DE431173C

DE431173C - Overvoltage protection device

Info

Publication number: DE431173C
Application number: DES71870D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1926-06-30

Description

Überspannungsschutzvorrichtung. Um an Freileitungsnetze angeschlossene elektrische Apparate, wie Transformatoren und Ölschalter, gegen Überspannung zu schützen, werden Schutzvorrichtungen angebracht. Aus praktischen Gründen sind diese Schutzvorrichtungen in unmittelbarer Nähe der Apparate angebracht, was hauptsächlich bei Freiluftstationen wichtig ist. Diese Schutzvorrichtungen ordnet man seitlich wie Isolatoren an den Freileitungsmasten an und verbindet sie sowohl mit der Freileitung als auch mit Erde. Wenn nun während des Betriebes aus. irgendeinem Grunde z. B. eine Hochspannungsleitung mit einer Niederspannungsleitung in Berührung kommt, so sprechen die Schutzvorrichtungen wohl an, werden jedoch in einem solchen Maße beschädigt, daß sie einen dauernden Kurzschluß auch nach Aufhören der Störung für die Leitung bilden. Es kann also aus dem Netz, an welches diese Schutzvorrichtung angeschlossen ist, dauernd ein Strom durch die Schutzvorrichtung zur Erde fließen. Bei Hochleistungsnetzen wird eine ausreichende Energie in die Schutzvorrichtung fließen, so daß sie mit mehr oder weniger explosibler Wirkung zertrümmert wird. In vielen Netzen jedoch ist nicht eine so große Energie vorhanden, um eine Zerstörung der Schutzvorrichtung in einer kurzen Zeit herbeizuführen. Der gefährliche Zustand des im Innern der Schutzvorrichtung bestehenden Lichtbogens wird dadurch längere Zeit bestehen bleiben. Infolge ihrer starken Bauart bleibt nun die Schutzvorrichtung oft äußerlich unversehrt und macht den Eindruck vollkommener Betriebsfähigkeit, obwohl tatsächlich der Apparat, für den die Schutzvorrichtung angebracht ist, ohne jeden Schutz ist. Die Feststellung von solchen unbrauchbaren Schutzvorrichtungen verursacht bei weit ausgedehnten Verteilungsnetzen beträchtliche Mühe und Kosten. Auch ist es umständlich, die oft an Freileitungsmasten befestigten Schutzvorrichtungen auf ihre Betriebssicherheit zu untersuchen, weil dazu erst der Mast bestiegen werden muß. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die Schutzvorrichtung in einem Isolator angeordnet ist und auf dem Boden des Isolators ruht, der mit dem Hauptkörper durch eine dünne Wand verbunden ist, die bei Erwärmung der Schutzvorrichtung infolge ungleicher des Bodens gegenüber dem Hauptteil abbricht. Die Erdleitung ist mit dem Boden des Isolators verbunden und fällt bei Unbrauchbarkeit der Schutzvorrichtung mit dem Boden von dem Isolator ab, so daß dadurch ein sichtbares Zeichen der Fehlerhaftigkeit der Schutzvorrichtung gegeben ist.Surge protection device. To be connected to overhead line networks electrical apparatus, such as transformers and oil switches, against overvoltage protect, protective devices are installed. For practical reasons, these are Protective devices installed in the immediate vicinity of the apparatus, which mainly is important for outdoor stations. These protective devices are arranged on the side like insulators to the overhead line pylons and connects them to both the overhead line as well as with earth. If now off during operation. for any reason B. a high-voltage line comes into contact with a low-voltage line, so the protective devices respond, but are damaged to such an extent that that they have a permanent short circuit even after the disturbance has ceased for the line form. So it can be from the network to which this protection device is connected a current will continuously flow through the protective device to earth. With high-performance networks Sufficient energy will flow into the protection device so that it can with more or less explosive effect is shattered. In many networks, however there is not so much energy available to destroy the protective device bring about in a short time. The dangerous state of the inside of the guard The existing arc will therefore persist for a longer period of time. As a result of her strong design, the protective device often remains externally intact and makes the impression of perfect operability, although in fact the apparatus for that the protective device is attached is without any protection. The finding caused by such unusable protective devices in extensive distribution networks considerable effort and expense. It is also awkward, often on overhead line pylons to examine attached protective devices for their operational safety, because to do this, the mast must first be climbed. According to the invention, these disadvantages become eliminated in that the protection device is arranged in an isolator and rests on the bottom of the insulator, which is connected to the main body through a thin wall is connected to the heating of the protective device as a result of uneven ground breaks off compared to the main part. The ground wire is to the bottom of the insulator connected and falls if the protective device is unusable with the floor of the isolator off, so that this is a visible sign of the defectiveness of the Protection device is given.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures.

