EP2382640A1 - Überspannungsableiter mit einer isolierenden formumhüllung - Google Patents

Abstract

Eine Impedanzanordnung weist einen ersten Armaturkörper (1) und einen zweiten Armaturkörper (2) auf. Zwischen den beiden Armaturkörpern (1, 2) ist ein Impedanzkörper angeordnet. Der Impedanzkörper ist mittels eines Sicherungselementes (4) zwischen den Armaturkörpern (1, 2) verspannt. Das Sicherungselement (4) weist einen radial erweiterten Abschnitt auf. Der radial erweiterte Abschnitt ist von einem Weitungsbegrenzungselement (12) begrenzt.

Description

Beschreibung

ÜBERSPANNUNGSABLEITER MIT EINER ISOLIERENDEN FORMUMHÜLLUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Impedanzanordnung mit einem ersten Armaturkörper und mit einem zweiten Armaturkörper, die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers mittels eines einen endseitig radial erweiterten Abschnitt aufweisenden Sicherungselementes miteinander verbunden sind.

Eine derartige Impedanzanordnung ist beispielsweise aus der Patentschrift DE 10 2006 003 576 B4 bekannt. Die dortige Impedanzanordnung weist einen ersten sowie einen zweiten Armaturkörper auf, die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers mittels eines Sicherungselementes verbunden sind. Das bekannte Sicherungselement ist endseitig mit einem radial erweiterten Abschnitt versehen. Zur Erzeugung des radial erweiterten Abschnittes werden Keile eingeschlagen, welche das Sicherungselement auftreiben und so in einer Ausnehmung eines Ar- maturkörpers verklemmen.

Durch das Auseinandertreiben wird in die Struktur der Sicherungselemente eingegriffen und es erfolgt eine Verformung desselben. Dadurch entstehen Biegestellen, welche die mecha- nische Festigkeit der Sicherungselemente nachteilig beeinflussen können.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung eine Impedanzanordnung anzugeben, an welcher Armaturkörper und Impedanzelement in ei- ner zuverlässigen Art und Weise miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Impedanzanordnung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der radial er- weiterte Abschnitt von einem Weitungsbegrenzungselement begrenzt ist.

Durch den Einsatz eines Weitungsbegrenzungselementes zur Be- grenzung des radial erweiterten Abschnittes ist eine Möglichkeit gegeben, eine definierte Lage der Erweiterung bzw. Auftreibung zur Erzielung einer radialen Erweiterung an dem Sicherungselement vorzusehen. Dadurch kann eine Verformung des Sicherungselementes in bestimmten Bereichen vorgesehen sein, so dass auftretende Verformungskräfte insbesondere dort konzentriert sind. Das Weitungsbegrenzungselement verhindert dabei ein beliebiges Auseinandertreiben und Abknicken des Sicherungselementes. Durch das Weitungsbegrenzungselement wird ein Auftreiben des erweiterten Abschnittes begrenzt.

Als Weitungsbegrenzungselement sind verschiedene Konstruktionen vorsehbar. So können beispielsweise Klemmen, Bolzen etc. vorgesehen sein, die den erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes begrenzen und so eine radiale Auslenkung auf diesen Abschnitt eingrenzen. Dabei ist die axiale Richtung des Sicherungselementes durch eine Verspannrichtung zur Erzeugung einer Presskraft der Armaturkörper gegen den Impedanzkörper definiert. Radiale Erweiterungen sind im Wesentlichen quer zur Richtung der Presskraft zwischen den Armatur- körpern ausgerichtet.

Als Sicherungselement können beispielsweise elektrisch isolierende Stäbe eingesetzt werden, die sich längs der aufzubringenden Presskraft erstrecken. Dazu kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement selbst elektrisch isolierend wirkt bzw. dass im Verlauf des Sicherungselementes elektrisch isolierende Unterbrecherstellen angeordnet sind. Das Weitungsbegrenzungselement erzeugt entsprechende Querkräfte an dem Sicherungselement, die ein Abspreizen von Abschnitten des Si- cherungselementes auf den dazu vorgesehenen erweiterten Abschnitt einschränken.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement den Sitz des erweiterten Abschnitts in einer Ausnehmung eines Armaturkörpers sichert.

