Überspannungsableiter

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Überspannungsableiter sind Schutzsysteme beispielsweise für Schaltanlagen, die bei auftretenden Überspannungen durch Blitzeinschlag oder Fehlfunktionen anderer Teilsysteme diese Überspannungen zur Masse hin ableiten und so andere Bauteile der Schaltanlage schützen.

[0003] Ein derartiger Überspannungsableiter umfasst ein oder mehrere zylindrische Ableitelemente, die eine aus einzelnen ebenfalls zylindrischen Varistorelementen aufgebaute Varistorsäule aufweisen. Varistorelemente zeichnen sich durch einen spannungsabhängigen Widerstand aus. Bei niedrigen Spannungen wirken diese als Isolatoren. Ab einer bestimmten Schwellenspannung, die materialabhängig ist, zeigen sie eine gute Leitfähigkeit. Häufig werden Varistorelemente aus Metalloxiden wie Zinkoxid hergestellt. Das Ableitelement wird an beiden Enden von Endarmaturen begrenzt, die den elektrischen Kontakt zur Schaltanlage und zur Masse herstellen. Um einen guten elektrischen Kontakt auch unter mechanischer Belastung zu gewährleisten, muss die Varistorsäule unter Druck zusammengehalten werden. Dies kann erfolgen, indem Zugelemente beispielsweise Seile oder Stäbe vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff in den Endarmaturen unter Zug eingespannt werden. Die Zugelemente umgeben dabei die Varistorsäule und bilden so einen Käfig um diese.

[0004] Für den Einsatz in gasisolierten Schaltanlagen weisen Überspannungsableiter ein fluiddichtes Gehäuse auf, das das Ableitelement umgibt. Das Gehäuse ist dabei zur Erhöhung der Durchschlagfestigkeit mit einem Fluid, meist Schwefelhexafluorid, gefüllt. Das Gehäuse besteht meist aus Metall und ist elektrisch geerdet. Eine Endarmatur der Ableitsäule ist über einen durch das Gehäuse geführten Kontakt geerdet. Die andere Endarmatur ist über eine Durchführung mit einem an der Außenseite des Gehäuses befindlichen Kontakt elektrisch verbunden, der dem Anschluss an die Schaltanlage dient.

[0005] Soll die Schaltanlage elektrisch getestet werden, so muss wegen der dann auftretenden hohen Spannungen der Überspannungsableiter von der Schaltanlage getrennt werden. Andernfalls würde der Überspannungsableiter die Spannung zur Erde ableiten und das Messergebnis würde verfälscht. Deswegen weisen Überspannungsableiter manchmal eine Trennvorrichtung auf, womit der Überspannungsableiter von der Schaltanlage getrennt werden kann.

[0006] Die Durchführung weist für jedes Ableitelement einen Hochspannungskontakt auf, der eine gasdichte elektrische Verbindung vom Gehäuseinneren zum Gehäuseäußeren herstellt. Bei gasisolierten Überspannungsableitern ist die Durchführung häufig aus Gießharz, in das die Hochspannungskontakte eingegossen sind. Dis Position der Kontakte wird häufig durch Betreiber oder Hersteller der Schaltanlage vorgegeben. Bislang musste das Gehäuse mit der Anordnung der Ableitelemente sowie gegebenenfalls die Trennvorrichtung darauf hin konstruiert werden.

[0007] Aus der Anmeldung mit dem Anmeldeaktenzeichen DE 10 2012 217 310.2 (201222978) ist ein Überspannungsableiter mit drei Ableitsäulen bekannt. Die Ableitsäulen sind radial nach außen versetzt zu den Hochspannungskontakten angeordnet. Ein durch die Endarmatur der Ableitelemente geführtes Kontaktelement ist mittels einer Schubstange in axialer Richtung verschiebbar und stellt die Verbindung zum Hochspannungskontakt her oder trennt diese.

[0008] Allen im Stand der Technik bekannten Überspannungsableitern ist gemeinsam, dass die Lage und Anordnung der Ableitsäulen durch die Geometrie der Hochspannungskontakte bestimmt ist.

[0009] Aus der WO 2012/168112 A1 ist ein gattungsgemäßer Überspannungsableiter bekannt, dessen Ableitelement konzentrisch zum Hochspannungskontakt angeordnet ist. Eine bewegliche Steuerhaube dient dabei als Trennvorrichtung. Ferner sind die Druckschriften WO 2011/054524 A1 sowie WO 2008/028724 A1 bekannt.

[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überspannungsableiter mit flexibleren Konstruktionsmöglichkeiten anzugeben.

