DE2816853C3

DE2816853C3 - Lichtbogenschutzarmatur für Isolatoren von elektrischen Hochspannungsfreileitungen

Info

Publication number: DE2816853C3
Application number: DE19782816853
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Suess
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1981-04-02
Also published as: DE2816853A1; DE2816853B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschutzarmatur für Isolatoren von elektrischen Hochspannungsfreileitungen mit wenigstens einem offenen Schutzring, der über eine Strebe anschließbar ist.

Ein derartiger Lichtbogenschutzarmaturring ist aus der DE-AS 15 15 927 bekannt. Der Schutzring besitzt gleichbleibenden Querschnitt. Die freien Enden des Schutzringes sind hörnerartig aus der Schutzringebene abgebogen und weisen Abbrandkörper fü^r die Endbrennstelle des Lichtbogens auf. Nachteilig bei diesem bekannten Schutzring ist, daß keine' sichere Gewähr dafür gegeben ist, daß der an irgendeiner Ringstelle zündende Lichtbogen zu der Endbrennstelle hin unabhängig von äußeren Einflüssen mit größtmöglicher Wanderungsgeschwindigkeit bewegt wird. Die thermische Beanspruchung solcher Schutzringe ist über den Ringbereich erheblich. Solche Ringe müssen daher aus thermisch hochbelastbarem Material mit entsprechend ^v> großen Querschnitt hergestellt werden.

Die DE-AS 14 65 29.1 beschreibt weiter einen Lichtbogenarmaturschutzring, bei dem konzentrisch übereinander mehrere Schutzringe vorgesehen sind. Die Abfangstrebe ist zum anderen Ende hin in den Bereich zwischen die freien Enden der Schutzringe verlängert und trägt einen kugelförmigen Abbrandkörper. Bei dieser Schützringausbildung tritt zu den vorerwähnten Nachteilen noch auf, daß die Steuerung der elektrischen RandfeHstärke unter bestimmten ^b0 Voraussetzungen problematisch werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Lichtbogenschutzring so zu verbessern, daß der Lichtbogen mit größtmöglicher Geschwindigkeit weitgehend unabhängig von äußeren ^b5 Einflüssen zwangsläufig zu den Endbrennstellen hin bewegt und die Endlage des Lichtbogens sicher festgelegt wird, bei gleichzeitiger Steuerung der elektrischen Randfeldstärke, so daß im vorgesehenen Spannungsbereich die Entstehung von Koronaverlusten und Radiostörspannungen durch Büschelentladungen im vorgesehenen Spannungsbereich vermieden wird.

Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Bei einer Armatur mit mehreren, übereinander angeordneten offenen Schutzringen sind die Ebenen der äußersten Schutzringe in Richtung zu den freien Schutzringenden hin aufeinander zu geneigt, wobei ein bestimmter, minimaler Abstand im Bereich der Ringenden nicht unterschritten wird.

Die Erfindung bringt den Vorteil, daß das Randfeldstärkengefälle dafür sorgt, daß der zündende Lichtbogen schnellstens auf dem kürzesten Weg zur jeweiligen Endbrennstelle hin bewegt wird, weitgehend unabhängig von äußeren Einflüssen. Da hierdurch zeitlich die thermische Belastung des Ringes selbst erheblich vermindert wird, kann der Ring mit geringem Querschnitt hergestellt und dadurch die Wandergeschwindigkeit des Lichtbogens erhöht werden, und es besteht sogar die Möglichkeit, den Ring selbst aus beliebigem leitendem Material herzustellen.

