DE3013580A1 - Erdungen oder erdungsschienen genannte elemente - Google Patents

Description

FRANCISCO DE LA CONCHA ROMILLO Emerson 116, CoI. Polanco Mexico 5, D. F. (MEXICO)

"Erdungen" oder "Erdungsschienen" genannte

Elemente

Die Erfindung bezieht sich auf "Erdungen" oder "Erdungsschienen" genannte Elemente.

Um die elektrischen Einrichtungen, Gebäude, elektrische Unterstationen, Transformatoren, Lagertanks, Industrieanlagen usw. vor den Wirkungen der elektrischen Entladungen in der Atmosphäre oder Potentialunterschieden zu schützen, verwendet man Schutzsysteme, die aus Blitzableitern oder einfach Kabeln bestehen, die vollkommen an einer Seite mit dem Element, das man zu schützen wünscht, und an der anderen mittels Verbindern mit einem Bauteil verbunden sind, das man "Erdung" nennt, da es sich genau unter der Erdoberfläche befindet und es ermöglicht, daß der auf der Ausrüstung oder Einheit, um die es sich han-

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delt, entladene Strom vom Blitzableiter oder Kabel oder von Kabelsystemen erfaßt wird, da diese gegenüber dem Fluß des Stromes weniger Widerstände aufweisen, und dieser Strom durch das leitende und den Strom verteilende Element zur Erde abgeleitet wird.

Bisher werden die "Erdungen" allgemein aus Kupfer hergestellt, da es ein Material mit sehr geringem spezifischen Widerstand für den Durchgang des Stroms ist, und sie sind von sehr verschiedener Auslegung, wobei z. B. eine Bandlänge fester Art oder aus Drahtmaschen bis zu einer der modernsten und wirkungsvollsten verwendet wird, die im Handel als "Erdungsschienen" "Copperwald" bekannt sind, deren Herstellungsform eine Stahlschiene als Kern mit einer äußeren elektrolytischen Kupferabscheidung enthält, deren Dicke insbesondere unter Berücksichtigung der Kupferfläche berechnet ist, die für den Durchgang einer bestimmten Strommenge mit einem Minimum von Widerstand erforderlich ist.

Die Stahlschiene wird allein als Seele oder steifer Kern verwendet, um das Einschlagen des Kupfers in verschiedene Tiefen, die gewöhnlich nicht über 3 m Tiefe hinausgehen, zu erreichen, d. h. diese Schiene ist das Element, das gegenüber den Druck- und Biegebelastungen, die während des Einschlagens auftreten, mechanisch widerstandsfähig ist, wodurch vermieden wird, daß das die Stahlschiene äußerlich bedeckende Kupfer, weil es ein gegenüber den genannten Belastungen mechanisch schwaches Material ist, während des genannten Vorgangs verformt wird und nicht genügend einzudringen vermag. Würde man bei der Herstellung der Schiene ausschließlich Kupfer verwenden, so würde sie für die Dicken sehr kostspielig sein, auf die man die Schiene erhöhen müßte, um eine gleichwertige mechanische Festigkeit zu erreichen.

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Es ist wichtig festzustellen, daß man bei der Einführung der im Handel unter dem Namen "Copperwald" bekannten und anderer ähnlicher, gegenwärtig im Gebrauch befindlicher "Erdungs"schienen bestätigt hat, daß der äußere Kupfermantel bei vielen Gelegenheiten durch die Materialien zerstört wird, auf die er bei seinem Eindringen trifft, allgemein Steine, mit denen sich die Schiene während des Einschiagens reibt, wodurch sie einen großen Prozentsatz ihrer Wirksamkeit verliert. Um diese Gefahr zu hemmen, arbeitet man mit einem erheblich größeren Sicherheitsfaktor bezüglich der zu verwendenden Kupfermenge, damit die Schiene im Fall des maximal zu erwartenden Verlusts noch wirksam bleibt, um den Durchgang des elektrischen Stroms ohne größeren Widerstand als den erwarteten zu ermöglichen, was zu wirtschaftlichen Nachteilen führt.

