DE2819528C3 - Überspannungsableiteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindur.^ bezieht sich auf eine metallgekapselte, gasgefüllte Oberspannungsableiteinrichtung mit zwischen Anschlußleitung und Erdpotential in Reihe geschalteten, spannungsabhängigen Widerstandselementen. Derartige Überspannungsableiteinrichtungen sind aus den DE-OS 22 47 999,23 34 420 und 20 37 921 bekannt Dabei ist eine einzige Reihe von miteinander verbundenen spannungsabhängigen Widerstandselementen konzentrisch in einem Erdungsgefäß angeordnet Eine solche Einrichtung wirkt bei niedrigen Wechselspannungen als Kondensator und es bildet sich eine schwimmende Kapazität zwischen den spannungsabhängigen Widerstandselementen und dem Erdungsgehäuse aus. Dies fühst zu «;iner nicht-linearen Spannungsverteilung in Längsrichtung des Erdungsgehäuses. Daher unterliegen die sp nnungsabhängigen Widerstandselemente in der Nähe des Hochspannungsanschlusses einer erhöhten Spannungsbeanspruchung und es kommt häufig zu einer Beschädigung dieser Widerstandselemente.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine metallgekapselte, gasgefüllte Überspannungsableiteinrichtung mit zwischen Anschlußleitung und Erdpotential in Reihe geschalteten, spannungsabhängigen Widerstandselementen zu schaffen, bei der die Spannungsbeanspruchung sich gleichmäßig auf die Widerstandselemente verteilt, so daß die Betriebsdauer der Überspannungsableiteinrichtung erhöht ist

Diese Aufgabe wird erfindungemäß dadurch gelöst, daß die Widerstandselemente in vom Anschlußleiter weg gespreizten Isolierrohren angeordnet und derart miteinander verbunden sind, daß die räumliche Verteilung der Spannungsbeanspruchung auf die Widerstandselemente im wesentlichen gleich der Potentialverteilung zwischen Metallgehäuse und Anschlußleitung ist

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine erste Ausfuhrungsform der erfindungsge mäßen Schutzeinrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie A A in F i g. I,

F i g. 3 eine perspektivische Teilansicht der Schutzeinrichtung gemäß F i g. 1,

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Verbindung der nichtlinearen Widerstände und

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung.

F i g. I zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. 1 bezeichnet ein Erdungsgefäß mit einem Innenraum 2, welcher mit einem Gas hoher Isolierfestigkeit, wie SF₆, gefüllt ist Ferner ist ein Anschlußleiter 4 vorgesehen, welcher als Zuleitungsdraht auf der Hochspannungsseite wirkt Der Anschlußleiter 4 wird durch isolierende Abstandselemente 5 gehalten. 6 bezeichnet eine in axialer Richtung des Erdungsgefäßes 1 angeordnete Elektrode und 7 bezeichnet eine Vielzahl von Isolierrohren. Fig.2 zeigt eine Draufsicht in Richtung der Linie A-A der F i g. 1.

Die Isolierrohre 7 erstrecken sich in Form einer Spinne von der Stelle der Elektrode 6 gemäß F i g. 2

ίο schräg nach unten und nach außen und die anderen Enden der Isolierrohre sind durch nicht gezeigte Befestigungselemente am Erdungsgefäß 1 befestigt F i g. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Schutzeinrichtung zur Veranschaulichung der Anordnung der

