DE2247997A1

DE2247997A1 - Ueberspannungsableiter mit isolierendem gehaeuse

Info

Publication number: DE2247997A1
Application number: DE19722247997
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Jakszt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1972-09-27
Publication date: 1974-04-11
Also published as: JPS4971442A; US3891897A; DE2247997B2; DE2247997C3

Description

Überspannungsableiter mit isolierendem Gehäuse

Sollen metallgekapselte Hochspannungsanlagen gegen Überspannungen geschützt werden, so kann dies durch die bekannten Überspannungsableiter erreicht werden. Diese können entweder außerhalb der Hochspannungsanlage angeordnet"und über Durchführungen angeschlossen werden, oder sie können im Inneren der Kapselung der Hochspannungsanlage untergebracht werden. In dem zuletzt genannten Pail ergeben sich Schwierigkeiten dann, wenn in der metallgekapselten Hochspannungsanlage ein anderes Isoliergas verwendet wird, als es für den Betrieb des Überspannungsabieiters benötigt wird. Insbesondere für die Arbeitsweise der Funkenstrecken von Überspannungsableitern sind gleichbleibende Bedingungen wesentlich, damit sich die Ansprechspannung nicht ändert. Es ist bekannt, dieses Verhalten durch eine Füllung des Gehäuses der Überspannungsableiter mit Stickstoff zu erreichen. Dagegen verwendet man zur Füllung metallgekapselter Hochspannungsanlagen, ζ.Bo' von Schaltanlagen, Gase mit einem höheren Isoliervermögen und elektronegativen Eigenschaften. Hierfür ist insbesondere Schwefelhexafluorid ) in Gebrauch.

Soll ein Überspannungsableiter bekannter Bauform, d.h. mit einem Isolierstoffgehäuse,, in dem sich Funkenstrecken und spännungsabhängige Widerstände in einer Stickstoffatmosphäre befinden, in die Kapselung einer Ho chspannungs aiii age eingebaut werden, die ein Gas mit hohem Isoliervermögen enthält, so kann das Ansprechverhalten des Überspannungsabieiters gestört werden, wenn- das. Isoliergas der Hochspannungsanlage in den Ableiter eindringt.

ORIGINAL INSPECTED

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VPA 72/3798

Die Erfindung geht von einem Überspannungsableiter mit Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen aus, die in einem gasgefüllten isolierenden Gehäuse angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist das Gehäuse an seinen Stirnflächen durch eine aufgelötete Membran gasdicht verschlossen. Damit wird das Eindringen des Gases der Schaltanlage in den Überspannungsableiter verhindert, so daß sich die Ansprechspannung des Überspannungsabieiters nicht ändern kann.

Die gemäß der Erfindung vorgesehene aufgelötete Membran kann zugleich als Druckentlastungseinrichtung dienen. Es ist bereits bekannt, Membrane für diesen Zweck zu verwenden. Bei den bekannten Anordnungen wird die Membran jedoch nur unter Zwischenfügung eines Dichtungsringes an die Stirnflächen des Gehäuses des Ableiters angedrückt, womit sich eine Gasdichtigkeit, wie sie zur Lösung der vorliegenden Aufgabe erforderlich ist, nicht erreichen läßt.

Damit sich das Auflöten der Membran bei Gehäusen aus keramischen Werkstoffen ausführen läßt, können die bekannten Ketallisierungsverfahren eingesetzt werden. Hierbei wird eine silberhaltige Paste auf den keramischen Werkstoff aufgetragen und bei hoher Temperatur eingebrannt. Das Ergebnis ist eine unlösbar mit dem keramischen Werkstoff verbundene Silberschicht, auf die die Membran sowohl mittels eines Weichlotes als auch mittels eines geeigneten Hartlotes aufgelötet werden kann.

Besteht das Gehäuse des ÜberspannungsabLeiters nicht aus einem keramischen V/erkstoff, sondern aus einem organischen Isolierstoff, so kann in diesen bei der Herstellung des Gehäuses ein Metallring bzw. eine Metallarmatur eingebettet werden, so daß eine für die Lötung geeignete Auflagefläche für die Membran zur Verfügung steht.

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YPA 72/3798

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert'. . " -

In Pig. 1 ist ein Überspannungsableiter gezeigt, der in die Metallkapselung einer Hochspannungsschaltanlage eingebaut ist»

Die Figur 2 zeigt den Endteil eines Überspannungsabieiters mit einem Porzellangehäuse im Schnitt. Die für die Abdichtung an der Stirnseite des Gehäuses benötigten Teile sind größer dargestellt, als es den Abmessungen des Überspannungsabieiters entspricht.

