EP3073588A1 - Isolatoranordnung für eine freileitung - Google Patents

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EP3073588A1
EP3073588A1 EP15160534.2A EP15160534A EP3073588A1 EP 3073588 A1 EP3073588 A1 EP 3073588A1 EP 15160534 A EP15160534 A EP 15160534A EP 3073588 A1 EP3073588 A1 EP 3073588A1
Authority
EP
European Patent Office
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insulator
surge arrester
mounting
arrangement
spark
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15160534.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Bockarev
Daniel Flohe
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Priority to BR112017019636-0A priority patent/BR112017019636A2/pt
Priority to US15/561,216 priority patent/US10672541B2/en
Priority to JP2017546106A priority patent/JP6643349B2/ja
Priority to PCT/EP2016/055033 priority patent/WO2016150709A1/de
Priority to KR1020177030102A priority patent/KR101945144B1/ko
Priority to CN201680017315.4A priority patent/CN107431334B/zh
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/08—Overvoltage arresters using spark gaps structurally associated with protected apparatus

Definitions

  • the invention is in the field of electrical engineering and refers specifically to an insulator arrangement for an overhead line.
  • Such overhead lines are used in power transmission networks for the transport of electrical energy in the high voltage range.
  • Individual rope-like conductors are usually to be fastened to masts by means of holding insulators.
  • line arresters are used in this connection in order to dissipate any overvoltages, for example due to lightning strikes, to the ground potential.
  • Line arresters are connected in a power transmission network, in particular in high-voltage networks with voltages above 1 kV, in parallel with a line insulator of the overhead line. They contain a dissipation element made of non-linear metal oxide resistors in a porcelain or plastic housing. Line arresters are preferably used where, due to a lack of or insufficient earth-wire protection and / or high resistance to crushing joints (eg in the case of heavily rocky subsoil), rear-side overturning occurs frequently. To subsequently increase the reliability of already existing transmission or distribution lines is often the installation of line arresters on all or even on some masts a cost effective alternative to improve the Erdseilschutzes or the Masterdungsön. Line arresters are used both in sparkless technology and in conjunction with an external series spark gap, which isolate the arresters in normal operation, against switching overvoltages or even after an overload of the line used. In the following, only line arresters with external series spark gaps are considered.
  • a line arrester with external series spark gap (English: externally gapped line arrester or EGLA) has a series connected to the diverter spark gap.
  • One end of the line arrester is earthed at a grounding point of the transmission tower, at the other end there is a spark electrode, which forms a spark gap with a spark horn at the high voltage end of the line insulator.
  • the overhead line instead of the sparking horn, the overhead line itself can serve as the high-voltage end of the spark gap.
  • the present invention is based on the object to provide an insulator arrangement for an overhead line, which allows easy installation, even in the case of retrofitting.
  • the invention relates concretely to an insulator arrangement for an overhead line, comprising a holding insulator for fastening an overhead line to a mast and a line arrester arrangement arranged electrically parallel to the holding insulator with a surge arrester electrically connected to ground potential and a spark gap connected in series with a first spark electrode connected to the overhead line and a second spark electrode connected to the surge arrester.
  • the laptopioketametametametame as the object is achieved according to the invention in that the picnicsableiteranssen has a mountable to the overhead line mounting insulator, wherein the first spark electrode is attached to a first fastening device at a first end of the mounting insulator and the second spark electrode to a second fastening device at a second end of the mounting insulator ,
  • the mounting insulator is preferably designed as a rigid long-rod insulator. He offers with the two fastening devices a holder for the surge arrester or the spark electrode. Each spark electrode may either be attached directly to one end of the fixture or the spark electrode is attached to one end of an over-surge arrester which in turn is attached to the fixture at its other end. Over the length of the mounting insulator, the distance between the two spark electrodes and thus the spark gap is determined.
  • the mounting insulator thus forms together with the surge arrester and the spark electrodes a mechanically stable compact unit which can be easily attached via a holding device on the overhead line. The connection to the earth potential can be made via a ground line to the mast.
  • Such a Kausableiteran extract is independent of attaching to the holding insulators fasteners and can be attached in the vicinity or at a certain distance from the holding insulator to the overhead line.
  • the mounting insulator is designed as a long-rod insulator.