[0011] Die Aufgabe wird mit den Mitteln der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

[0012] Dazu weist ein Überspannungsableiter ein fluiddichtes Gehäuse und ein in dem fluiddichten Gehäuse angeordnetes Ableitelement auf. Das Ableitelement umfasst eine Ableitsäule aus Varistorelementen, eine Endarmatur an jedem der Enden und in den Endarmaturen eingespannte und um die Ableitsäule angeordnete Zugelemente und ist mit seiner Längsachse parallel zur Gehäuseachse ausgerichtet. Außerdem umfasst der Überspannungsableiter eine Durchführung mit einem Hochspannungskontakt, der das Innere mit dem Äußeren des Gehäuses (2) elektrisch verbindet, und ein Kontaktelement, das mit dem Ableitelement elektrisch verbunden ist, und über das eine elektrische Verbindung vom Ableitelement zum Hochspannungskontakt herstellbar ist. Erfindungsgemäß ist das Kontaktelement exzentrisch zur Längsachse angeordnet und die Position des Kontaktelementes ist in einer Ebene senkrecht zur Längsachse einstellbar. Somit kann bei gleichbleibender Position des Ableitelementes das Kontaktelement auf unterschiedliche Positionen des Hochspannungskontaktes eingestellt werden und/oder das Ableitelement innerhalb der Einstellgrenzen des Kontaktelementes unterschiedlich positioniert werden. Im ersten Fall kann der Überspannungsableiter auf Durchführungen mit unterschiedlicher Anordnung der Hochspannungskontakte angepasst werden, ohne, dass dies konstruktive Änderungen an anderen Bauteilen zur Folge hat. Im zweiten Fall kann das Ableitelement unabhängig von der Anordnung des Hochspannungskontaktes angeordnet werden, wodurch eine flexiblere Konstruktion ermöglicht wird.

[0013] Das Kontaktelement ist durch eine Exzenterscheibe mit dem Ableitelement verbunden. Die Exzenterscheibe ist dabei um die Längsachse drehbar. Das Kontaktelement ist auf der Exzenterscheibe exzentrisch, also beabstandet zur Längsachse angeordnet und mit ihr mechanisch und elektrisch verbunden. Die Exzenterscheibe ist dabei aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt. Eine Drehung der Exzenterscheibe um die Längsachse bewirkt dabei eine Drehung des Kontaktelementes um diese auf einer Kreisbahn. Der Hochspannungskontakt lässt sich nun beliebig auf dieser Kreisbahn positionieren. Liegt die Position des Hochspannungskontaktes und damit des Kontaktelementes fest, lässt sich das Ableitelement beliebig auf der Kreisbahn um das Kontaktelement anordnen. Bevorzugt ist das Kontaktelement stiftartig ausgeführt und in einer exzentrisch zur Längsachse angeordneten Führungsbohrung der Exzenterscheibe eingesteckt. Dies eröffnet auf besonders einfache Weise konstruktive Freiheitsgrade.

[0014] In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Exzenterscheibe eine zylindrische Ausnehmung auf, die konzentrisch zur Längsachse ist. In diese Ausnehmung ist eine Endarmatur des Ableitelementes einsteckbar. Sind Endarmatur und Ausnehmung rund, so lässt sich die Exzenterscheibe frei um die Endarmatur drehen. Möglich ist auch eine mehreckige Ausführung von Endarmatur und Ausnehmung. Dann lässt sich die Exzenterscheibe in Schritten entsprechend der Eckenzahl um die Längsachse der Endarmatur drehen. Das Kontaktelement ist in beiden Varianten auf der der Ausnehmung gegenüber liegenden Seite der Exzenterscheibe angeordnet. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach durch Zusammenstecken eine drehbare elektrische und mechanische Verbindung zwischen Ableitelement und Exzenterscheibe herstellen.

[0015] In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Kontaktelement mittels einer Verschiebeeinrichtung parallel zur Längsachse verschiebbar. Dadurch ist eine elektrische Verbindung zwischen Ableitelement und Hochspannungskontakt herstellbar oder trennbar. Die Verschiebeeinrichtung ist dabei bevorzugt an unterschiedliche Positionen des Kontaktelementes einstellbar. Bevorzugt ist dabei das Kontaktelement in der Führungsbohrung der Exzenterscheibe in Längsrichtung, also parallel zur Längsachse, geführt verschiebbar. Somit lässt sich ein Überspannungsableiter mit einer Trennvorrichtung erheblich einfacher konstruieren, da eine veränderte Anordnung des Hochspannungskontaktes keine konstruktiven Auswirkungen auf die Trennvorrichtung hat. Die Einstellung der Trennvorrichtung an die Position des Kontaktelementes kann leicht bei der Montage erfolgen.

[0016] Vorteilhaft ist auch, dass die Verschiebeeinrichtung eine mit dem Kontaktelement verbundene Schubstange und eine vom Inneren des Gehäuses gasdicht nach außen geführte und außerhalb des Gehäuses durch eine Betätigungseinrichtung bewegbare Zentralstange aufweist. Zur Übertragung einer Bewegung der Betätigungseinrichtung auf das Kontaktelement ist ein Koppelelement mit der Zentralstange und mit der Schubstange verbunden, wobei das Koppelelement mittels eines Verbindungselements mit der Schubstange verbunden ist. Eine solche Trennvorrichtung lässt sich vorteilhaft betätigen, ohne das Gehäuse zu öffnen. Bevorzugt ist das Verbindungselement durch ein mit dem Gehäuse verbundenen Führungsstab in einer Richtung parallel zur Längsachse geführt. Dies gewährleistet eine vom Ableitelement unabhängige Führung des Verbindungselementes und damit der Schubstange. Ebenso bevorzugt ist der Führungsstab mit einem ersten Ende fest mit dem Gehäusedeckel verbunden. Dies erlaubt eine besonders einfache Montage. Weiterhin ist bevorzugt, dass ein zweites Ende des Führungsstabes durch eine Bohrung im Verbindungselement gesteckt und das Verbindungselement entlang des Führungsstabes verschiebbar ist. Auch dies dient der einfacheren Montage.

