DE723348C

DE723348C - Arc protection device for chains made of ceramic long rod insulators

Info

Publication number: DE723348C
Application number: DEB186976D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Obenaus; Dipl-Ing Wilhelm Regerbis; Friedhelm Steyer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1939-04-07
Filing date: 1939-04-07
Publication date: 1942-08-03

Description

Lichtbogenschutzeinrichtung für Ketten aus keramischen Langstabisolatoren Die Erfindung bezieht sich auf eine besonders einfache und zweckmäßige Ausgestaltung von Lichtbogenschutzeinrichtungen für Ketten aus keramischen Langstab- (Vollkern-) Isolatoren namentlich für höhere übertragungsspannungen, beispielsweise von 22o oder 38o kV. Es sind bereits nach Art eines Hörnerblitzableiters ausgebildete Lichtbogenschutzvorrichtungen für Vollkernisolatoren bekannt, bei denen je ein Schutzhorn oder im Winkelabstand voneinander mehrere Schutzhörner - an jeder Isolatorenkappe befestigt sind, wobei die durch die Schutzhörner bestimmte Schlagweite nur unwesentlich kleiner ist als der lichte Abstand der Kappenränder voneinander. Die Schutzhörner weisen besonders ausgebildete Fußpunkte für den Lichtbogen auf, sie sind z. B: mit Knickstellen versehen und üben auf den sich zwischen je zwei Schutzhörnern gebildeten Lichtbogen eine Richtwirkung aus derart, daß der Lichtbogen, unterstützt durch den Einfluß, der Wärmeentwicklung, zu einer Schleife erweitert und ausgeblasen wird.Arc protection device for chains made of ceramic long rod insulators The invention relates to a particularly simple and expedient embodiment of arc protection devices for chains made of ceramic long rod (solid core) Insulators specifically for higher transmission voltages, for example of 22o or 38o kV. They are arc protection devices already designed in the manner of a horn lightning arrester known for solid core insulators, each with a protective horn or at an angular distance multiple protective horns - attached to each insulator cap, with the striking distance determined by the protective horns is only slightly smaller than the clear distance between the cap edges. The protective horns are particularly wise trained base points for the arc, they are z. B: provided with kinks and practice one on the arc formed between each two protective horns Directional effect in such a way that the arc, supported by the influence of Heat generation, expanded into a loop and blown out.

Hierdurch unterscheiden sich aderartige Lichtbogenschutzvorrichtungen von bei Einzelisolatoren und auch bei Isolatorenketten bekannten Funkenziehern, die die Aufgabe haben, als Sicherheitsfunkenstrecke zu dienen. Es ist z. B. bei einer mehrgliedrigen Kette aus Hewlettisolatoren bekannt, an dem zwei aufeinanderfolgende Isolatoren verbindenden Seil Tragarme anzubringen, die an ihren freien Enden kugelig abgerundet sind. Durch die Anordnung derartiger Funkenzieher wird die überschlagsspännung derart herabgesetzt, daß bei auftretenden Überspannungen xücht ein Durchschlag, sondern ein überschlag des Lichtbogens auftritt. Die Herabsetzung der Überschlagsspannung ist aber namentlich bei Isolatoren für höhere übertragungsspannungen äußerst unerwünscht, und hinzu kommt noch, daß es durch die Anordnung der bekannten Sicherheitsfunkenstrecken nicht gelingt, den zwischen je zwei an den Seilen angebrachten Tragarmen auftretenden Lichtbogen von den Isolierkörpern fernzuhalten und aus der ganzen Kette herauszuziehen. Es fehlt den bekannten Einrichtungen für Überspannungsschutz die Richtwirkung der an den Verbindungsteilen der einzelnen Kettenglieder angebrachten Schutzvorrichtungen.This is how vein-like arc protection devices differ of spark pullers known from individual insulators and also from insulator chains, which have the task of serving as a safety spark gap. It is Z. B. at a multi-link chain from Hewlett isolators known, on which two consecutive Insulators connecting rope to attach support arms, which are spherical at their free ends are rounded. By arranging such spark pullers, the flashover voltage reduced in such a way that if overvoltages occur there will be a breakdown, but a rollover of the Arc occurs. The degradation However, the flashover voltage is particularly important in isolators for higher transmission voltages extremely undesirable, and what is more, because of the arrangement of the known Safety spark gaps that are attached to the ropes between each two do not succeed To keep arcing away from the insulators and out of the support arms pull out the entire chain. The known devices for overvoltage protection are missing the directivity of the attached to the connecting parts of the individual chain links Guards.