  • the mounting insulator can be provided as a prefabricated product that can be produced industrially in large numbers for a low price.
  • Such rod insulators usually consist of a glass fiber reinforced plastic material, which is protected by a coating for weather protection in the form of, for example, a silicone material from the weather.
  • the mounting insulator may have a lower mechanical stability than the holding insulator.
  • the overall arrangement can be produced particularly inexpensively.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the first and / or second attachment device connects spark electrode or a surge arrester with the mounting insulator angle stiff.
  • the angle-rigid attachment may comprise a pivoting device, which allows an alignment of the spark electrode or the surge arrester during assembly. After alignment, the pivoting device is fixed, for example by clamping screws and again angle stiff.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the Kirsableiteran Aunt has at least two surge arresters.
  • the invention can advantageously be configured in that the spark gap is arranged between the two surge arresters.
  • the two surge arresters are separated by the spark gap. By dividing the function of the Overvoltage arresters on two individual surge arresters can be made shorter and thus subject to a lower bending load.
  • Each of the surge arresters can then, for example, carry a spark electrode of the spark gap.
  • the respective spark electrode is expediently arranged and fastened in each case to an end fitting of the surge arrester.
  • a surge arrester with a first end is attached to each of the fastening devices angle stiff and at a second end of each surge arrester a spark electrode is arranged in each case.
  • the function of the surge arrester is divided into two preferably similar parts. Each part consists of a surge arrester and a spark electrode attached to it. Each of the two parts is attached to one of the fastening devices.
  • the surge arresters are each fixed at one end to the fastening device with an angle.
  • the spark electrodes are respectively arranged at the other end of the surge arrester and together form the spark gap.
  • An advantageous embodiment of the invention may provide that at least one spark electrode rod-shaped, arranged at the end of a surge arrester and inclined with respect to its longitudinal axis against the longitudinal axis of the surge arrester.
  • the two surge arresters are constructed similar.
  • the two surge arresters for example, in their angles against each other adjustable, whereby the angular ratio of the rigid-shaped spark electrodes is adjustable and the distance between the spark electrodes to each other.
  • the spark electrode is rotatable about the longitudinal axis of the surge arrester.
  • spark electrodes are rotatable with respect to the longitudinal axis of the respective surge arrester to which they are attached, a spacing adjustment of the two spark electrodes to one another can also follow via a rotation of the spark electrodes.
  • FIG. 1 shows in detail an overhead pole 3 with a boom 20, which represents a horizontal arm for supporting an overhead line 2.
  • Such overhead lines 2 are designed, for example, as stranded stranded conductors for conducting electrical energy.
  • Such holding insulators 4 are usually made of porcelain or other inorganic material or else made of a material such as glass fiber reinforced plastic, and usually have screens to extend the creepage distance.
  • an outer coating for example consisting of silicone, is usually provided, which forms the shielding.
  • the holding insulators 4 must on the one hand carry the weight of the overhead line 2, on the other hand absorb the applied by the bracing of the overhead line forces. Because of this, such holding insulators 4 are generally constructed to be mechanically stable.
  • a Dunsableiteran Mr 8 is electrically connected in parallel to the holding insulator 4. Both the holding insulator 4 and the Dunsableiteran Mr 8 are electrically connected between the overhead line 2 and the mast 3 to the ground.
  • the dormitorsableiteran Mr 8 has the function, in case of overvoltages in the overhead line 2, for example, by lightning strikes, derive the overvoltage that has occurred to the earth.
  • the dormitorsableiteran extract 8 consists of a mounting insulator 5, a surge arrester 9 and two spark electrodes 6, 7.
  • the holding insulator 4 is connected at a first end to the overhead line 2.
  • the opposing second end of the mounting insulator 5 is connected via a ground cable to the mast 3 or a boom 20 and above ground potential.
  • a spark electrode 6 is fixed.
  • a surge arrester 9 is attached to a second spark electrode 7.
  • the space between the spark electrodes 6, 7 forms the spark gap 11.
  • the mounting insulator 5 thus represents on the one hand an attachment for the spark electrode 6 and the surge arrester 9 and at the same time over its length the distance of the spark electrodes 6 and 7 and thus the length of the spark gap eleventh firmly.
