EP2690633A1 - Excess voltage deflector with pulling elements held by loops - Google Patents

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Publication number
EP2690633A1
EP2690633A1 EP12177997.9A EP12177997A EP2690633A1 EP 2690633 A1 EP2690633 A1 EP 2690633A1 EP 12177997 A EP12177997 A EP 12177997A EP 2690633 A1 EP2690633 A1 EP 2690633A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
loops
surge arrester
elements
tension elements
guide grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12177997.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dirk Springborn
Markus Sulitze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP12177997.9A priority Critical patent/EP2690633A1/en
Priority to US14/417,210 priority patent/US9728308B2/en
Priority to CN201380045680.2A priority patent/CN104584145A/en
Priority to PCT/EP2013/062138 priority patent/WO2014016042A1/en
Publication of EP2690633A1 publication Critical patent/EP2690633A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H01C7/12—Overvoltage protection resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/18—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material comprising a plurality of layers stacked between terminals

Definitions

  • the invention relates to a surge arrester with traction elements held by loops according to the preamble of patent claim 1.
  • Surge arresters are protection systems for power supply systems that dissipate overvoltages that occur when lightning strikes occur due to lightning strikes or malfunctions of other subsystems, thereby protecting other components of the power supply system.
  • Such a surge arrester consists of a cylindrical Ableit yarn, which is usually formed as a stack of individual also cylindrical varistor elements.
  • Varistor elements are characterized by a voltage-dependent resistance. At low voltages these act as insulators. From a certain threshold voltage, which is material-dependent, they show a good conductivity.
  • varistor elements are made of metal oxides such as zinc oxide.
  • the discharge column is delimited at both ends by end fittings which make electrical contact with the power supply system and ground.
  • the varistor elements must be held together under pressure. This can be done by tension members, for example, ropes or rods are preferably clamped in glass fiber reinforced plastic in the end fittings under train. The tension elements surround the Ableit yarn and thus form a cage around this.
  • surge arresters are often surrounded by a housing made of an insulating material such as silicone. The manufacture of this housing can be done by casting or spraying.
  • the varistor elements can expand explosively.
  • the cage formed from the tension elements should still hold together the Ableit yarn and prevent fragments of the varistor elements are ejected.
  • a problem with such surge arresters is to prevent the tensile elements from being destroyed in such a fault by the explosion energy occurring, or that the cage formed from them is deformed so that fragments of the varistor elements can escape.
  • the cage is held together by pulling elements of metal support plates inserted into the varistor column.
  • the support plates have a larger diameter than the varistor column and have in the protruding from the varistor column part holes through which the tension elements are passed.
  • the protruding metallic parts of the support plates can lead to flashovers and the tension elements can easily shearing at occurring radial forces at the edges of the holes through which they are passed.
  • the EP 0 683 496 A1 shows a surge arrester, in which the tension elements are wrapped by a guided around the outside of the delivery column bandage. However, the tension elements can be spread apart in the event of a fault. If such a bandage is destroyed, the tension elements are no longer held together at least at this point.
  • the tension members are comprised of a sleeve having radial protuberances for the tension members. If such a cuff is inflated or destroyed in the event of a fault, the cage formed by the tension elements loses its cohesion at this point.
  • the object of the present invention is to provide a surge arrester whose cage has an improved cohesion in the event of a fault.
  • a surge arrester having a plurality of tension elements clamping a column of varistor elements in the axial direction, and one or more loop arrangements, wherein each loop arrangement radially wraps around the tension elements.
  • a loop arrangement has a plurality of loops, wherein the loops each loop around only a part of the tension elements.
  • a loop arrangement could consist of two loops, each of which wraps around two tension elements of a cage consisting of four tension elements.
  • a loop that is wrapped around the Ableit yarn wrap around every second tension element outside and pass the intermediate tension elements inside, so run along between tension element and Ableit yarn.
  • loop would then loop around the latter half of the tension elements outside and pass through the outside of the first loop looped inside. If one of the loops should be destroyed, the still intact loops continue to hold at least part of the cage together.
  • loop arrangements can be applied only once, for example in the middle of the delivery column, or several of these sling arrangements can be distributed over the axial height of the surge arrester.
