[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Impedanzanordnung mit einem ersten Armaturkörper
und mit einem zweiten Armaturkörper, die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers
mittels eines einen endseitig radial erweiterten Abschnitt aufweisenden Sicherungselementes
miteinander verbunden sind.
[0002] Eine derartige Impedanzanordnung ist beispielsweise aus der Patentschrift
DE 10 2006 003 576 B4 bekannt. Die dortige Impedanzanordnung weist einen ersten sowie einen zweiten Armaturkörper
auf, die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers mittels eines Sicherungselementes
verbunden sind. Das bekannte Sicherungselement ist endseitig mit einem radial erweiterten
Abschnitt versehen. Zur Erzeugung des radial erweiterten Abschnittes werden Keile
eingeschlagen, welche das Sicherungselement auftreiben und so in einer Ausnehmung
eines Armaturkörpers verklemmen.
[0003] Durch das Auseinandertreiben wird in die Struktur der Sicherungselemente eingegriffen
und es erfolgt eine Verformung desselben. Dadurch entstehen Biegestellen, welche die
mechanische Festigkeit der Sicherungselemente nachteilig beeinflussen können.
[0005] Daher ist es Aufgabe der Erfindung eine Impedanzanordnung anzugeben, an welcher Armaturkörper
und Impedanzelement in einer zuverlässigen Art und Weise miteinander verbunden sind.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Impedanzanordnung der eingangs genannten Art dadurch
erreicht, dass der radial erweiterte Abschnitt von einem Weitungsbegrenzungselement
begrenzt ist.
[0006] Durch den Einsatz eines Weitungsbegrenzungselementes zur Begrenzung des radial erweiterten
Abschnittes ist eine Möglichkeit gegeben, eine definierte Lage der Erweiterung bzw.
Auftreibung zur Erzielung einer radialen Erweiterung an dem Sicherungselement vorzusehen.
Dadurch kann eine Verformung des Sicherungselementes in bestimmten Bereichen vorgesehen
sein, so dass auftretende Verformungskräfte insbesondere dort konzentriert sind. Das
Weitungsbegrenzungselement verhindert dabei ein beliebiges Auseinandertreiben und
Abknicken des Sicherungselementes. Durch das Weitungsbegrenzungselement wird ein Auftreiben
des erweiterten Abschnittes begrenzt.
[0007] Als Weitungsbegrenzungselement sind verschiedene Konstruktionen vorsehbar. So können
beispielsweise Klemmen, Bolzen etc. vorgesehen sein, die den erweiterten Abschnitt
des Sicherungselementes begrenzen und so eine radiale Auslenkung auf diesen Abschnitt
eingrenzen. Dabei ist die axiale Richtung des Sicherungselementes durch eine Verspannrichtung
zur Erzeugung einer Presskraft der Armaturkörper gegen den Impedanzkörper definiert.
Radiale Erweiterungen sind im Wesentlichen quer zur Richtung der Presskraft zwischen
den Armaturkörpern ausgerichtet.
[0008] Als Sicherungselement können beispielsweise elektrisch isolierende Stäbe eingesetzt
werden, die sich längs der aufzubringenden Presskraft erstrecken. Dazu kann vorgesehen
sein, dass das Sicherungselement selbst elektrisch isolierend wirkt bzw. dass im Verlauf
des Sicherungselementes elektrisch isolierende Unterbrecherstellen angeordnet sind.
Das Weitungsbegrenzungselement erzeugt entsprechende Querkräfte an dem Sicherungselement,
die ein Abspreizen von Abschnitten des Sicherungselementes auf den dazu vorgesehenen
erweiterten Abschnitt einschränken.
[0009] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement
den Sitz des erweiterten Abschnitts in einer Ausnehmung eines Armaturkörpers sichert.
[0010] Vorteilhafterweise kann das Sicherungselement in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers
hineinragen. Dabei sind verschiedene konstruktive Ausgestaltungen der Impedanzanordnung
möglich. So kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Sicherungselement eingesetzt
wird, welches beispielsweise den Impedanzkörper durchsetzt oder es kann vorgesehen
sein, dass mehrere möglichst baugleiche Sicherungselemente parallel zueinander verlaufen
und um den Impedanzkörper herum angeordnet sind. Der erweiterte Abschnitt des Sicherungselementes
kann beispielsweise konisch zulaufend ausgebildet sein, so dass eine Presspassung
zwischen dem erweiterten Abschnitt und einer gegengleichen Ausnehmung in einem der
Armaturkörper ausgebildet ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass gleichartige Verbindungsmechanismen
sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten Armaturkörper zum Einsatz kommen. Es
kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Mechanismen zur Festlegung
eines Sicherungselementes an Armaturkörpern Verwendung finden.