  • FIG. 2 further shows an alternative embodiment of the invention, with respect to the FIG. 1 the mast is shown only torn.
  • the mast is shown only torn.
  • FIG. 1 are here at first and at the second end of the mounting insulator 5 surge arrester 9, 10 with spark electrodes 6, 7 attached.
  • the FIG. 3 shows a more detailed illustration of the Kirsableiteran Aunt 8 of the FIG. 2
  • the mounting insulator 5 is shown here as a long-rod insulator.
  • Such a long-rod insulator has a core made of a glass fiber reinforced plastic, whereupon a protective cover, usually made of silicone, is applied.
  • the protective cover usually has screens for Kriechwegverinrung.
  • the mounting insulator 5 has a fastening device 12.
  • the first fastening device 12 and the second fastening device 13 each have a fastening arm 25, 26.
  • a surge arrester 9, 10 is attached to one end.
  • the attachment arms 25, 26 may extend from their mounting point on the mounting insulator 5 on both sides of the mounting insulator 5.
  • the surge arrester 9 or as here two surge arresters 9, 10 are attached.
  • further components of theönsableiteran Aunt 8 may be attached.
  • arc electrodes 17, 18 may be arranged, which, if a surge arrester 9, 10 is defective, lead the occurring in case of overvoltage arc and keep away from the mounting insulator 5.
  • the distance of the arc electrodes 17, 18 is smaller than the length of the mounting insulator 5 and larger than the spark gap eleventh
  • One or both ends of the attachment arms 25, 26 may be provided with field control elements.
  • the surge arresters 9, 10 opposite ends of the mounting arms 25, 26 arranged rounded plates, whereby the voltage spikes are prevented.
  • each surge arrester 9, 10 At its attachment to the fastening arm 25, 26 opposite end of each surge arrester 9, 10 a spark electrode 6, 7 on.
  • the spark electrodes 6, 7 are spaced from each other. This distance forms the spark gap 11.
  • the surge arrester 9, 10 have an electrically insulating protective housing for protection against weather conditions. Inside the protective housing not shown varistors are arranged here.
  • the two surge arresters 9, 10 are separated from one another via the spark gap 11.
  • the surge arresters 9, 10 are arranged on the mounting arms 25, 26 such that their longitudinal axis 21 is arranged at an angle to the longitudinal axis 30 of the mounting insulator. The angle here is about 45 ° and can be between 30 ° and 60 °.
  • the spark electrodes 6, 7 are each arranged at one end of the surge arrester 9, 10.
  • the mounting arm 25 is made of an electrically conductive material and provides an electrical connection of the surge arrester via the fastening device 12 and the holding device 23 with the overhead line 2 and thus with the high voltage potential.
  • the second end of the mounting insulator 5 via the second fastening device 13 with the mounting arm 26 fortified surge 9 is connected by means of a ground cable 16 to the mast or a boom 20 with the earth.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Isolatoranordnung (1) für eine Freileitung (2). Diese weist einen Halteisolator (4) zur Befestigung einer Freileitung (2) an einem Mast (3) und eine elektrisch parallel zu dem Halteisolator (4) angeordnete Leitungsableiteranordnung (8) auf. Die Leitungsableiteranordnung(8) weist einen mit Erdpotenzial elektrisch verbundenen Überspannungsableiter (9, 10) und einer zu diesem in Serie geschalteten Funkenstrecke (11) mit einer mit der Freileitung (2) verbundenen ersten Funkenelektrode (6) und einer mit dem Überspannungsableiter (9, 10) verbundenen zweiten Funkenelektrode (7) auf. Erfindungsgemäß weist die Leitungsableiteranordnung (8) einen an der Freileitung (2) befestigbaren Montageisolator (5) auf, wobei die erste Funkenelektrode (6) an einer ersten Befestigungsvorrichtung (12) an einem ersten Ende des Montageisolators (5) und die zweite Funkenelektrode (7) an einer zweiten Befestigungsvorrichtung (13) an einem zweiten Ende des Montageisolators (5) befestigt ist.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Elektrotechnik und bezieht sich konkret auf eine Isolatoranordnung für eine Freileitung. Derartige Freileitungen werden in Stromübertragungsnetzen zum Transport elektrischer Energie im Hochspannungsbereich angewendet. Einzelne seilartige Leiter sind mittels Halteisolatoren üblicherweise an Masten tragend zu befestigen. Zum elektrischen Schutz der Freileitungen werden in diesem Zusammenhang Leitungsableiter eingesetzt, um auftretende Überspannungen, beispielsweise durch Blitzeinschlag, zum Erdpotenzial abzuführen.
