EP2347424A1 - Überspannungsableiter mit einem varistorelement und verfahren zur herstellung eines überspannungsableiters - Google Patents

Überspannungsableiter mit einem varistorelement und verfahren zur herstellung eines überspannungsableiters

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EP2347424A1
EP2347424A1 EP09752782A EP09752782A EP2347424A1 EP 2347424 A1 EP2347424 A1 EP 2347424A1 EP 09752782 A EP09752782 A EP 09752782A EP 09752782 A EP09752782 A EP 09752782A EP 2347424 A1 EP2347424 A1 EP 2347424A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
varistor element
surge arrester
fitting body
traverse
bracing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09752782A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Springborn
Gundolf Barenthin
Erhard Pippert
Markus Sulitze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2347424A1 publication Critical patent/EP2347424A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
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    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Definitions

  • Surge arrester having a varistor element and method of manufacturing a surge arrester
  • the invention relates to a surge arrester having a varistor element, against which at opposite ends a first and a second fitting body are pressed via a bracing device.
  • Such a surge arrester is known, for example, from US Pat. No. 4,812,944.
  • the local surge arrester is limited at opposite ends of its varistor element of valve bodies.
  • a clamping device is provided for bracing the valve body against the varistor element. It is proposed, for example, to form hooks on the fitting bodies, in which fibers or bands can be suspended. In order to achieve a tension between the valve bodies is further proposed to shrink the fibers or bands, for example by the action of heat radiation.
  • a surge arrester ter which is designed in a simplified and thus cheaper to manufacture. According to the invention this is achieved in a surge arrester of the type mentioned in that at least one of the fitting body has a shoulder on which a traverse of the bracing is supported and at least one tensile strand is struck on the traverse.
  • mutually facing support surfaces are formed complementary shape on traverse and shoulder.
  • the traverse lies with a support surface on a support surface of the shoulder.
  • the support surfaces should be at least partially complementary shape, so that accidental slipping or deflecting the traverse is prevented by the shoulder.
  • the shape-complementary support surfaces have sections which at least partially have surface sections extending in the direction of the contact force to be generated by the clamping device.
  • Such surface sections can, for. B. protrude perpendicularly from the support surfaces and protrude into this.
  • pins, holes, locking lugs, recesses and the like can be arranged.
  • An advantageous embodiment may provide that a few number of tension cords is struck on a crossbar.
  • a traverse is a rigid body, to which, for example, several tensile cords are struck. The tension cords are spaced from each other. The traverse can be used to move forces between the traction strands are transmitted or forces are transferred to other components.
  • a traverse is preferably formed as a cross member, which serves a mechanical stabilization, connection and attachment.
  • At least one of the fitting body relative to the Verspannhalle the fitting body on the varistor element has a plurality of symmetrically distributed circumferentially arranged shoulders.
  • a holding force between the valve bodies is generated in a clamping direction.
  • the clamping direction preferably passes through the varistor element.
  • the individual tension cords should be arranged distributed on the outer circumference of the varistor element, so that a cage formed from the individual tensile strands surrounds the varistor element on the shell side.
  • additional mechanical protection of the varistor element can be ensured.
  • Assigning now several shoulders symmetrically distributed on the circumference of the fitting body it is possible, for example, in a similar design of several trusses and several tension strands an approximately uniform distribution of tension cords. Due to the position of the shoulders, a position of the trusses is clearly defined. Consequently, a cage structure is formed around the varistor element by the tensile strands attached to the trusses.
  • a bracing device can have a plurality of independently arranged on shoulders of a valve body truss.
  • the bracing device has two oppositely oriented uniform cross-members. If one equips the bracing with oppositely oriented similarly shaped trusses, so it is possible to connect the trusses by means of at least one, preferably by means of several, preferably in a paired number of tension strands with each other. It is thus possible, for example, to press fitting bodies located at opposite ends of the varistor element with shoulders arranged thereon with the interposition of the varistor element against one another. By choosing the length of the tension cords, there is a possibility to regulate the tensioning force to be applied by the tensioning device. Depending on requirements, the fitting body can be pressed against the varistor element with a more or less strong force. In addition to a formation of a mechanically rigid angular rigid
  • the first and the second fitting body are shaped similarly.
  • a use of similar valve bodies makes it possible to choose a mounting position of the surge arrester comparatively free. Furthermore, the use of identical parts additionally reduces the number of components to be designed. As a result, the storage can be made cheaper, thereby reducing the total manufacturing costs for a surge arrester.
  • a further object of the invention is to specify a method for producing a surge arrester having a first and a second fitting body, which are pressed against opposite ends of a varistor element by means of a bracing device.