Ein anderer Nachteil, der bei dieser Art von Schienen beobachtet wurde, ist, daß es, wenn sie einfach in der Erde eingelassen bleiben, möglich ist, sie herauszuziehen, was es begünstigt, daß sie an entlegenen Orten, wie es bei der Aufrichtung von Leitungmasten für elektrische Energieleitungen der Fall ist, illegal von den Nachbarn der Orte mittels z. B. eines einfachen Mauleselgespanns herausgezogen werden, so daß die Anlage ungeschützt gelassen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue "Erdungen" bzw. "Erdungsschienen" zu entwickeln, die leicht in die Erde eingetrieben werden können, ohne daß die Möglichkeit besteht, daß der Kupferquerschnitt beschädigt wird, so daß eine Materialersparnis erzielbar ist, und daß außerdem die "Erdung" bzw. "Erdungsschiene" so einsetzbar ist, daß es nicht ohne weiteres möglich ist, sie aus der Erde herauszuziehen.

Die Kosten der sog. "Erdungs"schiene, die Gegenstand der Er-

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findung ist, sind geringer als die der herkömmlichen, und die "Erdungs"schiene weist eine gleichwertige Wirksamkeit auf, da sich das Gewicht des verwendeten Kupfers verringert, wobei zusätzlich ermöglicht wird, daß die Stahlschiene entfällt, die bisher zusammen mit dem Kupfer dauernd in die Erde eingeschlagen verbleibt, was gelegentlich außerdem eine schnelle Zerstörung der "Erdung" durch Auftreten von Lokalelementen zwischen der Stahlschiene und dem Kupfer zur Folge hatte.

Bei dem neuen Aufbau der erfindungsgemäßen Art von "Erdungs"-schienen, bei dem keine Möglichkeit der Beschädigung des Leiter- oder Kupfermaterials während des Einschiagens in die Erde besteht, kann man einen Gesamtkupferquerschnitt (Drähte, Rohre, Plättchen, Stangen usw.) verwenden, der genau den minimalen Kupferquerschnitten entspricht, die nach elektrischen Berechnungen vorliegen müssen, ohne daß es erforderlich ist, einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor für mögliche Schäden während des Einschiagens in die Erde anzuwenden.

Gegenstand der Erfindung, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, sind "Erdung" oder "Erdungsschienen" genannte Elemente, mit dem Kennzeichen, daß sie aus einem rohrförmigen oder Geflecht- oder Draht- oder Bandelement aus elektrisch hochleitendem Material bestehen, mit dem ein zu schützendes System oder Bauteil verbunden wird, und daß das Element vorher mittels eines Vortriebssystems in die Erde versenkt ist.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dieser neue Typ von "Erdungsschienen" besteht grundsätzlich aus einem Rohr oder einer Schiene, das bzw. die normalerweise im Inneren des Rohres, Netzes oder Gürtels aus Leit-

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kupfer angeordnet ist und wegen dieser Anordnung ermöglicht, daß es einen besseren Kontakt zwischen dem Kupfer und der Erde ohne Erfordernis späterer Füllungen gibt (linke Figur).

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Man erkennt in der linken Figur als leitendes Element die Kupferschiene a, die ein Stück Rohr, Netz, Drähte, Folien als Bestandteile hat und mit dem Element b verbunden ist. Das Element b aus Stahl oder irgendeinem mechanisch festen Material ermöglicht bei der Aufnahme des Stoßes oder Drucks über die Stange c ein Eindringen in die Erde. Der größte Durchmesser des kegelförmig angespitzten Elements b ist etwas größer als der Durchmesser des Elements a, um das leichte Einführen desselben zu ermöglichen, wobei die Vereinigung beider Teile a und b nach irgendeinem bekannten Verfahren mittels Lötens, Schrauben, "muescas", Perforationen, Klebern und anderen Mitteln erfolgen kann.