[0011] Durch das Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise eine Eintauchtiefe des Sicherungselementes
in die Ausnehmung begrenzt werden. So bildet das Weitungsbegrenzungselement gleichsam
einen Anschlag, welcher beispielsweise mit einer Schulter der Ausnehmung in Kontakt
tritt und so eine axiale Verschiebbarkeit des Sicherungselementes einschränkt. Als
Schulter kann eine die Ausnehmung begrenzende Fläche dienen, in welcher die Ausnehmung
mündet. Weiter kann vorgesehen sein, dass bei einem Vorliegen eines konischen Abschnittes
in der Ausnehmung die Schulter zum Ende des konischen Abschnittes, diesen begrenzend
angeordnet ist, so dass nach einem Verspannen des Sicherungselementes in der Ausnehmung
eine axiale Verschiebung durch das Weitungsbegrenzungselement in die eine Richtung
und durch die Formgebung des erweiterten Abschnittes in die andere Richtung begrenzt
ist. Eine Abstützung des Weitungsbegrenzungselementes und des erweiterten Abschnittes
des Sicherungselementes erfolgt entgegengesetzt zueinander. So ist bei einem Verspannen
des Sicherungselementes zwischen dem Weitungsbegrenzungselement und dem erweiterten
Abschnitt eine Schulter eines Armaturkörpers zwischengelegt. Somit ist es möglich,
das Sicherungselement in einem Armaturkörper zu fixieren, wobei eine Verpressung der
beiden Armaturkörper gegeneinander zur Sicherung eines Klemmsitzes nicht notwendig
ist. Damit wird erreicht, dass eine Festlegung des Sicherungselementes in einer Ausnehmung
unabhängig von dem Voranschreiten der Verspannung mit einem weiteren Armaturkörper
erfolgen kann.
[0012] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement
ein Widerlager für einen den radial erweiternden Abschnitt aufweitenden Keil darstellt.
[0013] Treibt man mittels eines Keiles einen Abschnitt des Sicherungselementes auseinander,
so kann das Weitungsbegrenzungselement ein Widerlager darstellen, welches das Eintreiben
des Keiles begrenzt. Durch eine derartige Begrenzung ist die Aufweitung des radial
erweiterten Abschnittes an dem Sicherungselement begrenzt. Die bei einem Einpressen
des Keiles erzielbare maximale Weitung wird begrenzt und damit kann die erzeugbare
Verspannkraft in der Ausnehmung begrenzt werden, so dass eine Überbeanspruchung des
Sicherungselementes vermieden ist und somit ein sicherer Sitz des Sicherungselementes
in der Ausnehmung erzielt wird. Dabei kann das Sicherungselement beispielsweise über
seine Länge aus verschiedenen Elementen zusammengefügt sein, wobei vorteilhaft in
einen Fügespalt der Elemente ein Keil einzutreiben ist. Das Sicherungselement kann
auch einstückig ausgeführt sein, wobei der Keil das Sicherungselement weitet und einen
radial erweiterten Abschnitt ausbildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Aufspaltung
in zumindest zwei Zweige erfolgt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Keil
nach Art eines Kernes in das Sicherungselement eingeschoben ist, so dass eine allseitige
Ummantelung des Keiles durch das Sicherungselement gegeben ist.
[0014] Als Keil können dabei verschiedenartig geformte Elemente eingesetzt werden. So können
beispielsweise konusartige Keile mit einer rotationssymmetrischen Keilfläche oder
auch Spaltkeile mit ebenen Keilflächen, die auf einen Schnittpunkt zulaufen, zum Einsatz
kommen. Dabei können die Keilflächen symmetrisch angeordnet sein.
[0015] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Weitungsbegrenzungselement
das Sicherungselement umgreift.
[0016] Das Weitungsbegrenzungselement kann beispielsweise nach Art einer Manschette oder
einer Bandage das Sicherungselement umgreifen und/oder winkelstarr mit diesem verbunden
sein. Dazu kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Sicherungselement und dem Weitungsbegrenzungselement
ein winkelsteifer Verbund ausgebildet ist. Dabei kann das Weitungsbegrenzungselement
einstückig mit dem Sicherungselement ausgeformt sein. So kann beispielsweise vorgesehen
sein, dass zur Ausbildung eines Sicherungselementes eine Stauchung des Sicherungselementes
erfolgt, so dass im Bereich der Stauchung eine Schulter gebildet ist, die als Weitungsbegrenzungselement
dient und so ein radiales Ausweiten über dieses Weitungsbegrenzungselement hinaus
verhindert ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement
in einem geeigneten Verfahren auf das Sicherungselement aufgebracht wird. So kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement nach Art einer
Schelle an dem Sicherungselement befestigt wird und durch einen kraftschlüssigen Verbund
winkelstarr auf dem Sicherungselement aufsitzt. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass
das Weitungsbegrenzungselement beispielweise durch einen stoffschlüssigen Verbund,
beispielsweise durch Kleben, Laminieren o. ä., mit dem Sicherungselement verbunden
ist. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, das Weitungsbegrenzungselement durch Heißschrumpfen
auf dem Sicherungselement zu fixieren.
