DE29912703U1 - Surge arresters - Google Patents
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Description
GR 99 G 4123 DEGR 99 G 4123 EN
P.P.
Beschreibung
ÜberspannungsableiterDescription
Surge arresters
. 5 Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit einem Stapel aus wenigstens einem Ableitwiderstand, der an seinen Stirnseiten jeweils eine leitende Oberflächenbeschichtung aufweist und zwischen zwei Anschlußelektroden angeordnet ist.. 5 The invention relates to a surge arrester with a stack of at least one bleeder resistor, which has a conductive surface coating on each of its end faces and is arranged between two connection electrodes.
Ein derartiger Überspannungsableiter mit Ableitwiderständen, beispielsweise aus Zinkoxid, die jeweils auf ihren Stirnseiten eine elektrisch leitende Beschichtung tragen, ist aus dem Stand der Technik vielfältig bekannt.Such a surge arrester with discharge resistors, for example made of zinc oxide, each of which has an electrically conductive coating on its front side, is widely known from the prior art.
Im Betrieb muß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den verschiedenen Ableitwiderständen gewährleistet sein, was beispielsweise dadurch geschieht, daß die Ableitwiderstände axial zusammengedrückt werden.During operation, an electrically conductive connection between the various bleeder resistors must be ensured, which is achieved, for example, by axially compressing the bleeder resistors.
Für den Transport muß ein Stapel eines Überspannungsabieiters ebenfalls mechanisch stabil zusammengehalten werden.For transport, a stack of surge arresters must also be held together in a mechanically stable manner.
Es ist bekannt, mehrere Ableitwiderstände mittels eines elektrisch leitenden Klebers zu einem Stapel miteinander zu verkleben. It is known to bond several bleeder resistors together to form a stack using an electrically conductive adhesive.
Hierbei liegt die Schwierigkeit darin, den leitenden Kleber so zu dosieren, daß er bei der Herstellung nicht zwischen den Ableitwiderständen austritt und an deren Mantelseite haften bleibt, was im Betrieb zu Überschlägen führen kann.The difficulty here is to dose the conductive adhesive in such a way that it does not leak out between the discharge resistors during production and stick to their jacket side, which can lead to arcing during operation.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten Art eine Bauart zu schaffen, die eine elektrische Kontaktierung der Ableitwiderstände auf einfache Art gewährleistet und bei der gleichzeitig der Stapel zuverlässig zusammengehalten wird, ohne daß durch elektrisch leitenden Klebstoff dielektrische Probleme entstehen.The present invention is based on the object of creating a design for a surge arrester of the type mentioned at the outset which ensures electrical contacting of the discharge resistors in a simple manner and in which the stack is simultaneously held together reliably without dielectric problems arising due to electrically conductive adhesive.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der/die Ableitwiderstände (und die Anschlußelektroden) durch eine zwischen ihnen angeordnete Schicht eines elektrisch isolierenden Klebers zusammengehalten und durch eine Vielzahl von die Schicht des Klebers durchdringende Erhebungen einer im Bereich der Stirnseiten angeordneten metallischen Schicht miteinander kontaktiert sind.The object is achieved according to the invention in that the bleeder resistor(s) (and the connection electrodes) are held together by a layer of an electrically insulating adhesive arranged between them and are contacted with one another by a plurality of elevations of a metallic layer arranged in the region of the end faces, said elevations penetrating the layer of adhesive.
Durch die Verwendung eines elektrisch isolierenden Klebers ist das Austreten des Klebers zwischen den Ableitwiderständen dielektrisch ungefährlich. Andererseits entsteht eine elektrisch isolierende Kleberschicht zwischen jeweils benachbarten Ableitwiderständen.By using an electrically insulating adhesive, the leakage of the adhesive between the discharge resistors is dielectrically harmless. On the other hand, an electrically insulating adhesive layer is created between adjacent discharge resistors.