Abb. i zeigt einen Schnitt durch die gesamte Anordnung nach der Erfindung, Abb. z, 3 und a stellen andere Ausführungsformen dar. Abb. 5 und 6 zeigen Ansichten, die die Schutzvorrichtungen gemäß der Erfindung an einem Mast darstellen, und zwar im Betriebszustand (Abb. 5) und im unbrauchbaren Zustand (Abb.6).Fig. I shows a section through the entire arrangement according to the invention, Figs. Z, 3 and a show other embodiments. Figs. 5 and 6 show views, which represent the protective devices according to the invention on a mast, namely in operating condition (Fig. 5) and in unusable condition (Fig. 6).

In Abb. i sitzt in dem Hauptisolatorteil i eine Schutzvorrichtung in der zylindrischen Aussparung z, in der eine Anzahl von Widerstandselementen 3 angeordnet sind. Diese bilden einen Entladeweg für anormale Überspannungen in dem zu schützenden Verteilungsnetz. Die Widerstandselemente 3 sind in Scheibenform angeordnet und können durch Abstandstücke 5 voneinander getrennt sein, wodurch eine Anzahl von kleinen Spalten zwischen diesen geschaffen wird. Mehrere solcher Einheiten sind zu einer Säule zusammengebaut. Ein Hauptisölierspalt 6 wird oberhalb dieser Widerstandselementensäule angebracht. Die Scheiben und der Isolierspalt werden durch eine Druckfeder 7 gegen den Boden 8 gepreßt, der die zylindrische Aussparung a nach unten hin abschließt. Die Starkstromleitung i i mündet in den oberen Teil der Schutzvorrichtung, der aus einer Isolierkappe 16 besteht, welche an dem Hauptisolierteil i mittels eines Bindemittels befestigt ist. In den unteren Teil mündet die Erdleitung 13, die durch eine Offnung in dem Boden 8 in den unteren Teil der zylindrischen Aussparung gelangt. Die Starkstromleitung i i steht in leitender Verbindung mit der Elektrodenplatte 14, die Erdleitung 13 mit &-r Elektrodenplatte 15. Die ganze Schutzvorrichtung wird durch eine Schelle 17 gehalten, die den unteren Teil des Hauptisolators umgibt. Der Boden 8 der zylindrischen Aussparung 2 ist durch eine dünne Wand 21 mit dem Isolatorkörper verbunden.In Fig. I there is a protective device in the main insulator part i in the cylindrical recess z, in which a number of resistance elements 3 are arranged. These form a discharge path for abnormal overvoltages in the distribution network to be protected. The resistance elements 3 are arranged in a disk shape and can be separated from one another by spacers 5, thereby creating a number created by small gaps between them. There are several such units assembled into a column. A Hauptisölierspalt 6 is above this resistance element column appropriate. The discs and the insulating gap are counteracted by a compression spring 7 pressed the bottom 8, which closes the cylindrical recess a downwards. The power line i i opens into the upper part of the protective device, the an insulating cap 16, which is attached to the main insulating part i by means of a binder attached is. In the lower part opens the ground line 13, the through an opening in the bottom 8 in the lower part of the cylindrical recess got. The power line i i is in conductive connection with the electrode plate 14, the earth line 13 with & -r electrode plate 15. The whole protection device is held by a clamp 17 which surrounds the lower part of the main insulator. The bottom 8 of the cylindrical recess 2 is through a thin wall 21 with the Insulator body connected.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Tritt in der Schutzvorrichtung nach Ansprechen infolge des durchfließenden Strome eine Wärmeentwicklung auf, so bricht die dünne Wand wegen ungleicher Wärmeaufnahme des Bodens 8 gegenüber dein Hauptteil i durch. Die Druckfeder 7 drückt dadurch die Schutzvorrichtung aus der zylindrischen Aussparung nach unten heraus. Hierdurch wird die Entladung nach Erde durch die Schutzvorrichtung hindurch unterbrochen, so daß kein Strom durch die Schutzvorrichtung nach Erde hin fließen kann. Gleichzeitig wird durch das Abfallen der an dein Boden befestigten Erdleitung ein sichtbares Anzeichen dafür gegeben, daß die Schutzvorrichtung außer Betrieb ist.The arrangement works in the following way: Step in the protective device after responding as a result of the current flowing through it, a heat development occurs, see above breaks the thin wall because of unequal heat absorption of the bottom 8 compared to your Main part i through. The compression spring 7 pushes the protective device out of the cylindrical recess downwards. This causes the discharge to earth interrupted by the protection device, so that no current through the protection device can flow to earth. At the same time, it will fall to your ground attached earth line given a visible indication that the protective device is out of order.