[0017] Vorteilhaft ist ebenfalls, dass das Koppelelement einen Arm aufweist, der mit dem Koppelblock verbunden und in eine Bohrung des Verbindungselements eingesteckt ist. Dabei greift der Führungsstab derart in eine Nut des Arms ein, dass das Verbindungselement in einer zur Längsachse senkrechten Richtung festgelegt ist. Dies erlaubt ein einfaches Zusammenstecken der Verschiebeeinrichtung ohne Kleben, Schrauben oder andere Fixierungsmittel.

[0018] Bevorzugt wird auch, dass in dem Gehäuse ein Zwischenstück angeordnet ist, das eine erste Endarmatur, die konzentrisch zur Längsachse mit dem Hochspannungskontakt verbunden ist und eine zweite Endarmatur, die in eine zweite Exzenterscheibe eingesteckt ist, aufweist. Dabei ist das Kontaktelement in eine zweite Führungsbohrung der zweiten Exzenterscheibe eingesteckt. Mittel des Zwischenstücks lässt ein Gehäuse mit einer bestimmten Länge mit unterschiedlich langen Ableitelementen bestücken. Der Längenausgleich erfolgt dabei durch die gegenüber den Ableitelementen erheblich einfacheren Zwischenstücken. Die beiden Exzenterscheiben sind drehbar um die jeweilige Endarmatur angeordnet, das Kontaktelement verbindet beide. Dadurch lassen sich Ableitelement und Zwischenstück in einem weiten Bereich frei zueinander positionieren.

[0019] In einer vorteilhaften Ausführung weist das Zwischenstück ein zweites Ableitelement auf. Die für eine bestimmte Schaltanlage benötigte Anzahl der Varistorelemente wird so auf zwei Ableitelemente aufgeteilt. Der kleinere Teil ist dabei im zweiten Ableitelement angeordnet. Das vereinfacht die Lagerhaltung, da nur das kleinere Zwischenstück in verschiedenen Längen vorrätig gehalten werden muss.

[0020] Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Überspannungsableiter mehrere Ableitelemente und mehrere Hochspannungskontakte aufweist, wobei die Anzahl der Ableitelemente gleich der der Hochspannungskontakte ist. Die Ableitelemente sind dabei bevorzugt rotationssymmetrisch auf einem ersten Teilkreis um die Gehäuseachse angeordnet. Die Hochspannungskontakte sind ebenfalls bevorzugt rotationssymmetrisch auf einen zweiten Teilkreis um die Gehäuseachse angeordnet. Jedes der Ableitelemente weist ein einstellbares Kontaktelement auf. Die Kontaktelemente sind derart eingestellt, dass ihre Position auf dem zweiten Teilkreis liegt. Ableitelemente und Hochspannungskontakte können so auf unterschiedlichen Teilkreisen liegen. Bei gleichbleibendem Durchmesser des ersten Teilkreises sind die Kontaktelemente so an unterschiedliche Durchmesser des zweiten Teilkreises einstellbar. Somit ist der Überspannungsableiter bei gleichbleibender Anordnung der Ableitelemente an Durchführungen mit unterschiedlicher Anordnung der Hochspannungskontakte einstellbar. Dadurch lässt sich ein Rumpfüberspannungsableiter, also ein Überspannungsableiter ohne Durchführung, vorfertigen und mit unterschiedlichen Durchführungen zu einem Überspannungsableiter montieren, indem bei der Montage die Kontaktelemente an die jeweilige Anordnung der Hochspannungskontakte in der Durchführung eingestellt werden.

[0021] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Figuren 1 und 2

einen erfindungsgemäßen Überspannungsableiter,

Figur 3

eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters,

Figur 4

eine Schnittdarstellung im Bereich des Hochspannungskontaktes

Figur 5

eine Detaildarstellung einer Verschiebeeinrichtung

[0022] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

[0023] Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Überspannungsableiter 1. In einem fluiddichten Gehäuse 2, bei dem die im Wesentlichen zylindrische Gehäusewand nicht dargestellt ist, sind hier drei Ableitelemente 5 die für den Schutz einer dreiphasigen gasisolierten Schaltanlage vorgesehen sind, in einem Dreieck rotationssymmetrisch um eine Gehäuseachse 50 auf einem ersten Teilkreis 30 angeordnet. Diese Ableitelemente 5 weisen jeweils eine zylindrische Ableitsäule 12, eine hochspannungsseitige Endarmatur 7, eine erdseitige Endarmatur 6 und mehrere Zugelemente 11 auf. Die Ableitsäule 12 ist aus einzelnen, ebenfalls zylindrischen Varistorblöcken zusammengesetzt. Die Endarmaturen 6, 7 bestehen meist aus elektrisch leitendem Material. Die Zugelemente 11 sind in den Endarmaturen 6, 7 unter Zug verpresst und halten so die Ableitsäule 12 zusammen.

