EP4173093B1 - Leiteranordnung - Google Patents

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EP4173093B1
EP4173093B1 EP21783405.0A EP21783405A EP4173093B1 EP 4173093 B1 EP4173093 B1 EP 4173093B1 EP 21783405 A EP21783405 A EP 21783405A EP 4173093 B1 EP4173093 B1 EP 4173093B1
Authority
EP
European Patent Office
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conductor
lightning arrester
support
electrical conductor
conductor assembly
Prior art date
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Active
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EP21783405.0A
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English (en)
French (fr)
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EP4173093A1 (de
EP4173093C0 (de
Inventor
Thomas Chyla
Armin Grund
Karsten HATZ
Ralf Rössler
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 Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Siemens Energy Global GmbH and Co KG filed Critical Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Publication of EP4173093A1 publication Critical patent/EP4173093A1/de
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Publication of EP4173093B1 publication Critical patent/EP4173093B1/de
Publication of EP4173093C0 publication Critical patent/EP4173093C0/de
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/40—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing
    • H01H2003/405—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using friction, toothed, or screw-and-nut gearing using a walking nut

Definitions

  • the invention relates to a conductor arrangement.
  • a surge arrester is designed to limit electrical overvoltages, such as those that can occur during a lightning strike.
  • the surge arrester may be a long and heavy component that requires support. When a permanently installed electrical conductor is used, the electrical conductor can support the surge arrester.
  • EP 3 001 430 A1 It is known to form a discharge current path of a surge arrester with a firmly clamped connection and thus to stabilize it.
  • the European patent application EP 3 208 811 A1 shows a surge arrester arrangement in which a stationary contact piece of a disconnecting device is connected to a varistor.
  • Switchable surge arresters exist in which an electrical connection from the electrical conductor to the surge arrester can be severed. Disconnecting the electrical connection from the electrical conductor to the surge arrester can be relevant, for example, to perform a high-voltage test on the electrical conductor. However, if the electrical connection from the electrical conductor to the surge arrester is severed, the surge arrester cannot be supported by the electrical conductor. This can lead to a shortening of the service life of the surge arrester.
  • Such designs are known, for example, from European patent application EP 3 514 899 A1 and the Japanese release JP 2000-232708 A known.
  • the object of the invention is therefore to provide a conductor arrangement with a surge arrester in which a surge arrester has a long service life.
  • the conductor arrangement comprises a housing, a bushing insulator, an electrical conductor, a surge arrester having a longitudinal direction, an operating state in which the surge arrester is configured to limit an overvoltage occurring in the electrical conductor, and a test state in which the surge arrester is not configured to limit the overvoltage, and an electrically insulating support arranged in the longitudinal direction between the surge arrester and the electrical conductor, wherein the support is supported by the electrical conductor and the surge arrester is supported by the support, wherein the bushing insulator is configured to hold the electrical conductor and to insulate it from the housing, wherein the surge arrester has a conductor connection arranged at least partially displaceable relative to the remaining surge arrester and thus configured to switch the surge arrester between the operating state and the test state, wherein the conductor connection in the operating state is further away from the remaining surge arrester than in the test state protrudes.
  • the surge arrester is indirectly supported by the electrical conductor both in the operating state and in the test state
  • the surge arrester has a conductor connection which is arranged to be at least partially displaceable relative to the remaining surge arrester and is thus designed to switch the surge arrester between the operating state and the test state, wherein the conductor connection in the operating state is further away from the remaining Surge arrester than in the test state.
  • This allows the surge arrester to be brought into the operating state by moving the conductor connection toward the electrical conductor, and into the test state by moving the conductor connection away from the first conductor.
  • In the operating state there is an electrically conductive connection from the electrical conductor to the surge arrester, and in the test state, the electrically conductive connection is interrupted.
  • the conductor arrangement has a movable connection by means of which the surge arrester and the support are coupled to one another such that the support can be displaced in the longitudinal direction relative to the surge arrester.
  • a gap is provided in the longitudinal direction between the surge arrester and the support. This makes it possible to compensate for thermal expansion, for example of the conductor, the support, and/or the surge arrester, by narrowing the gap in the longitudinal direction. This makes it possible to avoid mechanical stresses in the conductor arrangement during thermal expansion, thereby extending the service life of the conductor arrangement.
  • a flexible ring is arranged in the recess between the support and the surge arrester, the rotational axis of which is essentially parallel to the longitudinal direction. This makes it possible to cushion transverse forces that have a component perpendicular to the longitudinal direction. The transverse forces can be relevant, for example, during transport of the conductor arrangement. By cushioning the transverse forces, the service life of the conductor arrangement is particularly long.
  • the surge arrester has a contact cap which is arranged at the longitudinal end of the surge arrester facing the electrical conductor and in which the movable connection and in particular the recess are arranged.
  • the contact cap can be electrically be conductive and, for example, comprise a metal. It is particularly preferred that the contact cap has a geometry that reduces the electric field strengths to the electrical conductor and leads to grounding. For this purpose, the contact cap can, for example, have rounded corners.