Vorteilhafterweise kann das Sicherungselement in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers hineinragen. Dabei sind verschiede- ne konstruktive Ausgestaltungen der Impedanzanordnung möglich. So kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Sicherungselement eingesetzt wird, welches beispielsweise den Impedanzkörper durchsetzt oder es kann vorgesehen sein, dass mehrere möglichst baugleiche Sicherungselemente parallel zueinander verlaufen und um den Impedanzkörper herum angeordnet sind. Der erweiterte Abschnitt des Sicherungselementes kann beispielsweise konisch zulaufend ausgebildet sein, so dass eine Presspassung zwischen dem erweiterten Abschnitt und einer gegengleichen Ausnehmung in einem der Armaturkörper ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass gleichartige Verbindungsmechanismen sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten Armaturkörper zum Einsatz kommen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Mechanismen zur Festlegung eines Sicherungselementes an Armaturkörpern Verwendung fin- den.

Durch das Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise eine Eintauchtiefe des Sicherungselementes in die Ausnehmung begrenzt werden. So bildet das Weitungsbegrenzungselement gleichsam einen Anschlag, welcher beispielsweise mit einer Schulter der Ausnehmung in Kontakt tritt und so eine axiale Verschiebbarkeit des Sicherungselementes einschränkt. Als Schulter kann eine die Ausnehmung begrenzende Fläche dienen, in welcher die Ausnehmung mündet. Weiter kann vorgesehen sein, dass bei einem Vorliegen eines konischen Abschnittes in der Ausnehmung die Schulter zum Ende des konischen Abschnittes, diesen begrenzend angeordnet ist, so dass nach einem Verspannen des Sicherungselementes in der Ausnehmung eine axiale Verschiebung durch das Weitungsbegrenzungselement in die eine Richtung und durch die Formgebung des erweiterten Abschnittes in die andere Richtung begrenzt ist. Eine Abstützung des Weitungsbegrenzungselementes und des erweiterten Abschnittes des Sicherungselementes erfolgt entgegengesetzt zu- einander. So ist bei einem Verspannen des Sicherungselementes zwischen dem Weitungsbegrenzungselement und dem erweiterten Abschnitt eine Schulter eines Armaturkörpers zwischengelegt. Somit ist es möglich, das Sicherungselement in einem Armaturkörper zu fixieren, wobei eine Verpressung der beiden Arma- turkörper gegeneinander zur Sicherung eines Klemmsitzes nicht notwendig ist. Damit wird erreicht, dass eine Festlegung des Sicherungselementes in einer Ausnehmung unabhängig von dem Voranschreiten der Verspannung mit einem weiteren Armaturkörper erfolgen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement ein Widerlager für einen den radial erweiternden Abschnitt aufweitenden Keil darstellt.

Treibt man mittels eines Keiles einen Abschnitt des Sicherungselementes auseinander, so kann das Weitungsbegrenzungselement ein Widerlager darstellen, welches das Eintreiben des Keiles begrenzt. Durch eine derartige Begrenzung ist die Aufweitung des radial erweiterten Abschnittes an dem Sicherungs- element begrenzt. Die bei einem Einpressen des Keiles erzielbare maximale Weitung wird begrenzt und damit kann die erzeugbare Verspannkraft in der Ausnehmung begrenzt werden, so dass eine Überbeanspruchung des Sicherungselementes vermieden ist und somit ein sicherer Sitz des Sicherungselementes in der Ausnehmung erzielt wird. Dabei kann das Sicherungselement beispielsweise über seine Länge aus verschiedenen Elementen zusammengefügt sein, wobei vorteilhaft in einen Fügespalt der Elemente ein Keil einzutreiben ist. Das Sicherungselement kann auch einstückig ausgeführt sein, wobei der Keil das Sicherungselement weitet und einen radial erweiterten Abschnitt ausbildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Aufspaltung in zumindest zwei Zweige erfolgt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Keil nach Art eines Kernes in das Siche- rungselement eingeschoben ist, so dass eine allseitige Umman- telung des Keiles durch das Sicherungselement gegeben ist.

Als Keil können dabei verschiedenartig geformte Elemente eingesetzt werden. So können beispielsweise konusartige Keile mit einer rotationssymmetrischen Keilfläche oder auch Spaltkeile mit ebenen Keilflächen, die auf einen Schnittpunkt zulaufen, zum Einsatz kommen. Dabei können die Keilflächen symmetrisch angeordnet sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement das Sicherungselement umgreift .