  • a guide element is inserted into the delivery column at the axial height of a loop arrangement.
  • the guide element has guide grooves, in which the loops are guided in direct connection between the tension elements which are looped around by them. Since the slings run in the direction of maximum forces in the event of a fault, they can absorb the highest possible tensile load.
  • the tension elements are not fixed only in the radial direction, but also in tangential, ie perpendicular to the axial and radial directions. Because the loops run radially through the delivery column, a plurality of loops can be arranged without crossing in a radial plane.
  • the surge arrester has an even number of tension elements and the loops of the loop arrangement each wrap around two opposing tension elements. This arrangement ensures a particularly high number of loops and thus safety in the event of a fault, since only two tension elements are affected when a sling is destroyed. The cage from the remaining tension elements is still held together by the still intact slings.
  • the guide element has guide grooves in an upper and a lower cover surface.
  • the guide grooves of a cover surface are perpendicular to those of the other top surface.
  • loops can be arranged crosswise in a guide element in order to absorb forces of all possible directions.
  • the loops are made of a glass fiber reinforced plastic. Such loops are particularly tensile.
  • the guide element is made of an electrically conductive material, in particular of a metal.
  • the guide element simultaneously serves as electrical connection between the varistor elements.
  • a surge arrester 1 according to the prior art is in FIG. 1 shown. It consists of a cylindrical Ablesit yarn, which is usually formed as a stack of individual cylindrical varistor elements 2.
  • the longitudinal axis 18 of the delivery column defines an axial direction, directions perpendicular to this longitudinal axis 18 are radial directions.
  • the Ableit yarn is limited at both ends by end fittings 10, which make electrical contact with the power supply system and the ground, for example by means of a connecting bolt 13.
  • the varistor elements 2 In order to ensure good electrical contact even under mechanical load, the varistor elements 2 must be held together under pressure. This can be done by tension members 3, for example, cables or rods are preferably clamped in glass fiber reinforced plastic in the end fittings 10 under train. The tension elements 3 surround the Ableit yarn and thus form a cage around this. For protection against environmental influences such surge arresters are surrounded by a housing 11 made of an insulating material such as silicone. The production of this housing 11 can be done by casting or spraying. On the housing 11 also umbrellas 12 may be provided to extend the creepage path.
  • tension members 3 for example, cables or rods are preferably clamped in glass fiber reinforced plastic in the end fittings 10 under train.
  • the tension elements 3 surround the Ableit yarn and thus form a cage around this.
  • surge arresters are surrounded by a housing 11 made of an insulating material such as silicone.
  • the production of this housing 11 can be done by casting or spraying.
  • umbrellas 12 may be provided to extend the creepage path.
  • FIGS. 2 and 3 show a part of a surge arrester according to the invention, which is a development of the known Surge arrester 1 off FIG. 1 is and also identifies its individual parts.
  • a rejection column of which only two varistor elements 2 are shown here, extends along the longitudinal axis 18.
  • the diverter column is surrounded by a cage comprising eight tension elements 3 a to 3 h, which are configured identically and differ only in their radial position. As far as the different position is irrelevant, the reference numeral 3 is used for all tension elements.
  • the guide element 6 is inserted. This is designed as a flat cylinder.
  • the upper cover surface 20 and the lower cover surface 21 each have four parallel guide grooves 7.
  • the guide grooves 7 in the upper cover surface 20 and the lower cover surface 21 are perpendicular to each other.
  • the thickness of the guide element 6 and the depth of the guide grooves 7 are coordinated so that the guide grooves 7 do not intersect in a plane.
  • a loop arrangement 4 holds the cage together from tension elements 3.
  • the loop arrangement 4 consists of four individual loops 5a to 5d, which differ from each other only in their position. Insofar as the position is irrelevant, the reference numeral 5 is also used for all loops.
  • Each loop 5 wraps around two tension elements 3, which lie opposite one another with respect to a plane of symmetry having the longitudinal axis 18, indicated by the line 22 or 23.
  • the loop 5a wraps around the tension elements 3a and 3d, which lie opposite one another with respect to the imaginary line 22.
  • a second loop 5b running parallel to this loop 5a wraps around the tension elements 3h and 3e.
  • the loops 5a and 5b lie in the same radial plane.
  • loop arrangement 4 shown can also be arranged at several points along the longitudinal axis 18 of the surge arrester 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