  • the conductor arrangement preferably comprises an electrically conductive component configured to electrically connect the support to the surge arrester, in particular to the contact cap.
  • the support may comprise an electrically conductive contact piece at its longitudinal end facing the surge arrester, which contacts the electrically conductive component. This prevents partial discharges at the contact piece, thereby extending the service life of the conductor arrangement.
  • the electrically conductive component is a contact spring, in particular a helical spring, or a bushing having inwardly projecting lamellae.
  • the conductor arrangement has a fixed connection by means of which the support is fixedly attached to the electrical conductor.
  • the surge arrester particularly preferably has a conductor connection which is arranged so as to be at least partially displaceable relative to the remaining surge arrester and is thus designed to switch the surge arrester between the operating state and the test state, wherein the conductor connection protrudes further from the remaining surge arrester in the operating state than in the test state, wherein the contact disk has a contact recess and the conductor connection has a contact pin which is arranged in the contact recess in the operating state and is arranged outside the contact recess in the test state.
  • the surge arrester preferably comprises one or more varistors.
  • the plurality of varistors can be connected in series and/or parallel.
  • the varistor(s) can be electrically conductively connected to the conductor connection in the operating state.
  • the varistor(s) can be metal oxide varistors (MOVs), for example.
  • the conductor arrangement preferably has a housing that encapsulates the electrical conductor, the surge arrester, and the support. Such a conductor arrangement is suitable wherever it is not possible to implement the electrical conductor as an overhead line, such as in a power plant or a transformer substation.
  • the electrical conductor is particularly preferably supported by the housing and/or by a wall that separates two chambers in the housing.
  • the invention is explained in more detail below with reference to the attached schematic drawing.
  • the figure shows a section through a conductor arrangement.
  • a conductor arrangement 1 comprises an electrical conductor 2, a surge arrester 3 which has a longitudinal direction 12, an operating state in which the surge arrester 3 is configured to limit an overvoltage occurring in the electrical conductor 2, and a test state in which the surge arrester 3 is not configured to limit the overvoltage, and an electrically insulating support 6 which is arranged in the longitudinal direction 12 between the surge arrester 3 and the electrical conductor 2, wherein the support 6 is supported by the electrical conductor 2 and the surge arrester 3 is supported by the support 6.
  • the surge arrester 3 can have a longitudinal end facing away from the electrical conductor 2, which is electrically conductively connected to an earth 11.
  • the conductor 2 can, for example, be configured to conduct a current with a voltage higher than 1 kV or higher than 100 kV.
  • the conductor arrangement 1 can have a fixed connection 6d, by means of which the support 6 is fixedly attached to the electrical conductor 2.
  • the conductor arrangement 1 can have a contact disk 4, which is arranged in the longitudinal direction 12 between the support 6 and the electrical conductor 2 and via which the electrical conductor 2 is electrically conductively connected to the surge arrester 3 in the operating state.
  • the contact disk 4 can have a first end that contacts the electrical conductor 2 and a second end that contacts the support 6.
  • the contact disk 4 can be fixedly connected to the electrical conductor 2.
  • the contact disk 4 can be screwed to the electrical conductor 2.
  • the electrical conductor 2 supports the support 6 indirectly via the contact disk 4.
  • the contact disc 4 can first be screwed to the support 6 and then the support disc 4 can be screwed to the electrical conductor 2.
  • the surge arrester 3 can have a conductor connection 7, which is arranged to be at least partially displaceable relative to the remaining surge arrester 3 and is thus configured to switch the surge arrester 3 between the operating state and the test state, wherein the conductor connection 7 protrudes further from the remaining surge arrester 3 in the operating state than in the test state.
  • the conductor connection 7 can, for example, have an electrically conductive contact pin 7a.
  • the contact pin 7a can contact the contact disk 4 and, in particular, can be inserted into a contact recess 7b arranged in the contact disk 4, as is also shown in the figure.
  • the contact pin 7a In the test state, the contact pin 7a can be arranged outside the contact recess 7b.
  • the conductor connection 7 can have a drive 7c configured to displace the contact pin 7a away from the electrical conductor 2 to bring the surge arrester 3 into the test state, and to displace the contact pin 7a toward the electrical conductor 2 to bring the surge arrester 3 into the operating state.
  • the conductor connection can have a drive rod 7d, a hand crank 7e, and a transmission configured to translate a rotation of the hand crank 7e into a longitudinal displacement of the drive rod 7d.
  • the drive rod 7d can be coupled to the contact pin 7a such that the longitudinal displacement of the drive rod 7d leads to a longitudinal displacement of the contact pin 7a.
  • the conductor arrangement 1 can have a movable connection 6e, by means of which the surge arrester 3 and the support 6 are coupled to one another such that the support 6 can be displaced in the longitudinal direction 12 relative to the surge arrester 3.
  • the surge arrester 3 can have a recess 6c, which is arranged at the longitudinal end of the surge arrester 3 facing the electrical conductor 2 and in which a first longitudinal end of the support 6 is arranged. In the recess 6c, between a flexible ring 6f is arranged between the support 6 and the surge arrester 3, the rotation axis of which is substantially parallel to the longitudinal direction 12.
