CH656972A5 - Ueberspannungsableiter. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsabieiter mit mindestens zwei in einem Gehäuse nebeneinander angeordneten Widerstandsgruppen, die untereinander elektrisch parallel geschaltet sind und jeweils aus einer Vielzahl von in Reihe liegenden nichtlinearen Widerständen bestehen.

Ein derartiger Überspannungsabieiter ist aus dem Abstract zur japanischen Anmeldung 53/104 837 bekannt. Innerhalb eines Porzellangehäuses sind zwei Säulen aus jeweils mehreren elektrisch in Reihe geschalteten nichtlinearen Widerstandselementen angeordnet. Beide Säulen werden durch zwei Isolationsspindeln zusammengehalten. Der Aufbau jeder Säule erfolgt derart, dass zwischen den nichtlinearen Widerstandselementen Isolierplatten angeordnet sind, die ihrerseits an den Isolationsspindeln gehalten sind. Im Bereich der Säulen sind die Isolierplatten durchbohrt. In diese Bohrungen wird eine Metallplatte eingelegt, die die elektrische Verbindung von einem nichtlinearen Element zum anderen herstellt. Die elektrische Verbindung zwischen beiden Säulen wird stirnseitig durch Metallplatten hergestellt. Damit soll die Aufgabe gelöst werden, eine gleichmäs-sige Stromverteilung und eine grosse kapazitive Entladung zu erreichen.

Weiterhin ist aus der CH-PS 403 950 ein Übergangsabieiter bekannt, der innerhalb eines Porzellangehäuses mehrere Säulen aufweist, wobei jeweils drei Säulen in einer Etage zusammengefasst sind. Jede Säule enthält mehrere Widerstandsblöcke mit Funkenstrecken, die in Reihe liegen. Ein derartig gestalteter Übergangsabieiter verhindert eine Zerstörung durch eine explodierende Gasmenge, die bei auftretendem Fehlstrom gebildet wird und sich durch Funkenbildung entzünden kann. Bei Fernleitungssystemen, die Ströme mit hohen Spannungen von 500 kV oder höher zu übertragen haben, sowie bei langen Überlandleitungen oder langen Erdkabelleitungen, die eine hohe Leitungskapazität haben, ist die Energie, die durch Schaltstösse erzeugt wird, so gross,

dass Überspannungsabieiter mit einer starken und grossen Überstrom-Entladungsnennleistung erforderlich sind. Werden in solchen Fernleitungen Überspannungsabieiter mit Funkenstrecke verwendet, d.h. Überspannungsabieiter mit nichtlinearen Widerständen, die zur Leitungsspannung hin durch Funkenstrecken isoliert sind, die zu den Widerständen in Reihe liegen, dann werden solche in Reihe geschaltete Funkenstrecken verlangt, die mit einer hohen Nennstromentladung ausgelegt sind. Überspannungsabieiter, die mit in Reihe geschalteten Funkenstrecken oder Entlastungsstrecken besitzen und für hohe Nenn-Entla-dungsströme ausgelegt sind, weisen in ihrer Konstruktion, in ihrer Herstellung und in der Wartung Nachteile auf.

Die dabei verwendeten Widerstandselemente aus Metalloxyden, z.B. aus Zinkoxyd, ermöglichen es, dass die bisher in Reihe geschalteten Funkenstrecken, Lichtbogenstrecken oder Entladungsstrecken entfallen können. Ausserdem kann der Durchmesser dieser Widerstandselemente vergrössert werden und damit auch der Nenn-Entladungsstrom der Widerstandsgruppe, was wiederum auch eine Erhöhung des Entladungsverhaltens des Überspannungsabieiters zur Folge hat.

Widerstandselemente mit einem grossen Durchmesser weisen Nachteile auf. So lassen sich beispielsweise interne Spannungen in den grossen Widerständen während des Fertigungsvorganges nur schwer vermeiden. Darüberhinaus hat sich ergeben, dass die Widerstandselemente mit grossem Durchmesser eine Neigung zur Rissbildung zeigen. Es ist somit wünschenswert, dass Widerstände mit kleineren Durchmessern verwendet und eingesetzt werden können.