[0017] Dabei kann vorgesehen sein, dass das Sicherungselement sowie das Weitungsbegrenzungselement
aus gleichartigen Materialkombinationen ausgebildet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, dass das Weitungsbegrenzungselement und Sicherungselement unterschiedliche Materialpaarungen
aufweisen. So kann beispielsweise im Bereich des radial erweiterten Abschnittes des
Sicherungselementes eine elektrisch isolierende Materialkombination vorgesehen sein,
wohingegen das Weitungsbegrenzungselement beispielsweise aus einem elektrisch leitenden
Material, beispielsweise als metallischer Ring, geformt ist.
[0018] Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Weitungsbegrenzungselement von einer
Ausnehmung eines Armaturkörpers umgeben ist.
[0019] Bei einer Integration des Weitungsbegrenzungselementes in eine Ausnehmung eines Armaturkörpers
ist die Möglichkeit gegeben, beispielsweise durch eine bestimmte Profilierung eine
bestimmte Lage des Weitungsbegrenzungselementes und damit des winkelstarr mit diesem
verbundenen Sicherungselementes bezüglich des Armaturkörpers einzuhalten. So kann
beispielsweise bei der Verwendung eines nicht rotationssymmetrischen Querschnittes
für das Sicherungselement dieses in einer bestimmten Vorzugslage in eine Ausnehmung
eines Armaturkörpers eingeführt werden. Das Weitungsbegrenzungselement kann auch als
Verdrehsicherung wirken. So ist es beispielsweise möglich, bei der Verwendung mehrerer
Sicherungselemente diese in einer bestimmten Lage zueinander zu fixieren und so eine
bevorzugte Gesamtkontur der Impedanzanordnung hervorzurufen. Weiterhin ist bei einem
Umgreifen des Weitungsbegrenzungselementes durch die Ausnehmung die Möglichkeit gegeben,
die Formstabilität des Weitungsbegrenzungselementes innerhalb der Ausnehmung durch
eine entsprechende Kontaktierung von einer die Ausnehmung begrenzenden Wandung und
einer Wandung des Weitungsbegrenzungselementes zu unterstützen. Dabei kann vorteilhaft
vorgesehen sein, das Weitungsbegrenzungselement vollständig von die Ausnehmung begrenzenden
Wandungen des Armaturkörpers überragen bzw. bündig abschließen zu lassen, so dass
auch eine insbesondere dielektrische Schirmung durch den Armaturkörper erfolgen kann.
So kann beispielsweise bei der Wahl eines geeigneten Materials zur Gestaltung des
Weitungsbegrenzungselementes vor allem auf dessen mechanische Eigenschaften, weniger
auf dessen elektrische Eigenschaften abgestellt werden. Zusätzlich kann über das Weitungsbegrenzungselement
der Übergang des Sicherungselementes in die Ausnehmung hinein stabilisiert sein. Gegebenenfalls
auftretende Biegebeanspruchungen in diesem Bereich können über das Weitungsbegrenzungselement
gedämpft werden, so dass die Struktur des Sicherungselementes geschützt ist. Insbesondere
bei der Verwendung von glasfaserverstärkten Kunststoffen zur Übertragung von Anpresskräften
zwischen den Armaturkörpern ist so ein Brechen einzelner Glasfasern und damit eine
Schwächung des Sicherungselementes im Bereich der Mündung der Ausnehmung vorgebeugt.
Das Weitungsbegrenzungselement polstert das Sicherungselement in der Ausnehmung.
[0020] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der radial erweiterte
Abschnitt an einer eine Ausnehmung eines Armaturkörpers begrenzenden Wandung anliegt.
[0021] Bei einer Anlage des radial erweiterten Abschnittes an einer Wandung einer Ausnehmung
eines Armaturkörpers ist die Möglichkeit gegeben, einen entsprechenden form- gegebenenfalls
auch kraftschlüssigen Verbund zwischen Armaturkörper und Sicherungselement hervorzurufen.
Damit kann beispielsweise eine Zugbeanspruchung auf das Sicherungselement gegeben
werden, so dass ein Verspannen der Armaturkörper gegeneinander unter Zwischenlage
des Impedanzkörpers erzielbar ist.
[0022] Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Impedanzkörper ein Varistor ist.
[0023] Ein Impedanzkörper ist ein Körper, welcher eine bestimmte Impedanz aufweist. So ist
es beispielsweise möglich, als Impedanzkörper einen elektrischen Isolator vorzusehen,
welcher zwischen Armaturkörpern über zumindest ein Sicherungselement verspannt ist.
