CZ355592A3 - Excess voltage arrester - Google Patents

Description

Vynález se týká svodiče přepětí se dvěma navzájem sepnutými připojovacími armaturami, s alespoň trubičkou z varistorového materiálu, upnutou mezi připojovacími armaturami, u něhož jsou pro sepnutí připojovacích armatur upraveny alespoň dva izolační upínací elementy, uspořádané symetricky vedle alespoň jedné trubičky, a u něhož jsou tyto alespoň dva upínací elementy, alespoň jedna trubička a částečně připojovací armatury zality izolační plastickou hmotou do monolitického bloku.

Dosavadní stav techniky

Z EP-A1-0 281 945 je znám svodič přepětí se dvěma armaturami navzájem sepnutými izolační tyčí. Tato izolační tyč prochází válcovitě vytvořenými varistorovými elementy, navrstvenými do svazku, jejich středem. Armatury ohraničují svazek varistorových elementů. Popsané uspořádání je zalito izolačním materiálem, přičemž izolační materiál se dostane i do oblasti kolem izolační tyče do vnitřku svazku.

Výroba takového svodiče přepětí vyžaduje větší počet pracovních operací. Zvláštní znalosti vyžaduje zalití izolační tyče.

Úkolem vynálezu je vytvořit svodič přepětí, který je vyrobitelný jednoduchými prostředky a navíc je jednoduše zalitelný.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje svodič přepětí se dvěma navzájem sepnutými připojovacími armaturami, s alespoň trubičkou z varistorového materiálu, upnutou mezi připojovacími armaturami, u něhož jsou pro sepnutí připojovacích armatur upraveny alespoň dva izolační upínací elementy, uspořádané symetricky vedle alespoň jedné trubičky, a u něhož jsou tyto alespoň dva upínací elementy, alespoň jedna trubička a částečné připojovací armatury zality izolační plastickou hmotou do monolitického bloku, jehož podstatou je, že jako upínací elementy jsou upraveny tuhé plastové lišty, poněkud prodlužitelné v axiálním směru, a tyto tuhé plastové lišty jsou v každé z připojovacích armatur vedeny s tvarovým stykem a s ní spojeny.

Výhody dosažené vynálezem spočívají zejména v tom, že je podstatně zjednodušena montáž svodiče přepětí. Při sestavování aktivních součástí svodiče přepětí je zapotřebí pouze jednoduché šablony, protože axiální vedení obou připojovacích armatur je zajištěno již plastovými lištami, které jsou s nimi spojeny s tvarovým stykem.Toto spojení s tvarovým stykem navíc zajištuje ještě to, že hotový svodič má velkou odolnost ve vzpěru, tedy proti zlomení. Dále je výhodné, že plastové lišty, ležící vně trubiček, se při zalévání rovněž dobře zalijí.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou plastové lišty provedeny z epoxidové pryskyřice vyztužené skleněnými vlákny.

Pro zajištění bezvadného místa přechodu proudu mezi připojovacími armaturami a trubičkou je upraven přítlačný šroub.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je na každém místě přechodu proudu mezi trubičkou a připojovacími armaturami upraven vždy kovový drážkovaný kotouč, který je rovněž upraven v případě dvou trubiček mezi těmito trubičkami. Drážkovaný kotouč má přitom obrys přizpůsobený obrysu trubiček a je proveden z měkce žíhaného kovu. Jak trubička, tak i drážkovaný kotouč mohou mít válcový tvar. Drážkovaný kotouč je s výhodou proveden z hliníku.

Drážkované kotouče zajišťují, že se vytvoří větší počet dotykových míst pro zajištění bezvadného přechodu proudu. Čím víc jednoznačně definovaných dotykových míst vznikne, tím lepší je vedení proudu v místech přechodu. Navíc tyto měkce žíhané drážkované kotouče s výhodou vyrovnávají případné nerovnosti na povrchu trubiček, takže tyto nerovnosti nemohou snížit schopnost vedení proudu. Jako zvlášť výhodným se ukázalo, že drážkované kotouče současně i utěsňují oblasti přechodu proudu svodiče přepětí vůči vnikání izolační hmoty při odlévání.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr.l znázorňuje podélný řez svodičem přepětí podle vynálezu, obr.2 až 4 příčné řezy svodičem přepětí podle vynálezu, a to řezy A-A, B-B, C-C z obr.l, obr.5 nárys drážkovaného kotouče a obr.6 ve zvětšeném měřítku řez drážkovaným kotoučem z obr.5.