Die zur Erzielung des Randfeldstärkengefälles notwendige Form der Armatur kann durch die Formgebung des Ringes selbst oder aber durch die geneigte Zueinanderanordnung mehrerer Ringe erzielt werden. Es ist auch :nöglich, die Form vorhandener, im Einsatz befindlicher beliebig geformter Schutzarmaturen durch Aufsetzen von Adaptern so formmäßig auszubilden, daß das erforderliche Randfeldstärkengefälle erreicht und eine definierte Entbrennstelle gebildet wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Isolators mit Schutzarmaturen;

F i g. 2 eine Draufsicht eines als Lichtbogenschutzarmatur verwendeten Schutzringes;

F i g. 3 eine Seitenansicht des Schutzringes;

F i g. 4 eine Draufsicht einer geänderten Ausführungsform;

F i g. 5 eine Seitenansicht hiervon;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform und

F i g. 7a) und b) Detailansichten.

Nach Fig. 1 ist z. B. ein Langstabisolator 1 an seinem oberen und unteren Ende mit einem als Lichtbogenschutzarmatur dienenden offenen Lichtbogenschutzring 2 versehen. Jeder Schutzring besitzt eine Haltestrebe 3, die mit ihrem freien Ende 4 z. B. über eine Klemme mit der Klöppelöse verbunden ist.

Nach den Fig.2 und 3 ist das andere Ende der elektrisch leitenden Haltestrebe 3 mit dem etwa kreisförmigen Ring 5 fest verbunden, der der Strebe 3 gegenüberliegend offen ist und dort freie Enden 6, 7 aufweist.

Der Ring 5 besteht aus einem elektrisch leitenden Material, z. B. Stahl, vorzugsweise aber aus einem Aluminium-Rohrprofil.

Das Rohrprofil des Ringes 5 besitzt eine zumindest in vertikaler Ebene sich ändernde Abmessung. Der Ring 5 besitzt vertikal die größte Abmessung im Bereich der ' crbindungsstelle 8 der Strebe 3 mit dem Ring 5 und diese Abmessung nimmt jeweils zu den freien Enden 6,7

hin, vorzugsweise stetig, ab.

An den freien Enden 6, 7 weist der Ring 5 Körper 9 ?uf. Diese Körper, vorzugsweise aus thermisch hochbelastbarem Material, sind mit dem Ring 5 fest verbunden. Sie können, wie üblich, kugelförmig oder aber nasenförmig ausgebildet sein, um auch hier über ein Randfeldstärkengefälle eine dadurch mögliche Fixierung des Lichtbogenfußpunktes in einem engeren Bereich zu erzielen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, brennt der strichpunktiert angedeutete Lichtbogen 10 zwischen den Körpern 9 der am unteren und oberen Ende des Langstabisolators befindlichen Lichtbogenschutzringe 2.

Bei der geänderten Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5 ist unterhalb des Ringes 5 ein weiterer Ring 5' vorgesehen, der einerseits mit der Strebe 3 und mit seinen Enden mit den Körpern 9 fest verbunden ist Die Ebene des Ringes 5' verläuft schräg zur Ebene des Ringes 5. Der Abstand der Ringe 5 und 5' im Bereich der Strebe 3 ist dabei größer als im Bereich der ".örper 9. Die Ringe 5 und 5' besitzen bei dieser Ausführung form gleichbleibende Querschnitte. Die Anordnung der Γ .ige 5 und 5' ist derart, daß sie mit den Randkonturen der Ringanordnung nach den F i g. 2 und 3 übereinstimmen.

Nach Fig. 6 kann ein Ring 5 mit gleichbleibendem Querschnitt mit einem aufgesteckten Adapter 11 versehen sein, dessen untere und obere Randkonturen im wesentlichen den Konturen der Ringe 5 und 5' nach der Ausführungsform der F i g. 4 und 5 entspricht. Der Adapter 11 besteht aus einem in mehreren Ebenen gekrümmten, metallischen Wandteil, vorzugsweise doppelwandig oder einwandig ausgesteift, der im Bereich der Strebe innenseitig vorzugsweise eine Klemmvorrichtung 15, im Bereich des Ringes innenseitig Zentriervorrichtungen 15' besitzt und damit an der Schutzarmatur montiert wird. Der Adapter kann mit der Strebe und/oder dem Ring durch beispielsweise dargestellte Befestigungsmittel, z. B. Klammern, verbindbar sein. Ein solcher Adapter 11 ermöglicht vor allem die Nachrüstung vorhandener Schutzringarmaturen auch mit einem oder mehreren zusätzlichen, nasenformigen Körpern nach F ι g. 7 zur Erzielung einer definierten Endbrennstelle in Verbindung mit dem Adapter, ohne daß diese von den Hochspannungsisolatoren abgebaut werden müssen.