  • the support 6 can be displaced in the longitudinal direction 12 relative to the surge arrester 3, in that either the support 6 or the surge arrester 3 slides on the ring 6f.
  • the ring 6f can, for example, comprise PTFE or be made of PTFE.
  • either the support 6 or the surge arrester 3 can have a groove into which the ring 6f is inserted. It is also conceivable that a plurality of rings 6f and one groove each are provided for each of the rings 6f. The figure also shows that a gap 6h can be provided in the longitudinal direction 12 between the surge arrester 3 and the support 6.
  • the surge arrester 3 may have a contact cap 5a, which is arranged at the longitudinal end of the surge arrester 3 facing the electrical conductor 2 and in which the recess 6c is arranged.
  • the contact cap 5a may be electrically conductive.
  • the conductor arrangement 1 can have an electrically conductive component that is designed to electrically conductively connect the support 6 to the surge arrester 3, in particular to the contact hood 5a.
  • the electrically conductive component can be arranged in the recess 6c.
  • the electrically conductive component can, for example, contact the contact piece 5b and the surge arrester 3, in particular the contact hood 5a.
  • the electrically conductive component can be a contact spring 6g.
  • the contact spring 6g can, for example, be a helical spring.
  • the helical spring can, for example, be designed without a longitudinal end, i.e., in the form of a closed ring.
  • the electrically conductive component can be a bushing that has inwardly projecting lamellae.
  • the rotation axis of the bushing can be substantially parallel to the longitudinal direction 12.
  • the support 6 can have a support insulator 6a, which is arranged at the longitudinal end of the support 6 facing the electrical conductor 2, and a contact piece 6b, which is arranged at the longitudinal end of the support 6 facing away from the electrical conductor 2.
  • the support insulator 6a can be electrically insulating.
  • the support insulator 6a can comprise a resin or consist of the resin, wherein the resin can be a casting resin.
  • the support insulator can comprise a ceramic material or consist of the ceramic material.
  • the contact piece 6b can be electrically conductive.
  • the contact piece 6b can be arranged in the recess 6c.
  • the support insulator 6a can also have, at its longitudinal end facing away from the electrical conductor 2, an electrode (not shown) in its interior, which is electrically conductively connected to the contact piece 6b. This can prevent partial discharges.
  • the surge arrester 3 can have one varistor 5b or a plurality of varistors 5b.
  • the varistor 5b or varistors 5b can be metal oxide varistors (MOV).
  • MOV metal oxide varistors
  • the varistor 5b or varistors 5b can be arranged at the longitudinal end of the contact cap 5a facing away from the electrical conductor 2.
  • the longitudinal end of the varistor 5b or varistors facing away from the contact cap 5a can be electrically conductively connected to an earth 11.
  • the surge arrester 3 can have an active part 5 in addition to the conductor connection 7, wherein the active part 5 has the contact cap 5a and the varistor 5b or varistors 5b.
  • the conductor arrangement 1 has a housing 8 which encapsulates the electrical conductor 2, the surge arrester 3 and the support 6.
  • the electrical conductor 2 can be separated from the housing 8 and/or from a wall which forms two chambers in the housing 8. from each other, be supported.
  • the housing 8 can also be part of the grounding 11.
  • the conductor arrangement 1 has a bushing insulator 9, which is designed to hold the electrical conductor 2 and to insulate it from the housing 8.
  • the bushing insulator 9 can have an electrode 9a, to which the electrical conductor 2 is attached in an electrically conductive manner.
  • the conductor arrangement 1 can have an adapter ring 10, which is screwed between the housing 8 and the bushing insulator 9, wherein the bushing insulator 9 insulates the electrical conductor 2 from the adapter ring 10.
  • the electrode 9a can be cast in a resin of the bushing insulator 9.
  • the resin can be an epoxy resin, for example.
  • the figure shows that the longitudinal direction 12 is arranged in the horizontal direction.
  • the longitudinal direction 12 has a component in the vertical direction or is arranged in the vertical direction.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leiteranordnung.
