Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschutzarmatur für Isolatorketten von Hochspannungsfreileitungen, mit einem offenen Schutzring, der von einer an der Isolatorkettenarmatur befestigbaren ersten metallischen Strebe getragen wird, und einer an derselben Isolatorkettenarmatur befestigbaren zweiten metallischen Strebe, welche mit ihrem einen Endabschnitt in den Raum zwischen den Enden des Schutzringes ragt und an diesem Endabschnitt einen als Lichtbogenfusspunkt dienenden Brennkörper trägt.
Bei den bekannten Lichtbogenschutzarmaturen dieser Art liegen häufig die beiden Enden des Schutzringes in einem relativ grossen Abstand von dem als Kugel ausgebildeten Brennkörper, weil die Fertigungstoleranz für die Breite der Lücke zwischen den beiden Ringenden verhältnismässig gross ist. Diese grosse Toleranz macht es erforderlich, die Lücke so zu dimensionieren, dass auch bei der geringsten Breite der Lücke die Enden des Schutzringes den Brennkörper noch nicht berühren. Nur dann ist nämlich gewährleistet, dass ein Lichtbogen, der an irgendeiner Stelle des Schutzringes zu brennen begonnen hat, zu dem am nächsten liegenden Ringende getrieben wird und von diesem auf den Brennkörper überspringt.
Ist jedoch der Abstand zwischen den Ringenden und dem Brennkörper verhältnismässig gross, weil beispielsweise die Breite der Lücke zwischen den Ringenden im Bereich zwischen dem Nennmass und dem Maximalwert liegt, dann kann es dazu kommen, dass ein Lichtbogen nicht vom Ringende auf den Brennkörper überspringt. Die Folge ist das Einbrennen eines mehr oder weniger grossen Loches in das Ringende, was ein Auswechseln des Schutzringes erforderlich machen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenschutzarmatur mit einem offenen Schutzring und einem Brennkörper so auszubilden, dass das Unbrauchbarwerden des Schutzringes durch einen Lichtbogen besser als bisher verhindert wird.
Diese Aufgabe ist mit einer Lichtbogenschutzarmatur der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jedes der beiden Enden des Schutzringes in eine Ausnehmung des Brennkörpers eingreift.
Durch einen solchen Eingriff der Enden des Schutzringes in den Brennkörper oder, anders ausgedrückt, durch das Ubergreifen der Enden des Schutzringes durch den Brennkörper, haben Toleranzen in der Breite der Lücke zwischen den Enden des Schutzringes keinen Einfluss mehr auf den Abstand zwischen den Ringenden und dem Brennkörper, sofern man, was ohne weiteres möglich ist, die Enden des Schutzringes so weit in den Brennkörper eingreifen Ist, dass sie auch noch bei maximaler Breite der Lücke im Inneren des Brennkörpers liegen.
Damit trotz grosser Fertigungstoleranzen der Spalt zwischen den in den Brennkörper eingreifenden Enden des Schutzringes und dem Brennkörper gering gewählt werden kann, ohne befürchten zu müssen, dass eine elektrisch leitende Berührung zwischen den Ringenden und dem Brennkörper auftritt, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die beiden Enden des Schutzringes durch je eine Kappe aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt.
Vorzugsweise hat der Brennkörper einen zum Zentrum des Schutzringes hin offenen und sich in Umfangsrichtung des Schutzringes erstreckenden Kanal mit U-artigem Querschnitt als Ausnehmung zur Aufnahme der Ringenden. Die zweite Strebe ist hierbei vorteilhafterweise mit dem Brennkörper in diesem Kanal verbunden. Der zum Zentrum des Schutzringes offene Kanal beeinträchtigt die Funktionsfähigkeit des Brennkörpers nicht, ermöglicht es aber, zusammen mit einer lösbaren Verbindung der beiden Streben, den Schutzring an der Isolatorkette einer bereits montierten Leitung in einfacher Weise anzubringen oder für einen Austausch von der Isolatorkette zu demontieren. Entfernt man nämlich die zweite Strebe zusammen mit dem Brennkörper, dann kann die Isolatorkettenarmatur durch die Lücke zwischen den Enden des Schutzringes hindurchgeführt werden.
Die kanalförmige Aussparung im Brennkörper gestattet es, diesen nach dem Lösen der zweiten Strebe nach aussen abzuziehen oder bei der Montage von aussen her über die beiden Enden des Schutzringes zu führen. Der Kanal im Brennkörper kann aber auch nach unten hin offen sein oder in der ihn nach unten begrenzenden Wand Schlitze für den Durchtritt der Enden des Schutzringes haben. Derartige Schlitze oder ein nach unten offener Kanal kommen dann in Frage, wenn verhindert werden soll, dass die Schutzringenden in Anlage an den Brennkörper kommen, wenn beispielsweise ein Monteur auf dem Schutzring steht und dessen Enden sich nach unten durchbiegen. In der Regel wird es jedoch erwünscht sein, dass in einem solchen Falle ein zu starkes Durchbiegen der Schutzringenden dadurch verhindert wird, dass diese sich auf dem Brennkörper abstützen können.
