CN104756337A - 具有绝缘引线的防雷装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防雷装置，该防雷装置具有：绝缘引线，其至少部分地在支撑管内延伸；以及，防雷杆固定装置，其在支撑管上并与支撑管连接，其中防雷杆固定装置具有头部件，该头部件在一侧容纳绝缘引线的导体而在另一侧容纳防雷杆，此外所述支撑管在其与防雷杆固定装置的头部件相对的端部处通过套筒设备与处于地电位的底座或支承管连接。根据本发明，支撑管具有场控制的、弱导电的或半导电的特性。
Description
本发明涉及一种防雷装置，该防雷装置具有：绝缘引线，其至少部分地在支撑管内延伸；以及，防雷杆固定装置(Fangstangenbefestigung)，其在支撑管上并与支撑管连接，其中防雷杆固定装置具有头部件，该头部件在一侧容纳绝缘引线的导体而在另一侧容纳防雷杆，此外根据权利要求1，支撑管在其与防雷杆固定装置的头部件相对的端部处通过套筒设备(Hülsenanordnung)与处于地电位的底座或支承管连接。
已知的是，在外部的防雷装置中，将绝缘引线在端部闭锁区域(Endverschlussbereich)中沿着支撑管敷设或敷设在支撑管内。为了抑制在绝缘引线表面上的沿面放电(Gleitentladung)，有必要将引线的半导电护套连接到不受雷电流冲击的等电位联结(Potentialausgleich)上。这是通过直接置于导线上并连接到所述等电位联结的元件来完成的。绝缘引线的等电位联结接头到实际的接头元件的空间距离与绝缘引线的半导电护套和防雷系统的等效隔离距离的导电能力匹配。用作绝缘引线的特别是所谓的HVI导线(HVI：德国DEHN+股份有限公司的注册商标)。而使用HVI导线的危险在于，如果不采取额外措施，高脉冲电压会造成在绝缘材料表面处的闪络为了避免所谓的滑动闪络(Gleitüberschlag)，HVI导线备有外部半导电护套，该半导电护套允许将高雷电脉冲电压控制到基准电压。为此，由于功能所致在端部闭锁的区域中，在外部半导电材料与建筑物的等电位联结之间建立连接。
在用于和绝缘引线的场控制层(Feldsteuerschicht)进行接触的装置的已知实施形式中，应用在所述场控制层上的电位接头由两个半圆形部件组成，从两侧将这两个半圆形部件按压到导线表面上，并随后推入保持管中。接着借助螺钉触点实现与外部的金属套的电接触，所述金属套与等电位联结接头相连。上面提到的现有技术请参阅www.obo-bettermann.com/download/montage/cbs/iscon_systemanleitung_120615_de.pdf。
例如从DE 102 28 665 B4或DE 102 33 528 B4中已知以绝缘引线为基础的前述雷击电流引导装置。在这方面使用了电导体，该电导体嵌入到绝缘套中，而所述绝缘套又具有导电壳体，其中在电导体与拦截装置的接头部分中设置了用于进行场控制以防止沿面放电以及用于增加脉冲电压承受能力的设备。此外，还将雷击电流引导装置连接到没有受到雷击电流冲击的等电位联结上。
DE 10 2005 041 167 A1描述了一种雷击电流引导装置，该雷击电流引导装置由拦截装置组成，而该拦截装置则通过电导体与接地系统相连。电导体由绝缘体所包围。绝缘体由具有非线性电气特性的材料所制成的层组成。
在朝向拦截装置的绝缘体的端部区域和包围该绝缘体的层上安装有接头帽，该接头帽将拦截装置、电导体和包围层彼此导电连接。支架例如由金属制成。