  • Ein Überspannungsableiter ist dazu vorgesehen, elektrische Überspannungen, wie sie beispielsweise bei einem Blitzeinschlag auftreten können, zu begrenzen. Bei dem Überspannungsableiter kann es sich um ein langes und schweres Bauteil handeln, das abzustützen ist. Bei der Verwendung eines fest eingebauten elektrischen Leiters kann der elektrische Leiter den Überspannungsableiter abstützen. Aus der europäischen Patentanmeldung EP 3 001 430 A1 ist bekannt, eine Ableitstrombahn einer Überspannungsableitvorrichtung fest verspannt auszubilden und diese so zu stabilisieren. Die europäische Patentanmeldung EP 3 208 811 A1 zeigt eine Überspannungsableiteranordnung, bei welcher ein ortsfestes Kontaktstück einer Trenneinrichtung mit einem Varistor verbunden ist. Ist der Überspannungsableiter nicht abgestützt, kann dies dazu führen, dass sich der Überspannungsableiter aufgrund seines Eigengewichts verformt, wodurch bei einem Transport des Überspannungsableiters Schäden an dem Überspannungsableiter auftreten können und sich die Lebensdauer des Überspannungsableiters verkürzt. Es existieren schaltbare Überspannungsableiter, bei denen eine elektrische Verbindung von dem elektrischen Leiter zu dem Überspannungsableiter trennbar ist. Die elektrische Verbindung von dem elektrischen Leiter zu dem Überspannungsableiter zu trennen, kann beispielsweise relevant sein, um eine Hochspannungsprüfung des elektrischen Leiters durchzuführen. Wenn die elektrische Verbindung von dem elektrischen Leiter zu dem Überspannungsableiter getrennt ist, kann der Überspannungsableiter jedoch nicht von dem elektrischen Leiter abgestützt werden. Dies kann dazu führen, dass sich die Lebensdauer des Überspannungsableiters verkürzt. Derartige Konstruktionen sind beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 3 514 899 A1 sowie der japanischen Veröffentlichung JP 2000-232708 A bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Leiteranordnung mit einem Überspannungsableiter zu schaffen, bei der ein Überspannungsableiter eine lange Lebensdauer hat.
  • Die erfindungsgemäße Leiteranordnung weist ein Gehäuse, einen Durchführungsisolator, einen elektrischen Leiter, einen Überspannungsableiter, der eine Längsrichtung, einen Betriebszustand, in dem der Überspannungsableiter eingerichtet ist, eine in dem elektrischen Leiter auftretende Überspannung zu begrenzen, und einen Testzustand hat, in dem der Überspannungsableiter nicht eingerichtet ist, die Überspannung zu begrenzen, und einen elektrisch isolierenden Abstützer auf, der in der Längsrichtung zwischen dem Überspannungsableiter und dem elektrischen Leiter angeordnet ist, wobei der Abstützer von dem elektrischen Leiter abgestützt ist und der Überspannungsableiter von dem Abstützer abgestützt ist, wobei der Durchführungsisolator eingerichtet ist, den elektrischen Leiter zu halten und von dem Gehäuse zu isolieren, wobei der Überspannungsableiter eine Leiterverbindung aufweist, die zumindest teilweise verlagerbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, wobei die Leiterverbindung in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter als in dem Testzustand vorsteht. Indem der Abstützer vorgesehen ist, ist der Überspannungsableiter sowohl in dem Betriebszustand als auch in dem Testzustand mittelbar von dem elektrischen Leiter abgestützt. Dadurch können Schäden bei einem Transport der Leiteranordnung vermieden werden und eine Lebensdauer des Überspannungsableiter ist lang.
  • Der Überspannungsableiter weist eine Leiterverbindung auf, die zumindest teilweise verlagerbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, wobei die Leiterverbindung in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter als in dem Testzustand vorsteht. Dadurch lässt sich der Überspannungsableiter durch ein Verlagern der Leiterverbindung in Richtung zu dem elektrischen Leiter hin in den Betriebszustand bringen und durch ein Verlagern der Leiterverbindung weg von dem ersten Leiter in den Testzustand bringen. In dem Betriebszustand besteht eine elektrisch leitfähige Verbindung von dem elektrischen Leiter zu dem Überspannungsableiter und in dem Testzustand ist die elektrisch leitfähige Verbindung unterbrochen.
  • Es ist bevorzugt, dass die Leiteranordnung eine bewegliche Verbindung aufweist, mittels der der Überspannungsableiter und der Abstützer so miteinander gekoppelt sind, dass sich der Abstützer in der Längsrichtung relativ zu dem Überspannungsableiter verlagern kann. Es ist hierbei besonders bevorzugt, dass in der Längsrichtung zwischen dem Überspannungsableiter und dem Abstützer ein Spalt vorgesehen ist. Dadurch können Wärmeausdehnungen, beispielsweise des Leiters, des Abstützers und/oder des Überspannungsableiters, kompensiert werden, indem der Spalt in der Längsrichtung schmaler wird. Dadurch können mechanische Spannungen in der Leiteranordnung bei der Wärmeausdehnung vermieden werden, wodurch die Lebensdauer der Leiteranordnung besonders lang ist. Es ist zudem besonders bevorzugt, dass in der Aussparung zwischen dem Abstützer und dem Überspannungsableiter ein flexibler Ring angeordnet ist, dessen Rotationsachse im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung ist. Dadurch können Querkräfte, die eine Komponente senkrecht zu der Längsrichtung haben, abgefedert werden. Die Querkräfte können beispielsweise bei dem Transport der Leiteranordnung relevant sein. Indem die Querkräfte abgefedert werden, ist die Lebensdauer der Leiteranordnung besonders lang.
  • Es ist bevorzugt, dass der Überspannungsableiter eine Kontakthaube aufweist, die an dem dem elektrischen Leiter zugewandten Längsende des Überspannungsableiters angeordnet ist und in der die bewegliche Verbindung und insbesondere die Aussparung angeordnet ist. Die Kontakthaube kann elektrisch leitfähig sein und dazu beispielsweise ein Metall aufweisen. Es ist besonders bevorzugt, dass die Kontakthaube eine Geometrie aufweist, die zur Reduzierung der elektrischen Feldstärken zum elektrischen Leiter und zu einer Erdung führt. Die Kontakthaube kann dazu beispielsweise abgerundete Ecken aufweisen.
