Überspannungsableiter mit Steckanschlussteil für Mittelspannungsschaltanlagen

Abstract

 Ein mit Steckanschlußteil (1) versehener Überspannungsablei­ter wird bei Mittelspannungsschaltanlagen einesetzt. Sein Ableiterstapel (4) befindet sich in einem mit SF₆ gefüllten geerdeten Gehäuse (3), das oben durch eine isolierende Durch­führung (6) abgeschlossen ist. Außerdem ist das spannungssei­tige Ende (9) dess Ableiterstapels (4) mit einer haubenar­tigen Schirmelektrode (11) mit abgerundeter Abschlußkante (13) umgeben.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit Steckanschlußteil für Mittelspannungsschaltanlagen, bei dem der Ableiterstapel federbelastet in einem gasdicht abge­schlossenen, mit Gas gefüllten, zylindrischen Gehäuse ange­ordnet ist und der zum Ableiterstapel führende Leiter eine isolierende Durchführung, die an das Steckanschlußteil an­schließt, durchsetzt und mit dem Leiter des Steckanschluß­teils in Kontakt steht.

[0002] Ein derartiger Überspannungsableiter ist aus der DE-OS 34 11 735 bekannt. Bei diesem bekannten Überspannungs­ableiter mit Steckanschlußteil umgibt die isolierende Durch­führung, die von dem zum Ableiterstapel führenden Leiter durchsetzt wird, topfartig das gasdicht abgeschlossene Ge­häuse, in dem sich der Ableiterstapel befindet. Dieses Gehäu­se besteht aus einem an den Enden verschlossenem Porzellan­rohr und ist mit Gas, nämlich Stickstoff gefüllt. Es weist außerdem eine Überdruckentlastungsvorrichtung auf. An dem von der isolierenden Durchführung umgebenen Ableiterteil des bekannten Überspannungsableiters werden jeweils in beliebi­ger Weise anders ausgebildete Steckanschlußteile für Mittel­spannungsschaltanlagen so angeschlossen, daß der Leiter des Steckanschlußteils mit dem zum Ableiterstapel führenden Lei­ter in Kontakt steht. Die Steckanschlußteile sind insbeson­dere mit einem Konus versehen und können auch abgewinkelt ausgebildet sein.

[0003] Auf diese Weise wird bei dem bekannten Überspannungsableiter ein und derselbe Ableiterteil mit verschiedenen Steckan­schlußteilen verbunden, so daß der Überspannungsableiter in einfacher Weise in vorhandene Anlagen eingebaut bzw. ausge­tauscht werden kann. Durch die besondere kontruktive Gestal­tung der isolierenden Durchführung, die noch das Gehäuse des Ableiterstapels allseitig umgibt, ist aber der Raumbedarf für den Ableiterteil verhältnismäßig groß.

[0004] Weiterhin ist es aus der GB-PS 13 14 597 bekannt, bei Über­spannungsableitern für Hochspannung, deren Ableiterstapel sich in einem mit SF₆ gefülltem Gehäuse befindet, ringförmi­ge Schirmelektroden mit abgerundeten Abschlußkanten vorzu­sehen, die elektrisch leitend mit dem spannungsseitigen Ende des Ableiterstapels verbunden sind und den oberen Teil des Ableiterstapels mit Abstand umgeben. Diese bekannte Feld­steuerung ermöglicht einen kleineren Durchmesser für das Gehäuse des Überspannungsableiters.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter mit Steckanschlußteil für Mittelspan­nungsschaltanlagen in einfacher Weise so auszubilden, daß der erforderliche Raumbedarf gering ist.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe schließt bei einem Überspannungsab­leiter mit Steckanschlußteil der eingangs beschriebenen Art gemäß der Neuerung die isolierende Durchführung das geerdete zylindrische Gehäuse ab und erstreckt sich nur oberhalb des von SF₆ umgebenen Ableiterstapels, dessen spannungsseitiges Ende elektrisch leitend mit einer ringförmigen Schirmelektro­de mit abgerundeter Abschlußkante verbunden ist, die den oberen Teil des Ableiterstapels mit Abstand umgibt.