Über die Armaturkörper ist es beispielsweise möglich, die Impedanzanordnung zu halten
und an den Armaturkörpern angeschlagene Elemente unterschiedlicher elektrischer Potentiale
voneinander zu beabstanden. Derartige Impedanzanordnungen sind beispielsweise Stützisolatoren,
Stabisolatoren, Hängeisolatoren, Scheibenisolatoren, Überspannableiter usw.. Durch
den Einsatz eines Varistors ist die Möglichkeit gegeben, die Impedanz des Impedanzkörpers
in Abhängigkeit einer zwischen den Armaturkörpern befindlichen elektrischen Potentialdifferenz
zu variieren. So ist es beispielsweise möglich, über die Armaturkörper eine elektrische
Kontaktierung des Impedanzkörpers vorzusehen und diesen in einen Strompfad einzuschleifen.
Weiter ist beispielsweise möglich, den Impedanzkörper aus mehreren Elementen zusammenzusetzen,
die aufgrund der von dem Sicherungselement erzeugten Presskraft zwischen den Armaturkörpern
winkelstarr gehalten sind. Aufgrund der so erzeugten Presskraft sind die einzelnen
Elemente des Impedanzkörpers untereinander elektrisch leitend kontaktiert, sowie ein
geeigneter elektrisch leitender Übergang zwischen den Armaturkörpern und dem Impedanzkörper
gegeben. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Varistor aus einer Vielzahl
von Elementen zusammengesetzt ist, die beispielsweise jeweils eine zylindrische Form
insbesondere eine zylindrische Form mit kreisförmigen oder kreisringförmigen Stirnseiten
aufweisen. Die Stirnseiten der einzelnen Elemente sind gegeneinander gepresst, wobei
die endseitig angeordneten Elemente mit ihren voneinander fortweisenden Stirnseiten
gegen Kontaktflächen der Armaturkörper gepresst sind. An den Armaturkörpern können
dann entsprechende Kontaktierungselemente, wie Bolzen, Kugelköpfe, Klemmen o. ä. als
elektrische Anschlüsse montiert werden. Vorzugsweise sollten dabei die Armaturkörper
aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Aluminiumguss o. ä.
gefertigt sein. Um ein Kurzschließen des Impedanzkörpers zu vermeiden, wirkt das Verspannelement
zwischen den endseitigen Armaturkörpern elektrisch isolierend. Eine derartige Konstruktion
kann beispielsweise zusätzlich von einer elektrisch isolierenden Umhüllung umgeben
sein. Diese Umhüllung kann beispielsweise ein Silikonverguss, ein keramisches Gehäuse
o. ä. sein.
[0024] Der aus mehreren Elementen zusammengesetzte Impedanzkörper ist bei Ausführung als
Varistor in seiner Impedanz variabel. Dabei ist der Betrag einer zwischen den endseitigen
Armaturkörpern bzw. den Kontaktierungspunkten des Impedanzkörpers auftretenden elektrischen
Potentialdifferenz ausschlaggebend für die elektrischen Eigenschaften des Varistors.
[0025] Ein Varistor weist eine Ansprechspannung auf, bei deren Überschreiten die Impedanz
des Varistors vorzugsweise gegen Null tendieren sollte. Bei einem Unterschreiten der
Ansprechspannung ist die Impedanz des Varistors gegen unendlich gehend konzipiert.
Ein wiederholtes Über- bzw. Unterschreiten der Ansprechspannung führt zu einer wiederholten
Impedanzänderung eines Varistors.
[0026] Die einzelnen Elemente eines Varistors können beispielsweise Metalloxide aufweisen,
welche in einem Sinterverfahren zu entsprechenden Blöcken bzw. anderen Formen geformt
werden. Oberflächenbereiche, welche nicht der Kontaktierung der Elemente untereinander
bzw. mit den Armaturkörpern dienen, können beispielsweise mit einer keramischen Beschichtung
versehen sein.
[0027] Der Impedanzkörper, die Endarmaturen sowie das Sicherungselement bilden nach einem
Verspannen des Sicherungselementes einen winkelsteifen Verbund aus, so dass Biegekräfte,
Torsionskräfte, Zugkräfte, Druckkräfte etc., die an den Armaturkörpern angreifen,
von der Konstruktion aufgenommen werden können.
[0028] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Impedanzanordnung
ein Überspannungsableiter ist.