Darüberhinaus können Gruppen nichtlinearer Widerstände zur Erhöhung der Entladungsleistung der Überspannungsabieiter parallel geschaltet werden. Damit der Über-spannungsableiter mit der angegebenen Leistung arbeiten kann, sollte jedoch der in den zueinander parallelen Widerstandsgruppen fliessende Strom möglichst gleich oder annähernd gleich gross sein. Das Spannungs-Strom-Verhalten der einzelnen Widerstandselemente ist allerdings oft unein2

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heitlich, was wiederum zur Folge hat, dass auch die aus der gleichen Anzahl von Widerstandselementen bestehenden Widerstandsgruppen uneinheitliche Spannungs-Strom-Kennlinien oder ein uneinheitliches Spannungs-Strom-Betriebsverhalten haben, und dies besonders dann, wenn die Anzahl der verwendeten Widerstandselemente klein ist. Bei vielen bisher bekannten Abieitern ist die Uneinheitlichkeit im Spannungs-Strom-Betriebsverhalten gross, so dass die Widerstandselemente, die jeweils die einzelnen Widerstandsgruppen bilden, unterschiedlich sein müssen, d.h. manchen Gruppen müssen zusätzliche Widerstandselemente hinzugefügt werden, damit das Betriebs verhalten der parallelen Widerstandsgruppen dem Gleichgewicht angenähert werden kann. Dann aber sind Vorkehrungen zu treffen, um die verschiedenen Längen der zueinander parallelen Widerstandsgruppen zu kompensieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Über-spannungsableiter mit einem annähernd gleichen Strom-Spannungs-Verhalten der einzelnen Widerstandsgruppen und mit einem grossen Nennstrombereich zu schaffen, bei dem trotzdem die einzelnen Widerstandselemente in ihrem Durchmesser klein gehalten werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Zweckmässig ist die Anzahl der Widerstandselemente der sich entsprechenden Untergruppen benachbarter Widerstandsgruppen gleich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Kennliniendiagramm, in dem die Spannung gegen den Strom für einen typischen nichtlinearen Widerstand eingetragen ist.

Fig. 2 ein Kennliniendiagramm, in dem die Ungleichheit im Spannungs-Stromverhalten als Funktion der für zwei Widerstandsgruppen mit gleicher Anzahl an nichtlinearen Widerstandselementen dargestellt ist.

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch den als Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegebenen Blitzableiter/ Überspannungsabieiter.

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch den als ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegebenen Blitzableiter/Überspannungsableiter.

Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch den als ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergegebenen Blitzableiter/Überspannungsabieiter.

In Fig. 1 wiedergegeben sind die Spannungs-Strom-Kennli-nien für zwei nichtlineare Widerstandselemente oder Widerstandsplatten A und A gleicher und einheitlicher Grösse, welche beispielsweise aus Zinkoxid hergestellt sind. Ist eine Spannung Vi aufgeschaltet, dann fliessen in den plattenför-migen Widerstandselementen A und B jeweils die Ströme Ia und Ib' die verschieden gross sind, wie dies mit den Spannungs-Strom-Kennlinien dargestellt ist. Der Strom, welcher durch den plattenförmigen Widerstand A und durch den plattenförmigen Widerstand B fliesst, liegt deswegen etwas unter den Spannungen Va und Vb, weil Zinkoxid gute Nicht-linearitätseigenschaften hat.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, ist der spezifische Widerstand des plattenförmigen Widerstandes B kleiner als der spezifische Widerstand des plattenförmigen Widerstandes A. Aus diesem Grunde fliesst dann auch durch den plattenförmigen Widerstand B ein stärkerer Strom als durch den plattenförmigen Widerstand B, wenn die plattenförmigen Widerstandselemente A und B parallel geschaltet sind. Das platten-förmige Widerstandselement B wird dann auch zuerst zusammenbrechen und ausfallen, wenn die der Parallelschaltung aufgeschaltete Spannung grösser wird. Ein Blitzableiter oder s Überspannungsabieiter, der aus den Widerständen A und B hergestellt sein würde, würde ein unausgeglichenes Spannungs-Strom-Verhalten haben und würde dann auch nicht zu akzeptieren sein.

