WO2020057925A1 - Disconnection apparatus for a surge arrester and surge arrester comprising the disconnection apparatus - Google Patents

Disconnection apparatus for a surge arrester and surge arrester comprising the disconnection apparatus Download PDF

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WO2020057925A1
WO2020057925A1 PCT/EP2019/072987 EP2019072987W WO2020057925A1 WO 2020057925 A1 WO2020057925 A1 WO 2020057925A1 EP 2019072987 W EP2019072987 W EP 2019072987W WO 2020057925 A1 WO2020057925 A1 WO 2020057925A1
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WO
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separating device
locking
movable contact
recess
connection means
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/072987
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German (de)
French (fr)
Inventor
Oliver DUWE
Thomas Hilker
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12Overvoltage protection resistors
    • H01C7/126Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/14Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H37/00Thermally-actuated switches
    • H01H37/74Switches in which only the opening movement or only the closing movement of a contact is effected by heating or cooling
    • H01H37/76Contact member actuated by melting of fusible material, actuated due to burning of combustible material or due to explosion of explosive material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/16Series resistor structurally associated with spark gap

Definitions

  • the invention relates to a disconnection device according to the preamble of claim 1 and a surge arrester according to claim 15.
  • Surge arresters are used in the medium-voltage and high-voltage range in order to reliably reduce so-called overvoltages, i.e. voltages far above the nominal voltages provided during operation. This will damage equipment such as Avoided transformers.
  • a surge arrester for high voltage can be arranged on an overhead line and lead to impermissibly high currents to earth in the event of a lightning strike or short circuit.
  • Surge arresters usually contain so-called varistors, i.e. electrical resistors, the electrical resistance of which is very high up to a design-related threshold voltage and greatly reduced above the threshold voltage, so that the surge arrester becomes a good electrical conductor.
  • varistors i.e. electrical resistors, the electrical resistance of which is very high up to a design-related threshold voltage and greatly reduced above the threshold voltage, so that the surge arrester becomes a good electrical conductor.
  • varistors i.e. electrical resistors, the electrical resistance of which is very high up to a design-related threshold voltage and greatly reduced above the threshold voltage, so that the surge arrester becomes a good electrical conductor.
  • the surge arrester is hardly conductive during normal operation, so that only a small leakage current flows to earth. In the event of a fault, however, a high leakage current flows.
  • the explosion of the blank cartridge destroys the housing of the separating device and blows up e.g. a connected earth cable. In this way, there is no explosion of the conductor itself, but a smaller, controlled explosion on the disconnector.
  • the object of the invention is to provide a separating device which is comparatively simple and inexpensive to produce and which allows a comparatively particularly safe use in fire-prone regions.
  • the invention solves this problem by a Abtrennvorrich device according to claim 1.
  • the first connection means is for example for one
  • the second connection means is, for example, designed for an electrically conductive connection with an underground cable.
  • a bursting container filled with a heat sensitive fluid in a mechanically biased separation device is sufficient to provide for an interruption of the current path in the event of a fault.
  • the principle of a fluid-filled bursting container is used, for example, in sprinkler systems.
  • a fluid-tight glass cylinder with a shape that essentially resembles medical ampoules is used as the bursting container.
  • a special liquid and a small amount of gas are enclosed in the glass cylinder. When the temperature rises, the liquid in the glass cylinder expands. The pressure increases until the glass cylinder bursts and releases a sprinkler cap. Fire water is distributed evenly over a fire in the form of a spray rain.
  • Suitable special liquids depending on the glass vessel used and the application, have release temperatures that lie between 57 ° C and 182 ° C, for example.
  • Commercial liquids are described on Wikipedia, which are used for easy detection of the trigger temperature are color-coded (permanent link:
  • the trigger temperature of the sprinkler is selected so that it is approx. 30 ° C above the maximum expected room temperature. This ensures, on the one hand, that the sprinkler triggers before major damage has occurred, and, on the other hand, that the sprinkler system can be triggered without the risk of fire. Details on the liquids and the glass cylinders or ampoules used are contained in "DIN EN 12259-1: 2006 Fixed fire extinguishing systems - Components for sprinkler and water spray systems - Part 1: Sprinklers". Nominal trigger temperatures are listed on page 9 in table 2. Strength requirements for the bursting container made of glass are given on pages 39 below.
  • a fluid that is to say possibly also a gas or gas mixture (possibly under high pressure) and a bursting container, can be used that meets the requirements.
  • the required trigger temperature is very low, for example when using a separating device in polar regions, a thin glass ampoule filled with water, for example, could suffice (if necessary with an antifreeze to prevent freezing). This would give a trigger temperature of 100 ° C in about wa.
  • the separating device can be used without the use of pyrotechnic products. This means that no hot particles or sparks can arise that could start a fire.
  • the separation device according to the invention can also be used where pyrotechnic triggers are not permitted.
  • Another advantage is that the components of the separating device can be reused even after they have been triggered if the liquid-filled or gas-filled container is replaced. This protects the environment and saves costs.
  • a liquid is used as the fluid, which is suitable to at least partially disrupt the bursting container above a temperature limit of 120 ° C. by a temperature-dependent increase in volume.
  • a liquid is used as the fluid which is suitable for at least partially disrupting the bursting container by a temperature-dependent volume increase above a temperature limit of 170 ° C.
  • a liquid is preferably used as the fluid, which has a trigger temperature between 170 ° C and 250 ° C.
  • the liquid marked with the color violet can be used according to the Wikipedia article mentioned above, which has a trigger temperature of 182 ° C.
  • the accelerating means has a first spring biased in normal operation of the separating device.
  • Normal operation in the sense of the invention is a state in which the surge arrester functions properly and a leakage current can flow away to earth in a controlled manner via the disconnection device. This is an advantage because springs are simple and inexpensive to manufacture and long durability can be achieved even under pretension.
  • the first spring is formed as a first spiral spring. This is an advantage because a spiral spring has essentially a cylindrical jacket-like shape, which can be particularly easily trained with cylindrical contacts can insert disconnector.
  • the accelerating means is based on a movable contact which is connected to the second connecting means. This is an advantage because, in the event of a fault, the accelerating means can throw the movable contact and the second connecting means attached to it out of the separating device.
  • the electrically conductive connection has a first current path with an electrical resistor and a second current path with an arcing chamber, the bursting container being arranged on the arcing chamber in such a way that in the event of a fault by an arc in the arc chamber and / or heat on the first current path the fluid is heated sufficiently to to destroy the burst container at least partially.
  • This is advantageous because it is possible to precisely coordinate the duration and amperage of a leakage current in order to ensure that the disconnection device is triggered only in the event of a fault.
  • a locking device is designed to determine the accelerating means in normal operation of the separating device in such a way that the second connecting means is electrically conductively connected to the first connecting means, and to release the accelerating means in the event of a fault the formation of the separation distance to he possible.
  • the locking device has at least one locking means which, during normal operation of the separating device, is arranged in a recess of the movable contact and in a recess of a fixed contact, with a locking body slipping out of the lock by means of the recess of the prevents moving contact.
  • a single locking device such as e.g. a ball made of metal or a hard plastic, but if necessary, two or more locking means can be used with advantage, for example in order to achieve a reduced bending load with a circumferential distribution around the movable contact with the same Winkelab. This largely prevents accidental jamming of the locking device.
  • the locking device has at least one locking means which is arranged in normal operation of the separating device in a recess of the fixed contact and in a recess of the movable contact, with a locking body slipping out of the locking means from the recess of the fixed contact prevented.
  • This embodiment uses the same functional principle as the aforementioned embodiment, but the movable contact here is arranged overlap pend outside via the fixed contact. This means, for example, that the acceleration medium is outside the fixed contact.
  • an unlocking means is formed to move the locking body in the event of a fault, so that the at least one locking means is released so that the at least one locking means slips out of the respective recess and the accelerating means the movable contact from the first connection means moved away.
  • the unlocking means has a second spring. This is an advantage because springs are simple and inexpensive to manufacture and long durability can be achieved even under pretension.
  • the second spring is designed as a second spiral spring. This is an advantage because a spiral spring has essentially a cylindrical jacket-like shape, which can be particularly easily can insert disconnect device designed with cylindrical contacts.
  • a locking device is provided in order to releasably fix the movable contact on the fixed contact for transport and storage.
  • the locking device has a thread on a contact area between the movable contact and the fixed contact, so that a screw connection can be formed by rotating the movable contact against the fixed contact.
  • the integrated thread ensures that false accidents are easily prevented. No other components are required for securing.
  • the inven tion solves this problem by a surge arrester according to claim 15.
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive separation device
  • Figure 2 is a detailed view of the first embodiment according to claim 1, and
  • Figure 3 is a detailed view of a movable contact
  • FIG. 4 shows a second embodiment of an inventive separation device.
  • FIG. 1 shows a cross section through a separating device 41 according to the invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of FIG. 1.
  • the separating device 41 is triggered thermally, but is not based on the principle of the pyrotechnic propellant charge. No blank cartridge or the like is used as an explosive device.
  • the separating device 41 has an electrically insulating housing 2, which is essentially pot-shaped or bell-shaped.
  • the housing 2 is arranged with its closed side (the “pot bottom”) on a first connection means 1, which serves as an electrode for a connection to a surge arrester (not shown).
  • the first connection means 1 has a bore 20 with an internal thread
  • This exemplary embodiment is essentially rotationally symmetrical, so that many parts are cylindrical (ie circular in the longitudinal section), for example to be able to be plugged into one another.
  • practically any other geometry in the longitudinal section is like For example, a hexagon or a square can be constructed with the same functional principle if the individual components match each other or can be plugged into one another, for example.
  • a second connection means is arranged at the other end of the separating device 41.
  • the second connection means is designed, for example, as a short screw (not shown) to which an underground cable can be connected.
  • an assembly aid is shown, which has a connection bolt 50 with a screw head 11. At the connection bolt 50 is fixed in a locking body 8 by screwing into a thread. With the assembly aid, the disconnecting device can be installed in the pretensioned state. For operation on a surge arrester, the assembly aid is removed from the locking body 8.
  • the short screw is screwed as a second connection means into a thread 62 in a movable contact 10 and the earth cable is connected (not shown).
  • the first connection means 1 adjoins an arc chamber 60, which provides an alternative current path for a leakage current.
  • the arc chamber 60 has a conductor arc 61 which bulges semicircularly in the direction of a counter contact 13.
  • the Lichtbogenkam mer 60 is laterally delimited by a wall 21 which is surrounded on the outside with an insulator material 4.
  • the arc chamber 60 is arranged on a fixed contact 6, which is designed as a hollow cylinder.