Die in Abb.2 dargestellte Schutzvorrichtung zeigt gleichfalls eine dünne Wand 28, die den Boden 27 mit dem Hauptisolatorteil 26 verbindet. Der Unterschied zwischen Abb. i und 2 besteht darin, daß der Durchmesser der dünnen Wand 28 kleiner ist als der Durchmesser der zylindrischen Aussparung 25, so daß dadurch ein Herausfallen der Widerstandsscheiben bei Abbrechen des Bodens 27 verhindert wird. Umeinen Kontakt zwischen der Bodenklemmplatte 31 der Erdleitung 32 und der Widerstandsscheiben herzustellen, wird eine Füllung, z. B. eine Metallscheibe 33 von guter Leitfähigkeit für Elektrizität und Wärme, in dem Zwischenraum zwischen der Klemmplatte 31 und den Widerstandsscheiben vorgesehen. Die oberste Kante der die Widerstandsscheiben tragenden Metallscheibe 33 hält die Widerstandsscheiben in einem gewissen Abstand von dem Boden des Hauptisolatorteiles 26, um den Boden 27 noch unter die Wirkung der im Oberteil der Schutzvorrichtung angebrachten Feder zu bringen. Diese Bauart hat den Vorteil, daß die Widerstandsscheiben oder andere Elemente innerhalb der Aussparung der Schutzvorrichtung am Herausfallen gehindert werden, wenn der Boden 27 abbricht. In Abb.3 ist eine ähnliche Bauart wie nach Abb. i veranschaulicht, bei der zwischen dem Boden der Aussparung des Isolators und dem Hauptisolatorteil 36 eine umlaufende Einkerbung 3 5 angebracht ist.The protective device shown in Figure 2 also shows a thin wall 28, which connects the bottom 27 to the main insulator part 26. The difference between Figs. i and 2 is that the diameter of the thin wall 28 is smaller is than the diameter of the cylindrical recess 25, thereby preventing it from falling out the resistance disks when the bottom 27 breaks off is prevented. Um a contact to establish between the bottom clamping plate 31 of the earth line 32 and the resistance disks, a filling, e.g. B. a metal disc 33 of good conductivity for electricity and heat, in the space between the clamping plate 31 and the drag washers intended. The top edge of the metal disk that carries the resistance disks 33 keeps the resistance disks at a certain distance from the bottom of the main insulator part 26 to the bottom 27 still under the action of in the upper part of the protective device to bring attached spring. This design has the advantage that the resistance disks or other elements within the recess of the protective device from falling out be prevented when the bottom 27 breaks off. In Fig.3 there is a similar design as illustrated in Fig. i, in which between the bottom of the recess of the insulator and a circumferential notch 35 is attached to the main insulator part 36.

In Abb. q. ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der Boden der Aussparung 4.1 des Hauptisolatorteiles 42 durch die Elektrodenplatte 4.3 gebildet wird. Diese Platte wird durch die an ihren Kanten befindliche dünnwandige Verlängerung 45 des Hauptisolierkörpers 4.2 gehalten, die hierzu mit einem umlaufenden einspringenden Rand versehen ist. Die Metallplatte 43 ist dabei fest zwischen den dünnen Wandungen der Verlängerung eingeklemmt oder kann mit ihnen durch ein Bindemittel verbunden werden. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die nach Abb. i. Durch die erzeugte Wärme dehnt sich die Bodenplatte 43 aus und zerbricht infolge ihrer Ausdehnung die dünnwandige Verlängerung ¢5.In Fig.q. an embodiment is shown in which the bottom the recess 4.1 of the main insulator part 42 is formed by the electrode plate 4.3 will. This plate is due to the thin-walled extension at its edges 45 of the main insulating body 4.2 held, for this purpose with a circumferential re-entrant Edge is provided. The metal plate 43 is fixed between the thin walls The extension can be pinched or connected to them by a binder will. The mode of operation is the same as that according to Fig. I. By the generated heat the base plate 43 expands and breaks the thin-walled one as a result of its expansion Extension ¢ 5.

Die Anbringung der Schutzvorrichtung an Masten zeigt Abb. 5 und 6. Die Schutzvorrichtung ist an einem Querarm des Mastes angebracht, der die Freileitung und beispielsweise auch einen Transformator trägt. Die Schutzvorrichtung ist durch die in den oberen Teil der Schutzvorrichtung. mündende Leitung i i mit der Hochspannungsleitung verbunden und durch die Leitung 13 mit der Erde.The attachment of the protective device to masts is shown in Figs. 5 and 6. The protective device is attached to a transverse arm of the mast that supports the overhead line and also carries a transformer, for example. The protection device is through those in the upper part of the guard. Opening line i i with the high-voltage line connected and through line 13 to earth.

In Abb.6 zeigt die herabhängende Erdzuleitung 13 die Unbrauchbarkeit der Schutzvorrichtung an.In Figure 6, the hanging ground line 13 shows the uselessness the protective device.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Overvoltage protection device, characterized in that that it is arranged in an insulator and rests on a bottom of the insulator, which is connected to the main insulator body by a thin wall that when heated the protective device due to unequal heat absorption of the floor compared to the Main part breaks off.

2. Overvoltage protection device according to claim i, characterized by a spring force that presses the protective device against the bottom of the isolator.

3. Overvoltage protection device according to claim i and 2, characterized in that that the earth line is connected to the bottom of the isolator and when unusable the guard falls off the isolator along with your bathing.