Es ist leicht zu verstehen, dass sich dann eine gleiche und io ähnliche Situation ergibt, wenn Gruppen aus plattenförmigen Widerständen miteinander parallel geschaltet werden. Wenn der durch die zueinander parallelen Widerstandsgruppen fliessende Strom in seiner Stromstärke verschieden und nicht gleich ist, verringert sich der Wirkungsgrad und ls die Leistung des Blitzableiters/Überspannungsableiters, der dann nicht mehr akzeptiert werden kann.

Im Zusammenhang mit der Erfindung hat man festgestellt, dass die unterschiedliche Stromstärke des durch die parallelgeschalteten Gruppen aus nichtlinearen Widerständen, 20 welche jeweils die gleiche Anzahl an plattenförmigen Widerständen haben, dann abnimmt und kleiner wird, wenn man die Anzahl der plattenförmigen Widerstände für jede Widerstandsgruppe erhöht. Fig. 2 verdeutlicht nun, dass die Unausgeglichenheit in der Stärke des durch zwei aus nichtlinearen 25 Widerstandselementen gleicher und einheitlicher Grösse bestehenden parallel geschalteten Widerstandsgruppen, sich als Funktion der zu einer jeden Widerstandsgruppe gehörenden Anzahl an plattenförmigen Widerstandselementen verändert.

30 In Fig. 2 ist die Anzahl der für jede Widerstandsgruppe verwendeten plattenförmigen Widerstandselementen auf der Abszisse aufgetragen, während das Verhältnis aus dem Strom Ia, der durch die Widerstandsgruppe A fliesst, und aus dem Strom Ib, welcher durch die andere Widerstandsgruppe B 35 fliesst, (d.h. das Verhältnis Ia/Ib) auf der Ordinate des Koor-dinatensystemes aufgetragen ist. Und der Strom Ia ist stärker als der Strom Ib.

Die mit Fig. 2 wiedergegebene Kennlinie ist erstellt worden anhand von Testdaten aus Versuchen an einer 40 grossen Anzahl von Widerstandsgruppen sowie auch unter Verwendung standardmässiger Statistikverfahren. Diese Kennlinie aus Fig. 2 ist im allgemeinen auf die Maximalwerte von Ia/Ib aus verschiedenen Werten von Ia/Ib abgestellt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird die Unausgeglichen-45 heit in der Stärke des durch die Gruppen A und B fliessenden Stromes um so kleiner, je grösser die Anzahl der für die Widerstandsgruppen verwendeten plattenförmigen Widerstandselemente wird.

Nachstehend soll nun ein Ausführungsbeispiel des Erfin-50 dungsgegenstandes anhand von Fig. 3 beschrieben und erläutert werden:

Das Gehäuse 11, das der Isolierung dient und im allgemeinen eine zylindrische Form hat, wird aus einem Isolierwerkstoff hergestellt, beispielsweise aus Porzellan. Die obere 55 Öffnung dieses Gehäuses ist mit einer Abdeckung 12 aus elektrisch leitendem Material hermetisch verschlossen. An der Abdeckung 12 ist eine für Hochspannung ausgelegte Klemme 13 befestigt. Das Gehäuse hat auch noch eine untere Öffnung, die mit einem ebenfalls aus elektrisch leitendem 60 Material bestehenden Boden 14 hermetisch verschlossen ist, der seinerseits wiederum über eine nicht dargestellte Vorrichtung an Erde liegt. Das Gehäuse 11 ist mit einem isolierenden Gas oder Schutzgas gefüllt, beispielsweise mit Schwefelhexa-fluorid (SFfj).