  • Leitungsableiter sind in einem Stromübertragungsnetz, insbesondere in Hochspannungsnetzen mit Spannungen über 1 kV, parallel zu einem Leitungsisolator der Freileitung angeschlossen. Sie beinhalten ein Ableitelement aus nichtlinearen Metalloxidwiderständen in einem Porzellan- oder Kunststoffgehäuse. Leitungsableiter werden vorzugsweise dort eingesetzt, wo es auf Grund fehlendem oder ungenügendem Erdseilschutz und/oder hoher Masterdungsstoßwiderstände (z.B. bei stark felsigem Untergrund) gehäuft zu rückwärtigen Überschlägen kommt. Zur nachträglichen Erhöhung der Versorgungszuverlässigkeit bereits bestehender Übertragungs- oder Verteilungsleitungen ist oft die Installation von Leitungsableitern an allen oder auch nur an einigen Masten eine kostengünstige Alternative zur Verbesserung des Erdseilschutzes oder der Masterdungsverhältnisse. Leitungsableiter werden sowohl in funkenstreckenloser Technik eingesetzt als auch in Verbindung mit einer externen Serienfunkenstrecke, die die Ableiter im Normalbetrieb, gegenüber Schaltüberspannungen oder auch nach einer Überlastung von der Leitung isolieren, eingesetzt. Im Nachfolgenden werden nur Leitungsableiter mit externer Serienfunkenstrecke betrachtet.
  • Ein Leitungsableiter mit externer Serienfunkenstrecke (englisch: externally gapped line arrester oder EGLA) weist eine in Serie zu dem Ableitelement geschaltete Funkenstrecke auf. Ein Ende des Leitungsableiters ist an einem Erdungspunkt des Freileitungsmastes geerdet, am anderen Ende befindet sich eine Funkenelektrode, die mit einem Funkenhorn am hochspannungsseitigen Ende des Leitungsisolators eine Funkenstrecke bildet. Statt dem Funkenhorn kann auch die Freileitung selber als hochspannungsseitiges Ende der Funkenstrecke dienen.
  • Tritt eine Überspannung beispielsweise durch einen Blitzeinschlag in der Freileitung auf, so wird die Funkenstrecke durch einen Lichtbogen kurzgeschlossen und die Überspannung kontrolliert durch den Leitungsableiter zur Erde hin abgeleitet. Nach dem Abklingen der Überspannung erlischt die Funkenstrecke und isoliert den Leitungsableiter von der Hochspannung. Leitungsableiter mit externer Serienfunkenstrecke sind in der IEC 60099-8 genormt. In der US 2012/0087055 A1 ist ein solcher Leitungsableiter mit externer Serienfunkenstrecke gezeigt.
  • Häufig werden Leitungsableiter mit externer Serienfunkenstrecke in bestehende Hochspannungsnetze nachgerüstet. Dabei besteht das Problem, dass die Aufhängevorrichtung des Leitungsableiters jeweils an die Verhältnisse vor Ort angepasst werden muss.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine Isolatoranordnung für eine Freileitung zu schaffen, die eine einfache Montage, auch im Nachrüstungsfall, erlaubt.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 weisen vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung auf. Die Erfindung bezieht sich demnach konkret auf eine Isolatoranordnung für eine Freileitung, aufweisend einen Halteisolator zur Befestigung einer Freileitung an einem Mast und eine elektrisch parallel zu dem Halteisolator angeordnete Leitungsableiteranordnung mit einem mit Erdpotenzial elektrisch verbundenen Überspannungsableiter und einer zu diesem in Serie geschalteten Funkenstrecke mit einer mit der Freileitung verbundenen ersten Funkenelektrode und einer mit dem Überspannungsableiter verbundenen zweiten Funkenelektrode.
  • Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Leitungsableiteranordnung einen an der Freileitung befestigbaren Montageisolator aufweist, wobei die erste Funkenelektrode an einer ersten Befestigungsvorrichtung an einem ersten Ende des Montageisolators und die zweite Funkenelektrode an einer zweiten Befestigungsvorrichtung an einem zweiten Ende des Montageisolators befestigt ist.