Na všech obrázcích jsou součásti se stejným účinkem označeny stejnými vztahovými značkami.

Příklady provedení vynálezu

Na obr.l je schematicky znázorněn v podélném řezu svodič přepětí podle vynálezu. Svodič přepětí sestává ze dvou připojovacích armatur 1,2 z kovu. Připojovací armatura i je opatřena neznázorněnou přípojkou elektrického vodiče. V připojovací armatuře 2 je v jejím středu upravena závitová díra 3, v níž je zašroubován přítlačný šroub 4.. Obě připojovací armatury 1,2 jsou navzájem spojeny dvěma tuhými, avšak v axiálním směru poněkud prodlužitelnými, plastovými lištami 5, vyztuženými skleněnými vlákny. Tyto plastové lišty 5 jsou upevněny v připojovacích armaturách 1,2. pomocí šroubů

6. Plastové lišty mají obdélníkový průřez a jsou uspořádány symetricky vůči podélné ose svodiče přepětí. Jak vyplývá z obr.2 a 4, jsou obdélníkové plastové lišty 5 uloženy s tvarovým stykem v povrchu příslušné připojovací armatury 1 nebo 2. Tímto uložením je dosaženo zvlášť velké odolnosti proti zlomení. Současně je tím zlehčena montáž, protože při montáži není zapotřebí vzhledem k dobrému vedení plastovými lištami 5 žádné vyrovnání celého uspořádání. Připojovací armatury 1,2 mají ve znázorněném případě obdélníkové průřezy, je však možné použít i jiných průřezů, například válcových. Z důvodu úspory materiálu a hmotnosti byl zvolen obdélníkový průřez připojovacích armatur 1,2.·

Rám vytvořený z připojovacích armatur 1,2. a plastových lišt 5 obklopuje trubičky 7 z varistorového materiálu, například ze ZnO (oxid zinečnatý). Trubičky 7 jsou provedeny ve tvaru válce. Ve vybrání připojovací armatury 1 je vložena vhodná destička 8 z kovu. Mezi tuto destičku 8. a sousední trubičku 7 je vložen válcový drážkovaný kotouč 9, opatřený středovou dírou 10.. Takový drážkovaný kotouč 9 je rovněž trubičky 7. Pod nejspodnější trubičkou drážkovaný kotouč 9, který dosedá na přítlačnou destičku 11. Přítlačný šroub 4 působí na přítlačnou destičku 11 a vede proud z přítlačné destičky 11 do vložen mezi sousední 7 je rovněž umístěn připojovací armatury 2.

Při umistování popsaných součástí do rámu je nutno dbát na to, aby mezi součástmi nezůstala žádná otevřená mezera, do které by mohl při zalévání vniknout izolační materiál. Vlastní kontaktní síla mezi aktivními součástmi vznikne působením přítlačného šroubu 4, který se dotáhne předem určeným kroutícím momentem a následně se jedním ze známých způsobů zajistí. Takto vytvořené uspořádání se vloží do formy a bez mezer a lunkrů nebo staženin se zalije pláštěm 13 z elektricky izolační plastické hmoty. Jako vhodný plastický materiál může sloužit například silikonový kaučuk. Při zalití se současně zformují izolační stínící kryty 14.· Celé uspořádání je obaleno pláštěm 13., pouze součásti připojovacích armatur 1,2, potřebné pro elektrické přípojky, zůstávají kovově holé.

Na obr.l jsou naznačeny tři řezy, přičemž řez A-A je znázorněn na obr.2, řez B-B na obr.3 a řez C-C na obr.4. Obr.5 znázorňuje v nárysu drážkovaný kotouč 9 opatřený středovou dírou 10. Tuto středovou díru 10 obklopuje koncentricky větší počet drážek 15. Drážkovaný kotouč- 9 je vyroben z měkce žíhaného hliníku. Obr.6 znázorňuje ve zvětšeném měřítku řez drážkovaným kotoučem 9. Vnější okraje .16,3/7 nejvzdálenějších drážek 15 slouží navíc jako těsnicí okraje proti vnikání plastického materiálu při zalévání. Je možno upravit i větší počet různých tvarů drážek 15, vždy však musí být vytvořeny dostatečné těsnicí okraje a navíc musí být zajištěno, že při montáži drážkovaných kotoučů 9 se vytvoří dostatečný počet dotykových míst.

