NL9200220A - Spanningszekering voor elektrische installaties of dergelijke. - Google Patents

Description

SPANNINGSZEKERING VOOR ELEKTRISCHE INSTALLATIES OF DERGELIJKE

De uitvinding betreft een spanningszekering voor elektrische installaties of dergelijke volgens de aanhef van conclusie l.

Het is bekend edelgas gevulde overspanningsafleiders, zoals zekering, voor overspanningen en/of overstromen te gebruiken. Binnen een isolerend, meestal uit keramiek of glas bestaand huis, zijn op afstand van elkaar twee tegen over elkaar liggende elektroden opgesteld. Aan de tegen over elkaar gelegen kopvlakken van het huis kunnen voor een aansluiting binnen een elektrische installatie of dergelijke zich in axiale richting van het huis uitstrekkende schroefpen gevormd zijn.Er kunnen echter ook aansluitingen gevormd worden door tegen de kopvlakken van het huis aanliggen van passend uitgevoerde contactdelen.

De werking van dergelijke overspanningsafleiders is zodanig dat bij het optreden van een een voorafbepaalde aan-spreekspanning of een vooraf bepaalde aanspreekstroom overschrijdende overspanning resp. overstroom een lichtboog tussen de beide elektroden ontstaat. De zijwand van het meestal cilindervormig uitgevoerde huis kan door de lichtboog beschadigd worden. Onder invloed van het onder een hoge druk staande edelgas kan daarbij een onder een explosie barsten van de zijwand zich voordoen. Daardoor kan dan gedurende korte tijd de voor het vormen van de voor een bedrijfszekere afleiding van de overspanning resp. overstroom noodzakelijke lichtboog bevorderd worden. Anderzijds heeft het beschadigen van het huis echter tot gevolg dat het edelgas zoals ook ten gevolge van de verwarming door de lichtboog gesmolten delen van de elektroden naar buiten kunnen treden. Het naar buiten treden van elektrodendelen kan de vorming van een goed geleidende verbinding tussen de beide elektroden beïnvloeden. Daardoor kan namelijk een voor een bedrijfszekere afleiding bijvoorbeeld van kortsluiting naar aarde gewenste vorming van een lasverbinding tussen de beide elektroden gehinderd worden. Anderzijds kan het uittreden van elektrodenmateriaal en edelgas aanleiding geven tot beïnvloeding van het milieu met milieu-onvriendelijke stoffen.

Het is voorts bekend bij een overspanningsafleider met plaatvormige vonkbaanelektroden en met spanningsafhankelijke weerstanden de weerstanden ringvormig uit te voeren en de elektroden binnen een holle ruimte, welke door de weerstanden wordt gevormd, op te stellen en met giethars te bevestigen (DE-PS-818 665).

Voorts is een overspanningsafleider voor hoogspanningsinstallaties bekend (DE-PS-739 248) waarbij een afleider met twee vonkbaanelementen in een huis van porcelein met een doorgaande holle cilindervormige binnenruimte aangebracht is. Elke van de vonkbaanelementen is in een gesloten huis ondergebracht, waarin telkens een aantal schakelvonkbanen opgesteld is. Het huis wordt telkens over veren in zijn stand gehouden en tussen de beide vonkbaanelementen zijn klepvormig werkzame poreuze blokken opgesteld.

Het is voorts bij een vonkbaanopstelling voor over-spanningsafleiders bekend (DE-PS-759 498) de beide elektroden van telkens een afzonderlijke vonkbaan zodanig uit te voeren en tezamen met een isoleermateriaal zodanig op te stellen, dat ten gevolge van de plaatselijke veldverdichting vooront-ladingen ontstaan die het hoofdontladingsgebied tussen de elektroden kunnen beinvloeden. De bekende overspanningsafleider s zijn relatief complex wat betreft de constructie en gebruik. Deze overspanningsafleiders zijn voorts daarop gericht dat meerdere persoonlijke vonkbanen in principe met dezelfde constructie achter elkaar zijn geschakeld, voorschriften betreffende de opstelling van de met edelgas gevulde overspanningsafleider binnen een paar van buitenelektroden zijn niet bekend.

Voorts is een overspanningsleiding volgens de aanhef van conclusie 1 bekend uit DE-AS-19 22 823, welke een met een vonkbaan uitgeruste overspanningsafleider vertoont. Vanaf een bepaalde grootte van de overspanning ontstaat in de overspanningsafleider een lichtboog welke aanleiding geeft tot verwarming van de gehele overspanningsafleider en derhalve van een pil zacht soldeer, waardoor de pil zacht soldeer smelt en daardoor een met een veer voorgespannen contactstuk met een rand van een elektrisch geleidend deel van het huis met het oog op een weerstandsarme afleiding van de elektrische stroom in contact kan komen. Deze contactdoorsnede is echter te klein gebleken en de niet gecontroleerde stroom door het huis is niet gewenst.