[0029] Überspannungsableiter werden in Elektroenergieübertragungsnetzen eingesetzt. Elektroenergieübertragungsnetze
werden mit einer Bemessungsspannung betrieben. Durch Netzvorgänge, beispielsweise
Schalthandlungen, Blitzeinschläge, Kurzschlüsse usw. kann es zu Spannungsüberhöhungen
kommen. Diese Spannungsüberhöhungen können zu Durchschlägen in elektrischen Isolationen
führen. Oftmals sind diese Durchschläge irreversibel, so dass eine Störung bzw. eine
Zerstörung der Isolation auftreten kann. Überspannungsableiter dienen in Elektroenergieübertragungsnetzen
als Sicherungseinrichtungen, welche in Erdstrompfade, die sich zwischen einem Phasenleiter
und Erdpotential erstrecken, eingeschleift sind. Dabei ist die Ansprechspannung des
Varistors des Überspannungsableiters derart gewählt, dass bei einem Vorliegen einer
Bemessungsspannung an dem Phasenleiter der Varistor eine gegen unendlich gehende Impedanz
aufweist, d. h. über den zwischen dem Phasenleiter und Erdpotential befindlichen Strompfad
fließt lediglich ein zu vernachlässigender unkritischer Erdschlussstrom. Bei einem
Erreichen einer kritischen Spannung kommt es zu einem Reduzieren der Impedanz des
Varistors, so dass dieser eine Impedanz aufweist, die gegen Null tendiert. Damit ist
es möglich, von dem Phasenleiter gegen Erdpotential über den Überspannungsableiter
einen signifikanten Erdschlussstrom zu leiten, welcher von der Überspannung auf dem
Phasenleiter getrieben ist. Über den von der Überspannung getriebenen Erdschlussstrom
wird die Überspannung abgebaut, bis diese unterhalb der Ansprechspannung des Varistors
liegt. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich das Impedanzverhalten des Varistors dergestalt,
dass die Impedanz des Varistors gegen unendlich tendiert und der signifikante Erdschlussstrom
unterbrochen wird.
[0030] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Zeichnung gezeigt
und nachfolgend näher beschrieben.
[0031] Dabei zeigt die
- Figur 1
- eine perspektivische Ansicht einer Impedanzanordnung in Form eines Überspannungsableiters
mit teilweiser Freischneidung, die
- Figur 2
- ein Detail der Figur 1, die
- Figur 3
- einen Schnitt durch ein Sicherungselement und die
- Figur 4
- eine perspektivische Ansicht des in der Figur 3 im Schnitt gezeigten Sicherungselementes.
[0032] Die Figur 1 zeigt eine Impedanzanordnung in Form eines Überspannungsableiters. Der
Überspannungsableiter weist einen ersten Armaturkörper 1 sowie einen zweiten Armaturkörper
2 auf. Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind gleichartig ausgeformt und begrenzen einen
Impedanzkörper. Der Impedanzkörper ist ein Varistor, welcher einen Stapel von Einzelelementen
3 aufweist. Die Einzelelemente 3 sind vorzugsweise zylindrisch ausgeformt und mit
einer kreisförmigen Stirnfläche ausgestattet. Die Stirnflächen der Einzelelemente
3 liegen elektrisch leitend aneinander. Dabei können die Einzelelemente 3 in ihrer
Höhe variabel sein. Die jeweils endseitig angeordneten Einzelelemente 3 liegen elektrisch
leitend an Kontaktflächen der beiden Armaturkörper 1, 2 an. Die Einzelelemente 3 stehen
untereinander sowie mit den Armaturkörpern 1, 2 gegebenenfalls unter Zwischenlage
von Kontaktkörpern elektrisch leitend in Kontakt. Die Armaturkörper 1, 2 sind aus
einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung,
welche durch ein Gießverfahren in Form gebracht wurde.
[0033] Die beiden Armaturkörper 1, 2 sind über mehrere Sicherungselemente 4 miteinander
verbunden. Die Sicherungselemente 4 verlaufen parallel zu einer Längsachse 5, zu welcher
die Einzelelemente 3 des Varistors koaxial ausgerichtet sind. Die Sicherungselemente
4 sind beispielsweise glasfaserverstärkte Kunststoffstäbe mit kreisrundem Querschnitt,
welche in Ausnehmungen des ersten Armaturkörpers 1 sowie des zweiten Armaturkörpers
2 hineinragen. Die Sicherungselemente 4 sind in den Ausnehmungen der beiden Armaturkörper
1, 2 festgelegt, so dass ein Entfernen der Armaturkörper 1, 2 von dem Impedanzkörper
nur unter Zerstörung der Gesamtanordnung möglich ist. Die beiden Armaturkörper 1,
2 sind längs der Längsachse 5 unter Zwischenlage der Einzelelemente 3 gegeneinandergepresst,
wobei die Presskräfte von den Sicherungselementen 4 aufgebracht werden. Die Sicherungselemente
4 sind symmetrisch verteilt um die Längsachse 5 angeordnet und erzeugen zwischen den
beiden Armaturkörpern 1, 2 eine parallel zur Längsachse 5 verlaufende Presskraft.
