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Lichtbogenschutzarmatur für Isolatoren von Eochspannungstreileitungen
Die erfindung betrifft eine jjichtbogenschutzarmatur für Isolatoren von ochspannungsfreileitungen
und -stationen, mit einem eine Trennstelle aufweisenden Lichtbogenschutzring aus
irofilblech oder Rohr, mit einer der Drennstelle gegenüberliegenden einspeisenden
Strebe und mit einem in der Trennstelle liegenden, von einem Strebenarm getragenen
Abbrandkopf.
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Durch die DE-PS 16 40 611 sind iichtbogenschutzarmaturen bekannt,
bei denen zwischen Abbrandkopf und Ringenden jeweils eine isolierende Kunststoffschicht
vorgesehen ist und bei denen der Abbrandkopf etwas über den Ringumfang vorsteht.
Bei Auftreten eines Lichtbogens wandert der Lichtbogenfußpunkt
aufgrund
der immer nur einseitigen Sinspeisung über die einspeisende Strebe auf die 51rennstelle
zu, wo der Lichtbogenfußpunkt die isolierende wunststoffschicht überspringt und
auf die vorstehende fläche des abbrandkopfes gelangt. In diesem augenblick wechselt
die Stromzuführung von der einspeisenden Strebe und dem Ring über auf den den abbrandkopS
tragenden Strebenarm.
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Es hat sich aber gezeigt, daß bei den bekannten Líchtbogenschutzringen
der Lichtbogen beispielsweise durch den Plasmadruck im Bereich des Fußpunktes vom
Abbrandkopf wieder weggedrängt und zu dem wenig abbrandfesbn Brofilblech des Ringes
wieder zurückgetrieben werden kann, welches in verhältnismäßig kurzer Zeit durch
einen Lichtbogen angeschmolzen und zerstört wird. Man hat deshalb auch schon vorgesehen
(DE-OS 28 14 994) im Abbrandkopf einen Druckentlastungskanal vorzusehen, welcher
mit einem querkanal in Verbindung steht, welcher seitlich zu den Xingenden hin mündet.
Solche abbrandköpfe sind jedoch aufwendig in der Herstellung und verhältnismäßig
rasch abgebrannt.
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lurch die DhlSS 27 08 660 ist ferner eine Lichtbogenschutzarmatur
bekannt, bei welcher die Ringenden mit verhältnismäßig dicken, kugelförmigen abbrandstücken
besetzt sindo Beide abbrandstücke sind dort einerseits jeweils unmittelbar über
einen Strebenarm mit der Armatur des Leiterseiles und
andrerseits
über den Schutzring und eine der Trennstelle gegenüberliegende einseisende strebe
mit der seilseitigen Armatur elektrisch leitend verbunden, Da somit ein auf dem
Schutzring stehender Lichtbogen von beiden Seiten her gespeist wird ist die Blaswirkung
und die anderungsdrift des Lichtbogens nur noch von der Differenz der beiden Teilspeiseströme
abhängig und damit so stark herabgesetzt, daß der Lichtbogenfußpunkt verhältnismäßig
lange auf dem Schutzring umherwandert, ehe er zu einem der beiden Abbrandköpfe gelangt.
Diese relativ lange Werweildauer des Lichtbogens auf dem Ring stellt eine hohe Beanspruchung
des Lichtbogenschutzringes dar.
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Der erfindung liegt die aufgabe zugrunde, eine Lichtbogenschutzarmatur
zu sdaffen, bei der der lichtbogenfußpunkt in kürzester Zeit zur vorgesehenen Abbrandstelle
läuft, die Abbrandstelle für eine hohe Belastung, z0 Bo für Stromstärken von 50
kA und ein oder mehrere Sekunden Brenndauer, ausgelegt ist und bei der die Soll-Abbrandstücke
verhältnismäßig preiswert herstellbare Schmiedestücke sein sollen.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen lichtbogenschutzarmatur
der Erfindung zufolge dadurch erreicht, daß die Ringenden jeweils ein Abbrandstück
tragen, welche den Abbrandkopf unter Belassung je eines luftspaltes zwischen sich
einfassen.