  • An electrical resistor 3 bridges the arc chamber 60 by providing an electrically conductive connection between the first connection means 1 and the fixed contact 6.
  • the electrical resistor 3 and the arcing chamber 60 are matched to one another in such a way that, in normal operation, a leakage current can flow out of the arrester via the first connection means 1, the electrical resistor 3 and the fixed contact 6 into the movable contact 10. From there, the leakage current can flow to earth, for example, via an earth cable connected to the second connection means.
  • the Abtrennvor device 41 must trigger because, for example, a varistor column in the conductor is damaged and could cause a permanent short-circuit of an overhead line to earth. In such a fault, the voltage dropping across the arc chamber 60 is so high that an arc can form between the conductor arc 61 and the mating contact 13.
  • a fluid is provided in the bursting container.
  • a temperature-sensitive liquid 42 is contained in the burst container, which can expand above a predetermined temperature limit to such an extent that the burst container is at least partially destroyed.
  • the liquid 42 is, for example, a commercially available temperature-sensitive liquid for triggering sprinkler systems, which is suitable for at least partially destroying the bursting container 5 above a temperature limit of 120 ° C.
  • a normal liquid with a temperature limit of 182 ° C, coded with a violet color can be used. If an arc occurs in the arc chamber 60 in the event of a fault, the heat development of the arc leads to the bursting container 5 bursting after a very short time.
  • An accelerating means has a biased in the normal operation of the disconnecting device 41 from the first coil spring 7 as Be accelerating means, which rests on the inside of the cylindrical fixed contact 6.
  • the first coil spring 7 is supported at its end facing the first connection means 1 on a first shoulder 55.
  • the first coil spring 7 is supported on the movable contact 10, which is also in contact with the inside of the cylindrical fixed contact 6.
  • the first spiral spring 7 is dimensioned such that its wire has a larger diameter than the wall thickness 51 of the pot wall 52 of the movable contact 10.
  • the movable contact 10 is tapered, i.e. that its diameter is, for example, smaller than the diameter 33, e.g. also has the diameter 32. This results in a circumferential step 56, so that the first coil spring 7 finds space between the movable contact 6 and the fixed contact 6.
  • a locking device 15 is optionally provided as an additional security measure for transport and storage.
  • a thread is formed between the movable contact 10 and the fixed contact 6.
  • a bayonet lock can be used.
  • the movable contact 10 can be releasably fixed in the fixed contact 6 by one to several rotations. For use before Location can be solved by turning the screw connection of the locking device 15 - in the event of a fault, the disconnecting device 41 can then trigger and shoot the movable contact 10 out of the fixed contact 7.
  • the movable contact 10 is essentially designed as a cylinder which has a cylindrical recess 30 with an inner diameter 33.
  • the movable contact 10 is thus also essentially pot-shaped with a “pot wall” 52 and a “pot base” 53, the open side of the pot facing the first connection means 1.
  • a connecting bolt 50 projects into the area of the pot or into the recess 30.
  • a biased second coil spring 14 is placed to the connection pin 50.
  • a locking body 8 has a recess for receiving the connecting bolt 50 and is screwed into it for assembly as explained at the beginning. By the pre-tensioned second coil spring 14, the locking body 8 is spaced at a distance 31 from the bottom of the cup-shaped second connection means. As a result, an air-filled cavity 30 is present.
  • the locking body 8 On part of its length, the locking body 8, in particular at its end facing the second connection means, has a taper with a second diameter 32 which is smaller than the inner diameter 33. This taper creates a ring-shaped step 24 formed recess that lengthens the air-filled cavity 30 in the direction of the first connection means 1.
  • FIG. 3 shows a detailed view of a movable contact 10.
  • the contact 10 has two recesses 20, only one recess 20 being visible on the basis of the three-dimensional representation in FIG.
  • the recesses 20 are, for example, circular bores which completely penetrate the “cup wall” 52 of the movable contact 10.
  • blocking bodies 9 are arranged, for example as balls or can be designed as a cylinder (in the case of cylindrical bores for the recesses 20).
  • the locking body 9 are preferably only slightly deformable, ie provided with a hard surface.
  • the locking body can consist of metal or hard plastic.
  • the diameter 38 of the blocking bodies, which are designed as balls in the exemplary embodiment, is preferably dimensioned such that there is only little play in the respective recess 20.
  • the diameter 38 of the locking body 9 is greater than the wall thickness 51 of the “pot wall” 52 of the pot-shaped movable contact 10.
  • the locking body 8 lies against the pot wall 52 with little play, so that the respective locking body 8 is in normal operation of the separating device 41 cannot slide in. Since the locking bodies 9 each have a larger diameter 38 than the pot wall 52, they each protrude outwards from the recesses 20. The projecting part of the locking bodies 9 is in a recess, which acts as a circumferential groove 12 is inserted on the inside of the fixed contact 7. The groove 12 extends over a certain width along the inside of the fixed contact 7 in the direction of the pot bottom 53 of the movable contact 10. A threaded screw connection is provided for the optional locking device 15 , so for a rotatability of the movable contact 10, the groove 12 as annular groove.
  • the liquid-filled bursting container 5 This supports in normal operation as a blockage the locking body 8, which is supported on the bursting container.
  • the locking body 8 is tensioned by the second spiral spring 14 ge conditions the liquid-filled bursting container 5. If If the liquid 42 expands as a result of the heating, the bursting container 42 is destroyed. For example, a
  • Glass ampoule 42 used e.g. bursts to its full extent and can therefore no longer support the locking body 8.
  • the second spiral spring 14 now displaces the locking body 8 in the direction of the first connection means 1, so that a radial movement of the locking body 9 in recesses 24 of the locking body 8, which are designed as a circumferential annular step 24, is possible.
  • the first spiral spring 7 is released to push the movable contact 10 with the locking body 8 in the direction away from the first connecting means out of the separating device 41.
  • the movement of the locking body 9 is facilitated by chamfered corners 33, 35 in the groove 12 and the annular step 24.
  • the movable contact 10 is thus driven by the first Spiralfe of 7 pushed out of the fixed contact 6 and the electrical current path is opened.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a separating device 70 according to the invention.
  • this variant unlike in the first exemplary embodiment, there is no geic movement of the two springs 7, 14 when the separating device 70 is triggered. Both springs 7, 14 relax in this Variant in the same direction, namely away from the first connection means 1.
  • the fixed contact 6 is designed as a hollow body, in the interior of which a second coil spring 14 is biased in normal operation from the disconnecting device supported on a locking body 8.
  • the locking body 8 is slidably supported on a bursting container 5, which is arranged on a pot bottom of a cup-shaped movable contact 10.
  • the locking body 8 contains in this Vari ante the arc chamber.
  • the movable contact 10 overlaps in this exemplary embodiment - in contrast to the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 - outside the fixed contact 6 with the latter.
  • a first coil spring 7 for separating the contacts 6, 10 lies outside of the fixed contact 6 on the latter and is biased in normal operation.
  • the first coil spring 7 is based on the movable union 10 and the first connection means 1 rank.
  • an optional locking device 15 which provides transport and storage security by means of a screw connection or thread, in that the movable contact 10 and the fixed contact 6 are releasably fixed.
  • the triggering of the disconnection device 70 in the event of a fault will now be briefly explained below. If the bursting container 5 is destroyed in the event of a fault, the second coil spring 14 presses the locking body 8 in the direction of the pot bottom of the movable contact 10. This releases the locking bodies 9, which are located in recesses in the fixed contact 6, and can slide into the interior of the fixed contact 6 . This unlocks the freedom of movement of the movable contact 10, which can now be accelerated away from the first connection means 1 by the first coil spring 7.

Abstract

The present invention relates to a disconnection apparatus (41, 70) for a surge arrester, having a first connection means (1) and a second connection means, and an electrically conductive connection (4, 6) between the two connection means (1), characterized in that a burst tank (5) which is filled with a fluid (42) is provided, wherein the fluid (42) is designed to at least partially destroy the burst tank (5) above a prespecified temperature limit, and in that an acceleration means (7) is provided, which acceleration means can be triggered by the at least partial destruction of the burst tank (5) in order to move the second connection means away from the first connection means (1) so as to form a disconnection section. The present invention further relates to a surge arrester comprising the disconnection apparatus.

Description

Beschreibung description
Abtrennvorrichtung für einen Überspannungsableiter und Über spannungsableiter mit der Abtrennvorrichtung Disconnect device for a surge arrester and surge arrester with the disconnect device
Die Erfindung betrifft eine Abtrennvorrichtung nach dem Ober begriff des Anspruchs 1 und einen Überspannungsableiter gemäß Anspruch 15. The invention relates to a disconnection device according to the preamble of claim 1 and a surge arrester according to claim 15.
Überspannungsableiter werden im Mittelspannungs- und Hoch spannungsbereich eingesetzt, um sog. Überspannungen, also Spannungen weit oberhalb der im Betrieb vorgesehenen Nenn spannungen, sicher abzubauen. Hierdurch werden Schäden an Be triebsmitteln wie z.B. Transformatoren vermieden. Beispiels weise kann ein Überspannungsableiter für Hochspannung an ei ner Freileitung angeordnet werden und bei Blitzeinschlag oder Kurzschluss unzulässig hohe Ströme zur Erde hin ableiten. Surge arresters are used in the medium-voltage and high-voltage range in order to reliably reduce so-called overvoltages, i.e. voltages far above the nominal voltages provided during operation. This will damage equipment such as Avoided transformers. For example, a surge arrester for high voltage can be arranged on an overhead line and lead to impermissibly high currents to earth in the event of a lightning strike or short circuit.
Überspannungsableiter enthalten i.d.R. sog. Varistoren, d.h. elektrische Widerstände, deren elektrischer Widerstandswert bis zu einer bauartbedingten Schwellenspannung sehr hoch und oberhalb der Schwellenspannung stark vermindert ist, so dass der Überspannungsableiter zu einem guten elektrischen Leiter wird. Es werden z.B. Metalloxidwiderstände in Scheibenform übereinander in einem Gehäuse angeordnet und an den jeweili gen Enden des Gehäuses mit dem Hochspannungspotential und dem Erdpotential verbunden. Dabei ist der Überspannungsableiter im Regelbetrieb kaum leitend, so dass nur ein geringer Leck strom zur Erde fließt. Im Fehlerfall dagegen fließt ein hoher Ableitstrom. Surge arresters usually contain so-called varistors, i.e. electrical resistors, the electrical resistance of which is very high up to a design-related threshold voltage and greatly reduced above the threshold voltage, so that the surge arrester becomes a good electrical conductor. E.g. Metal oxide resistors in disc form arranged one above the other in a housing and connected at the respective ends of the housing with the high voltage potential and the earth potential. The surge arrester is hardly conductive during normal operation, so that only a small leakage current flows to earth. In the event of a fault, however, a high leakage current flows.