De uitvinding heeft ten doel een spanningszekering volgens de aanhef van de conclusie met een overspanningsafleider zodanig verder te ontwikkelen, dat op eenvoudig uit te voeren en toe te passen wijze ook gedurende langere tijd een lichtboog in stand gehouden kan worden, respectievelijk een goed contact voor het afleiden van de overstroom respectievelijk een overspanning gewaarborgd wordt en dat het uittreden van gesmolten elektrodemateriaal ten minste in hoge mate voorkomen wordt.

Dit doel wordt volgens de uitvinding door de maatregelen volgens het kenmerkende deel van conclusie 1.

Volgens de uitvinding is de overspanningsleiding in een opnemend deel tussen een eerste buitenelektrode en een tweede buitenelektrode aangebracht. De buitenelektroden vertonen telkens een verbindingsflens en zijn via hun beide verbind ings flensen aan elkaar bevestigd. De kopvlakken van de verbindingsflensen zijn hierbij naar elkaar gericht. Tussen de kopvlakken is een isolatieschijf aangebracht voor het elektrisch scheiden van de flens en derhalve van de beide buitenelektroden. Wanneer de zijwand van de overspanningsafleider door de beschreven lichtboog wordt beschadigd, wordt er volgens de uitvinding voor gezorgd, dat de naar elkaar gerichte kopvlakken van de verbindingsflensen en derhalve de buitenelektroden aan elkaar worden gelast. De isolerende schijf is van zodanig materiaal, dat deze bij het lassen van de beide buitenelektroden ten gevolge van de lichtboog verbrandt. Derhalve beïnvloedt deze bij een aansprekende span-ningszekering op geen enkele wijze de lasverrichting en maakt een goed elektrisch contact tussen de beide buitenelektroden mogelijk. Hierbij worden de naar elkaar gerichte kopvlakken van de beide verbindingsflensen ten minste gedeeltelijk aan elkaar gelast. De vormgeving van de verbindingsflensen laat het aanpassen van de lasvlakken aan de grootte en inwerkduur van de lichtboog toe. Derhalve is ook een aan de gekozen hoogte van de kortsluitstroom aangepaste elektrisch geleidende doorgangsdwarsdoorsnede tussen de beide elektroden verkregen.

De vervaardiging als een geheel van de verbindings-flens met telkens de buitenelektrode en het betreffende aan-sluitgedeelte vermijdt met voordeel de werking van de span-ningszekering negatief beïnvloedende overgangsweerstanden tussen deze elektrisch geleidende delen.

Het opnemende deel wordt gevormd door een eerste zakvormig opnamegebied in de eerste buitenelektrode en een zich daaraan aansluitende tweede zakvormig opnamegebied in de tweede buitenelektrode. Derhalve is op eenvoudige wijze de overspanningsafleider in de spanningszekering zodanig aangebracht, dat gedurende het aanspreken ervan en het daardoor veroorzaakte vormen van een lichtboog geen gesmolten delen van de elektroden naar buiten kunnen treden. Dergelijke delen worden daarentegen juist in het opnemende deel vastgehouden. Bij de doorslaginrichting volgens de uitvinding is het van wezenlijk belang, dat de overspanningsafleider in een ten opzichte van de elektrodendelen in principe dicht opnemend gedeelte worden vastgehouden. De buitenste vormgeving van de overspanningsafleider is daarbij zolang de elektrische karakteristiek overeenkomt met het voorgeschreven toepassingsgebied, slechts in zoverre van belang, dat het opnemende deel op passende wijze gevormd moet worden. Het is derhalve met een kleine modificatie betreffende de vorm en de afmeting van het opnemende deel mogelijk de spanningszekering volgens de uitvinding zodanig aan te passen, dat telkens geschikte in de handel verkrijgbare overspanningsafleiders toegepast kunnen worden. Voorts is het mogelijk bestaande installaties met overspanningsafleiders onder behoud van dit type overspanningsafleiders door het vervangen van spanningszekeringen volgens de uitvinding achteraf te modificeren.

volgens de uitvinding is voorts de overspanningsaf-leider ten opzichte van een bodemgedeelte van het eerste of het tweede opnemende gebied door middel van de veer voorgespannen, welke tussen het bodemgedeelte van het tegenoverliggende opnamegedeelte en de daarnaar gerichte contactvlakken is aangebracht. Daardoor wordt enerzijds op eenvoudige en be-drijfszekere wijze vermeden dat de overspanningsafleider respectievelijk een of beide van de contactvlakken tijdens het inbouwen ervan in de door twee buitenelektroden gevormde opnemende deel beschadigd kunnen worden, en anderzijds wordt door de voorspanning van het contactvlak ten opzichte van het daarnaar gerichte bodemgedeelte van de buitenelektrode gewaarborgd, dat een goed geleid contact tussen de overspan-ningsafleider en een buitenelektrode gevormd wordt. Een goed contact ten opzichte van de andere buitenelektrode wordt verkregen via de voorgespannen veer.