[0024] Das Gehäuse 2 ist im Wesentlichen zylinderförmig. Entlang der Zylinderachse erstreckt sich die Gehäuseachse 50, die eine axiale Richtung definiert. Das Ableitelement 5 mit seiner Längsachse 40 parallel zu dieser Gehäuseachse 50 ausgerichtet. An den beiden Deckflächen ist das Gehäuse 2 fluiddicht verschlossen.

[0025] Auf einer Erdanschlussseite des Ableitelementes 5 ist die Deckfläche des Gehäuses 2 mit einem Gehäusedeckel 22 verschlossen. Ein Erdkontakt 3 ist über eine nicht dargestellte erdseitige Durchführung elektrisch isoliert durch den Gehäusedeckel 22 vom Inneren zum Äußeren des Gehäuses 2 geführt und dient dem Erdungsanschluss. Im Inneren des Gehäuses 2 ist dieser Erdkontakt 3 elektrisch leitend mit dem Ableitelement 5 verbunden. Sind im Gehäuse 2 mehrere Ableitelemente 5 angeordnet, ist jedes Ableitelement 5 mit einem eigenen Erdkontakt 3 verbunden. Die erdseitige Endarmatur 6 ist mit einer Isolierscheibe 25 vom Gehäusedeckel 22 beabstandet und an der erdseitigen Durchführung befestigt. Der Gehäusedeckel 22 weist in der Regel einen hier nicht dargestellten Anschluss auf, über den ein Fluid, beispielsweise Schwefelhexafluorid, in das Gehäuse 2 eingefüllt, beziehungsweise abgelassen werden kann. Das Gehäuse 2 kann außerdem weitere Einrichtungen wie eine Wartungsöffnung oder einen Berstschutz aufweisen.

[0026] Auf einer Hochspannungsanschlussseite des Ableitelementes 5 ist die Deckfläche des Gehäuses 2 mit einer Hochspannungsdurchführung 14 versehen, um das elektrische Hochspannungspotential ohne Gefahr eines Überschlags zwischen Hochspannung und geerdetem Gehäuse 2 von außen in das Gehäuse 2 hinein zu führen. Die Durchführung 14 ist hier als dreipolige Durchführung 14 ausgeführt, die drei gegeneinander und gegen das Gehäuse isolierte Hochspannungskontakte 4 in das Gehäuse 2 hineinführt. Die Hochspannungskontakte 4 sind rotationssymmetrisch um die Gehäuseachse 50 auf einem zweiten Teilkreis 31 angeordnet. Über die Hochspannungskontakte 4 kann der Überspannungsableiter 1 an eine hier nicht dargestellte dreiphasige gasisolierte Schaltanlage angeschlossen werden. Im Inneren des Gehäuses 2 ragen die Hochspannungskontakte 4 in das Gehäuse 2 hinein. Auf der Innenseite des Gehäuses 2 weisen sie ein Sackloch auf, in das ein Kontaktelement 9 einsteckbar ist. Alternativ ist eine Ausführung möglich, in der das Kontaktelement 9 an der Innenseite des Hochspannungskontaktes 4 anliegt.

[0027] Auf die hochspannungsseitige Endarmatur 7 ist eine haubenartige Exzenterscheibe 60 aufgesteckt und gegebenenfalls mit Madenschrauben gesichert. Die Exzenterscheibe 60 weist dazu auf ihrer Unterseite eine zylindrische Ausnehmung 62 auf, die in Form und Größe der hochspannungsseitigen Endarmatur 7 entspricht. Die außenliegenden Ecken und Kanten der Exzenterscheibe 60 sind abgerundet, um Feldspitzen zu vermeiden. Ist die Exzenterscheibe 60 auf die hochspannungsseitige Endarmatur 7 aufgesteckt, lässt sie sich um eine Mittelachse des Ableitelementes 5 als Drehachse verdrehen. Das Kontaktelement 9 ist auf der Außenseite der Exzenterscheibe 60 beabstandet von der Drehachse angeordnet. Durch eine Verdrehung der Exzenterscheibe 60 wird das Kontaktelement 9 auf einer Kreisbahn um die Längsachse 40 bewegt und kann dadurch radial zur Gehäuseachse 50 verstellt werden. In der gewünschten Position des Kontaktelementes 9 wird die Exzenterscheibe 60 beispielsweise mit Madenschrauben an der Endarmatur 7 fixiert. Somit kann der Überspannungsableiter 1 auf einfache Weise an unterschiedliche Anordnungen der Hochspannungskontakte 4 angepasst werden, ohne dass die Anordnung der Ableitelemente 5 verändert werden müsste.

[0028] Die Figuren 1 und 2 zeigen Überspannungsableiter 1 mit unterschiedlichen Anordnungen der Hochspannungskontakte 4. In der Figur 2 weisen die Hochspannungskontakte gegenüber denen der Figur 1 einen größeren Abstand von der Gehäuseachse 50, dementsprechend einen größeren Durchmesser des zweiten Teilkreises 31 auf. Die Anordnung der Ableitelemente 5 und damit der Durchmesser des ersten Teilkreises 30 ist in beiden Figuren gleich. Die Exzenterscheiben 60 sind in der Figur 2 gegenüber denen der Figur 1 entsprechend dem größeren Durchmesser des zweiten Teilkreises 31 nach außen verdreht und damit auf die gegenüber der Figur 1 unterschiedliche Anordnung der Hochspannungskontakte 9 eingestellt. Es lassen sich so Durchführungen 14 mit unterschiedlichen Anordnungen der Hochspannungskontakte 9 in den Überspannungsableiter 1 einbauen, ohne dass dies Einfluss auf die Anordnung der Ableitelemente 5 hat.

