DE102018203383A1 - Abtrennanordnung für einen Überspannungsableiter, Überspannungsableiter und Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters - Google Patents

Abtrennanordnung für einen Überspannungsableiter, Überspannungsableiter und Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters Download PDF

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abtrennanordnung für einen Überspannungsableiter, aufweisend ein erstes Anschlussmittel für eine Verbindung mit einem Überspannungsleiter, und ein zweites Anschlussmittel für eine Verbindung mit ein einem Erdkabel, und ein Gehäuse, das zumindest teilweise zwischen den beiden Anschlussmitteln angeordnet ist und einen Hohlraum ausbildet, an dem eine durch einen Lichtbogen auslösbare Sprengvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ausgebildet ist, für den Hohlraum in einem Transportzustand eine erste Druckbeständigkeit und in einem installierten Zustand eine zweite Druckbeständigkeit bereitzustellen, wobei die zweite Druckbeständigkeit höher als die erste Druckbeständigkeit ist.
Ferner sind Gegenstände der Erfindung ein Überspannungsableiter mit der Abtrennanordnung sowie ein Verfahren für eine Installation eines Überspannungsableiters.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Abtrennvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Überspannungsableiter nach Anspruch 13 sowie ein Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters nach Anspruch 14.
  • Überspannungsableiter werden im Mittelspannungs- und Hochspannungsbereich eingesetzt, um sog. Überspannungen, also Spannungen weit oberhalb der im Betrieb vorgesehenen Nennspannungen, sicher zu Erde abzuleiten. Hierdurch werden Schäden an Betriebsmitteln wie z.B. Transformatoren vermieden. Beispielsweise kann ein Überspannungsableiter für Hochspannung an einer Freileitung angeordnet werden und bei Blitzeinschlag oder Kurzschluss unzulässig hohe Ströme zur Erde hin ableiten.
  • Überspannungsableiter enthalten i.d.R. sog. Varistoren, d.h. elektrische Widerstände, deren elektrischer Widerstandswert bis zu einer bauartbedingten Schwellenspannung sehr hoch und oberhalb der Schwellenspannung stark vermindert ist, so dass der Überspannungsableiter zu einem guten elektrischen Leiter wird. Es werden z.B. Metalloxidwiderstände in Scheibenform übereinander in einem Gehäuse angeordnet und an den jeweiligen Enden des Gehäuses mit dem Hochspannungspotential und dem Erdpotential verbunden. Dabei ist der Überspannungsableiter im Regelbetrieb kaum leitend, so dass nur ein geringer Leckstrom zur Erde fließt. Im Fehlerfall dagegen fließt ein hoher Ableitstrom.
  • Dabei kann es jedoch im langjährigen Betrieb eines Überspannungsableiters zu Schäden am oder im Ableiter kommen, die dazu führen, dass ein so hoher Kurzschlussstrom durch den Ableiter fließt, dass es im Inneren des Ableiters zu einer Gasentwicklung kommt. In diesem Fall kann ein Ableiter unkontrolliert explodieren und Menschen sowie andere Betriebsmittel gefährden.
  • Um dies zu verhindern, werden häufig sogenannte Abtrennvorrichtungen eingesetzt. Diese Abtrennvorrichtungen lösen bei einem Stromfluss, der eine gewisse Dauer und Stärke überschreitet (die Grenzen sind durch die Bauart der Abtrennvorrichtung vorgegeben), eine Platzpatrone aus. Die Platzpatrone liegt hierfür in einer fluiddichten Kammer vor, die bei Auslösen der Patrone mit ausströmendem Gas gefüllt und so unter Druck gesetzt wird. Anschließend zerreißt der Druck in der Kammer die Gehäusewand nach Art einer Rohrbombe.
  • Die Explosion der Platzpatrone zerstört das Gehäuse der Abtrennvorrichtung und sprengt z.B. ein angeschlossenes Erdkabel ab. Auf diese Weise kommt es zu keiner Explosion des Ableiters selbst, sondern zu einer kleineren, kontrollierten Explosion an der Abtrennvorrichtung.
