CN106952701A - 过电压防护放电器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过电压防护放电器，如在电能传输网络中用来抵抗过电压所使用的过电压防护放电器。这种过电压防护放电器(1)具有沿着纵轴线(40)延伸的传导柱，所述传导柱借助多个在径向上包围该传导柱(2)的并且固定在端部配件(3)中的牵引件(4)而被紧固在端部配件(3)之间。至少其中一个端部配件具有用于固定连接销(15)的第一螺纹(7)。此外，端部配件还具有配件体(10)，所述配件体具有用来容纳用于产生施加在传导柱(2)上的轴向力的压紧螺栓(14)的第二螺纹(8)。根据本发明设定，第一螺纹(7)和第二螺纹(8)沿着轴向部段(9)相叠。

Description

过电压防护放电器

技术领域

本发明涉及一种过电压防护放电器，如在电能传输网络中用来抵抗过电压所使用的过电压防护放电器。这种过电压防护放电器一方面与高压或中压传播导体相连接，另一方面与地电势相连接。在正常工作中，过电压防护放电器起到绝缘体的作用。在通过例如电击或者开关过程产生过电压时，电流被导向过电压防护放电器并且由此将过电压导向地面。如果过电压被消减，则过电压防护放电器再次绝缘。为此，过电压防护放电器具有配备与电压相关的电阻、即所谓的压敏电阻的传导柱。在临界电压(它是压敏电阻的材料特性决定的)情况下，传导柱具有较高的电阻并且起到绝缘体的作用。在超过临界电压时，压敏电阻的电阻值降低，传导柱开始导电并且将过电压导向地面。

背景技术

对于在电能传输网络中的应用，过电压防护放电器的传导柱通常构造为由相互堆叠的、单个压敏电阻块构成的圆柱体。压敏电阻块自身是柱形的、主要是圆柱形的块，它由与电压相关的材料、例如氧化锌或者碳化硅构成。这些压敏电阻块借助它们的端面相互堆叠成传导柱。因此，一方面传导柱是机械稳定的，并且另一方面压敏电阻块相互间具有良好的电接触，传导柱必须在压力下被夹持。原则上本领域技术人员将其分为两种不同的结构方式。

在所谓的管状设计中，传导柱被安置在机械稳固的壳体中并且被压紧在壳体的法兰之间。

在所谓的笼状设计中，传导柱被由牵引件(例如由玻璃纤维加强材料构成)构成的保持架所包围，这些牵引件被压紧在端部配件中并且因此由此组成传导柱。

还有混合形状，其中，被牵引件压紧的传导柱安置在机械稳固的壳体中。该壳体提高了机械稳定性并且简化了装配。

对于室外应用，过电压防护放电器具有由防湿材料、例如硅酮构成的外壳。

本发明涉及一种按照笼状设计的过电压防护放电器，它与是否将其附加地安置在机械稳固的壳体中无关。

WO 2006/125753 A1示出了这种过电压防护放电器。端部配件(将牵引件压紧在端部配件中)具有配备螺纹的贯穿的轴向孔。在该孔中一方面螺栓拧紧压紧螺栓，它向传导柱施加轴向压力。另一方面，在该孔中螺栓拧紧从外部可触及的连接销，它用来电连接。压紧螺栓和连接销为了传导必要的力都需要拧入螺纹的最小长度。该最小长度基本上确定端部配件的厚度。要求端部配件尽量紧凑地设计，以便缩短过电压防护放电器的总体长度，但这种要求由于必要的最小长度而很难实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有紧凑的端部配件(Endarmatur)或称为管接头的过电压防护放电器。

在此，过电压防护放电器具有沿着纵轴线延伸的传导柱，该传导柱由多个相互堆叠的压敏电阻块构成。传导柱借助多个在径向上包围传导柱的并且固定在端部配件中的牵引件紧固在端部配件之间。其中至少一个端部配件具有用于固定连接销的第一螺纹。连接销用于将过电压防护放电器连接在电能传输网络的架空电线上。此外，端部配件具有配备第二螺纹的配件体，以便容纳用来产生施加在传导柱上的轴向力的压紧螺栓。借助压紧螺栓，传导柱被轴向压紧，以便能够在构成传导柱的压敏电阻块之间实现良好的接触。根据本发明设置，第一螺纹和第二螺纹这样相互布置，使得它们沿着轴向的、即平行于纵轴线延伸的部段重叠。第一和第二螺纹也这样地相互平行并且平行于纵轴线延伸地安置，使得径向的、即垂直于纵轴线指向的平面(它设在所述轴向部段的内部)不仅与第一螺纹相交、而且与第二螺纹相交。因此，配件体和由此端部配件能够构造为在高度上缩短轴向部段的长度。