Das Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise nach Art einer Manschette oder einer Bandage das Sicherungselement umgreifen und/oder winkelstarr mit diesem verbunden sein. Dazu kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Sicherungselement und dem Weitungsbegrenzungselement ein winkelsteifer Verbund ausgebildet ist. Dabei kann das Weitungsbegrenzungselement einstückig mit dem Sicherungselement ausgeformt sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zur Ausbildung eines Sicherungselementes eine Stauchung des Sicherungselementes erfolgt, so dass im Bereich der Stauchung eine Schulter gebildet ist, die als Weitungsbegrenzungselement dient und so ein radiales Ausweiten über dieses Weitungsbegrenzungselement hinaus verhindert ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement in einem geeigneten Verfahren auf das Sicherungselement aufgebracht wird. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement nach Art einer Schelle an dem Sicherungselement befestigt wird und durch einen kraftschlüssigen Verbund winkelstarr auf dem Sicherungselement aufsitzt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement beispiel- weise durch einen stoffschlüssigen Verbund, beispielsweise durch Kleben, Laminieren o. ä., mit dem Sicherungselement verbunden ist. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, das Weitungsbegrenzungselement durch Heißschrumpfen auf dem Sicherungselement zu fixieren.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement sowie das Weitungsbegrenzungselement aus gleichartigen Materialkombinationen ausgebildet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement und Sicherungsele- ment unterschiedliche Materialpaarungen aufweisen. So kann beispielsweise im Bereich des radial erweiterten Abschnittes des Sicherungselementes eine elektrisch isolierende Materialkombination vorgesehen sein, wohingegen das Weitungsbegrenzungselement beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise als metallischer Ring, geformt ist.

Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement von einer Ausnehmung eines Armaturkörpers umgeben ist.

Bei einer Integration des Weitungsbegrenzungselementes in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers ist die Möglichkeit gegeben, beispielsweise durch eine bestimmte Profilierung eine bestimmte Lage des Weitungsbegrenzungselementes und damit des winkelstarr mit diesem verbundenen Sicherungselementes bezüglich des Armaturkörpers einzuhalten. So kann beispielsweise bei der Verwendung eines nicht rotationssymmetrischen Querschnittes für das Sicherungselement dieses in einer bestimm- ten Vorzugslage in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers eingeführt werden. Das Weitungsbegrenzungselement kann auch als Verdrehsicherung wirken. So ist es beispielsweise möglich, bei der Verwendung mehrerer Sicherungselemente diese in einer bestimmten Lage zueinander zu fixieren und so eine bevorzugte Gesamtkontur der Impedanzanordnung hervorzurufen. Weiterhin ist bei einem Umgreifen des Weitungsbegrenzungselementes durch die Ausnehmung die Möglichkeit gegeben, die Formstabilität des Weitungsbegrenzungselementes innerhalb der Ausnehmung durch eine entsprechende Kontaktierung von einer die Ausnehmung begrenzenden Wandung und einer Wandung des Weitungsbegrenzungselementes zu unterstützen. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, das Weitungsbegrenzungselement vollständig von die Ausnehmung begrenzenden Wandungen des Armaturkörpers überragen bzw. bündig abschließen zu lassen, so dass auch eine insbesondere dielektrische Schirmung durch den Armaturkörper erfolgen kann. So kann beispielsweise bei der Wahl eines geeigneten Materials zur Gestaltung des Weitungsbegrenzungselementes vor allem auf dessen mechanische Eigenschaften, weniger auf dessen elektrische Eigenschaften abge- stellt werden. Zusätzlich kann über das Weitungsbegrenzungselement der Übergang des Sicherungselementes in die Ausnehmung hinein stabilisiert sein. Gegebenenfalls auftretende Biegebeanspruchungen in diesem Bereich können über das Weitungsbegrenzungselement gedämpft werden, so dass die Struktur des Sicherungselementes geschützt ist. Insbesondere bei der

Verwendung von glasfaserverstärkten Kunststoffen zur Übertragung von Anpresskräften zwischen den Armaturkörpern ist so ein Brechen einzelner Glasfasern und damit eine Schwächung des Sicherungselementes im Bereich der Mündung der Ausnehmung vorgebeugt. Das Weitungsbegrenzungselement polstert das Sicherungselement in der Ausnehmung.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der radial erweiterte Abschnitt an einer eine Ausnehmung eines Armaturkörpers begrenzenden Wandung anliegt.