  • the object is achieved in a method of the above type in that at opposite ends of the varistor each of the first and the second Armatur- tur sciences placed and pressed by external forces against the varistor element that a first and a second traverse at opposite ends at least a pull string are struck that the first cross member on a shoulder of the first fitting body and the second Traverse are placed on a shoulder of the second fitting body and the external forces are reduced and pressing the fitting body against the varistor element on the tensioned tensile strand and the traverses of the bracing takes place.
  • a compression of the assemblies to be joined together occurs.
  • This compression can be in the range of a few millimeters, the compression should preferably be reversible.
  • a bracing is created, which can be placed on shoulders of the two fitting body.
  • the external forces are reduced. Due to the reduction of the external forces, there is a reversal of the compression of the varistor element or of the fitting body during the application of the external forces. By the withdrawal of the external forces is an elongation of the stack of valve bodies and the varistor element. As a result, the tension cords are placed under increased tension. About the attached to the valve bodies trusses a lengthening of the valve body and the varistor element is limited and the stack pressed against each other.
  • an angle rigid stack is formed, which, for example, after a successful tightening of the tension cords is disassembled by again external forces from opposite directions can act on the valve body and compresses the stack of valve bodies and varistor, so that the tension cords are relaxed and the trusses can be taken down from the shoulders.
  • This provides a possibility for carrying out, for example, repairs to surge arresters produced in this way.
  • Figure 3 is a strained surge arrester.
  • a bracing device can have one or more bracing elements.
  • the bracing element has a first cross member 1 and a second cross member 2.
  • the first and the second traverse 1, 2 are designed as similar shaped body.
  • Trusses 1, 2 each have a cuboidal basic structure, wherein two opposite ends of the trusses 1, 2 each have broken corners in such a way that a portion of a lateral surface of a circular cylinder is formed.
  • the trusses 1, 2 In the region of the rounded ends, the trusses 1, 2 each have recesses 3a, 3b. These recesses 3a, 3b are, for example, shaped like a blind hole.
  • the recesses 3a, 3b lie in a support surface.
  • the support surface is bounded by two mutually parallel body edges of the traverse 1, 2. The two parallel body edges go over into curved body edges of the rounded ends and connect the two mutually parallel body edges each end. In the support surface a recess 4 is formed.
  • the recess 4 is formed in the present example as a groove.
  • the support surface of the traverse 1, 2 with the corresponding recess 4 serves to be placed on a shape-complementary support surface of a shoulder 9a, 9b, 9c, 9d.
  • Pulling cords 5a, 5b are used in the recesses 3a, 3b.
  • the tension cords 5a, 5b are designed as dimensionally stable rods.
  • the tension cords should preferably have an electrically insulating effect, so that formation of a flow path between the cross members 1, 2 arranged at the end of the tension strands and oriented opposite to one another is prevented.
  • Fiberglass rods for forming the tension cords 5a, 5b have proven successful.
  • other suitable materials may be used.
  • the tension cords 5a, 5b are inserted into the recesses 3a, 3b of the trusses 1, 2 and struck there. An attack of the tension cords 5a, 5b on the trusses 1, 2 can be done by various methods or devices.
  • a bracing element is formed, which can transmit forces between the traverses 1, 2 via the tension cords 5a, 5b.
  • FIG. 2 shows a stage during the manufacture of a surge arrester.
  • the surge arrester has a varistor element 6.
  • the varistor element 6 is, for example, a sintered metal oxide body which optionally has a multiplicity of stacked subsections.
  • a first fitting body 7 and a second fitting body 8 are designed to be electrically conductive, so that via the fitting body 7, 8, an electrical contacting of the varistor element 6 can take place.
  • various shapes for the fitting body 7, 8 may be provided.
  • the two fitting body 7, 8 are formed similarly, wherein they are opposite to each other aligned at opposite ends of the varistor element 6 are placed on the varistor element 6.
  • the varistor element 6 preferably has circular end faces for this purpose. On the circular faces justify istsflachen the fitting body 7, 8 are placed.
  • contacting blocks are provided.
  • cable lugs can be screwed to the contacting blocks in order to bring about electrical contacting of the surge arrester. It can also be provided that corresponding threaded rods or other suitable elements are screwed or formed on the contacting blocks.
  • the two fitting bodies 7, 8 have radially projecting shoulders 9a, 9b, 9c, 9d on their circumference. These shoulders 9a, 9b, 9c, 9d are equipped with a support surface.
  • surveys 10 are formed in the support surfaces of the trusses 1, 2 to the wells opposite.
  • the support surfaces of the trusses 1, 2 at least partially opposite to the support surfaces of the shoulders 9a, 9b, 9c, 9d formed.
