DE3112477C2

DE3112477C2 - Überspannungsableiter mit eine Säule von Ableiterelementen umschließenden Abschirmkörpern

Info

Publication number: DE3112477C2
Application number: DE3112477A
Authority: DE
Inventors: Mohamed Aziz Dipl.-Ing. 1000 Berlin Hassan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1984-02-02
Also published as: EP0061990B1; EP0061990A1; DE3112477A1; US4463404A; JPS57189475A

Abstract

Ein Überspannungsableiter (1) mit einer in einem Gehäuse (2) angeordneten Säule von Ableiterelementen und mehreren die Säule umschließenden Abschirmkörpern (5, 6, 7), nach der Patentanmeldung P 3012741.4, besitzt spannungssteuernde Elemente (13, 14), die zwischen den Abschirmkörpern angeordnet sind. Die spannungssteuernden Elemente können nach Größe und Art der Befestigung den gleichfalls zwischen den Abschirmkörpern befindlichen isolierenden Stützkörpern (12) entsprechen. Durch eine Verteilung der spannungssteuernden Elemente über die Länge des Überspannungsableiters läßt sich eine gleichmäßige Spannungsverteilung beim Einbau des Ableiters in ein geerdetes Metallgehäuse erreichen.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Überspannungsableiter nach dem Patent 30 12 741, der eine in einem Gehäuse angeordnete, aus einer Vielzahl von Ableiterelementen gebildete Säule und mehrere die Säule umschließende Abschirmkörper aufweist, die als tragende Elemente der Säule ausgebildet und -untereinander durch Stützkörper verbunden sind und die ferner eine Einrichtung zur Befestigung von Ableiterelementen besitzen. Die Abschirmkörper sind hierbei die tragenden Teile der Ableiterelemente und haben ferner einen Einfluß auf die Spannungsverteilung über die Länge der gesamten Säule von Ableiterelementen. Durch nahe benachbarte geerdete Bauteile, z. B. eine geerdete Metallkapselung als Gehäuse der Säule von Ableiterelementen, kann jedoch trotzdem eine ungleiche Spannungsverteilung hervorgerufen werden, welche die Funktion des Überspannungsabieiters stört.

Zu der Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung bei Überspannungsableitern ist es bereits bekannt, spannungssteuernde Elemente in der Form von Kondensatoren parallel zu der Reihenschaltung von Ableiterelementen zu schalten (DE-PS 11 20 567). Ferner ist es bei Überspannungsableitern, deren aus Ableiterelementen gebildete Säule von Abschirmkörpern umschlossen ist, bekannt, zur Spannungssteuerung zwischen den Abschirmkörpern Kondensatoren anzuordnen (DE-OS 23 48 134 entspricht CH-PS 5 55 610).

Der Erfindung liegt gleichfalls die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung spannungssteuernder Elemente die Spannungsverteilung über die Länge des Überspannungsableiter zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten Art zwischen benachbarten Abschirmkörpern spannungssteuernde Elemente angeordnet sind. Diese Maßnahme erscheint bei oberflächlicher Betrachtung mit der bekannten Anordnung von Kondensatoren zwischen benachbarten Abschirmringen übereinzustimmen, liegt jedoch keineswegs auf der Hand und kann somit nicht als selbstverständlich angesehen werden. Vielmehr bestand nämlich die Auffassung, daß bei der Anordnung mit tragenden Abschirmkörpern gemäß dem Hauptpatent eine so gute Abschirmung und kapazitive Beeinflussung der Ableiterelemente vorliege, daß alle weiteren Maßnahmen zur Spannungssteuerung entbehrlich seien.

Eine wesentliche Eigenschaft der Erfindung besteht darin, daß die spannungssteuernden Elemente in eine mechanisch parallele Anordnung zu den zwischen den Abschirmkörpern vorhandenen isolierenden Stützkörpern gelangen. Deren Stützwirkung wird durch die spannungssteuernden Elemente verstärkt, was eine günstigere Dimensionierung ermöglicht In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die spannungssteuernden Elemente nach Größe und Art der Befestigung den isolierenden Stützkörpern entsprechend auszuführen.