Bei einer Anlage des radial erweiterten Abschnittes an einer Wandung einer Ausnehmung eines Armaturkörpers ist die Mög- lichkeit gegeben, einen entsprechenden form- gegebenenfalls auch kraftschlüssigen Verbund zwischen Armaturkörper und Sicherungselement hervorzurufen. Damit kann beispielsweise eine Zugbeanspruchung auf das Sicherungselement gegeben werden, so dass ein Verspannen der Armaturkörper gegeneinander unter Zwischenlage des Impedanzkörpers erzielbar ist.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Impedanzkörper ein Varistor ist.

Ein Impedanzkörper ist ein Körper, welcher eine bestimmte Impedanz aufweist. So ist es beispielsweise möglich, als Impedanzkörper einen elektrischen Isolator vorzusehen, welcher zwischen Armaturkörpern über zumindest ein Sicherungselement verspannt ist. Über die Armaturkörper ist es beispielsweise möglich, die Impedanzanordnung zu halten und an den Armaturkörpern angeschlagene Elemente unterschiedlicher elektrischer Potentiale voneinander zu beabstanden. Derartige Impedanzanordnungen sind beispielsweise Stützisolatoren, Stabisolatoren, Hängeisolatoren, Scheibenisolatoren, Überspannabieiter usw.. Durch den Einsatz eines Varistors ist die Möglichkeit gegeben, die Impedanz des Impedanzkörpers in Abhängigkeit einer zwischen den Armaturkörpern befindlichen elektrischen Potentialdifferenz zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, über die Armaturkörper eine elektrische Kontaktierung des Impedanzkörpers vorzusehen und diesen in einen Strompfad einzuschleifen . Weiter ist beispielsweise möglich, den Impedanzkörper aus mehreren Elementen zusammenzusetzen, die aufgrund der von dem Sicherungselement erzeugten Presskraft zwi- sehen den Armaturkörpern winkelstarr gehalten sind. Aufgrund der so erzeugten Presskraft sind die einzelnen Elemente des Impedanzkörpers untereinander elektrisch leitend kontaktiert, sowie ein geeigneter elektrisch leitender Übergang zwischen den Armaturkörpern und dem Impedanzkörper gegeben. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Varistor aus einer

Vielzahl von Elementen zusammengesetzt ist, die beispielsweise jeweils eine zylindrische Form insbesondere eine zylindrische Form mit kreisförmigen oder kreisringförmigen Stirnseiten aufweisen. Die Stirnseiten der einzelnen Elemente sind gegeneinander gepresst, wobei die endseitig angeordneten Elemente mit ihren voneinander fortweisenden Stirnseiten gegen Kontaktflächen der Armaturkörper gepresst sind. An den Armaturkörpern können dann entsprechende Kontaktierungselemente, wie Bolzen, Kugelköpfe, Klemmen o. ä. als elektrische An- Schlüsse montiert werden. Vorzugsweise sollten dabei die Armaturkörper aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Aluminiumguss o. ä. gefertigt sein. Um ein Kurzschließen des Impedanzkörpers zu vermeiden, wirkt das Verspannelement zwischen den endseitigen Armaturkörpern elektrisch isolierend. Eine derartige Konstruktion kann beispielsweise zusätzlich von einer elektrisch isolierenden Umhüllung umgeben sein. Diese Umhüllung kann beispielsweise ein Silikonverguss, ein keramisches Gehäuse o. ä. sein.

Der aus mehreren Elementen zusammengesetzte Impedanzkörper ist bei Ausführung als Varistor in seiner Impedanz variabel. Dabei ist der Betrag einer zwischen den endseitigen Armaturkörpern bzw. den Kontaktierungspunkten des Impedanzkörpers auftretenden elektrischen Potentialdifferenz ausschlaggebend für die elektrischen Eigenschaften des Varistors.

Ein Varistor weist eine Ansprechspannung auf, bei deren Über- schreiten die Impedanz des Varistors vorzugsweise gegen Null tendieren sollte. Bei einem Unterschreiten der Ansprechspannung ist die Impedanz des Varistors gegen unendlich gehend konzipiert. Ein wiederholtes Über- bzw. Unterschreiten der Ansprechspannung führt zu einer wiederholten Impedanzänderung eines Varistors.

