DE3334533A1 - Ueberspannungsableiter - Google Patents

Description

• Uberspannungsableiter
• Die Erfindung betrifft Überspannungsableiter auf der Basis von gepreßten und/oder gesinterten Metalloxiden, insbesondere Zinkoxiden, in Form eines mindestens annähernd zylindrischen Körpers, dessen Stirnseiten Anschlußkontakte tragen und dessen Mantelflächen von einer ein-oder -mehrschichtigen Isolierhülle bedeckt sind. Ein derartiger Überspannungsableiter ist beispielsweise durch die US-PS 4 317 101 bekannt.
• Überspannungsableiter aus Metalloxiden haben einen spannungsabhängigen Widerstand und ermöglichen dadurch eine wirksame Begrenzung innerer Überspannungen an, beispielsweise durch Schaltstoßspannungen oder Resonanzanregung, besonders hochbeanspruchten Isolierstrecken, beispielsweise in Leistungstransformatoren. Um ein Herausführen von zu beschaltenden Anschlüssen aus einem Transformatorkessel über eine Vielzahl von Durchführungen zu vermeiden, ist es bei der Verwendung der Überspannungsableiter zum Schutz von Transformatorwicklungen zweckmäßig, die Überspannungsableiter in den ölgefüllten Raum zwischen den Transformatorwicklungen und dem Transformatorkessel mit einzubauen.
• Die gepreßten Metalloxide haben jedoch im Gegensatz zu den bisher üblichen spannungsabhängigen Widerständen aus Silizium-Karbid eine viskositäts- und damit temperaturabhängige Ölaufnahmefähigkeit. Durch chemische und/oder physikalische Reaktionen des Öls mit dem Metalloxid sind zeit- und temperaturabhängige Veränderungen des Widerstandsverhaltens der Überspannungsableiter aus Metalloxiden nicht auszuschließen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Überspannungsableiter aus Metalloxiden einen Aufbau zu schaffen, der ein Eindringen von Transformatoröl in den Metalloxidkörper verhindert und der dadurch Veränderungen im Widerstandsverhalten durch Reaktionen des Metalloxids mit Transformatoröl ausschließt.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei Uberspannungsableitern der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zum Einbau in flüssigkeitsgekühlte Transformatoren jede der Anschlußkontakte tragenden Stirnseiten durch eine topfartige Blechkappe mit einem die Stoßstellen der Mantelflächen mit der Stirnseiten umfassenden Rand abgedeckt ist, daß die Blechkappen von einer öldichten Klebschicht gehalten sind, die mindestens die Fuge zwischen dem Rand und den Mantelflächen füllt, daß die Ränder der Blechkappen von außen gemeinsam mit den zwischen ihnen liegenden Mantelflächen von einer öldichten Zusatzhaut aus Isolierwerkstoff eingehüllt sind und daß die Fuge zwischen den Blechkappen und der öldichten Zusatzhaut ebenfalls öldicht verschlossen ist.
• Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die öldichte Zusatzhaut aufgespritzt, aufgeschrumpft oder angegossen ist und daß nach außen vorstehende Kühlrippen und außerdem mindestens eine ebene Außenfläche zum Anlegen an benachbarte Überspannungsableiter oder Halterungen vorgesehen sind.
• Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Ableiterelemente von einer gemeinsamen, durchgehenden öldichten Zusatzhaut eingehüllt und? enthält diese einen Füllstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit.
• Überspannungsableiter mit einer erfindungsgemäßen Kapselung sind sehr vorteilhaft, da einerseits ihre Kapselung sehr einfach aufgebaut ist und da andererseits die Kapselung zuverlässig ein Eindringen von Transformatoröl in den Überspannungsableiter verhindert, so daß dessen elektrische Eigenschaften durch Reaktionen zwischen dem verwendeten Metalloxid und dem Transformatoröl nicht beeinträchtigt werden.
• Die Erfindung wird in einer Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt einen Uberspannungsableiter mit einem einzigen Ableiterelement im Schnitt und Fig. 2 und 3 zeigen einen Überspannungsableiter mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Ableiterelementen.
• Einander entsprechende Bauteile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
• Ableiterelemente 1 sind aus Metalloxid gepreßt und/oder gesintert und haben die Form von Zylindern. Auf die Stirnseiten dieser Zylinder ist je eine Kontaktschicht 2 aus elektrisch leitendem Werkstoff aufgespritzt.
• Bei der Anordnung gemäß den Fig. 2 und 3 sind zur Anpassung an eine hohe Betriebsspannung mehrere Ableiterelemente 1 mit gleichen Durchmessern aufeinandergestapelt, wobei die Kontaktschichten 2 einander benachbarter Ableiterelemente 1 unmittelbar aufeinander liegen.
• Dadurch sind alle in einem Stapel liegenden Ableiterelemente 1 elektrisch in Reihe geschaltet.
• Jede als Anschlußkontakt an einen nicht dargestellten elektrischen Leiter dienende Kontaktschicht 2 ist durch eine Blechkappe 3 abgedeckt, die mit ihrem abgewinkelten Rand die Stoß stelle zwischen der Stirnfläche und der jeweils benachbarten Zylindermantelfläche umgreift.
• Die Blechkappen 3 werden durch eine mindestens die Fuge zwischen dem abgewinkelten Rand und der Zylindermantelfläche öldicht ausfüllenden Klebschicht 4 auf den zugehörigen Kontaktschichten 2 gehalten. Die Zylindermantelfläche und die Ränder der Blechkappen 3 sind von einer öldichten Zusatzhaut 5 bedeckt, so daß das Metalloxid im Bereich der Kontaktschichten 2 durch zwei hintereinander wirksame Barrieren gegen den Kontakt mit Öl gesichert ist.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2 und 3 ist die Zusatzhaut 5 von einem Schrumpfschlauch dargestellt, der in Fig. 2 lose aufgeschoben ist und danach, wie aus Fig. 3 ersichtlich, durch Erwärmen mit Spannung unmittelbar auf den Ableiterelementen 1 liegt und diese auch in ihrer Achsrichtung fest zusammenhält.
• Anstelle eines Schrumpfschlauches kann auch eine angegossene Zusatzhaut 5 zweckmäßig sein, wobei vorteilhaft nicht dargestellte Kühlrippen und ebene Anschlagflächen an die Zusatzhaut 5 angegossen sind.
• 6 Patentansprüche 3 Figuren

