CN104395717A - 用于高压的过电压避雷器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高压的过电压避雷器(1)，其具有与构成非线性电阻的避雷器模块(3)连接的高压连接端以及用于检测所述避雷器模块(3)温度的温度传感器(13)。为了能够在避雷器模块(3)运行期间持续不断且简单而可靠地检测其温度，按照本发明建议，所述温度传感器(13)可以检测避雷器模块(3)的纵向延伸量的变化。

Description

用于高压的过电压避雷器
技术领域
本发明涉及一种用于高压的过电压避雷器其具有与构成非线性电阻的避雷器模块连接的高压连接端以及用于检测避雷器模块温度的温度传感器。
背景技术
这样的过电压避雷器例如从DE19728961A1中已公知。那里公开的过电压避雷器，是设计用于高电压或中电压的且具有气密的封装壳体，在所述封装壳体中布设了避雷器模块。所述避雷器模块由相互堆叠且通过夹紧装置相互夹紧的圆柱形避雷元件组成。所述圆柱形避雷元件构成了非线性电阻且由例如锌氧化物组成。为了测量避雷器模块的温度，设有一种可以检测避雷器模块温度的表面传感器。
从DE102010038208A1中公知一种过电压避雷器，其中借助于冷或热导体来检测避雷器模块的临界温度。
对避雷器模块进行温度测量，可以用来监控过电压避雷器的老化状态。通过环境温度和避雷器上附带的电压来改变避雷器的温度。在某一温度以上，过电压避雷器将变得热不稳定，除非瞬时负载，即过电压避雷器上附带的电压变小。热不稳定性开始之处的每个点，可以从预先确定的特性曲线族中得出，所述特性曲线族除了别的之外，还具有作为参量的避雷器温度。通过测量避雷器模块上的温度，集成了过电压避雷器的设备的控制系统，可以适当地改变避雷器上的负载，从而使过电压避雷器重新返回其热稳定区域。
但是，在避雷器模块运行期间，持续地对其温度进行监控是费用昂贵的。如上面已述的那样，已知，为此要使用集成在避雷器模块中的表面传感器。从实践中还公知避雷器壳体的红外线测量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头所述类型的过电压避雷器，所述过电压避雷器能够在避雷器模块运行期间持续地简单而可靠地检测其温度。
本发明是这样解决该技术问题的，即温度传感器检测避雷器模块的纵向延伸量的变化。
按照本发明，根据避雷器模块的与温度有关的纵向延伸量来检测避雷器模块的温度。对纵向延伸量进行检查，与迄今为止所采用的温度测量方法相比，是一种尤其简单而且费用低廉的在避雷器模块运行期间对通常处于高压下的避雷器模块的温度进行检测的方法。
可以将避雷器模块布设在气密的封装壳体中。过电压避雷器也可以与此不同的是无壳体的过电压避雷器。
可以使温度传感器相宜地具有应变测量片或者用于检测机械应力的装置。可以将所述应变测量片或者用于检测机械应力的装置布设在被避雷器模块以其一个端部所支承的构件上。当然，还可以在固定了应变测量片的构件和避雷器模块之间设计一种刚性的中间元件，所述中间元件将避雷器模块的纵向延伸量直接导入构件的应变或者压力中，在所述构件上固定了应变测量片或者用于检测机械应力的装置。可以将所述应变测量片或者用于检测机械应力的装置有利地布设在沿纵向方向延伸的过压转换器的远离高压连接端的一端。
在本发明的范畴内，可以与此不同地使温度传感器包含压力检测元件(Druckaufnehmer)，避雷器模块本身或者刚性的传递元件紧贴在压力检测元件上，避雷器模块支承在刚性传递元件的远离压力检测元件的一端上。所述压力检测元件例如是薄膜或者压力检出板。按照这种有利的扩展设计，避雷器模块的纵向延伸量被导入压力检测元件中，所述压力检测元件因此膨胀或者张紧。如果压力检测元件是一种有弹性的薄膜，那么当避雷器模块沿一个方向纵向延伸时，该薄膜外翻。这种外翻原则上可以通过任何传感器加以检测。如果压力检测元件是一种张紧板，可以借助于应变测量片来检测机械应力。
可以有利地采用能够光学地监控压力检测元件的外翻、应变或者机械应力的装置。这种光学的装置例如是集成了长度标尺的相机。
可以与此不同地将压力检测元件布设在长度标尺和相机之间，从而基于相机、压力检测元件和长度标尺之间的这种在一条直线上的布置，根据标尺上描摹的压力检测元件的轮廓，轻松地读取纵向延伸量。
优选，避雷器模块构成避雷器元件的堆叠，其中设有夹紧元件用于夹紧避雷器元件。例如圆柱形的避雷器元件由一种适宜构成非线性电阻的材料制成。避雷器元件相宜地由金属氧化物，如锌氧化物制成。夹紧元件由不导电的材料组成。
按照本发明的一种优选的设计方案，将温度传感器布设在过电压避雷器上接近地电位的位置。过电压避雷器在这种情况下具有高压侧，在所述高压侧附加了高压电位，而在远离高压侧的一侧，连接了地电位。如果将温度传感器布设在接近地电位的一端，可以取消处于高压电位的温度测量传感器对处于地电位的监控单元的通常较为昂贵的绝缘。可以将监控单元集成到设备的控制系统中，而过电压避雷器是所述控制系统的一部分。
避雷器模块可以有利地是相互堆叠且通过夹紧装置相互夹紧的避雷器元件的柱体。所述夹紧装置由电绝缘材料，像例如以玻璃纤维强化的塑料组成。将这种夹紧连接有利地布设在气密的封装壳体中。在运行过电压避雷器之前，可以对夹紧连接进行校验，从而可以为避雷器模块的每一纵向延伸赋予一个确定的(平均)温度。事先获得的避雷器模块的温度曲线，使得能够从柱体的纵向延伸量中求得温度。如已述的那样，不必直接在处于封装壳体中的避雷器上测量长度变化。也可以通过适当的传递元件，在过电压避雷器的外侧检测功效。气密的封装壳体由例如瓷器组成。
附图说明
本发明其它相宜的设计方案和优点，是参照附图图纸对本发明的实施例所作的下列说明的描述对象，其中
附图表示按照本发明的过电压避雷器的实施例的剖视视图。
具体实施方式
在附图中示出按照本发明的过电压避雷器1的实施例的剖视侧视图。所述过电压避雷器1具有只示意地表示的封装壳体2，在所述封装壳体2中布设了避雷器模块3。封装壳体2是气密的且充满了保护气体。避雷器模块3由避雷器元件4组成，将所述避雷器元件4分别构造成圆柱形地相互堆叠成柱体。由电绝缘材料组成且在附图中示出了其中的绝缘棒5的夹紧装置，用于使避雷器元件4相互夹紧，所述绝缘棒5在两块夹紧板之间延伸，但是附图中只示出了其中的下夹紧板6。
将整个避雷器模块3平放在第一支承环7上，所述第一支承环7具有拱顶状的中间部段8。此外，设置第二下支承环9，第一支承环7借助于法兰部段10支承在所述第二下支承环9上。缷压薄膜11被卡紧在法兰部段9与10之间。
此外还可以看出，第一支承环7的拱顶状中间部段8具有轴销12，借助于所述轴销12可以将避雷器模块3的长度变化导入缷压薄膜11中，所述缷压薄膜11随即外翻。这种外翻可以借助于安装在第二支承环上的应变测量片13加以检测，并通过信号线4传输到附图中未示出的处于地电位的中央监控单元上。基于传输的数据和事先完成的校验，可以从测量信号中确定在过电压避雷器1运行期间避雷器模块3的温度。
将应变测量片布设在过电压避雷器1的接近地电位的一侧。