Beim Erfindungsgegenstand kommt es nicht darauf :an, die überschlagsspannung herabzusetzen und auf diese Weise einen Durchschlag zu vermeiden. Die Aufgabe besteht vielmehr darin, den sich bei Auftreten einer Überspannung bildenden Lichtbogen in bestimmter Richtung vom Isolierkörper wegzuziehen, ihm also jede Möglichkeit einer schädlichen Einwirkung auf die Isolierkörper der Isolatorenkette zu nehmen und ihn unter dem Einfluß, der auf ihn ausgeübten Richtwirkung zum Erlöschen zu bringen. Bei höheren Übertragungsspannungen, beispielsweise solchen von 220 oder 38okV, genügt ein einziger Langstabisolator zur Isolation der Leitung nicht, sondern es müssen deren mehrere zu einer Isolatorenkette vereinigt untereinander gehängt werden. Hierdurch läßt es sich nicht vermeiden, daß metallische Armaturen- und Verbindungsteile (Isolatorenkappen und beispielsweise Klöppel) in die Isolatorenkette aufgenommen werden und dadurch die Gefahr erhöht wird, daß ein zwischen den Armaturen oder den Verbindungsgliedern der Kette auftretender -Lichtbogen sich in zu großer Nähe der Isolierkörper bildet und diese beschädigt oder zerstört. Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil durch besonders zweckmäßige Ausbildung einer Lichtbogenschutzvorrichtung zu beseitigen.The subject of the invention does not depend on: the flashover voltage and in this way to avoid a breakdown. The task is there rather, the arc that forms when an overvoltage occurs in pull away from the insulator in a certain direction, giving him every possibility of one harmful effects on the insulating body of the isolator chain and him under the influence of extinguishing the directivity exerted on him. In the case of higher transmission voltages, for example those of 220 or 38okV, this is sufficient A single long rod insulator for the insulation of the cable does not have to be used several of which are combined to form an insulator chain and hung with one another. Through this it cannot be avoided that metallic fittings and connecting parts (insulator caps and for example clapper) are included in the isolator chain and thereby the risk is increased that between the fittings or the connecting links The arc occurring in the chain forms too close to the insulating body and damage or destroy them. It is the object of the invention to overcome this disadvantage to be eliminated by a particularly appropriate design of an arc protection device.

Es gelingt dies nach der Erfindung dadurch, daß an den metallischen Armaturen oder Verbindungsgliedern je zweier aufeinanderfolgender Isolatoren Lichtbogenschutzhörner in Form von ein- oder mehrteiligen Doppelhornkreuzen befestigt werden, die an ihren den Lichtbogenschutzhörnern des gleichen Kettengliedes zugewandten Enden mit als Lichtbogenfußpunkt dienenden Knickstellen versehen und so angeordnet sind, daß die Schlagweite zwischen den Lichtbogenschutzhörnern eines jeden Kettengliedes in an sich bekannter Weise nur unwesentlich kleiner ist als der lichte Abstand der zugehörigen Isolatorenkappenränder. -Tritt nunmehr zufolge einer Überspannung -ein Lichtbogen zwischen den in der Kette befindlichen Lichtbogenschutzhörnern, also Doppelhornkreuzen, auf, so wird dieser Lichtbogen zufolge der Richtwirkung, die auf den Lichtbogen ausgeübt wird, von jedem Glied der ganzen Kette weggeblasen, es gelingt, den Lichtbogen aus der Kette herauszuführen, so daß. die Isolierkörper nicht beschädigt oder gar zerstört werden, vielmehr der Lichtbogen in die Länge gezogen und zum Erlöschen gebracht wird. Zufolge der Anordnung der Lichtbogenschutzeinrichtung derart, daß die Schlagweite zwischen den Lichtbogenschutzhörnern eines jeden Kettengliedes nur unwesentlich kleiner ist als der lichte Abstand der Kappenränder, tritt auch eine unerwünschte Herabsetzung der überschlagsspannung nicht ein.This is achieved according to the invention in that the metallic Fittings or connecting links for two consecutive insulators. Arc protection horns in the form of one-piece or multi-part double horn crosses attached to their the arcing horns of the same chain link facing ends with as Arc base serving kinks and are arranged so that the Distance between the arcing horns of each chain link in is known to be only insignificantly smaller than the clear distance of the associated Insulator cap rims. -An arc now occurs as a result of an overvoltage between the arcing horns in the chain, i.e. double horn crosses, on, so this arc will result from the directivity acting on the arc is exerted, blown away by every link of the whole chain, it succeeds in the arc out of the chain so that. the insulating body is not damaged or at all are destroyed, rather the arc is drawn out and extinguished is brought. As a result of the arrangement of the arc protection device such that the distance between the arcing horns of each chain link only is insignificantly smaller than the clear distance between the cap edges, there is also a undesired reduction of the flashover voltage does not occur.

Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Lichtbogenschutzeinrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die Doppelhornschutzkr euze aus einem kreuz- oder winkelförmigen Tragstück und auf dieses aufgesetzten metallischen Rohrstücken bestehen, die an ihren Enden durch - verrundete Metallzapfen verschlossen werden. In dieser Weise ausgebildete Doppelhornkreuze lassen sich sehr einfach zum Teil aus gewöhnlichen Rohrstücken herstellen und überdies mit einfachen Mitteln an den Isolatorkappen oder den die einzelnen Kettenglieder verbindenden Klöppeln oder Bolzen leicht befestigen.A particularly useful design of the arc protection device according to the invention consists in that the double horn protection collar consists of a cross or angular support piece and metallic pipe pieces placed on it exist, which are closed at their ends by - rounded metal pins. Double horn crosses formed in this way can be very easily partly Manufacture from ordinary pieces of pipe and, moreover, with simple means to the Insulator caps or the clappers or bolts connecting the individual chain links easily attach.

An jedem winkelförmigen Tragstück könrien beliebig viele Rohrstücke, deren jedes eine als Lichtbogenfußpunkt dienende Knickstelle aufweist, angebracht werden. Sehr zweckmäßig ist es, zwei derartiger Rohrstücke zu einem einzigen Rohrstück zu vereinigen derart, daß das Rohrstück etwa rautenförmig gebogen und mit drei Knickstellen versehen wird, deren beide äußeren als Lichtbogenfußpunkte dienen. Zur Erhöhung der Wirkung, insbesondere der auf den Lichtbogen auszuübenden Richtwirkung, kann es zweckmäßig sein, an den mittleren Knickstellen der Metallrohrstücke nach außen ragende Spitzen vorzusehen.Any number of pipe sections can be attached to each angular support piece, each of which has a kink serving as an arc base will. It is very useful to combine two such pipe sections into a single pipe section to unite in such a way that the pipe section is bent approximately diamond-shaped and with three kinks is provided, the two outer ones serve as arcing base points. To increase the effect, in particular the directional effect to be exerted on the arc it may be useful to point outwards at the middle kinks in the metal pipe sections to provide protruding tips.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsvorschlages seien an Hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele erläutert. Abb. z zeigt eine dreigliedrige Kette aus keramischen Langstabisolatoren; Abb.2 und 3 veranschaulicht in größerem Maßstab eine Ansicht bzw. einen Schnitt der Übergangsstelle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern mit den daran befestigten Doppelhornkreuzen. Abb. 4. zeigt wiederum eine dreigliedrige Kette mit einer abgeänderten Ausführungsform der Doppelhornkreuze, hierzu zeigen Abb. 5 und (i 1 wiederum in vergrößertem Maßstab in Seitenansicht bzw. im Schnitt die Ausbildung der Doppelhornkreuze und ihrer Anordnung an der Übergangsstelle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Kettengliedern. Abb.7 und 8 stellen in vergrößertem Maßstab eine weitere Ausbildungsmöglichkeit dar.Further details of the invention proposal are given in Illustrated embodiments illustrated in the drawing. Fig.z shows a three-link chain made of ceramic long rod insulators; Fig. 2 and 3 illustrate on a larger scale a view or a section of the transition point between two consecutive chain links with the double horn crosses attached. Fig. 4 again shows a three-link chain with a modified embodiment of the double horn cross, Fig. 5 and (i 1 again show on an enlarged scale in side view or in section the formation of the Double horn crosses and their arrangement at the transition point between two successive chain links. Fig. 7 and 8 represent a further training possibility on an enlarged scale represent.

Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 sind die einzelnen keramischen Langstabisolatoren mit Hilfe von in die Isolatorenkappen eingreifenden Doppelklöppeln io und i i untereinander aufgehängt. Die als Lichtbogenschutz dienenden Doppelhornkreuze bestehen aus einem -an den Doppelklöppeln io bzw. i i angebrachten Tragstücken 13, 14, die durch die Mittelbohrungen dieser Tragstücke 13, 14 und die Doppelklöppel io, i i durchdringende Schraubbolzen i 5 - befestigt sind. Die Doppelklöppel i o, i i sind mit Längsnuten versehen, in die entsprechende an den Tragstücken 13, 14 vorgesehene Längsrippen eingreifen (Abb.2 und 3), wodurch Verdrehungen der Doppelhornkreuze verhindert werden. Je vier Rohrstücke 12 sind auf die Enden der Tragstücke 13, 14 aufgesetzt, sie können mit den Tragstücken 13, 14 z. B. verschraubt sein oder aufgeschweißt oder hart aufgelötet werden. Die hakenförmigen Enden der Rohrstücke 12 sind durch gut verrundete metallische Zapfen 16 ,abgeschlossen. An den Enden der ganzen Isolatorenkette, also am Aufhängepunkt und über der Leitungsklemme sind einfache Hornkreuze 17, 18 angeordnet, die ebenfalls aus hakenförmig gebogenen, an den Enden durch gut verrundete Metallzapfen-verschlossenen metallischen Rohrstükken bestehen. Wie insbesondere Abb. i erkennen läßt, ist die zwischen den Lichtbogenschutzhörnern eines jeden Kettengliedes gebildete Schlagweite nur unwesentlich kleiner als der lichte Abstand zwischen den Kappenrändern eines jeden Kettengliedes.In the embodiment according to Fig. I to 3, the individual ceramic Long rod insulators with the help of double clappers that engage in the insulator caps io and i i suspended one below the other. The double horn crosses that serve as arc protection consist of a support pieces 13 attached to the double bobbins io or i i, 14, through the central bores of these support pieces 13, 14 and the double clapper io, i i penetrating bolts i 5 - are attached. The double clapper i o, i i are provided with longitudinal grooves, in the corresponding ones on the support pieces 13, 14 provided longitudinal ribs engage (Fig. 2 and 3), causing twisting of the double horn cross be prevented. Four pipe pieces 12 each are on the ends of the support pieces 13, 14 put on, they can with the support pieces 13, 14 z. B. be screwed or welded or hard soldered. The hook-shaped ends of the pipe sections 12 are through well rounded metallic tenons 16, completed. At the ends of the whole chain of insulators so at the suspension point and above the cable clamp there are simple horn crosses 17, 18 arranged, which are also made of hook-shaped bent, rounded at the ends by well Metal spigot-sealed metallic pipe sections exist. How in particular Fig. I shows that it is between the arcing horns of each chain link formed striking distance only slightly smaller than the clear distance between the Cap edges of each chain link.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 bis 6 ist jedes der an den Doppelklöppeln 2o angebrachten "Rohrstücke 22 rautenförmig ausgebildet, es werden hierdurch insbesondere die beiden als Fußpunkt für den Lichtbogen dienenden Knickstellen an ein und demselben Rohrstück 22 gebildet. Auch hier werden die Metallrohrstücke 22 auf das Tragstück 23 aufgeschraubt, aufgeschweißt oder hart aufgelötet, die Enden werden durch gut verrundete hakenförmige Metallzapfen 26 verschlossen. Die Tragstücke 23 sind mittels eines Schraubbolzens 25, der durch die Mittelbohrung der Tragstücke und die Mittelbohrung der die Isolatoren verbindenden Doppelklöppel 2o hindurchgeführt ist, an den beiden Seiten der Doppelklöppel angeschraubt. Die Sicherung gegen Verdrehung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch je -einen Stift 27, der durch die Träger 23 und !die Doppelklöppel 2o quer hindurchgeführt ist. Eine weitere Ausbildung des Doppelhornkreuzes 22 nach Abb. 5 und 6 ist in den Abb./- und 8 veranschaulicht. Bei im übrigen unveränderter Ausgestaltung und Anordnung der Rautenkreuze 22 ist an deren mittlere Knickstelle noch eine nach außen ragende Spitze 28 vorgesehen. Es hat sich gezeigt, daß, diese Spitzen dem überschlagslichtbogen eine besonders gute Richtwirkung erteilen, so daß ein sehr schnelles Lösen des Lichtbogens, ein rasches Herausziehen desselben aus der Kette und ein baldiges Erlöschen des Lichtbogens erfolgt.In the embodiment according to Figs. 4 to 6, each of the "pipe sections 22 attached to the double clappers 2o is diamond-shaped, in particular the two kinks serving as the base point for the arc are formed on one and the same pipe section 22. Here, too, the metal pipe sections 22 are formed screwed, welded or brazed onto the support piece 23, the ends are closed by well rounded hook-shaped metal pins 26. The support pieces 23 are attached by means of a screw bolt 25 which is passed through the central bore of the support pieces and the central bore of the double clapper 2o connecting the insulators In this embodiment, the protection against rotation is provided by a pin 27, which is passed transversely through the carrier 23 and the double clapper 20. Another embodiment of the double horn cross 22 according to Figs Fig./- and Fig. 8. In In the rest of the unchanged design and arrangement of the diamond crosses 22, an outwardly protruding tip 28 is provided at their middle kink. It has been shown that these tips give the flashover arc a particularly good directional effect, so that the arc is released very quickly, it is quickly pulled out of the chain and the arc is soon extinguished.

