DE1515922C2 - Lichtbogenschutzeinrichtung für Isolatorenketten - Google Patents

Description

unmittelbar nach seinem Entstehen in eine Brenniage gebracht wird, in der er die Isolatoren nicht mehr gefährdet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das im Scheitel der beiden V-förmig angeordneten Isoiatorenketten angebrachte Lichtbogenabbrandhorn stabförmig ausgebildet ist und daß zu beiden Seiten des stabförmigen Abbrandhornes je eine durch nichtleitende Verbindungsstücke in einem gewissen Abstand unterhalb und parallel zu der Traverse verlaufende, elektrisch leitende Schiene angeordnet ist, die in der Nähe des Aufhängepunktes der Kette elektrisch leitend mit der Traverse verbunden ist und deren freies Ende in der Nähe des Hornes liegt.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß mit relativ einfachen Mitteln der am Isolator entstandene Lichtbogen sofort nach seinem Entstehen in die günstigste Brennlage, nämlich in die Mitte des aus den Isolatoren und der Traverse gebildeten Dreiecks gebracht wird. Ein Lichtbogenfußpunkt wandert auf einer Strebe bekanntlich immer von der Einspeisestelle fort. Falls ein Lichtbogen auf der vom Mast abgewandten Isolatorenkette der V-Anordnung entsteht, so müßte er auf der Traverse gegen die Speiserichtung laufen,. wenn er in die die Isolatoren nicht mehr gefährdende Brennlage gelangen wollte. Ein solches Verhalten des Lichtbogens würde jedoch den physikalischen Gesetzen widersprechen und ist bei allen durchgeführten Lichtbogenversuchen nicht beobachtet worden. Es besteht aber gemäß der gestellten Aufgabe die Forderung, daß der Lichtbogen unmittelbar nach seinem Entstehen in eine Brennlage gebracht wird, in der er die Isolatoren nicht mehr gefährdet, d. h. in die als günstig erkannte Brennlage in der Dreiecksmitte zwischen den Abbrandhörnern wandern soll. Dies wird mit der erfindungsgemäßen Lichtbogenschutzeinrichtung in relativ einfacher aber überraschender Weise erreicht. Die physikalische Gesetzmäßigkeit, daß ein Lichtbogenfußpunkt auf einer Strebe immer von der Einspeisestelle fortwandert, wird in der Weise ausgenutzt, daß die auf den Lichtbogenfußpunkt wirkende Kraft mit Hilfe der Lichtbogenleitschienen auf die Dreiecksmitte hin gerichtet wird, wodurch der Lichtbogen aus einer die Isolatoren gefährdenden Brennlage heraus in eine ungefährliche Lage wandert.

Entsteht der Lichtbogen an der dem Mast zugewandten Isolatorenkette, so würde er auch ohne die erfindungsgemäße Laufschiene nach einer gewissen Zeit auf die Traverse übergehen und auf dieser zur Dreiecksmitte hin wandern. Zur Vermeidung von Abbrandschäden, durch die die mechanische Festigkeit der Traverse beeinträchtigt werden könnte, ist auch hier die Verwendung der Laufschiene vorteilhaft. Der Einsatz beidseitiger Lichtbogenleitschienen ist aber immer dann erforderlich, wenn die mastseitige Ein-Speiserichtung, z. B. bei Portalmasten, nicht eindeutig festliegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können an den Enden der beiden V-förmig angeordneten Isolatorenketten an sich bekannte offene Ringarmaturen vorgesehen sein, deren öffnungen bzw. deren in Hörner auslaufende Enden nach der Innenseite des von den beiden Ketten und der Traverse gebildeten Dreiecks weisen. Dabei liegen die öffnungen bzw. Hörner der unteren Armaturen in unmittelbarer Nähe, jedoch unterhalb der Spitze des stabförmigen Abbrandhornes im Scheitel des Dreiecks und die öffnungen bzw. Hörner der oberen Armaturen jeweils in unmittelbarer Nähe der dort angeordneten Schiene.

Ferner können die Ketten mit weiteren offenen Ringarmaturen versehen sein, vorzugsweise mit Doppelhornringarmaturen, die in gleichmäßiger Verteilung mit nach der Innenseite des von den Ketten und der Traverse gebildeten Dreiecks weisenden öffnungen bzw. Hörnern versehen sind, wobei jedoch die Summe der Lichtbogenüberschlagsstrecken zwischen je zwei zusammenwirkenden Ringarmaturen ein und derselben Kette größer als der Abstand des stabförmigen Abbrandhornes an der Traverse von dem stabförmigen Horn im Scheitel des Dreiecks ist.