Dabei kann es jedoch im langjährigen Betrieb eines Überspan nungsableiters zu Schäden am oder im Ableiter kommen, die da zu führen, dass ein so hoher Kurzschlussstrom durch den Ab leiter fließt, dass es im Inneren des Ableiters zu einer Gas entwicklung kommt. In diesem Fall kann ein Ableiter unkon trolliert explodieren und Menschen sowie andere Betriebsmit tel gefährden. Um dies zu verhindern, werden häufig sogenannte Abtrennvor richtungen eingesetzt. Diese Abtrennvorrichtungen lösen bei einem Stromfluss, der eine gewisse Dauer und Stärke über schreitet (die Grenzen sind durch die Bauart der Abtrennvor richtung vorgegeben), eine Platzpatrone aus. Die Platzpatrone liegt hierfür in einer fluiddichten Kammer vor, die bei Aus lösen der Patrone mit ausströmendem Gas gefüllt und so unter Druck gesetzt wird. Anschließend zerreißt der Druck in der Kammer die Gehäusewand nach Art einer Rohrbombe. However, in the long-term operation of a surge arrester, damage to or in the arrester can occur, which can result in such a high short-circuit current flowing through the arrester that gas development occurs inside the arrester. In this case, a surge arrester can explode in an uncontrolled manner and endanger people and other equipment. To prevent this, so-called Abtrennvor devices are often used. These disconnect devices trigger a blank cartridge when there is a current flow that exceeds a certain duration and strength (the limits are determined by the design of the separator device). The blank cartridge is in a fluid-tight chamber for this purpose, which is filled with escaping gas when the cartridge is released and thus pressurized. Then the pressure in the chamber tears the housing wall like a pipe bomb.
Die Explosion der Platzpatrone zerstört das Gehäuse der Ab trennvorrichtung und sprengt z.B. ein angeschlossenes Erdka bel ab. Auf diese Weise kommt es zu keiner Explosion des Ab leiters selbst, sondern zu einer kleineren, kontrollierten Explosion an der Abtrennvorrichtung. The explosion of the blank cartridge destroys the housing of the separating device and blows up e.g. a connected earth cable. In this way, there is no explosion of the conductor itself, but a smaller, controlled explosion on the disconnector.
Bekannt ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 100 25 685 Al eine Abtrennvorrichtung, bei der eine Spiralfeder einge setzt wird, um ein Widerstandselement auf eine Sprengvorrich- tung bzw. Platzpatrone zu drücken. Es wird ein Strompfad aus gebildet, der im Fehlerfall zusammen mit einem in einem dane ben angeordneten Hohlraum gezündeten Lichtbogen starke Hitze erzeugt. Die Hitze löst die Platzpatrone aus, zerstört das Gehäuse der Abtrennvorrichtung und sprengt einen Anschluss bolzen ab, um eine sichere Trennung zu gewährleisten. Es ist in der Technik bekannt, dass Platzpatronen typischerweise bei einer Temperatur von ca. 185 °C auslösen. Known, for example, from document DE 100 25 685 A1 is a separating device in which a spiral spring is inserted in order to press a resistance element onto an explosive device or blank cartridge. A current path is formed which, in the event of a fault, generates strong heat together with an arc ignited in a cavity arranged beneath it. The heat triggers the blank cartridge, destroys the housing of the disconnecting device and blows off a connecting bolt to ensure a safe disconnection. It is known in the art that blank cartridges typically fire at a temperature of approximately 185 ° C.
Problematisch ist es dabei jedoch, dass die Explosion der Platzpatrone erhitzte Partikel wie z.B. Gehäusesplitter oder Teile der Patrone freisetzen kann, die zur Erde hinabfallen. In besonders trockenen, Buschbrand-gefährdeten Regionen der Erde wie z.B. in Kalifornien oder Australien, können diese Partikel Wald- bzw. Buschbrände auslösen, die Menschenleben gefährden und großen Sachschaden anrichten. In solchen Regio nen werden daher in den trockenen Monaten des Jahres vorhan dene Grasflächen unterhalb des Ableiters ständig durch den jeweiligen Freileitungsbetreiber gemäht und das brennbare Ma terial entfernt. Dies verringert das Risiko eines Brandes, falls eine Abtrennvorrichtung auslöst. Dieses Mähen an tau senden von Orten eines Stromnetzes ist personal- und kosten intensiv . It is problematic, however, that the explosion of the blank cartridge can release heated particles, such as housing fragments or parts of the cartridge, which fall down to earth. In particularly dry, bush fire-prone regions of the world, such as in California or Australia, these particles can trigger forest or bush fires that endanger human life and cause great damage to property. In such regions, grassy areas below the arrester are therefore constantly replaced by the in the dry months of the year the respective overhead line operator mowed and the combustible material removed. This reduces the risk of fire if a disconnect device trips. This mowing to thousands of places on a power grid is personnel and cost intensive.
An die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine vergleichswei se einfach und kostengünstig herstellbare Abtrennvorrichtung anzugeben, die einen vergleichsweise besonders sicheren Ein satz in brandgefährdeten Regionen erlaubt. The object of the invention is to provide a separating device which is comparatively simple and inexpensive to produce and which allows a comparatively particularly safe use in fire-prone regions.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Abtrennvorrich tung gemäß Anspruch 1. The invention solves this problem by a Abtrennvorrich device according to claim 1.
Das erste Anschlussmittel ist beispielsweise für eine The first connection means is for example for one
elektrisch leitende Verbindung mit einem Überspannungsablei ter ausgebildet. Das zweite Anschlussmittel ist beispielswei se für eine elektrisch leitende Verbindung mit einem Erdkabel ausgebildet . electrically conductive connection formed with a surge arrester. The second connection means is, for example, designed for an electrically conductive connection with an underground cable.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein mit einem hit zeempfindlichen Fluid befüllter Berstbehälter in einer mecha nisch vorgespannten Abtrennvorrichtung ausreichend ist, um für eine Unterbrechung des Strompfades im Fehlerfall zu sor gen. Das Prinzip eines fluidgefüllten Berstbehälters wird beispielsweise bei Sprinkleranlagen eingesetzt. Es wird ein fluiddichter Glaszylinder mit einer Form, die im Wesentlichen medizinischen Ampullen gleicht, als Berstbehälter eingesetzt. Im Glaszylinder ist eine Spezialflüssigkeit und ein geringer Anteil Gas eingeschlossen. Bei einem Temperaturanstieg dehnt sich die Flüssigkeit in dem Glaszylinder aus. Der Druck steigt an, bis der Glaszylinder platzt und einen Verschluss des Sprinklers frei gibt. Löschwasser wird gleichmäßig über einen Brandherd in Form eines Spritzregens verteilt. Geeigne te Spezialflüssigkeiten haben dabei in Abstimmung auf das verwendete Glasgefäß und den Anwendungsfall Auslösetemperatu- ren, die z.B. zwischen 57°C und 182 °C liegen. Auf Wikipedia sind handelsübliche Flüssigkeiten beschrieben, die zur ver- einfachten Erkennung der Auslösetemperatur farbkodiert sind (permanenter Link: Surprisingly, it has been shown that a bursting container filled with a heat sensitive fluid in a mechanically biased separation device is sufficient to provide for an interruption of the current path in the event of a fault. The principle of a fluid-filled bursting container is used, for example, in sprinkler systems. A fluid-tight glass cylinder with a shape that essentially resembles medical ampoules is used as the bursting container. A special liquid and a small amount of gas are enclosed in the glass cylinder. When the temperature rises, the liquid in the glass cylinder expands. The pressure increases until the glass cylinder bursts and releases a sprinkler cap. Fire water is distributed evenly over a fire in the form of a spray rain. Suitable special liquids, depending on the glass vessel used and the application, have release temperatures that lie between 57 ° C and 182 ° C, for example. Commercial liquids are described on Wikipedia, which are used for easy detection of the trigger temperature are color-coded (permanent link:
https : //de . wikipedia . org/w/index . php?title=Sprinkleranlage&ol did=176835902 ) . Hellrote Flüssigkeit löst schon bei 57°C aus, rote bei 68°C und violette erst bei 182°C. In einem Zwischen bereich liegen die gelbe (79°C), grüne (93°C) und blaue https: // de. wikipedia. org / w / index. php? title = sprinkler system & ol did = 176835902). Bright red liquid triggers at 57 ° C, red at 68 ° C and violet only at 182 ° C. The yellow (79 ° C), green (93 ° C) and blue are in the intermediate range
(141°C) Flüssigkeiten. Auch blauschwarze Flüssigkeit mit 340°C ist bekannt. Die Auslösetemperatur des Sprinklers wird so gewählt, dass sie ca. 30 °C über der maximal zu erwartenden Raumtemperatur liegt. Damit wird einerseits sichergestellt, dass der Sprinkler auslöst, bevor große Schäden eingetreten sind, andererseits wird dadurch das Auslösen der Sprinkleran lage ohne Brandeinwirkung praktisch ausgeschlossen. Details zu den Flüssigkeiten und den eingesetzten Glaszyindern bzw. Ampullen sind in der „DIN EN 12259-1:2006 Ortsfeste Löschan lagen - Bauteile für Sprinkler- und Sprühwasseranlagen - Teil 1: Sprinkler" festgehalten. Nennauslösetemperaturen sind auf Seite 9 in Tabelle 2 gelistet. Festigkeitsanforderungen an die Berstbehälter aus Glas sind auf den Seiten 39 fortfolgend angegeben . (141 ° C) liquids. Blue-black liquid at 340 ° C is also known. The trigger temperature of the sprinkler is selected so that it is approx. 30 ° C above the maximum expected room temperature. This ensures, on the one hand, that the sprinkler triggers before major damage has occurred, and, on the other hand, that the sprinkler system can be triggered without the risk of fire. Details on the liquids and the glass cylinders or ampoules used are contained in "DIN EN 12259-1: 2006 Fixed fire extinguishing systems - Components for sprinkler and water spray systems - Part 1: Sprinklers". Nominal trigger temperatures are listed on page 9 in table 2. Strength requirements for the bursting container made of glass are given on pages 39 below.