Volgens de uitvinding zijn voorts de eerste en/of de tweede buitenelektrode ten minste zonegewijs omringd door een isolerende laag. Daardoor ontstaat op eenvoudige wijze een afgesloten, bedrijfszekere en eenvoudig bruikbare bouw-eenheid. Door een gemeenschappelijke isolerende laag voor beide buitenelektroden kan voorts worden uitgesloten, dat de vaste verbinding tussen de eerste en de tweede buitenelektrode ongewild losraakt.

Verdere tot voordeel strekkende uitvoeringen betreffende de spanningszekering volgens de uitvinding zijn aangegeven in de onderconclusies 2 tot 11.

In overeenstemming met de spanningszekering volgens de uitvinding vertonen de eerste en de tweede buitenelektroden telkens een eerste respectievelijk tweede verbindings-flens. voor een vaste en zekere verbinding van beide buitenelektroden zijn de beide flensen dicht bij elkaar opgesteld en voor een eenvoudige en bedrijfszekere inbouw van de span- ningszekering in een elektrische installatie of dergelijke sluit aan elke flens telkens een eerste respectievelijk tweede aansluitstuk aan. De aansluitstukken kunnen daarbij voor een schroefverbinding, schroefbouten of andere passende aan-sluitmiddelen vertonen.

Op tot voordeel strekkende wijze zijn de eerste en de tweede buitenelektroden via ten minste een schroefverbinding met elkaar verbonden, welke door boringen in de eerste en tweede verbindingsflens steken, waarbij elke schroefverbinding ten opzichte van de buitenelektrode geïsoleerd is door een isolerend gedeelte. Daarmee kunnen de beide buitenelektroden eenvoudig en vast zodanig met elkaar worden verbonden, dat in principe geen tussenruimte overblijft voor het naar buiten treden van gesmolten elektrodendelen.

Voor een goede geleidbaarheid en bestendigheid ten opzichte van een lichtboog is het tot voordeel strekkend gebleken dat ten minste een van de buitenelektroden gemaakt is van een uit een nikkel en silicium bevattende koperlegering. Daarbij ontstaat ook een voldoende trekvastheid en hardheid voor de aansluitstukken en eventueel kunnen de buitenelektroden bekleed worden.

Bij een verdere tot voordeel strekkende uitvoeringsvorm wordt de isolerende laag gevormd door een laag giethars. Het giethars kan daarbij door het vormen van lagen of het onderdompelen van de spanningszekering opgebracht worden. Er ontstaat daarbij in het bijzonder ook voor wat betreft het overgangsgebied tussen de beide buitenelektroden een goede isolering. Het is verder tot voordeel strekkend gebleken, dat de veer in bepaalde gebieden door een in de buitenelektrode en/of in de overspanningsafleider gevormde zakvormige de veer opnemend deel geleid wordt. Daarmee wordt op eenvoudige wijze de inbouw van de veer gedurende het samenbouwen van de spanningszekering vergemakkelijkt en is het verkanten of dergelijke van de veer voorkomen.

Voor een goed contact van de veer en een buitenelektrode en/of een contactvlak is het tot voordeel strekkend gebleken dat de veer ten minste een geslepen eindzone vertoont .

Voorts is het tot voordeel strekkend gebleken dat de veer uit een bronzen draad is gemaakt. Daarmee bezit de veer een goede geleidbaarheid, bijvoorbeeld voor de overdracht van stroomstoten van bepaalde grootte. Voorts vertoont ze de voor het opwekken van de voorspanning noodzakelijke mechanische eigenschappen en verdampt tenslotte bij een overspanning of overstroom, waardoor ze bijdraagt tot de vorming van een lichtboog.

Bij een verder tot voordeel strekkende uitvoeringsvorm zijn de eerste en/of de tweede opnemende zone met een geringe radiale en/of axiale overmaat ten opzichte van het huis van de overspanningsafleider gevormd. Daardoor, doordat de vorm en afmeting van de opname in principe overeenkomstig de overspanningsafleider zijn gevormd, wordt op eenvoudige wijze de vorming en instandhouding van de lichtboog bevorderd. Voorts is het voordeel strekkend gebleken, dat zich vanaf het opnemende gebied in in principe radiale richting een of meer ontluchtingskanalen door ten minste een van de beide buitenelektroden uitstrekken. Bijzonder tot voordeel is het daarbij wanneer ten minste een ontluchtingskanaal in het gebied tussen de beide buitenelektroden gevormd is. Via de radiale ontluchtingskanalen kan een drukafbouw plaatsvinden zonder dat daarbij elektrodendelen naar buiten jcunnen treden. Voor de vermindering van de druk kan de isolerende laag door uitstromend gas doorbroken worden. Op bijzonder eenvoudige wijze kunnen ontluchtingskanalen in het overgangsgebied van de beide buitenelektroden door de isolerende laag verlopend uitgevoerd worden, maar ze kunnen bijvoorbeeld ook als ribben in de kopvlakken van een of beide buitenelektroden gevormd worden.