Diese Kleberschicht wird durch Erhebungen der metallischen Schicht durchdrungen, die eine leitende Verbindung durch den Kleber hindurch zwischen den benachbarten Ableitwiderständen gewährleistet. Um einen möglichst großflächigen Kontakt herzustellen, wird der Stapel vorteilhaft axial vor dem Erhärten des Klebers stark komprimiert.This adhesive layer is penetrated by elevations in the metallic layer, which ensure a conductive connection through the adhesive between the adjacent discharge resistors. In order to create contact over as large an area as possible, the stack is preferably strongly compressed axially before the adhesive hardens.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die metallische Schicht durch die Oberflächenbeschichtung der Ableitwiderstände gebildet ist und die Erhebungen durch die Oberflächenrauhigkeit an der Oberflächenbeschichtung vorhan-An advantageous embodiment of the invention provides that the metallic layer is formed by the surface coating of the discharge resistors and the elevations are present due to the surface roughness on the surface coating.
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den sind und die Schicht des Klebers nach dem Verpressen der Ableitwiderstände durchdringen.and penetrate the layer of adhesive after pressing the discharge resistors.
Die leitende Oberflächenbeschichtung auf den Stirnseiten der Ableitwiderstände besteht beispielsweise aus Aluminium und ist flammengespritzt (Schoopschicht) oder aus Silber und ist dann durch Siebdruck aufgetragen.The conductive surface coating on the front sides of the bleeder resistors consists, for example, of aluminum and is flame-sprayed (Schoop layer) or of silver and is then applied by screen printing.
Die Oberflächenbeschichtung ist hierdurch mit einer gewissen Oberflächenrauhigkeit versehen, wodurch unregelmäßige Erhöhungen und Vertiefungen entstehen. Werden nun zwei solche Schichten zusammengedrückt, so entstehen zumindest an den Stellen der Erhöhungen einer Seite, die auf die jeweils andere Oberflächenbeschichtung treffen, elektrische Kontaktbereiche. Hieran ändert sich auch nichts, wenn während des Komprimierens eine Kleberschicht zwischen den Ableitwiderständen vorhanden ist, die noch nicht erhärtet ist.This gives the surface coating a certain surface roughness, which creates irregular elevations and depressions. If two such layers are pressed together, electrical contact areas are created at least where the elevations on one side meet the other surface coating. This does not change if an adhesive layer that has not yet hardened is present between the discharge resistors during compression.
Nach dem Verpressen der Ableitwiderstände kann die Kompressionskraft herabgesetzt werden, da der isolierende Kleber die Ableitwiderstände axial zusammenhält.After pressing the bleeder resistors, the compression force can be reduced because the insulating adhesive holds the bleeder resistors together axially.
Auf diese Weise wird einerseits durch den Kleber der Stapel zusammengehalten, andererseits findet in Axialrichtung eine Kontaktierung zwischen den verschiedenen Ableitwiderständen durch den isolierenden Kleber hindurch statt.In this way, on the one hand, the stack is held together by the adhesive, and on the other hand, contact is made in the axial direction between the various discharge resistors through the insulating adhesive.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die metallische Schicht durch eine zwischen jeweils zwei Ableiterwiderständen eingefügte Metallfolie gebildet ist, auf deren beiden Seiten Erhebungen vorgesehen sind und daß die Metallfolie auf beiden Seiten jeweils zwischen denA further advantageous embodiment of the invention provides that the metallic layer is formed by a metal foil inserted between two arrester resistors, on both sides of which elevations are provided and that the metal foil is inserted on both sides between the
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Erhebungen eine Schicht eines elektrisch isolierenden Klebers aufweist.elevations has a layer of electrically insulating adhesive.
Es sind sog. Kontakt folien bekannt, die beispielsweise aus Kupfer oder aus Aluminium bestehen und noppenförmige Erhebungen an beiden Seiten ihrer Oberfläche tragen. Die noppenförmigen Erhebungen können spitz oder abgerundet ausgebildet sein.So-called contact foils are known, which are made of copper or aluminum, for example, and have knob-shaped elevations on both sides of their surface. The knob-shaped elevations can be pointed or rounded.
Diese Kontaktfolien sind dazu vorgesehen, zwischen zwei leitenden Körpern eingefügt zu werden und einen elektrisch leitfähigen Kontakt herzustellen.These contact foils are designed to be inserted between two conductive bodies and to create an electrically conductive contact.