In vorteilhafter Weise kann zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung bei Isolatorenketten in V-Aufhängung ein im Scheitel des Dreiecks in Längsrichtung ausfahrbares Abbrandhorn vorgesehen sein, das auch im nicht ausgefahrenen Zustand die benachbarten offenen Ringarmaturen überragt. Zweckmäßigerweise ist dabei das selbsttätig ausfahrbare Horn als Sprühschutzelektrode ausgebildet. Bei Isolatorenketten in Y-Aufhängung kann von den an der unteren Kette vorgesehenen offenen Ringarmaturen die unterste, unmittelbar über den Bündelleitern angeordnete Ringarmatur mit einem selbsttätig ausfahrbaren Abbrandhorn versehen sein.

Bei dieser Lichtbogenschutzvorrichtung für V-förmig oder Y-förmig angeordnete Isolatorenketten werden die*Gegenstände der Ansprüche 4 und 5 mit selbsttätig ausfahrbaren Abbrandhörnern gemäß einem älteren Vorschlag nach Patent 12 88176 versehen, deren Verwendung jedoch nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 vorgesehen ist und für die im Rahmen der Erfindung aber kein selbständiger Patentschutz beansprucht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden- im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Lichtbogenschutzeinrichtung für Isolatorenketten in Y-Aufhängung,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer Lichtbogenschutzeinrichtung für Isolatorenketten in V-Aufhängung.

An der Traverse 1 eines nicht dargestellten Tragmastes sind Bündelleiter 6 mittels dreier, aus aneinandergereihten Isolatoren 7 gebildeten Isolatorenketten 2, 3 und 5, die in Form eines Y angeordnet sind, aufgehängt.

Die beiden oberen Hängeketten 2 und 3, die mit der Traverse als Basis ein gleichschenkliges Dreieck mit einem Scheitelwinkel von 90° bilden, sind im Scheitel durch einen die untere Hängekette 5 tragenden Abstandhalter 9 verbunden, an dem leitend ein senkrecht nach oben weisendes, stabförmiges Abbrandhorn 10 befestigt ist. In der Mitte zwischen den oberen Hängeketten 2 und 3 befindet sich ein mit der Traverse 1 leitend verbundenes, senkrecht nach unten weisendes, stabförmiges Abbrandhorn 11, zu dessen beiden Seiten unterhalb der Traverse je eine leitende, in gewissem Abstand parallel zur Traverse verlaufende Schiene 12 angeordnet ist. Die beiden Schienen 12 sind jeweils in der Nähe der beiden oberen Dreiecksecken leitend mit der Traverse 1 verbunden, während die Schienen auf der anderen Seite in der Nähe und oberhalb der Spitze des Abbrandhornes 11 enden. Nichtleitende Verbindungsstücke 12ύ halten die Schienen zusätzlich an der Traverse. Die freien Enden 12c der Schienen 12 sind in dem Ausführungsbeispiel etwas nach unten abgewinkelt.

Oberhalb der Isolatoren ist an den Ketten 2 und 3 je eine der bekannten offenen Ringarmaturen 8.7 vorgesehen, deren leicht abgewinkelte Hörner nach der Innenseite des Dreiecks weisen und jeweils dicht unterhalb der benachbarten Schienen 12 enden.

Am unteren Ende der Isolatoren ist an den Ketten 2 und 3 ebenfalls je eine offene Ringarmatur Sb vorgesehen, deren Öffnung nach der Innenseite des Dreiecks weist und deren höchste Stelle tiefer liegt als die Spitze des Abbrandhornes 10. Die beiden Ringarmatüren Sb sind leitend verbunden mit dem Abstandhalter 9 im Scheitel der beiden Ketten 2 und 3. Dieser Abstandhalter 9 trägt ferner eine den oberen Abschluß der Hängekette 5 bildende Hornringarmatur 8a mit leicht nach unten abgewinkelten Hörnern. Am unteren Ende der Hängekette 5 ist eine Lichtbogenschutzarmatur 13 mit selbsttätig ausfahrbarem Abbrandhorn angebracht.

]e nach der Länge der Ketten 2,3 und 5 sind weitere Ringarmaturen, und zwar Doppelhornringarmaturen 8c mit auseinanderweisenden Hornpaaren als Zwischenarmaturen in die Ketten eingebaut. Dabei sind die Hörner der an den oberen Ketten 2 und 3 vorgesehenen Armaturen 8c nach der Innenseite des Dreiecks gerichtet und die Maße so gewählt, daß der Abstand zwischen den beiden stabförmigen Abbrandhörnern 10 und 11 geringer als die Summe der Lichtbogenstrecken von Armatur zu Armatur entlang einer der oberen *. Ketten 2 und 3 ist.