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Die Erfindung bietet eine Reihe von Vorteilen. Zum einen ist jeder
Punkt des Lichtbogenschutzringes nur einseitig über die einspeisende Strebe an die
seilseitige Armatur elektrisch angeschlossen, so daß bei Auftreten eines Lichtbogens
der Fußpunkt rasch zu der Trennstelle des Ringes hingetrieben wird, An der Trennstelle
setzt sich der Lichtbogenfußpunkt im Luftspalt zwischen dem einen ringseitigen Abbrandstück
und dem abbrandkopf fest, wobei nunmehr auch ein großer Teil der Stromzufuhr über
den den Abbrandkopf tragenden Strebenarm erfolgt0 Der Lichtbogen pendelt quasi zwischen
Abbrqndkopf und dem einen Abbrandstück ständig hin und her, wobei er mit der Zeit
ein kraterförmiges Loch ausbrennt. Da der Luftspalt zwischen Abbrandstück und Abbrandkopf
ringsum offen ist, tritt nur ein begrenzter Plasmadruck auf 0 Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Abbrandstücke an ihrer
dem Abbrandkopf zugewandten Seite mit einer einwärts offenen Aushöhlung versehen
sind, deren Abmessungen zur Ringmitte hin sowohl in Umfangsrichtung des Ringes als
auch senkrecht zur Ringebene zunehmen. Der Abbrandkopf ist dabei zweckmäßiger Weise
mit zwei parallelen Seitenflächen versehen, denen parallel ausgerichtete, halbring-
oder C- oder ohrförmige Seitenflächen der Abbrandstücke unmittelbar gegenüberliegen,
wobei die offene Seite der Seitenfläche ringeinwärts liegt.
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Infolge dieser Formgebung liegt an jeder Abbrandstelle ein ringeinwärts
sich erweiternder Auspufftrichter vor, dessen Mittelachse bei den üblicherweise
verwendeten Ohr-Profilen schräg zur Ringebene gerichtet ist, so daß abgeschmolzene
Metalltropfen zwar einwärts, aber am isolator vorbei gelenkt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß
die Abbrandstücke an ihren ringseitigen Enden mit je einem Randabsatz versehen und
formschlüssig und oberflächenbündig in die Ringenden eingesteckt sind.
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Eine besonders einfache und sehr stabile Anbringung der Abbrandstücke
kann der Erfindung zufolge dadurch erreicht werden, daß die Abbrandstücke jeweils
mit einem einwärts gerichteten, ein Befestigungsauge aufweisenden Haltearm versehen
und mittels rohrschellenartiger Spannbügel an dem Strebenarm befestigt sind. Diese
Spannbügel bestehen der Erfindung zufolge aus nichtlei«ndem oder halbleitendem Material,
z. B. aus isolierendem Kunststoff. Neben ihrer Haltefunktion stellen diese Spannbügel
zugleich eine rückwärtige Spritzschutzwand zwischen Abbrandstelle und zu schützendem
Isolator dar.
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Schließlich kann der Erfindung zufolge noch vorgesehen werden, daß
der Strebenarm über eine lösbare Befestigung mit der Strebe, bzw. der Abspannarmatur,
verbunden ist.
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mine solche ausführungsform bietet die Ivlöglichkeit, lediglich den
Strebenarm mit dem an ihm befestigten hbbrandkopf und den Abbrandstücken im Bedarfsfall
auszuwechseln.
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Die erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert,
in der zeigen Fig. 1 eine Lichtbogenschutzarmatur in Draufsicht, Fig0 2 einen Schnitt
gemäß der Linie II-II in Fig. 1, Fig0 3 eine perspektivische Ansicht auf eines der
ringseitigen abbrandstücke, Fig. 4 das abbrandstuck in Richtung des Pfeiles IV in
Fig0 3 gesehen, Fig0 5 in perspektivischer Darstellung einen Abbrandkopf, Fig0 6
die abbrandstellen der lichtbogenschutzarmatur nach der Erfindung in vergrößerter
Darstellung und Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der Lichtbogenschutzarmatur
in einer Darstellung analog der nach Fig. 1.