The surge arrester has several traction elements (3a-3h) which are provided for clamping the discharge column (2) in the axial direction. The loop arrangements (4) are provided for radially surrounding the traction elements. The loop arrangement is provided with several loops (5a-5d) which surround the portion of traction elements. The guide element (6) is made of electrical conductive material.

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter mit durch Schlingen gehaltenen Zugelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a surge arrester with traction elements held by loops according to the preamble of patent claim 1.

Überspannungsableiter sind Schutzsysteme für Stromversorgungssysteme, die bei auftretenden Überspannungen durch Blitzeinschlag oder Fehlfunktionen anderer Teilsysteme auftretende Überspannungen zur Masse hin ableiten und so andere Bauteile des Stromversorgungssystems schützen.Surge arresters are protection systems for power supply systems that dissipate overvoltages that occur when lightning strikes occur due to lightning strikes or malfunctions of other subsystems, thereby protecting other components of the power supply system.

Ein derartiger Überspannungsableiter besteht aus einer zylindrischen Ableitsäule, die meist als Stapel aus einzelnen ebenfalls zylindrischen Varistorelementen gebildet wird. 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. Die Ableitsäule wird an ihren beiden Enden von Endarmaturen begrenzt, die den elektrischen Kontakt zum Stromversorgungssystem und zur Masse herstellen. Um einen guten elektrischen Kontakt auch unter mechanischer Belastung zu gewährleisten, müssen die Varistorelemente unter Druck zusammengehalten werden. Dies kann erfolgen, indem Zugelemente beispielweise Seile oder Stäbe vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff in den Endarmaturen unter Zug eingespannt werden. Die Zugelemente umgeben dabei die Ableitsäule und bilden so einen Käfig um diese. Zum Schutz gegen Umwelteinwirkungen sind solche Überspannungsableiter häufig mit einem Gehäuse aus einem isolierenden Material wie zum Beispiel Silikon umgeben. Die Herstellung dieses Gehäuses kann durch Gießen oder Spritzen erfolgen.Such a surge arrester consists of a cylindrical Ableitsäule, which is usually formed as a stack of individual also cylindrical varistor elements. Varistor elements are characterized by a voltage-dependent resistance. At low voltages these act as insulators. From a certain threshold voltage, which is material-dependent, they show a good conductivity. Frequently, varistor elements are made of metal oxides such as zinc oxide. The discharge column is delimited at both ends by end fittings which make electrical contact with the power supply system and ground. To ensure a good electrical contact even under mechanical load, the varistor elements must be held together under pressure. This can be done by tension members, for example, ropes or rods are preferably clamped in glass fiber reinforced plastic in the end fittings under train. The tension elements surround the Ableitsäule and thus form a cage around this. To protect against environmental influences such surge arresters are often surrounded by a housing made of an insulating material such as silicone. The manufacture of this housing can be done by casting or spraying.

Im Fehlerfall, also bei Überlast des Überspannungsableiters, können sich die Varistorelemente explosionsartig ausdehnen. Der aus den Zugelementen gebildete Käfig soll auch dann noch die Ableitsäule zusammenhalten und verhindern, dass Bruchstücke der Varistorelemente herausgeschleudert werden.In the event of a fault, ie overload of the surge arrester, the varistor elements can expand explosively. The cage formed from the tension elements should still hold together the Ableitsäule and prevent fragments of the varistor elements are ejected.

