HU215656B - Túlfeszültség-levezető - Google Patents

Description

A találmány tárgya túlfeszültség-levezető két egymással szemben szorított csatlakozó armatúrával és legalább egy, a csatlakozó armatúrák közé szorított, varisztor anyagú tablettával, ahol a csatlakozó armatúrák egymás felé szorításához legalább két, a legalább egy tabletta mellett elrendezett szigetelő anyagú szorítóelem van alkalmazva, és amelynél a legalább két szorítóelem és a legalább egy tabletta szigetelő műanyaggal egy monolitikus blokkba van öntve.

Az EP-A1-0281 945-ből ismert olyan túlfeszültség-levezető, amelynél a két armatúrát szigetelőrúd szorítja egymás felé. A szigetelőrúd áthatol a hengeresen kiképzett, egymásra több rétegben felhelyezett varisztorelemek közepén. A varisztorelemek kötegét az armatúrák határolják. Ezt az elrendezést szigetelőanyaggal öntik körül, melynek során a köteg belsejében a szigetelőrúd körüli tartományba is bevisznek szigetelőanyagot. Az ilyen túlfeszültség-levezetők előállítása sok munkafázisból tevődik össze. Különös felkészültséget igényel a szigetelőrúd körülöntése.

A találmány célja tehát olyan túlfeszültség-levezető kialakítása, amely egyszerű eszközökkel állítható elő, és amelynek egyszerű a körülöntése.

A találmány alapját képező felismerés szerint a bonyolult öntési fázis elkerülhető, ha a túlfeszültség-levezető tablettákat nem a tengelyvonalukban kialakított nyíláson keresztül, hanem kívülről kötjük össze egymással.

A találmány célját olyan túlfeszültség-levezető kialakításával éljük el, amelynél a tabletták mellett elrendezett legalább két szorítóelemként merev, tengelyirányban kissé nyújtható műanyag lécet alkalmazunk, és amelynél a merev műanyag lécek a csatlakozó armatúrák mindegyikében alakzáróan vannak megvezetve, és azokkal össze vannak kötve.

A találmány szerinti megoldással elérhető előnyök abban nyilvánulnak meg, hogy a túlfeszültség-levezető szerelése lényegesen leegyszerűsödik. A túlfeszültséglevezető aktív elemeinek összeállításánál csupán egy egyszerű sablonra van szükség, mivel a két csatlakozó armatúra tengelyirányú megvezetését a hozzájuk alakzáróan csatlakozó műanyag léc biztosítja. Ez az alakzáró kapcsolat biztosítja továbbá, hogy a kész túlfeszültséglevezető nagy kihaj lási szilárdsággal rendelkezik. Továbbá előnyös, hogy a tablettákon kívül elhelyezett műanyag lécek problémamentesen körülönthetők. A merev műanyag lécek célszerűen üvegszál erősítésű műgyantából vannak kialakítva. A csatlakozó armatúrák és a legalább egy tabletta közötti kifogástalan áramátvezetés kialakítása érdekében szorítócsavart alkalmazunk.

A találmány egy továbbfejlesztett változatánál a csatlakozó armatúrák és a legalább egy tabletta közötti áramátvezetési helyeken egy-egy fémes barázdás tárcsa, illetve a szomszédos tabletták közötti áramátvezetés biztosítására fémes barázdás tárcsa van közbeiktatva. A barázdás tárcsák biztosítják, hogy a kifogástalan áramátvezetéshez érintkezési pontok sokasága alakul ki. Minél több egyértelműen meghatározott érintkezési pont keletkezik, annál jobb az áramátvezetés áramvezető képessége.

A találmány szerinti túlfeszültség-levezetőnél alkalmazott fémes barázdás tárcsa a tabletták alakjához illeszkedő méretű, és a barázdás tárcsa fémes anyaga, célszerűen alumínium, ki van lágyítva. A kilágyított anyagú barázdás tárcsa képes a tabletták felületi egyenetlenségeinek kiegyenlítésére, amelyek egyébként csökkentenék az áramátvezetési képességet.

A tabletták és a barázdás tárcsák előnyösen hengeres alakúak. Az ilyen kialakításnál a túlfeszültség-levezető áramátvezetési helyein a barázdás tárcsák megakadályozzák a szigetelőanyag behatolását az öntési folyamat során.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon látható példaképpeni kiviteli alakok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti túlfeszültség-levezető hosszmetszeti rajza, a

2-4. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak keresztmetszeti rajzai, az

5. ábra egy barázdás tárcsa felülnézeti rajza, és a

6. ábra az 5. ábra szerinti barázdás tárcsa nagyított keresztmetszeti rajza.