Er zijn ook in de handel verkrijgbare overspanningsaf leiders bruikbaar, waarbij zich vanaf het huis ten minste een schroefpen uitstrekt. Deze wordt telkens opgenomen door een zich aan het opnemende deel in axiale richting aansluitend zakvormig gedeelte waarvan de diameter een kleine overmaat ten opzichte van die van de schroefpen vertoont. Daarmee wordt op eenvoudige wijze gewaarborgd dat een goed contact tussen de overspanningsafleider en de buitenelektro den aanwezig is, welke door de schroefpen in principe niet wordt beïnvloed. Met voordeel kan daarbij door de schroefpen of door de schroefpennen het gebruik van de overspannings-afleiders in het opnamegebied vergemakkelijkt worden, maar er kan daardoor ook de veer worden geleid.

Als bijzonder tot voordeel strekkend is de toepassing van een spanningszekering met afzonderlijke of meerdere der genoemde kenmerken voor het afleiden van gelijkstroom-overstromen respectievelijk overspanningen volgens conclusie 14 bewezen. Daarbij worden zoals bij het gebruik in wissel-of draaistroominstallaties telkens lichtbogen tussen de elektroden van de overspanningsafleiders en tussen deze en de de veer dragende bodemdelen van een buitenelektrode uitgevoerd, welke zich verenigen tot een enkele lichtboog.

Voor de uitvoering van de lichtboog is het daarbij tot voordeel strekkend dat voor de uitvoering van een deel-lichtboog de veer zodanig ingericht is dat deze ten minste gedeeltelijk verdampt.

Twee uitvoeringsvoorbeelden van de spanningszekering volgens de uitvinding worden aan de hand van de tekeningen met nadere details verduidelijkt. In de tekeningen tonen telkens in gedeeltelijk vooraanzicht met doorsnede:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld met een schroefpen uitgeruste overspanningsafleider, en

Fig. 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld met een glad contactoppervlak vertonende overspanningsafleider.

Bij het in fig. 1 aangegeven uitvoeringsvoorbeeld voor een als geheel met het verwijzingscijfer l aangegeven spanningszekering volgens de uitvinding zijn een eerste buitenelektrode 3 en een tweede buitenelektrode 5 via drie schroefverbindingen 7, waarvan er een in fig. 1 niet is aangegeven, vast met elkaar verbonden. De naar elkaar gerichte delen van de beide buitenelektroden 3, 5 zijn als een flens uitgevoerd, zodat een eerste verbindingsflens 9 van de eerste buitenelektrode 3 en een tweede verbindingsflens ll van de tweede buitenelektrode 5 tegenover elkaar liggen. Tussen de beide verbindingsflensen 9, 11 respectievelijk de beide naar elkaar toegekeerde kopvlakken van de beide buitenelektroden 3, 5 is een ringvormige isolerende schijf 13 aangebracht, om de beide buitenelektroden 3, 5 ten opzichte van elkaar elektrisch te isoleren. Voor hetzelfde doel dienen de isolerende delen 15, waarvan telkens een in een van de beide doorgangs-boringen van de tweede buitenelektrode 5 geplaatst is, om een schroefbout 7' van elke schroefverbinding 7 ten opzichte van de tweede buitenelektrode 5 elektrisch te isoleren. Het schroefgedeelte van elke schroefbout 7' staat evenals de schroefmoer 7'' van elke schroefverbinding 7 met de eerste buitenelektrode 3 in direct contact. In axiale richting van de spanningszekering 1 sluit aan elke verbindingsflens 9, 11 telkens een eerste respectievelijk een tweede verbindingsstuk 17, 19 aan. Het eerste verbindingsstuk 17 is voorzien van een schroefboutgedeelte, waarmee twee moeren 21 door een schroefverbinding verbonden zijn, waar tussen op niet aangegeven wijze een aansluitdeel voor de verbinding met een elektrische installatie of dergelijke kan worden bevestigd. Het tweede aansluitdeel 19 vertoont een dwars ten opzichte van de langs-as verlopende boring 23 alsmede een in de richting van de langsas ten opzichte daarvan lopende schroefboring. Via een in de schroefboring ingeschroefde schroef 25 kan een in de doorgangsboring 23 gestoken, niet aangegeven aansluitstuk voor het aansluiten van de spanningszekering 1 worden geklemd .