  • Die Leiteranordnung weist bevorzugt ein elektrisch leitfähiges Bauteil auf, das eingerichtet ist, den Abstützer elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter, insbesondere mit der Kontakthaube, zu verbinden. Der Abstützer kann an seinem dem Überspannungsableiter zugewandten Längsende ein elektrisch leitfähiges Kontaktstück aufweisen, das das elektrisch leitfähige Bauteil kontaktiert. Damit können die Teilentladungen an dem Kontaktstück vermieden werden, wodurch die Lebensdauer der Leiteranordnung besonders lang ist. Besonders bevorzugt ist das elektrisch leitfähige Bauteil eine Kontaktfeder, insbesondere eine Schraubenfeder, oder eine Buchse, die nach innen vorstehende Lamellen aufweist.
  • Es ist bevorzugt, dass die Leiteranordnung eine feste Verbindung aufweist, mittels der der Abstützer fest an dem elektrischen Leiter angebracht ist.
  • Es ist bevorzugt, dass die Leiteranordnung eine elektrisch leitfähige Kontaktscheibe aufweist, die in der Längsrichtung zwischen dem Abstützer und dem elektrischen Leiter angeordnet ist und via die der elektrische Leiter in dem Betriebszustand elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter verbunden ist. Es ist denkbar, dass die Kontaktscheibe den elektrischen Leiter kontaktiert. Es ist besonders bevorzugt, dass der Abstützer fest mit der Kontaktscheibe verschraubt ist. Es ist zudem bevorzugt, dass die Kontaktscheibe fest an dem elektrischen Leiter angebracht ist. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die Kontaktscheibe mit dem elektrischen Leiter verschraubt ist. Die feste Verbindung kann beispielsweise gebildet sein, indem die Kontaktscheibe mit dem Abstützer verschraubt ist und die Kontaktscheibe mit dem elektrischen Leiter verschraubt ist. Der Überspannungsableiter weist besonders bevorzugt eine Leiterverbindung auf, die zumindest teilweise verschiebbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, wobei die Leiterverbindung in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter als in dem Testzustand vorsteht, wobei die Kontaktscheibe eine Kontaktaussparung aufweist und die Leiterverbindung einen Kontaktstift aufweist, der in dem Betriebszustand in der Kontaktaussparung angeordnet ist und in dem Testzustand außerhalb der Kontaktaussparung angeordnet ist. Indem die Leiterverbindung die Kontaktscheibe kontaktiert, sind die Leiterverbindung und die Elektrode elektrisch leitfähig miteinander verbunden.
  • Der Überspannungsableiter weist bevorzugt einen Varistor oder eine Mehrzahl an Varistoren auf. Die Mehrzahl der Varistoren kann in Reihe und/oder parallel geschaltet sein. Der Varistor oder die Varistoren können in dem Betriebszustand elektrisch leitfähig mit der Leiterverbindung verbunden sein. Bei dem Varistor oder den Varistoren kann es sich beispielsweise um Metalloxid Varistoren (MOV) handeln.
  • Die Leiteranordnung weist bevorzugt ein Gehäuse auf, das den elektrischen Leiter, den Überspannungsableiter und den Abstützer einkapselt. Eine solche Leiteranordnung eignet sich überall dort, wo es nicht möglich ist, den elektrischen Leiter als Freileitung auszuführen, wie beispielsweise in einem Kraftwerk oder in einem Umspannwerk. Der elektrische Leiter ist besonders bevorzugt von dem Gehäuse und/oder von einer Wand, die in dem Gehäuse zwei Kammern voneinander trennt, abgestützt.
  • Im Folgenden wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnung die Erfindung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine Leiteranordnung.
  • Wie es aus der Figur ersichtlich ist weist eine Leiteranordnung 1 einen elektrischen Leiter 2, einen Überspannungsableiter 3, der eine Längsrichtung 12, einen Betriebszustand, in dem der Überspannungsableiter 3 eingerichtet ist, eine in dem elektrischen Leiter 2 auftretende Überspannung zu begrenzen, und einen Testzustand hat, in dem der Überspannungsableiter 3 nicht eingerichtet ist, die Überspannung zu begrenzen, und einen elektrisch isolierenden Abstützer 6 auf, der in der Längsrichtung 12 zwischen dem Überspannungsableiter 3 und dem elektrischen Leiter 2 angeordnet ist, wobei der Abstützer 6 von dem elektrischen Leiter 2 abgestützt ist und der Überspannungsableiter 3 von dem Abstützer 6 abgestützt ist. Der Überspannungsableiter 3 kann ein dem elektrischen Leiter 2 abgewandtes Längsende aufweisen, das an eine Erdung 11 elektrisch leitfähig angeschlossen ist. Der Leiter 2 kann beispielsweise eingerichtet sein, einen Strom mit einer Spannung von höher als 1 kV oder höher als 100 kV zu leiten.