优选的是，第一螺纹和第二螺纹相互同轴和与纵轴线同轴地布置。这简化了制造和装配。

在优选的第一实施方式中，第一螺纹是设置在配件体中的内螺纹。第一和第二螺纹相互同轴和与纵轴线同轴地布置。压紧螺栓设计为盆状并且拧紧在第二螺纹中。压紧螺栓具有指向传导柱的底部和从该底部和传导柱起远离地延伸的侧壁。底部和侧壁围成一个空心的内部空间。配件体具有环形的轴向凹槽，该轴向凹槽在轴向方向上从内部、即从第一螺纹的面向传导柱的端部向外地、也即远离传导柱地延伸。第二螺纹延伸到轴向凹槽中。它能够在此被安置在凹槽的外壁或者内壁上。

优选的是，底部具有用于容纳螺栓工具的工具槽。该工具槽能够例如是六角孔，用来容纳内六角扳手。因此，工具能够通过第一螺纹的孔而被导入，用来从外面旋拧压紧螺栓并且由此压紧传导柱。

在第一实施方式的优选实施例中，压紧螺栓具有一个或多个注射口，这些注射口用来将浇铸材料注入空心的内部空间中。优选的是，每个注射口从底部延伸到压紧螺栓的侧壁中。因此，在制造外部壳体(它通常通过浇铸来制造)时同时能够用浇铸材料填充内部空间，并且由此密封内部空间。因此能够省去昂贵的密封措施。

还优选的是，第二螺纹是内螺纹，并且压紧螺栓在它的侧壁上具有相应的外螺纹。压紧螺栓在此具有圆柱形的外壳表面，它配备与第二螺纹相对应的螺纹。

在本发明的第二实施方式中，配件体设计为环形的并具有圆柱形内壳表面，其中，将第二螺纹设置在内壳表面上。压紧螺栓在此具有配备与第二螺纹相对应的螺纹的圆柱形外壳表面。为了压紧传导柱，将配件体固定，同时借助工具旋拧压紧螺栓。备选的是，能够固定压紧螺栓，并且两个相对置的配件体连同传导柱和牵引件被一起旋转。优选的是，在其中一个端部配件中，第一螺纹和第二螺纹设计为左旋螺纹，并且在对置的端部配件中设计为右旋螺纹。因此，在工作中能够将两个端部配件同时压紧。

在第二实施方式中，有利的是，压紧螺栓穿过配件体，其中，将第一螺纹设置在压紧螺栓中。因此，压紧螺栓可以被特别简单地设计和制造。

在本发明的第三实施方式中，将第一螺纹安置在配件体中，其中，在围绕第一螺纹的径向距离上、环绕第一螺纹地分布多个第二螺纹，在此在每个第二螺纹中设置一个压紧螺栓。因此，在纵轴线外部的多个位置上实现对传导柱的压紧，因此能够实现在传导柱上的更好的压力分布。

附图说明

下面结合附图来详细地阐述本发明。在此附图为：

图1示出已知的过电压防护放电器的局部剖面示图，

图2示出通常的端部配件，

图3示出根据本发明的过电压防护放电器的第一实施方式，

图4示出根据本发明的过电压防护放电器的第二实施方式，

图5示出根据本发明的过电压防护放电器的第三实施方式，

图6示出第三实施方式的另一种视图。

相互对应的部件在所有视图中都用相同的附图标记标识。

具体实施方式

图1示出按照所谓的笼状结构设计的通常的过电压防护放电器，它具有由多个压敏电阻构成的传导柱2。除了压敏电阻外，传导柱2还能够包括其它的元件，例如用于长度补偿的金属块(未示出)。传导柱2在两个端部上被端部配件30所固持。通过出端部配件30中突出的连接销15，过电压防护放电器1能够与供电系统相连接。为了达到例如抵抗弯曲应力所需的机械强度，在外部环绕传导柱和平行于过电压防护放电器的纵轴线40设置的牵引件4被张紧在端部配件中30，这些牵引件在拉力下将传导柱2束紧。这些牵引件4设计为由玻璃纤维增强塑料构成的杆件。为了抵抗外部环境影响，过电压防护放电器通常设有由硅酮构成的外部的套管31。在套管31的外侧上设有伞裙32，用来扩大电流的爬电距离。