  • Problematisch ist es dabei jedoch, dass die Platzpatrone durch Hitze ausgelöst wird, die im Fehlerfall durch einen Lichtbogen in der Abtrennvorrichtung entsteht. Beim Transport oder bei der Lagerung einer Abtrennvorrichtung kann es zu Unfällen und/oder einer starken Hitzeentwicklung, beispielsweise durch Feuer, kommen. Diese Hitzeentwicklung kann die Platzpatrone auslösen und ihrerseits durch Gehäusesplitter und/oder absprengen eines Endbolzens Menschen sowie andere Betriebsmittel gefährden.
  • Aus der Druckschrift US 7656639 B2 ist eine gattungsgemäße Abtrennvorrichtung bekannt, die mit einem Draht versehen ist, um während des Transports den vom Ableiter abgewandten Teil der Abtrennvorichtung und insbesondere den dort vorhandenen Anschlussbolzen für ein Erdkabel am Ableiter zu sichern. Bei der Installation am Einsatzort wird der Draht entfernt.
  • Aus der Druckschrift US 7675728 B2 ist es bekannt, für das Gehäuse der Abtrennvorrichtung ein Material einzusetzen, dass durch Hitzeeinwirkung strukturell geschwächt wird. Dies bewirkt, dass z.B. bei Feuer die von außen einwirkende Hitze das Gehäuse soweit aufschmilzt, dass die Zündung der Patrone keinen starken Druckaufbau in der Kammer mehr bewirkt. Es kommt anstatt einer Explosion zu einer Art Verpuffung der aus der Patrone ausströmenden Gase.
  • An die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbare Abtrennanordnung anzugeben, die einen sicheren Transport und eine sichere Lagerung einer Abtrennvorrichtung ermöglicht.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Abtrennvorrichtung nach Anspruch 1.
  • Die durch Hitze aktivierbare Sprengvorrichtung kann beispielsweise eine handelsübliche Kaliber 0.22 Platzpatrone sein.
  • Der Begriff Druckbeständigkeit stellt darauf ab, dass der Hohlraum nur bis zu einem maximalen Gasinnendruck, nämlich seiner Druckbeständigkeit, belastbar ist. Wird die Druckbeständigkeit überschritten, so reißt das den Hohlraum umgebende Gehäuse auf.
  • Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass durch die Unterscheidung von Transportzustand und installiertem Zustand sicher gestellt wird, dass die Abtrennvorrichtung im Transportzustand Umwelt, Mensch und Maschinen nicht durch eine Explosion mit Splitterwirkung gefährden kann. Weil die zweite, höhere Druckbeständigkeit erst mit Installation am Einsatzort hergestellt wird, kann es vorher (z.B. beim Transport) nicht zu einer gefährlichen Explosion kommen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung ist die erste Druckbeständigkeit derart bemessen, dass bei Auslösung der Sprengvorrichtung durch eine äußere Hitzeeinwirkung das Gehäuse im Wesentlichen intakt bleibt, und dass die zweite Druckbeständigkeit derart bemessen ist, dass im Fehlerfall bei Auslösung der Sprengvorrichtung durch einen Lichtbogen das Gehäuse im Wesentlichen zerstört wird, um ein Abtrennen des zweiten Anschlussmittels sicher zu stellen. Dies ist ein Vorteil, weil das zweite Anschlussmittel - beispielsweise ein Bolzen zur Verbindung mit einem Erdkabel - bei Auslösen der Abtrennvorrichtung durch Hitze nur im installierten Zustand abgesprengt wird. Das Gehäuse bleibt im Transportzustand soweit erhalten, dass das zweite Anschlussmittel nicht weggeschleudert werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weisen die Anschlussmittel Bolzen auf. Dies ist ein Vorteil, weil die Bolzen eine einfache Anschlussmöglichkeit einerseits an den Ableiter und andererseits an ein Erdkabel bieten.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Sprengvorrichtung eine durch Hitze auslösbare Platzpatrone auf. Dies ist ein Vorteil, weil Patronen lange erprobt und kostengünstig sind. Beispielhaft kann eine handelsübliche 0.22 Kaliber Platzpatrone verwendet werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weisen das Gehäuse und/oder die Anschlussmittel eine Sollschwachstelle auf, die für den Transportzustand freilegbar und für den installierten Zustand verstärkbar ist. Dies ist ein Vorteil, weil mittels der Sollschwachstelle der Ort eines Gehäusebruches infolge eines Druckaufbaus im Gehäuse bzw. im Inneren des an das Sprengmittel angrenzenden Hohlraums genau festgelegt ist. Hierdurch ist die Sprengwirkung genauer planbar.