Endseitig sind die beiden Armaturkörper 1, 2 jeweils mit einer Abdeckkappe 6 versehen,
welche die Armaturkörper 1, 2 durchgreifende Ausnehmungen überdecken. Weiterhin ist
in den Armaturkörpern 1, 2 jeweils ein Anschlussbolzen 7 vorgesehen, welche mittels
eines Gewindes in Gewindebohrungen der Armaturkörper 1, 2 eingeschraubt sind. Je nach
Bedarf können die Anschlussbolzen verschiedene Ausgestaltungsvarianten aufweisen,
beispielsweise können diese als Gewindebolzen ausgeführt sein, um entsprechende Anschlussarmaturen
an den Anschlussbolzen 7 zu befestigen.
[0034] Die Sicherungselemente 4 sowie die Einzelelemente 3 sind von einer Kunststoffummantelung
8 umschlossen. Die Kunststoffummantelung 8 ist beispielsweise mittels eines Gussverfahrens
aufgebracht. Über an den Armaturkörpern 1, 2 hervorragende Körperkanten wird eine
Anschlussstelle für die Kunststoffummantelung 8 zur Verfügung gestellt, welche einen
dichten Abschluss derselben ermöglicht. Die Kunststoffummantelung 8 ist mit koaxial
zur Längsachse 5 umlaufenden Rippenelementen versehen, welche auf der Oberfläche der
Kunststoffummantelung 8 zwischen den Armaturkörpern 1, 2 eine verlängerte Wegstrecke
zur Verfügung stellen.
[0035] Die Figur 2 zeigt einen Schnitt des in der Figur 1 gezeigten ersten Armaturkörpers
1.
[0036] Der erste Armaturkörper 1 und der zweite Armaturkörper 2 sind im vorliegenden Beispiel
gleichartig ausgeformt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige
Armaturkörper Verwendung finden. Weiterhin sind alle Sicherungselemente 4 sowohl im
ersten als auch im zweiten Armaturkörper 1, 2 in gleicher Art und Weise festgelegt.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedenartige Festlegungen in dem ersten
Armaturkörper 1 sowie in dem zweiten Armaturkörper 2 sowie auch in einem der Armaturkörper
erfolgen kann. Beispielhaft soll nunmehr eine Festlegung eines Sicherungselementes
4 am ersten Armaturkörper 1 beschrieben werden.
[0037] Der Armaturkörper 1 weist mehrere Ausnehmungen 9 auf, welche den Armaturkörper 1
vollständig durchsetzen. Dabei durchsetzen die Ausnehmungen 9 den Armaturkörper 1
in Richtung der Längsachse 5. Die Ausnehmungen 9 sind mit einer bestimmten Profilierung
versehen, wobei im Mündungsbereich einer Kontaktfläche für die Einzelelemente 3 des
ersten Armaturkörpers 1 ein zylindrischer Abschnitt 10 vorgesehen ist. Der zylindrische
Abschnitt 10 weist eine vorspringende Schulter auf, welche dem zylindrischen Abschnitt
10 begrenzt. Im weiteren Verlauf der Ausnehmung 9 ist ein sich trichterartig erweiternder
Abschnitt 11 vorgesehen. Der trichterartige Abschnitt 11 kann beispielsweise rotationssymmetrisch
ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel wurde jedoch ein im Wesentlichen ovaler
Querschnitt des trichterartigen Abschnittes gewählt (vgl. Figur 1, teilweise Freischneidung
der Abdeckkappe 6 am zweiten Armaturkörper 2).
[0038] Die Sicherungselemente 4 sind jeweils als stabförmige rotationssymmetrische Körper
ausgebildet. Um eine elektrisch isolierende Wirkung der Sicherungselemente 4 zu erzielen,
sind diese beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff geformt. Ein derartiges
Material weist auch eine ausreichende Zugfestigkeit auf.
[0039] Beabstandet zu einem freien Ende des Sicherungselementes 4 ist ein Weitungsbegrenzungselement
12 mantelseitig auf das Sicherungselement 4 aufgebracht. Das Weitungsbegrenzungselement
12 umgibt das Sicherungselement 4 mantelseitig und umgreift dieses vollständig. Dabei
ist die Dimension und Wandstärke des Weitungsbegrenzungselementes 12 derart gewählt,
dass dieses bündig in den zylindrischen Abschnitt 10 der Ausnehmung 9 eintaucht und
winkelstarr mit dem Sicherungselement 4 verbunden ist. Das Weitungsbegrenzungselement
12 liegt an der vorspringenden Schulter der Ausnehmung 9 an. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, auf einen zylindrischen Abschnitt 10 der Ausnehmung 9 zu verzichten und das
Weitungsbegrenzungselement 12 an einer die Mündung der Ausnehmung 9 umgebenden Fläche/Kante
anliegen zu lassen. Auch damit ist ein Eintauchen des Sicherungselementes 4 in die
Ausnehmung 9 des ersten Armaturkörpers 1 begrenzt.