In een opnemende ruimte 27, die in principe als cilindrische holle ruimte door een eerste opnamezone 29 van de eerste buitenelektrode 3 en een zich daaraan in axiale richting aansluitend tweede opnamegebied 31 van een tweede buitenelektrode 5 gevormd wordt, is een overspanningsafleider 33 met een in principe dicht, cilindrisch huis geplaatst, van waaruit zich in de richting naar de eerste buitenelektrode 3 en de tweede buitenelektrode 5 schroefpennen 35 respectievelijk 37 uitstrekken. De beide schroefpennen 35, 37 zijn telkens gestoken in zakvormige boringen 39 respectievelijk 41, welke zich vanuit de eerste respectievelijk vanuit de tweede opnemende zone 29 respectievelijk 31 naar het midden uitstrekken. Door de boringen 39, 41 zijn de voorwaarden voor het opnemen van in de handel verkrijgbare overspanningsge- leider geschapen, zonder dat van de aansluit respectievelijk contactmogelijkheden over schroefpennen, die zich als ontoereikend kunnen manisfesteren, gebruik gemaakt wordt.

De overspanningsafleider 33 is van een type dat in de handel verkrijgbaar is met een aan de eisen voor een span-ningszekering l overeenkomstig aangepaste elektrische karakteristiek. Derhalve is de overspanningsafleider 33 zodanig ingericht, dat stroomstootbelastingen respectievelijk span-ningsstoten met een vooraf bepaalde grootte en tijdsduur een invloed kunnen uitoefenen zonder dat daarbij de overspan-ningsafleider aanspreekt. De overspanningsafleider 33 heeft meestal een huis uit keramiek of van een passend isolerend materiaal bijvoorbeeld glas waarin op afstand van elkaar twee niet getekende elektroden gevormd zijn. Het inwendige van de overspanningsafleider 33 is gevuld met onder druk staand edelgas.

Tussen de boring 39 en het eerste opnamegebied 29 is in de eerste buitenelektrode 3 een zakgatvormige veer opnemend deel 43 uitgevoerd waarin een veer 45 is gestoken. De naar de veer 45 gerichte contactvlakken van de overspanningsaf leider 33 vertoont een de pen 35 omringend lager gelegen gebied 47, waarin een eindstuk van een veer 45 ingrijpt. Door de veer 45, die overwegend aan een zijde door de pen 35 en/of door het de veer opnemende gebied 43 geleid wordt en die aan de andere zijde geleid wordt door het lager gelegen deel 47, is de overspanningsafleider 33 zodanig voorgespannen dat het naar de veer 45 gerichte contactvlak 49 onder druk tegen een deel van de bodem van het tweede opnemende deel 31 ligt. Derhalve is een goed contact van de overspanningsafleider 33 ten opzichte van de tweede buitenelektrode 5 gewaarborgd, terwijl voor een goed contact tussen de eerste buitenelektrode 3 voor het verkrijgen van een groot contactvlak de einden van de veer 45 geslepen kunnen zijn. De veer 45 bestaat uit veer-brons, zodat deze enerzijds voldoet aan de mechanische eisen ten gevolge van de voorspannings van de overspanningsafleider 33 en anderzijds voldoet aan de eis van een hoge mate van geleidbaarheid. Daarmee wordt het normale bedrijf gewaarborgd, dat een optredende stroom respectievelijk spanningsstoot zon der beïnvloeding van de veer 45 kan worden opgenomen. De veer 45 kan tenslotte voor het vormen van een lichtboog ten gevolge van een zich voordoende overspanning, respectievelijk overstroom verdampen om daardoor de vorming en de instandhouding van de lichtboog in te leiden respectievelijk te bevorderen. Daarbij dient de door het verdampen gevormde me-taalwolk als ontsteker voor het vormen van een deel lichtboog. Bijzonder gunstig is een veer 45 uit brons met een ma-teriaalaanduiding CuSn 6 F 95.

Voor het vormen van de eerste en tweede buitenelektroden 3, 5 is een koperlegering met de materiaalaanduiding CuNi 2 Si F 49 gunstig, die bijvoorbeeld verkrijgbaar is onder de handelsnaam "Kuprodur". Daarmee voldoen de beide buitenelektroden 3, 5 aan de voor een bedrijfszekere aansluiting van de spanningszekering 1 in een elektrische installatie gestelde eisen en is daarmee gelijktijdig gewaarborgd, dat bij het vormen van een lichtboog een goede geleidbaarheid voor het afleiden van de kortsluiting respectievelijk een overspanning respectievelijk een overstroom ontstaat zonder dat het bestand van beide buitenelektroden 3, 5 door de vorm van een lichtboog beïnvloed wordt. De uit dit materiaal gemaakte buitenelektroden 3, 5 kunnen eventueel van een koperlaag worden voorzien. De beide buitenelektroden 3, 5 zijn omgeven door een gemeenschappelijke isolerende laag 51, die bestaat uit een giethars dat door onderdompeling of door opspuiten opgebracht wordt. Door de isolerende laag 51 worden zowel de beide verbindingsflensen 9, 11 als ook de telkens zich daaraan aansluitende delen van de aansluitstukken 17, 19 omman-teld.