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Die Lichtbogenschutzarmatur besteht aus einem im verschnitt etwa ohrförmigen
Stahl- oder Aluminiumblechring 1, der an einer Seite mit einer Trennstelle 2 versehen
ist, Die Einspeisung des Lichtbogens erfolgt zunächst an der der Trennstelle 2 gegenüberliegenden
Seite über eineeinspeisende strebe 3, die diametral gegenüberliegend durch einen
Strebenarm 4 verlängert ist, der an seinem Ende einen Abbrandkopf 5 trägt. Der Abbrandkopf
5 ist in der Seitenansicht (vergleiche Fig. 5) dem Ohrprofil des Blechringes 1 angepaßt
und weist zwei parallele Hauptseiten 6, 7 auf (Fig. 6), mit denen er unter Belassung
je eines Luftspaltes 8, 9 zwischen dbn freien Seitenflächen 10, 11 je eines Abbrandstückes
12, 13 liegt.
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Diese Abbrandstücke sind auf der gegenüberliegenden Seite mit einem
Randabsatz 14 versehen und formschlüssig und oberflächenbündig in die Enden 15,
16 des Ringes 1 eingesteckt.
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Ringeinwärts sind die Abbrandstücke 12, 13 jeweils mit einem, ein
Befestigungsauge aufweisenden Halte arm 17, 18 versehen, welche über zwei rohrschellenartig
zusammengespannte Spannbügel 19, 20 an dem Strebenarm starr befestigt sind. Die
Spannbügel 19, 20 bestehen aus elektrisch nicht-bzw. halbleitendem Material.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Abbrandstücke
12, 13 an ihrer dem Abbrandkopf zugewandten Seite 10, 11 mit einer Aushöhlung 21
versehen, deren Weite senkrecht zur Ringebene und deren Weite in der Ringebene rineinwärts
ständig zuAnimçmtt ==
Wenn ein Lichtbogen auf dem Ring 1 auftritt,
wandert dessen Fußpunkt rasch zu dem einen oder anderen Luftspalt 8, 9 hin, wobei
über das Plasma eine Kurzschlußverbindung nunmehr auch von dem Strebenarm 4 her
erfolgt. Der abwechselnd mehr oder weniger über den Strebenarm 4 oder den Ring 1/
Strebe 3 gespeiste Lichtbogen pendelt zwischen Abbrandkopf 5 und dem betreffenden
Abbrandstück 12 oder 13 hin und her, ohne jedoch den Luftspalt 8 bzw. 9 zu verlassen.
Je nach Belastungsdauer und nach mehrmaligen Kurzschlüssen werden im Bereich der
Luftspalte 8, 9 mit der Zeit Kratzer ausgebrannt, die schraffiert in Fig. 7 angedeutet
sind. Die Aushöhlungen 21 in den Abbrandstücken stellen hierbei rückwärtige huspuffräume
dar, welche die Lagefixierung des Lichtbogenfußpunktes im Spalt 8 bzw. 9 sichern.
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Vorteilhafterweise sind die Kanten der Abbrandstücke 12, 13 und des
Abbrandkopfes 5 im Bereich der Luftspalte 8, 9 - abweichend von der Darstellung
in der Zeichnung- stark abgerundet, um die erforderliche Glimmeinsatzspannung zu
gewährleisten.
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Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Strebenarm 22
über eine lösbare Befestigungseinrichtung 23 mit dem einspeisenden Strebenarm 24
verbunden ist. In einem solchen Falle ist es möglich, den kompletten Ring ohne großen
Demontage aufwand auszubauen und gegen einen neuen auszutauschen.
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