DE2801666A1

DE2801666A1 - Ueberspannungsableiter

Info

Publication number: DE2801666A1
Application number: DE19782801666
Authority: DE
Inventors: Erich Kessi; Tibor Dipl Ing Morva
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1977-07-08
Filing date: 1978-01-16
Publication date: 1979-01-18
Also published as: AT362836B; ATA294278A; CH615052A5

Description

Ueberspannungsableiter
Die Erfindung betrifft einen Ueberspannungsableiter mit einem mindestens spannungsabhängige Widerstände enthaltenden Aktivteil und einen den Aktivteil umschliessenden, aus einem rohrförmigen Isolierstoffteil und aus metallischen Akschlussteilen zusammen-,esetzten Gehäuse.
Aus der CH-PS 449 106 ist ein Ueberspannungsableiter der eingangs erwähnten Art bekannt. Bei diesem Ueberspannungsableiter ist dem Zwischenraum zwischen Aktivteil und Gehäuse mit einem Schaumstoff ausgefüllt, dessen Poren ein elektronegatives Gas enthalten. Ueberspannungsableiter sind im allgemeinen bei gewissen Störungen nicht imstande, den Folgestrom zu unterbrechen. Ein Kurzschlussstrom fliesst dann durch den Ableiter, was zur Folge hat, dass die Ableitwiderstände überhitzt werden. Bei dieser Störung kann im Gehäuse auch ein Kurzschlusslichtbogen entstehen, der einen schnellen Druckanstieg im Gehäuse verursacht, wodurch der Ableiter explodieren kann. Bei Ueberhitzungen werden die im Inneren des Gehäuses vorhandenen Gase erhitzt und unter Umständen weiters Gase gebildet. Da das gehäuse vollständig geschlossen ist, steigt der Druck im Gehäuse in einem Ausmass, dass der Ableiter explodieren kann. Die bei dem aus der CH-PS 449 106 bekannten Ableiter an beiden Enden des rohrförmigen Isolierstoffteils angebrachten Druckentlastungsventile können im Falle einer Druckerhöhung im Gehäuse durch einen Kurzschlusslichtbogen oder durch Ueberhitzung der lliderstände nicht oder nur mit einer zu grossen Verzögerung ansprechen, weil der im Zwischenraum zwischen Aktivteil und Sehäuse vorhandene Verbindungsweg vom Entstehungsort der Druckerhöhung zu den Druckentlastungsventile mit einem die Fortpflanzung der Druckwelle hindernden Schaumsto-^f ausgefüllt ist. Bei diesem Ableiter werden bei eincer Druckerhöhung die in den Poren des Schaumstoffen vorhandenen Gase verdichtet, wodurch dann dle Explosion um so heftiger wird. Eine heftige Explosion des aus Porzellan bestehenden wohrförmigen Isolierteiles kann in einer Hochspannungsanlage zu schwerden Folgeschäden führen.
Aus der DT-OS 1.513,484 ist ein weiterer Ueberspannungsableiter mit einem Aktivteil und mit einem geschlossenen, den Aktivteil umschliessenden Gehäuse bekannt. Bei diesem Ableiter ist der rohrförmige Isolierstoffteil mit mindestens einer Sollbruchst21-le versehen. Der Ansprechdruck der Sollbruchstelle kann mit einer ausreichenden Genauigkeit berechnet, aber aus Gründen der erfGrderlichen Festigkeit des Gehäuses im ungestörten Betrieb nicilt zu niedrig gewählt werden. Bei dieser Ableiteranordnung ist z schen dem Aktivteil und dem Gehäuse ein beträohtlicher Gasraum vorhanden. Bei einer DruckerhGhung im Gehäuse im Störungsfall findet zwar die Druckentlastung in der Nähe des Druckentstehungs ortes durch Bersten des Isolierstoffteiles statt, wird aber das zwischen Akrivteil und Gehäuse vorhandene Gas vor dem Bersten des Isolierstoffteiles verdichtet. Die im verdichteten Gas gespeicherte Energie schleudert dann während der Explosion des Gehäuses Isolierstoffteile in die Anlage, wodurch unerwünschte Folgeschäden auftreten können.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Ueberspannungsabiciter anzugeben, der die erwähnten Nachteile der bekannten Ableiter vermeiden lässt.
Oie gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Zwischenraum zwischen demaktivteil und dem Gehäuse mit einem, einen Füllfaktor von mindestend 0,6 aufweisenden Füllstoff ausgefüllt ist.