Unter Umständen kann es erwünscht sein, eine örtlich unterschiedlich stark wirkende Spannungssteuerung zu erreichen. Dies ist im Rahmen der Erfindung dadurch zu verwirklichen, daß bei gleicher elektrischer Bemessung der spannungssteuernden Elemente eine von Abschirmkörper zu Abschirmkörper unterschiedliche Anzahl der Elemente angeordnet ist zum Ausgleich des Einflusses der Erdkapazität im Sinne einer gleichmäßigen Spannungsverteilung über die Länge des Überspannungsleiters.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die

F i g. 1 zeigt einen Überspannungsableiter in einer Seitenansicht. Die

Fig.2 i:nd 3 stellen Querschnitte unterschiedlich ausgerüsteter Überspannungsableiter der in F i g. 1 gezeigten Art dar.

Der Überspannungsableiter 1 gemäß der F i g. 1 besitzt ein geerdetes Metallgehäuse 2, das mit einer Durchführung 3 zum Anschluß an einen Hochspannung führenden Leiter 4 versehen ist. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich eine aus Abschirmkörpern 5,6 und 7 gebildete Säule von Ableiterelementen. Dabei weisen die mittleren sechs Abschirmkörper 5 einen etwas geringeren Durchmesser als der obere Abschirmkörper 6 und der untere Abschirmkörper 7 auf. Jeder dieser Abschirmkörper 5, 6 und 7 umschließt eine Anzahl von Ableiterelementen, z. B. von spannungsabhängigen Widerständen auf der Basis von Zinkoxid oder eine Kombination von spannungsabhängigen Widerständen und Funkenstrecken. In der F i g. 2 ist als Beispiel gezeigt, daß zwischen dem mittleren Verbindungskörper 10 und einem der Abschirmkörper 5 sternförmig vier Ableiterelemente 11 angeordnet sind. Es kann sich dabei um Zinkoxidwiderstände handeln, die in einem eigenen Gehäuse untergebracht sind. Am Umfang des Abschirmkörpers 5 befinden sich drei isolierende Stützkörper 12 und gleichfalls drei spannungssteuernde Elemente 13, z. B. Kondensatoren. Zwischen diesen Bauteilen 12 und 13 sind gleiche Abstände vorhanden. Im Bedarfsfall ist auch eine größere oder kleine Anzahl von spannungssteuernden Elementen 13 unterzubringen. Hierzu braucht nur der Teilungswinkel entsprechend geändert zu werden, um z. B. zwischen zwei aufeinanderfolgenden isolierenden

Stützkörpern 12 statt eines spannungssteuernden Elementes 13 hiervon zwei unterzubringen.

Eine andere Möglichkeit zur Variierung der Anzahl spannungssteuernder Elemente zeigt die Fig.3. In diesem Fall wird ein spannungssteuemdes Element 14 verwendet, das im wesentlichen die gleichen mechanischen Eigenschaften wie die isolierenden Stützkörper 12 aufweist, & h. ebenso wie diese eine Stützfunktion besitzt Aufgrund dieser Eigenschaft kann das spannungssteuernde Element 14 die isolierenden Stützkörper ganz oder teilweise ersetzen. Die Einhaltung einer symmetrischen Anordnung der isolierenden Stützkörper wie in der F i g. 2 ist damit entbehrlich. Dementsprechend ist in der Fig.3 gezeigt, daß drei isolierende Stützkörper 12 und ein spannungssteuerndes Element 14 in den Eckpunkten eines Quadrates angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Überspannungsableiter (1) mit

einer in einem Gehäuse (2) angeordneten, aus einer Vielzahl von Ableiterelementen (11) gebildeten Säule und

mehreren die Säule umschließenden Abschirmkörpern (5, 6, 7), die als tragende Elemente der Säule ausgebildet und untereinander durch Stützkörper (12) verbunden sind und eine Einrichtung zur Befestigung von Ableiterelementen (11) besitzen,

nach Patent 3012741, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Abschirmkörpern (5, 6, 7) spannungssteuernde Elemente (13, 14) angeordnet sind.

2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungssteuernden Elemente (13, 14) nach Größe und Art der Befestigung den isolierenden Stützkörpern (12) entsprechen.

3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleicher elektrischer Bemessung der spannungssteuernden Elemente (13, 14) eine von Abschirmkörper zu Abschirmkörper unterschiedliche Anzahl der Elemente (13, 14) angeordnet ist zum Ausgleich des Einflusses der Erdkapazität im Sinn einer gleichmäßigen Spannungsverteilung über die Länge des Überspannungsabieiters (1).