  • Die Figur zeigt zudem, dass die Leiteranordnung 1 eine feste Verbindung 6d aufweisen kann, mittels der der Abstützer 6 fest an dem elektrischen Leiter 2 angebracht ist. Die Leiteranordnung 1 kann eine Kontaktscheibe 4 aufweisen, die in der Längsrichtung 12 zwischen dem Abstützer 6 und dem elektrischen Leiter 2 angeordnet ist und via die der elektrische Leiter 2 in dem Betriebszustand elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter 3 verbunden ist. Die Figur zeigt, dass die Kontaktscheibe 4 ein erstes Ende, das den elektrischen Leiter 2 kontaktiert, und ein zweites Ende aufweisen kann, das den Abstützer 6 kontaktiert. Die Kontaktscheibe 4 kann fest mit dem elektrischen Leiter 2 verbunden sein. Dazu kann die Kontaktscheibe 4 mit dem elektrischen Leiter 2 verschraubt sein. Dadurch stützt der elektrische Leiter 2 den Abstützer 6 mittelbar via die Kontaktscheibe 4 ab. Um die feste Verbindung 6d herzustellen, kann zuerst die Kontaktscheibe 4 mit dem Abstützer 6 verschraubt werden und anschließend kann die Stützscheibe 4 mit dem elektrischen Leiter 2 verschraubt werden.
  • Wie es aus der Figur ersichtlich ist, kann der Überspannungsableiter 3 eine Leiterverbindung 7 aufweisen, die zumindest teilweise verlagerbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter 3 angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter 3 zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, wobei die Leiterverbindung 7 in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter 3 als in dem Testzustand vorsteht. Die Leiterverbindung 7 kann beispielsweise einen elektrisch leitfähigen Kontaktstift 7a aufweisen. In dem Betriebszustand kann der Kontaktstift 7a die Kontaktscheibe 4 kontaktieren und insbesondere in eine in der Kontaktscheibe 4 angeordnete Kontaktaussparung 7b eingeführt sein, wie es auch in der Figur dargestellt ist. In dem Testzustand kann der Kontaktstift 7a außerhalb der Kontaktaussparung 7b angeordnet sein. Die Leiterverbindung 7 kann einen Antrieb 7c aufweisen, der eingerichtet ist, den Kontaktstift 7a weg von dem elektrischen Leiter 2 zu verlagern, um den Überspannungsableiter 3 in den Testzustand zu bringen, und den Kontaktstift 7a in Richtung zu dem elektrischen Leiter 2 hin zu verlagern, um den Überspannungsableiter 3 in den Betriebszustand zu bringen. Die Leiterverbindung kann eine Antriebsstange 7d, eine Handkurbel 7e und eine Übersetzung aufweisen, die eingerichtet ist, eine Rotation der Handkurbel 7e in eine Längsverlagerung der Antriebsstange 7d zu übersetzen. Die Antriebsstange 7d kann mit dem Kontaktstift 7a so gekoppelt sein, dass die Längsverlagerung der Antriebsstange 7d zu einer Längsverlagerung des Kontaktstifts 7a führt.
  • Die Leiteranordnung 1 kann eine bewegliche Verbindung 6e aufweisen, mittels der der Überspannungsableiter 3 und der Abstützer 6 so miteinander gekoppelt sind, dass sich der Abstützer 6 in der Längsrichtung 12 relativ zu dem Überspannungsableiter 3 verlagern kann. Der Überspannungsableiter 3 kann eine Aussparung 6c aufweisen, die an dem dem elektrischen Leiter 2 zugewandten Längsende des Überspannungsableiters 3 angeordnet ist und in der ein erstes Längsende des Abstützers 6 angeordnet ist. In der Aussparung 6c kann zwischen dem Abstützer 6 und dem Überspannungsableiter 3 ein flexibler Ring 6fangeordnet ist, dessen Rotationsachse im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung 12 ist. Durch das Vorsehen des Rings 6f kann sich der Abstützer 6 in der Längsrichtung 12 relativ zu dem Überspannungsableiter 3 verlagern, indem entweder der Abstützer 6 oder der Überspannungsableiter 3 an dem Ring 6f gleitet. Der Ring 6f kann beispielsweise PTFE aufweisen oder aus PTFE bestehen. Um den Ring 6f zu befestigen, kann entweder der Abstützer 6 oder der Überspannungsableiter 3 eine Nut aufweisen, in die der Ring 6f eingebracht ist. Es ist auch denkbar, dass eine Mehrzahl der Ringe 6f und für jeden der Ringe 6f jeweils eine Nut vorgesehen ist. Die Figur zeigt zudem, dass in der Längsrichtung 12 zwischen dem Überspannungsableiter 3 und dem Abstützer 6 ein Spalt 6h vorgesehen sein kann.
  • Der Überspannungsableiter 3 kann eine Kontakthaube 5a aufweisen, die an dem dem elektrischen Leiter 2 zugewandten Längsende des Überspannungsableiters 3 angeordnet ist und in der die Aussparung 6c angeordnet ist. Die Kontakthaube 5a kann elektrisch leitfähig sein.