Az 1. ábrán a találmány szerinti túlfeszültség-levezető hosszmetszeti rajza látható, amely két fémből kialakított 1 és 2 csatlakozó armatúrával rendelkezik. Az 1 csatlakozó armatúra a rajzon nem látható, villamos vezetékhez köthető rögzítőelemmel van ellátva. A 2 csatlakozó armatúra tengelyvonalában 3 menetes furat van kialakítva, amelyben 4 szorítócsavar foglal helyet. A két 1 és 2 csatlakozó armatúrát két merev, tengelyirányban kissé nyújtható, üvegszál erősítésű 5 műanyag léc fogja össze. Az 5 műanyag lécek 6 csavarral vannak az 1 és 2 csatlakozó armatúrákhoz rögzítve. Az 5 műanyag lécek téglalap keresztmetszetűek, és a túlfeszültség-levezető hossztengelyére szimmetrikusan helyezkednek el. Amint az a 2. és 4. ábrán látható, a téglalap keresztmetszetű 5 műanyag lécek alakzáróan be vannak ágyazva az 1 és 2 csatlakozó armatúrák felületébe. Ez a beágyazás nagy kihajlási szilárdságot ad az elrendezésnek, és könnyíti a szerelhetőséget, mivel a jó vezetés következtében nincs szükség az elrendezés szerelés közbeni egyengetésére. A rajzon látható 1 és 2 csatlakozó armatúrák keresztmetszete szintén téglalap alakú, de természetesen más, például hengeres keresztmetszet is elképzelhető. A téglalap alakú keresztmetszetet az elérhető anyag- és térfogat-megtakarítás miatt választottuk.

Az 1 és 2 csatlakozó armatúra, valamint az 5 műanyag lécek által képzett keret varisztor anyagú (például ZnO) hengeres 7 tablettákat zár körül. Az 1 csatlakozó armatúra mélyedésében illeszkedő méretű fém 8 lemez van elhelyezve. A 8 lemez és a következő 7 tabletta, valamint az egyes 7 tabletták között az 5. és 6. ábrán látható központi 10 furattal ellátott 9 barázdás tárcsa van elhelyezve. A legalsó 7 tabletta alatt még egy 9 barázdás tárcsa található, amely 11 nyomólemezen fekszik. A 11 nyomólemezre 4 szorítócsavar hat, és az vezeti át az áramot a 11 nyomólemezből a 2 csatlakozó armatúrába. Az itt leírt elemek keretbe helyezése közben arra kell ügyelni, hogy az egyes elemek között ne maradjanak rések, amelyekbe a körbeöntésnél szigete2

HU 215 656 Β lőanyag hatolhatna be. Az aktív elemek közötti érintkezési erőt tulajdonképpen a 4 szorítócsavar hozza létre, amelyet előre meghatározott nyomatékkai kell meghúzni, és ezt követően valamely ismert módon rögzíteni. Az így kialakított szerkezetet öntőformába helyezzük, és abban hézag- és lunkermentesen körbeöntjük egy villamosán szigetelő műanyaggal. Ilyen célra alkalmas műanyag például a szilikongumi. Körbeöntésnél szigetelő 14 ernyőket is létrehozunk a túlfeszültség-levezető körül. Az egész szerkezetet szigetelő 13 köpeny veszi körül, csupán az 1 és 2 csatlakozó armatúra villamos csatlakozáshoz szükséges részei maradnak fémesek.

Az 1. ábrán három metszetvonal van berajzolva. Ezek közül az A-A vonal szerinti metszet a 2. ábrán, a B-B vonal mentén vett metszet a 3. ábrán és a C-C vonal szerinti metszet a 4. ábrán látható.

Az 5. ábrán a központi 10 furattal ellátott 9 barázdás tárcsa látható. A központi 10 furatot sok, a 10 furattal koncentrikus 15 barázda veszi körül. A 9 barázdás tárcsa kilágyított alumíniumból van kialakítva.

A 6. ábra az 5. ábrán látható 9 barázdás tárcsa nagyított metszeti rajza, ahol csak a 9 barázdás tárcsa fele látható. A szélső 15 barázda 16 és 17 élei biztosítják a tömítést a körbeöntésnél alkalmazott műanyag behatolása ellen. A barázdák sokféleképpen kialakíthatók, de mindegyik kialakításnál fontos, hogy tömítő 16 és 17 élek képződjenek. Fontos továbbá, hogy a 9 barázdás tárcsák szerelésénél elegendő számú érintkezési pont keletkezzen.