[0029] Eine weitere Ausführungsform ist in der Figur 3 gezeigt. Das Ableitelement 5 weist wie in den Figuren 1 und 2 eine Exzenterscheibe 60 um die Endarmatur 7 auf, an der ein Kontaktelement 9 angeordnet ist. In dem Gehäuse 2 ist ein zweites Ableitelement 70 angeordnet. Das zweite Ableitelement 70 ist mit einer ersten Endarmatur 71 mit dem Hochspannungskontakt 4 verbunden. Ein torusförmiger Schirm 73 um die erste Endarmatur 71 sorgt für eine gleichförmige Feldverteilung. Eine zweite Endarmatur 72 des zweiten Ableitelementes 70 ist in eine Exzenterscheibe 74 eingesteckt. Diese Exzenterscheibe 74 weist anstelle eines Kontaktelementes 9 eine Bohrung auf. Die Längsachse des zweiten Ableitelementes 70 ist mittig mit dem Hochspannungskontakt 4 angeordnet. Die Längsachse des Ableitelementes 5 ist dazu außermittig angeordnet. Die Exzenterscheiben 60 und 74 lassen sich so gegeneinander verdrehen, dass das Kontaktelement 9 in die Bohrung der Exzenterscheibe 74 einsteckbar ist. Auf diese Weise lässt sich das Ableitelement 5 flexibler am Deckel 22 anordnen und muss nicht wie bisher mittig am Deckel 22 angeordnet werden. Hierdurch wird ein größerer Gestaltungsspielraum für die Platzierung weiterer Bauelemente wie beispielsweise der Betätigungseinrichtung 23, Fülleinrichtungen für das Isolierfluid, Überwachungseinrichtungen und Ähnlichen erreicht.

[0030] Auf das zweite Ableitelement 70 kann jedoch auch verzichtet und die Exzenterscheibe 74 direkt auf den Hochspannungskontakt 4 aufgesetzt werden. Durch das zweite Ableitelement 70 kann jedoch der Überspannungsableiter leicht auf unterschiedliche Anforderungen angepasst werden. Die Anzahl der benötigten Varistorelemente ist durch die Spezifikation der Schaltanlage unter anderem durch das Spannungsniveau festgelegt. Bisher erforderten unterschiedliche Spezifikationen ein Ableitelement 5 unterschiedlicher Länge. Dadurch musste entweder das Gehäuse 2 an die geforderte Länge des Ableitelements 5 angepasst werden, oder das Ableitelement 5 wurde durch in die Ableitsäule 12 eingesetzte leitende Einlegeteile verlängert, um ein Gehäuse 2 einer bestimmten Größe nutzen zu können. Dadurch, dass die Anzahl der benötigten Varistorelemente auf zwei Ableitelemente 5, 70 aufgeteilt wird, reduziert sich der Fertigungs- und Lagerhaltungsaufwand. Es wird ein Ableitelement 5, dessen Länge der kleinsten vorkommenden Länge entspricht, vorgefertigt. Das zweite Ableitelement 70 wird entweder in den am häufigsten benötigten Längen vorgefertigt, oder bei Bedarf angefertigt. Da das zweite Ableitelement 70 weniger Varistorelemente aufweist, wie das Ableitelement 5, muss nur ein relativ kleines Bauteil in einer gewissen Variantenanzahl gefertigt beziehungsweise vorgehalten werden. Alle anderen Bauelemente wie das Ableitelement 5, das Gehäuse 2 oder gegebenenfalls die Betätigungseinrichtung 23 bleiben bei allen oder zumindest mehreren Varianten gleich und können so wirtschaftlicher hergestellt werden. Das zweite Ableitelement 70 kann auch durch ein zylindrisches leitendes Zwischenstück ersetzt werden, zum Beispiel einen Metallzylinder. Somit kann dieselbe Gehäusegröße verwendet werden, auch wenn neben den im Ableitelement 5 verbauten Varistorelementen keine weiteren Varistorelemente benötigt werden.

[0031] Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen außerdem eine optionale Trennvorrichtung aus einer Trennstelle 10 und einer Verschiebeeinrichtung 8 für das Kontaktelement 9. Die Trennstelle 10 kann mit einem Kontaktelement 9 geschlossen werden.