  • Die Leiteranordnung 1 kann ein elektrisch leitfähiges Bauteil aufweisen, das eingerichtet ist, den Abstützer 6 elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter 3, insbesondere mit der Kontakthabe 5a, zu verbinden. Das elektrisch leitfähige Bauteil kann in der Aussparung 6c angeordnet sein. Das elektrisch leitfähige Bauteil kann beispielsweise das Kontaktstück 5b und den Überspannungsableiter 3, insbesondere die Kontakthaube 5a, kontaktieren. In einem ersten Beispiel kann das elektrisch leitfähige Bauteil eine Kontaktfeder 6g sein. Die Kontaktfeder 6g kann beispielsweise eine Schraubenfeder sein. Die Schraubenfeder kann beispielsweise ohne Längsende, d.h. in Form eines geschlossenen Rings, ausgeführt sein. In einem zweiten Beispiel kann das elektrisch leitfähige Bauteil eine Buchse sein, die nach innen vorstehende Lamellen aufweist. In der Buchse kann das erste Längsende des Abstützers 6 aufgenommen sein. Zudem kann die Rotationsachse der Buchse im Wesentlichen parallel zu Längsrichtung 12 sein.
  • Die Figur zeigt, dass der Abstützer 6 einen Stützisolator 6a, das an dem dem elektrischen Leite 2 zugewandten Längsende des Abstützers 6 angeordnet ist, und ein Kontaktstück 6b aufweisen kann, das an dem dem elektrischen Leiter 2 abgewandten Längsende des Abstützers 6 angeordnet ist. Der Stützisolator 6a kann elektrisch isolierend sein. Dazu kann der Stützisolator 6a ein Harz aufweisen oder aus dem Harz bestehen, wobei das Harz ein Giessharz sein kann. Alternativ kann der Stützisolator einen keramischen Werkstoff aufweisen oder aus dem keramischen Werkstoff bestehen. Das Kontaktstück 6b kann elektrisch leitfähig sein. Das Kontaktstück 6b kann in der Aussparung 6c angeordnet sein. Der Stützisolator 6a kann zudem an seinem dem elektrischen Leiter 2 abgewandten Längsende in seinem Inneren eine nicht dargestellte Elektrode aufweisen, die elektrisch leitfähig mit dem Kontaktstück 6b verbunden ist. Dadurch können Teilentladungen verhindert werden.
  • Die Figur zeigt, dass der Überspannungsableiter 3 einen Varistor 5b oder eine Mehrzahl an Varistoren 5b aufweisen kann. Der Varistor 5b oder die Varistoren 5b können Metalloxid Varistoren (MOV) sein. Der Varistor 5b oder die Varistoren 5b können dabei an dem dem elektrischen Leiter 2 abgewandten Längsende der Kontakthaube 5a angeordnet sein. Das der Kontakthaube 5a abgewandte Längsende des Varistors 5b oder der Varistoren können an eine Erdung 11 elektrisch leitfähig angeschlossen sein. Die Figur zeigt zudem, dass der Überspannungsableiter 3 zusätzlich zu der Leiterverbindung 7 ein Aktivteil 5 aufweisen kann, wobei das Aktivteil 5 die Kontakthaube 5a und den Varistor 5b oder die Varistoren 5b aufweist.
  • Wie es aus der Figur ersichtlich ist, weist die Leiteranordnung 1 ein Gehäuse 8 auf, das den elektrischen Leiter 2, den Überspannungsableiter 3 und den Abstützer 6 einkapselt. Der elektrische Leiter 2 kann von dem Gehäuse 8 und/oder von einer Wand, die in dem Gehäuse 8 zwei Kammern voneinander trennt, abgestützt sein. Das Gehäuse 8 kann zudem ein Teil der Erdung 11 sein. Die Leiteranordnung 1 weist einen Durchführungsisolator 9 auf, der eingerichtet ist den elektrischen Leiter 2 zu halten und von dem Gehäuse 8 zu isolieren. Der Durchführungsisolator 9 kann eine Elektrode 9a aufweisen, an die der elektrische Leiter 2 elektrisch leitfähig angebracht ist. Zudem kann die Leiteranordnung 1 einen Adapterring 10 aufweisen, der zwischen dem Gehäuse 8 und dem Durchführungsisolator 9 verschraubt ist, wobei der Durchführungsisolator 9 den elektrischen Leiter 2 gegen den Adapterring 10 isoliert. Die Elektrode 9a kann in einem Harz des Durchführungsisolators 9 eingegossen sein. Bei dem Harz kann es sich beispielsweise um ein Epoxidharz handeln.
  • In der Figur ist dargestellt, dass die Längsrichtung 12 in Horizontalrichtung angeordnet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Längsrichtung 12 eine Komponente in Vertikalrichtung hat oder in Vertikalrichtung angeordnet ist.