65 In das Gehäuse 11 sind mindestens zwei Widerstandsgruppen aus plattenförmigen und nichtlinearen Widerstandselementen - und jede der beiden Widerstandsgruppen mit der gleichen Anzahl an Widerstandselementen - eingebaut

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und miteinander elektrisch parallel geschaltet. Zu der mit der allgemeinen Hinweiszahl 21 gekennzeichneten Widerstandsgruppe, die aus übereinander angeordneten nichtlinearen plattenförmigen Widerstandselementen bestehen, gehören die Widerstandsuntergruppen 21a und 21b, welche übereinander angeordnet und als elektrische Reihenschaltung ausgeführt sind. Auch die andere Widerstandsgruppe 22 besteht aus den Widerstandsuntergruppen 22a und 22b, die übereinander angeordnet und als elektrische Reihenschaltung ausgeführt sind. Die Widerstandsgruppen 21 und 22 sind in der nachstehend beschriebenen Weise unter Herstellung von Anschlüssen und Verbindungen zur Abdeckung 13 und zur Grundplatte 14 elektrisch parallel geschaltet.

Jede der Widerstandsuntergruppen ist aus übereinander angeordneten nichtlinearen Widerstandselementen gleicher oder einheitlicher Grösse hergestellt, wobei die einer jeden der Widerstandsgruppen zugeordneten Widerstandsuntergruppen jeweils die gleiche Anzahl an Widerstandselementen aufzuweisen haben wie die Widerstandsuntergruppen der jeweils anderen der parallelen Widerstandsgruppen. Wie dies im weiteren Verlauf der Patentbeschreibung noch ausgeführt wird, besteht eine jede der Widerstandsuntergruppen 21a und 21b sowie 22a und 22b aus nichtlinearen und plattenförmigen Widerstandselementen 23, und diese hergestellt aus Metalloxid, beispielsweise aus Zinkoxid, wobei jedes Widerstandselement die gleiche Grösse hat und aufgrund dieser gleichen Grösse auch das gleiche Betriebsverhalten. Das aber bedeutet, die Widerstandsuntergruppe 21a und die Widerstandsuntergruppe 21b haben jeweils die gleiche Anzahl an übereinander angeordneten Widerstandselementen aufzuweisen. Das aber gilt auch für die Widerstandsuntergruppen 22a und 22b, bei denen auch jeweils die gleiche Anzahl von Widerstandselementen übereinander angeordnet ist.

Die Anzahl der in den zu einer Reihenschaltung zusam-mengefassten Widerstandsuntergruppen 21a und 21b gehörenden plattenförmigen Widerstandselemente ist genau gleich der Anzahl der Widerstandselemente, die in den zu einer Reihenschaltung zusammengefassten Widerstandsuntergruppen 22a und 22b vorhanden sind. Man hat, wie dies bereits angesprochen worden ist, festgestellt, dass die besten Resultate dann erzielt werden, wenn jede der Widerstandsgruppen aus mindestens 35 Widerstandselementen besteht, und vorzugsweise aus 100 Widerstandselementen oder mehr. Zur Bestimmung und Festlegung der Anzahl an erforderlichen Widerstandselementen brauchen nur soviel platten-förmige Widerstandselemente ausgewählt zu werden, wie dies zur Erzielung der Gesamtentladungsleistung für die Gesamtanzahl an plattenförmigen Widerstandselementen notwendig ist.

Eine Ausführungsform sieht auch noch eine Vorrichtung vor, mit deren Hilfe die zu den jeweils zutreffenden parallelen Widerstandsgruppen gehörenden Widerstandsuntergruppen zwar mechanisch miteinander verbunden sind,

nicht aber elektrisch. Zufolge der Erfindung sind die Widerstandsuntergruppen 21a und 22b als Sandwichkonstruktion zwischen den Platten 25 und 26 eingeschlossen, die unter Verwendung von aus Isoliermaterial bestehenden Schrauben 27 und 28 fest und starr miteinander verbunden sind. Die Platte 16 ist aus Isoliermaterial hergestellt, weshalb auch die Platte 25 entweder aus einem Isolierwerkstoff oder aus elektrisch leitendem Material hergestellt sein kann. Die Platte 25 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden Material. Diese Platte 25 nun ruht auf den elektrisch leitenden Halterungen 31 und 32, über die die Platte 25 elektrisch leitend mit der Grundplatte 14 in Verbindung steht, was wiederum zur Folge hat, dass die elektrischen Verbindungen einfacher hergestellt werden können, dass weiterhin die ganze Konstruktion eine grössere Festigkeit erhält.