在许多情况下，出于美观的原因而有利的是，将外部防雷的防雷装置所用的绝缘引线敷设在支撑管内或敷设在用于固定防雷杆的设备内。在进一步发展过程中将绝缘引线敷设在屋顶下，这例如对于茅草屋顶而言是有利的。例如使用玻璃纤维增强管作为支撑管，该支撑管将绝缘引线从拦截顶端引向屋顶内。通过此类结构能够省去另外要求的落地敷设技术。然而已经证明的是，当雷击时出现在防雷装置中的高脉冲电压，其在支撑管的表面特别潮湿或肮脏的情况下会导致沿着支撑管表面产生沿面放电并从而导致整个防雷系统失灵。
因此本发明的任务在于，提出一种经过进一步改进的防雷装置，其具有绝缘引线，该绝缘引线至少部分地在支撑管内延伸，此外在高脉冲电压情况下还会避免沿着支撑管产生沿面放电，从而使得即使在出现了老化现象和/或环境条件有问题的情况下被相应装备的防雷装置也能充分保证自身的功能。
本发明的这一任务通过如权利要求1中特征组合所述的防雷装置得以实现，其中从属权利要求至少具有适当的结构形式和改进形式。
因此要以具有绝缘引线的防雷装置为基础，所述绝缘引线至少部分地在支撑管内延伸。此外还存在防雷杆固定装置，其被置于支撑管上并与该支撑管连接。
防雷杆固定装置具有头部件，其在一侧容纳绝缘导线的导体而在另一侧容纳防雷杆或相应的拦截顶端。此外支撑管在其与防雷杆固定装置的头部件相对的端部处通过套筒设备或类似物与处于地电位的底座或支承管连接。
根据本发明，支撑管具有场控制的、弱导电或半导电的特性。
此时应该注意的是，支撑管这一概念不仅可以被理解成传统的管状支承构件，而且也包括不同的横截面轮廓以及其它主体，其适合在具有绝缘引线的系统中来实现，目的在于实现外部防雷保护。
在本发明的第一实施形式中存在这种可能，即基于非导电保护管，给此种非导电保护管的外表面(或是也给其外表面和内表面)配备弱导电的或半导电的涂层。
所述涂层或层可以被实现为通过挤压产生的层压板，但是也可通过刷涂或喷涂来实现。
同样可将涂层实现为敷层，例如通过收缩来实现。
上面提到的具有场控制特性的涂层可以额外配备有保护层形式的外涂层，其例如会减少有害紫外线辐射的影响。
此外还存在这种可能，即在支撑管的外表面上布置或构造延长绝缘段的罩状物或伞状物。
在本发明的改进形式中，支撑管本身可由具有场控制、弱导电或半导电的特性的材料组成。
支撑管的场控制特性可通过线性的、电阻性的或非线性的电导率来实现。
决定场控制特性的涂层在一方面与拦截装置的头部件电接触，而在另一方面与被导电地构造的套筒设备电接触。
在上述套筒设备内，为了进行等电位联结可设置接头部件，从而电连接引线的外套。
所述接头部件在一种解决方案中被设计成使得其在有弹簧预应力的情况下与引线的外套相连接。
下面借助实施例并且参考附图来详细阐述本发明。图中显示：
图1为防雷装置第一实施形式的纵截面和横截面的示图，其中防雷装置具有绝缘引线和带场控制涂层的支撑管；
图2以纵截面和横截面图示出了与图1类似的实施形式，但是其中有额外的伞状延长绝缘段的装置；以及
图3是防雷装置的另一种实施形式的纵截面和横截面图，所述防雷装置具有容纳绝缘引线的支撑管，其中支撑管本身由弱导电的并从而进行场控制的材料组成。
图1至图3清楚地描述了绝缘引线8被敷设在支撑管1；12中并被容纳在支撑管内部。此外绝缘引线8还可被敷设在处于地电位的底座或支承管7的内部。
在支撑管1；12与底座或支承管7之间存在由导电材料制成的套筒设备，所述导电材料以一端容纳了底座或支承管7又容纳了支撑管1；12的端部。通过套筒设备6也可实现等电位联结接头。为此，在套筒设备6内，即在指向支撑管1；12的部分中有接头部件5，该接头部件用于电连接导体8的外套以进行等电位联结。
接头部件5可被实现为弹簧式的夹紧装置，以便不受损害且安全地实现导体8外表面的所需接触。
通过拦截顶端4将雷击电流引至头部件9中，并由此引至绝缘引线8的连接头10中，并且分配到一个或多个(未被示出)绝缘引线8上，其将雷击电流安全地引至待保护对象的地电位。