  • Der Montageisolator ist bevorzugt als steifer Langstabisolator ausgeführt. Er bietet mit den beiden Befestigungsvorrichtungen eine Halterung für den Überspannungsableiter beziehungsweise die Funkenelektrode. Jede Funkenelektrode kann entweder direkt mit einem Ende an der Befestigungsvorrichtung angebracht sein oder die Funkenelektrode ist an einem Ende eines Überspanungsableiters befestigt, der wiederum mit seinem anderen Ende an der Befestigungsvorrichtung befestigt ist. Über die Länge des Montageisolators wird die Entfernung zwischen den beiden Funkenelektroden und damit die Funkenstrecke festgelegt. Der Montageisolator bildet so zusammen mit dem Überspannungsableiter und den Funkenelektroden eine mechanisch stabile kompakte Einheit, die einfach über eine Haltevorrichtung an der Freileitung befestigt werden kann. Die Verbindung mit dem Erdpotenzial kann über eine Erdleitung zum Mast erfolgen. Eine derartige Leitungsableiteranordnung ist von an den Halteisolatoren anzubringenden Befestigungsvorrichtungen unabhängig und kann in der Nähe oder auch in gewissem Abstand von dem Halteisolator an der Freileitung befestigt werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Montageisolator als Langstabisolator ausgebildet ist. Dadurch ist der Montageisolator als vorgefertigtes, industriell in großen Zahlen für einen geringen Preis herstellbares Produkt bereitstellbar. Derartige Stabisolatoren bestehen üblicherweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial, das durch eine Beschichtung zum Wetterschutz in Form beispielsweise eines Silikonmaterials vor Witterungseinflüssen geschützt ist.
  • Vorteilhaft kann der Montageisolator eine geringere mechanische Stabilität aufweisen als der Halteisolator. Hierdurch kann die Gesamtanordnung besonders kostengünstig hergestellt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste und/oder zweite Befestigungsvorrichtung Funkenelektrode oder einen Überspannungsableiter mit dem Montageisolator winkelsteif verbindet.
  • Durch die winkelsteife Verbindung der Funkenelektrode beziehungsweise des Überspannungsableiters mit dem Montageisolator wird die Länge der Funkenstrecke festgelegt und bleibt auch über längere Zeit unverändert. Die winkelsteife Befestigung kann eine Schwenkvorrichtung umfassen, die eine Ausrichtung der Funkenelektrode beziehungsweise des Überspannungsableiters bei der Montage erlaubt. Nach der Ausrichtung ist die Schwenkvorrichtung beispielsweise durch Klemmschrauben fixierbar und wieder winkelsteif.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Leitungsableiteranordnung wenigstens zwei Überspannungsableiter aufweist.
  • Zudem kann die Erfindung vorteilhaft dadurch ausgestaltet werden, dass die Funkenstrecke zwischen den beiden Überspannungsableitern angeordnet ist.
  • Die beiden Überspannungsableiter sind durch die Funkenstrecke voneinander getrennt. Durch die Aufteilung der Funktion des Überspannungsableiters auf zwei einzelne Überspannungsableiter können diese kürzer ausgeführt werden und unterliegen damit einer geringeren Biegebelastung.
  • Jeder der Überspannungsableiter kann dann beispielsweise eine Funkenelektrode der Funkenstrecke tragen. Die jeweilige Funkenelektrode ist sinnvollerweise jeweils an einer Endarmatur der Überspannungsableiter angeordnet und befestigt.
  • Bevorzugt ist an jeder der Befestigungsvorrichtungen jeweils ein Überspannungsableiter mit einem ersten Ende winkelsteif befestigt und an einem zweiten Ende jedes Überspannungsableiters ist jeweils eine Funkenelektrode angeordnet. Die Funktion des Überspannungsableiters ist so auf zwei bevorzugt gleichartige Teile aufgeteilt. Jeder Teil besteht aus einem Überspannungsableiter und einer an diesem befestigten Funkenelektrode. Jeder der beiden Teile ist an einer der Befestigungsvorrichtungen befestigt. Dabei sind die Überspannungsableiter jeweils mit einem Ende winkelsteif an der Befestigungsvorrichtung befestigt. Die Funkenelektroden sind jeweils am anderen Ende des Überspannungsableiters angeordnet und bilden zusammen die Funkenstrecke.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann hierbei vorsehen, dass wenigstens eine Funkenelektrode stabförmig ausgebildet, am Ende eines Überspannungsableiters angeordnet und bezüglich ihrer Längsachse gegen die Längsachse des Überspannungsableiters geneigt ist.
