CN102105950B - 包括一个有多个放电柱的放电路径的过压避雷装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括一个有多个放电柱(3、4)的放电路径(2)的过压避雷装置(1)。放电柱(3、4)在端侧分别设有终端配件(5)。配件(5)通过联接件(16)互相连接。有利地，联接件(16)可以有彼此可独立变形的分块(17a、17b、17c、17d)。

Description

包括一个有多个放电柱的放电路径的过压避雷装置

技术领域

本发明涉及一种包括一个有多个放电柱的放电路径的过压避雷装置，其中，至少一个第一和一个第二放电柱分别有至少一个在端侧封闭放电柱的配件。

背景技术

例如在欧洲专利文件EP0673543B1中介绍了这种过压避雷装置。这种已知的过压避雷装置包括一个有多个放电柱的放电路径。放电柱在端侧分别设有配件，配件封闭每个放电柱。在这里，每个放电柱逐个借助单独的压力弹簧定位。通过压力弹簧可以补偿各放电柱的长度差。

由于逐个定位各放电柱，所以这种已知的过压避雷装置的装配比较麻烦。每个放电柱必须逐个调整和定位。

发明内容

因此本发明腰解决的技术问题是，提供一种能更容易制造的过压避雷装置。

按本发明上述技术问题在前言所述类型的过压避雷装置中采取下述措得以解决：配件通过联接件互相连接。

典型地，放电柱有一种长的结构。在这种情况下，这些放电柱近似于互相平行定向。放电柱例如有多个在端面互相贴靠的变阻器元件。配件有利地用于固定这些变阻器元件。由于制造公差，各个变阻器元件可能有不同的尺寸，所以在多个变阻器元件成功组装后会形成长度不同的放电柱。通过借助联接件将两个放电柱的两个配件联接起来，可以使放电柱彼此在配件区内更加稳定。因此可以将放电柱综合成一个复合体。这种复合体便于装配。例如可以规定，在制造过压避雷装置时提前制备不同类型的复合体，它们可以根据需要利用。

可以规定，每个放电柱分别在端侧设置单独的配件。通过使用联接件，例如提供这样的可能性，使放电柱由多个变阻器块组成并以配件为界。借助联接件可以与要连接的这些放电柱的长度差无关，使彼此具有相同的稳定性。在这种情况下有利的是，一个避雷装置放电路径的所有放电柱，借助一个公共的联接件连接。由此可以将多个起先单个存在的放电柱，在配件区内建成一个紧凑的复合体。通过联接件互相连接的配件有利地应有相同的电位。典型地，过压避雷装置的放电路径有一个接地侧的端部和一个高压侧的端部。在这种情况下应当规定，被连接的放电柱分别配属于接地端或高压端，所述配件可借助一个联接件连接。由此例如避免通过具有变阻器元件的放电柱形成短路桥。也可以规定，多个放电柱在一端由一个公共的配件封闭。

一项有利的设计可以规定，联接件有彼此可独立变形的分块，以及配件与不同的分块连接。

一个联接件可例如有不同的分块，规定用于联接在各配件上。在这里，联接可以按不同的形式进行。例如可以采用材料接合式连接，如熔焊、钎焊或粘结。但也可以使用形状配合式和/或摩擦配合式连接，使联接件与配件触点接通。其中不同的分块可以分别配属于放电柱之一。通过分块彼此独立变形，提供这样的可能性，通过调整联接件的形状补偿放电柱不同的长度。在这方面可以规定，分块可以弹性和/或塑性变形。当分块弹性变形时，来自联接件的力可以附加地利用于稳定放电路径。通过联接放电柱使放电路径更加稳定。然而放电路径也可以在有限的范围内进一步运动。

此外可有利地规定，分块在一块板内通过至少一个切缝形成。

一块板，亦即一个平的构件，可以加工有切缝，从而由此板制成一些不同的分块。有利地可以规定，该板有基本上多边形或圆形的外轮廓。在这种情况下，切缝应尽可能彼此沿径向定向，从而在联接件的周缘区内可设置一些与放电柱的连接点。为了确定连接点的位置，可例如在分块内制一些孔。在这些孔中可例如插入销钉、螺钉等。在这里有利的是，所述板例如有方形轮廓，此时，切缝基本上平行于大体呈方形的外轮廓的一个棱边地定向。在规定联接件可以塑性变形时，可以在接触件与配件之间建成大面积的连接。例如可以将联接件设计为导电构件，此时可以规定各配件并因而放电柱通过联接件电触点接通。