Die Fig. 7a und b zeigen die Form der besonderen, nasenformigen Körper 9, die wie aus F i g. 3 und 5 ersichtlich, an den freien Enden der Ringe 5, 5' schräg nach außen und in Richtung der Strebe 3 weisend, angeordnet sind. Die in Fig. 7a abgebildeten Körper 9 ίο besitzen in Frontansicht von außen etwa dreieckförmige Gestalt, und zwar in Form rechtwinkliger Dreiecke, wobei die die Basis bildenden Kathedenflächen 12 einander zugekehrt sind, die Gegenkatheden 13 in gleicher Ebene liegen und die außenliegenden Seitenflächen 14 schräg verlaufend die Hypotenuse darstellen.

Von der Seite nach F i g. 7b gesehen verläuft die

Achse des Körpers 9 etwa unter einem Winkel von 45^C zum horizontal liegenden Ring 5. Seitlich betrachtet besitzt der Körper 9 Nasen- bzw. Zapfenform, wobei

2ii alle Ecken und Kanten abgerundet sind.

Ein Lichtbogen 10 wird, wie aus F i g. 1 ersichtlich, mit seinen Fußpunkten zu der Stelle der höchsten Randfeldstärke wandern und dort bleibend brennen. Durch die sich zu den Körpern 9 hin verjüngende Ausbildung des Schutzringes 5 ergibt sich ein Ranafeldstärkengefälle, das bewirkt, daß ein an irgendeiner Stelle des Ringes zündender Lichtbogen schnellstens zur vorgesehenen Endbrennstelle auf den Körper 9 wandert. Der bleibende Lichtbogenfußpunkt auf der. 5(i Körper 9 steht umse ruhiger, je spitzer die Ausbildung der Körper 9 erfolgen kann. Da diese Körper weitgehend abgerundet sind, wird ebenfalls wie durch die Ausbildung des Rings selbst jegliche Korona vermieden. Infolge der hohen Wandergeschwindigkeit 3ϊ zu den Endbrennstellen auf den Körpern 9 kann als Material für die Ringe 5 und 5' beliebiges, leitendes Material vorzugsweise Aluminium, verwendet werden, denn auch die thermische Belastung der Ringe durch den Lichtbogenfußpunkt ist bei einer solchen hohen Wandergeschwindigkeit, hervorgerufen durch das Randfeldstärkengefälle, ausreichend gering.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Lichtbogenschutzarmatur für Isolatoren von elektrischen Hochspannungsfreileitungen, mit wenigstens einem offenen Schutzring, der über eine Strebe anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Oberseite und Unterseite des Schutzringes (5) von der Verbindungsstelle der Strebe (3) mit dem Schutzring zu den freien Enden (6, 7) des Schutzringes hin abnimmt.

2. Armatur nach Anspruch 1, mit mehreren übereinander angeordneten offenen Schutzringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der äußersten Schutzringe (5, 5') in Richtung zu den is freien Schutzringenden (6, 7) hin aufeinander zu geneigt sind.

3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (6,7) des oder der Schutzringe (5, 5') mit nach außen und zur Strebenseite hin gerichteten, nasenförmigen Körpern (9) verbunden sind.

4. Armatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Schutzring (5) mit gleichbleibendem Querschnitt ein Adapter (11) aufgesetzt ist, bei dem der Abstand zwischen seiner Oberseite und Unterseite zu den freien Enden (6, 7) des Schutzringes hin abnimmt.