  • Hierbei kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die beiden Überspannungsableiter gleichartig aufgebaut sind.
  • Durch die gegebenenfalls schwenkbaren Befestigungsvorrichtungen sind die beiden Überspannungsableiter beispielsweise in ihren Winkeln gegeneinander einstellbar, wodurch auch das Winkelverhältnis der starrförmigen Funkenelektroden einstellbar ist sowie der Abstand der Funkenelektroden zueinander. Zudem kann vorteilhaft auch vorgesehen sein, dass die Funkenelektrode um die Längsachse des Überspannungsableiters drehbar ist.
  • Wenn die Funkenelektroden gegenüber der Längsachse des jeweiligen Überspannungsableiters, an dem sie befestigt sind, drehbar sind, kann auch über eine Drehung der Funkenelektroden eine Abstandseinstellung der beiden Funkenelektroden zueinander folgen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Figuren einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert.
  • Dabei zeigt:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht eines Strommasten mit einem Abschnitt einer Freileitung und einer erfindungsgemäßen Isolatoranordnung,
    Figur 2
    einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung ähnlich wie in Figur 1, wobei die Gestaltung der Isolatoranordnung gegenüber der Figur 1 verschieden ist und
    Figur 3
    eine detailliertere Darstellung der Isolatoranordnung, wie sie bei den Konstruktionen der Figuren 1 und 2 Anwendung finden kann.
  • Die Figur 1 zeigt detailliert einen Freileitungsmast 3 mit einem Ausleger 20, der einen horizontalen Arm zur Halterung einer Freileitung 2 darstellt. Derartige Freileitungen 2 sind beispielsweise als verseilte strangförmige Leiter zur Leitung von elektrischer Energie gestaltet.
  • Es ist allgemein üblich, derartige Freileitungen 2 an den Auslegern 20 von Masten 3 mittels Halteisolatoren 4 zu haltern. Derartige Halteisolatoren 4 sind üblicherweise aus Porzellan oder einem anderen anorganischen Werkstoff oder auch aus einem Werkstoff, wie glasfaserverstärktem Kunststoff, hergestellt und weisen üblicherweise Schirme zur Verlängerung des Kriechweges auf. Bei der Verwendung von Kunststoffen wird üblicherweise ein äußerer Überzug, beispielsweise aus Silikon bestehend, vorgesehen, der die Schirmung bildet.
  • Die Halteisolatoren 4 müssen einerseits das Gewicht der Freileitung 2 tragen, andererseits die durch das Abspannen der Freileitung anliegenden Kräfte aufnehmen. Deswegen sind solche Halteisolatoren 4 in der Regel mechanisch stabil aufgebaut. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist elektrisch parallel zu dem Halteisolator 4 eine Leitungsableiteranordnung 8 geschaltet. Sowohl der Halteisolator 4 als auch die Leitungsableiteranordnung 8 sind elektrisch zwischen der Freileitung 2 und über den Mast 3 mit der Erde verbunden. Die Leitungsableiteranordnung 8 hat die Funktion, bei auftretenden Überspannungen in der Freileitung 2, beispielsweise durch Blitzeinschläge, die aufgetretene Überspannung zur Erde hin abzuleiten. Die Leitungsableiteranordnung 8 besteht aus einem Montageisolator 5, einem Überspannungsableiter 9 und zwei Funkenelektroden 6, 7. Der Halteisolator 4 ist mit einem ersten Ende mit der Freileitung 2 verbunden. Das diesem gegenüberliegende zweite Ende des Montageisolators 5 ist über ein Erdkabel mit dem Mast 3 oder einem Ausleger 20 und darüber mit Erdpotenzial verbunden. Am ersten Ende des Montageisolators 5 ist eine Funkenelektrode 6 befestigt. Am zweiten Ende des Montageisolators 5 ist ein Überspannungsableiter 9 mit einer zweiten Funkenelektrode 7 befestigt. Der Zwischenraum zwischen den Funkenelektroden 6, 7 bildet die Funkenstrecke 11. Der Montageisolator 5 stellt somit einerseits eine Befestigungsmöglichkeit für die Funkenelektrode 6 und den Überspannungsableiter 9 dar und legt gleichzeitig über seine Länge den Abstand der Funkenelektroden 6 und 7 und somit die Länge der Funkenstrecke 11 fest.