In ähnlicher Weise wie dies bei den Widerstandsuntergruppen 21a und 21b der Fall ist, sind auch die Widerstandsuntergruppen 21b und 22b bei gegebener elektrischer Trennung und Isolierung mechanisch miteinander verbunden. Die plattenförmigen Widerstandselemente 23 sind zwischen einer Isolierplatte 35 und einer elektrisch leitenden Platte 36 als Säulen angeordnet. Die Isolierplatte 35 und die aus elektrisch leitendem Material bestehende Platte 36 sind unter Verwendung von Schrauben 37 und 38 aus Isoliermaterial fest und starr miteinander verbunden. Die Widerstandsuntergruppen 21b und 22b werden von den Widerstandsuntergruppen 21a und 21b mechanisch gehalten, und zwar unter Verwendung von Distanzstücken 41 und 42, die entweder aus Isoliermaterial oder aus elektrisch leitendem Material hergestellt sein können. Die elektrisch leitende Platte 36 ist sowohl mechanisch als auch elektrisch mit der Abdeckung 12 verbunden, und zwar über eine Halterung 51 und über eine Druckfeder 52.

Die einander benachbarten und zu jeweils einer Widerstandsgruppe gehörenden Widerstandsuntergruppen sind durch eine Vorrichtung elektrisch miteinander verbunden. Das elektrisch leitende Verbindungselement ist ein U-Profil mit einer Basis 45 und mit den beiden Schenkeln 29 und 39. Mit diesem U-Profil wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den zur Widerstandsgruppe 21 gehörenden beiden Widerstandsuntergruppen 21a und 21b hergestellt. Der Schenkel 29 ist eingefasst zwischen dem obersten Widerstandselement 23 der Widerstandsuntergruppe 21a und der Isolierplatte 26, wohingegen der Schenkel 39 eingefasst ist zwischen dem untersten Widerstandselement 23 der Widerstandsuntergruppe 21b und der Isolierplatte 35. In ähnlicher Weise ist der Schenkel 30 eines anderen für die elektrische Verbindung bestimmten U-Profiles eingefasst zwischen der Widerstandsuntergruppe 22a und der elektrisch leitenden Platte 26, der Schenkel 40 ist eingefasst zwischen der Widerstandsuntergruppe 22b und der Platte 35 und die Basis 46 dient als Verbindungselement für die beiden Schenkel 30 und 40. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die als elektrische Leiter verwendeten U-Profile gegeneinander isoliert sind, und zwar über die Isolierplatten 26 und 35, was wiederum zur Folge hat, dass die Widerstandsuntergruppen 21a und 22a sowie die Widerstandsuntergruppen 21b und 22b zwar mechanisch miteinander verbunden sind, dass sie elektrisch aber gegeneinander isoliert sind.

Die Widerstandsgruppen 21 und 22 haben jeweils die gleiche Gesamtanzahl an plattenförmigen Widerstandselementen 23. Diese Zahl liegt für jede Widerstandsgruppe bei mindestens 35 Widerstandselementen, vorzugsweise aber bei jeder der Widerstandsgruppen 21 und 22 bei 100 plattenförmigen Widerstandselementen oder bei mehr als 100 plattenförmigen Widerstandselementen. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, wird dadurch gewährleistet, dass die Differenz in den Entladungsleistungen oder Entladungseigenschaften zwischen den Widerstandsgruppen 21 und 22 so klein ist, dass die Widerstandsgruppen gemeinsam und als Parallelschaltung in der beschriebenen und dargestellten Weise in dem Blitzableiter/Überspannungsableiter verwendet werden können.

Die einander benachbarten Widerstandsuntergruppen sind mit den zueinander parallelen Widerstandsgruppen derart mechanisch miteinander verbunden, dass Einheiten von zueinander parallelen Widerstandsuntergruppen gegeben sind. Das ist möglich, weil die Widerstandsuntergruppen 21a und 22a wie auch die Widerstandsuntergruppen 21 b und 22b jeweils die gleiche Anzahl von plattenförmigen Widerstandselementen 23 haben. Um ein gleichmässiges

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Entladungsverhalten für die Widerstandsgruppen 21 und 22 zu erzielen und damit deren Spannungs-Strom-Verhalten fast einheitlich und gleich zu machen, braucht die Anzahl der plattenförmigen Widerstandselemente in den Widerstandsuntergruppen nicht verändert zu werden. Das aber gibt die Möglichkeit für eine Serienfertigung einer relativ kleinen Zahl von verschieden grossen Widerstandsuntergruppen-Einheiten, die schliesslich mit anderen Einheiten in den unterschiedlichsten Kombinationen derart zusammengebracht werden können, dass Blitzableiter/Überspannungsabieiter der verschiedensten Leistungsstufen entstehen.