Elképzelhető egy olyan kialakítás is, amelynél a merev 5 műanyag lécek helyett műanyag szalagokat vagy szálkötegeket alkalmazunk, ha a túlfeszültség-levezető kihajlási szilárdságával szemben nem kell túlságosan magas követelményeket támasztani. Az 5 műanyag lécek keresztmetszete is eltérhet a téglalap alaktól.

A továbbiakban a bemutatott kiviteli példák működését ismertetjük részletesebben. A 4 szorítócsavarral létrehozott érintkezési erő biztosítja a 15 barázdák, valamint a 16 és 17 élek helyi deformációját, miáltal határozott pontszerű érintkezési helyek alakulnak ki, amelyek a kifogástalan áramátvezetést biztosítják. Akkor a legjobb az áramátvezetés, ha az egész felület mentén egyenletesen sok ilyen pontszerű érintkezési hely alakul ki. Az ilyen pontszerű érintkezési helyek kialakulását a 9 barázdás tárcsák biztosítják. Ily módon biztosított, hogy a túlfeszültség-levezető működésénél folyó viszonylag igen nagy áram biztosan átjut a túlfeszültség-levezető aktív elemein anélkül, hogy azoknál helyi túlterhelés alakulna ki, ami meghibásodáshoz vezető összehegedéssel járna. A találmány szerinti túlfeszültség-levezető üzembiztonsága ezáltal lényegesen megnő.

Az üzembiztonság növekedéséhez járul hozzá továbbá az is, hogy az említett érintkezési erő a túlfeszültség-levezető teljes élettartama alatt megmarad, mivel az 5 műanyag lécek rugózó elemként viselkednek, amelyek a 4 szorítócsavar meghúzásakor kissé megnyúlnak, és ez az előfeszítés a későbbiekben is fennmarad. Ezt az előfeszítést célszerűen úgy választjuk meg, hogy a 9 barázdás tárcsák esetleges zsugorodását is képes legyen kiegyenlíteni.

Az egész szerkezet szigetelő 13 köpennyel való körülöntése révén biztosítható, hogy sem a 7 tabletták, sem az 5 műanyag lécek ne vehessenek fel nedvességet a környezetből, ami a feszültségtűrésüket csökkentené. A monolitikus blokként kialakított túlfeszültség-levezető nagy mechanikai szilárdsággal rendelkezik, különös tekintettel a kihajlási szilárdságra, továbbá nem érzékeny a klímaváltozásokra, és így különösen alkalmas a klímazónákban történő alkalmazásra.

Claims (7)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Túlfeszültség-levezető két egymással szemben szorított csatlakozó armatúrával (1,2) és legalább egy, a csatlakozó armatúrák (1, 2) közé szorított, varisztor anyagú tablettával (7), ahol a csatlakozó armatúrák (1, 2) egymás felé szorításához legalább két, a legalább egy tabletta (7) mellett elrendezett szigetelő anyagú szorítóelem van alkalmazva, és amelynél a legalább két szorítóelem és a legalább egy tabletta (7) szigetelő műanyaggal egy monolitikus blokkba van öntve, azzal jellemezve, hogy a szorítóelemek merev, tengelyirányban kissé nyújtható műanyag lécek (5), és ezek a merev műanyag lécek (5) a csatlakozó armatúrák (1,2) mindegyikében alakzáróan vannak megvezetve, és azokkal össze vannak kötve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a merev műanyag lécek (5) üvegszál erősítésű műgyantából vannak kialakítva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a csatlakozó armatúrák (1, 2) és a legalább egy tabletta (7) közötti kifogástalan áramátvezetés kialakítása érdekében szorítócsavart (4) alkalmazunk.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a csatlakozó armatúrák (1, 2) és a legalább egy tabletta (7) közötti áramátvezetési helyeken egy-egy fémes barázdás tárcsa (9), illetve a szomszédos tabletták (7) közötti áramátvezetés biztosítására fémes barázdás tárcsa (9) van közbeiktatva.
5. 5. A 4. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a fémes barázdás tárcsa (9) a tabletták alakjához illeszkedő méretű, és a barázdás tárcsa (9) fémes anyaga ki van lágyítva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a tabletták (7) és a barázdás tárcsák is hengeres alakúak.
7. 7. A 4-6. igénypontok bármelyike szerinti túlfeszültség-levezető, azzal jellemezve, hogy a barázdás tárcsa (9) alumíniumból van kialakítva.