Es können unter Einsatz dies Prinzips einer temperaturabhän gigen Zerstörung eines Bauteils zahlreiche Bauformen umge setzt werden, aus denen der Fachmann unter Berücksichtigung der Konstruktion der Abtrennvorrichtung, der benötigen Auslö setemperatur und der tolerierbaren Zeit bis zur Auslösung im Fehlerfall eine geeignete Variante auswählt. Es kann prinzi piell jede beliebige Kombination eines Fluids, also ggf. auch eines Gases oder Gasgemisches (ggf. unter hohem Druck) mit einem Berstbehälter eingesetzt werden, die die Erfordernisse erfüllt. Ist die benötigte Auslösetemperatur sehr gering, beispielsweise bei Einsatz einer Abtrennvorrichtung in Polar regionen, so könnte z.B. schon eine dünne, mit Wasser befüll- te, Glasampulle genügen (ggf. mit einem Frostschutzmittel ge gen Einfrieren) . Damit wäre eine Auslösetemperatur von in et wa 100°C gegeben. Es ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass die Ab trennvorrichtung ohne die Verwendung pyrotechnischer Erzeug nisse eingesetzt werden kann. Dadurch können keine heißen Partikel oder Funken entstehen, die einen Brand auslösen könnten. Die erfindungsgemäße Abtrennvorrichtung kann auch dort eingesetzt werden, wo pyrotechnische Auslöser nicht zu gelassen sind. Ein weiterer Vorteil ist es, dass die Bauteile der Abtrennvorrichtung auch nach einem Auslösen wiederver wendbar sind, wenn der flüssigkeits- oder gasgefüllte Behäl ter ersetzt wird. Dies schont die Umwelt und spart Kosten ein . Using this principle of temperature-dependent destruction of a component, numerous designs can be implemented, from which a person skilled in the art will select a suitable variant, taking into account the design of the disconnecting device, the required trigger temperature and the tolerable time until triggering in the event of a fault. In principle, any combination of a fluid, that is to say possibly also a gas or gas mixture (possibly under high pressure) and a bursting container, can be used that meets the requirements. If the required trigger temperature is very low, for example when using a separating device in polar regions, a thin glass ampoule filled with water, for example, could suffice (if necessary with an antifreeze to prevent freezing). This would give a trigger temperature of 100 ° C in about wa. It is an essential advantage of the invention that the separating device can be used without the use of pyrotechnic products. This means that no hot particles or sparks can arise that could start a fire. The separation device according to the invention can also be used where pyrotechnic triggers are not permitted. Another advantage is that the components of the separating device can be reused even after they have been triggered if the liquid-filled or gas-filled container is replaced. This protects the environment and saves costs.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Fluid eine Flüssigkeit eingesetzt, die geeignet ist, oberhalb einer Tem peraturgrenze von 120 °C den Berstbehälter durch eine tempera turabhängige Volumenvergrößerung zumindest teilweise zu zer stören . In a preferred embodiment, a liquid is used as the fluid, which is suitable to at least partially disrupt the bursting container above a temperature limit of 120 ° C. by a temperature-dependent increase in volume.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Fluid eine Flüssigkeit eingesetzt, die geeignet ist, oberhalb einer Tem peraturgrenze von 170°C den Berstbehälter durch eine tempera turabhängige Volumenvergrößerung zumindest teilweise zu zer stören. Dies ist ein Vorteil, weil dies in etwa der Auslöse- temperatur von handelsüblichen Platzpatronen entspricht. Bei dieser Temperatur werden einerseits Fehlauslösungen durch Ab wärme von Betriebsmitteln und oder direkte Sonneneinstrahlung im Sommer verhindert, weil die Auslösetemperatur nicht er reicht wird. Andererseits ist die Auslösetemperatur niedrig genug, um rasch und sicher die Abtrennvorrichtung auszulösen, wenn ein Fehler auftritt. Bevorzugt wird als Fluid eine Flüs sigkeit eingesetzt, das eine Auslösetemperatur zwischen 170°C und 250°C aufweist. Es kann z.B. die mit der Farbe Violett gekennzeichnete Flüssigkeit gemäß o.g. Wikipedia-Artikel ein gesetzt werden, die eine Auslösetemperatur von 182°C auf weist. Dies ist ein besonderer Vorteil, weil gebrauchsfertige Glaszylinder mit der Flüssigkeit standardisiert und sehr kos tengünstig erhältlich sind. Hierdurch wird die Abtrennvor richtung kostengünstig in der Herstellung. Ferner sind im Stand der Technik zahlreiche positive Erfahrungen mit Platz patronen dokumentiert, die bei einer vergleichbaren Tempera tur auslösen. In a preferred embodiment, a liquid is used as the fluid which is suitable for at least partially disrupting the bursting container by a temperature-dependent volume increase above a temperature limit of 170 ° C. This is an advantage because it roughly corresponds to the trigger temperature of commercially available blank cartridges. At this temperature, on the one hand, false triggers caused by heat from equipment and or direct sunlight in summer are prevented because the trigger temperature is not reached. On the other hand, the trip temperature is low enough to quickly and safely trip the disconnect device when a fault occurs. A liquid is preferably used as the fluid, which has a trigger temperature between 170 ° C and 250 ° C. For example, the liquid marked with the color violet can be used according to the Wikipedia article mentioned above, which has a trigger temperature of 182 ° C. This is a particular advantage because ready-to-use glass cylinders are standardized with the liquid and are available at very low cost. This makes the Abtrennvor direction inexpensive to manufacture. Furthermore, in State of the art documented numerous positive experiences with blank cartridges that trigger at a comparable temperature.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abtrennvorrichtung weist das Beschleunigungsmittel eine im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung vorgespannte erste Feder auf. Normalbetrieb im Sinne der Erfindung ist dabei ein Zu stand, bei dem der Überspannungsableiter ordnungsgemäß funk tioniert und ein Ableitstrom kontrolliert über die Abtrenn vorrichtung zu Erde abfließen kann. Dies ist ein Vorteil, weil Federn einfach und kostengünstig herstellbar sind und eine lange Haltbarkeit auch unter einer Vorspannung erreich bar ist. In a preferred embodiment of the separating device according to the invention, the accelerating means has a first spring biased in normal operation of the separating device. Normal operation in the sense of the invention is a state in which the surge arrester functions properly and a leakage current can flow away to earth in a controlled manner via the disconnection device. This is an advantage because springs are simple and inexpensive to manufacture and long durability can be achieved even under pretension.
In einer bevorzugten Weiterbildung der vorgenannten Ausfüh rungsform ist die erste Feder als eine erste Spiralfeder aus gebildet ist. Dies ist ein Vorteil, weil eine Spiralfeder im Wesentlichen eine zylindermantelartige Form aufweist, die sich besonders einfach in eine z.B. mit zylinderförmigen Kon takten ausgebildete Abtrennvorrichtung einfügen lässt. In a preferred development of the aforementioned embodiment, the first spring is formed as a first spiral spring. This is an advantage because a spiral spring has essentially a cylindrical jacket-like shape, which can be particularly easily trained with cylindrical contacts can insert disconnector.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung setzt das Beschleunigungsmittel auf einem beweglichen Kontakt, der mit dem zweiten Anschluss mittel verbunden ist, auf. Dies ist ein Vorteil, weil das Be schleunigungsmittel im Fehlerfall den beweglichen Kontakt und das daran angebrachte zweite Anschlussmittel aus der Abtrenn vorrichtung herausschleudern kann. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the accelerating means is based on a movable contact which is connected to the second connecting means. This is an advantage because, in the event of a fault, the accelerating means can throw the movable contact and the second connecting means attached to it out of the separating device.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung weist die elektrisch leitendende Verbindung einen ersten Strompfad mit einem elektrischen Wi derstand und einen zweiten Strompfad mit einer Lichtbogenkam mer auf, wobei der Berstbehälter derart an der Lichtbogenkam mer angeordnet ist, dass im Fehlerfall durch einen Lichtbogen in der Lichtbogenkammer und/oder eine Wärmeentwicklung auf dem ersten Strompfad das Fluid ausreichend erhitzt wird, um den Berstbehälter zumindest teilweise zu zerstören. Dies ist von Vorteil, weil eine genaue Abstimmung in Bezug auf Dauer und Stromstärke eines Ableitstromes möglich ist, um ein Aus lösen der Abtrennvorrichtung nur im Fehlerfall sicher zu stellen . In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the electrically conductive connection has a first current path with an electrical resistor and a second current path with an arcing chamber, the bursting container being arranged on the arcing chamber in such a way that in the event of a fault by an arc in the arc chamber and / or heat on the first current path the fluid is heated sufficiently to to destroy the burst container at least partially. This is advantageous because it is possible to precisely coordinate the duration and amperage of a leakage current in order to ensure that the disconnection device is triggered only in the event of a fault.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung ist eine Verriegelungsvorrichtung ausgebildet, im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung das Be schleunigungsmittel derart festzulegen, dass das zweite An schlussmittel elektrisch leitend mit dem ersten Anschlussmit tel verbunden ist, und im Fehlerfall das Beschleunigungsmit tel frei zu geben, um die Ausbildung der Trennstrecke zu er möglichen . In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, a locking device is designed to determine the accelerating means in normal operation of the separating device in such a way that the second connecting means is electrically conductively connected to the first connecting means, and to release the accelerating means in the event of a fault the formation of the separation distance to he possible.