De eerste en tweede buitenelektroden 3, 5, de veer 45 alsmede de overspanningsafleider 33 zijn evenals de verbindingen respectievelijk de contacten tussen deze elementen zodanig ingericht, dat onder voorafbepaalde aanspreekwaarden liggende stroom- respectievelijk spanningsstoten opgenomen worden kunnen zonder dat het tot een beïnvloeding van deze elementen of de contacten komt. Wanneer dergelijke spannings-respectievelijk stroomstoten door voorafbepaalde aanspreekwaarden overschrijden, dan leidt een dergelijke overspanning respectievelijk een overstroom vervolgens bij het optreden van kortsluiting tot een overslag respectievelijk tot een stroom tussen de elektroden van de overspanningsafleider 33, zodat tussen deze niet getekende elektroden een deellichtboog gevormd wordt. Deze deellichtboog geeft tezamen met de druk van de binnen de overspanningsafleider 33 aanwezige hoeveelheid edelgas aanleiding tot het bij wijze van explosie beschadigen van het huis van de overspanningsafleider 33. Door de inrichting van de overspanningsafleider 33 in het in principe dichte opneemdeel 27 wordt daardoor verhinderd, dat delen van het beschadigde huis naar buiten kunnen treden. Door de sterke verwarming en de hoge kortsluitstroom verdampt de veer 45 ten minste gedeeltelijk en vormt zich daarbij een me-taalwolk als ontsteker voor een andere deellichtboog in het gebied tussen de eerste buitenelektrode 3 en het resterende deel van de overspanningsafleider 33. De beide achter elkaar liggende deellichtbogen verenigen zich daarbij tot een totale lichtboog, welke gedurende een voldoende lange tijdsperiode in stand blijft. Daarbij worden onder invloed van de deellichtbogen respectievelijk de totale lichtboog contactzones aan elkaar gelast hetgeen tot vorming van een elektrisch goed geleidende verbinding en derhalve tot een bedrijfszekere afleiding van de overspanning respectievelijk van de overstroom bijdraagt. Een belangrijke voorwaarde hiervoor is de opstelling en de constructie van de veer 45 alsmede een goed contact tussen de contactvlakken 49 van de overspanningsafleider 33 en de naar de contactvlakken 49 toegekeerde deel van de bodem van de opneemzone 31.

Op niet aangegeven wijze kunnen een of meer ont-luchtingskanalen aanwezig zijn, die vanaf het opnamedeel 27 in radiaal naar buiten gerichte richting in een zone buiten de beide buitenelektroden 3, 5 leiden. Daarmee kan na een eerste breken van het huis van de afleider 33 de druk van het edelgas verminderd worden, welke anders de vorming respectievelijk het instandhouden van de lichtboog zou kunnen beïnvloeden. Dit is daarop terug te voeren, dat door de vorming van de lichtboog ontstane plasmatemperatuur van ongeveer 10.000°C zich kunnen voordoen en derhalve het edelgas sterk verwarmd en geexpandeerd wordt.

Dat uit een ontluchtingskanaal tredende edelgas kan op eenvoudige wijze door de isolerende laag 51 naar buiten treden. Op bijzonder eenvoudige wijze kunnen een of meer ont-luchtingskanalen in een overgangsgebied van de eerste en tweede buitenelektroden 3, 5 gevormd worden. Dergelijke ont-luchtingskanalen kunnen daarbij door uitsparingen in de iso-leerschijf 13 zijn gevormd maar kunnen echter ook bijvoorbeeld door radiaal verlopende ribben in een kopvlak van een of beide buitenelektroden 3, 5 zijn gevormd.

De spanningszekering l volgens de uitvinding is door gebruik te maken van in de handel verkrijgbare overspan-ningsafleiders 33 eenvoudig te produceren en geeft door de vormgeving van een uit twee deellichtbogen bestaande licht-boog aanleiding tot het lassen van de aan de flensen 9, 11 aanwezige contactzones en dientengevolge tot een bedrijfsze-ker afleiden van zich voordoende overspanningen respectievelijk overstromen.

Door het gebruik van de veer 45 wordt voorts de vervaardiging en de samenbouw van de spanningszekering 1 volgens de uitvinding vergemakkelijkt. Enerzijds behoeven door het gebruik van de veer 45 namelijk geen al te grote toleranties wat betreft de langsafmetingen van het opnemende deel 27 aangehouden te worden en anderzijds zorgt het gebruik van de veer 45 ervoor dat beschadigingen aan een contactvlak van de overspanningsafleider 33 wordt vermeden, welke anders door het contact of het verkanten van de contactvlakken ten opzichte van de telkens naburige bodemgedeelte van het opname-gebied 29, 31 zou kunnen optreden. Voor het snel vormgeven en instandhouden van de lichtboog respectievelijk de deellichtbogen is het tot voordeel strekkend gebleken dat ten minste in radiale richting de vorm van het opnamedeel 27 en de afmeting ervan in principe overeenkomt met de vorm en de afmeting van de overspanningsafleider 33, zodat tussen het huis van de overspanningsafleider 33 en de wand van het opnemende deel 27 slechts een geringe tussenruimte is gevormd.