Die Metallfolie trägt auf beiden Oberflächen bestimmte Mengen eines isolierenden Klebers, die sich insbesondere in den Bereichen zwischen den Noppen befinden.The metal foil carries certain amounts of an insulating adhesive on both surfaces, which are located particularly in the areas between the studs.
Wird eine derartige Metallfolie zwischen zwei Ableitwiderständen verpre&t, so wird mittels der Erhebungen eine Kontaktierung zu beiden Seiten vermittelt und mittels des isolierenden Klebers wird die Metallfolie zu jeder Seite mit einem Ableitwiderstand fest verbunden.If such a metal foil is pressed between two bleeder resistors, contact is made on both sides by means of the elevations and the metal foil is firmly connected to a bleeder resistor on each side by means of the insulating adhesive.
Dabei trägt jeder der Ableitwiderstände auf seiner der Metallfolie zugewandten Seite eine elektrisch leitende Oberflächenbeschichtung, beispielsweise eine flammengespritzte Aluminiumschicht, mit der die Metallfolie in elektrischem Kontakt steht und an der auch der isolierende Kleber gut haftet.Each of the bleeder resistors has an electrically conductive surface coating on its side facing the metal foil, for example a flame-sprayed aluminum layer, with which the metal foil is in electrical contact and to which the insulating adhesive also adheres well.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Metallfolie aus Kupfer besteht.A further advantageous embodiment of the invention provides that the metal foil consists of copper.
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Eine derartige Metallfolie aus Kupfer weist die notwendige5
Such a metal foil made of copper has the necessary
Duktilität bei hervorragenden Kontakteigenschaften auf.Ductility with excellent contact properties.
Die Erfindung kann auch vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, daß die Metallfolie aus Aluminium besteht.The invention can also be advantageously designed in that the metal foil consists of aluminum.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben. In the following, the invention is shown using an embodiment in a drawing and then described.
Dabei zeigtThis shows
Figur 1 im Längsschnitt schematisch einen Überspannungsableiter,
Figur 2 schematisch eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Ableitwiderständen undFigure 1 shows a longitudinal section through a surge arrester,
Figure 2 shows schematically a connection between two adjacent bleeder resistors and
Figur 3 schematisch eine Verbindung zwischen zwei Ableitwiderständen mit einer Metallfolie.Figure 3 shows a schematic connection between two bleeder resistors with a metal foil.
In der Figur 1 sind Ableitwiderstände I1 2, 3 dargestellt, die axial hintereinander in einem Stapel angeordnet sind. Der Stapel von Ableitwiderständen ist zwischen zwei Anschlußelektroden 4, 5 angeordnet, die jeweils Anschlußeinrichtungen 6, 7 aufweisen. Die Anschlußelektroden 4, 5 sind mittels Isolierstäben 8 miteinander verbunden und axial zusammengepreßt, wobei die Isolierstäbe am Umfang des Ableiterstapels verteilt sind. Die Enden der Isolierstäbe 8 sind in den Anschlußelektroden 4, 5 verklebt oder vercrimpt.Figure 1 shows bleeder resistors I 1 2, 3 which are arranged axially one behind the other in a stack. The stack of bleeder resistors is arranged between two connection electrodes 4, 5, each of which has connection devices 6, 7. The connection electrodes 4, 5 are connected to one another by means of insulating rods 8 and pressed together axially, the insulating rods being distributed around the circumference of the arrester stack. The ends of the insulating rods 8 are glued or crimped into the connection electrodes 4, 5.
Der Stapel ist gemeinsam mit den Anschlußelektroden und den Isolierstäben 8 mit einem Elastomer 9 vergossen, wobei der Vergußkörper auch Isolierschirme 10, 11 aufweist.The stack is cast together with the connecting electrodes and the insulating rods 8 with an elastomer 9, whereby the casting body also has insulating shields 10, 11.