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung weist die Verriegelungsvorrichtung mindestens ein Sperrmittel auf, das im Normalbetrieb der Ab trennvorrichtung in einer Ausnehmung des beweglichen Kontakts und in einer Aussparung eines Festkontakts angeordnet ist, wobei ein Verriegelungskörper ein Herausrutschen des Sperr mittels aus der Ausnehmung des beweglichen Kontakts verhin dert. Für eine Verriegelung genügt ein einziges Sperrmittel wie z.B. eine Kugel aus Metall oder einem harten Kunststoff, ggf. können jedoch zwei oder mehr Sperrmittel mit Vorteil eingesetzt werden, um beispielsweise bei einer um den beweg lichen Kontakt umlaufenden Verteilung mit gleichem Winkelab stand eine verringerte Biegebelastung zu erzielen. Damit wird ein unbeabsichtigtes Verklemmen der Verriegelungsvorrichtung weitestgehend ausgeschlossen. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the locking device has at least one locking means which, during normal operation of the separating device, is arranged in a recess of the movable contact and in a recess of a fixed contact, with a locking body slipping out of the lock by means of the recess of the prevents moving contact. A single locking device such as e.g. a ball made of metal or a hard plastic, but if necessary, two or more locking means can be used with advantage, for example in order to achieve a reduced bending load with a circumferential distribution around the movable contact with the same Winkelab. This largely prevents accidental jamming of the locking device.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Abtrennvorrichtung weist die Verriegelungsvor richtung mindestens ein Sperrmittel auf, das im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung in einer Ausnehmung des Festkontakts und in einer Aussparung des beweglichen Kontakts angeordnet ist, wobei ein Verriegelungskörper ein Herausrutschen des Sperrmittels aus der Ausnehmung des Festkontakts verhindert. Diese Ausführungsform bedient sich des gleichen Funktions prinzips wie die vorgenannte Ausführungsform, jedoch ist der bewegliche Kontakt hier außen über den Festkontakt überlap pend angeordnet. Damit liegt z.B. auch das Beschleunigungs mittel außerhalb des Festkontakts . In an alternative preferred embodiment of the separating device according to the invention, the locking device has at least one locking means which is arranged in normal operation of the separating device in a recess of the fixed contact and in a recess of the movable contact, with a locking body slipping out of the locking means from the recess of the fixed contact prevented. This embodiment uses the same functional principle as the aforementioned embodiment, but the movable contact here is arranged overlap pend outside via the fixed contact. This means, for example, that the acceleration medium is outside the fixed contact.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung ist ein Entriegelungsmittel ausge bildet, im Fehlerfall den Verriegelungskörper zu bewegen, so dass das mindestens eine Sperrmittel freigegeben wird, damit das mindestens eine Sperrmittel aus der jeweiligen Ausnehmung herausrutscht und das Beschleunigungsmittel den beweglichen Kontakt vom ersten Anschlussmittel wegbewegt. Dies ist ein Vorteil, weil eine besondere sichere Bauform erreicht wird, so dass Fehlauslösungen verhindert werden. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, an unlocking means is formed to move the locking body in the event of a fault, so that the at least one locking means is released so that the at least one locking means slips out of the respective recess and the accelerating means the movable contact from the first connection means moved away. This is an advantage because a particularly safe design is achieved, so that false trips are prevented.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung weist das Entriegelungsmittel eine zweite Feder auf. Dies ist ein Vorteil, weil Federn einfach und kostengünstig herstellbar sind und eine lange Haltbarkeit auch unter einer Vorspannung erreichbar ist. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the unlocking means has a second spring. This is an advantage because springs are simple and inexpensive to manufacture and long durability can be achieved even under pretension.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung ist die zweite Feder als eine zweite Spiralfeder ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil eine Spiralfeder im Wesentlichen eine zylindermantelartige Form aufweist, die sich besonders einfach in eine z.B. mit zylinderförmigen Kontakten ausgebildete Abtrennvorrichtung einfügen lässt. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the second spring is designed as a second spiral spring. This is an advantage because a spiral spring has essentially a cylindrical jacket-like shape, which can be particularly easily can insert disconnect device designed with cylindrical contacts.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung ist eine Arretierungsvorrichtung vorgesehen, um für Transport und Lagerung den beweglichen Kontakt an dem Festkontakt lösbar festzulegen. Dies ist von besonderem Vorteil, weil zahlreiche Länder in entsprechenden Transportvorgaben festlegen, dass versehentliche Auslösungen keine Gefahr für Menschen oder Material darstellen dürfen. Ist dies nicht hinreichend gegeben, so sind teure Transport sicherungen wie z.B. Transportboxen vorgeschrieben. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, a locking device is provided in order to releasably fix the movable contact on the fixed contact for transport and storage. This is particularly advantageous because numerous countries stipulate in corresponding transport regulations that accidental triggers must not pose a risk to people or material. If this is not sufficient, expensive transport safeguards such as transport boxes are required.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Abtrennvorrichtung weist die Arretierungsvorrichtung ein Gewinde an einem Kontaktbereich zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Festkontakt auf, so dass eine Schraubverbin dung durch Drehen des beweglichen Kontakts gegen den Festkon takt ausbildbar ist. Es findet eine Sicherung gegen Fehlaus lösen durch das integrierte Gewinde auf einfache Weise statt. Es werden keine weiteren Bauteile zur Sicherung benötigt. In a further preferred embodiment of the separating device according to the invention, the locking device has a thread on a contact area between the movable contact and the fixed contact, so that a screw connection can be formed by rotating the movable contact against the fixed contact. The integrated thread ensures that false accidents are easily prevented. No other components are required for securing.
An die Erfindung stellt sich ferner die Aufgabe, einen Über spannungsableiter anzugeben, der mit einer vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbaren Abtrennvorrichtung, die einen vergleichsweise besonders sicheren Einsatz in brandgefährdeten Regionen erlaubt, versehen ist. Die Erfin dung löst diese Aufgabe durch einen Überspannungsableiter nach Anspruch 15. Es ergeben sich sinngemäß die gleichen Vor teile wie eingangs für die erfindungsgemäße Abtrennvorrich tung erläutert. It is also an object of the invention to provide an overvoltage arrester which is provided with a separating device which can be produced in a comparatively simple and cost-effective manner and which permits comparatively particularly safe use in regions at risk of fire. The inven tion solves this problem by a surge arrester according to claim 15. There are, accordingly, the same parts before as explained for the Abtrennvorrich device according to the invention.
Zur besseren Erläuterung der erfindungsgemäßen Abtrennvor richtung sind bevorzugte Ausführungsbeispiele in den Figuren angegeben. Dabei zeigen For a better explanation of the Abtrennvor direction according to the invention preferred exemplary embodiments are indicated in the figures. Show
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Abtrennvorrichtung, und Figure 1 shows a first embodiment of an inventive separation device, and
Figur 2 eine Detailansicht des ersten Ausführungsbeispiels gemäß Anspruch 1, und Figure 2 is a detailed view of the first embodiment according to claim 1, and
Figur 3 eine Detailansicht eines beweglichen Kontakts, und Figure 3 is a detailed view of a movable contact, and
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Abtrennvorrichtung. In der Figur 1 ist ein Querschnitt durch eine erfindungsgemä ße Abtrennvorrichtung 41 gezeigt. Figur 2 zeigt einen vergrö ßerten Ausschnitt der Figur 1. Die Abtrennvorrichtung 41 wird thermisch ausgelöst, beruht jedoch nicht auf dem Prinzip der pyrotechnischen Treibladung. Es wird keine Platzpatrone oder dergleichen als Sprengkörper eingesetzt. Figure 4 shows a second embodiment of an inventive separation device. FIG. 1 shows a cross section through a separating device 41 according to the invention. FIG. 2 shows an enlarged section of FIG. 1. The separating device 41 is triggered thermally, but is not based on the principle of the pyrotechnic propellant charge. No blank cartridge or the like is used as an explosive device.
Die Abtrennvorrichtung 41 weist ein elektrisch isolierendes Gehäuse 2 auf, das im Wesentlichen topfförmig oder glocken förmig ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 ist mit seiner ge schlossenen Seite (dem „Topfboden") an einem ersten An schlussmittel 1 angeordnet, das als Elektrode einer Verbin dung mit einem Überspannungsableiter (nicht gezeigt) dient. Hierfür weist das erste Anschlussmittel 1 eine Bohrung 20 mit Innengewinde zur Aufnahme eines Anschlussbolzens auf. Dieses Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaut, so dass viele Teile zylinderförmig (d.h. im Längs schnitt kreisförmig) ausgebildet sind, um z.B. Ineinander steckbar zu sein. Dem Fachmann ist dabei jedoch klar, dass praktisch jede andere Geometrie im Längsschnitt wie z.B. ein Sechseck oder ein Quadrat mit dem gleichen Funktionsprinzip konstruierbar ist, wenn die einzelnen Bauteile entsprechend zueinander passen bzw. z.B. Ineinander steckbar sind. The separating device 41 has an electrically insulating housing 2, which is essentially pot-shaped or bell-shaped. The housing 2 is arranged with its closed side (the “pot bottom”) on a first connection means 1, which serves as an electrode for a connection to a surge arrester (not shown). For this purpose, the first connection means 1 has a bore 20 with an internal thread This exemplary embodiment is essentially rotationally symmetrical, so that many parts are cylindrical (ie circular in the longitudinal section), for example to be able to be plugged into one another. However, it is clear to the person skilled in the art that practically any other geometry in the longitudinal section is like For example, a hexagon or a square can be constructed with the same functional principle if the individual components match each other or can be plugged into one another, for example.
