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Überspannungsableiter für Mittelspannung in Freiluftausführung Die Erfindung betrifft einen überspannungsab- leiter für Mittelspannung in Freiluftausführung. Solche überspannungsableiter besitzen bekanntlich als Gehäuse, das die Ableiterelemente, wie Löschfunken- strecke und spannungsabhängige Widerstände, enthält, ein Isolierstoffrohr, das an den Stirnseiten mit metallischen Armaturen verschlossen ist. Das Isolierstoffrohr besteht üblicherweise aus Porzellan.
Zum Tragen des Ableitergehäuses hat man Befestigungsschellen vorgesehen, die an dem Isolierstoffrohr angreifen. Die Schellen weisen Erdpotential auf. Sie sind in der Nähe der Metallarmatur angebracht, an der der erdseitige Anschluss des Ableiters erfolgt. Dieser Anschluss ist vielfach abtrennbar. Er kann z. B. mit Hilfe eines Lotes oder mit Bruchnieten befestigt sein und unter der Wirkung einer Feder stehen. Wird der Ableiter überlastet, so schmilzt das Lot bzw. die Bruchnieten reissen bei einem überdruck und die Feder drückt die Anschlussleitung vom Gehäuse weg. Dadurch entsteht eine Trennstrecke, die den Stromkreis über den Ableiter unterbricht (Trennsicherung).
Es ist bekannt, das Isolierstoffrohr mit Vorsprüngen, z. B. Schirmen oder Rippen, zu versehen, um die überschlagsfestigkeit zu steigern. Bisher hat man solche Vorsprünge aber nur zwischen der hochspannungsseitigen Armatur des Ableiters und der Befestigungsschelle mit Erdpotential vorgesehen. Der andere Teil des Isolierstoffrohres zwischen der Schelle und der erdseitigen Metallarmatur wurde glatt gelassen, offenbar in der Ansicht, dass eine grosse elektrische Festigkeit nicht erforderlich ist, weil sowohl die Armatur als auch die Befestigungsschelle normalerweise Erdpotential aufweisen.
Nach der Erfindung ist dagegen das Isolierstoffrohr auch in dem Bereich zwischen der Befestigungsschelle und der erdseitigen Armatur mit Vor- Sprüngen zur Erhöhung der elektrischen Festigkeit versehen. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil nach dem Ansprechen der vorgenannten Trennsicherung, die den Ableiterstromkreis unterbricht, am erdsei- tigen Ende des Isolierstoffrohres Hochspannungspotential vorliegen kann. Die Vorsprünge sorgen dann für eine ausreichende Isolierung zwischen diesem Ende und der geerdeten Befestigungsschelle. Dadurch werden überschläge von dem normalerweise Erdpotential führenden Ende zur Schelle hin vermieden, die für das Netz einen Erdschluss bedeuten würden.
Die Befestigungsschelle ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung so angebracht, dass sie die Länge des Isolierstoffrohres etwa im Verhältnis 1 :2,5 teilt. Wie gefunden wurde, ist dann bei den üblichen Abmessungen der Isolierstoffge- häuse einerseits eine ausreichende Länge zwischen der hochspannungsseitigen Metallarmatur und der Befestigungsschelle vorhanden, um dauernd, also auch bei der im Betrieb unvermeidlichen Verschmutzung,
den möglichen Spannungen gegen Erde stand- zuhalten. Anderseits ergibt sich eine bisher unerreichte elektrische Festigkeit zwischen der Befestigungsschelle und der erdseitigen Metallarmatur, die für die kurze Zeit zwischen dem Ansprechen der Trennsicherung und dem Auswechseln des Ableiters allen Beanspruchungen gewachsen ist.
An der Befestigungsschelle können eine oder mehrere stabförmige Lichtbogenelektroden angeordnet sein, die auf die hochspannungsseitige Metallarmatur gerichtet sind. Man kann dadurch erreichen, dass ein Lichtbogen, der bei einem Versagen des übersapannungsableiters ausserhalb des Gehäuses entsteht, nicht ständig über die ganze Länge des Gehäuses brennt, sondern nur längs des Teiles zwischen dem Befestigungsflansch und der hochspannungs-
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seitigen Metallarmatur stehenbleibt.
Die Isolierstoff- strecke zwischen der Befestigungsschelle und der erdseitigen Metallarmatur wird deshalb durch den Lichtbogen kaum beansprucht. Sie besitzt dann nach dem Erlöschen des Lichtbogens, das beispielsweise durch Abschalten der Leitung erreicht wird, trotz ihrer verhältnismässig geringen Länge eine so grosse elektrische Festigkeit, dass der Betrieb der Leitung weitergeführt werden kann.
Zur Steigerung der elektrischen Festigkeit gegenüber bekannten Ableitern kann ferner eine Iso- lierstoffschicht auf der der erdseitigen Armatur zugekehrten Seite der Befestigungsschelle beitragen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungs- beispieles anhand der Zeichnung.