  • the stack of first fitting body 7, varistor element 6 and second fitting body 8 is compressed by external forces F and compressed.
  • at least one bracing element can advantageously be placed on the shoulders 9a, 9b, 9c, 9d but several bracing elements.
  • the distance between mutually aligned arranged shoulders 9a, 9b, 9c, 9d on the first fitting body 7 and the second fitting body 8 is selected such that the tensioning device with the first cross member 1 and second cross member 2, via the ailing pull cords 5a, 5b with each other are connected, latching on the elevations 10 on the shoulders 9a, 9b, 9c, 9d are pushed in a direction of delay. Due to the counter-running recess 4 in the support surfaces of the trusses 1, 2 is a position assurance of the trusses 1, 2 at the shoulders 9a, 9b, 9c, 9d given.
  • two bracing elements forming a bracing device are provided which have similar braces 1, 2 and tension elements 5a, 5b. If necessary, the number of bracing elements can be increased. For example, it is possible to arrange three or four bracing elements around the varistor element 6 symmetrically distributed. For this purpose, a corresponding number of shoulders on the two valve bodies 7, 8 are provided.
  • the external forces F are reduced.
  • the compression caused on the armature bodies 7, 8 and the varistor element 6 reverses, so that an expansion of the armature body 7, 8 and the varistor element 6 takes place in the clamping direction of the clamping device.
  • the Verspannetti the bracing are set under increased tension.
  • the bracing device is dimensioned such that the expanding stack of valve bodies 7, 8 and varistor element 6 itself can not fully expand to its original dimension.
  • the surge arrester formed in this way can be surrounded by a housing for its protection. It is possible, for example, to use electrically insulating throws or to provide a plastic encapsulation on the surge arrester.

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Abstract

Ein Überspannungsableiter weist ein Varistorelement (6) auf. Gegen das Varistorelement (6) sind ein erster und ein zweiter Armaturkörper (7, 8) über eine Verspanneinrichtung gepresst. Zumindest einer der Armaturkörper (7, 8) weist eine Schulter (9a, 9b, 9c, 9d) auf, an welcher eine Traverse (1, 2) der Verspanneinrichtung abgestützt ist. An der Traverse (1, 2) ist ein Zugstrang (5a, 5b) angeschlagen.

Description

Beschreibung
Überspannungsabieiter mit einem Varistorelement und Verfahren zur Herstellung eines Überspannungsabieiters
Die Erfindung betrifft einen Überspannungsabieiter mit einem Varistorelement, gegen welches an entgegengesetzten Enden ein erster und ein zweiter Armaturkörper über eine Verspanneinrichtung gepresst sind.
Ein derartiger Überspannungsabieiter ist beispielsweise aus dem US-Patent US 4,812,944 bekannt. Der dortige Überspan- nungsableiter ist an entgegengesetzten Enden seines Varistorelementes von Armaturkörpern begrenzt. Zur Verspannung der Armaturkörper gegen das Varistorelement ist eine Verspanneinrichtung vorgesehen. Es ist beispielsweise vorgeschlagen, an den Armaturkörpern Haken anzuformen, in welche Fasern oder Bänder einhängbar sind. Um eine Verspannung zwischen den Armaturkörpern zu erzielen ist weiter vorgeschla- gen, die Fasern oder Bänder beispielsweise durch Einwirkung von Wärmestrahlung zu schrumpfen.
Während eines Fertigungsprozesses erfordert ein Einhängen der Fasern/Bänder in die Haken eine Vielzahl von Arbeitsschrit- ten. Weiterhin ist bis zu einem Verspannen des Überspannungsabieiters die Lage der Fasern/Bänder in den Haken sowie der Armaturkörper an dem Varistorelement in geeigneter Weise zu sichern. Aufgrund der komplexen Konstruktion des Überspan- nungsableiters ist ein Zusammenfügen desselben aufwendig.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Überspannungsablei- ter anzugeben, welcher vereinfacht konstruiert und damit kostengünstiger herzustellen ist. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Überspannungsabieiter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest einer der Armaturkörper eine Schulter aufweist, an welcher eine Traverse der Verspanneinrichtung abgestützt ist und zumindest ein Zugstrang an der Traverse angeschlagen ist.