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Sollschwachstelle einen Entlastungskanal auf, der den Hohlraum mit der Umgebung verbindet. Dies ist ein Vorteil, weil ein Entlastungskanal einfach und kostengünstig durch eine Bohrung während der Fertigung der Abtrennvorrichtung hinzugefügt werden kann. Alternativ könnte ein Entlastungskanal auch in einem Gussverfahren hergestellt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung ist die Sollschwachstelle mit ihrer der Umgebung zugewandten Seite in einer Ausnehmung der Abtrennvorrichtung angeordnet. Beispielsweise kann die Sollschwachstelle als ein Entlastungskanal ausgeführt sein, deren zur Umgebung offenes Ende im Transportzustand in eine Ausnehmung mündet, die als die Abtrennvorrichtung umlaufende ringförmige Nut ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Nut eine an dem offenen Ende des Entlastungskanals senkrecht ansetzende Oberfläche bereit stellt, so dass der Entlastungskanal besonders einfach und sicher auch dann gebohrt werden kann, wenn der Entlastungskanal schräg zur Längsachse durch die Abtrennvorrichtung verläuft.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung ist die Sollschwachstelle mit geringerer Wandstärke ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil das sich geringere Wandstärken ohne einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt bei der Herstellung einfach und kostengünstig durch eine geeignete Gussform herstellen lassen. Typischerweise wird für das Gehäuse ein Kunststoff eingesetzt, der z.B. mittels eines Spritzgussverfahrens in die gewünschte Gehäuseform gebracht wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung ist eine Verschlussvorrichtung ausgebildet, beim Anschließen des Erdkabels die Sollschwachstelle zu verschließen. Dies hat den Vorteil, dass durch verschließen bzw. Überdecken der Sollschwachstelle mit der Verschlussvorrichtung eine zusätzliche Druckbeständigkeit zu der ersten Druckbeständigkeit hinzugefügt wird. Es ergibt sich damit die höhere zweite Druckbeständigkeit des installierten Zustands. Hierfür muss die Verschlussvorrichtung entsprechend formstabil und fluidundurchlässig ausgebildet sein. Ferner muss die Verschlussvorrichtung fluiddicht am Gehäuse anliegen, damit ein interner Druckaufbau in dem Hohlraum erfolgen kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Verschlussvorrichtung eine Verschlusshülse auf, die das zweite Anschlussmittel umfänglich umfasst und ausgebildet ist, durch das Erdkabel in eine Position drückbar zu sein, die die Sollschwachstelle überdeckt. Diese Bauweise ist besonders einfach durch einen Techniker am Installationsort des Ableiters einsetzbar. Dort muss das Erdkabel befestigt werden, um den Ableiter mit Abtrennvorrichtung in Betrieb zu nehmen. Dadurch, dass bei Montage einen Erdkabels die Verschlusshülse über die Sollschwachstelle geschoben wird, kann ein Techniker in einem einzigen Arbeitsschritt das Erdkabel befestigen und die Abtrennvorrichtung betriebsbereit machen. Ein Mehraufwand ergibt sich durch die erfindungsgemäße Lösung folglich nicht.