Claims (14)

  1. Leiteranordnung mit einem Gehäuse (8), einem Durchführungsisolator (9), einem elektrischen Leiter (2), einem Überspannungsableiter (3), der eine Längsrichtung (12), einen Betriebszustand, in dem der Überspannungsableiter (3) eingerichtet ist, eine in dem elektrischen Leiter (2) auftretende Überspannung zu begrenzen, und einen Testzustand hat, in dem der Überspannungsableiter (3) nicht eingerichtet ist, die Überspannung zu begrenzen, wobei der Durchführungsisolator (9) eingerichtet ist, den elektrischen Leiter (2) zu halten und von dem Gehäuse (8) zu isolieren, wobei der Überspannungsableiter (3) eine Leiterverbindung (7) aufweist, die zumindest teilweise verlagerbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter (3) angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter (3) zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, gekennzeichnet durch einen elektrisch isolierenden Abstützer (6), der in der Längsrichtung (12) zwischen dem Überspannungsableiter (3) und dem elektrischen Leiter (2) angeordnet ist, wobei der Abstützer (6) von dem elektrischen Leiter (2) abgestützt ist und der Überspannungsableiter (3) von dem Abstützer (6) abgestützt ist, und wobei die Leiterverbindung (7) in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter (3) als in dem Testzustand vorsteht.
  2. Leiteranordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Leiteranordnung (1) eine bewegliche Verbindung (6e) aufweist, mittels der der Überspannungsableiter (3) und der Abstützer (6) so miteinander gekoppelt sind, dass sich der Abstützer (6) in der Längsrichtung (12) relativ zu dem Überspannungsableiter (3) verlagern kann.
  3. Leiteranordnung gemäß Anspruch 2, wobei in der Längsrichtung (12) zwischen dem Überspannungsableiter (3) und dem Abstützer (6) ein Spalt (6h) vorgesehen ist.
  4. Leiteranordnung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei der Überspannungsableiter (3) eine Aussparung (6c) aufweist, die an dem dem elektrischen Leiter (2) zugewandten Längsende des Überspannungsableiters (3) angeordnet und in der ein erstes Längsende des Abstützers (6) angeordnet ist, wobei in der Aussparung (6c) zwischen dem Abstützer (6) und dem Überspannungsableiter (3) ein flexibler Ring (6f) angeordnet ist, dessen Rotationsachse im Wesentlichen parallel zu der Längsrichtung (12) ist.
  5. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Überspannungsableiter (3) eine Kontakthaube (5a) aufweist, die an dem dem elektrischen Leiter (2) zugewandten Längsende des Überspannungsableiters (3) angeordnet ist und in der die bewegliche Verbindung (6e) angeordnet ist.
  6. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leiteranordnung (1) ein elektrisch leitfähiges Bauteil aufweist, das eingerichtet ist, den Abstützer (6) elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter (3), insbesondere mit der Kontakthaube (5a), zu verbinden.
  7. Leiteranordnung gemäß Anspruch 6, wobei das elektrisch leitfähige Bauteil eine Kontaktfeder (6g), insbesondere eine Schraubenfeder, oder eine Buchse, die nach innen vorstehende Lamellen aufweist, ist.
  8. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Leiteranordnung (1) eine feste Verbindung (6d) aufweist, mittels der der Abstützer (6) fest an dem elektrischen Leiter (2) angebracht ist.
  9. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Leiteranordnung (1) eine elektrisch leitfähige Kontaktscheibe (4) aufweist, die in der Längsrichtung (12) zwischen dem Abstützer (6) und dem elektrischen Leiter (2) angeordnet ist und via die der elektrische Leiter (2) in dem Betriebszustand elektrisch leitfähig mit dem Überspannungsableiter (3) verbunden ist.
  10. Leiteranordnung gemäß Anspruch 9, wobei der Abstützer (6) fest mit der Kontaktscheibe (4) verschraubt ist.
  11. Leiteranordnung gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei der Überspannungsableiter (3) eine Leiterverbindung (7) aufweist, die zumindest teilweise verlagerbar relativ zu dem verbliebenen Überspannungsableiter (3) angeordnet ist und somit eingerichtet ist, den Überspannungsableiter (3) zwischen dem Betriebszustand und dem Testzustand umzuschalten, wobei die Leiterverbindung (7) in dem Betriebszustand weiter von dem verbliebenen Überspannungsableiter (3) als in dem Testzustand vorsteht, wobei die Kontaktscheibe (4) eine Kontaktaussparung (7b) aufweist und die Leiterverbindung (7) einen Kontaktstift (7a) aufweist, der in dem Betriebszustand in der Kontaktaussparung (7b) angeordnet ist.
  12. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Überspannungsableiter (3) einen Varistor (5b) oder eine Mehrzahl an Varistoren (5b) aufweist.
  13. Leiteranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Leiteranordnung (1) ein Gehäuse (8) aufweist, das den elektrischen Leiter (2), den Überspannungsableiter (3) und den Abstützer (6) einkapselt.
  14. Leiteranordnung gemäß Anspruch 13, wobei der elektrische Leiter (2) von dem Gehäuse (8) und/oder von einer Wand, die in dem Gehäuse (8) zwei Kammern voneinander trennt, abgestützt ist.
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