is Innen teile gemäß Fig. 1. Im Inneren eines jeden isolierrohrs 7 ist eine Vielzahl von nichtlinearen Widerständen (gemäß Fig.3 Gruppen vor. je drei Elementen) angeordnet und in Reihe geschaltet Die Widerstandselemente sind in einer Vielzahl von Stufen angeordnet und die einzelnen Gruppen sich durch isolierende Abstandselemente IO getrennt Die gruppierten, nichtlinearen Widerstände, weiche der Elektrode 6 am nächsten liegen, sind durch einen Leitungsdraht 11a mit dem Anschlußleiter 4 verbunden. Der Zuleitungsdraht Ha ist mit dem höchstgelegenen Widerstandselemem der Gruppe 9a verbunden. Das unterste Widerstandselement der Gruppe 9a ist über eine Leitung Sa mit der Gruppe 9b nichtlinearer Widerstandselemente verbunden (und zwar wieder mit dem höchsten Element dieser Gruppe). Das unterste Element der Gruppe 96 ist Ober eine weitere Leitung Sb mit der nächsten Gruppe 9c nichtlinearer Widerstandselemente verbunden usw. Auf diese Weise ist die Vielzahl gruppierter, nichtlinearer Widerstandselemente 9x in Reihe geschaltet und schließlich über eine Leitung 116 geerdet Fig.4 veranschaulicht die spiralige Reihenschaltung der nichtlinearen Widerstandselemente. In F i g. 1 ist die elektrische Potentialverteilung zwischen der Elektrode 6 und dem Erdungsgefäß 1 durch gestrichelte Linien 12 angedeutet Es ist eine Vielzahl von Gruppen 9a, 9b, 9c, ... 9x nichtlinearer Widerstandselemente 9 gemäß Fig.3 derart angeordnet daß man eine Potentialverteilung erhält, welche im wesentlichen ähnlich der Verteilung des elektrischen Potentials gemäß F i g. 1 ist Demgemäß sind die Potentiale der nichtlinearen Widerstandselemente gleichförmig zugeteilt ohne daß die elektrische Potentialverteilung gestört wird, so daß die Lebensdauer der nichtlinearen Widerstandselemente erhöht ist

so Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung einen einfachen wirtschaftlichen Aufbau.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gemäß F i g. 5 wird anstelle der Elektrode 6 in Fig. I eine Leitung 12 verwendet Darüber hinaus sind Gefäße für eine Gasisolations-Sammelschiene 13a 136 vorgesehen. Diese Schutzeinrichtung kann zur Verhinderung einer unnormalen Spannungsbeaufschlagung an der Sammelschiene eingesetzt werden, so daß man eine kompakte Schutzeinrichtung erhält

μ Bei der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung ist eine Vielzahl von Isolierrohren 7 in dem Erdungsgefäß 1 angeordnet Es können z. B. drei oder vier Isolierrohre oder aber auch zwei oder eine größere Anzahl von Isolierrohren angeordnet sein. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung symmetrisch zur Mittelachse. Die Isolierrohre können geradlinig oder gekrümmt sein. Insbesondere können die Isolierrohre sich von der Mitte (der Stelle des Anschlusses an die Anschlußleitung 4) schräg

(mit einer Radialkomponente) nach außen erstrecken. Die einzelnen Gruppen von nichtlinearen Widerstandselementen umfassen bei dem angegebenen Beispiel drei Widerstandselemente. Es kann jedoch auch eine größere Anzahl von Widerstandselementen oder eine kleinere Anzahl (z.B. zwei) Widerstandselemente in jeder Gruppe vorgesehen sein. Die Isolierrohre können rund um eine Elektrode 6 oder 12 angeordnet sein. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ist das eine Ende der Elektrode 6 mit dem Anschlußleiter 4 verbunden, während das andere Ende im Erdungsgefäß endet, und zwar in einer bestimmten Höhe über dessen Boden. Andererseits kann die leitfähige Elektrode 12 im Falle der F i g. 5 sich auch durch den Boden des Erdungsgefäßes hindurch erstrecken und Teil einer Sammelschiene sein, welche sich durch ein Gehäuse erstreckt, das mit einem isolierenden Gas gefüllt ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Metallgekapselte, gasgefüllte Überspannungsableiteinrichtung mit zwischen AnschJußleitung und Erdpotential in Reihe geschalteten, spannungsabhängigen Widerstandselementen, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente (9) in vom AnschJußleiter (4) 'weg gespreizten Isolierrohren (7) angeordnet und derart miteinander verbunden sind, daß die räumliche Verteilung der Spannungsbeanspruchung auf die Widerstandselemente (9) im wesentlichen gleich der Potentialverteilung zwischen Metallgehäuse (Erdungsgefäß 1) und Anschlußleitung (4) ist