Es sollte zudem auch klar sein, dass dann, wenn eine relativ grosse Anzahl von Widerstandselementen kleiner Abmessung, d.h. von 35 Widerstandselementen, 100 Widerstandselementen oder von mehr als 100 Widerstandselementen zu einer Säule zusammengefasst werden, wobei, um die Säule in einem Stapelzustand halten zu können, eine relativ grosse Druckkraft erforderlich ist, wobei auch eher die Möglichkeit besteht, dass an den Widerstandselementen Risse entstehen können oder dass die Widerstandselemente zerbrechen können, was dann wiederum zur Folge hat, dass die Widerstandsgruppe ausfällt. Weil nun die Widerstandsgruppen aus einer Reihe von einzelnen Widerstandselementen zusammengesetzt und montiert werden, verringert sich auch die Anzahl der Widerstandselemente, die in jeder Widerstandsuntergruppe verwendet werden, und dies bewirkt wiederum, dass nur Kraft aufzuwenden ist, die zur Aufrechterhaltung der Form der Widerstandsgruppe nicht mehr so gross sein muss, und dies bei gleichzeitiger starker Verringerung der Rissbildung in Widerstandselementen und des Zerbrechens von Widerstandselementen.

Die Paare an Widerstandsuntergruppen 21a und 22a, die als integrale Konstruktion unter Verwendung der einzelnen Platten 25 und 26 dargestellt sind, können aber auch derart hergestellt werden, dass bei Verwendung von Einzelplatten oder von separaten Platten an jedem Ende einer jeden Widerstandsuntergruppe 21a und 22a ein Paar entsteht, welches dann in Nebeneinander-Zuordnung in der dargestellten Weise miteinander verbunden wird.

Nachstehend soll nun anhand von Fig. 4 ein wiederum anderes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes erläutert werden. Gleiche und ähnliche Teile sind auch mit den für Fig. 3 verwendeten gleichen Hinweiszahlen gekennzeichnet.

Zu dem Isoliergehäuse, das aus Porzellan hergestellt sein kann, gehören die Gehäuseteile 1 la und 1 lb, in welchen jeweils die Widerstandsuntergruppen 21a und 22a sowie 21b und 22b untergebracht sind. Zwischen den Gehäuseteilen angeordnet ist eine Platte 11c. Diese Platte 1 lc verbindet die Teile 1 la und IIb des Gehäuses miteinander. Elektrisch leitende Platten 14 und 12 verschliessen jeweils hermetisch die Gehäuseteile 1 la und 1 lb. Durchgangsbohrungen sind in die Zwischenplatte 1 lc eingearbeitet, die dann, wenn die Platte aus elektrisch leitendem Material hergestellt ist, mit Ringisolatoren 1 ld versehen sind.

Elektrisch leitende Verbindungselemente, die in Winkelform oder in Form des Buchstabens «C» ausgeführt sind, diese Verbindungselemente sind mit den allgemeinen Hinweiszahlen 29a und 30a gekennzeichnet, verbinden das Ende der Widerstandselemente 23 der Widerstandsgruppen 21a und 22a mit den elektrischen Verbindungselementen 41a und 42a und überbrücken dabei die isolierende Platte 26. In ähnlicher Weise überbrücken die elektrischen Verbindungselemente 39a und 40a die Isolierplatte 35 und verbinden die am Ende angeordneten Widerstandselemente der Widerstandsuntergruppen 21a und 21b mit den elektrisch leitenden Distanzstücken 41a und 42a. Diese elektrisch leitenden

Distanzstücke 41a und 42a sind durch die Ringisolierungen 1 ld geführt und stellen die elektrische Verbindung der Widerstandsuntergruppen 21a, 21b sowie 22a, 22b dar.