[0040] Das Weitungsbegrenzungselement 12 schließt bündig mit der Mündung der Ausnehmung
9 in der Kontaktfläche für die Einzelelemente 3 ab. Innerhalb des zylindrischen Abschnittes
10 ist das Weitungsbegrenzungselement 12 dielektrisch geschirmt. Als Weitungsbegrenzungselement
12 können beispielsweise verklebt Kunststoffringe, aufgeschrumpfte Metallringe, Stauchungen
der Sicherungselemente u. ä. vorgesehen sein.
[0041] Im trichterartigen Abschnitt 11 ist ein Keil 13 stirnseitig in das Sicherungselement
4 eingetrieben und teilt dieses auf. Dadurch ist das Sicherungselement 4 endseitig
in zumindest einen ersten und einen zweiten Zweig aufgeteilt, wobei der Keil die beiden
Zweige gegen die Wandungen des trichterartigen Abschnittes 11 der Ausnehmung 9 presst
und dort verkeilt. Aufgrund der Position des Weitungsbegrenzungselementes 12 sichert
dieses im Zusammenspiel mit dem radial erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes
4 das Sicherungselement 4 in einer einzelnen Ausnehmung 9 unabhängig davon, ob das
entgegengesetzte Ende des Sicherungselementes 4 mit dem dortigen zweiten Armaturkörper
2 verbunden ist und unabhängig von dem Zustand der Einzelelemente 3. Der erweiterte
Abschnitt drückt den ersten Armaturkörper 1 gegen das Weitungsbegrenzungselement 12.
So ist jedes Sicherungselement 4 in der jeweiligen Ausnehmung 9 individuell gesichert.
[0042] Weiterhin ist durch das Weitungsbegrenzungselement 12 eine Einschlagtiefe des Keiles
13 begrenzt. Dadurch ist verhindert, dass ein unbeabsichtigtes weiteres Eintauchen
und aufspalten des Sicherungselementes 4 erfolgt. Das Kompressionselement 12 sichert
die Position des erweiterten Abschnittes des Sicherungselementes 4 in der Ausnehmung
9, so dass ein Herausgleiten des Sicherungselementes 4 verhindert ist. Weiterhin sichert
das Sicherungselement 4 insbesondere bei einer zweiteiligen Ausführung von Sicherungselement
4 und Weitungsbegrenzungselement 12 ein unbeabsichtigtes Verlängern der auseinandergetriebenen
Zweige in Folge eines weiteren Ausbiegens der auseinandergetriebenen Zweige des Sicherungselementes
4. Das Kompressionselement 12 wirkt als Widerlager für den Keil 13.
[0043] Neben einer Verwendung eines einstückigen Sicherungselementes 4, welches durch einen
Keil 13 aufgespalten wird, kann auch vorgesehen sein, zumindest im Endbereich der
Sicherungselemente 4 eine mehrzweigige Ausgestaltung desselben vorzusehen oder über
die gesamte Länge des Sicherungselementes 4 eine mehrsträngige Ausgestaltung vorzusehen.
[0044] Neben einer ovalen Ausgestaltung des trichterartig erweiterten Abschnittes 11 der
Ausnehmung 9 kann auch vorgesehen sein, diese trichterartige Erweiterung des Abschnittes
11 rotationssymmetrisch auszuformen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, eine größere
Anzahl von Zweigen in der Ausnehmung 9 festzusetzen. In diesem Falle kann der Keil
eine rotationssymmetrische Keilfläche aufweisen, um möglichst gleichmäßig in radialen
Richtungen erstreckende Klemmkräfte zu erzeugen. Besonders vorteilhaft ist dabei,
wenn der Keil nach Art eines Kernes in ein Sicherungselement 4 eindringt und im Bereich
der radialen Erweiterung möglichst allseitig von dem Sicherungselement ummantelt ist.
In diesem Fall wird eine besonders große Fläche zur Übertragung von Reibkräften zwischen
der Ausnehmung 9 und dem radial erweiterten Abschnitt des Sicherungselementes 4 erzeugt.
