DE2247997B2 - Ueberspannungsableiter mit isolierendem gehaeuse - Google Patents
Ueberspannungsableiter mit isolierendem gehaeuseInfo
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/15—Details of spark gaps for protection against excessive pressure
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
Sollen metallgekapselte Hochspannnungsanlagen gegen Überspannungen geschützt werden, so kann dies
durch die bekannten Überspannungsabieiter 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 Fall ergeben sich
Schwierigkeiten dann, wenn in der metallgekapselten Hochspannungsanlage ein anderes Isoliergas verwendet
wird, als es für den Betrieb des Überspannungsableiter benötigt wird. Insbesondere für die Arbeitsweise
der Funkenstrecken von Überspannungsableitern sind gleichbleibende Bedingungen wesentlich, damit sich die
Ansprechspannung nicht ändert. Hs ist bekannt, dieses 4υ
Verhalten durch eine Füllung des Gehäuses der Überspannungsableiter mit Stickstoff zu erreichen.
Dagegen verwendet man zur Füllung metallgekapselter Hochspannungsanlagen, ζ. B. von Schaltanlagen, Gase
mit einem höheren Isoliervermögen und elektronegativen Eigenschaften. Hierfür ist insbesondere Schwefelhexafluorid
(SFö) in Gebrauch.
Soll ein Überspannungsableiter bekannter Bauform, d. h. mit einem Isolierstoffgehäuse, indem sich Funkenstrecken
und spannungsabhängige Widerstände in einer Stickstoffatmosphäre befinden, in die Kapselung einer
Hochspannungsanlage 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.
Die Erfindung befaßt sich mit einem Überspannungsableiter mit Funkenstrecken und spannungsabhängigen
Widerständen, die in einem gasgefüllten isolierenden Gehäuse angeordnet sind, das in die mit einem anderen
Isoliergas gefüllte Kapselung einer metallgekapselten Hochspannungsanlage eingesetzt ist. Eine Anordnung
dieser Art ist beispielsweise durch die Zeitschrift »Toshiba Review«, Juni 1971, S. 8 und 9, bekanntgeworden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gehäuse des Überspannungsabieiters zuverlässig gasdicht
zu verschließen.
Gemäß der Erfindung ist hierzu das Gehäuse des Überspannungsabieiters an seinen Enden durch eine
aufgelötete Membran gasdicht verschlossen, und zwischen einer an dem Ende des Gehäuses angeordneten
Kappe und der Membran ist ein gummielastischer Ring vorgesehen, der auf den innerhalb der Lötung
befindlichen, auf der Stirnfläche des Gehäuses aufliegenden Teil der Membran eine Druckkraft ausübt.
Hierbei kann eine verhältnismäßig einfache Lötung,
z. B. in Gestalt einer am Rand der Membran verlaufenden Lötnaht, vorgesehen werden, weil durch
die Druckkraft ein Reibschluß zwischen der Membran und der Stirnfläche des Gehäuses hervorgerufen wird.
Die Lötstelle am Umfang der Membran ist infolgedessen von mechanischen Belastungen weitgehend befreit.
Wechselnde Temperaturen und dadurch hervorgerufene Wärmespannungen können daher keine Ermüdung
der Lötstelle verursachen.
Die zum gasdichten Verschluß des Gehäuses des Überspannungsabieiters verwendete Membran kann
zugleich als Druckentlastungseinrichtung dienen. Zu diesem Zweck sind Membranen bei Überspannungsableitern
bereits bekannt (DT-PS 9 31 358); sie erfüllen jedoch nicht die hohen Anforderungen an die
Gasdichtigkeit, wie sie beim Einsatz gasgefüllter Überspannungsableiter bei mii einem anderen Isoliergas
gefüllten metallgekapselten Hochspannungsanlagen auftreten.
Damit sich das Auflöten der Membran bei Gehäusen aus keramischen Werkstoffen ausführen läßt, können
die bekannten Metallisierungsverfahren 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 mit'els eines
Weichlotes als auch mittels eines geeigneten Hartlotes aufgelötet werden kann.
Besteht das Gehäuse des Überspannungsabieiters nicht aus einem keramischen Werkstoff, 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.
Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In
Fig. 1 ist ein Überspannungsableiter gezeigt, der in
die Metallkapselung einer Hochspannungsschaltanlage eingebaut ist; die
Fig.2 zeigt den Endteil eines Überspannungsableiter
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 (Fig. 1) befindet sich eine
Sammelschiene 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 (SFs) 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 SFb
eindringen kann.
Das Gehäuse 10 (F i g. 2) des Überspannungsabieiters besteht aus Porzellan und ist in bekannter Weise mit
Rippen U 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 !0 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-Nickel-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 besteht, durch
eine in den Werkstoff des Gehäuses eingegossene oder eingeformte Metallarmatur gebildet sein.
Die Membran 14 wird zusätzlich durch eine Gummidichtung 17 festgehalten, die sich zwischen einer
Kappe 20 und der Membran 14 befindet. Die Kappe 20 ist in bekannter Weise mittels einer Zementkittung 21
mit dem Gehäuse 10 verbunden. Die Gummidichtung 17 drückt die Membran 14 derart gegen die Metallschicht
15 bzw. die Stirnfläche 13, daß Dehnungskräfte der Membran 14 durch Reibung aufgenommen und dadurch
die am Rand befindliche Lötung 16 entlastet wird.
Die Stromzuführung zu den Ableitwiderständen 12 erfolgt durch Leiterelemente 22 und 23, die zwischen
der Metallkappe 20 und der Membran 14 sowie zwischen der Membran und den Elementen des
Ableiters angeordnet sind.
An der Kappe 20 befindet sich ein Abschlußdeckel 24, der mittels nicht dargestellter Bruchniete befestigt ist.
Tritt in dem Gehäuse 10 ein unzulässig hoher Druck auf, so 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 Überspannungsableiter
gezeigt. Jedoch kann die beschriebene Konstruktion auch am unteren Ende des Ableiters oder
an beiden Enden vorgesehen sein.
Hierzu 1 Matt Zeichnungen
Claims (2)
1. Überspannungsableiter mit Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen, die in
einem gasgefüllten isolierenden Gehäuse angeordnet sind, das in die mit einem anderen Isoliergas
ge'üllte Kapselung einer metaligekapselten Hochspannungsanlage
eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäi-se (10) des
Überspannungsabieiters (5) au seinen Enden durch eine aufgelötete Membran (14) gasdicht verschlossen
ist und daß zwischen einer an dem Ende des Gehäuses (10) angeordneten Kappe (20) und der
Membran (14) ein gummielastischer Ring (17) vorgesehen ist, derauf den innerhalb der Lötung (16)
befindlichen, auf der Stirnfläche (13) des Gehäuses (10) aufliegenden Teil der Membran (14) eine
Druckkraft ausübt.
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (14)
zugleich als Druckentlastungseinrichtung dient.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
DE2247997A DE2247997C3 (de) | 1972-09-27 | 1972-09-27 | Überspannungsableiter mit isolierendem Gehäuse |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2247997A DE2247997C3 (de) | 1972-09-27 | 1972-09-27 | Überspannungsableiter mit isolierendem Gehäuse |
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ID=5857842
Family Applications (1)
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JP (1) | JPS4971442A (de) |
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1972
- 1972-09-27 DE DE2247997A patent/DE2247997C3/de not_active Expired
-
1973
- 1973-09-17 US US397921A patent/US3891897A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-09-25 JP JP48107853A patent/JPS4971442A/ja active Pending
Also Published As
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JPS4971442A (de) | 1974-07-10 |
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