此外可有利地规定，互相连接的配件有屏蔽联接件的凸肩。

尤其当过压避雷装置使用在高压和最高压范围时，可能出现例如导致在物体突出的棱边处产生放电现象的电场。尤其在放电柱的高压端，配件可以有一种有利的介电设计，也就是说，配件基本上规定有优选地修圆的圆柱形结构，它们有修圆的棱边。由此也介电地屏蔽放电柱的变阻器元件的以配件为边界的端部。

在要借助联接件连接的配件上设有凸肩，使联接件本身可以定位在一个介电的屏蔽空间内。例如可以在配件上形成一个凹穴，其中置入联接件。通过凹穴优选地形成一个无场的空间，从而避免在联接件上的局部放电。由此可以根据期望的机械负荷，比较自由地选择联接件的造型。

在这方面有利的是，无场空间的边界通过配件上多个协同作用的凸肩构成。在配件多个凸肩的协同作用下，例如为了构成一个中央的无场空间，所述屏蔽作用可以通过多个配件实现，其中每个配件分别屏蔽一部分无场空间。为保证所述配件电位相同，联接件可以在这些配件之间传输电位。

另一项有利的设计可以规定，为了夹紧至少一个放电柱，至少一个锚杆与联接件一起固定在配件上。

放电柱典型地有多个在端面互相贴靠的变阻器元件。这些变阻器元件例如设有圆柱形轮廓。典型地，变阻器元件用金属氧化物例如通过烧结工艺制成。表面可例如有陶瓷涂层。为了持续保证在变阻器元件之间触点接通以及防止放电柱突发性瓦解，有利的是将变阻器元件互相压紧。为此可利用例如处于放电柱的对置侧端部的配件。借助锚杆，可以在成叠变阻器元件处于中间位置的情况下拉紧配件。由此形成一种抗弯的复合体，它可以用作放电柱。在这里，锚杆的安装可例如通过在变阻器元件中心的孔实现。然而也可以规定，一个或多个锚杆分布地安装在变阻器元件的周缘。作为锚杆适用电绝缘的构件，例如杆、吊环、圆管等。

为了将锚杆固定在配件上可以采用不同的方法。例如可以将锚杆压紧、夹紧、旋紧或粘结等。在这种情况下，锚杆与配件之间的连接可以经受比较大的机械负荷。

为避免在配件上有其他连接件，可有利地规定，一个锚杆与联接件一起抗弯地固定在配件上。

由此联接件有可能可以借助已存在的构件定位，并且还可以通过联接件传递相应的力，将这些力尽可能大面积地传入各自的放电柱内。在这种情况下有利的是，联接件与每一个通过联接件连接的配件一起，共同用一个锚杆与各自的配件连接。

若联接件装在介电屏蔽区内，则此屏蔽区可以设计为，将用于固定联接件及锚杆的固定件也安装为处于屏蔽区内部。

此外可以有利地规定，放电柱通过联接件导电地触点接通。

放电柱通过联接件导电的触点接通，使得有可能在放电路径上设一个公共的触点接通点，此时，这一触点接通点相应地通过联接件的分块分路到各个放电柱。例如可以在放电柱高压侧的端部将一个导电的导体与联接件连接，以及放电路径通过联接件分配到不同的放电柱上。因此例如可以与各放电柱存在的长度差无关，造成放电路径简单和持久的触点接通。

此外可以有利地规定，放电柱安装在封闭外壳内部，以及固定在其背对联接件的那一端上。

所谓封闭式避雷器是那些过压避雷装置，它们的放电路径设置在一个封闭的外壳内部。封闭外壳保护和围绕放电路径。为此，封闭外壳可例如至少部分用电绝缘材料制成，例如塑料、陶瓷等。业已证实，电绝缘材料的柱状结构是有利的，其中过压避雷装置放电路径相应的触点接通点在端侧穿过封闭外壳。为了将过压避雷装置装入气体绝缘的开关设备中，所述封闭外壳也可以用一种导电材料制的桶构成。接地侧的触点接通可通过该桶实现。为了高压侧触点接通，在桶上设电绝缘的贯穿件，电导体通过它可以相对于桶绝缘并气密地引入桶内部。