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In der Figur 2 ist detaillierter der Bereich zwischen zwei Ableitwiderständen 1, 2 dargestellt. Jeder der Ableitwiderstände trägt auf seinen Stirnseiten 12, 13 jeweils eine sog. Schoopschicht, d. h. eine metallische Beschichtung, die durch Flammenspritzen aufgebracht ist. In der Figur 2 sind diese Beschichtungen jeweils nur auf einer Seite der entsprechenden Ableitwiderstände 1, 2 dargestellt.6
Figure 2 shows the area between two discharge resistors 1, 2 in more detail. Each of the discharge resistors has a so-called Schoop layer on its front sides 12, 13, ie a metallic coating that is applied by flame spraying. In Figure 2, these coatings are shown on only one side of the corresponding discharge resistors 1, 2.
Die Schoopschichten weisen eine gewisse Unregelmäßigkeit ihrer Oberfläche auf, die eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit, d. h. auch das Vorhandensein von Erhebungen und Vertiefungen bedingt.The Schoop layers have a certain irregularity of their surface, which causes a certain surface roughness, i.e. the presence of elevations and depressions.
Bei der Montage des Stapels von Ableitwiderständen wird nun eine Schicht eines elektrisch isolierenden Klebers 14 jeweils zwischen zwei Ableitwiderständen aufgebracht und die Ableitwiderstände werden alle gemeinsam axial verpreßt, so daß die Erhebungen der Schoopschichten 15, 16 sich jeweils durch die Kleberschichten 14 hindurch in die jeweils gegenüberliegende Oberflächenbeschichtung einpressen und somit Kontaktbereiche erzeugen. Diese Kontaktbereiche reichen für eine Kontaktierung und auch für die Leitung des Ableitstroms in dem Überspannungsableiter aus.When assembling the stack of discharge resistors, a layer of electrically insulating adhesive 14 is applied between two discharge resistors and the discharge resistors are all pressed together axially so that the elevations of the Schoop layers 15, 16 are pressed through the adhesive layers 14 into the opposite surface coating and thus create contact areas. These contact areas are sufficient for contacting and also for conducting the discharge current in the surge arrester.
Figur 3 zeigt eine ebenfalls mögliche Ausfuhrungsform, bei der zwischen den Schoopschichten 17, 18 die dort nur schematisch dargestellt sind, eine Metallfolie 19 angeordnet ist, die aus Kupfer besteht und auf ihren beiden Oberflächen Erhebungen 20, 21 aufweist. In den Zwischenräumen zwischen den Erhebungen 20, 21 befindet sich isolierender Kleber 22, 23.Figure 3 shows another possible embodiment in which a metal foil 19 made of copper is arranged between the Schoop layers 17, 18, which are only shown schematically there, and has elevations 20, 21 on both of its surfaces. Insulating adhesive 22, 23 is located in the spaces between the elevations 20, 21.
Bei der Montage des Ableiterstapels wird dieser axial verpreßt, so daß die Erhebungen 20, 21 der Metallfolie 19 sichWhen assembling the arrester stack, it is pressed axially so that the elevations 20, 21 of the metal foil 19
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zu beiden Seiten in die jeweiligen metallischen Oberflächenbeschichtungen 17, 18 eindrücken und somit Kontaktbereiche schaffen.on both sides into the respective metallic surface coatings 17, 18 and thus create contact areas.
Gleichzeitig wird der auf der Metallfolie 19 befindliche Isolierkleber in den Bereichen 22, 23 zwischen den Erhebungen 20, 21 mit den jeweiligen Oberflächenbeschichtungen 17, 18 in Verbindung gebracht, so daß der isolierende Kleber vermittels der Metallfolie 19 die Ableitwiderstände 24, 25 zusammenhält. 10At the same time, the insulating adhesive on the metal foil 19 is brought into contact with the respective surface coatings 17, 18 in the areas 22, 23 between the elevations 20, 21, so that the insulating adhesive holds the discharge resistors 24, 25 together by means of the metal foil 19. 10
Der Ableitstapel ist nach der Montage so stabil, daß er ohne weiteres transportiert werden kann und genügt auch den elektrischen Anforderungen im Betrieb.After assembly, the arrester stack is so stable that it can be transported without any problems and also meets the electrical requirements during operation.
Claims (5)
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