Die Stange c ist ein aus irgendeinem mechanisch festen Material hergestelltes Element, das zur Übertragung des Stoßes oder Drucks, den man darauf am oberen Ende einwirken läßt, auf das spitze Element b dient und das nach Beendigung des Einschiagens in die Erde herausgezogen wird, so daß es für viele weitere Einschlagvorgänge verwendet werden kann.

Wenn man auf ein höchsi/sehwer zu durchdringendes Material, wie felsigen Boden ("tepetate") trifft, kann man vorher eine Bohrung mit einem Bohrer oder irgendeinem anderen geeigneten Eisenwerkzeug ausführen, um nachher das Einschlagen der Erdungsschiene durchzuführen.

Die Verbindung der Kabel oder Elemente, die man mit der "Erdungsschiene" verbinden will, kann irgendeine der her-

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kömmlichen, gegenwärtig in Gebrauch befindlichen sein, etwa mittels Schellen, Schrauben, Schmelzen eines Klebermaterials oder anderen Mitteln.

Die vorstehende Beschreibung ist zur Verwendung des Stoßoder Einschlagelementes lediglich im Inneren der "Erdungsschiene" oder "Erde" nicht beschränkt, da man das Stoßoder Einschlagelement auch außen verwenden kann, obwohl das vorgeschlagene System mit dem Einsatz dieses Elements im Inneren dank der Tatsache wirksamer ist, daß es ermöglicht, daß sich das Kupfer oder die "Erdung" mit neuer Trennung oder mehr Kontakt mit der wirklichen Erde befindet und so in der Mehrzahl der Fälle vermieden wird, daß eine Auffüllung mit Leitermaterial vorgenommen werden muß, damit sich ein wirksamer Kontakt zwischen der "Erdung" und der Erde ergibt.

Es ist wichtig zu bemerken, daß mittels des Vorgangs der Anordnung der Stoßstange c (linke Figur) im Inneren des Kupferelements die Stoßstange mit größerer Leichtigkeit herausgezogen werden kann, als wenn man sie äußerlich anordnet.

Die rechte Figur zeigt die in die Erde eingeschlagene "Erdungsschiene", bestehend aus dem Kupferrohrelement a und der Stahlspitze b, wobei oberhalb der Erde ein Anschlußelement am Kupferrohr a angebracht ist.

Die Erfindung ist auf das beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt, sondern es können ohne weiteres Abwandlungen vorgenommen werden, soweit sie im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims (5)

Ansprüche

1.y"Erdung" oder "Erdungsschienen" genannte Elemente, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem rohrförmigen oder Geflecht- oder Draht- oder Bandelement (a) aus elektrisch hochleitendem Material bestehen, mit dem ein zu schützendes System oder Bauteil verbunden wird, und daß das Element (a) vorher mittels eines Vortriebssystems in die Erde versenkt ist.

2. Elemente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie an ihrem unteren Ende eine, vorzugsweise aus Stahl bestehende, Spitze (b) mit einem etwas größeren Durchmesser als dem des Elements (a) aufweisen, die zur Erleichterung des Einschiagens in die Erde dient, und daß das Rohr (a) oder der Draht fest mit der Spitze (b) verbunden ist.

3. Elemente nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß zu ihrem Einschlagen in die Erde ein Rohr oder eine Stange (c) dient, die durch das "Erdungs"rohr (a) bzw. längs der "Erdungsschiene" erstreckt ist, um auf die Spitze (b) zu drücken und die Kraft zu übertragen, die in irgendeiner Weise auf die Stange (c) zur Einwirkung gebracht wird.

050-(177 284)-TWa

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4-, Elemente nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß sie mittels Stangen (c) eingeschlagen sind, die auf die Spitze (b) drücken oder an dieser anliegen, die mit dem den Strom zur Erde ableitenden Element (a) verbunden ist.

5. Elemente nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß aus ihnen das Rohr oder die Stange (c), das bzw. die zum Einschlagen des "Erdungs"elements (a) dient, nach dem Einschlagen in die Erde herausziehbar ist, wobei das Rohr (c) zum Einschlagen oder Übertragen des Stoßes im Zentrum des"Erdungs"rohres (a) statt außerhalb desselben angeordnet ist.

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