  • Die Figur 2 zeigt weiter eine alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei gegenüber der Figur 1 der Mast nur angerissen dargestellt ist. Im Unterschied zur Figur 1 sind hier am ersten und am zweiten Ende des Montageisolators 5 Überspannungsableiter 9, 10 mit Funkenelektroden 6, 7 befestigt.
  • Die Figur 3 zeigt eine detailliertere Darstellung der Leitungsableiteranordnung 8 aus der Figur 2. Der Montageisolator 5 ist hier als Langstabisolator dargestellt. Ein solcher Langstabisolator hat einen Kern aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, worauf eine Schutzhülle, meist aus Silikon, aufgebracht ist. Die Schutzhülle weist meistens Schirme zur Kriechwegverlängerung auf. An einem ersten Ende weist der Montageisolator 5 eine Befestigungsvorrichtung 12 auf. Über eine an der Befestigungsvorrichtung 12 angeordnete Haltevorrichtung 23 ist die Leitungsableiteranordnung 8 an der Freileitung 2 aufgehängt. Sowohl die erste Befestigungsvorrichtung 12 als auch die zweite Befestigungsvorrichtung 13 weist jeweils ein Befestigungsarm 25, 26 auf. An den Befestigungsarmen 25, 26 ist an jeweils einem Ende ein Überspannungsableiter 9, 10 befestigt.
  • Die Befestigungsarme 25, 26 können sich von ihrem Montagepunkt am Montageisolator 5 auf beide Seiten des Montageisolators 5 erstrecken. Auf einer Seite des Montageisolators 5 sind dann der Überspannungsableiter 9 oder wie hier zwei Überspannungsableiter 9, 10 befestigt. An dem gegenüberliegenden Ende können dann weitere Komponenten der Leitungsableiteranordnung 8 befestigt sein. Beispielsweise können dort, wie hier gezeigt, Lichtbogenelektroden 17 ,18 angeordnet sein, die, falls ein Überspannungsableiter 9, 10 defekt ist, den im Falle einer Überspannung auftretenden Lichtbogen führen und vom Montageisolator 5 fernhalten. Der Abstand der Lichtbogenelektroden 17 ,18 ist dabei kleiner als die Länge des Montageisolators 5 und größer als die Funkenstrecke 11.
  • Eines oder beider Enden der Befestigungsarme 25, 26 können mit Feldsteuerungselementen versehen sein. Hier sind an den den Überspannungsableitern 9, 10 gegenüberliegenden Enden der Befestigungsarme 25, 26 abgerundete Bleche angeordnet, wodurch die Spannungsspitzen verhindert werden.