In einer Kapselung 1 (Pig. 1) befindet sich eine Samme!schiene 2, die durch Stützisolatoren 3 gehalten ist. Mit der Kapselung 1 ist eine weitere Metallkapselung 4 verbunden, die einen Überspannungsableiter 5 enthält. Dieser ist mittels einer Durchführung 6 an die Sammelschiene 2 angeschlossen und an seinem anderen Ende mit der geerdeten Kapselung verbunden. Im Inneren des Überspannungsabieiters befinden sich Funkenstrecken 7 und Ableitwiderstände 8. Die Kapselungen 1 und 4 sind mit Schwefelhexafluorid (SF,-) gefüllt, während der Überspannungsableiter 5 das für die Wirkungsweise der Funkenstrecke 7 günstigere Stickstoffgas enthält. Durch die Erfindung wird der Überspannungsableiter derart abgedichtet,, daß kein SFg eindringen kann.

Das Gehäuse 10 (Fig. 2) des Überspannungsabieiters besteht aus Porzellan und ist in bekannter Weise mit Rippen 11 versehen. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine nicht gezeigte Funkenstrecke und mit dieser in Reihe geschaltete Ableitwiderstände 12. An der oberen Stirnfläche 13 des Gehäuses 10 befindet sich eine Membran 14, die am Rand mit einer Metallschicht 15 durch eine Lötung 16 verbunden ist. Die Membran kann z.B. · aus einem Chrom-ffiekel-Stahl bestehen und eine Dicke in der Größenordnung von einigen zehntel Millimetern aufweisen. Wie bereits erwähnt, kann die Metallschicht durch eine eingebrannte Silberpaste oder, falls das Gehäuse 10 nicht aus Porzellan

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besteht, durch eine in den Werkstoff dea GefelBses eingegossene oder eingeformte Metallarmatur gebildet sein,.

Die Membran 14 v/ird zusätzlich durch eine Gummidichtung 17 festgehalten, die sich zwischen einer Kappe ZQ .UiKi₁ der Membran 14 befindet. Die Kappe 20 ist in bekannter Weise »ittels einer Zement kit tung 21 mit dem Gehäus« 10 verbunden· Die Sfum— midichtung 17 drückt die Membran. 14 derart gegen die Metallschicht 15 bzw* die Stirnfläche 13» daß Belmu^sixäfte der Membran 14 durch Reibung; aufgenommen und dadurch die β» Band befindliche lötung 16 entlastet wird.

Die Stromzuführung zu den Ableitwiderstinden 12 erfolgt' durch, Leiterelemente· 22 und 23» die zwischen, der Metallkappe ,20 und der Membran T4 sowie zwischen der Membran'und den Elementen des Abieitere angeordnet sind.

An der Kappe 20 befindet sich ein Atoaehlußcteckel 24»■der mittels nicht dargestellter Bruchniete befestigt ist· Tritt in dem Gehäuse 10 ein unzulässig hoher Druck auf» s© bricht die Membran 14 und der Deckel 24 wird abgerissen· Die in dem Ableiter infolge der Überlastung gebildeten Gase treten dann durch düsenartige Öffnungen 25 aus, die durch einen die Kappe 20 umgebenden Umlenkteller 26 gebildet sind.

In Fig. 2 ist nur der obere Endteil des Überspannungsableiters gezeigt. Jedoch kann die beschriebene Konstruktion auch am unteren Ende des Ableiters oder an beiden Enden vorgesehen sein.

4 Ansprüche
2 Figuren

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Claims

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Pat ent ansprüche 224 7997

1 ./Überspaainungsableiter mit Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen, die in einem gasgefüllten isolierenden Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (TO) an seinen Stirnflächen (13) durch eine aufgelötete Membran (14) gasdicht "verschlossen ist.
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14) zugleich als Druckentlastungseinrichtung dient.
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer am Ende des Gehäuses (10) aufgekitteten Kappe (20) und der Membran (Η) eine Gummidichtung (17) angeordnet ist, die auf den innerhalb der.Lötung (16) befindlichen, auf der Stirnfläche (T3) des Gehäuses (10). aufliegenden Bereich der Membran (I4) eine Druckkraft ausübt.

4o Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) mit Stickstoff gefüllt und der Überspannungsableiter in eine mit Schwefelhexafluorid (SiV) gefüllte Kapselung einer metallgekapselten Hochspannungsanlage eingesetzt ist<>

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