[0007] Der Raumbedarf dieses Überspannungsableiters wird mithin allein durch den zwischen den Ableiterstapel und dem geerde­ten zylindrischen Gehäuse erforderlichen Abstand bestimmt, der klein wählbar ist, weil das Gehäuseinnere mit SF₆ ge­füllt ist und die Spannung am spannungsseitigen Ende mittels einer ringförmigen Schirmelektrode gesteuert wird. Dadurch kann die bei einer Füllung mit SF₆ , allein oder in Mischung mit anderen Gasen, gegebene hohe Spannfestigkeit wirkungs­voll ausgenutzt werden. Der Ableiterteil eines so aufgebau­ten Überspannungsableiter ist außerdem ein abgeschlossenes Bauteil, das jeweils mit einem beliebigen, unterschiedlich ausgebildeten Steckanschlußteil versehen werden kann.

[0008] Eine besonders leicht zu montierende Schirmelektrode erhält man, wenn diese in zweckmäßiger Weise eine Rückwand auf­weist, die von dem zum Ableiterstapel führenden Leiter durch­setzt ist. Die Schirmelektrode kann somit selbstzentrierend ausgebildet sein.

[0009] Wenn mit Vorteil die Schirmelektrode haubenartig aus Blech geformt ist, wobei die Abschlußkante eine Rundung bildend zu­rückgebogen ist, vereinfacht sich ihre Herstellung. Es könn­te aber auch ein Preß- oder Gußteil aus einen Kunststoff mit leitenden Füllstoffen als Schirmelektrode eingesetzt werden. Die Leitfähigkeit des insbesondere elastischen Kunststoffes könnte auch durch einen leitenden Überzug erreicht werden. Auch Kombinationen zwischen Metall und leitenden Kunststoff sind möglich.

[0010] Im folgenden sei die Erfindung anhand des in der Figur als Ausführungsbeispiel im Längsschnitt dargestellten Überspan­nungsableiters mit Steckanschlußteil noch näher erläutert.

[0011] Ein Überspannungsableiter, der in einfacher Weise in Mittel­spannungsschaltanlagen eingebaut werden soll, besteht aus einem Steckanschlußteil 1 und einem Ableiterteil 2, der ein in sich abgeschlossenes Bauteil bildet. Dazu hat der Ablei­terteil 2 ein zylindrisches, geerdetes, metallisches Gehäu­se 3, das den Ableiterstapel 4 enthält. Das Gehäuse 3 weist einen oberen Flanschteil 5 auf, in dem die isolierende Durch­führung 6 angeordnet ist. Das untere Ende des zylindrischen Gehäuses 3 ist durch einen Deckel 7 verschlossen, der als Haltevorrichtung für den Ableiterstapel 4 dient und die Stahlfeder 8 trägt, welche eine federbelastet elastisch nachgebende Lagerung des Ableiterstapels 4 bewirkt.

[0012] Der Ableiterstapel 4 besteht aus aufeinandergeschichteten, in geeigneter Weise miteinander, z. B. durch Verklebung, verbundenen Scheiben aus Zinkoxid. Das untere Ende des Ab­leiterstapels 4 ist durch den Deckel 7 mit der Stahlfeder 8 gehalten und geerdet, während das obere, spannungsseitige Ende 9 des Ableiterstapels 4 mit dem die isolierende Durch­führung 6 durchsetzenden Leiter 10 verbunden ist. Außerdem ist an diesem oberen spannungsseitigen Ende 9 des Ableiter­stapels 4 die Schirmelektrode 11 angeordnet, die haubenartig ausgebildet ist und deren Rückwand 12 von dem Leiter 10 eben­falls durchsetzt wird. Dadurch ist die Schirmelektrode 11 selbstzentrierend. Zwecks einfacher Fertigung wird die Schirmelektrode 11 aus Blech gedrückt. Ihre Abschlußkante 13 ist eine Rundung bildend zurückgebogen, so daß sich ohne gro­ßen Materialaufwand der in Hinblick auf das elektrische Feld günstige abgerundete Abschluß der Schirmelektrode 11 ergibt.