V úvahu rovněž připadá místo tuhých plastových lišt 5 použít buď plastové pásy nebo svazky plastových vláken, když nejsou na pevnost ve vzpěru svodiče přepětí kladeny vysoké požadavky. Rovněž je možné použít jiných průřezů plastových lišt 5 než obdélníkových.

Nyní budou pro objasnění popsány obrázky blíže. Dotyková síla, která je vyvinuta přítlačným šroubem £ na celé uspořádání, zajišfuje, že vnější okraje 16,17 drážkovaných kotoučů 9 se místně deformují, čímž vzniknou určité bodové kontakty, které umožňují zvlášf dobrý přechod proudu. Nej lepšího přechodu proudu se dosáhne tehdy, když po celé ploše vznikne větší počet těchto bodových kontaktů rovnoměrně rozmístěných. Drážkované kotouče 9 tento větší počet bodových kontaktů zajištují. Tímto způsobem se zajistí, že proud protékající při aktivování svodiče přepětí se stále jistě odvádí aktivní částí svodiče přepětí, aniž by zapříčinil místní přetížení přechodů a s tím spojené seškvaření, způsobující poruchy. Tímto způsobem je výrazně zvýšena provozní bezpečnost svodiče přepětí.

Ke zvýšení provozní bezpečnosti dále přispívá to, že zmíněné dotykové síly jsou zachovány po celou dobu životnosti svodiče přepětí, protože plastové lišty 5 působí i jako pružné elementy, které se při utažení přítlačného šroubu 4 poněkud prodlouží a udržují předpětí. Toto předpětí se nastaví tak, že i případné smrštění drážkovaných kotoučů 9 je stále a bezpečně vyrovnáváno.

Zalitím celého uspořádání do pláště 13 je s výhodou zajištěno, že jak trubičky 7, tak i plastové lišty 5 nemohou zachycovat žádnou vlhkost z okolního vzduchu, takže jejich dielektrická pevnost se nesníží. Monolitický blok, do něhož je hotový svodič přepětí vytvarován, má vysokou mechanickou stabilitu, zejména i z hlediska vysoké odolnosti proti zlomení a navíc je necitlivý na povětrnostní vlivy, takže může být s výhodou použit ve všech klimatických oblastech.

Claims (7)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Svodič přepětí se dvěma navzájem sepnutými připojovacími armaturami (1,2), s alespoň trubičkou (7) z varistorového materiálu, upnutou mezi připojovacími armaturami (1,2), u něhož jsou pro sepnutí připojovacích armatur (1,2) upraveny alespoň dva izolační upínací elementy, uspořádané symetricky vedle alespoň jedné trubičky (7), a u něhož jsou tyto alespoň dva upínací elementy, alespoň jedna trubička (7) a částečně připojovací armatury (1,2) zality izolační plastickou hmotou do monolitického bloku, vyznačující se tím, že

   - jako upínací elementy jsou upraveny tuhé plastové lišty (5), poněkud prodlužitelné v axiálním směru, a

   - tyto tuhé plastové lišty (5) jsou v každé z připojovacích armatur (1,2) vedeny s tvarovým stykem a s ní spojeny.
2. 2. Svodič přepětí podle nároku 1, vyznačující s e t í m, že

   - jako tuhé plastové lišty (5) jsou upraveny lišty z epoxidové pryskyřice vyztužené skleněnými vlákny.
3. 3. Svodič přepětí podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že

   - pro vytvoření bezvadných míst přechodu proudu mezi připojovacími armaturami (1,2) a alespoň jednou trubičkou (7) je upraven alespoň jeden přítlačný šroub (4).
4. 4. Svodič přepětí podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že

   - na každém místě přechodu proudu mezi alespoň jednou trubičkou (7) a připojovacími armaturami (1,2) zajištuje přechod proudu vždy jeden kovový drážkovaný kotouč (9), a

   - mezi sousedními trubičkami (7) zajištuje přechod proudu vždy jeden kovový drážkovaný kotouč (9).

   >

   o

   CD

   3?

   es x
5. 5. Svodič přepětí podle nároku 4, vyznačující se tím, že

   - kovový drážkovaný kotouč (9) má vnější obrys přizpůsobený trubičkám (7), a

   - kov drážkovaných kotoučů (9) je měkce žíhán.
6. 6. Svodič přepětí podle nároku 5, vyznačující * se tím, že

   - jak trubičky (7), tak i drážkované kotouče (9) mají válcový tvar.
7. 7. Svodič přepětí podle jednoho z nároků 4 až 6, vyznačující se tím, že

   - drážkovaný kotouč (9) je vyroben z hliníku.

   1/3