in einem besonderen Iso- 50 thermischer Überlastung in der Nähe des Kanals 8 iierzylinder untergebracht sind, während weitere Wi- ausbilden und so dabei entstehende ionisierte Gase derstandsvollscheiben mit zwischenliegenden Ab- auf jeden Fall in den Kanal 8 und nicht in den Spaltstandshaltern sich unmittelbar im eigentlichen Ge- raum 10 gelangen. Die Ausgestaltung der Funkenhäuse des Ableiters befinden, so daß hier ein konse- strecken? ist so getroffen, daß die Isolierscheiben Ta quenter Explosionsschutz nicht gegeben ist. 55 jeweils eine Funkenkammer 7 b frei lassen, in welcherz. B. in the form of a safety membrane, an Ent- * ₅ The figure shows in section an overvoltage ·. to create load path to the outside and the housing arrester for medium voltage, in which on a thermally insulating separating layer in the form of insulating housing 1, the z. B. consists of ceramic, to a arranged in front of the housing inner wall two sides flanges 2 are cemented. These flan protective cylinders made of inorganic insulating material can be seen with covers 3 screwed under £ \ yiscnenschützen (Swiss patent 289 179). Despite the ao location of seals 4, whereby a closed relief point occurs but a sudden housing is created. The covers 3 are not exposed to short-term compressive stress, so that the area is massive, but rather have correspondence in the middle of the housing insulator and / or the protective cylinder, which, closed by rupture diaphragms 5, must be of correspondingly large dimensions, which means that they are adequately dimensioned. Within the insulating housing 1, a stack of arresters is very expensive, which is particularly accommodated in the AS, which, from the resistance bodies 6 and the medium-voltage area, has a strong effect on the price. consists of the spark gaps 7. The resistance is also known to fire the arc by means of see- and spark-gap elements are ring-shaped gestalrungs-like connecting lines to relieve the tet and clamped together so that on the one hand they lie tightly arrester elements in a centrally arranged one on top of the other and on the other hand to ignite a channel 8 pressure-resistant tube (Swiss patent 30 the one that penetrates the stack in the middle. The 391 859). Here, the fusible conductors are in a row, channel 8 ends on both sides in spaces 9, which are directly connected to the arrester elements. But so that a damper is located in front of the membranes 5. In this digestion of the active parts is effectively avoided, it is essential that the channel 8 has practically the response limit of the fusible conductor, essentially no connection with the gap 10 between the active parts of the insulating housing 1 and the stack below the power limit of the active parts so that lie with the conductor, whereby the latter is poorly exploited, occurrence of arcing faults, any internal pressure. Finally, they are kept away from the insulating housing 1 in the event of an overvoltage discharge. ter from voltage-dependent resistors with to The end faces of the resistor body 6 are metal-stretched sparks parallel to a part of the resistors. If the end faces are not completely flat, it is advisable that some of the resistor bodies are ring-shaped, the disk-shaped resistor bodies and the parallel spark gaps to the ge 6 not directly, but with the interposition of mutual illumination inside the circular ring - which is not shown in more detail - which are metallic rings Resistors housed. The purpose of stacking them on top of each other so that a tight seal between the resistance bodies is achieved when one occurs. Fer-overvoltage the response of the spark gaps 45 ner, it is advisable to let the resistance bodies 6 take place one after the other, whereby the opposing or both sides are provided with conical countersinks 6 o to stand their value especially staggered, whereby the thickness of the resistance body (German patent 696 097). The structure is so affected in the area of the channel 8 that the ring-shaped resistance body with any breakdowns of the resistance body due to parallel spark gaps are accommodated in a special insulating 50 thermal overload near the channel 8, while further wi are formed and the ionized gases of the solid panes with intermediate spacers that are produced in this way in any case get into the channel 8 and not into the gap spacers directly in the actual area 10. The design of the spark housing of the arrester is located, so that here a consistent? is made so that the insulating Ta quenter explosion protection is not given. 55 each leave a spark chamber 7 b free, in which