Ein zweites Anschlussmittel ist am anderen Ende der Abtrenn vorrichtung 41 angeordnet. Das zweite Anschlussmittel ist z.B. als eine kurze Schraube (nicht dargestellt) ausgebildet, an die ein Erdkabel anschließbar ist. Zur Montage der Ab trennvorrichtung ist eine Montagehilfe gezeigt, die einen An schlussbolzen 50 mit einem Schraubenkopf 11 aufweist. Der An schlussbolzen 50 ist in einem Verriegelungskörper 8 durch Hineinschrauben in ein Gewinde festgelegt. Mit der Montage hilfe kann die Abtrennvorrichtung im vorgespannten Zustand montiert werden. Für den Betrieb an einem Ableiter wird die Montagehilfe aus dem Verriegelungskörper 8 entfernt. Die kur ze Schraube wird als zweites Anschlussmittel in ein Gewinde 62 in einem beweglichen Kontakt 10 eingedreht und das Erdka bel verbunden (nicht dargestellt) . Zwischen den beiden Anschlussmitteln 1 besteht im Normalbe trieb des Abtleiters und der Abtrennvorrichtung 41, also vor Auslösen der Abtrennvorrichtung 41, eine elektrisch leitende Verbindung. Das erste Anschlussmittel 1 grenzt an eine Licht bogenkammer 60 an, die einen alternativen Strompfad für einen Ableitstrom bereitstellt . Die Lichtbogenkammer 60 weist einen Leiterbogen 61 auf, der sich halbkreisförmig in Richtung ei nes Gegenkontakts 13 wölbt. Seitlich wird die Lichtbogenkam mer 60 durch eine Wand 21 begrenzt, die nach außen hin mit einem Isolatormaterial 4 umgeben ist. Die Lichtbogenkammer 60 ist an einem Festkontakt 6 angeordnet, der als Hohlzylinder ausgebildet ist. Dabei überbrückt ein elektrischer Widerstand 3 die Lichtbogenkammer 60, indem er eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Anschlussmittel 1 und dem Festkontakt 6 bereitstellt . Der elektrische Widerstand 3 und die Lichtbogenkammer 60 sind derart aufeinander abgestimmt, dass im Normalbetrieb ein Ableitstrom aus dem Ableiter über das erste Anschlussmittel 1, den elektrischen Widerstand 3 und den Festkontakt 6 in den beweglichen Kontakt 10 abfließen kann. Von dort kann der Ableitstrom z.B. über ein an das zweite Anschlussmittel angeschlossenes Erdkabel auf Erde ab fließen. Überschreitet ein Ableitstrom jedoch in seiner Dauer und Stärke bauartbedingte Grenzen, so muss die Abtrennvor richtung 41 auslösen, weil z.B. eine Varistorensäule im Ab leiter beschädigt ist und einen dauerhaften Kurzschluss einer Freileitung auf Erde bewirken könnte. In einem solchen Feh lerfall ist die über der Lichtbogenkammer 60 abfallende Span nung so hoch, dass sich ein Lichtbogen zwischen dem Leiterbo gen 61 und dem Gegenkontakt 13 ausbilden kann. A second connection means is arranged at the other end of the separating device 41. The second connection means is designed, for example, as a short screw (not shown) to which an underground cable can be connected. To assemble the disconnecting device, an assembly aid is shown, which has a connection bolt 50 with a screw head 11. At the connection bolt 50 is fixed in a locking body 8 by screwing into a thread. With the assembly aid, the disconnecting device can be installed in the pretensioned state. For operation on a surge arrester, the assembly aid is removed from the locking body 8. The short screw is screwed as a second connection means into a thread 62 in a movable contact 10 and the earth cable is connected (not shown). Between the two connection means 1, there is normal operation of the arrester and the separating device 41, that is to say before the disconnecting device 41 is triggered, an electrically conductive connection. The first connection means 1 adjoins an arc chamber 60, which provides an alternative current path for a leakage current. The arc chamber 60 has a conductor arc 61 which bulges semicircularly in the direction of a counter contact 13. The Lichtbogenkam mer 60 is laterally delimited by a wall 21 which is surrounded on the outside with an insulator material 4. The arc chamber 60 is arranged on a fixed contact 6, which is designed as a hollow cylinder. An electrical resistor 3 bridges the arc chamber 60 by providing an electrically conductive connection between the first connection means 1 and the fixed contact 6. The electrical resistor 3 and the arcing chamber 60 are matched to one another in such a way that, in normal operation, a leakage current can flow out of the arrester via the first connection means 1, the electrical resistor 3 and the fixed contact 6 into the movable contact 10. From there, the leakage current can flow to earth, for example, via an earth cable connected to the second connection means. However, if a leakage current exceeds the duration and strength of design-related limits, the Abtrennvor device 41 must trigger because, for example, a varistor column in the conductor is damaged and could cause a permanent short-circuit of an overhead line to earth. In such a fault, the voltage dropping across the arc chamber 60 is so high that an arc can form between the conductor arc 61 and the mating contact 13.
An dem Gegenkontakt 13 ist ein Berstbehälter 5 angeordnet, der als Glaszylinder bzw. als Glasampulle ausgebildet ist. Im dem Berstbehälter ist ein Fluid vorgesehen. In diesem Bei spiel ist eine temperatursensitive Flüssigkeit 42 in dem Berstbehälter enthalten, die sich oberhalb einer vorgegebenen Temperaturgrenze soweit ausdehnen kann, dass der Berstbehäl ter zumindest teilweise zerstört wird. In dem Berstbehälter 5 ist neben der Flüssigkeit 42 ggf. noch ein kleiner Luftein schluss 43 vorhanden. Die Flüssigkeit 42 ist beispielsweise eine handelsübliche temperatursensitive Flüssigkeit zum Aus lösen von Sprinkleranlagen, die geeignet ist, oberhalb einer Temperaturgrenze von 120 °C den Berstbehälter 5 zumindest teilweise zu zerstören. Z.B. kann eine mit violetter Farbe kodierte übliche Flüssigkeit mit einer Temperaturgrenze von 182°C verwendet werden. Wenn im Fehlerfall ein Lichtbogen in der Lichtbogenkammer 60 entsteht, so führt die Wärmeentwick lung des Lichtbogens nach sehr kurzer Zeit zum Bersten des Berstbehälters 5. A rupture container 5, which is designed as a glass cylinder or as a glass ampoule, is arranged on the mating contact 13. A fluid is provided in the bursting container. In this case, a temperature-sensitive liquid 42 is contained in the burst container, which can expand above a predetermined temperature limit to such an extent that the burst container is at least partially destroyed. In the burst container 5 there is possibly a small air inlet 43 in addition to the liquid 42. The liquid 42 is, for example, a commercially available temperature-sensitive liquid for triggering sprinkler systems, which is suitable for at least partially destroying the bursting container 5 above a temperature limit of 120 ° C. For example, a normal liquid with a temperature limit of 182 ° C, coded with a violet color, can be used. If an arc occurs in the arc chamber 60 in the event of a fault, the heat development of the arc leads to the bursting container 5 bursting after a very short time.
Ein Beschleunigungsmittel weist eine im Normalbetrieb der Ab trennvorrichtung 41 vorgespannte erste Spiralfeder 7 als Be schleunigungsmittel auf, die an der Innenseite des zylinder förmigen Festkontakts 6 anliegt. Die erste Spiralfeder 7 ist an ihrem dem ersten Anschlussmittel 1 zugewandten Ende an ei ner ersten Schulter 55 abgestützt. An ihrem anderen Ende ist die erste Spiralfeder 7 auf dem ebenfalls an der Innenseite des zylinderförmigen Festkontakts 6 anliegenden beweglichen Kontakt 10 abgestützt. In dem dargestellten Beispiel ist die erste Spiralfeder 7 so bemessen, dass ihr Draht einen größe ren Durchmesser als die Wandstärke 51 der Topfwand 52 des be weglichen Kontakts 10 aufweist. Um eine Verschiebbarkeit zu gewährleisten, ist der bewegliche Kontakt 10 verjüngt ausge bildet, d.h. dass sein Durchmesser beispielsweise kleiner ist als der Durchmesser 33, also z.B. ebenfalls den Durchmesser 32 aufweist. Hierdurch ergibt sich eine umlaufende Stufe 56, so dass die erste Spiralfeder 7 Platz zwischen dem bewegli chen Kontakt 6 und dem Festkontakt 6 findet. An accelerating means has a biased in the normal operation of the disconnecting device 41 from the first coil spring 7 as Be accelerating means, which rests on the inside of the cylindrical fixed contact 6. The first coil spring 7 is supported at its end facing the first connection means 1 on a first shoulder 55. At its other end, the first coil spring 7 is supported on the movable contact 10, which is also in contact with the inside of the cylindrical fixed contact 6. In the example shown, the first spiral spring 7 is dimensioned such that its wire has a larger diameter than the wall thickness 51 of the pot wall 52 of the movable contact 10. In order to ensure displaceability, the movable contact 10 is tapered, i.e. that its diameter is, for example, smaller than the diameter 33, e.g. also has the diameter 32. This results in a circumferential step 56, so that the first coil spring 7 finds space between the movable contact 6 and the fixed contact 6.
Optional ist als zusätzliche Sicherungsmaßnahme für Transport und Lagerung eine Arretierungsvorrichtung 15 vorgesehen. In einer einfachen Ausprägung ist ein Gewinde zwischen dem be weglichen Kontakt 10 und dem Festkontakt 6 ausgebildet. Al ternativ kann ein Bajonettverschluss eingesetzt werden. Durch eine bis mehrere Drehungen ist der bewegliche Kontakt 10 da mit im Festkontakt 6 lösbar festzulegen. Für den Einsatz vor Ort kann durch Drehen die Schraubverbindung der Arretierungs vorrichtung 15 gelöst werden - im Fehlerfall kann die Ab trennvorrichtung 41 dann auslösen und den bewegbaren Kontakt 10 aus dem Festkontakt 7 herausschießen. A locking device 15 is optionally provided as an additional security measure for transport and storage. In a simple form, a thread is formed between the movable contact 10 and the fixed contact 6. Alternatively, a bayonet lock can be used. The movable contact 10 can be releasably fixed in the fixed contact 6 by one to several rotations. For use before Location can be solved by turning the screw connection of the locking device 15 - in the event of a fault, the disconnecting device 41 can then trigger and shoot the movable contact 10 out of the fixed contact 7.
Der bewegliche Kontakt 10 ist im Wesentlichen als ein Zylin der ausgebildet, der eine zylinderförmige Ausnehmung 30 mit einem Innendurchmesser 33 aufweist. Der bewegliche Kontakt 10 ist im Wesentlichen also ebenfalls topfförmig mit einer „Topfwand" 52 und einem „Topfboden" 53 ausgebildet, wobei die offene Seite des Topfes dem ersten Anschlussmittel 1 zuge wandt ist. Ein Anschlussbolzen 50 ragt dabei in den Bereich des Topfes bzw. in die Ausnehmung 30 hinein. Um den An schlussbolzen 50 ist eine vorgespannte zweite Spiralfeder 14 gelegt. Ein Verriegelungskörper 8 weist eine Ausnehmung zur Aufnahme des Anschlussbolzens 50 auf und ist zur Montage in diesen wie eingangs erläutert eingeschraubt. Durch die vorge spannte zweite Spiralfeder 14 ist der Verriegelungskörper 8 mit einem Abstand 31 vom Boden des topfförmigen zweiten An schlussmittels beabstandet. Es ist dadurch ein luftgefüllter Hohlraum 30 vorhanden. Auf einem Teil seiner Länge weist der Verriegelungskörper 8, insbesondere an seinem dem zweiten An schlussmittel zugewandten Ende, eine Verjüngung mit einem zweiten Durchmesser 32 auf, der kleiner als der Innendurch messer 33 ist. Durch diese Verjüngung entsteht eine ringför mige Stufe 24 ausgebildete Ausnehmung, die den luftgefüllten Hohlraum 30 in Richtung den ersten Anschlussmittels 1 verlän gert . The movable contact 10 is essentially designed as a cylinder which has a cylindrical recess 30 with an inner diameter 33. The movable contact 10 is thus also essentially pot-shaped with a “pot wall” 52 and a “pot base” 53, the open side of the pot facing the first connection means 1. A connecting bolt 50 projects into the area of the pot or into the recess 30. To the connection pin 50, a biased second coil spring 14 is placed. A locking body 8 has a recess for receiving the connecting bolt 50 and is screwed into it for assembly as explained at the beginning. By the pre-tensioned second coil spring 14, the locking body 8 is spaced at a distance 31 from the bottom of the cup-shaped second connection means. As a result, an air-filled cavity 30 is present. On part of its length, the locking body 8, in particular at its end facing the second connection means, has a taper with a second diameter 32 which is smaller than the inner diameter 33. This taper creates a ring-shaped step 24 formed recess that lengthens the air-filled cavity 30 in the direction of the first connection means 1.