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Abtrennvorrichtung eine Schulter auf, die einen Anschlag für die Verschlusshülse ausbildet. Die Schulter kann beispielsweise als eine umlaufende Stufe ausgebildet sein, die in Längsrichtung der Abtrennvorrichtung so angeordnet ist, dass die Verschlusshülse im installierten Zustand einerseits die Sollschwachstelle überdeckt und andererseits an der Stufe anliegt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Abtrennvorrichtung mindestens ein Dichtmittel zwischen der Verschlussvorrichtung und der Sollschwachstelle auf. Das Dichtmittel bewirkt eine fluiddichte und druckbeständige Verbindung zwischen z.B. dem offenen Ende eines Entlastungskanals und einer Verschlusshülse. Das Dichtmittel kann dabei z.B. das offene Ende mit einem Ring aus flexiblem Kunststoff umfassen oder als zwei so genannte O-Ringe ausgebildet sein, die das offene Ende beidseitig umfassen. Die O-Ringe können dabei in Nuten eingelegt sein, die die Abtrennvorrichtung in Querrichtung umlaufen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennanordnung weist die Sprengvorrichtung eine durch Hitze zündbare erste Seite und eine der ersten Seite abgewandte zweite Seite auf, wobei die Sollschwachstelle an der zweiten Seite angeordnet ist. Diese Bauweise ist vorteilhaft, weil die Gasentwicklung der Sprengvorrichtung häufig verstärkt an der zweiten Seite auftritt. Wird z.B. eine Platzpatrone eingesetzt, so kann diese durch die in den Hohlraum mündende zündbare erste Seite ausgelöst werden, wodurch das Gas an der zweiten Seite austritt. Durch diese Bauweise ist eine besonders gute Entlastung des Druckaufbaus in Richtung der Sollbruchstelle gegeben.
  • An die Erfindung stellt sich ferner die Aufgabe, einen Überspannungsableiter anzugeben, der mit einer vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbaren Abtrennanordnung, die einen sicheren Transport und eine sichere Lagerung einer Abtrennvorrichtung ermöglicht, versehen ist. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Abtrennvorrichtung nach Anspruch 13. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung erläutert.
  • An die Erfindung stellt sich ferner die Aufgabe, ein Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters mit einer Abtrennvorrichtung anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 14. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung erläutert. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist in Anspruch 15 angegeben. Es ergeben sich auch für die Ausführungsform sinngemäß die gleichen Vorteile wie eingangs für die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung erläutert.
  • Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele in den Figuren angegeben. Dabei zeigten
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung im Transportzustand, und
    • 2 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 1, und
    • 3 die Abtrennvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel im installierten Zustand, und
    • 4 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 3, und
    • 5 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung im Transportzustand, und
    • 6 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 5, und
    • 7 die Abtrennvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel im installierten Zustand, und
    • 8 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 7, und
    • 9 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung im Transportzustand, und
    • 10 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 9, und
    • 11 die Abtrennvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel im installierten Zustand, und
    • 12 einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung gemäß 11.
  • Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abtrennvorrichtung 1 im Transportzustand. Die Abtrennvorrichtung 1 weist ein erstes Anschlussmittel 4 für eine Verbindung mit einem nichtdargestellten Überspannungsableiter auf. Das erste Anschlussmittel 4 ist ein Hohlzylinder, der zur Aufnahme eines Gewindebolzens für die Verbindung mit dem Überspannungsableiter ausgebildet ist. Die Abtrennvorrichtung 1 weist eine Längsachse 30 auf, entlang derer sich an das erste Anschlussmittel 4 eine Splitterschutzhabe 5 anschließt. Die Splitterschutzhaube 5 umfasst einen Teilbereich der Abtrennvorrichtung 1 derart, dass im Falle einer Explosion abgesprengte Splitter sicher zurückgehalten werden.