Um auch dann, wenn trotz des geringen Abstandes zwischen den Ringenden und dem Brennkörper ein Lichtbogen nicht auf den Brennkörper überspringt, sondern auf dem Schutzring stehen bleiben sollte, ein Unbrauchbarwerden des Schutzringes zu verhindern, liegt bei einer bevorzugten Ausführungsform wenigstens im Bereich der Endabschnitte des Schutzringes je ein aus Stahl bestehender Stab, der mit dem Schutzring zumindest an einigen Stellen fest verbunden, vorzugsweise verschweisst ist. Statt zweier Stäbe kann auch ein offener Ring vorgesehen werden. Die Stäbe oder dieser aus Stahl bestehende Verstärkungsring kann aussen am Schutzring anliegen. Vorzugsweise liegt er jedoch innen an. Bei einem ausreichend grossen Querschnitt des Stabes oder Verstärkungsringes wird die Funktionsfähigkeit des Schutzringes nicht beeinträchtigt, wenn ein Lichtbogen in den Schutzring ein Loch einbrennen sollte.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel in einer durch die Längsachse der Isolatorenkette gehenden Ebene,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 in einer teilweise im Schnitt dargestellten Ansicht von oben,
Fig. 3 einen unvollständig dargestellten Schnitt entsprechend Fig. 1 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels,
Fig. 4 einen unvollständig dargestellten Schnitt entsprechend Fig. 1 eines weiteren abgewandelten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch ein viertes Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 eine Ansicht von oben des vierten Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist die Isolatorenkette in Form eines Langstabes 1 strichpunktiert dargestellt. An der Isolatorkappe 1' ist mittels einer Schraube 2 eine gedrehte Doppelöse 3 angelenkt, an der wiederum die als Ganzes mit 5 bezeichnete Lichtbogenschutzarmatur mittels einer Schraube 4 verdrehfest angebracht ist.
Die Lichtbogenschutzarmatur besteht neben den beiden, sich ungefähr diametral gegenüberstehenden, metallischen Streben 11 und 15 aus dem Schutzring 6, der im Ausführungsbeispiel ein C-förmiges Profil aufweist und in Umfangsrichtung nicht ganz geschlossen ist, sondern eine Lücke 7 (Fig. 2) hat. Das C-Profil dieses Ringes kann mittels eines eingeschweissten Metallringes 8 geschlossen sein. Man kann aber auch, wie Fig. 3 zeigt, auf den Metallring 6 verzichten, den Schutzring 6' also offen lassen. Ferner ist es, wie Fig. 4 zeigt, möglich, einen Schutzring 6" mit geschlossenem Querschnittsprofil zu verwenden. Die Enden 9 des Schutzringes 6, 6' oder 6" werden von je einer an ihre Querschnittsform angepassten, zweckdienlicherweise aufgeklebten Kunststoffkappe 10 ausreichender Stärke allseitig umschlossen.
Befestigt wird der Schutzring 6 an der Doppelöse 3 in seiner Mittelebene III-III (vgl. Fig. 1) mittels der massiven Strebe 11, die hierfür an ihrem Ende 12 einen breitgequetschten Fuss aufweist. Das andere Ende dieser Strebe ragt in das Innere des Schutzringes 6 und ist dort befestigt, bei einem offenen Profil gemäss Fig. 3 mit Hilfe einer Schweissnaht 13'. Ist, wie im Ausführungsbeispiel, der Schutzring 6 durch einen Metallring 8 geschlossen, dann wird zweckmässigerweise die Strebe 11 mit dem Metallring 8 mit Hilfe einer Schweissnaht 13 verbunden. Anstelle des Metallringes 8 könnte auch an der Befestigungsstelle für die Strebe 11 eine kurze Platte in den Schutzring eingeschweisst sein.
Ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4, der Schutzring 6" aus einem Rohr hergestellt, dann wird die Strebe 11" durch eine Bohrung 14" in den Schutzring 6" eingeführt und im Bereich der Bohrung mittels einer Schweissnaht 13" mit dem Schutzring 6" verbunden.
Die Schwanenhalsform der Strebe 11 erlaubt einerseits die bequeme Anbringung an der Doppelöse 3, andererseits das tiefe Einführen in das Profil des Schutzringes 6 und das sichere -Befestigen an diesem. Des weiteren kann die Strebe 11 dicht an der Isolatorkappe 1' entlang geführt werden.