Durch den Einsatz einer Traverse an der Verspanneinrichtung und ein Abstützen der Traverse an einer Schulter des Armaturkörpers sind in sich winkelstarre Elemente zur Übertragung von Anpresskräften zwischen der Verspanneinrichtung und den
Armaturkörpern genutzt. So ist es beispielsweise möglich, die Traverse unter Vorspannung auf die Schulter aufzusetzen. So ist eine selbstsichernde Konstruktion gegeben, welche bereits unmittelbar nach einem Aufsetzen der Traverse auf die Schul- ter eine Verspannung bewirkt. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, während der Fertigung eines Überspannungsabieiters diesen beispielsweise nach einem Anbringen der Verspanneinrichtung an dem Armaturkörper frei von Stabilisierungsrahmen o. ä. zu transportieren und weiter zu bearbeiten.
Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass einander zugewandte Abstützflächen an Traverse und Schulter formkomplementär ausgeformt sind.
Die Traverse liegt mit einer Abstützfläche auf einer Abstützfläche der Schulter auf. Dabei sollten die Abstützflächen zumindest abschnittsweise formkomplementär ausgebildet sein, so dass ein unbeabsichtigtes Abrutschen bzw. Auslenken der Traverse von der Schulter verhindert ist. Dazu kann beispiels- weise vorgesehen sein, dass die formkomplementären Abstützflächen Abschnitte aufweisen, die zumindest teilweise in Richtung der durch die Verspanneinrichtung zu erzeugenden Anpresskraft verlaufende Flächenabschnitte aufweisen. Derartige Flächenabschnitte können z. B. senkrecht aus den Abstützflächen herausragen bzw. in diese hineinragen. In den Abstützflächen können Zapfen, Bohrungen, Rastnasen, Ausnehmungen und ähnliches angeordnet sein. Es können jedoch auch beispielsweise Profilierungen in Abstützflächen eingebracht sein. So können beispielsweise Wellenprofile, asymmetrische Verzahnungen, symmetrische Verzahnungen o. ä. eingesetzt werden .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass eine paarige Anzahl von Zugsträngen an einer Traverse angeschlagen ist.
Um eine Abstützung der Armaturkörper über die Verspannein- richtung zu gewährleisten, ist es nötig, dass zumindest ein Zugstrang zwischen Armaturkörpern bzw. einer oder mehreren Traversen Zugkräfte überträgt. Bei Nutzung eines Zugstranges kann dieser beispielsweise mittig an der Traverse angeschlagen sein. Der Zugstrang kann dabei selbst winkelsteif ausge- führt sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Zugstrang in sich selbst instabil, beispielsweise flexibel verformbar bzw. elastisch dehnbar ist. Um eine möglichst gleichmäßig verteilte Anpresskraft zwischen den Armaturkörpern zu erzeugen, kann die Anordnung einer geraden Anzahl von Zugsträngen an einer Traverse vorteilhaft sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass beiderseits einer Abstützfläche jeweils ein oder mehrere Zugstränge positioniert sind, so dass nach einem erfolgten Aufsetzen einer Traverse auf eine Schulter, quer zu einer Aufschubrichtung der Traverse, sich beiderseits der Schulter an der Traverse angeschlagene Zugstränge erstrecken. Eine Traverse ist ein winkelsteifer Körper, an welchen beispielsweise mehrere Zugstränge angeschlagen sind. Die Zugstränge sind beabstandet zueinander angeordnet. Über die Traverse können Kräfte zwischen den Zug- strängen übertragen werden bzw. Kräfte auf weitere Bauteile übertragen werden. Eine Traverse ist vorzugsweise als Querträger ausgeformt, welcher einer mechanischen Stabilisierung, Verbindung und Befestigung dient.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest einer der Armaturkörper bezogen auf die Verspannrichtung der Armaturkörper an dem Varistorelement mehrere symmetrisch am Umfang verteilt angeordnete Schultern aufweist.