  • An seinem der Befestigung am Befestigungsarm 25, 26 gegenüberliegenden Ende weist jeder Überspannungsableiter 9, 10 eine Funkenelektrode 6, 7 auf. Die Funkenelektroden 6, 7 sind voneinander beabstandet. Dieser Abstand bildet die Funkenstrecke 11. Die Überspannungsableiter 9, 10 weisen ein elektrisch isolierendes Schutzgehäuse zum Schutz vor Witterungsbedingungen auf. Im Inneren des Schutzgehäuses sind hier nicht dargestellte Varistoren angeordnet. Die beiden Überspannungsableiter 9, 10 sind über die Funkenstrecke 11 voneinander getrennt. Die Überspannungsableiter 9, 10 sind derart an den Befestigungsarmen 25, 26 angeordnet, dass ihre Längsachse 21 in einem Winkel zur Längsachse 30 des Montageisolators angeordnet ist. Der Winkel beträgt hier ca. 45° und kann zwischen 30° und 60° betragen. Die Funkenelektroden 6, 7 sind jeweils an einem Ende des Überspannungsableiters 9, 10 angeordnet. Ihre Längsachse 22 ist gegenüber der Längsachse 21 des Überspannungsableiters 9, 10 geneigt. Vorzugsweise sind die Funkenelektroden 6, 7 derart am Überspannungsableiter 9, 10 angeordnet, dass sie um die Längsachse 21 des jeweiligen Überspannungsableiters 9, 10 drehbar sind. Dadurch kann der Abstand der Funkenelektroden 6, 7 und damit die Funkenstrecke 11 in ihrer Länge feinjustiert werden. Der Befestigungsarm 25 ist aus einem elektrisch leitfähigen Material und stellt eine elektrische Verbindung des Überspannungsableiters über die Befestigungsvorrichtung 12 und die Haltevorrichtung 23 mit der Freileitung 2 und damit mit dem Hochspannungspotenzial dar. Der am zweiten Ende des Montageisolators 5 über die zweite Befestigungsvorrichtung 13 mit dem Befestigungsarm 26 befestigte Überspannungsableiter 9 ist mittels eines Erdkabels 16 mit dem Mast oder einem Mastausleger 20 mit der Erde verbunden.

Claims (10)

  1. Isolatoranordnung (1) für eine Freileitung (2), aufweisend einen Halteisolator (4) zur Befestigung einer Freileitung (2) an einem Mast (3) und
    eine elektrisch parallel zu dem Halteisolator (4) angeordnete Leitungsableiteranordnung (8) mit einem mit Erdpotenzial elektrisch verbundenen Überspannungsableiter (9, 10) und einer zu diesem in Serie geschalteten Funkenstrecke (11) mit einer mit der Freileitung (2) verbundenen ersten Funkenelektrode (6) und einer mit dem Überspannungsableiter (9, 10) verbundenen zweiten Funkenelektrode (7),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsableiteranordnung (8) einen an der Freileitung (2) befestigbaren Montageisolator (5) aufweist, wobei die erste Funkenelektrode (6) an einer ersten Befestigungsvorrichtung (12) an einem ersten Ende des Montageisolators (5) und die zweite Funkenelektrode (7) an einer zweiten Befestigungsvorrichtung (13) an einem zweiten Ende des Montageisolators (5) befestigt ist.
  2. Isolatoranordnung (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Montageisolator(5) als Langstabisolator ausgebildet ist.
  3. Isolatoranordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Montageisolator (5) eine geringere mechanische Stabilität aufweist als der Halteisolator (4).
  4. Isolatoranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Befestigungsvorrichtung (12, 13) eine Funkenelektrode (6, 7) oder einen Überspannungsableiter (9, 10) mit dem Montageisolator (5) winkelsteif verbindet.
  5. Isolatoranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungsableiteranordnung (8) wenigstens zwei Überspannungsableiter (9, 10) aufweist.
  6. Isolatoranordnung (1) nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der Befestigungsvorrichtungen (12, 13) jeweils ein Überspannungsableiter (9, 10) mit einem ersten Ende winkelsteif befestigt ist und an einem zweiten Ende jedes Überspannungsableiters (9, 10) jeweils eine Funkenelektrode (6, 7) angeordnet ist.
  7. Isolatoranordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Überspannungsableiter (9, 10) gleichartig aufgebaut sind.
  8. Isolatoranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Funkenelektrode (6, 7) stabförmig ausgebildet, am Ende eines Überspannungsableiters (9, 10) angeordnet und bezüglich ihrer Längsachse gegen die Längsachse (21) des Überspannungsableiters geneigt ist.
  9. Isolatoranordnung (1) nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenelektrode (6, 7) um die Längsachse des Überspannungsableiters (21) drehbar ist.
  10. Isolatoranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Befestigungsvorrichtung (12, 13) jeweils einen Befestigungsarm (25, 26) aufweisen, der sich jeweils von einem Montagepunkt zu beiden Seiten des Montageisolators (5) erstreckt, wobei der Überspannungsableiter (9, 10) an einem Ende eines Befestigungsarms (25, 26) und jeweils eine Lichtbogenelektrode (18, 19) am dem Überspannungsableiter (9, 10) gegenüberliegenden Ende der Befestigungsarme (25, 26) angeordnet ist.
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