Das für dieses Ausführungsbeispiel verwendete Isolierge-s häuse, welches die Widerstandsuntergruppen aufzunehmen hat, besteht aus zwei Teilen oder aus mehreren Teilen, beispielsweise aus den Gehäuseteilen 1 la und 1 lb. Diese Gehäuseteile 1 la und 1 lb können unterschiedlich lang sein und dann auch Widerstandsuntergruppen aufnehmen, die io verschieden lang sind, was wiederum die Vielseitigkeit fördert und die Kosten für die Herstellung von Blitzableitern/ Überspannungsableitern senkt. Statt nun das Gehäuse des Überspannungsabieiters aus einem Stück herzustellen, wie dies nach Fig. 3 der Fall ist, und dies unter Duldung der 15 Beschränkungen im Hinblick auf die Gesamtabmessungen von Blitzableitern/Überspannungsableitern, können einzelne Gehäuseteile 1 la und 1 lb in gleicher Länge oder in verschiedener und unterschiedlicher Länge hergestellt werden -und dies entsprechend der Länge der darin unterzubrin-20 genden Widerstandsuntergruppen. Solche Gehäuseteile können dann ausgewählt und laut Darstellung in Fig. 4 zur Herstellung von Blitzableitern/Überspannungsableitern der verschiedensten Leistungsformen genutzt werden.

Fig. 5 zeigt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Hier gehören zur Widerstandsgruppe 21 die drei Widerstandsuntergruppen 21c, 2ld und 2le. Auch die Widerstandsgruppe 22 weist die Widerstandsuntergruppen 22c, 22d und 22e auf. Die Gesamtanzahl an plattenförmigen Widerständen ist in den Widerstandsgruppen 21 und 22 gleich. Drei oder mehr Widerstandsuntergruppen sind vorzugsweise dann zu verwenden, wenn die Anzahl der in einer jeden Widerstandsgruppe zu verwendenden Widerstandselemente zu gross wird. Die Verwendung von drei oder mehr Widerstandsuntergruppen bewirkt dann eine grössere Festigkeit der Widerstandsgruppen-Kon-struktion, verhindert mechanischen Ausfall - und dies ist bereits zuvor angesprochen worden.

Die Widerstandsuntergruppen 21c und 22c werden von der elektrisch leitenden Platte 25 gehalten, die ihrerseits wiederum über die elektrisch leitenden Halterungen 31 und 32 mit der Grundplatte 14 verbunden ist. Zwischen den Widerstandsuntergruppen 21c, 22c, sowie den Widerstandsuntergruppen 21d, 22d ist eine Isolierplatte 57 angeordnet. Die Widerstandsuntergruppe 21c und die Widerstandsuntergruppe 21d sind elektrisch miteinander verbunden, und zwar über eine elektrisch leitende Platte 55 die als Sandwichkonstruktion zwischen dem oberen Widerstandselement 23 der Widerstandsuntergruppe 21c und der Platte 57 eingefasst ist, sowie über eine elektrisch leitende Platte 59 zwischen dem unteren Widerstandselement 23, das zur Widerstandsuntergruppe 21d gehört, und der Platte 57. In ähnlicher Weise ist auch für die elektrische Verbindung zwischen der Widerstandsuntergruppe 22c und der Widerstandsuntergruppe 22d gesorgt, und zwar über die leitenden Platten 56 und 60 sowie

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55 über die Verbindungselemente 55 und 58.