在这方面可以规定，放电柱接地侧与封闭外壳抗弯地连接，以及从这一固定点外伸，在封闭外壳内部延伸，使放电柱有一个自由端。有利地，放电柱的那些从放电柱固定点外伸的端部，应分别被单独的配件封闭，其中，单独的配件通过联接件彼此稳定化。由此减小各放电柱的振动。放电柱借助联接件彼此稳定。从而提供可能性，允许放电路径相对于封闭外壳有限地运动，但避免不允许的振动。由此例如有可能，在放电柱的自由端，一个触点接通元件，例如弹簧弹性件或其他能可逆式变形的机件，例如铜带，与联接件连接，并将联接件的电位通过封闭外壳向外传输。优选地，放电柱的自由端应成为过压避雷装置高压侧的端部。由此提供这样的可能性，为了将过压避雷装置接入输电网内，将处于封闭外壳内部的放电路径在封闭外壳外部触点接通。当然也可以规定，放电柱的自由端与地电位触点接通，以及对与封闭外壳连接的端部施加高压。这尤其在过压避雷装置用于气体绝缘设备时是有利的。

在放电柱固定区内，例如每个放电柱可同样有一个单独的配件。然而也可以规定，为多个放电柱要求使用一个公共的配件。通过这个/这些配件同样可以穿过封闭外壳的壁实现放电路径的触点接通。例如，在放电柱的那一个为了固定而与封闭外壳连接的端部，可以实施与地电位触点接通。可以规定在接地侧或高压侧固定。

附图说明

下面在附图中示意表示本发明的实施例并随后详细说明。

其中：

图1表示通过有封闭外壳的过压避雷装置的剖面图；

图2表示配件；

图3表示联接件；

图4表示由图2已知的配件与图3的联接件的连接；以及

图5表示可使用于按图1的结构中的多个放电柱的组合和借助一个公共联接件的联接。

具体实施方式

图1表示通过过压避雷装置1剖开示出的剖面。过压避雷装置1有一个放电路径2。放电路径2包括第一放电柱3及第二放电柱4。其他放电柱被第一放电柱3及第二放电柱4遮挡。第一放电柱3和第二放电柱4以及被遮挡的放电柱原则上有相同的结构。

现在，借助第一放电柱3举例说明放电柱的结构。第一放电柱3分别在端侧有封闭第一放电柱3的第一和第二配件5、6。第一放电柱3的配件5、6通过锚杆7a、7b互相连接。锚杆7a、7b固定在配件5、6内。在配件5、6之间置入多个变阻器元件8a、8b、8c、8d、8e、8f。这些变阻器元件8a、8b、8c、8d、8e、8f分别设计为圆柱形，以及它们的端面彼此压紧。设在端头的变阻器元件8a、8f贴靠在配件5、6上。通过拉紧锚杆7a、7b，将变阻器元件8a、8b、8c、8d、8e、8f夹紧在配件5、6之间，从而构成一个抗弯的复合体。为了均匀地夹紧配件5、6，在变阻器元件8a、8b、8c、8d、8e、8f周缘布置其他在图中被遮挡的锚杆。

第一放电柱3和第二放电柱4在端侧分别以它们的配件5、6为界。分别设在放电柱3、4同一端的第一配件5或第二配件6总是有相同的电位。通过放电柱3、4的第二配件6，将放电柱3、4固定在过压避雷装置1的封闭外壳9上。封闭外壳9有一个电绝缘的基本上空心圆柱形的绝缘体10，以及为了构成流体密封的封闭外壳9，绝缘体10分别在端侧用第一和第二接触件11a、11b封闭。接触件11a、11b流体密封地封闭绝缘体10内部，从而使封闭外壳9可以充填绝缘流体，绝缘流体具有比环境高的压力。