Der in der Figur dargestellte Mittelspannungs- ableiter in Freiluftausführung besteht aus den üblichen Ableiterelementen, wie Löschfunkenstrecken 1 und Widerstandsscheiben 2 mit spannungsabhängiger Kennlinie. Die Elemente sind in einem Hartpapierrohr 3 angeordnet. Sie werden durch eine Feder 4 gegeneinander gepresst, damit ein guter Stromübergang möglich ist.
Das Hartpapierrohr ist von einem Porzellanrohr 7 umgeben, das, wie die Zeichnung zeigt, über seine ganze Länge mit Rippen 8 zur Erhöhung der elektrischen Festigkeit versehen ist. Es ist lediglich ein etwa zwei Rippenteilungen breiter Bereich bei 10 ausgespart, in dem eine Befestigungsschelle 11 angreift, die mit einer Schraube 12 auf das Rohr 7 geklemmt wird.
Die Stirnseiten des Ableitergehäuses sind durch zwei Metallarmaturen verschlossen. Zu der hoch- spannungsseitigen Metallarmatur gehört ein mit Zement 15 aufgekitteter Flansch 16. Der Flansch ist im Bereich des Rohrinneren mit Ausnehmungen 17 versehen, so dass sternförmige Arme entstehen. Gegen die Arme stützt sich die Feder 4 ab.
Mit dem Flansch 16 ist ein Metalldeckel 18 durch Nieten 19 einer vorgegebenen mechanischen Festigkeit verbunden, so dass mit Hilfe von zwei Dichtungsringen 20 und 21 ein gasdichter Abschluss des Ableitergehäuses erreicht wird. Ferner ist am Flansch 16 bei 24 ein sogenannter Umlenkteller 23 angebracht, der an seiner Aussenseite ein Anschluss- blech 25 trägt.
Die untere Armatur, die als Ganzes mit 29 bezeichnet ist, ist im wesentlichen ebenso aufgebaut wie die obere Armatur. Statt eines Anschlussbleches ist jedoch ein Leiter 30 an einer Platte 31 befestigt, die von Nieten 32 gehalten wird. Der Gasumlenkteller 33 besitzt eine Aussparung 34. Der Durchmesser der Aussparung 34 ist grösser als der Durchmesser der Platte 31.
Mit dem Umlenkteller 23 und der Befestigungsschelle 11 sind stabförmige Lichtbogenelektroden 36 und 37 verbunden, die unter einem Winkel von etwa 30 gegenüber der Gehäuseachse verlaufend aufeinander zugerichtet sind. Wird der Ableiter, der bei 25 an eine Hochspannungsleitung angeschlossen ist, während die Leitung 30 nach Erde führt, im Betrieb überlastet, so entsteht im Ableiterinneren ein Überdruck durch Verdampfen und Vergasen der Ableiterelemente. Dieser Überdruck löst die Platten 18 und 31, da die Nieten 20 und 32 bei einem vorgegebenen Druck zerbrochen werden. Durch die freiwerdenden öff- nungen können die Gase und Dämpfe entweichen.
Sie werden durch die Teller 23 bzw. 33 umgelenkt, so dass sie längs des Ableitergehäuses gegeneinander strömen. Da sie sehr heiss sind, bilden sie einen ionisierten Pfad, auf den der über den Ableiter fliessende Strom übergeht, so dass sich ein Lichtbogen ausserhalb des Gehäuses bildet. Auf Grund der Lichtbogenelektroden 36 und 37 bleibt der Lichtbogen, der längs des ganzen Ableiterge- häuses entstanden ist, nur zwischen der Befestigungsschelle 11 und der hochspannungsseitigen Armatur stehen. Das Gehäuse zwischen der Schelle und der erdseitigen Armatur wird somit nur kurzzeitig beansprucht.
Mit dem Lösen der Platte 31 trennt sich die Erdleitung 30 vom unteren Ableiterende. Es ist somit eine Trennstrecke gegen Erde vorhanden, sobald der Lichtbogen z. B. durch das Ansprechen eines vorgeschalteten Hochspannungschalters zum Erlöschen kommt.
Nach dem Erlöschen des Lichtbogens kann die Hochspannungsleitung wieder eingeschaltet werden. Wenn dabei auch durch beschädigte Ableiterelemente oder leitende Ablagerungen, z. B. Russ, im Gehäuseinneren Hochspannungspotential bis an die erdseitige Armatur getragen wird, so sorgen doch die Rippen 8 im Bereich zwischen der Befestigungsschelle 11 und der unteren Armatur für eine ausreichende elektrische Festigkeit gegen Überschläge nach Erde. Der Betrieb der Leitung kann deshalb weitergeführt werden, bis derAbleiter ausgewechselt werden kann.