Figur 3 zeigt eine Detailansicht eines beweglichen Kontakts 10. Der Kontakt 10 weist zwei Ausnehmungen 20 auf, wobei auf grund der dreidimensionalen Darstellung der Figur 3 nur eine Ausnehmung 20 zu sehen ist. Die Ausnehmungen 20 sind bei spielsweise kreisrunde Bohrungen, die die „Topfwand" 52 des beweglichen Kontakts 10 vollständig durchdringen. FIG. 3 shows a detailed view of a movable contact 10. The contact 10 has two recesses 20, only one recess 20 being visible on the basis of the three-dimensional representation in FIG. The recesses 20 are, for example, circular bores which completely penetrate the “cup wall” 52 of the movable contact 10.
In den beiden Ausnehmungen 20 des beweglichen Kontakts 10 sind Sperrkörper 9 angeordnet, die beispielsweise als Kugeln oder als Zylinder ausgebildet sein können (bei zylindrischen Bohrungen für die Ausnehmungen 20) . Bevorzugt sind die Sperr körper 9 nur geringförmig verformbar, d.h. mit einer harten Oberfläche versehen. Beispielsweise können die Sperrkörper aus Metall oder hartem Kunststoff bestehen. Der Durchmesser 38 der Sperrkörper, die im Ausführungsbeispiel als Kugeln ausgebildet sind, ist bevorzugt so bemessen, dass nur wenig Spiel in der jeweiligen Ausnehmung 20 besteht. Dabei ist der Durchmesser 38 der Sperrkörper 9 größer als die Wandstärke 51 der „Topfwand" 52 des topfförmigen beweglichen Kontakts 10. Auf der Innenseite liegt der Verriegelungskörper 8 an der Topfwand 52 mit geringem Spiel an, so dass der jeweilige Sperrkörper 8 im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung 41 nicht nach innen rutschen kann. Da die Sperrkörper 9 jeweils einen größeren Durchmesser 38 als die Topfwand 52 aufweisen, stehen sie jeweils nach außen aus den Ausnehmungen 20 über. Der überstehende Teil der Sperrkörper 9 ist in eine Ausspa rung, die als eine umlaufende Nut 12 ausgebildet ist, an der Innenseite des Festkontakts 7 eingeführt. Die Nut 12 er streckt sich über eine gewisse Breite entlang der Innenseite des Festkontakts 7 in Richtung des Topfbodens 53 des bewegli chen Kontakts 10. Ist eine Schraubverbindung mittels Gewinde für die optionale Arretierungsvorrichtung 15 vorgesehen, so sollte für eine Drehbarkeit des beweglichen Kontakts 10 die Nut 12 als ringförmig umlaufende Nut ausgestaltet sein. In the two recesses 20 of the movable contact 10, blocking bodies 9 are arranged, for example as balls or can be designed as a cylinder (in the case of cylindrical bores for the recesses 20). The locking body 9 are preferably only slightly deformable, ie provided with a hard surface. For example, the locking body can consist of metal or hard plastic. The diameter 38 of the blocking bodies, which are designed as balls in the exemplary embodiment, is preferably dimensioned such that there is only little play in the respective recess 20. The diameter 38 of the locking body 9 is greater than the wall thickness 51 of the “pot wall” 52 of the pot-shaped movable contact 10. On the inside, the locking body 8 lies against the pot wall 52 with little play, so that the respective locking body 8 is in normal operation of the separating device 41 cannot slide in. Since the locking bodies 9 each have a larger diameter 38 than the pot wall 52, they each protrude outwards from the recesses 20. The projecting part of the locking bodies 9 is in a recess, which acts as a circumferential groove 12 is inserted on the inside of the fixed contact 7. The groove 12 extends over a certain width along the inside of the fixed contact 7 in the direction of the pot bottom 53 of the movable contact 10. A threaded screw connection is provided for the optional locking device 15 , so for a rotatability of the movable contact 10, the groove 12 as annular groove.
Im Folgenden soll nun die Auslösung der Abtrennvorrichtung im Fehlerfall kurz erläutert werden. The triggering of the disconnection device in the event of a fault will now be briefly explained below.
Im Fehlerfall fließt der Ableitstrom nicht mehr nur über den Widerstand 4 ab, sondern es wird in der Lichtbogenkammer 60 ein Lichtbogen ausgebildet. Die Hitze des Lichtbogens In the event of a fault, the leakage current no longer flows only through the resistor 4, but an arc is formed in the arc chamber 60. The heat of the arc
und/oder die thermische Energie des Stromflusses in den Lei tern wirkt auf den flüssigkeitsgefüllten Berstbehälter 5 ein. Dieser stützt im Normalbetrieb als Blockierung den Verriege lungskörper 8, der auf dem Berstbehälter abgestützt ist. Der Verriegelungskörper 8 ist durch die zweite Spiralfeder 14 ge gen den flüssigkeitsgefüllten Berstbehälter 5 gespannt. Wenn sich die Flüssigkeit 42 infolge der Erwärmung ausdehnt, wird der Berstbehälter 42 zerstört. Beispielsweise wird eine and / or the thermal energy of the current flow in the conductors acts on the liquid-filled bursting container 5. This supports in normal operation as a blockage the locking body 8, which is supported on the bursting container. The locking body 8 is tensioned by the second spiral spring 14 ge conditions the liquid-filled bursting container 5. If If the liquid 42 expands as a result of the heating, the bursting container 42 is destroyed. For example, a
Glasampulle 42 benutzt, die z.B. auf ihrem vollen Umfang zer platzt und dadurch den Verriegelungskörper 8 nicht mehr ab stützen kann. Glass ampoule 42 used, e.g. bursts to its full extent and can therefore no longer support the locking body 8.
Die zweite Spiralfeder 14 verschiebt den Verriegelungskörper 8 nun in Richtung des ersten Anschlussmittels 1, so dass eine radiale Bewegung der Sperrkörper 9 in Ausnehmungen 24 des Verriegelungskörpers 8, die als umlaufende ringförmige Stufe 24 ausgebildet sind, möglich ist. Dadurch ist die erste Spi ralfeder 7 frei gegeben, den beweglichen Kontakt 10 mit dem Verriegelungskörper 8 in Richtung vom ersten Anschlussmittel weg aus der Abtrennvorrichtung 41 herauszudrücken. Dabei wird die Bewegung der Sperrkörper 9 durch abgeschrägte Ecken 33,35 in der Nut 12 und der ringförmigen Stufe 24 erleichtert. The second spiral spring 14 now displaces the locking body 8 in the direction of the first connection means 1, so that a radial movement of the locking body 9 in recesses 24 of the locking body 8, which are designed as a circumferential annular step 24, is possible. As a result, the first spiral spring 7 is released to push the movable contact 10 with the locking body 8 in the direction away from the first connecting means out of the separating device 41. The movement of the locking body 9 is facilitated by chamfered corners 33, 35 in the groove 12 and the annular step 24.
Der bewegliche Kontakt 10 wird also durch die erste Spiralfe der 7 angetrieben aus dem Festkontakt 6 herausgeschoben und der elektrische Strompfad wird geöffnet. The movable contact 10 is thus driven by the first Spiralfe of 7 pushed out of the fixed contact 6 and the electrical current path is opened.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Abtrennvorrichtung 70. Bei dieser Variante er folgt anders als in dem ersten Ausführungsbeispiel keine ge genläufige Bewegung der beiden Federn 7,14 bei einer Auslö sung der Abtrennvorrichtung 70. Beide Federn 7,14 entspannen sich in dieser Variante in die gleiche Richtung, nämlich von dem ersten Anschlussmittel 1 weg. FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a separating device 70 according to the invention. In this variant, unlike in the first exemplary embodiment, there is no geic movement of the two springs 7, 14 when the separating device 70 is triggered. Both springs 7, 14 relax in this Variant in the same direction, namely away from the first connection means 1.
Der Festkontakt 6 ist als Hohlkörper ausgebildet, in dessen Inneren eine zweite Spiralfeder 14 im Normalbetrieb der Ab trennvorrichtung vorgespannt auf einem Verriegelungskörper 8 abgestützt ist. Der Verriegelungskörper 8 ist verschiebbar auf einem Berstbehälter 5 abgestützt, der auf einem Topfboden eines topfförmig ausgebildeten beweglichen Kontakts 10 ange ordnet ist. Der Verriegelungskörper 8 enthält in dieser Vari ante die Lichtbogenkammer. Der bewegliche Kontakt 10 überlappt in diesem Ausführungsbei spiel - im Gegensatz zur ersten Ausführungsform gemäß der Fi guren 1 bis 3 - außerhalb des Festkontakts 6 mit diesem. Eine erste Spiralfeder 7 zum Trennen der Kontakte 6,10 liegt au ßerhalb des Festkontakts 6 an diesem an und ist im Normalbe trieb vorgespannt. Die erste Spiralfeder 7 ist auf dem beweg lichen Kontakt 10 und dem ersten Anschlussmittel 1 abge stützt . The fixed contact 6 is designed as a hollow body, in the interior of which a second coil spring 14 is biased in normal operation from the disconnecting device supported on a locking body 8. The locking body 8 is slidably supported on a bursting container 5, which is arranged on a pot bottom of a cup-shaped movable contact 10. The locking body 8 contains in this Vari ante the arc chamber. The movable contact 10 overlaps in this exemplary embodiment - in contrast to the first embodiment according to FIGS. 1 to 3 - outside the fixed contact 6 with the latter. A first coil spring 7 for separating the contacts 6, 10 lies outside of the fixed contact 6 on the latter and is biased in normal operation. The first coil spring 7 is based on the movable union 10 and the first connection means 1 abge.
Es ist wiederrum eine optionale Arretierungsvorrichtung 15 vorgesehen, die mittels einer Schraubverbindung bzw. Gewinden eine Transport- und Lagerungssicherung bereitstellt, indem der bewegliche Kontakt 10 und der Festkontakt 6 lösbar fest gelegt werden. In turn, an optional locking device 15 is provided, which provides transport and storage security by means of a screw connection or thread, in that the movable contact 10 and the fixed contact 6 are releasably fixed.