根据图1所述，为了避免沿着支撑管1表面产生沿面放电，在支撑管上设置弱导电层2，该层具有电阻性的或非线性的导电能力。
弱导电层2会抑制或延迟预放电的产生。由此能以令人惊讶的方式缩短绝缘段的长度，即缩短支撑管1的长度。
像污染这种会致使绝缘段的等效长度变大的影响会被有效地抵消。
弱导电层可被构造成层压板或压出型材，但是也可通过喷涂或刷涂制成。
可以在外部导电层2上再使用保护层3以保护其免受气候条件和/或紫外线辐射的影响。
例如可基于导电的表面维兰丝材料(-Vliesmaterial)来构造弱导电层以抑制或延迟预放电的产生。这种导电的维兰丝材料可融合到实际的管的玻璃纤维增强塑料材料的表面中去。在这种情况下会产生高抗紫外线性和其它耐气候性。同样可以设想的是，使用半导电的基本原料，例如VETRONITE EGS 619 AS T。另一种可能是将半导电涂料涂覆在绝缘管上，其中涂料层会实现想要的场控制特性。
根据图1的纵截面图示例性地表明不仅可以在外面，而且可以在支撑管1内侧应用弱导电层2，以便实现在减少沿面放电问题时所期望的效果，特别是在例如露点所致在支撑管1内部也确定了水分分泌这种情况下。
弱导电层或涂层以及其保护层3与套筒设备6以及头部件9导电连接。
在图2示出的实施形式中，除了或代替在支撑管1上的导电涂层2外也可实现类似伞状结构的设备，其用于延长整个绝缘段。
根据图3所示，支撑管12也可完全由弱导电材料组成，所述弱导电材料具有电阻性的或非线性的导电能力，由此可延迟或抑制沿面放电的发生并且最终可实现缩短支承管的长度。
通过所提出的解决方案以及特别是根据实施例的变体形式，能够提供即使支撑管表面潮湿或肮脏的条件下也可抗沿面放电的防雷系统。
此外还存在以下可能，即借助设置在支撑管上或固定此处的伞状物或类似物来延长等效绝缘段。将绝缘段扩大的装置既可置于配备了场控制层的支撑管上，也可置于基本上由弱导电或半导电的材料所构成的支撑管上。
Claims (8)
1.一种防雷装置，所述防雷装置具有：绝缘引线(8)，其至少部分地在支撑管(1；12)内延伸；以及，防雷杆固定装置，其在所述支撑管(1；12)上并与所述支撑管连接，其中所述防雷杆固定装置具有头部件(9)，所述头部件(9)在一侧容纳所述绝缘引线(8)的导体而在另一侧容纳防雷杆(4)，此外所述支撑管(1；12)在其与所述防雷杆固定装置的头部件(9)相对的端部处通过套筒设备(6)与处于地电位的底座或支承管(7)连接，其特征在于，所述支撑管(1；12)具有场控制的、弱导电的或半导电的特性。
2.如权利要求1所述的防雷装置，其特征在于，在所述支撑管(1)的外表面和/或内表面上应用了弱导电的或半导电的涂层(2)。
3.如权利要求2所述的防雷装置，其特征在于，所述涂层由保护层(3)包围。
4.如前述权利要求中任一项所述的防雷装置，其特征在于，在所述支撑管(1；12)的外表面上设置了延长绝缘段的罩状物或伞状物或类似物。
5.如前述权利要求中任一项所述的防雷装置，其特征在于，所述支撑管(1；12)的场控制特性能够通过线性的、电阻性的或非线性的导电能力来实现。
6.如权利要求2至4中任一项所述的防雷装置，其特征在于，所述涂层与拦截装置的头部件(9)以及被导电地构造的套筒设备(6)电接触。
7.如前述权利要求中任一项所述的防雷装置，其特征在于，在所述套筒设备(6)内设置了接头部件(5)来电连接所述引线(8)的外套以进行等电位联结。
8.如权利要求7所述的防雷装置，其特征在于，所述接头部件在有弹簧预应力的情况下与所述引线的外套接触。
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