Durch eine Versetzung der Mittelachse I-I des Langstabes 1 gegenüber der Mittelachse II-II des Schutzringes 6 um das Mass a ist in bekannter Weise dafür gesorgt, dass die Lücke 7 auch bei Verwendung eines kostengünstigen Schutzringes relativ kleinen Durchmessers sehr weit vom Isolator entfernt liegt.
Die Lücke 7 erfüllt nicht nur den schon oben beschriebenen Zweck, dass in diese Öffnung die Strebe 15 hineinragen kann. Da letztere, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, für sich getrennt über die Schraube 4 mit der Doppelöse 3 verbindbar ist, kann der Schutzring nachträglich an einer fertig montierten Leitung angebracht werden, indem er mit Hilfe der Lücke 7 über die Doppelöse 3 hinweg in die Isolatorenkette eingeführt wird. Die Strebe 15 lässt sich dann dank der weiter unten erläuterten Form des Brennkörpers leicht von aussen einfügen und an der mit der Strebe 11 und der Doppelöse 13 gemeinsamen, in der Mittelachse I-I des Langstabes 1 liegenden Befestigungsstelle verschrauben.
Hierzu dienen neben der Schraube 4 noch eine Mutter 16 und Sicherungsbleche 17, welche in bekannter Weise in Kerben 18 und 18' der Strebenaugen 12 bzw. 20 verdrehungsfrei festliegen und deren hochgeschlagene Lappen die Sechskante der Mutter und Schraube sichernd festhalten. Das nachträgliche Ausrüsten mit Schutzringen der beschriebenen Art ist besonders dort sehr vorteilhaft, wo vorhandene Leitungen mit verbesserten, z. B. sprühsichereren oder höhere Kurzschlussströme aufnehmenden Schutzarmaturen ausgerüstet werden sollen.
Auch die Strebe 15 hat eine Schwanenhalsform. Ihr eines Ende weist das angequetschte Auge 20' auf. Der andere Endabschnitt liegt in Höhe der Mittelebene III-III des Schutzringes 6 und durchdringt die Lücke 7 des Schutzringes mittig. Am Ende 21 dieses Endabschnittes ist ein Brennkörper 22 als Lichtbogenfusspunkt befestigt. Die Abmessungen der Strebe 15 sind im Hinblick auf den notfalls zu übertragenden Nenn-Kurzzeitstrom hin gewählt. Deshalb ist die Strebe 15 in der Regel wesentlich stärker als die Strebe 11, die im Hinblick auf die mechanische Stabilität und die erforderliche Sprühfestigkeit dimensioniert wird.
Der Brennkörper 22 weist einen zum Zentrum des Schutzringes 6 hin offenen und sich in Umfangsrichtung des Schutzringes erstreckenden Kanal 23 mit U-artigem Querschnitt auf, in den seitlich die beiden Enden des Schutzringes 6 und die Kunststoffkappen 10 eingreifen. Die Länge der Kunststoffkappen 10 ist vorteilhafterweise etwas grösser als die Eindringtiefe der Enden 9 in den Kanal 3.
In der den Kanal 23 nach unten begrenzenden Wand kann dort, wo die Enden 9 liegen, je ein Schlitz 24 vorgesehen sein, der das Durchfedern der Ringenden 9 erlaubt, ohne dass diese in Anlage an den Brennkörper kommen. Da die Kunststoffkappen 10 einen elektrischen Kontakt zwischen den Enden 9 des Schutzringes 6 und dem Brennkörper 22 verhindern, kann der Spalt zwischen den Kunststoffkappen 10 und dem Brennkörper 22 im Kanal 23 relativ klein gewählt werden. Fehlen die Schlitze 24, dann federt deshalb der Schutzring 6 dann, wenn sich ein Monteur auf ihn stellt, wie dies bei der Montage in der Regel unumgänglich ist, nur im Rahmen seiner elastischen Verformbarkeit durch und wird nicht bleibend verbogen, bis die Kunststoffkappe 10 in Anlage an den Brennkörper kommt und die Strebe 15 stützend wirksam wird.
Aber selbst dann, wenn diese Verformung des Schutzringes 6 bleibend wäre, wäre ein elektrischer Kontakt zwischen dem Schutzring und dem Brennkörper ausgeschlossen, da die Kunststoffkappen isolierend dazwischen liegen.
Eine im Brennkörper 22 auf der radial nach aussen weisenden, kugelförmig gewölbten Seite befindliche, nabelartige Vertiefung 22' stabilisiert in bekannter Weise den Fusspunkt des Lichtbogens.