Im Folgenden soll nun die Auslösung der Abtrennvorrichtung 70 im Fehlerfall kurz erläutert werden. Wenn der Berstbehälter 5 im Fehlerfall zerstört wird, so presst die zweite Spiralfeder 14 den Verriegelungskörper 8 in Richtung des Topfbodens des beweglichen Kontakts 10. Hierdurch werden Sperrkörper 9, die in Ausnehmungen des Festkontakts 6 liegen, frei gemacht und können ins Innere des Festkontakts 6 rutschen. Dies entrie gelt die Bewegungsfreiheit des beweglichen Kontakts 10, der nun durch die erste Spiralfeder 7 vom ersten Anschlussmittel 1 weg beschleunigt werden kann. The triggering of the disconnection device 70 in the event of a fault will now be briefly explained below. If the bursting container 5 is destroyed in the event of a fault, the second coil spring 14 presses the locking body 8 in the direction of the pot bottom of the movable contact 10. This releases the locking bodies 9, which are located in recesses in the fixed contact 6, and can slide into the interior of the fixed contact 6 . This unlocks the freedom of movement of the movable contact 10, which can now be accelerated away from the first connection means 1 by the first coil spring 7.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Abtrennvorrichtung (41,70) für einen Überspannungsablei ter, aufweisend 1. Disconnecting device (41,70) for a surge arrester, having
ein erstes Anschlussmittel (1) und ein zweites Anschlussmit tel , und eine elektrisch leitende Verbindung (4,6) zwischen den beiden Anschlussmitteln (1,11), a first connection means (1) and a second connection means, and an electrically conductive connection (4, 6) between the two connection means (1, 11),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
ein mit einem Fluid (42) gefüllter Berstbehälter (5) vorgese hen ist, wobei das Fluid (42) ausgebildet ist, oberhalb einer vorgegebenen Temperaturgrenze den Berstbehälter (5) zumindest teilweise zu zerstören, und dass a bursting container (5) filled with a fluid (42) is provided, the fluid (42) being designed to at least partially destroy the bursting container (5) above a predetermined temperature limit, and that
ein Beschleunigungsmittel (7) vorgesehen ist, dass durch die zumindest teilweise Zerstörung des Berstbehälters (5) auslös bar ist, um das zweite Anschlussmittel von dem ersten An schlussmittel (1) unter Ausbildung einer Trennstrecke weg zu bewegen . an acceleration means (7) is provided which can be triggered by the at least partial destruction of the bursting container (5) in order to move the second connection means away from the first connection means (1), forming a separation path.
2. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass das Fluid eine Flüssigkeit (42) ist, die geeignet ist, oberhalb einer Temperaturgrenze von 120°C den Berstbehälter (5) durch eine temperaturabhängige Volumenver größerung zumindest teilweise zu zerstören. 2. Separation device (41,70) according to claim 1, characterized in that the fluid is a liquid (42) which is suitable, above a temperature limit of 120 ° C, the bursting container (5) by a temperature-dependent volume increase at least partially to destroy.
3. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungsmittel eine im Nor malbetrieb der Abtrennvorrichtung (41,70) vorgespannte erste Feder (7) aufweist. 3. Separating device (41,70) according to claim 1 or 2, characterized in that the accelerating means has a first spring (7) preloaded during normal operation of the separating device (41,70).
4. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Feder als eine erste Spiralfeder (7) ausgebildet ist. 4. separating device (41,70) according to claim 3, characterized in that the first spring is designed as a first spiral spring (7).
5. Abtrennvorrichtung (41,70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschleunigungs mittel (7) auf einem beweglichen Kontakt (10), der mit dem zweiten Anschlussmittel (11) verbunden ist, aufsetzt. 5. Separating device (41,70) according to one of the preceding claims, characterized in that the acceleration means (7) on a movable contact (10), which is connected to the second connection means (11).
6. Abtrennvorrichtung (41,70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch lei tende Verbindung (4,6,10) einen ersten Strompfad (4,6,10) mit einem elektrischen Widerstand (4) und einen zweiten Strompfad (7,10,13,61) mit einer Lichtbogenkammer (60) aufweist, wobei der Berstbehälter (5) derart an der Lichtbogenkammer (60) an geordnet ist, dass im Fehlerfall durch einen Lichtbogen in der Lichtbogenkammer (60) und/oder eine Wärmeentwicklung auf dem ersten Strompfad (4,6) das Fluid ausreichend erhitzt wird, um den Berstbehälter (5) zumindest teilweise zu zerstö ren . 6. Separating device (41,70) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive connection (4,6,10) has a first current path (4,6,10) with an electrical resistor (4) and a second Has current path (7,10,13,61) with an arc chamber (60), the bursting container (5) being arranged on the arc chamber (60) in such a way that in the event of a fault, an arc in the arc chamber (60) and / or a heat development on the first current path (4,6) the fluid is heated sufficiently to at least partially destroy the bursting container (5).
7. Abtrennvorrichtung (41,70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verriegelungs vorrichtung (8,9,12,14,24) ausgebildet ist, 7. separating device (41,70) according to one of the preceding claims, characterized in that a locking device (8,9,12,14,24) is formed,
im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung (41,70) das Beschleu nigungsmittel (7) derart festzulegen, dass das zweite An schlussmittel elektrisch leitend mit dem ersten Anschlussmit tel (1) verbunden ist, und during normal operation of the separating device (41, 70), the accelerating means (7) must be set such that the second connecting means is electrically conductively connected to the first connecting means (1), and
im Fehlerfall das Beschleunigungsmittel (7) frei zu geben, um die Ausbildung der Trennstrecke zu ermöglichen. in the event of a fault, release the accelerator (7) to enable the separation path to be formed.
8. Abtrennvorrichtung (41) nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvor richtung (8,9,12,14,24) mindestens ein Sperrmittel (9) auf weist, das im Normalbetrieb der Abtrennvorrichtung (41) in einer Ausnehmung (20) des beweglichen Kontakts (10) und in einer Aussparung (12) eines Festkontakts (6) angeordnet ist, wobei ein Verriegelungskörper (8) ein Herausrutschen des Sperrmittels (9) aus der Ausnehmung (20) des beweglichen Kon takts (6) verhindert. 8. Separating device (41) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device (8, 9, 12, 14, 24) has at least one locking means (9) which, in normal operation of the separating device (41), in one Recess (20) of the movable contact (10) and in a recess (12) of a fixed contact (6) is arranged, wherein a locking body (8) slipping out of the locking means (9) from the recess (20) of the movable contact (6 ) prevented.
9. Abtrennvorrichtung (70) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (8,9,14) mindestens ein Sperrmittel (9) aufweist, das im Nor malbetrieb der Abtrennvorrichtung (70) in einer Ausnehmung des Festkontakts (6) und in einer Aussparung des beweglichen Kontakts (10) angeordnet ist, wobei ein Verriegelungskörper (8) ein Herausrutschen des Sperrmittels (9) aus der Ausneh mung des Festkontakts (10) verhindert. 9. Disconnection device (70) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the locking device (8,9,14) has at least one locking means (9) which, in normal operation of the disconnection device (70) in a recess of the fixed contact ( 6) and in a recess of the movable contact (10), wherein a locking body (8) prevents the locking means (9) from slipping out of the recess in the fixed contact (10).
10. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Entriegelungsmittel (14) ausgebildet ist, im Fehlerfall den Verriegelungskörper (8) zu bewegen, so dass das mindestens eine Sperrmittel (9) freige geben wird, damit das mindestens eine Sperrmittel (9) aus der jeweiligen Ausnehmung herausrutscht und das Beschleunigungs mittel (7) den beweglichen Kontakt (10) vom ersten Anschluss mittel (1) wegbewegt. 10. Separating device (41,70) according to claim 8 or 9, characterized in that an unlocking means (14) is designed to move the locking body (8) in the event of a fault, so that the at least one locking means (9) will be released, so that the at least one locking means (9) slips out of the respective recess and the acceleration means (7) moves the movable contact (10) away from the first connection means (1).
11. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Entriegelungsmittel (14) eine zweite Feder aufweist. 11. Separating device (41,70) according to claim 10, characterized in that the unlocking means (14) has a second spring.
12. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die zweite Feder als eine zweite Spiralfe der (14) ausgebildet ist. 12. separating device (41,70) according to claim 11, characterized in that the second spring is designed as a second Spiralfe (14).
13. Abtrennvorrichtung (41,70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretierungsvor richtung (15) vorgesehen ist, um für Transport und Lagerung den beweglichen Kontakt (10) an dem Festkontakt (6) lösbar festzulegen . 13. Separating device (41,70) according to one of the preceding claims, characterized in that a Arretierungsvor direction (15) is provided to releasably fix the movable contact (10) on the fixed contact (6) for transport and storage.
14. Abtrennvorrichtung (41,70) nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Arretierungsvorrichtung (15) ein Ge winde an einem Kontaktbereich zwischen dem beweglichen Kon takt (10) und dem Festkontakt (6) aufweist, so dass eine Schraubverbindung durch Drehen des beweglichen Kontakts (10) gegen den Festkontakt (6) ausbildbar ist. 14. Disconnecting device (41,70) according to claim 13, characterized in that the locking device (15) has a Ge thread at a contact area between the movable contact (10) and the fixed contact (6), so that a screw connection by turning of the movable contact (10) against the fixed contact (6) can be formed.
15. Überspannungsableiter mit einer Abtrennvorrichtung 15. Surge arrester with a disconnecting device
(41,70) nach einem der Ansprüche 1 bis 14. (41,70) according to one of claims 1 to 14.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111632327A (en) * 2020-06-10 2020-09-08 湖北航天化学技术研究所 Electroless non-pressure storage type fire extinguishing system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020214671A1 (en) 2020-11-23 2022-05-25 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Dissipation device and current conduction device with the dissipation device
CN114725913A (en) * 2021-01-06 2022-07-08 西门子能源全球有限公司 Device with an isolation device for an overvoltage discharge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10025685A1 (en) 2000-05-19 2001-11-29 Siemens Ag Isolating switch device for high voltage surge absorber has least one ring electrode with electric field concentrating protrusion near ring electrode overlap that acts as spark ignition aid
DE102007012296A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Siemens Ag Disconnecting device and method for producing a separation switching device
DE102011009042A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Norbulb Sprinkler Elemente Gmbh Thermal fuse
US20130033796A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Shea John J Insulated arc flash arrester

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10025685A1 (en) 2000-05-19 2001-11-29 Siemens Ag Isolating switch device for high voltage surge absorber has least one ring electrode with electric field concentrating protrusion near ring electrode overlap that acts as spark ignition aid
DE102007012296A1 (en) * 2007-03-08 2008-09-11 Siemens Ag Disconnecting device and method for producing a separation switching device
DE102011009042A1 (en) * 2011-01-20 2012-07-26 Norbulb Sprinkler Elemente Gmbh Thermal fuse
US20130033796A1 (en) * 2011-08-05 2013-02-07 Shea John J Insulated arc flash arrester

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111632327A (en) * 2020-06-10 2020-09-08 湖北航天化学技术研究所 Electroless non-pressure storage type fire extinguishing system

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