Het in fig. 2 getekende tweede uitvoeringsvoorbeeld komt in principe overeen met het eerste uitvoeringsvoorbeeld en verschilt daarvan alleen door de vorm van de gebruikte in de handel verkrijgbare overspanningsafleider 133 door de vormgeving van het opnemende deel 127 en door de opstelling van de veer 145. Met het eerste uitvoeringsvoorbeeld overeenkomstige delen zijn met dezelfde verwijzingscijfers als bij het eerste uitvoeringsvoorbeeld aangeduid en er wordt voor wat betreft de beschrijving daarvan verwezen naar de beschrijving van het eerste uitvoeringsvoorbeeld.

Volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld vertoont de tussen de eerste en tweede buitenelektroden 3, 5 van de span-ningszekering 101 geplaatste overspanningsafleider 133 in tegenstelling met die volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld geen zich in langsrichting uitstrekkende schroefpen, maar in plaats daarvan een vlakke eindzone. Het opnemende deel 127 heeft dienovereenkomstig vlakke bodemdelen 150, 160. In tegenstelling met het eerste uitvoeringsvoorbeeld zijn derhalve geen zich aan het opnemende deel 127 aansluitende zakgatvormige boringen aanwezig. De veer 145 ligt aan de ene zijde direct bij de bodemzone 160 van het eerste opneemge-deelte 129 en aan de andere zijde direct aan een vlak con-tactvlak van de overspanningsafleider 133. Het tegenover de veer 145 liggende contactvlak van de overspanningsafleider 133 verkeert in contact met de bodemzone 150. Dit is een deel van het opnemende deel 131.

De werking van de spanningszekering 101 volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld komt overeen met die van het eerste uitvoeringsvoorbeeld. De spanningszekeringen 1, 101 volgens de uitvinding zijn bruikbaar voor bescherming tegen overspanning van elektrische wissel- respectievelijk draai-stroominstallaties. Op tot voordeel strekkende wijze is de spanningszekering 1 volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld ook in het gebied van hoge gelijkspanningen van ongeveer 1500 Volt derhalve op het gebied van de middelspanningstechniek bruikbaar. De spanningszekering 101 volgens het tweede uitvoeringsvoorbeeld is bijzonder geschikt voor spanningen tot ongeveer 800 Volt. In het bijzonder is gebleken dat het gebruik van de spanningszekering 1 volgens de uitvinding bij elektrische inrichtingen voor spoorwegen voordelen oplevert.

Daarbij kunnen bij bedrijfsspanningen van ongeveer 1500 Volt zeer hoge stroomsterkten optredne. Zo kan alleen de normale startstroom bij zware goederentreinlocomotieven in het gebied van ongeveer 8.000 tot 10.000 A liggen. De spanningszekering 1 volgens de uitvinding spreekt daarbij ook bij het optreden van dergelijke hoge startstromen nog niet zodanig aan dat lichtbogen worden gevormd.

Bij een bepaalde overspanning respectievelijk een bepaalde overstroom vormt zich echter tussen de elektroden van de overspanningsafleider 33 een deellichtboog. Na een bepaalde inwerkingsduur beschadigt deze het huis van de overspanningsaf leider 33. De overspanning respectievelijk de overstroom geeft bovendien aanleiding tot het verdampen van de veer 45 en daardoor voor het opbouwen van de metaalwolk als ontsteker voor een tweede deellichtboog. De beide deel-lichtbogen verenigen zich tot een enkele lichtboog. Deze overbruggen de beide verbindingsflensen 9, 11. Hierdoor ontstaat het lassen van de randkanten van de beide verbindingsflensen 9, 11 in het gebied van het opnemende deel 27.

De tot nog toe als elektrische isolatie tussen de verbindingsflensen 9, 11 werkzame isolerende schijf 13 verbrandt bij de hoge temperatuur tijdens het lassen. Bij grote overstromen en derhalve ook hogere temperaturen tijdens het lassen worden ook de ten opzichte van het opnemende deel 27 op afstand gelegen delen van de tegenover elkaar liggende kopzijde van de verbindingsflensen 9, 11 aan elkaar gelast.

De laszone vergroot zich derhalve overeenkomstig een grotere overstroom radiaal naar buiten. De nu elektrisch geleidende doorgangsdwarssnede tussen de verbindingsflensen 9, 11 is derhalve steeds voldoende groot om een bedrijfszeker afleiden van de overstroom naar aarde te waarborgen. Het lassen verschaft bovendien een bedrijfszekere en derhalve duurzame verbinding met een aan de spanningszekering aangesloten aar-ding. Voor het aansluiten van deze aarding is bijvoorbeeld het aansluitstuk 17 of het aansluitstuk 19 geschikt.