图2示出端部配件30，和在图1所示的过电压防护放电器中使用的端部配件一样。安置在过电压防护放电器的相对置的端部上的端部配件与该端部配件具有相同的结构(没设置附图标记是因为看不到)。牵引件4紧固在端部配件30中。这些牵引件能够在端部配件30中螺栓拧紧、楔紧或者拼合。端部配件30具有穿透的孔6。该端部配件具有与WO 2006/125753不同的、配备不同宽度的部段12和13。第一部段12具有第一螺纹7，第二部段13具有第二螺纹8。作为螺纹在本发明的范围内理解为螺栓螺纹，它设置为在圆柱形的孔的内表面上的内螺纹或者在圆柱形的外表面上的外螺纹。具有第一螺纹7的第一部段12和具有第二螺纹8的第二部段13同轴地布置。在端部配件30的外侧上，在第一部段12中，连接销15被螺栓拧紧在第一螺纹7中。在第二部段13中，压紧螺栓14被螺栓拧紧在第二螺纹8中。压紧螺栓14被端部配件30的内侧螺栓拧紧，并且在由压敏电阻块5构成的传导柱2和牵引件4装配完成后、通过中间的孔6借助工具沿着朝向传导柱2的轴向方向螺栓拧紧。由此在传导柱2上施加作用力，该作用力被牵引件4所承受。为了更好的压力分配，在压紧螺栓14和传导柱2的最外侧的压敏电阻块5之间安置压力垫片11。在对传导柱2压紧后，连接销15能够被螺栓拧紧在中间孔6的第一螺纹7中。

不仅第一螺纹7、而且第二螺纹8都需要一定的最小长度L1和L2，因为连接销15和压紧螺栓14分别需要确定的拧紧深度，以便能够削减在法兰上产生的作用力。第二螺纹8尤其必须具有足够的间隙空间，因此压紧螺栓14能够具有足够空间地从第二螺纹8中旋出，以便将必要的压力传递给传导柱2。螺纹7、8的必要的最小长度L1，L2确定端部配件30的最小结构高度，并且能容易将结构设计得更紧凑。

图3示出用于根据本发明的端部配件3的第一实施方式，该实施方式能够实现紧凑的结构方式。在此，相比于图2所示的端部配件3，配件体10的中间孔6在第二部段13的区域中在直径方面被剧烈地扩大。取代实心的压紧螺栓14，在此将压紧螺栓设计为盆状的，具有空心圆柱形的侧壁20和圆形的底部21，该底部在端侧封闭侧壁20。底部21设在传导柱2上，侧壁20从底部21开始远离传导柱2地延伸。在侧壁20的区域中，配件体10具有远离传导柱2指向的环形样式的轴向凹槽23，压紧螺栓14的侧壁20进入该凹槽中。第二螺纹8延伸至该凹槽23中。因此，具有第一螺纹7的第一部段12和具有第二螺纹8的第二部段13在轴向部段9中相叠。第一螺纹和第二螺纹7、8也这样地相互平行地和平行于纵轴线40地布置，使得径向的、即垂直于纵轴线指向的平面(该平面设在轴向的部段9中)不仅与第一螺纹7、而且与第二螺纹8相交。因此，配件体10、从而端部配件3能够在高度上缩短部段9的长度地构造。

在底部21的区域中，压紧螺栓14具有以内六角螺钉形式的工具槽16。通过中间孔6能够从外部将工具插入该工具槽中，以便旋拧压紧螺栓14并且使其压紧传导柱2，用来产生必要的压力。取代内六角螺钉，底部21还能够在它与传导柱2对置的一侧上具有用于套筒扳手的容纳部。