Der Füllstoff kann ein körniger, fester Stoff, beispielsweise Sand, sein.
Der Füllstoff kann aber auch flüssig sein, vorzugsweise ein Fluorsilikon.
Der Füllstoff kann auch aus einem Gemisch von mindestens einem festen und von mindestens einem flüssigen Stoff bestehen.
Dadurch, dass der Zwischenraum zwischen dem Aktivteil und dem Gehäuse des Ueberspannungsableiters mit einem Füllstoff zu mindestens 60 Prozent ausgefüllt ist, wird das Gasvolumen und die in diesem gasvolumen im Störungsfalle vor dem Bersten des Isolierteiles speicherbare Energie herabgesetzt. Ein Gasraum ist nur zur Aufnahme der thermisch bedingten Volumenänderungen im ungestörten Betrieb notwendig. Die im relativ kleinen Gaspolster im Störungsfalle vor dem Bersten des Isolierteiles speicherbare Energie reicht nicht mehr aus, die Isolierteile, vor allem Porzellanteile, in die Anlage zu schleudern und Folgeschäden zu verursachen.
Im folgenden wird an Hand der beigelegten Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Der in der Zeichnung im Schnitt dargestellte Ueberspannungsableiter ist mit einem aus Metalloxydwiderständen 1 bestehenden Aktivteil ausgerüstet. Das den Aktivteil umschliessende Gehäuse 2 besteht aus dem rohrförmigen Isolierstoffteil 3 aus Porzellan und aus den beiden metallischen Abschlussteilen 4 und 5. Die Metalloxydwiderstände 1 sind im Gehäuse 2 mittels einer Feder 6 gehalten. Der Zwischenraum zwischen dem Aktivteil 1 und dem Gehäuse 2 ist mit Sand 7 ausgefüllt. Der Füllfaktor des eingefüllten sandes ist etwa 0,6. Dieser Füllfaktor kann durch feinere Kürnung des Sandes oder durch Zugabe eines flüssigen Füllstoffes, wie z.a. eines Fluorsilikons erhöht werden. BEi Ueberspannungsableitern mit Metalloxidwiderständen ohne Funkenstrecken ist die Anwendung eines flüssigen Füllstoffes Vorteilhaft.
Bei einer durch Ueberhitzung der Widerstände 1 oder durch einen im Gehäuse 2 auftretenden Lichtbogen im Stürungsfalle verursachten Druckerhöhung im Gehäuse 2 wird der Druck den Berstdruck des Isolierstoffteiles 3 sehr rasch erreichen. Der Isotierstoffteil 3 wird ohne Folgeschäden in der Anlage auseinanderfallen Der in den Zwischenraum zwischen dem Aktivteil 1 und dem Gehäuse 2 eingefüllte Sand 7 hilft den entlang des Ableiters nach dem Bersten des Isolierstoffteiles 3 brennenden Lichtbogen löschen.
Der im Zwischenraum zwischen dem Aktivteil 1 und dem Gehäuse 2 nach dem Einfüllen des Füllstoffes 7 verbleibende Gasraurn kann mit einem Gas höherer elektrischer Festigkeit, z.B. SF6 ausgefüllt werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Ueberspannungsableiter mit einem mindestens spannungsabhängige Widerstände enthaltenden Aktivteil und einem den Aktivteil umschliessenden, aus einem rollrförmigen Isolisrstoffteil und aus metallischen Abschlussteilen zusammengesetzten Gehduse, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum zwischen dem Aktivteil (1) und dem Gehäuse t2) mit einem einen Füllfaktor von mindestens 0,6 aufweisenden Füllstoff (7) ausgefüllt ist.
2. Ueterspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gskennzeichnet, dass der Füllstoff (7) mindestens ein körniger fester Stoff ist.
3. Ueberspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gskennzeichnet, dass der körnige, feste Stoff aus Sand (7) besteht.
4. Ueberspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (7) flüssig ist.
5. Ueberspannungsableiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Stoff (7) ein Fluorsilikon ist.
6. Ueberspannungsableiter nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (7) aus einem Gemisch von mindestens einem festen und von mindestens einem flüssigen Stoff besteht.