[0032] Wie in Figur 4 gezeigt, ist das Kontaktelement 9 als Stift oder Hülse zylindrisch ausgeführt, und kann in einer Führungsbohrung 26 der Exzenterscheibe 60 in axialer Richtung bewegt werden. Führungsbohrung 26 und das Kontaktelement 9 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sowohl eine mechanische Führung, als auch eine gute elektrische Verbindung zwischen Kontaktelement 9 und Exzenterscheibe 60 besteht. Alternativ können Schleif- oder Gleitkontakte wie die ringförmig in das Kontaktelement 9 eingesetzten Kontaktlammellen 61 die elektrische Verbindung herstellen. Wird das Kontaktelement 9 zum Hochspannungskontakt 4 bewegt, so wird die Trennstelle 10 geschlossen. Es besteht dann eine elektrische Verbindung von der Schaltanlage über den Hochspannungskontakt 4 ins Innere des Gehäuses 2, über das Kontaktelement 9, die Exzenterscheibe 60, die hochspannungsseitige Endarmatur 7, die Ableitsäule 12, die erdseitige Endarmatur 6 schließlich zum geerdeten Erdkontakt 3. Wird das Kontaktelement 9 vom Hochspannungskontakt 4 weg bewegt, so wird die Trennstelle 10 geöffnet und das Ableitelement 5 hat keine elektrische Verbindung mehr zum Hochspannungskontakt 4 und damit zur Schaltanlage. Die Exzenterscheibe 60 liegt haubenartig auf der hochspannungsseitigen Endarmatur 7 auf. Die Exzenterscheibe weist dazu eine zylindrische Ausnehmung 62 auf, in die die Endarmatur 7 eingesteckt ist. Die Exzenterscheibe lässt sich so um die Längsachse 40 drehen. Das in die Führungsbohrung 26 eingesteckte Kontaktelement 9 rotiert dann um das Ableitelement 5. Die Endarmatur 7 ist vollständig in die Ausnehmung 62 eingesteckt. Die außenliegenden Kanten der Exzenterscheibe 60 sind abgerundet, um Feldspitzen zu vermeiden. Die Exzenterscheibe 60 sorgt so gleichzeitig für eine Abschirmung der Endarmatur 7. Die Verbindung zwischen Kontaktelement 9 und Hochspannungskontakt 4 ist hier als Steckkontakt ausgeführt. Das Kontaktelement ist in eine Kontaktbohrung 63 des Hochspannungskontaktes 4 eingesteckt. Auch hier sorgen Kontaktlamellen 61 für einen guten mechanischen und elektrischen Kontakt zwischen Kontaktelement 9 und Hochspannungskontakt 4.

[0033] Die Bewegung des Kontaktelementes 9 geschieht mittels einer Verschiebeeinrichtung 8, die in der Figur 5 gezeigt ist. Diese weist eine Betätigungseinrichtung 23, eine Zentralstange 16, ein Koppelelement 17 und Schubstangen 15 auf. Die außerhalb des Gehäuses 2 liegende Betätigungseinrichtung 23 ist mit der Zentralstange 16 verbunden, die gasdicht in das Gehäuse 2 geführt ist. Auf der Zentralstange 16 ist im Inneren des Gehäuses 2 das Koppelelement 17 angeordnet. Zentralstange 16 und Koppelelement 17 bilden dabei einen Gewindeantrieb, indem die Zentralstange 16 ein Außengewinde und das Koppelelement 17 ein entsprechendes Innengewinde, beispielsweise ein Trapezgewinde aufweist. An dem Koppelelement 17 ist je Ableitelement 5 ein radial nach außen zeigender Arm 19 angeordnet, an dessen äußerem Ende ein Verbindungselement 20 zur Aufnahme der Schubstangen 15 angeordnet ist. Die Schubstangen 15 sind mit einem Ende in diesem Verbindungselement 20 festgelegt und mit dem anderen Ende mit dem Kontaktelement 9 verbunden, beispielsweise verschraubt oder verklebt. Am Deckel 22 ist ein Führungsstab 28 befestigt, beispielsweise wie hier gezeigt verschraubt. Der Führungsstab 28 ragt parallel zur Gehäuseachse 50 in das Gehäuse 2 hinein. Das andere Ende ist in eine Bohrung des Verbindungselements 20 gesteckt. Das Verbindungselement kann so an dem Führungsstab 28 auf- und abgleiten und ist dadurch in der Längsrichtung geführt. Wird die Betätigungseinrichtung 23 gedreht, so dreht sich die Zentralstange 16 im Inneren des Gehäuses 2 und überträgt die rotierende Bewegung der Betätigungseinrichtung 23 mittels des Koppelelementes 17, der Arme 19 und der Verbindungselemente 20 auf die Schubstangen 15 und damit auf die Kontaktelemente 9. Je nach Bewegungsrichtung wird dabei die Trennstelle 10 geöffnet oder geschlossen.

[0034] Die Bohrungen für den Führungsstab 28 und die Schubstange 15 sind in dem Verbindungselement 20 so angeordnet, dass sie vertauscht werden können, indem das Verbindungselement 20 um 180° um den Arm 19 gedreht wird. Bei gleichbleibender Position des Führungsstabes 28 ergibt sich dadurch eine andere Position der Schubstange 15. Somit lässt sich die Exzenterscheibe 60 auf zwei Positionen einstellen, indem lediglich das Verbindungselement 20 verdreht wird. Durch Austausch des Verbindungselementes 20 lassen sich weitere Positionen der Exzenterscheibe 60 einstellen.