此外，底部21能够具有一个或多个注射口17，该注射口延伸至侧壁20中。通过这些注射口17能够在浇铸外部的套管31时将浇铸材料、例如硅酮注入压紧螺栓14的内部空间22中，并且由此密封中间孔6。由此能够省去至今通常使用的从端部配件3的外侧进行的密封。

在本发明的第二实施方式中，配件体10设计为环形的。它具有圆柱形的内表面，将第二螺纹8安置该内表面上。压紧螺栓14具有配备与之相对应的螺纹的圆柱形外表面。在所示的优选实施例中，压紧螺栓14完全地挤压配件体10。第一螺栓7被安置在压紧螺栓14中，优选如在此所示，与第二螺纹8同轴。第一螺纹延伸通过第一部段12，第二螺纹延伸通过第二部段13。两个部段12、13在轴向部段9中相叠。

图5、图6示出本发明的第三实施方式的不同的立体图。在此，第一螺纹7被安置在配件体10中。环绕第一螺纹7的中点，圆形地以径向间距地分布的多个第二螺纹8被安置在配件体10中。在每个第二螺纹8中安置一个压紧螺栓14，该压紧螺栓在挤压的状态下被压靠在传导柱2上和/或压力垫片11上。如前面所述的实施例所述，第一螺纹7延伸通过第一部段12，并且第二螺纹8延伸通过轴向部段13。第一部段12和第二部段13在轴向部段9中相叠。压紧螺栓14优选设计为螺纹销，也称为埋头螺钉或无头螺钉。

附图标记清单

1 过电压防护放电器

2 传导柱

3 端部配件

4 牵引件

5 压敏电阻块

6 中间孔

7 第一螺纹

8 第二螺纹

9 轴向部段

10 配件体

11 压力垫片

12 第一部段(连接销)

13 第二部段(压紧螺栓)

14 压紧螺栓

15 连接销

16 工具槽

20 侧壁

21 底部

22 内部空间

23 轴向凹槽

30 端部配件(SdT)

31 外部套管

40 纵轴线

41 径向平面

Claims (9)

1.一种过电压防护放电器(1)，具有沿着纵轴线(40)延伸的传导柱，所述传导柱借助多个在径向上包围该传导柱(2)的并且固定在端部配件(3)中的牵引件(4)而被紧固在端部配件(3)之间，其中，至少其中一个端部配件(3)具有用于固定连接销(15)的第一螺纹(7)和配件体(10)，所述配件体具有用来容纳用于产生施加在传导柱(2)上的轴向力的压紧螺栓(14)的第二螺纹(8)，其特征在于，第一螺纹(7)和第二螺纹(8)沿着轴向部段(9)相叠。

2.根据权利要求1所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，第一螺纹(7)和第二螺纹(8)相互同轴地并且与纵轴线(40)同轴地布置。

3.根据权利要求2所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，第一螺纹(7)被设置在配件体(10)中，其中，压紧螺栓(14)设计为盆状，并具有指向传导柱(2)的底部(21)和从该底部起并且远离传导柱延伸的侧壁(20)，所述底部和侧壁围成一个空心的内部空间(22)，其中，第二螺纹(8)延伸到配件体(10)的轴向凹槽(23)中。

4.根据权利要求3所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，底部(21)具有用于容纳螺栓工具的工具槽(16)。

5.根据权利要求3或4所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，压紧螺栓(14)具有用来将浇铸材料注入内部空间(21)中的注射口(17)。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，第二螺纹(8)是内螺纹，并且压紧螺栓在它的侧壁(20)上具有相应的外螺纹。

7.根据权利要求1或2所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，配件体(10)设计为环形的并具有圆柱形内壳表面，其中，将第二螺纹(8)设置在内壳表面上，并且其中压紧螺栓(14)具有配备与第二螺纹(8)相对应的螺纹的圆柱形外壳表面。

8.根据权利要求7所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，压紧螺栓(14)完全地穿过配件体(10)，其中，将第一螺纹(7)设置在压紧螺栓中。

9.根据权利要求1所述的过电压防护放电器(1)，其特征在于，将第一螺纹(7)设置在配件体(10)中，其中，在围绕第一螺纹(7)的径向距离上、环绕第一螺纹(7)地分布多个第二螺纹(8)，其中，在每个第二螺纹(8)中设置一个压紧螺栓(14)。