Claims (7)

1.一种用于高压的过电压避雷器(1)，具有与构成非线性电阻的避雷器模块(3)连接的高压连接端以及用于检测所述避雷器模块(3)温度的温度传感器(13)，其特征在于，所述温度传感器(13)可以检测避雷器模块(3)的纵向延伸量的变化。
2.按照权利要求1所述的过电压避雷器(1)，其特征在于，所述温度传感器具有应变测量片(13)或者用于检测机械应力的装置。
3.按照权利要求1所述的过电压避雷器(1)，其特征在于，所述温度传感器具有压力检测元件(11)，避雷器模块(3)本身或者刚性的传递元件(12)紧贴在所述压力检测元件(11)上，避雷器模块(3)支承在所述传递元件(12)上。
4.按照权利要求3所述的过电压避雷器(1)，其特征在于能够光学地监控所述压力检测元件(11)的外翻、应变或者应力的装置。
5.按照上述权利要求中任一项所述的过电压避雷器(1)，其特征在于，所述避雷器模块(3)构成避雷器元件(4)的堆叠，其中设有夹紧元件(5,6)用于夹紧所述避雷器元件(4)。
6.按照上述权利要求中任一项所述的过电压避雷器(1)，其特征在于，所述温度传感器(13)布设在过电压避雷器(1)上接近地电位的位置。
7.按照上述权利要求中任一项所述的过电压避雷器(1)，其特征在于，所述温度传感器(13)通过信号线(14)与监控单元连接。
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