[0013] Durch die mit Hilfe der Schirmelektrode 11 erzielte günstige Spannungssteuerung und durch das zur Füllung des zylindri­schen Gehäuses 3 verwendete elektronegative Isoliergas, nämlich SF₆, läßt sich der Durchmesser des zylindrischen Gehäuses 3 sehr klein halten. Wegen der Gasfüllung ist der Deckel 7 gasdicht in das zylindrische Gehäuse 3 eingepaßt und enthält auch eine Überdruckentlastungseinrichtung 14 in Form einer Überdruckmembran. Auch die Befestigung des oberen Flanschteils 5 am zylindrischen Gehäuse 3 und die Einpassung der isolierenden Durchführing 6 am Flanschteil 5 ist jeweils gasdicht ausgebildet.

[0014] Eine weitere Verbesserung der Spannungssteuerung läßt sich durch eine der Form der Rückwand 12 der Schirmelektrode 11 angepaßte innere Wölbung 15 des oberen Flanschteils 5 erzie­ len, sowie durch eine Abrundung der isolierenden Durchfüh­rung 6 an ihrer, in das Gehäuse 3 bzw. den Flanschteil 5 hin­einragenden Oberfläche. Im Innern der isolierenden Durchfüh­rung 6 sind außerdem spannungssteuernde Beläge 16 vorgesehen.

[0015] Die obere Außenfläche 17 der isolierenden Durchführung 6 ist konisch ausgebildet, und bildet die Verbindungsstelle zum Steckanschlußteil 1. Die Verbindung zwischen der Durchfüh­rung 6 und dem Steckanschlußteil 1 erfolgt spaltfrei und soll insbesondere lösbar sein. Der die Durchführung 6 durch­setzende Leiter 10 endet an der oberen Außenfläche 17 und steht dort mit dem Ende des den Steckanschlußteil 1 durch­setzenden Leiters 18 in Verbindung, wobei der galvanische Kontakt sichergestellt ist. Am oberen Flanschteil 5 sind außerdem an mehreren längs des Umfanges gleichmäßig verteil­te Stellen Befestigungsaugen 19 vorgesehen, welche sowohl die isolierende Durchführung 6 als auch den Rand des Steck­anschlußteils 1 umfassen. Mit Hilfe dieser Befestigungs­augen 19 kann der überspannungsableiter in geeigneter Weise an der Mittelspannungsschaltanlage angebracht und festgelegt werden.

[0016] Der im dargestellten Ausführungsbeispiel verwendete Steckan­schlußteil 1 ist geradlinig mit einem Außenkonus ausgebil­det. Es können aber auch anders geformte Steckanschlußteile oder Adapterteile zur Zwischenschaltung verwendet werden, die dann ebenfalls an der oberen Außenfläche der Durchfüh­rung 6 und somit am Ableiterteil 2 befestigt werden.

Ansprüche

1. Überspannungsableiter mit Steckanschlußteil (1) für Mittelspannungsschaltanlagen, bei dem der Ableiterstapel (2) federbelastet in einem gasdicht abgeschlossenen, mit Gas gefüllten, zylindrischen Gehäuse (3) angerdnet ist und der zum Ableiterstapel (2) führende Leiter (10) eine isolierende Durchführung (6), die an das Steckanschlußteil (1) an­schließt, durchsetzt und mit dem Leiter (18) des Steckan­schlußteils (1) in Kontakt steht, dadurch ge­kennzeichnet, daß die isolierende Durchfüh­rung (6) das geerdete zylindrische Gehäuse (13) abschließt und sich nur oberhalb des von SF₆ umgebenen Ableitersta­pels (4) erstreckt, dessen spannungsseitiges Ende (9) elek­trisch leitend mit einer ringförmigen Schirmelektrode (11) mit abgerundeter Abschlußkante (13) verbunden ist, die den oberen Teil (9) des Ableiterstapels (4) mit Abstand umgibt.

2. Überspannungsableiter mit Steckanschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelektrode (11) eine Rückwand (12) aufweist, die von dem zum Ableiterstapel (4) führenden Leiter (10) durchsetzt ist.

3. Überspannungsableiter mit Steckanschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmelektride (11) haubenartig aus Blech geformt ist, wobei die Abschlußkante (13) eine Rundung bildend zurückge­bogen ist.

4. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schirmelektrode (11) benachbarten Teile (15) des Gehäu­ses (3, 5) und /oder der Durchführung (6) in ähnlicher Weise abgerundet verlaufende Flächen aufweisen.

Zeichnung