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berspannungsableiter mit in einen Isoliergehduse eingeschlossenen
Funkenstrecken und Ableitwiderstünden Jbliche Uberspannungsableiter für Mittel-
und Ilochspännung bestehen aus einem rohrförmigen Isolierstoffgehüuse, z.B. aus
Porzellan, in dem die Ableiterelenente, wie Funkenstrecken und nichtlineare Widerstände,
in einem oder mehreren Stapeln angeordnet sind. Die Ableiterelearente sind ferner
innerhalb
des Gehäuses von einem weiteren Isolierstoffrohr, z.B. aus Preßspan, Glimmer oder
Kunstharz, umeben, das die Aufgabe hat, das Gehäuse bei Kurzschluß des Ableiters
gegen die Hitzeeinwirkung des entstehenden Lichtbogens zu schützen. Im allgemeinen
ist es weiterhin erforderlich, parallel zu den Funkenstrecken einen Steuerwiderstand
vorzusehen, der die Ansprechspannung der Funkenstrecken bei Vorhandensein einer
leitenden Fremdschicht auf der Außenfläche des Ableitergehäuses konstant hält: Dieser
Steuerwiderstand kann ebenfalls die Form eines Rohres haben, dao die Funkenstrecken
umgibt. Die Erfindung bezieht sich auf einen Uberspannurgsableiter mit in einem
Isoliergehäuse eingeschlossenen Funkenstrecken und Ableitwiderständen, Sie besteht
darin, da2 das _'.:aterial des Isoliergehäuses mindestens in einer auf seiner Innenseite
liegenden Schicht einen Zusatz von Siliziumkarbid aufweist. Die Erfindung ermöglicht
es, das IIitzeschutzrohr und den Steuerwiderstand als besondere Bauteile ein.usr-ren.
Lurch den Siliziumkarbid-Zusatz wird die LLpfindlici:keit des Isoliergehäuses gegen
schroffe Temperaturänderungen vresentlich heretgesetzt; ferner ist das mit dem Siliziumkarbid-Zusatz
versehene Isoliergehäuse leitfähig, so daß es gleichzeitig als Steuerwiderstand
dienen kann.
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Die Erfindung kann zum Beispiel in der Weise ausgeführt
werden,
dafl das Isoliergehäuse aus einer Porzellanmasse hergestellt wird, der vor dem Brand
etwa 10 bis 40 % Siliziumkarbid zugesetzt sind, so daß das Gehäuse in seinem gesamten-Querschnitt
leitfähig ist. Ein Porzellan mit Siliziumkarbid-Zusatz hat einen wesentlich geringeren
thermischen Ausdehnungskoeffizienten als ein Gehäuse aus reinem Porzellan; die Gefahr,
daß das Gehäuse bei Temperaturänderung springt, ist daher erheblich herabgesetzt.
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Mit Rücksicht auf die Funktion des Gehäuses als Steuerwiderstand ist
der liliziumkarbid-Zusatz etwa so zu r@@:hlen, daß das Isoliergehäuse bei anliegender
Betriebsspannung einen Strom von etwa 10 bis 1C00 /uA bzx. beim Ani rechen des Ableiters
von 1 bis 1000 mA führt.
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`.it den gleichen Vorteilen kann das Isoliergehäuse auch aus einer
Gießharzmasse hergestellt werden, der"vor dem Härten 10 bis 40 % Siliziumkarbid,
gegebenenfalls neben anderen üblichen Zusätzen, wie Sand, Ton oder dergl., beigemischt
werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsfon.. der Erfindung kann das Isoliergehäuse
aus einem äußeren Rohr ohne Siliziumkarbid-Zusatz und einer mit seiner Innenfläche
haftend verbundenen .
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Isolierstoffschicht mit Siliziumkarbid-Zusatz bestehen: Hierbei
kann
das innere Rohr z.B. aus Porzellan mit Siliziumkarbie-Zusatz, das äußere Rohr aus
Porzellan ohne Siliziumkarbid-Zusatz bestehen. Mit Vorteil wird das äußere Rohr
auf das innere Rohr beim Brennen aufgeschrumpft; das ist möglich,da das innere Rohr
infolge des Siliziumkarbid-Zusatzes beim Brand weniger schrumpft als das äußere.
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s ist-ferner im Rahmen der.Erfindung möglich, ein Isoliergehäuse aus
Porzellan auf der Innenfläche mit einer Isolierstoffschicht aus Gießharz mit Siliziumkarbid=Zusatz
zu beschichten. Eine derartige Gießharzschicht bildet einen wirksamen hitzescliutz
für das Porzellangehäuse und wirkt gleichzeitig als Steuerwiderstand. Die Gießharzscricht
kann z.L. in noch teigigem Zustand auf die Innenfläche des Porzellangehäuses aufgeschleudert,
aufgespachtelt oder aufgestrichen und anschließend gehärtet werden. Sie kann ater
auch in Form eines vorgefertigten Rohres oder einer vorgefertigten, biegsamen Platte
auf die Innenfläche des Porzellangehäuses aufgeklebt werden. In gleicher Weise läßt
sich die Erfindung au:-führen, wenn auch das äußere Rohr des IsoliergerC;;uses aus
Gießharz (ohne Siliziumkarbid-Zusatz) besteht.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In dem mit 1 bezeichneten Isoliergehäuse des Ableiters ist ein
Stapel
aus Funkenstrecken 2 und Ableitwiderständen 3 mit-zaichtlinearer Kennlinie angeordnet.