  • In der 1 ist weiterhin zu erkennen, dass ein zweites Anschlussmittel 16 vorgesehen ist, das als Gewindebolzen ausgebildet ist. Auf dem Gewindebolzen 16 ist eine Mutter 11 mit Unterlegscheibe 41 aufgeschraubt. Auf dem zweiten Anschlussmittel 16 liegt eine Verschlussvorrichtung 9 auf, die als eine Verschlusshülse mit einem Klemmmittel 10 ausgebildet ist. Das Klemmmittel 10 weist im Vergleich zur restlichen Verschlusshülse 9 einen größeren Durchmesser auf und ist daher geeignet, beim Festziehen der Mutter 11 ein Erdkabel zwischen einer Stufe 10 und der Unterlegscheibe 41 festzuziehen. Zwischen Verschlusshülse 9 und Splitterschutzhaube 5 befindet sich eine ringförmig umlaufende Nut 7 im Gehäuse der Abtrennvorrichtung 1. In dieser Nut mündet ein zur Umgebung hin offener Entlastungskanal 8. Angrenzend an den Entlastungskanal 8 beziehungsweise die Nut 7 ist ein Dichtmittel 6, das als so genannter O-Ring ausgeprägt ist, festgelegt.
  • Die 2 zeigt einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung 1 gemäß 1. Angedeutet durch gestrichelte Linien sind ein Bolzen 3, der in das erste Anschlussmittel 4 eingeschraubt ist und zur Verbindung mit einem ebenfalls gestrichelt dargestellten Überspannungsableiter 2 dient. Im Querschnitt ist zu erkennen, dass die Splitterschutzhaube 5 einen Teil der Länge der Abtrennvorrichtung 1 überdeckt. Im Bereich dieser Überdeckung ist entlang der Längsachse ca. mittig im Gehäuse 25 ein Hohlraum 22 beziehungsweise eine Kammer ausgebildet, in der zwei Elektroden 31, 32 durch einen schmalen Spalt 23 voneinander getrennt sind. In diesem Bereich tritt im Falle des Versagens des Überspannungsableiters durch Ausbildung eines Lichtbogens zwischen den Elektroden 31, 32 ein Lichtbogen mit starker Hitzeentwicklung auf. Im Normalzustand des Ableiters kann Strom über ein Widerstandselement 44 abfließen. An die Elektrode 32 grenzt eine zündbare erste Seite 42 eines Sprengmittels 21, in diesem Fall ein handelsüblicher Kaliber 22 Platzpatrone. Die Patrone 21 liegt in einem Kanal des Gehäuses vor und wird mittels einer Spiralfeder 20 gegen die Elektrode 32 gedrückt und ist somit festgelegt. An einer der zündbaren ersten Seite abgewandten zweiten Seite 43 des Sprengmittels 21 schließt fluidleitend ein Entlastungskanal 8 an. Der Entlastungskanal 8 stellt eine Sollschwachstelle des Gehäuses dar. Der Entlastungskanal 8 verläuft schräg in Richtung des zweiten Anschlussmittels 16 und weist quer zur Längsachse 30 ein offenes Ende zur Umwelt hin auf. Das offene Ende liegt dabei in der Nut 7 vor. Angrenzend an die Nut 7 sind quer zur Längsachse Dichtmittel 6, 12 vorgesehen, die als O-Ringe ausgebildet sind. Die O-Ringe 6, 12 liegen in Ausnehmungen auf der Oberfläche des Gehäuses 25 der Abtrennvorrichtung 1 vor. In der vom Entlastungskanal 8 hin zum Überspannungsableiter 2 liegenden Seite der Abtrennvorrichtung ist eine Schulter 13 vorgesehen, die als die Abtrennvorrichtung radial umlaufender Ring ausgebildet ist. Auf der vom Entlastungskanal 8 ausgehend dem zweiten Anschlussmittel 16 zugewandten Seite der Abtrennvorrichtung 1 weist das Gehäuse 25 eine weitere Schulter 45 auf, so dass beim Nach-obenschieben der Verschlusshülse 9 diese mit ihrer Klemmvorrichtung 10 an der Schulter 45 anstößt und einen Hohlraum 14 schließlich auf null verringert. Beim Nachobenschieben kommt die Verschlusshülse 9 schließlich über den Dichtmitteln 6, 12 zu liegen und stößt an die Schulter 13 an.