Mittels einer Verspanneinrichtung wird in eine Verspannrichtung eine Haltekraft zwischen den Armaturkörpern erzeugt. Die Verspannrichtung durchsetzt dabei vorzugsweise das Varistorelement. Vorzugsweise sollten die einzelnen Zugstränge am äußeren Umfang des Varistorelementes verteilt angeordnet sein, so dass ein aus den einzelnen Zugsträngen gebildeter Käfig das Varistorelement mantelseitig umgibt. Somit kann nach erfolgter Verspannung der Verspanneinrichtung ein zusätzlicher mechanischer Schutz des Varistorelementes gewähr- leistet sein. Ordnet man nunmehr mehrere Schultern symmetrisch am Umfang der Armaturkörper verteilt an, so ist beispielsweise bei einer gleichartigen Ausgestaltung von mehreren Traversen und mehreren Zugsträngen eine annähernd gleichmäßige Verteilung von Zugsträngen möglich. Durch die Lage der Schultern wird eine Position der Traversen eindeutig festgelegt. Folglich ist durch die an die Traversen angeschlagenen Zugstränge eine Käfigstruktur um das Varistorelement gebildet. Eine Verspanneinrichtung kann mehrere unabhängig voneinander an Schultern eines Armaturkörpers angeordnete Traversen aufweisen.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Verspanneinrichtung zwei entgegengesetzt zueinander ausgerichtete gleichförmige Traversen aufweist. Rüstet man die Verspanneinrichtung mit entgegengesetzt zueinander ausgerichteten gleichartig geformten Traversen aus, so ist es möglich, die Traversen mittels zumindest eines, vor- zugsweise mittels mehrerer, vorzugsweise in einer paarigen Anzahl von Zugsträngen miteinander zu verbinden. So ist es beispielsweise möglich, an entgegengesetzten Enden des Varistorelementes liegende Armaturkörper mit daran angeordneten Schultern unter Zwischenlage des Varistorelementes gegenein- ander zu pressen. Über die Wahl der Länge der Zugstränge ist eine Möglichkeit gegeben, die durch die Verspanneinrichtung aufzubringende Verspannkraft zu regulieren. Je nach Bedarf können dadurch die Armaturkörper mit einer mehr oder weniger starken Kraft gegen das Varistorelement gepresst werden. Ne- ben einer Ausbildung eines mechanisch steifen winkelstarren
Überspannungsabieiters kann durch das Aufbringen einer erhöhten Spannkraft auch eine elektrische Kontaktierung der Armaturkörper mit dem Varistorelement erfolgen. Dadurch ist eine Möglichkeit gegeben, das Varistorelement über die Armaturkör- per elektrisch zu kontaktieren und das Varistorelement beispielsweise zum Schutz vor Überspannungen in Elektroenergieübertragungseinrichtungen einzusetzen.
Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Armaturkörper gleichartig geformt sind.
Eine Verwendung von gleichartigen Armaturkörpern gestattet es, eine Einbaulage des Überspannungsabieiters vergleichsweise frei zu wählen. Weiterhin wird durch die Verwendung von Gleichteilen zusätzlich die Anzahl auszulegender Bauteile reduziert. Dadurch kann die Lagerhaltung kostengünstiger gestaltet werden, wodurch sich die Gesamtherstellungskosten für einen Überspannungsabieiter reduzieren. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Überspannungsabieiters mit einem ersten und einen zweiten Armaturkörper, die über eine Verspanneinrichtung gegen entgegengesetzte Enden eines Varistorelementes ge- presst werden, anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren der vorstehenden Art dadurch gelöst, dass an entgegengesetzten Enden des Varistorelementes jeweils der erste und der zweite Arma- turkörper aufgesetzt und von äußeren Kräften gegen das Varistorelement gepresst werden, dass eine erste und eine zweite Traverse an entgegengesetzten Enden zumindest eines Zugstranges angeschlagen werden, dass die erste Traverse auf eine Schulter des ersten Armaturkörpers und die zweite Tra- verse auf eine Schulter des zweiten Armaturkörpers aufgesetzt werden und die äußeren Kräfte reduziert werden und ein Anpressen der Armaturkörper gegen das Varistorelement über den unter Spannung gesetzten Zugstrang und die Traversen der Verspanneinrichtung erfolgt.
Durch ein Aufsetzen der Armaturkörper auf das Varistorelement und ein Verpressen derselben gegen das Varistorelement durch eine äußere Kraft kommt es zu einer Kompression der miteinander zu verbindenden Baugruppen. Diese Kompression kann sich im Bereich von wenigen Millimetern bewegen, wobei die Kompression vorzugsweise reversibel sein sollte. Durch ein Verbinden der zwei Traversen ist eine Verspanneinrichtung geschaffen, welche auf Schultern der beiden Armaturkörper aufgesetzt werden kann. Dabei sollte die Dimension des oder der Zugstränge derart gewählt sein, dass ein leichtgängiges Aufsetzen der Traversen auf die Schultern ermöglicht ist, der oder die Zugstränge jedoch bereits während des Aufsetzens einer Vorspannung ausgesetzt werden. Diese Vorspannung ver- hindert ein unbeabsichtigtes Lösen der aufgesetzten Traversen entgegen ihrer Aufschubrichtung auf die Schultern.