Die Erfindung ist auch bei Abspannketten aus Langstabisolatoren anwendbar, die nach einem Kettenvieleck durchhängen. Sie erhalten lediglich auf der kürzeren Ober- (Sehnen-) Seite des Kettenvieleckes Lichtbogenschutzausrüstungen nach der Erfindung, so daß, in diesem Fall die Träger 13 (Abb. 3) bzw. 23 (Abb.6) mit ihren haken- oder rautenförmigen Metallkreuzstücken auf der längeren Unterseite des Kettenvielecks entfallen. Die Ausladungen der einseitig verbleibenden Schutzhornkreuze und deren Knickstellen sind dabei so zu bemessen, daß: die Isolatorenkappen und Isolatorenschirme auch in der Abspannlage aus dem Wirkungsbereich des Lichtbogens bleiben. Die Schlagweiten werden auch hier nur unwesentlich geringer gehalten als der lichte Abstand der Kappenränder.voneinander. Am Aufhängepunkt und über "der Abspannklemme finden einfache oder doppelte Lichtbogenhörner statt der Schutzhornkreuze 17, 18 aus entsprechend gebogenen, durch gut verrundete Metallzapfen verschlossenen Metallrohren Verwendung.The invention can also be used for tensioning chains made of long rod insulators, which sag after a chain polygon. You just get on the shorter one Upper (tendon) side of the chain polygon Invention, so that, in this case, the carrier 13 (Fig. 3) or 23 (Fig.6) with their hook-shaped or diamond-shaped metal cross pieces on the longer underside of the chain polygon omitted. The projections of the protective horn crosses remaining on one side and their Kinks are to be dimensioned in such a way that: the insulator caps and insulator shields stay out of the arc's effective area even in the anchoring position. The distances are also kept only slightly smaller than the clear distance between the cap edges. Single or double arcing horns can be found at the suspension point and above the tensioning clamp instead of the protective horn crosses 17, 18 made of appropriately curved, well-rounded ones Metal spigot sealed metal pipe use.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arc protection device for chains made of ceramic long rod insulators, characterized in that two consecutive insulators each two successive insulators arc protection horns (12,22) in the form of one- or multi-part double horn crosses are attached to the metallic fittings or connecting links (io, ii, 2o), which are attached to their Arc protection horn of the same chain link facing ends are provided with kinks serving as arc base and are arranged so that the distance between the arc protection horns (12, 22) of each chain link is, in a known manner, only slightly smaller than the clear distance between the edges of the associated insulator caps.

2. Arc protection device according to claim i, characterized in that the double horn protection crosses (i2, 22) consists of a cross-shaped or angular support piece (13, 14, 20) and metallic pipe pieces placed on this, which at their ends by well-contoured metal pins ( 16,26) are closed.

3. Arc protection device according to claim 1 and 2, characterized in that the pipe pieces (22) are diamond-shaped are curved and provided with three kinks, the two outer ones as Serve arc roots. q ..

Arc protection device according to claims i to 3, characterized in that at the central kinks of the pipe sections (22) outwardly protruding tips (28) are provided.

5. Arc protection device according to claims i to ¢, characterized in that the supporting pieces (i3, 1q.) Pipe pieces (12) z. B. by ribs in corresponding longitudinal grooves of the double clapper (i o, i i) engage, or by pins (27) through the support pieces (23) and the double clapper (2o) are passed through, are secured against rotation.

6th Use of an arc protection device according to claims 1 to 5 for sagging Guy chains made of long rod insulators, characterized in that, only on the Upper side (chordal side) of the chain polygon of successive insulators, protective horn double crosses as well as single or double arcing horns at the suspension point and above the suspension clamp are appropriate.