Das Isoliergehäuse 1 ist am oberen Ende durch einen Deckel 4 abgeschlossen, der
bei 5 mit dem Isoliergehäuse verkittet ist; 6 ist ein Dichtungsring.
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Am Deckel 4 ist ein Anschlußblech 7 befestigt.
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Mit dem unteren Ende des Gehäuses 1 ist ein@Flansch 8 verkittet, mit
dem eine Platte 9 durch Niete 10 verbunden ist. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Flansch
8 liegt eine elastische Dichtungsscheibe 11. Der Stapel aus den Funkenstrecken 2
un-d den Ableitwiderständen 3 stützt sich über eine Feder 12 auf die Metallplatte
9 ab.
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Die Niete 10 haben eine vorgegebene begrenzte Festigkeit, so daß sie
mit der Metallplatte 9, an der die Erdleitung 13 befestigt ist, eine Bruchsicherung
bilden. Bei Versagen des Ableiters entsteht in dessen Innern ein Überdruck, durch
den die Niete 10 aufgebrochen und die Metallplatte 9 mit der Erdleitung 13 abgeworfen
wird.
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Das Isoliergehäuse 1 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem inneren
Rohr 1a und einem äußeren, mit Rippen versehenen Rohr 1b. Das innere Rohr 1a besteht
aus Porzellan mit einem 5iliziumkarbid-Zusatz von etwa 10 bis 40 %; das äußere Rohr
1b besteht aus reinem Porzellan. Die Wandstärke des inneren
Rohres
1a kann etwa ein Drittel der :;trunk Y,andstärke des gesamten Isoliergehäuses betragen.
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qm oberen und am unteren Ende des aus den Funkenstrecken 2 bestehenden
Stapels sind sternförmige Kontaktfedern 14 bzw. 15 vorgesehen, die die Enden des
runkenstreckenstapels elektrisch mit der Innenfläche des inneren Isolierrohres 1a
verbinden. Der zwischen den Kontaktfedern 14 und 15 liegende Teil des inneren Rohres
la wirkt somit als Steuerwiderst-Gnd, der dafür sorgt, daß am Stapel der Funkenstrecken
2 stete ein bestimmter Bruchteil der am Uberspannungsableiter liegenden Gesamtspannung
auftritt.
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Das Isoliergehäuse 1 des dargestellten ü'.ersparrunäsableiters kann
in der Weise hergestellt werden, daß die aus Porzellanmasse vorgeformten Rohre 1a
und 1b ineinender#esetzt und d4:n geneinsam gebrannt werden. Beim Brand schrumpft
das Rohr 1b, das keinen Siliziumkar.bid-Zusatz enthält, stärker als das Rohr la,
so daß die beiden Teilrohre nach dem Erand innig miteinander verbunden sind. Man
kann jedoch auch zunächst lediglich das Rohr 1a brennen, denn in das aus Porze.llanrnasse'
vorgeformte Rohr 1b einsetzen und anschließend Gas Rohr 1b brennen, wobei das Rohr
1b ebenfalls auf das lo@r la aufschrmupf t .
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Das als Hitzeschutz und Steuerwiderstand dienende innere Rohr
ia
kann auch auf der Basis von Gießharz statt Porzellan als Grundmasse hergestellt
werden. Eine derartige Gießharzschicht Fait einem Zusatz 10 bis 40 % Siliziumkarbid
kann z.B: mit einer Dicke von 2 bis 10 mm, vorzugsweise etwa @ mm, auf die Innenfläche
eines fertigen, aus Porzellan bestehenden äußeren. Rohres ib aufgestrichen, aufgespachtelt
oder aufgeschleudert und dann gehärtet werden. Auch das äußere Mohr 1b kann aus
üieühar@ (ohne 'iliziuflkarbid-Zusatz) statt Porzellan hergestellt merden. In jedem
Fall bildet das innere Eohr 1a infolge seines Gehaltes an Siliziumkarbid einen wirksamen
Hitzeschutz für das äußere Rohr 1b; gleichzeitig dient es als Steuerwiderstand zur
Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung an den Funkenstrecken 2.
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<<ie aus dem Ausführungsbeispiel hervorgeht, entfallen bei dem
bersbannungsableiter nach der Erfindung das bisher als besi::c:eres Bauteil erforderliche'llitzeschutzrerr
und der bisher übliche, besondere Steuerwiderstand. Die Erfindung ermöglicht es
daher, bei gegebenem rurchmesser der Funkenstrecken 2 und Ableitwiderstdnde 3 den
Durchmesser des Gehäuses 1 zu verriniern; dadurch wird das Gehäuse erheblich verbilligt.