Nach einem Aufsetzen der Traversen, welche über den zumindest einen Zugstrang miteinander verbunden sind, werden die äußeren Kräfte reduziert. Aufgrund der Reduktion der äußeren Kräfte kommt es zu einer Umkehrung der während des Aufbrin- gens der äußeren Kräfte erfolgten Kompression des Varistorelementes bzw. der Armaturkörper. Durch die Rücknahme der äußeren Kräfte erfolgt eine Längung des Stapels aus Armaturkörpern und dem Varistorelement. Dadurch werden die Zugstränge unter erhöhte Spannung gesetzt. Über die an den Armaturkörpern angeschlagenen Traversen wird eine Längung der Armaturkörper und des Varistorelementes begrenzt und der Stapel gegeneinander verpresst.
Nunmehr ist ein winkelstarrer Stapel gebildet, welcher beispielsweise auch nach einem erfolgten Verspannen der Zugstränge demontierbar ist, indem man wiederum äußere Kräfte aus entgegengesetzten Richtungen auf die Armaturkörper einwirken lässt und den Stapel aus Armaturkörpern und Varistorelement komprimiert, so dass die Zugstränge entspannt werden und die Traversen von den Schultern herabgenommen werden können. Damit ist eine Möglichkeit gegeben, beispielsweise Repa- raturen an derartig hergestellten Überspannungsableitern durchzuführen .
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher be- schrieben.
Dabei zeigt die Figur 1 ein Anschlagen von Zugsträngen an zwei Traversen, die
Figur 2 einen Stapel von Armaturkörpern und einem Varistor- element während des Aufbringens von Traversen auf
Schultern der Armaturkörper, und die
Figur 3 einen verspannten Überspannungsabieiter.
In der Figur 1 ist exemplarisch eine Ausgestaltungsvariante eines Verspannelementes dargestellt. Eine Verspanneinrichtung kann ein oder mehrere Verspannelemente aufweisen. Dabei weist das Verspannelement eine erste Traverse 1 sowie eine zweite Traverse 2 auf. Die erste und die zweite Traverse 1, 2 sind als gleichartige Formkörper ausgestaltet. Dabei weisen die
Traversen 1, 2 jeweils eine quaderförmige Grundstruktur auf, wobei zwei gegenüberliegenden Enden der Traversen 1, 2 jeweils gebrochene Ecken aufweisen und zwar derart, dass ein Abschnitt einer Mantelfläche eines Kreiszylinders entsteht. Im Bereich der gerundeten Enden weisen die Traversen 1, 2 jeweils Ausnehmungen 3a, 3b auf. Diese Ausnehmungen 3a, 3b sind beispielsweise sacklochartig geformt. Die Ausnehmungen 3a, 3b liegen in einer Abstützfläche. Die Abstützfläche ist von zwei parallel zueinander liegenden Körperkanten der Traverse 1, 2 begrenzt. Die beiden parallelen Körperkanten gehen in gebogene Körperkanten der gerundeten Enden über und verbinden die beiden parallel zueinander liegenden Körperkanten jeweils endseitig. In die Abstützfläche ist eine Vertiefung 4 eingeformt. Die Vertiefung 4 ist im vorliegenden Beispiel als Nut ausgeformt. Die Abstützfläche der Traverse 1, 2 mit der entsprechenden Vertiefung 4 dient dazu, auf eine formkomplementäre Abstützfläche einer Schulter 9a, 9b, 9c, 9d aufgelegt zu werden. Insbesondere durch die Vertiefung 4 wird ein quer zur Verspannrichtung der Verspanneinrichtung gerichtetes Abglei- ten einer Traverse 1, 2 von einer Schulter 9a, 9b, 9c, 9d verhindert .
In die Ausnehmungen 3a, 3b werden Zugstränge 5a, 5b einge- setzt. Im Ausführungsbeispiel sind die Zugstränge 5a, 5b als formstabile Stäbe ausgeführt. Vorzugsweise sollten die Zugstränge elektrisch isolierend wirken, so dass eine Ausbildung eines Strompfades zwischen den an den Zugsträngen endseitig angeordneten und entgegengesetzt zueinander ausgerichteten Traversen 1, 2 verhindert ist. Es haben sich Glasfaserstäbe zur Ausbildung der Zugstränge 5a, 5b bewährt. Darüber hinaus können auch andere geeignete Materialien zum Einsatz gelangen. Die Zugstränge 5a, 5b werden in die Ausnehmungen 3a, 3b der Traversen 1, 2 eingeführt und dort angeschlagen. Ein An- schlagen der Zugstränge 5a, 5b an den Traversen 1, 2 kann durch verschiedenartige Verfahren bzw. Vorrichtungen erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, die Zugstränge 5a, 5b Stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig an den Traversen 1, 2 anzuschlagen. Als günstig hat sich dabei erwie- sen, die Zugstränge 5a, 5b in den Ausnehmungen 3a, 3b zu verklemmen oder zu verpressen.