Claims (13)

1. Spanningszekering voor elektrische installaties of dergelijke a) met ten minste twee gedeeltelijk door een isolerende laag (51) omringe buitenelektroden (3, 5) en b) met een in een opneemgebied (27, 127) tussen de beide buitenelektroden (3, 5) aangebrachte overspanningsaf-leider (33, 133) waarbij c) de overspanningsafleider (33, 133) een dicht huis bevat, cl) dat aan tegenover elkaar gelegen kopzijden con-tactvlakken (49) vertoont, c2) dat met edelgas is gevuld, en c3) waarin op een vooraf bepaalde afstand tegenover elkaar liggend twee elektroden zijn aangebracht, met het kenmerk, d) dat de eerste buitenelektrode (3) een eerste verbindingsflens (9) vertoont en een tweede buitenelektrode (5) een tweede verbindingsflens (11) vertoont, waarbij aan de eerste verbindingsflens (9) een eerste aansluitstuk (17) aansluit en aan de tweede verbindingsflens (11) een tweede aansluitstuk (19) aansluit, e) dat de eerste verbindingsflens (9) een tweede verbindingflens (11) el) met hun kopvlakken naar elkaar gericht dicht bij elkaar aangebracht zijn, en e2) onder tussenkomst van een isolerende schijf (13) tussen de kopvlakken ervan met elkaar zijn verbonden, f) dat de isolerende schijf (13) de eerste buitenelektrode (3) en de tweede buitenelektrode (5) elektrisch van elkaar scheidt, g) dat het opnemende deel (27, 127) door een eerste zakgatvormig opnemend gebied (29, 129) in de eerste buitenelektrode (3) en een zich daaraan aansluitende tweede zakgatvormig opnemend gebied (31, 131) in de tweede buitenelektrode (5) gevormd is en h) dat de overspanningsafleider (33, 133) ten op- zichte van een bodemgedeelte van het eerste opnemende deel (29, 129) of het tweede opnemende deel (31, 131) over een veer (45, 145) voorgespannen is, waarbij de veer tussen het bodemgedeelte van het telkens tegenover liggende opnemende deel (31, 131, 29, 129) en het naar dit opnemende deel (31, 131, 29, 129) toegekeerde contactvlak (49) van de overspan-ningsafleider (33, 133) aangebracht is. Spanningszekering volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste en de tweede buitenelektroden (3, 5) over ten minste een schroefverbinding (7) met elkaar zijn verbonden, welke door boringen in de eerste en tweede verbindings-flens (9, 11) steekt, waarbij de schroefverbinding (7) ten opzichte van een buitenelektrode (5) geïsoleerd is door een isolerend deel (15).

3. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat ten minste een van de buitenelektroden (3, 5) uit een nikkel en silicium bevattende koperlegering vervaardigd is.

4. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk, dat de isolerende laag (51) gevormd wordt door laagvorming met een giethars.

5. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 4, met het kenmerk, dat de veer (45) voor een deel door een in een buitenelektrode (3) en/of in de overspanningsaf-leider (33) gevormde zakgatvormige veer opnemend deel (43, 47. gestoken is.

6. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat de veer (45, 145) ten minste een geslepen eindzone vertoont.

7. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat de veer (45, 145) vervaardigd is uit veerbrons.

8. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 7, met het kenmerk, dat het eerste en/of het tweede op-neemgedeelte (29, 129, 31, 131) uitgevoerd zijn met een geringe radiale en/of axiale overmaat ten opzichte van het huis van de overspanningsafleider (33, 133).

9. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat zich vanaf het opnemende deel (27, 127) in in principe radiale richting een of meer ont-luchtingskanalen door ten minste een van de buitenelektroden (3, 5) uitstrekt.

10. Spanningszekering volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat ten minste een ontluchtingskanaal in het gebied tussen de beide buitenelektroden (3, 5) door de isolerende laag (13) verlopend uitgevoerd is.

11. Spanningszekering volgens een van de conclusies 1 tot 10, met het kenmerk, dat zich vanaf het huis van de overspanningsafleider (33) ten minste een schroefpen (35, 37) uitstrekt die telkens door een zich aan het opnemende gebied (29, 31) in axiale richting aansluitend zakvormig gat (39, 41. opgenomen wordt, waarvan de diameter een kleine overmaat ten opzichte van die van de stift (35, 37) vertoont.

12. Spanningszekering volgens een of meer der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een zich tot een lichtboog verenigende deellichtbogen tussen de elektroden van de overspanningsafleider (33, 133) en tussen deze en de de veer (45, 145) dragende bodemdelen van een buitenelektrode (3).

13. Spanningszekering volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat voor het vormen van een deellichtboog de veer (45, 145) zodanig ingericht is, dat deze ten minste gedeeltelijk verdampt.

14. Spanningszekering in het bijzonder volgens conclusie 12 of 13 voor het afleiden van gelijkstroomoverstromen of gelijkstroomoverspanningen.