Die einzelnen Elemente eines Varistors können beispielsweise Metalloxide aufweisen, welche in einem Sinterverfahren zu entsprechenden Blöcken bzw. anderen Formen geformt werden. Oberflächenbereiche, welche nicht der Kontaktierung der Elemente untereinander bzw. mit den Armaturkörpern dienen, können beispielsweise mit einer keramischen Beschichtung versehen sein.

Der Impedanzkörper, die Endarmaturen sowie das Sicherungselement bilden nach einem Verspannen des Sicherungselementes einen winkelsteifen Verbund aus, so dass Biegekräfte, Torsionskräfte, Zugkräfte, Druckkräfte etc., die an den Armaturkörpern angreifen, von der Konstruktion aufgenommen werden kön- nen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Impedanzanordnung ein Überspannungsabieiter ist.

Überspannungsabieiter werden in Elektroenergieübertragungsnetzen eingesetzt. Elektroenergieübertragungsnetze werden mit einer Bemessungsspannung betrieben. Durch Netzvorgänge, beispielsweise Schalthandlungen, Blitzeinschläge, Kurzschlüsse usw. kann es zu Spannungsüberhöhungen kommen. Diese Span- nungsüberhöhungen können zu Durchschlägen in elektrischen Isolationen führen. Oftmals sind diese Durchschläge irreversibel, so dass eine Störung bzw. eine Zerstörung der Isolation auftreten kann. Überspannungsabieiter dienen in Elektro- energieübertragungsnetzen als Sicherungseinrichtungen, welche in Erdstrompfade, die sich zwischen einem Phasenleiter und Erdpotential erstrecken, eingeschleift sind. Dabei ist die Ansprechspannung des Varistors des Überspannungsabieiters derart gewählt, dass bei einem Vorliegen einer Bemessungs- Spannung an dem Phasenleiter der Varistor eine gegen unendlich gehende Impedanz aufweist, d. h. über den zwischen dem Phasenleiter und Erdpotential befindlichen Strompfad fließt lediglich ein zu vernachlässigender unkritischer Erdschlussstrom. Bei einem Erreichen einer kritischen Spannung kommt es zu einem Reduzieren der Impedanz des Varistors, so dass dieser eine Impedanz aufweist, die gegen Null tendiert. Damit ist es möglich, von dem Phasenleiter gegen Erdpotential über den Überspannungsabieiter einen signifikanten Erdschlussstrom zu leiten, welcher von der Überspannung auf dem Phasenleiter getrieben ist. Über den von der Überspannung getriebenen Erdschlussstrom wird die Überspannung abgebaut, bis diese unterhalb der Ansprechspannung des Varistors liegt. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich das Impedanzverhalten des Varistors dergestalt, dass die Impedanz des Varistors gegen unendlich tendiert und der signifikante Erdschlussstrom unterbrochen wird.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.

Dabei zeigt die Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Impedanzanordnung in Form eines Überspannungsabieiters mit teilweiser Freischneidung, die

Figur 2 ein Detail der Figur 1, die

Figur 3 einen Schnitt durch ein Sicherungselement und die

Figur 4 eine perspektivische Ansicht des in der Figur 3 im Schnitt gezeigten Sicherungselementes.

Die Figur 1 zeigt eine Impedanzanordnung in Form eines Über- spannungsableiters . Der Überspannungsabieiter weist einen ersten Armaturkörper 1 sowie einen zweiten Armaturkörper 2 auf. Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind gleichartig ausgeformt und begrenzen einen Impedanzkörper. Der Impedanzkörper ist ein Varistor, welcher einen Stapel von Einzelelementen 3 aufweist. Die Einzelelemente 3 sind vorzugsweise zylindrisch ausgeformt und mit einer kreisförmigen Stirnfläche ausgestat- tet. Die Stirnflächen der Einzelelemente 3 liegen elektrisch leitend aneinander. Dabei können die Einzelelemente 3 in ihrer Höhe variabel sein. Die jeweils endseitig angeordneten Einzelelemente 3 liegen elektrisch leitend an Kontaktflächen der beiden Armaturkörper 1, 2 an. Die Einzelelemente 3 stehen untereinander sowie mit den Armaturkörpern 1, 2 gegebenenfalls unter Zwischenlage von Kontaktkörpern elektrisch leitend in Kontakt. Die Armaturkörper 1, 2 sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, welche durch ein Gießverfahren in Form gebracht wurde.

Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind über mehrere Sicherungselemente 4 miteinander verbunden. Die Sicherungselemente 4 verlaufen parallel zu einer Längsachse 5, zu welcher die Ein- zelelemente 3 des Varistors koaxial ausgerichtet sind. Die Sicherungselemente 4 sind beispielsweise glasfaserverstärkte KunststoffStäbe mit kreisrundem Querschnitt, welche in Ausnehmungen des ersten Armaturkörpers 1 sowie des zweiten Arma- turkörpers 2 hineinragen. Die Sicherungselemente 4 sind in den Ausnehmungen der beiden Armaturkörper 1, 2 festgelegt, so dass ein Entfernen der Armaturkörper 1, 2 von dem Impedanzkörper nur unter Zerstörung der Gesamtanordnung möglich ist. Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind längs der Längsachse 5 un- ter Zwischenlage der Einzelelemente 3 gegeneinandergepresst, wobei die Presskräfte von den Sicherungselementen 4 aufgebracht werden. Die Sicherungselemente 4 sind symmetrisch verteilt um die Längsachse 5 angeordnet und erzeugen zwischen den beiden Armaturkörpern 1, 2 eine parallel zur Längsachse 5 verlaufende Presskraft. Endseitig sind die beiden Armaturkörper 1, 2 jeweils mit einer Abdeckkappe 6 versehen, welche die Armaturkörper 1, 2 durchgreifende Ausnehmungen überdecken. Weiterhin ist in den Armaturkörpern 1, 2 jeweils ein Anschlussbolzen 7 vorgesehen, welche mittels eines Gewindes in Gewindebohrungen der Armaturkörper 1, 2 eingeschraubt sind. Je nach Bedarf können die Anschlussbolzen verschiedene Ausgestaltungsvarianten aufweisen, beispielsweise können diese als Gewindebolzen ausgeführt sein, um entsprechende Anschlussarmaturen an den Anschlussbolzen 7 zu befestigen.

Die Sicherungselemente 4 sowie die Einzelelemente 3 sind von einer Kunststoffummantelung 8 umschlossen. Die Kunststoffum- mantelung 8 ist beispielsweise mittels eines Gussverfahrens aufgebracht. Über an den Armaturkörpern 1, 2 hervorragende Körperkanten wird eine Anschlussstelle für die Kunststoffum- mantelung 8 zur Verfügung gestellt, welche einen dichten Ab- schluss derselben ermöglicht. Die Kunststoffummantelung 8 ist mit koaxial zur Längsachse 5 umlaufenden Rippenelementen versehen, welche auf der Oberfläche der Kunststoffummantelung 8 zwischen den Armaturkörpern 1, 2 eine verlängerte Wegstrecke zur Verfügung stellen.

Die Figur 2 zeigt einen Schnitt des in der Figur 1 gezeigten ersten Armaturkörpers 1.

Der erste Armaturkörper 1 und der zweite Armaturkörper 2 sind im vorliegenden Beispiel gleichartig ausgeformt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Armaturkör- per Verwendung finden. Weiterhin sind alle Sicherungselemente 4 sowohl im ersten als auch im zweiten Armaturkörper 1, 2 in gleicher Art und Weise festgelegt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Festlegungen in dem ersten Armaturkörper 1 sowie in dem zweiten Armaturkörper 2 sowie auch in einem der Armaturkörper erfolgen kann. Beispielhaft soll nunmehr eine Festlegung eines Sicherungselementes 4 am ersten Armaturkörper 1 beschrieben werden.