放电柱3、4的第二配件6固定在封闭外壳9的第一接触件11a上。第一接触件11a用于放电路径2接地侧触点接通。放电柱3、4通过第一接触件11a和固定在那里的第二配件6被施加地电位。放电柱3、4的与地电位一侧的端部相对置的那一端，自由地伸入封闭外壳9内部。为了将高压一侧的端部与放电柱3、4第一配件5触点接通，在第二接触件11b与处于放电柱3、4自由端的第一配件5之间设一个柔性接触元件12。在第二接触件11b上可施加例如架空线的高压电位，从而在接触件11a、11b之间通过放电柱3、4构成放电路径2。柔性接触元件12例如是一个弹簧或接触带。

图2举例表示一个第一配件5。第一配件5基本上有圆柱形基本结构，其中伸出的成形部分13凹入基本结构。第一配件5被多个孔15穿过，其中一个孔15定位在伸出的成形部分13的区域内。一个部分屏蔽的凹穴14处于伸出的成形部分13区域内孔15的周围。伸出的成形部分内的孔15被配件5的高出该孔15的凸肩部分围绕。

图3表示一个联接件16。联接件16设计为板状。联接件16有基本上方形的轮廓，其中，在联接件16中加工有平行于外棱边的切缝。由此构成第一分块17a、第二分块17b、第三分块17c和第四分块17d。在每一个分块17a、17b、17c、17d中加工一个与配件5的孔15对应的孔。

图4表示由图2已知的配件5和由图3已知的联接件16的组合。在配件5的孔15中装入锚杆7a、7b、7c、7d。锚杆17a、17b、17c、17d在其端部有外螺纹，在此外螺纹上旋上螺母，从而可以产生拉力。在处于有部分边界的凹穴14区域内的孔15中，同样借助螺母固定锚杆7d。在这里第四分块17d置入配件5的有部分边界的凹穴14内，此时第四分块17d中对应的孔，如在有部分边界的凹穴14内的孔15那样，同样被同一个锚杆7d穿过，从而借助锚杆7d和附属的螺母，实现联接件16与配件6的位置固定。

图5表示由图4已知结构的完整化。多个同样结构的放电柱3、4设有同样的配件5，在这里它们彼此定位为，它们伸出的成形部分对准中心区方向。这些第一配件5的高出有部分边界的凹穴14的体棱，构成一个被这些体棱超出并围封的凹穴，联接件16安装在此凹穴内。联接件16将其四个分块17a、17b、17c、17d的每一个分别借助一个锚杆固定，锚杆分别处于在凹穴内的配件5的各自的孔15中。与配件5协同作用，由这些有部分边界并被体棱超出的凹穴14，构成一个各侧以体棱为界的凹穴，它提供一个无场的空间。

基于各放电柱3、4的各变阻器元件8a、8b、8c、8d、8e、8f不同的高度，联接件16的各分块17a、17b、17c、17d应有必要能独立地变形，从而可以构成放电柱3、4的一个复合体，使之机械上更加稳定。例如柔性接触元件12可通过联接件16与放电柱3、4连接，所以在放电柱3、4区域内的放电路径2，在本例中分配到四个互相电路并联的放电柱上。

Claims (7)

1.一种包括一个有多个放电柱（3、4）的放电路径（2）的过压避雷装置（1），其中，至少一个第一和一个第二放电柱（3、4）分别有至少一个在端侧封闭放电柱（3、4）的配件（5），其特征为：所述配件（5）通过联接件（16）互相连接。

2.按照权利要求1所述的过压避雷装置（1），其特征为，所述联接件（16）具有彼此可独立变形的分块（17a、17b、17c、17d），以及所述配件（5）与不同的分块（17a、17b、17c、17d）连接。

3.按照权利要求2所述的过压避雷装置（1），其特征为，分块（17a、17b、17c、17d）在一块板内通过至少一个切缝形成。

4.按照权利要求1至3之一所述的过压避雷装置（1），其特征为，互相连接的配件（5）具有屏蔽所述联接件（16）的凸肩。

5.按照权利要求1所述的过压避雷装置（1），其特征为，为了夹紧至少一个放电柱（3、4），至少一个锚杆（7a、7b、7c、7d）与联接件（16）一起固定在所述配件（5）上。

6.按照权利要求1所述的过压避雷装置（1），其特征为，所述放电柱（3、4）通过联接件（16）导电地触点接通。

7.按照权利要求1所述的过压避雷装置（1），其特征为，放电柱（3、4）安装在封闭外壳（9）内部，以及固定在其背对联接件（16）的那一端上。

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