Claims (6)

1. Patentansrüche 1. Überspannungsableiter auf der Basis von gepreßten und/oder gesinterten Metalloxiden, insbesonr2re Zinkoxiden, in Form eines mindestens annähernd zylindrischen Körpers, dessen Stirnseiten Anschlußkontakte tragen und dessen MantelflEchen von einer ein- oder mehrschichtigen Isolierhülle bedeckt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, - daß zum Einbau in flüssigkeitsgekühlte Transformatoren jede der Anschlußkontakte tragenden Stirnseiten durch eine topfartige Blechkappe (3) mit einem die Stoßstellen der MantelSlächen mit den Stirnseiten umfassenden Rand abgedeckt ist, - daß die Blechkappen (3) von einer öldichten Klebschicht (4) gehalten sind, die mindestens die Fuge zwischen dem Rand und den Mantelflächen füllt, - daß die Ränder der Blechkappen (3) von außen gemeinsam mit den zwischen ihnen liegenden Mantelflächen von einer öldichten Zusatzhaut (5) aus Isolierwerkstoff eingehüllt sind und - daß die Fuge zwischen den Blechkappen (3) und der öldichten Zusatzhaut (5) ebenfalls öldicht verschlossen ist.
2. 2. Uberspannungsableiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die öldichte Zusatzhaut (5) aufgespritzt ist.
3. 3. Uberspannungsableiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e tffl daß die öldichte Zusatzhaut (5) aufgeschrumpft ist.
4. 4. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die öldichte Zusatzhaut (5) angegossen ist und nach außen vorstehende Kühlrippen und außerdem mindestens eine ebene Außenfläche zum Anlegen an benachbarte Uberspannungsableiter oder Halterungen aufweist.
5. 5. Uberspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mehrere elektrisch in Reihe geschaltete Ableiterelemente (1) von einer gemeinsamen, durchgehenden öldichten Zusatzhaut (5) eingehüllt sind.
6. 6. Uberspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die öldichte Zusatzhaut (5) einen Füllstoff mit guter Wärmeleitfähigkeit enthält.