Der Armaturkörper 1 weist mehrere Ausnehmungen 9 auf, welche den Armaturkörper 1 vollständig durchsetzen. Dabei durchsetzen die Ausnehmungen 9 den Armaturkörper 1 in Richtung der Längsachse 5. Die Ausnehmungen 9 sind mit einer bestimmten Profilierung versehen, wobei im Mündungsbereich einer Kontaktfläche für die Einzelelemente 3 des ersten Armaturkörpers 1 ein zylindrischer Abschnitt 10 vorgesehen ist. Der zylindrische Abschnitt 10 weist eine vorspringende Schulter auf, welche dem zylindrischen Abschnitt 10 begrenzt. Im weiteren Verlauf der Ausnehmung 9 ist ein sich trichterartig erweiternder Abschnitt 11 vorgesehen. Der trichterartige Abschnitt 11 kann beispielsweise rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel wurde jedoch ein im Wesentlichen ovaler Querschnitt des trichterartigen Abschnittes gewählt (vgl. Figur 1, teilweise Freischneidung der Abdeckkappe 6 am zweiten Armaturkörper 2). Die Sicherungselemente 4 sind jeweils als stabförmige rotationssymmetrische Körper ausgebildet. Um eine elektrisch isolierende Wirkung der Sicherungselemente 4 zu erzielen, sind diese beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff geformt. Ein derartiges Material weist auch eine ausreichende Zugfestigkeit auf.

Beabstandet zu einem freien Ende des Sicherungselementes 4 ist ein Weitungsbegrenzungselement 12 mantelseitig auf das

Sicherungselement 4 aufgebracht. Das Weitungsbegrenzungselement 12 umgibt das Sicherungselement 4 mantelseitig und umgreift dieses vollständig. Dabei ist die Dimension und Wandstärke des Weitungsbegrenzungselementes 12 derart gewählt, dass dieses bündig in den zylindrischen Abschnitt 10 der Ausnehmung 9 eintaucht und winkelstarr mit dem Sicherungselement 4 verbunden ist. Das Weitungsbegrenzungselement 12 liegt an der vorspringenden Schulter der Ausnehmung 9 an. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, auf einen zylindrischen Abschnitt 10 der Ausnehmung 9 zu verzichten und das Weitungsbegrenzungselement 12 an einer die Mündung der Ausnehmung 9 umgebenden Fläche/Kante anliegen zu lassen. Auch damit ist ein Eintauchen des Sicherungselementes 4 in die Ausnehmung 9 des ersten Armaturkörpers 1 begrenzt.

Das Weitungsbegrenzungselement 12 schließt bündig mit der Mündung der Ausnehmung 9 in der Kontaktfläche für die Einzelelemente 3 ab. Innerhalb des zylindrischen Abschnittes 10 ist das Weitungsbegrenzungselement 12 dielektrisch geschirmt. Als Weitungsbegrenzungselement 12 können beispielsweise verklebt Kunststoffringe, aufgeschrumpfte Metallringe, Stauchungen der Sicherungselemente u. ä. vorgesehen sein. Im trichterartigen Abschnitt 11 ist ein Keil 13 stirnseitig in das Sicherungselement 4 eingetrieben und teilt dieses auf. Dadurch ist das Sicherungselement 4 endseitig in zumindest einen ersten und einen zweiten Zweig aufgeteilt, wobei der Keil die beiden Zweige gegen die Wandungen des trichterartigen Abschnittes 11 der Ausnehmung 9 presst und dort verkeilt. Aufgrund der Position des Weitungsbegrenzungselementes 12 sichert dieses im Zusammenspiel mit dem radial erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes 4 das Sicherungselement 4 in einer einzelnen Ausnehmung 9 unabhängig davon, ob das entgegengesetzte Ende des Sicherungselementes 4 mit dem dortigen zweiten Armaturkörper 2 verbunden ist und unabhängig von dem Zustand der Einzelelemente 3. Der erweiterte Abschnitt drückt den ersten Armaturkörper 1 gegen das Weitungsbegrenzungsele- ment 12. So ist jedes Sicherungselement 4 in der jeweiligen Ausnehmung 9 individuell gesichert.

Weiterhin ist durch das Weitungsbegrenzungselement 12 eine Einschlagtiefe des Keiles 13 begrenzt. Dadurch ist verhin- dert, dass ein unbeabsichtigtes weiteres Eintauchen und aufspalten des Sicherungselementes 4 erfolgt. Das Kompressionselement 12 sichert die Position des erweiterten Abschnittes des Sicherungselementes 4 in der Ausnehmung 9, so dass ein Herausgleiten des Sicherungselementes 4 verhindert ist. Wei- terhin sichert das Sicherungselement 4 insbesondere bei einer zweiteiligen Ausführung von Sicherungselement 4 und Weitungsbegrenzungselement 12 ein unbeabsichtigtes Verlängern der auseinandergetriebenen Zweige in Folge eines weiteren Ausbiegens der auseinandergetriebenen Zweige des Sicherungselemen- tes 4. Das Kompressionselement 12 wirkt als Widerlager für den Keil 13.