Ansprüche

1. Überspannungsableiter (1) aufweisend

- ein fluiddichtes Gehäuse (2),

- ein in dem fluiddichten Gehäuse (2) angeordnetes Ableitelement (5) mit einer Längsachse (40), wobei das Gehäuse (2) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist, und wobei sich entlang einer Zylinderachse in Längsrichtung eine Gehäuseachse (50) erstreckt,

- einen Hochspannungskontakt (4), der das Innere mit dem Äußeren des Gehäuses (2) elektrisch verbindet, und

- ein Kontaktelement (9), über das eine elektrische Verbindung vom Ableitelement (5) zum Hochspannungskontakt (4) herstellbar ist,

wobei das Ableitelement (5) mit seiner Längsachse (40) parallel zu der Gehäuseachse (50) ausgerichtet ist, und das Kontaktelement (9) exzentrisch zur Längsachse (40) angeordnet ist und eine Position des Kontaktelementes (9) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (40) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (9) durch eine Exzenterscheibe (60) mit dem Ableitelement (5) verbunden ist, die um die Längsachse (40) drehbar ist.

2. Überspannungsableiter (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Exzenterscheibe (60) konzentrisch zur Längsachse (40) eine zylindrische Ausnehmung (62) aufweist, in die eine Endarmatur (7) des Ableitelements (5) derart einsteckbar ist, dass die Exzenterscheibe (60) um die Endarmatur (7) drehbar ist.

3. Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kontaktelement (9) mittels einer Verschiebeeinrichtung (8) zum Herstellen oder Trennen einer elektrischen Verbindung zwischen Ableitelement (5) und Hochspannungskontakt (4) parallel zur Längsachse (40) verschiebbar ist.

4. Überspannungsableiter (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verschiebeeinrichtung (8) eine mit dem Kontaktelement (9) verbundene Schubstange (15) und eine vom Inneren des Gehäuses (2) gasdicht nach außen geführte und außerhalb des Gehäuses (2) durch eine Betätigungseinrichtung (23) bewegbare Zentralstange (16) aufweist, wobei zur Übertragung einer Bewegung der Betätigungseinrichtung (23) auf das Kontaktelement (9) ein Koppelelement (17) mit der Zentralstange (16) und mit der Schubstange (15) verbunden ist, und wobei das Koppelelement (17) mittels eines Verbindungselements (20) mit der Schubstange (15) verbunden ist.

5. Überspannungsableiter (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Koppelelement (17) einen Arm (19) aufweist, der in eine Bohrung des Verbindungselements (20) eingesteckt ist, wobei ein Führungsstab (28) derart in eine Nut des Arms (19) eingreift, dass das Verbindungselement (20) in einer zur Längsachse (40) senkrechten Richtung festgelegt ist.

6. Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Zwischenstück (70) mit einer ersten Endarmatur (71), die konzentrisch zur Längsachse (40) mit dem Hochspannungskontakt (4) verbunden ist und mit einer zweiten Endarmatur (72), die in eine zweite Exzenterscheibe (74) eingesteckt ist, wobei das Kontaktelement (9) in eine zweite Führungsbohrung (26) der zweiten Exzenterscheibe (74) eingesteckt ist.

7. Überspannungsableiter (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zwischenstück (70) ein zweites Ableitelement aufweist.

8. Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mehrere, auf einem ersten Teilkreis (30) um die Gehäuseachse (50) angeordnete Ableitelemente (5) mit jeweils einem einstellbaren Kontaktelement (9) und mehrere, auf einem zweiten Teilkreis (31) um die Gehäuseachse (50) angeordnete Hochspannungskontakte(4), wobei die Kontaktelemente (9) derart eingestellt sind, dass ihre Position auf dem zweiten Teilkreis (31) liegt.

Claims

1. Surge arrester (1) comprising

- a fluid-tight housing (2),

- an arresting element (5) having a longitudinal axis (40), said arresting element being arranged in the fluid-tight housing (2) wherein the housing (2) is embodied in substantially cylindrical fashion, and wherein a housing axis (50) extends along a cylinder axis in the longitudinal direction,

- a high-voltage contact (4), which electrically connects the interior to the exterior of the housing (2), and

- a contact element (9), via which an electrical connection from the arresting element (5) to the high-voltage contact (4) is producible,

wherein
the arresting element (5) is oriented with its longitudinal axis (40) parallel to the housing axis (50), and
the contact element (9) is arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis (40) and it is possible to set a position of the contact element (9) in a plane perpendicular to the longitudinal axis (40),
characterized in that
the contact element (9) is connected to the arresting element (5) by an eccentric disc (60), which is rotatable about the longitudinal axis (40).

2. Surge arrester (1) according to Claim 1,
characterized in that
the eccentric disc (60) has a cylindrical cutout (62) concentrically with respect to the longitudinal axis (40), into which cutout an end fitting (7) of the arresting element (5) is insertable in such a way that the eccentric disc (60) is rotatable about the end fitting (7).

3. Surge arrester (1) according to either of Claims 1 and 2,
characterized in that
the contact element (9) is displaceable parallel to the longitudinal axis (40) by means of a displacement device (8) for producing or disconnecting an electrical connection between arresting element (5) and high-voltage contact (4).

4. Surge arrester (1) according to Claim 3,
characterized in that
the displacement device (8) comprises a push rod (15) connected to the contact element (9), and a central rod (16), which is led from the interior of the housing (2) towards the outside in a gas-tight manner and is movable by an actuation device (23) outside the housing (2), wherein a coupling element (17) is connected to the central rod (16) and to the push rod (15) for the purpose of transmitting a movement of the actuation device (23) to the contact element (9), and wherein the coupling element (17) is connected to the push rod (15) by means of a connection element (20).