Ein Problem bei solchen Überspannungsableitern besteht darin, zu verhindern, dass die Zugelemente in einem solchen Fehlerfall durch die auftretende Explosionsenergie zerstört werden, oder dass der aus ihnen gebildete Käfig verformt wird, so dass Bruchstücke der Varistorelemente austreten können.A problem with such surge arresters is to prevent the tensile elements from being destroyed in such a fault by the explosion energy occurring, or that the cage formed from them is deformed so that fragments of the varistor elements can escape.

In der WO 2009/050011 A1 wird der Käfig aus Zugelementen von in die Varistorsäule eingefügten metallischen Stützplatten zusammengehalten. Die Stützplatten haben dazu einen größeren Durchmesser als die Varistorsäule und weisen in dem aus der Varistorsäule herausstehenden Teil Löcher auf, durch die die Zugelemente hindurchgeführt sind. Die überstehenden metallischen Teile der Stützplatten können allerdings zu Überschlägen führen und die Zugelemente können bei auftretenden radialen Kräften leicht an den Kanten der Löcher, durch die sie hindurchgeführt sind, abscheren.In the WO 2009/050011 A1 the cage is held together by pulling elements of metal support plates inserted into the varistor column. The support plates have a larger diameter than the varistor column and have in the protruding from the varistor column part holes through which the tension elements are passed. However, the protruding metallic parts of the support plates can lead to flashovers and the tension elements can easily shearing at occurring radial forces at the edges of the holes through which they are passed.

Die EP 0 683 496 A1 zeigt einen Überspannungsableiter, bei dem die Zugelemente von einer außen um die Ableitsäule herumgeführten Bandage umwickelt sind. Die Zugelemente können dabei jedoch im Fehlerfall gegeneinander aufgespreizt werden. Falls eine solche Bandage zerstört wird, werden die Zugelemente zumindest an dieser Stelle nicht mehr zusammengehalten.The EP 0 683 496 A1 shows a surge arrester, in which the tension elements are wrapped by a guided around the outside of the delivery column bandage. However, the tension elements can be spread apart in the event of a fault. If such a bandage is destroyed, the tension elements are no longer held together at least at this point.

