DK156347B - Overspaendingsbeskyttelse for en indretning med to indbyrdes bevaegelige dele - Google Patents

Description

0

1 DK 156347 B

Opfindelsen vedr0rer overspændingsbeskyttelse for en indretning med indbyrdes bevægelige dele, af hvilke den ene er stationær i forhold til et stel, som befinder sig pâ jordpotentiale, og som star i forbindelse med hinanden 5 gennem mindst et lejef og hvor den bevægelige del udsættes for en elektrisk spænding, og den stationære del er elek-trisk forbundet med stellet.

Ved indretninger med indbyrdes bevægelige dele, hvilke dele star i forbindelse med hinanden gennem et leje, 10 og som er udsatte for forskellige elektriske potentialer, vil der være risiko for, at der etableres en ledende forbindelse gennem lejet. Den str0m, som gâr igennem lejeover-fladerne, kan være sa stor, at lejet beskadiges ved ned-smeltninger i lejeoverfladerne. Det er en kendt fremgangs-15 mâde at beskytte lejet ved at isolere lejesæderne, nâr spæn-dingsforskellen er lille, som det f.eks. kan være tilfæl-det i asynkronmaskiner. Ved store spændingsforskelle er dette ikke tilstrækkeligt, idet der er risiko for spændings-overslag. Eksempler herpâ kan findes i vindturbiner og 20 radarantenner, som udsættes for lynnedslag.

I DE-fremlæggelsesskrift 2.913.767 vises en str0maf-bryder til 3-faset str0m med overspændingsbeskyttelse. Str0mafbryderen er udformet med kontaktorganer, som er fast-gjort til en drejelig aksel af et isolerende materiale, som 25 ved glidekontaktstykker er forbundet med det elektriske net. Akslen er i hver ende fastgjort til en modstand og er lejret i aksellejer, som er fastgjort til str0mafbryderens hus.

Akslen er r0rformet, og er tilvejebragt med et centralstil-let str0mafledende organ, som sammen med fremspring pâ glide-30 kontaktstykkerne tilvejebringer gnistgab. Det str0mafledende organ er stationært i forhold til huset og afleder ved over-spænding str0mmen via modstanden til dette hus.

Indretningen er forholdsvis kompliceret, og det fremgâr ikke, hvorledes str0mmen overf0res fra det faste, 35 str0mafledende organ over den drejelige modstand til huset,

2 DK 156347 B

0 ligesom der heller ikke er vist nogen indretning til be-skyttelse af aksellejet mod elektrisk str0m.

Det er formâlet med opfindelsen at I0se disse pro-blemer ved tilvejebingelse af en overspændingsbeskyttelse, 5 hvori lejet ved en simpel indretning op til en forud fast- sat tærskelspænding beskyttes mod elektrisk str0m, idet over-skridning af tærskelspændingen forhindres ved at bringe et i tilslutning til lejet tilvejebragt gnistgab til at virke, hvor-ved spændingen sænkes.

10 Det angivne formai opnâs med en indretning af den ind- ledningsvis omhandlede art, som if01ge opfindelsen er ejen-dommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne ud-formning, idet lejet tilvejebringes med en isolering, og den bevægelige del af lejet er udformet med et gnistgab.

15 En foretrukken udf0relsesform af den foreliggende opfindelse forklares i det f01gende nærmere under henvis-ning til tegningen, pâ hvilken er vist et lejehus 1 med kuglelejer 2,3,4, som bærer en aksel 5, f.eks. akslen til en vindturbine 15. Akslen er isoleret fra kuglele-20 jerne af lejesæderne 6 og 7, hvilke lejesæder er udformet i et materiale med h0j elektrisk isolationsevne. Lejehuset er forbundet med det elektriske jordpotentiale gennem et sta-tiv 13, og bærer i sin ene ende en ring 8, hvilken ring er udformet med en affaset yderkant. Akslen bærer en med rin-25 gen 8 samvirkende og denne omgivende ring 9 med en indad-vendende overflade med en til ringen 8's yderkant svarende affasning, hvorved tilvejebringes en cirkulær spalte 10 mellem de to ringe. Denne spalte udg0r et omrâde, hvor elektrisk overslag gennem gnistudladning kan finde sted.