5. Surge arrester (1) according to Claim 4,
characterized in that
the coupling element (17) comprises an arm (19), which is inserted into a hole in the connection element (20), wherein a guide bar (28) engages into a groove of the arm (19) in such a way that the connection element (20) is fixed in a direction perpendicular to the longitudinal axis (40).

6. Surge arrester (1) according to any of Claims 1 to 5,
characterized by
an intermediate piece (70) arranged in the housing (2) and having a first end fitting (71), which is connected to the high-voltage contact (4) concentrically with respect to the longitudinal axis (40), and having a second end fitting (72), which is inserted into a second eccentric disc (74), wherein the contact element (9) is inserted into a second guide hole (26) in the second eccentric disc (74).

7. Surge arrester (1) according to Claim 6,
characterized in that
the intermediate piece (70) comprises a second arresting element.

8. Surge arrester (1) according to any of Claims 1 to 7,
characterized by a plurality of arresting elements (5) arranged on a first pitch circle (30) around the housing axis (50) and each having a settable contact element (9) and a plurality of high-voltage contacts (4) arranged on a second pitch circle (31) around the housing axis (50), wherein the contact elements (9) are set in such a way that their position lies on the second pitch circle (31).

Revendications

1. Parafoudre (1) comportant

- un boîtier (2) étanche au fluide,

- un élément (5) de décharge, disposé dans le boîtier (2) étanche au fluide et ayant un axe (40) longitudinal, le boîtier (2) étant constitué en ayant sensiblement la forme d'un cylindre et un axe (50) du boîtier s'étendant suivant un axe du cylindre dans la direction longitudinale,

- un contact (4) de haute tension, qui relie électriquement l'intérieur à l'extérieur du boîtier (2), et

- un élément (9) de contact, par lequel une connexion électrique de l'élément (5) de décharge au contact (4) de haute tension peut être produite,

dans lequel
l'élément (5) de décharge est dirigé par son axe (40) longitudinal, parallèlement à l'axe (50) du boîtier, et l'élément (9) de contact est disposé de manière excentrée par rapport à l'axe (40) longitudinal et une position de l'élément (9) de contact est réglable dans un plan perpendiculaire à l'axe (40) longitudinal,
caractérisé
en ce que l'élément (9) de contact est relié à l'élément (5) de décharge par un disque (60) excentrique, qui peut tourner autour de l'axe (40) longitudinal.

2. Parafoudre (1) suivant la revendication 1,
caractérisé en ce que
le disque (60) excentrique a, concentriquement à l'axe (40) longitudinal, un évidement (62) cylindrique, dans lequel une armature (7) d'extrémité de l'élément (5) de décharge peut être enfichée, de manière à ce que le disque (60) excentrique puisse tourner autour de l'armature (7) d'extrémité.

3. Parafoudre (1) suivant l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l'élément (9) de contact peut coulisser parallèlement à l'axe (40) longitudinal, au moyen d'un dispositif (8) de coulissement, pour ménager ou séparer une connexion électrique entre l'élément (5) de décharge et le contact (4) de haute tension.

4. Parafoudre (1) suivant la revendication 3,
caractérisé en ce que
le dispositif (8) de coulissement a un poussoir (15) relié à l'élément (9) de contact et une barre (16) centrale, guidée de l'intérieur du boîtier (2) d'une manière étanche au gaz vers l'extérieur et pouvant se déplacer à l'extérieur du boîtier (2) par un dispositif (23) d'actionnement, dans lequel, pour transmettre un déplacement du dispositif (23) d'actionnement à l'élément (9) de contact, un élément (17) d'accouplement est relié à la barre (16) centrale et au poussoir (15), et l'élément (17) de couplage est relié au poussoir (15) au moyen d'un élément (20) de liaison.

5. Parafoudre (1) suivant la revendication 4,
caractérisé en ce que
l'élément (17) d'accouplement a un bras (19), qui est enfiché dans un trou de l'élément (20) de liaison d'une barre (28) de guidage pénétrant dans une rainure du bras (19), de manière à fixer l'élément (20) de liaison dans une direction perpendiculaire à l'axe (40) longitudinal.

6. Parafoudre (1) suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par
une pièce (70) intermédiaire disposée dans le boîtier (2) et ayant une première armature (71) d'extrémité, qui est reliée concentriquement à l'axe (40) longitudinal au contact (4) de haute tension, et une deuxième armature (72) d'extrémité, qui est enfichée dans un deuxième disque (74) excentrique, l'élément (9) de contact étant enfiché dans un deuxième trou (26) de guidage du deuxième disque (74) excentrique.

7. Parafoudre (1) suivant la revendication 6,
caractérisé en ce que
la pièce (70) intermédiaire a un deuxième élément de décharge.

8. Parafoudre (1) suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par
plusieurs éléments (5) de décharge, qui sont disposés sur un premier cercle (30) partiel autour de l'axe (50) du boîtier et qui ont chacun un élément (9) de contact réglable et plusieurs contacts (4) de haute tension, disposés sur un deuxième cercle (31) partiel autour de l'axe (50) du boîtier, les éléments (9) de contact étant réglés de manière à ce que leur position se trouve sur le deuxième cercle (31) partiel.

Zeichnung