Es ist zwar bei Überspannungsableitern an sich die Elektroden Ic beiderseits der Mittelbohrung unbekannt, an der Innenseite des Isoliergehäuses nut- tergebracht sind. Die Isolierscheiben la besitzen am artige Kanäle anzuordnen und in unmittelbarer Nähe Rande Id eine labyrinthartige Form zur Abdichtung, der Kanalenden Druckentlastungseinrichtungen vor- Die Elektroden 7c der Funkenstrecken sind von zusehen (USA.-Fatentschrift 2 915 674). Bei dieser 60 Etage zu Etage durch Verbindungen 7e entsprechend Anordnung ist das Isoliergehäuse selbst aber nicht verbunden, so daß sich in bekannter Weise eine Vieldruckgeschützt. Schließlich sind Druckentlastungs- fachfunkenstrecke ergibt. Von der ersten und letzten einrichtungen in Form von Überdruckventilen (fran- Elektrode führen gleichartige Verbindungen Te zu zösische Patentschrift 1. 507 448, deutsche Auslege- den Metallscheiben 7/, die den Anschluß zu den beschrift 1060 977) oder Bruchmembranen (schweize- 65 nachbarten Widerstandskörpem6 herstellen. Dadurch, rische Patentschrift 289 179) bei Ableitern bekannt. daß sich bei Überlastung des Ableiters StörlichtbögenIn the case of surge arresters, it is true that the electrodes Ic on both sides of the central bore are unknown as to which nuts are placed on the inside of the insulating housing. The insulating washers la have to be arranged on the like channels and in the immediate vicinity edge Id a labyrinth-like shape for sealing, the channel ends pressure relief devices. In this 60 floor to floor by connections 7 e according to the arrangement, the insulating housing itself is not connected, so that a multi-pressure protected in a known manner. Finally, pressure relief spark gaps are obtained. From the first and last devices in the form of overpressure valves (French electrodes lead to similar connections Te to Zösische patent specification 1. 507 448, German laying out the metal disks 7 /, which the connection to the inscribed 1060 977) or rupture membranes (Swiss 65 neighboring Manufacture resistance bodies 6. As a result, patent specification 289 179) is known for arresters. that if the arrester is overloaded, arcing faults occur

The invention is based on the object and associated pressure increases in this

einfache und billige Lösung für einen explosions- Bauweise nur im Kanal 8 ausbilden und der Über-Form a simple and cheap solution for an explosive construction only in channel 8 and the over-

druck sich duroh Breohen der Membranen S abbaut, ohne daß der Gehäuseisolator beanspruoht wird, ergibt sich eine einwandfreie Beherrschung von Überlastungen und der damit la Zusammenhang stehenden thermischen und mechanischen Beanspruchungen. δpressure is reduced by broadening the diaphragm S without stressing the housing insulator, the result is a perfect control of overloads and the thermal and mechanical stresses associated therewith. δ

Die Erfindung laßt sich auch bei Ableitern anwenden, bei denen sich In an eich bekannter Weise mehrere säulenförmige Stapel in einem Gehäuseisolator befinden. Es hat dann jeder Stapel einen Kanal, der an entsprechenden Druckentlastungseinrichtungen endet, »o In gewissen Füllen kann es vorteilhaft sein, die Druckentlastungseinrichtung als Überdruckventil auszubilden. The invention can also be applied to arresters, in which there are several columnar stacks are located in a housing insulator. Each stack then has a channel that is connected to corresponding pressure relief devices ends, »o In certain cases it can be advantageous to design the pressure relief device as a pressure relief valve.

Claims

Claims: »5

1. Surge arrester, its active part consists of at least one columnar stack made up of spark gaps and resistors is built up and which is in a closed ao Housing is located, which is provided at least at one point with a pressure relief device is, using annular resistance bodies, characterized in that the also ring-shaped spark paths (7) and the resistance body (6) clamped together in this way are that the stack has a continuous, approximately centrally located channel (8) and that the central axis of the pressure relief device coincides with the channel axis.

2. Surge arrester according to claim 1, characterized in that the thickness of the resistance body (6) is lowest in the area around the channel (8) and on all sides in the radial direction increases.

3. Surge arrester according to claim 1 and 2, characterized in that the resistance body (6) abut one another on the front side via metallic intermediate rings arranged near the edge, whereby the intermediate ring is used to make electrical contact and at the same time an approximately forms a tight seal between the resistance bodies (6).

1 sheet of drawings