[0045] Die Figur 3 zeigt einen aus der Figur 2 bekannten radial erweiterten Abschnitt eines
Sicherungselementes 4 im Schnitt. Der radial erweiterte Abschnitt weist mehrere Zweige
auf, die jeweils freie Enden aufweisen. Der radial erweiterte Abschnitt wird von dem
Weitungsbegrenzungselement 12 begrenzt. Das Weitungsbegrenzungselement 12 umschließt
das Sicherungselementes 4 mantelseitig. Dazu ist das Weitungsbegrenzungselement 12
im Wesentlichen hohlzylindrisch mit kreisringförmigen Stirnflächen ausgeformt. Wie
in der Figur 3 erkenntlich, ist bei einem Einführen des Keiles 13 in das Sicherungselement
4 aufgrund des Weitungsbegrenzungselementes 12 eine Begrenzung seiner Einpresstiefe
gegeben.
[0046] Dadurch wird eine übermäßige Verformung der in der Ausnehmung 9 zu verkeilenden Zweige
des Sicherungselementes 4 verhindert. Unabhängig von der Formgebung der Ausnehmung
9 kann so eine maximal durch die Spreizung über den Keil 13 zu erzeugende Klemmkraft
in der Ausnehmung 9 festgesetzt werden.
[0047] In der Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des in der Figur 3 im Schnitt dargestellten
Sicherungselementes 4 samt Keil 13 und Weitungsbegrenzungselement 12 dargestellt.
1. Impedanzanordnung mit einem ersten Armaturkörper (1) und mit einem zweiten Armaturkörper
(2), die unter Zwischenlage eines Impedanzkörpers (3) mittels eines einen endseitig
radial erweiterten Abschnitt aufweisenden Sicherungselementes (4) miteinander verbunden
sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der radial erweiterte Abschnitt von einem Weitungsbegrenzungselement (12) begrenzt
ist.
2. Impedanzanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Weitungsbegrenzungselement (12) den Sitz des erweiterten Abschnitts in einer Ausnehmung
(9) eines Armaturkörpers (1, 2) sichert.
3. Impedanzanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Weitungsbegrenzungselement (12) ein Widerlager für einen den radial erweiternden
Abschnitt aufweitenden Keil (13) darstellt.
4. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Weitungsbegrenzungselement (12) das Sicherungselement (4) umgreift.
5. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Weitungsbegrenzungselement (12) von einer Ausnehmung (9) eines Armaturkörpers
(1, 2,) umgeben ist.
6. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der radial erweiterte Abschnitt an einer eine Ausnehmung (9) eines Armaturkörpers
(1, 2) begrenzenden Wandung anliegt.
7. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Impedanzkörper (3) ein Varistor ist.
8. Impedanzanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Impedanzanordnung ein Überspannungsableiter ist.
1. Impedance arrangement comprising a first armature body (1) and comprising a second
armature body (2), which armature bodies are connected to one another, with the interposition
of an impedance body (3), by means of a securing element (4) which has a section which
is radially widened at the end side, characterized in that the radially widened section is bounded by a dilation limiting element (12).
2. Impedance arrangement according to Claim 1, characterized in that the dilation limiting element (12) ensures the fit of the widened section in a recess
(9) of an armature body (1, 2).
3. Impedance arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the dilation limiting element (12) constitutes an abutment for a wedge (13) which
widens the radially widened section.
4. Impedance arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the dilation limiting element (12) engages around the securing element (4).
5. Impedance arrangement according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the dilation limiting element (12) is surrounded by a recess (9) of an armature body
(1, 2).
6. Impedance arrangement according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the radially widened section bears against a wall which bounds a recess (9) of an
armature body (1, 2).
7. Impedance arrangement according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the impedance body (3) is a varistor.
8. Impedance arrangement according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the impedance arrangement is a surge arrester.
1. Agencement d'impédance comprenant une première pièce (1) d'armature et une deuxième
pièce (2) d'armature, qui sont reliées entre elles, avec interposition d'une pièce
(3) d'impédance, au moyen d'un élément (4) de fixation, ayant un tronçon s'élargissant
radialement du côté de l'extrémité,
caractérisé en ce que
le tronçon s'élargissant radialement est limité par un élément (12) de limitation
de l'élargissement.
2. Agencement d'impédance suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
l'élément (12) de limitation de l'élargissement fixe le siège du tronçon élargi dans
un évidement (9) d'une pièce (1, 2) d'armature.
3. Agencement d'impédance suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'élément (12) de limitation de l'élargissement constitue une culée pour un coin (13)
élargissant le tronçon s'élargissant radialement.
4. Agencement d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
l'élément (12) de limitation de l'élargissement enveloppe l'élément (4) de fixation.
5. Agencement d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
l'élément (12) de limitation de l'élargissement est entouré d'un évidement (9) d'une
pièce (1, 2) d'armature.
6. Agencement d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce que le tronçon s'élargissant radialement s'applique à une paroi délimitant un évidement
(9) de la pièce (1, 2) d'armature.
7. Agencement d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce que la pièce (3) d'impédance est une varistance.
8. Agencement d'impédance suivant l'une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que l'agencement d'impédance est un parafoudre.