Bei der V-förmigen Kettenanordnung nach F i g. 2 sind die Bündelleiter unmittelbar unterhalb des Abstandhalters 9 aufgehängt. An Stelle des starren stabförmigen Abbrandhornes 10 ist ein selbsttätig ausfahrbares Abbrandhorn 15 vorgesehen, das mit einem kugel- oder birnenförmigen Ende 15a ausgestattet ist.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Lichtbogenschutzeinrichtung, die mit nahezu gleichen Bauelementen sowohl für die Y- als auch für die V-Anordnung verwendet werden kann, wird die Aufgabe, einen durch Verschmutzung entstandenen Lichtbogen nach Möglichkeit ohne Beschädigung der empfindlichen Teile der Isolatorenketten — insbesondere der Porzellanisolatoren — überschlagen zu lassen, in folgender Weise gelöst:

Bei Verschmutzungsüberschlägen richtet sich der Weg des Lichtbogens nach dem Verschmutzungsgrad der Isolatoren und geht von deren Oberfläche aus. Der Lichtbogen muß deshalb möglichst schnell von der Isolatorenoberfläche fort in eine für Porzellan ungefährliche Brennlage gebracht werden, welche durch die infolge der Verlängerung der Hörner 11 und 10 bzw. 15 gebildete Mittellinie des Dreiecks gegeben ist. Alle Armaturen müssen also so ausgebildet werden, daß der Lichtbogen schnellstens auf die Dreiecksmittellinie zugetrieben wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß die Enden der offenen, einseitig eingespeisten Ringarmaturen zum Dreiecksinneren hinweisend angeordnet sind. Von diesen wird der Lichtbogen durch die Blaswirkung der traversenseitig angeordneten Hornringarmaturen 8a auf die in unmittelbarer Nähe davon an der Traverse angeordneten Schienen 12 und von dort durch deren einseitige Einspeisung zur Dreiecksmittellinie getrieben. Dort befinden sich die bereits beschriebenen Abbrandhörner 10/11 bzw. 11/15, die den Lichtbogen übernehmen bei gleichzeitiger Verkürzung seiner Brennlänge, was seinem Bestreben entgegenkommt. Die gestreckten Abbrandhörner garantieren eine gute Lichtbogenstabilisierung. Da bei der V-Form das Abbrandhorn 15 auf hohem elektrischen Potential liegt, wird dieses als bewegliche Sprühschutzelektrode ausgebildet und erst im Falle des Überschlages selbsttätig herausgefahren, wie in dem älteren Vorschlag nach Patent 12 88 176 näher beschrieben.

Patentschutz wird nur jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruchs, also einschließlich seiner Rückbeziehung, begehrt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Lichtbogenschutzeinrichtung für Isolatorenketten, die zur V- oder Y-Aufhängung einer gegebenenfalls mit Bündelleiter versehenen Höchstspannungsfreileitung an der Traverse eines Tragmastes dienen, mit einem Lichtbogenabbrandhorn, das nach oben weisend im Scheitel der beiden V-förmig angeordneten Isolatorenketten an einem Abstandhalter leitend befestigt ist, und einem gegenüberliegenden stabförmigen Abbrandhorn, das senkrecht nach unten weisend an der Traverse befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das im Scheitel der beiden V-förmig angeordneten Isolatorenketten (2 und 3) angebrachte Lichtbogenabbrandhorn (10) stabförmig ausgebildet ist und daß zu beiden Seiten des stabförmigen Abbrandhornes (11) je eine durch nichtleitende Verbindungsstücke (12£>) in einem gewissen Abstand unterhalb und parallel zu der Traverse (1) verlaufende, elektrisch leitende Schiene (12) angeordnet ist, die in der Nähe des Aufhängepunktes der Kette (2 bzw. 3) elektrisch leitend mit der Traverse verbunden ist und deren freies Ende (12c) in der Nähe des Homes (H) liegt.

2. Lichtbogenschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der V-förmig angeordneten Isolatorenketten (2 und 3) an sich bekannte offene Ringarmaturen (8) vorgese-. hen sind, deren öffnungen bzw. deren in Hörner auslaufende Enden nach der Innenseite des von den beiden Ketten (2 und 3) und der Traverse (1) gebildeten Dreiecks weisen, wobei die Öffnungen bzw. Hörner der unteren Armaturen (8b) in unmittelbarer Nähe, jedoch unterhalb der Spitze des stabförmigen Hornes (10 bzw. 15) und die Öffnungen bzw. Hörner der oberen Armaturen (8a) jeweils in unmittelbarer Nähe der dort angeordneten Schiene (12) liegen.

3. Lichtbogenschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (2 und 3) mit weiteren offenen Ringarmaturen (8), vorzugsweise mit Doppelhornringarmaturen (8c), in gleichmäßiger Verteilung mit nach der Innenseite des von den Ketten (2 und 3) und der Traverse (1) gebildeten Dreiecks weisenden öffnungen bzw. Hörnern versehen sind, wobei jedoch die Summe der Lichtbogenüberschlagsstrecken zwischen je zwei zusammenwirkenden Ringarmaturen ein und derselben Kette (2 und 3) größer als der Abstand des stabförmigen Abbrandhornes (10 bzw. 15) von dem stabförmigen Horn (11) ist.

4. Lichtbogenschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Isolatorenketten in V-Aufhängung ein in Längsrichtung ausfahrbares Abbrandhorn (15) vorgesehen ist, das auch im nicht ausgefahrenen Zustand die benachbarten offenen Ringarmaturen (8b) überragt, wobei das selbsttätig ausfahrbare Horn als Sprühschutzelektrode ausgebildet ist.

5. Lichtbogenschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Isolatorenketten in Y-Aufhängung von den an der unteren Kette (5) vorgesehenen offenen Ringarmaturen (8 bzw. 13) die unterste, unmittelbar über den Bündelleitern (6) angeordnete Ringarmatur (13) mit einem selbsttätig ausfahrbaren Abbrandhorn versehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschutzeinrichtung für Isolatorenketten, die zur V- oder Y-Aufhängung einer gegebenenfalls mit Bündelleiter versehenen Höchstspannungsfreileitung an der Traverse eines Tragmastes dienen, mit einem Lichtbogenabbrandhorn, das nach oben weisend im Scheitel der beiden V-förmig angeordneten Isolatorketten an einem Abstandhalter leitend befestigt ist, und einem gegenüberliegenden stabförmigen Abbrandhorn, das senkrecht nach unten weisend an der Traverse befestigt ist.

Da man rechnerisch für einzelne, senkrecht hängende Ketten eine maximale Auslenkung unter Seitenwindbelastung bis zu beiderseits 45° annimmt, sind für den Spreizwinkel zweier V-förmig angeordneter Ketten sowohl für die Gesamtanordnung in Form eines V als auch in Form eines Y 90° vorgeschlagen. Bei diesem Spreizwinkel ist kaum zu befürchten, daß jeweils eine der beiden V-förmig angeordneten Ketten die Gesamtlast allein zu tragen hat.

Da die Isolatoren durch Lichtbogen gefährdet sind, die als Luftdurchschlag infolge Stoßüberspannung oder als Isolatorenüberschlag durch Verschmutzung entstehen können, sind stets besondere Lichtbogenschutzeinrichtungen erforderlich, die den Lichtbogen vom Porzellan möglichst fernhalten.

Zu diesem Zweck ist es bekannt (s. Katalog der Fa.

Societta Elettro-Morsetterie-Volpato, Mailand, Jahr-

" gang 1959), im Scheitel zweier V-förmig angeordneter Ketten an einem Abstandhalter ein senkrecht nach oben weisendes, stabförmiges Abbrandhorn zu befestigen, das im Zusammenwirken mit je einem am oberen Ende beider Ketten befestigten, nach der Innenseite des aus Ketten und Traverse gebildeten Dreiecks weisenden, stabförmigen und nach unten abgewinkelten Abbrandhorn den Lichtbogen übernehmen kann. Bei dieser Anordnung brennt jedoch ein am Isolator entstandener Lichtbogen unvermeidlich während seiner ganzen Dauer in Isolatorennähe.

Es ist auch bekannt (vgl. NGK-Katalog 1963), ein stabförmiges Lichtbogenabbrandhorn an der Traverse des Tragmastes senkrecht nach unten weisend und oberhalb gegenüber dem Scheitel der beiden V-förmig angeordneten Isolatorenketten anzubringen. Durch dieses an der Traverse angebrachte Horn wird ein an der vom Mast abgewendeten Kette, der Außenkette des V-förmigen Kettenteiles gezündeter Lichtbogen nicht beeinflußt, vielmehr wandert dieser Lichtbogen mit seinem oberen Fußpunkt wegen der vom Mast weg in Verlängerung der Traverse gerichteten Ablenkkräfte nach außen. Da der untere Fußpunkt des Lichtbogens am in der Mitte des V-förmigen Kettenteiles nach oben weisenden Abbrandhorn steht, nimmt der Lichtbogen eine spiralförmige Brennlage ein, wodurch die äußere Isolatorenkette gefährdet wird. Versuche haben ergeben, daß ein an der Außenkette des V-förmigen Kettenteiles gezündeter Lichtbogen mit seinem oberen Fußpunkt nicht von der oberen nach innen weisenden Schutzarmatur auf der Traverse zur Mittelsenkrechten des V-förmigen Kettenteiles, d. h. zur kürzesten Brennstrecke wandert.

Die bekannten Schutzeinrichtungen sind demnach bei einem durch Verschmutzung eingeleiteten Isolatorenüberschlag nicht geeignet, den Lichtbogen in die gewünschte Brennlage zu leiten und ihn somit von den Isolatoren fernzuhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenschutzeinrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß ein Verschmutzungslichtbogen