Aus Gründen der Material- und Gewichtsersparnis und mit Hinblick darauf, dass die Kugelform des Brennkörpers 22 nur im Bereich der Enden 9 des Schutzringes 6 erforderlich ist, ist im Ausführungsbeispiel der Brennkörper 22 seitlich durch je eine senkrecht auf der Mittelebene III-III des Schutzringes 6 stehende und in einer durch das Zentrum des Schutzringes verlaufenden Radialebene liegende Fläche 27, auf der dem Zentrum des Schutzringes zugekehrten Seite durch eine ebenfalls senkrecht auf der Mittelebene IIIIII stehende und mit den Flächen 27 gleiche Winkel einschliessende Fläche 28 begrenzt und dadurch hinsichtlich seines Volumens gegenüber einer Kugel reduziert.
Vom Grunde des Kanals 23 steht zum Zentrum des Schutzringes 6 hin ein zylinderförmig gestaltetes Auge 25 ab, dessen Längsachse in der Symmetrieachse des Körpers 22 liegt. Das Auge 25 weist eine Bohrung 26 auf, die zur Aufnahme des Endes 21 der Strebe 15 dient. Das Ende 21 ist mit der Stirnfläche des Auges 25 verschweisst.
Der Brennkörper 22 lässt sich zusammen mit der Strebe 15 von aussen in die Lücke 7 des Schutzringes 7 einfügen und an der Doppelöse 3 befestigen. Im eingefügten Zustand überdeckt der Brennkörper 22 die Schutzringenden 9 von oben und aussen und, sofern die Schlitze 24 fehlen, auch von unten, ohne dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem Brennkörper 22 und den Enden 9 vorhanden ist. Brennt ein Lichtbogen, dann ist eine Stromeinspeisung sowohl über den Schutzring 6 als auch direkt über die Strebe 15 möglich.
Hierdurch wird zusammen mit der Überdeckung der Enden 9 durch den Brennkörper 22 sichergestellt, dass ein Lichtbogen, der auf dem Schutzring zu brennen begonnen hat, rasch auf den Brennkörper 22 überspringt und dort sicher in der Vertiefung 22' des Brennkörpers 22 festgehalten wird.
Der Schutzring und die Streben können wahlweise aus Stahl oder Leichtmetall bestehen. Wird für den Schutzring Leichtmetall verwendet, dann wird zweckmässigerweise ein Rohrprofil vorgesehen. Ein solches Profil ist auch dann vorteilhaft, wenn die Gefahr einer Korrosion gross ist. Der Brennkörper 22 besteht dagegen grundsätzlich aus Stahloder Temperguss, um die Abbrandwirkung des Lichtbogens so gering wie möglich zu halten.
Dies gilt auch für das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsbeispiel, das sich von dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 und 2 nur dadurch unterscheidet, dass der Schutzring 106, der wie der Schutzring 6 ein zum Ringzentrum hin offenes C-Profil hat, nicht durch einen aus einem Flachstab geformten, offenen Ring verstärkt ist, sondern durch einen offenen Verstärkungsring 108, der aus einem aus Stahl bestehenden Rundstab gebogen ist, wodurch der Aufwand für den Ring vermindert wird. Die Aufgabe des Verstärkungsringes 108 besteht sowohl darin, den Schutzring 6 mechanisch zu verstärken, als auch darin, im Bereich der beiden Endabschnitte des Schutzringes 6 sicherzustellen, dass ein Lichtbogen, der auf dem Schutzring 106 stehenbleibt und in diesen ein Loch einbrennt, den Schutzring nicht unbrauchbar macht.
Sofern eine Verstärkung des gesamten Schutzringes 106 nicht erforderlich ist, genügt es deshalb, im Bereich der Endabschnitte des Schutzringes 106 je einen Stahl-.
stab vorzusehen.
Der Verstärkungsring 108 liegt im Ausführungsbeispiel an der Innenseite des Schutzringes 106 im Jochbereich des C Profils an diesem an und ist sowohl an seinen beiden Enden, die nahezu bündig mit den Enden 109 des Schutzringes 106 abschliessen, als auch an der der Lücke 107 gegenüberliegenden Stelle und zwei weiteren Stellen mit dem Schutzring 106 verschweisst. Der Verstärkungsring 108 könnte aber auch in der oberen oder unteren von den beiden Schenkeln des C Profils gebildeten Kehle oder sogar an der Aussenseite des Schutzringes 6 anliegen. Bei der im Ausführungsbeispiel gewählten Lage kann die den Schutzring 106 tragende Strebe 111 mit dem Verstärkungsring 108 verschweisst sein, wie dies Fig. 5 zeigt.
Im übrigen ist dieses Ausführungsbeispiel wie dasjenige gemäss den Fig. 1 und 2 ausgebildet.