EP0061990A1

EP0061990A1 - Überspannungsableiter mit eine Säule von Ableiterelementen umschliessenden Abschirmkörpern

Info

Publication number: EP0061990A1
Application number: EP82730019A
Authority: EP
Inventors: Mohamed Aziz Dipl.-Ing. Hassan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1982-10-06
Also published as: DE3112477C2; JPS57189475A; DE3112477A1; US4463404A; EP0061990B1

Abstract

Ein Überspannungsableiter (1) mit einer in einem Gehäuse (2) angeordneten Säule von Ableiterelementen und mehreren die Säule umschließenden Abschirmkörpern (5, 6, 7) 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 Uberspannungsableiter nach der Patentanmeldung P 30 12 741.4, der eine in einem Gehäuse angeordnete, aus einer Vielzahl von Ableiterelementen gebildete Säule und mehrere die Säule um_ schließende Abschirmkörper, die untereinander durch Stützkörper verbunden sind, und eine Einrichtung zur Befestigung von Ableiterelementen besitzt. 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 Uberspannungsableiters stört.
Zu der Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung bei Uberspannungsableitern ist es bereits bekannt, spannungssteuernde Elemente in der Form von Kondensatoren parallel zu der Reihenschaltung von Ableiterelementen zu schalten (DE-PS 1 120 567). Ferner ist es bei Uberspannungsableitern, deren aus Ableiterelementen gebildete Säule von Abschirmkörpern umschlossen ist, bekannt, zur Spannungssteuerung zwischen den Abschirmkörpern Kondensatoren anzuordnen (DE-OS 2 348 134 entspricht CH-PS 555 610).
Der Erfindung liegt gleichfalls die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung spannungssteuernder Elemente die Spannungsverteilung über die Länge des Uberspannungsableiters zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß bei einem Uberspannungsableiter 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 Überspannungsableiters.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Überspannungsableiter in einer Seitenansicht.
Die Fig. 2 und 3 stellen Querschnitte unterschiedlich ausgerüsteter Überspannungsableiter der in Fig. 1 gezeigten Art dar.

Der Überspannungsableiter 1 gemäß der Fig. 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 Fig. 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 Beda.rfs- fall 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 spannungssteuerndes Element 14 verwendet, das im wesentlichen die gleichen mechanischen Eigenschaften wie die isolierenden Stützkörper 12 aufweist, d. 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 Fig. 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.

Claims

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

untereinander durch Stützkörper (12) verbunden sind und

eine Einrichtung zur Befestigung von Ableiterelementen (11) besitzen,

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. Uberspannungsableiter 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 Sinne einer gleichmäßigen Spannungsverteilung über die Länge des Uberspannungsableiters (1).