In gleicher Weise elektrisch verbunden sind die Widerstandsuntergruppen 21d, 22d mit den Widerstandsuntergruppen 21e, 22e über die Verbindungsplatten 61,67 und 60 über die Verbindungsplatten 62,68. Desgleichen aber auch noch über Verbindungselemente, die durch die Isolierplatte 63 geführt sind und eine elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Plattenpaaren bilden. Auf den Widerstandsuntergruppen 21e und 22e ist eine Isolierplatte 63 ange-65 bracht, und die gesamte Widerstandsgruppen-Konstruktion wird zusammengehalten von Schrauben aus Isoliermaterial, beispielsweise von den Schrauben 69,70, die durch die leitenden Platten 25 und 36 geführt sind. Wie auch bei den Aus-

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fiihrungsbeispielen nach Fig. 3 und nach Fig. 4 verbinden eine Halterung 51 und eine Druckfeder 52 die elektrisch leitende Platte 36 mechanisch und elektrisch mit der Abdek-kung 12, an der die Hochspannungsanschlussklemme 13 befestigt ist.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass eine Widerstandsgruppe mehr als drei Widerstandsuntergruppen haben kann, und dies ganz besonders dann, wenn die Anzahl der zu verwendenden plattenförmigen Widerstandselemente sehr gross ist. Darüber hinaus können auch drei oder mehr Widerstandsgruppen mit jeweils mehreren Widerstandsuntergruppen mit benachbarten Widerstandsuntergruppen parallel angeordnet werden, oder aber mit par-s allelen Widerstandsgruppen, mechanisch verbunden werden, und dies jedoch mit gegenseitiger elektrischer Isolierung.

Wenn die Erfindung auch im Zusammenhang mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen erläutert worden ist, so sind auch andere Ausführungsbeispiele denkbar.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

656972 PATENTANSPRÜCHE

1. Überspannungsabieiter mit mindestens zwei in einem Gehäuse nebeneinander angeordneten Widerstandsgruppen, die untereinander elektrisch parallel geschaltet sind und jeweils aus einer Vielzahl von in Reihe liegenden nichtlinearen Widerständen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Widerstandsgruppe (21) in mehrere Widerstandsuntergruppen (21a, 21b) mit gleicher Anzahl von Widerständen unterteilt ist, dass die nebeneinander angeordneten und sich entsprechenden Widerstandsuntergruppen (21a, 22a) benachbarter Widerstandsgruppen (21,22) durch eine Isolierstoffplatte (35) mechanisch miteinander verbunden sind und dass die zu einer Widerstandsgruppe (21) gehörenden Widerstandsuntergruppen (21a, 21b) im Bereich einer jeden Isolierstoffplatte (35) durch ein Verbindungsstück (45) elektrisch miteinander verbunden sind, so dass alle Widerstandsuntergruppen (21a, 21b) einer Widerstandsgruppe (21) elektrisch in Reihe geschaltet sind.

2. Überspannungsabieiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Widerstandsgruppe (21,22) mindestens fünfunddreissig nichtlineare Widerstandselemente (23) aufweist.

3. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Widerstandsgruppe (21, 22) mindestens einhundert nichtlineare Widerstandselemente (23) aufweist.

4. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten und sich entsprechenden Untergruppen (21a, 22a) benachbarter Widerstandsgruppen (21,22) durch eine Isolierstoffplatte (35) mechanisch miteinander verbunden sind.

5. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergruppen (21a, 21b) einer jeden Widerstandsgruppe (21) durch ein Distanzstück (41) miteinander verbunden sind.

6. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (41) aus elektrisch nichtleitendem Material besteht und dass die elektrische Verbindung zwischen zwei übereinander liegenden Untergruppen (21a, 21b) durch U-förmige Verbindungen (29,39,45) hergestellt ist, die die Isolierstoffplatten (26,35) der beiden Untergruppen (21a, 21b) umfassen (Figur 3).

7. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (41a) aus elektrisch leitendem Material besteht und durch Ausnehmungen in den Isolierstoffplatten (26,35) der beiden Untergruppen (21a, 21b) geführt ist (Figur 4).

8. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Widerstandsgruppen (21,22) enthaltende Gehäuse (11) aus mehreren Gehäuseteilen (1 la, 1 lb) besteht, wobei jedem Gehäuseteil (lia, 1 lb) eine Untergruppe (21a, 22a) aller Widerstandsgruppen (21, 22) zugeordnet ist, und dass alle Gehäuseteile (1 la, 1 lb) derart miteinander verbunden sind, dass sie nach aussen, nicht aber innerhalb gegeneinander hermetisch abgeschlossen sind.

9. Überspannungsabieiter nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) mit einem isolierenden Schutzgas gefüllt ist.