  • 3 zeigt die Abtrennvorrichtung 1 im installierten Zustand. Durch Anziehen der Mutter 11 auf dem Bolzen 16 ist die Mutter 11 mit ihrer Unterlegscheibe 41 entlang des Bolzens 16 in Richtung der Splitterschutzhaube 5 verschoben worden und gibt damit einen Bereich 17 des Bolzens 16 frei. Zwischen der Klemmvorrichtung 10 und der Unterlegscheibe ist ein Erdkabel 18 angedeutet.
  • Die 4 zeigt einen Querschnitt durch die Abtrennvorrichtung 1 im installierten Zustand. Es ist zu erkennen, dass die Verschlusshülse 9 die Nut und den Entlastungskanal 8 fluiddicht verschließt und auf diese Weise eine höhere Druckbelastbarkeit im Inneren der Abtrennvorrichtung 1 ermöglicht.
  • Das Funktionsprinzip der in den 1 bis 4 dargestellten Abtrennvorrichtung 1 lässt sich damit wie folgt zusammenfassen: im Transportzustand ist eine Platzpatrone 21 fluidleitend mit der Umgebung verbunden, so dass im Falle eines Feuers und Auslösen der Patrone das entstehende Gas nach außen abgeleitet wird. Es kann somit zu keiner Explosion mit Splitterwirkung oder Wegschleudern des zweiten Anschlussmittels 16 geben. Wird für den installierten Zustand die Mutter 11 angezogen und ein Erdkabel 18 festgeklemmt, so verschließt die Verschlusshülse 9 das offene Ende des Entlastungskanals 8 und ermöglicht damit bei Auslösen der Patrone durch Lichtbogenbildung im Hohlraum 22 einen internen Druckaufbau und damit eine das Gehäuse zerstörende Explosion. Diese Explosion schleudert den mit dem Erdkabel 18 verbundenen Teil der Abtrennvorrichtung 1 weg und sorgt so für eine sichere Trennung des Überspannungsableiters von der Erde.
  • Die 5 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Abtrennvorrichtung 35 weist ein zweites Anschlussmittel 36 auf, das eine zylindrische Ausnehmung 37 mit Innengewinde 38 aufweist. Die zylindrische Ausnehmung 37 ist fluidleitend mit der Umgebung verbunden und außerdem mit der zweiten Seite 43 der Sprengvorrichtung 21, so dass im Transportzustand gemäß 5 und 6 ein Auslösen der Patrone 21 durch äußere Einwirkung, wie etwa Feuer, zu einem Ausströmen des Gases durch den Hohlraum 37 führt. Eine Explosion wird vermieden. Für den installierten Zustand gemäß 7 und 8 wird ein Gewindebolzen 16 in das Innengewinde eingeschraubt und damit die fluidleitende Verbindung in die Umgebung unterbrochen. Am Bolzen 16 angeordnet sind weiterhin die Klemmvorrichtung 10 und eine Unterlegscheibe mit der Mutter 11, so dass auch hier ein Anklemmen eines Erdkabels einfach möglich ist.
  • Die 9 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform einer Abtrennvorrichtung 40. Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass auch im Transportzustand gemäß 9 und 10 der Bolzen 16 im zweiten Anschlussmittel 36 festgelegt ist. Es ist jedoch zusätzlich ein Entlastungskanal 8 vorgesehen, der mit der zweiten Seite 43 des Sprengmittels 21 fluidleitend verbunden ist. Wird gemäß 11 und 12 für den installierten Zustand der Bolzen 16 weiter in das zweite Anschlussmittel 36 eingedreht, so wird der Entlastungskanal 8 durch den Bolzen 16 als Verschlussvorrichtung fluiddicht verschlossen. Es kann also auch bei dieser Ausführungsform nur im installierten Zustand zu einem ausreichenden Druckaufbau für eine Explosion mit Splitterwirkung kommen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7656639 B2 [0008]
    • US 7675728 B2 [0009]

Claims (15)

  1. Abtrennanordnung (1,35,40) für einen Überspannungsableiter (2), aufweisend ein erstes Anschlussmittel (4) für eine Verbindung mit einem Überspannungsleiter (2), und ein zweites Anschlussmittel (16) für eine Verbindung mit ein einem Erdkabel (18), und ein Gehäuse (25), das zumindest teilweise zwischen den beiden Anschlussmitteln (4,16) angeordnet ist und einen Hohlraum (22) ausbildet, an dem eine durch Hitze aktivierbare Sprengvorrichtung (21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) ausgebildet ist, für den Hohlraum (22) in einem Transportzustand eine erste Druckbeständigkeit und in einem installierten Zustand eine zweite Druckbeständigkeit bereitzustellen, wobei die zweite Druckbeständigkeit höher als die erste Druckbeständigkeit ist.