30 En aksel 11 til et apparat 14, f.eks. en generator, hvilken aksel drives af akslen 5, er forbundet med denne ved et isolerende stykke 12. Lejesæderne 6 og 7's tykkelse og materialeart, som bestemmer gennemslagsfeltstyrken, samt lejesædernes aksiale udstrækning, som er bestemmende for 35 overslagsmodstanden, er sâledes udformede i forhold til spalten lQ’s isolationsevne, at den elektriske overslags-

3 DK 156347B

Ο spænding er lavere over spalten end gennemslagsspændingen og overslagsspændingen over lejesæderne. Pâtrykkes akslen en elektrisk spænding, soin er lavere end overslagsspændingen, forhindrer de isolerede lejesæder, at en str0m gâr 5 gennem lejet. Ved elektriske spændinger, sont overskrider luftgabets overslagsspænding, f.eks. ved lynnedslag, sker der en gnistudladning i spalten, hvilket virker begræn-sende pâ den spænding, som kan optræde over lejesæderne.

I en anden udf0relsesform af den foreliggende op-10 findelse kan akslen - i stedet for isolerende lejesæder -være udformet med et isoleret lag eller være udformet helt af isolerende materiale i det stykke, som er i ber0ring med lejerne. Er akslen lejret i glidelejer, kan lejeb0s-ningerne være udformede af isolerende materialer.

15 Ved opfindelsen er tilvejebragt en overspændings- beskyttelse, som sikrer lejerne mod at blive str0mf0rende og derigennem at 0delægges. En beskadigelse af lejet pâ en vindturbine eller en radarantenne medf0rer væsentlige gener, idet det samlede apparat skal 10ftes ned fra sin 20 mast og transporteres til et værksted for at fâ foretaget réparation. Ogsâ andre gener undgâs. Spalten 10 virker uden friktion, og nedslides kun gennem gnistudladninger.

De stykker, som afgrænser spalten kan simpelthen dimen-sioneres til en lang levetid, ligesom de kan udformes, sâ 25 de er nemt udskiftelige.

30 35

Claims (2)

4 DK 1S6347B Ο Patentkrav.

1. Overspændingsbeskyttelse for en indretning med to indbyrdes bevægelige dele, at hvilke den ene er sta-tionær i forhold til et stativ, som befinder sig pâ jord- 5 potentiale, hvilke dele gennem mindst et i et lejehus til-vejebragt leje stâr i forbindelse med hinanden, idet den stationære del er elektrisk forbundet med stativet, og den bevægelige del pâtrykkes en elektrisk spænding, og idet den bevægelige del og den stationære del er elektrisk for-10 bundet med hvert sit str0mafledende fremspring, som ved bevægelse f0res forbi hinanden i en indbyrdes afstand, og hvorimellem er tilvejebragt et gnistgab, kende-t e g n e t ved, at der for at forhindre en elektrisk str0m i at gâ gennem lejet (2,3,4) mellem delene (5,1,13) er 15 tilvejebragt et lejesæde (6,7) i lejehuset (1) i den str0m-bane, som kan frembringes gennem lejet (2,3,4) som f01ge af det elektriske felt, der pâtrykkes lejet (2,3,4) ved de ind-gâende deles (5,1,13) forskellige potentialer, idet leje-sædet (6,7) er tilvejebragt i et isolerende materiale og 20 ligger op mod lejet (2,3,4), og at lejehuset (1) er udformet med det ene (8) af de str0mafledende fremspring (8,9).

2. Overspændingsbeskyttelse if0lge krav 1, k e n -detegnet ved, at de str0mafledende fremspring (8,9) hver især er udformet som en ring, hvilke ringe er indbyrdes 25 koncentriske. 30 35