Neben einer Verwendung eines einstückigen Sicherungselementes 4, welches durch einen Keil 13 aufgespalten wird, kann auch vorgesehen sein, zumindest im Endbereich der Sicherungselemente 4 eine mehrzweigige Ausgestaltung desselben vorzusehen oder über die gesamte Länge des Sicherungselementes 4 eine mehrsträngige Ausgestaltung vorzusehen.

Neben einer ovalen Ausgestaltung des trichterartig erweiterten Abschnittes 11 der Ausnehmung 9 kann auch vorgesehen sein, diese trichterartige Erweiterung des Abschnittes 11 rotationssymmetrisch auszuformen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine größere Anzahl von Zweigen in der Ausnehmung 9 festzusetzen. In diesem Falle kann der Keil eine rotationssymmetrische Keilfläche aufweisen, um möglichst gleichmäßig in radialen Richtungen erstreckende Klemmkräfte zu erzeugen. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Keil nach Art eines Kernes in ein Sicherungselement 4 eindringt und im Bereich der radialen Erweiterung möglichst allseitig von dem Sicherungselement ummantelt ist. In diesem Fall wird eine besonders große Fläche zur Übertragung von Reibkräften zwischen der Ausnehmung 9 und dem radial erweiterten Abschnitt des Si- cherungselementes 4 erzeugt.

Die Figur 3 zeigt einen aus der Figur 2 bekannten radial erweiterten Abschnitt eines Sicherungselementes 4 im Schnitt. Der radial erweiterte Abschnitt weist mehrere Zweige auf, die jeweils freie Enden aufweisen. Der radial erweiterte Abschnitt wird von dem Weitungsbegrenzungselement 12 begrenzt. Das Weitungsbegrenzungselement 12 umschließt das Sicherungselementes 4 mantelseitig. Dazu ist das Weitungsbegrenzungselement 12 im Wesentlichen hohlzylindrisch mit kreisringför- migen Stirnflächen ausgeformt. Wie in der Figur 3 erkenntlich, ist bei einem Einführen des Keiles 13 in das Sicherungselement 4 aufgrund des Weitungsbegrenzungselementes 12 eine Begrenzung seiner Einpresstiefe gegeben. Dadurch wird eine übermäßige Verformung der in der Ausnehmung 9 zu verkeilenden Zweige des Sicherungselementes 4 verhindert. Unabhängig von der Formgebung der Ausnehmung 9 kann so eine maximal durch die Spreizung über den Keil 13 zu erzeu- gende Klemmkraft in der Ausnehmung 9 festgesetzt werden.

In der Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des in der Figur 3 im Schnitt dargestellten Sicherungselementes 4 samt Keil 13 und Weitungsbegrenzungselement 12 dargestellt.

Claims

Patentansprüche

1. Impedanzanordnung mit einem ersten Armaturkörper (1) und mit einem zweiten Armaturkörper (2), die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers (3) mittels eines einen endseitig radial erweiterten Abschnitt aufweisenden Sicherungselementes (4) miteinander verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der radial erweiterte Abschnitt von einem Weitungsbegren- zungselement (12) begrenzt ist.

2. Impedanzanordnung 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 das Weitungsbegrenzungselement (12) den Sitz des erweiterten Abschnitts in einer Ausnehmung (9) eines Armaturkörpers (1, 2) sichert.

3. Impedanzanordnung 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 das Weitungsbegrenzungselement (12) ein Widerlager für einen den radial erweiternden Abschnitt aufweitenden Keil (13) darstellt.

4. Impedanzelement 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 das Weitungsbegrenzungselement (12) das Sicherungselement (4) umgreift .

5. Impedanzelement 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 das Weitungsbegrenzungselement (12) von einer Ausnehmung (9) eines Armaturkörpers (1, 2,) umgeben ist.

6. Impedanzelement 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 radial erweiterte Abschnitt an einer eine Ausnehmung (9] eines Armaturkörpers (1, 2) begrenzenden Wandung anliegt.

7. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Impedanzkörper (3) ein Varistor ist.

8. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Impedanzanordnung ein Überspannungsabieiter ist.