Nach einem erfolgten Anschlagen der Zugstränge 5a, 5b an der ersten und der zweiten Traverse 1, 2 ist eine Verspannelement gebildet, welches zwischen den Traversen 1, 2 Kräfte über die Zugstränge 5a, 5b übertragen kann.
In der Figur 2 ist ein Stadium während der Herstellung eines Überspannungsabieiters gezeigt. Der Überspannungsabieiter weist ein Varistorelement 6 auf. Das Varistorelement 6 ist beispielsweise ein gesinterter Metalloxidkörper, welcher gegebenenfalls einer Vielzahl übereinander aufgestapelter Teilabschnitte aufweist. Endseitig sind an dem Varistorelement 6 ein erster Armaturkörper 7 sowie ein zweiter Armaturkörper 8 angeordnet. Die Armaturkörper 7, 8 sind elektrisch leitend ausgestaltet, so dass über die Armaturkörper 7, 8 eine elektrische Kontaktierung des Varistorelementes 6 erfolgen kann. Somit ist es beispielsweise möglich, das Varistorelement 6 zum Schutz eines elektrischen Gerätes zwischen einem spannungsführenden Phasenleiter und Erdpotential einzuschleifen . Je nach Bedarf können verschiedenartige Formgebungen für die Armaturkörper 7, 8 vorgesehen sein. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Armaturkörper 7, 8 gleichartig ausgeformt, wobei sie entgegengesetzt zueinander ausgerichtet an entgegengesetzten Enden des Varistorelementes 6 auf das Varistorelement 6 aufgesetzt sind. Das Varistorelement 6 weist dazu vorzugsweise kreisrunde Stirnflächen auf. Auf die kreisrunden Stirnflächen sind Kontaktierungsflachen der Armaturkörper 7, 8 aufgesetzt. An den von den Kontaktierungsflachen der Armaturkörper 7, 8 abgewandten Seiten sind Kontaktierungsblöcke vorgesehen. An den Kontaktierungsblöcken sind beispielsweise Kabelschuhe anschraubbar, um eine elektrische Kontaktierung des Überspannungsabieiters zu bewirken. Es kann auch vorgese- hen sein, dass an den Kontaktierungsblöcken entsprechende Gewindestangen oder andere geeignete Elemente eingeschraubt oder angeformt sind.
Die beiden Armaturkörper 7, 8 weisen bezüglich ihrer Anpress- richtung gegen das Varistorelement 6 an ihrem Umfang radial herausragende Schultern 9a, 9b, 9c, 9d auf. Diese Schultern 9a, 9b, 9c, 9d sind mit einer Abstützfläche ausgestattet. In den Abstützflächen sind in den Abstützflächen der Traversen 1, 2 zu den Vertiefungen 4 gegengleich ausgeformte Erhebungen 10 angeordnet. Somit sind die Abstützflächen der Traversen 1, 2 zumindest abschnittsweise gegengleich zu den Abstützflächen der Schultern 9a, 9b, 9c, 9d ausgeformt. Der Stapel aus erstem Armaturkörper 7, Varistorelement 6 und zweitem Armaturkörper 8 wird durch äußere Kräfte F zusammen- gepresst und komprimiert. Nunmehr kann zumindest ein Verspannelement vorteilhaft jedoch mehrere Verspannelemente auf die Schultern 9a, 9b, 9c, 9d aufgesetzt werden. Dabei ist der Abstand zwischen zueinander fluchtende angeordnete Schultern 9a, 9b, 9c, 9d an dem ersten Armaturkörper 7 und dem zweiten Armaturkörper 8 derart gewählt, dass die Verspanneinrichtung mit erster Traverse 1 und zweiter Traverse 2, die über die angeschlagenen Zugstränge 5a, 5b miteinander verbunden sind, rastend auf die Erhebungen 10 an den Schultern 9a, 9b, 9c, 9d in einer Aufschubrichtung aufschiebbar sind. Aufgrund der gegengleich ausgeführten Vertiefung 4 in den Abstützflächen der Traversen 1, 2 ist eine Lagesicherung der Traversen 1, 2 an den Schultern 9a, 9b, 9c, 9d gegeben. Im vorliegenden Beispiel sind zwei, eine Verspanneinrichtung bildende Verspannelemente vorgesehen, welche gleichartige Traversen 1, 2 und Zugelemente 5a, 5b aufweisen. Bedarfsweise kann die Anzahl der Verspannelemente erhöht werden. So ist es beispielsweise möglich, drei oder vier Verspannelemente um das Varistorelement 6 herum symmetrisch verteilt anzuordnen. Dazu ist eine entsprechende Anzahl von Schultern an den beiden Armaturkörpern 7, 8 vorzusehen.