  2. Abtrennanordnung (1,35,40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckbeständigkeit derart bemessen ist, dass bei Auslösung der Sprengvorrichtung (21) durch eine äußere Hitzeeinwirkung das Gehäuse (25) im Wesentlichen intakt bleibt, und dass die zweite Druckbeständigkeit derart bemessen ist, dass im Fehlerfall bei Auslösung der Sprengvorrichtung (21) durch einen Lichtbogen das Gehäuse (25) im Wesentlichen zerstört wird, um ein Abtrennen des zweiten Anschlussmittels (16) sicher zu stellen.
  3. Abtrennanordnung (1,35,40) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmittel (4,16) Bolzen aufweisen.
  4. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengvorrichtung (21) eine durch Hitze auslösbare Platzpatrone aufweist.
  5. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (25) und/oder die Anschlussmittel (4,16) eine Sollschwachstelle aufweisen, die für den Transportzustand freilegbar und für den installierten Zustand verstärkbar ist.
  6. Abtrennanordnung (1,35,40) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollschwachstelle einen Entlastungskanal (8) aufweist, der den Hohlraum (22) mit der Umgebung verbindet.
  7. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollschwachstelle mit ihrer der Umgebung zugewandten Seite in einer Ausnehmung (7) der Abtrennvorrichtung (1,35,40) angeordnet ist.
  8. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollschwachstelle mit geringerer Wandstärke ausgebildet ist.
  9. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschlussvorrichtung (9) ausgebildet ist, beim Anschließen eines Erdkabels (18) die Sollschwachstelle zu verschließen.
  10. Abtrennanordnung (1,35,40) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung eine Verschlusshülse (9) aufweist, die das zweite Anschlussmittel (16) umfänglich umfasst und ausgebildet ist, durch ein Erdkabel (18) in eine Position drückbar zu sein, die die Sollschwachstelle überdeckt.
  11. Abtrennanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrennvorrichtung eine Schulter (13) aufweist, die einen Anschlag für die Verschlusshülse (9) ausbildet.
  12. Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengvorrichtung (21) eine durch Hitze zündbare erste Seite (42) und eine der ersten Seite abgewandte zweite Seite (43) aufweist, und dass die Sollschwachstelle an der zweiten Seite (43) angeordnet ist.
  13. Überspannungsableiter mit einer Abtrennanordnung (1,35,40) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters mit einer Abtrennvorrichtung (1,35,40) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, bei dem ein Erdkabel (18) an das zweite Anschlussmittel (16) der Abtrennvorrichtung (1,35,40) angeschlossen wird, und die Sollschwachstelle verstärkt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusshülse (9) durch das Erdkabel (18) in eine Position gedrückt wird, die die Sollschwachstelle überdeckt.
DE102018203383.8A 2018-03-07 2018-03-07 Abtrennanordnung für einen Überspannungsableiter, Überspannungsableiter und Verfahren zur Installation eines Überspannungsableiters Ceased DE102018203383A1 (de)

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DE102020214671A1 (de) 2020-11-23 2022-05-25 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Ableitungsvorrichtung und Stromleitungsvorrichtung mit der Ableitungsvorrichtung

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