Nachdem die Verspannelemente auf die Schultern 9a, 9b, 9c, 9d aufgerastet wurden, erfolgt eine Reduzierung der äußeren Kräfte F. Dadurch kehrt sich die an den Armaturkörpern 7, 8 und dem Varistorelement 6 hervorgerufene Kompression um, so dass eine Expansion der Armaturkörper 7, 8 und des Varistor- elementes 6 in Verspannrichtung der Verspanneinrichtung erfolgt. Damit werden die Verspannelemente der Verspanneinrichtung unter erhöhte Spannung gesetzt. Die Verspanneinrichtung ist jedoch derart dimensioniert, dass der sich ausdehnende Stapel aus Armaturkörpern 7, 8 und Varistorelement 6 sich nicht vollständig in seine ursprüngliche Dimension ausdehnen kann .
Damit ist eine ausreichende Verspannung der Armaturkörper 7, 8 an dem Varistorelement 6 gegeben. Während des Entlastens der Armaturkörper 7, 8 und des Varistorelementes 6 von den äußeren Kräften F kann auch vorgesehen sein, dass die Zugstränge 5a, 5b gelängt werden, so dass auch von den Zugsträngen 5a, 5b eine zusätzliche Anpresskraft ausgehen kann.
Über die Traversen 1, 2 und die Schultern 9a, 9b, 9c, 9d an dem ersten und dem zweiten Armaturkörper 7, 8 erfolgt eine stabile Verspannung des Überspannungsabieiters.
Wie in der Figur 3 gezeigt, ist dabei vorgesehen, dass die abgerundeten Enden der Traversen 1, 2 eine dielektrisch schirmende Wirkung auf die Kontaktierungsblöcke des ersten und des zweiten Armaturkörpers 7, 8 haben.
Der so gebildete Überspannungsabieiter kann zu seinem Schutz mit einem Gehäuse umgeben werden. Dabei ist es beispielsweise möglich, elektrisch isolierende Überwürfe einzusetzen oder einen Kunststoffumguss an dem Überspannungsabieiter vorzusehen .

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsabieiter mit einem Varistorelement (6), gegen welches an entgegengesetzten Enden ein erster und ein zweiter Armaturkörper (7, 8) über eine Verspanneinrichtung gepresst sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest einer der Armaturkörper (7, 8) eine Schulter (9a, 9b, 9c, 9d) aufweist, an welcher eine Traverse (1, 2) der Verspanneinrichtung abgestützt ist und zumindest ein Zugstrang an der Traverse (1, 2) angeschlagen ist.
2. Überspannungsabieiter 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 einander zugewandte Abstützflächen an Traverse (1, 2) und
Schulter (9a, 9b, 9c, 9d) formkomplementär ausgeformt sind.
3. Überspannungsabieiter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine paarige Anzahl von Zugsträngen an einer Traverse (1, 2) angeschlagen ist.
4. Überspannungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest einer der Armaturkörper (7, 8) bezogen auf die Verspannrichtung der Armaturkörper (7, 8) an dem Varistorelement (6) mehrere symmetrisch am Umfang verteilt angeordnete Schultern (9a, 9b, 9c, 9d) aufweist.
5. Überspannungsabieiter 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 die Verspanneinrichtung zwei entgegengesetzt zueinander ausgerichtete gleichförmige Traversen (1, 2) aufweist.
6. Überspannungsabieiter 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 der erste und der zweite Armaturkörper (7, 8) gleichartig geformt sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines Überspannungsabieiters mit einem ersten und einem zweiten Armaturkörper (7, 8), die über eine Verspanneinrichtung gegen entgegengesetzte Enden eines Varistorelementes (6) gepresst werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass an entgegengesetzten Enden des Varistorelementes jeweils der erste und der zweite Armaturkörper (7, 8) aufgesetzt und von äußeren Kräften gegen das Varistorelement (6) gepresst werden, dass - eine erste und eine zweite Traverse (1, 2) an entgegengesetzten Enden zumindest eines Zugstranges (5a, 5b) angeschlagen werden, dass
- die erste Traverse (1) auf eine Schulter (9a, 9b, 9c, 9d) des ersten Armaturkörpers (7) und die zweite Traverse (2) auf eine Schulter (9a, 9b, 9c, 9d) des zweiten Armaturkörpers (8) aufgesetzt werden und
- die äußeren Kräfte reduziert werden und ein Anpressen der Armaturkörper (7, 8) gegen das Varistorelement (6) über den unter Spannung gesetzten Zugstrang und die Traversen (1, 2) der Verspanneinrichtung erfolgt.
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