In der DE 10 2010 043 655 A1 werden die Zugelemente von einer Manschette umfasst, die radiale Ausstülpungen für die Zugelemente aufweist. Falls im Fehlerfall eine solche Manschette aufgedehnt oder zerstört wird, verliert der aus den Zugelementen gebildete Käfig an dieser Stelle seinen Zusammenhalt.In the DE 10 2010 043 655 A1 the tension members are comprised of a sleeve having radial protuberances for the tension members. If such a cuff is inflated or destroyed in the event of a fault, the cage formed by the tension elements loses its cohesion at this point.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überspannungsableiter anzugeben, dessen Käfig im Fehlerfall einen verbesserten Zusammenhalt aufweist.The object of the present invention is to provide a surge arrester whose cage has an improved cohesion in the event of a fault.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem Überspannungsableiter mit einer Mehrzahl von eine Ableitsäule aus Varistorelementen in axialer Richtung einspannenden Zugelementen, und einer oder mehreren Schlingenanordnungen, wobei jede Schlingenanordnung die Zugelemente radial umschlingt. Dabei weist eine Schlingenanordnung mehrere Schlingen auf, wobei die Schlingen jeweils nur einen Teil der Zugelemente umschlingen. So könnte beispielsweise eine Schlingenanordnung aus zwei Schlingen bestehen, von denen jede zwei Zugelemente eines aus vier Zugelementen bestehenden Käfigs umschlingt. Beispielsweise könnte dabei eine Schlinge, die um die Ableitsäule herumgelegt ist, jedes zweite Zugelement außen umschlingen und die dazwischen liegenden Zugelemente innen passieren, also zwischen Zugelement und Ableitsäule entlang verlaufen. Eine weitere, zu der ersten in axialer Richtung parallel versetzte, Schlinge würde dann die letztere Hälfte der Zugelemente außen umschlingen und die von der ersten Schlinge außen umschlungenen innen passieren. Falls eine der Schlingen zerstört werden sollte, halten die noch intakten Schlingen zumindest einen Teil des Käfigs weiterhin zusammen. Je nach axialer Höhe des Überspannungsableiters können solche Schlingenanordnungen nur einmal, beispielsweise in der Mitte der Ableitsäule angebracht werden, oder mehrere dieser Schlingenanordnungen über die axiale Höhe des Überspannungsableiters verteilt werden.The object is achieved with a surge arrester having a plurality of tension elements clamping a column of varistor elements in the axial direction, and one or more loop arrangements, wherein each loop arrangement radially wraps around the tension elements. In this case, a loop arrangement has a plurality of loops, wherein the loops each loop around only a part of the tension elements. For example, a loop arrangement could consist of two loops, each of which wraps around two tension elements of a cage consisting of four tension elements. For example, while a loop that is wrapped around the Ableitsäule, wrap around every second tension element outside and pass the intermediate tension elements inside, so run along between tension element and Ableitsäule. Another, compared to the first offset in the axial direction, loop would then loop around the latter half of the tension elements outside and pass through the outside of the first loop looped inside. If one of the loops should be destroyed, the still intact loops continue to hold at least part of the cage together. Depending on the axial height of the surge arrester such loop arrangements can be applied only once, for example in the middle of the delivery column, or several of these sling arrangements can be distributed over the axial height of the surge arrester.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf axialer Höhe einer Schlingenanordnung ein Führungselement in die Ableitsäule eingefügt. Das Führungselement weist Führungsnuten auf, in denen die Schlingen in direkter Verbindung zwischen den von ihnen umschlungenen Zugelementen geführt sind. Da die Schlingen so in Richtung der größten Kräfte im Fehlerfall verlaufen, können sie die höchstmögliche Zugbelastung aufnehmen. Außerdem werden die Zugelemente dadurch nicht nur in radialer Richtung festgelegt, sondern auch in tangentialer, d.h. senkrecht zur axialen und radialen Richtung. Dadurch, dass die Schlingen radial durch die Ableitsäule hindurch verlaufen, können mehrere Schlingen kreuzungsfrei in einer radialen Ebene angeordnet werden.In an advantageous embodiment of the invention, a guide element is inserted into the delivery column at the axial height of a loop arrangement. The guide element has guide grooves, in which the loops are guided in direct connection between the tension elements which are looped around by them. Since the slings run in the direction of maximum forces in the event of a fault, they can absorb the highest possible tensile load. In addition, the tension elements are not fixed only in the radial direction, but also in tangential, ie perpendicular to the axial and radial directions. Because the loops run radially through the delivery column, a plurality of loops can be arranged without crossing in a radial plane.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der Überspannungsableiter eine gerade Anzahl von Zugelementen auf und die Schlingen der Schlingenanordnung umschlingen jeweils zwei gegenüberliegende Zugelemente. Durch diese Anordnung ist eine besonders hohe Zahl an Schlingen und damit Sicherheit im Fehlerfall gewährleistet, da bei Zerstörung einer Schlinge nur zwei Zugelemente betroffen sind. Der Käfig aus den restlichen Zugelementen wird weiterhin von den noch intakten Schlingen zusammengehalten.In a particularly preferred embodiment of the invention, the surge arrester has an even number of tension elements and the loops of the loop arrangement each wrap around two opposing tension elements. This arrangement ensures a particularly high number of loops and thus safety in the event of a fault, since only two tension elements are affected when a sling is destroyed. The cage from the remaining tension elements is still held together by the still intact slings.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Führungselement Führungsnuten in einer oberen und einer unteren Deckfläche auf. Die Führungsnuten der einen Deckfläche verlaufen dabei senkrecht zu denen der anderen Deckfläche. So lassen sich Schlingen in einem Führungselement kreuzweise anordnen, um Kräfte aller möglichen Richtungen aufzunehmen.In a further advantageous embodiment of the invention, the guide element has guide grooves in an upper and a lower cover surface. The guide grooves of a cover surface are perpendicular to those of the other top surface. Thus, loops can be arranged crosswise in a guide element in order to absorb forces of all possible directions.

Ferner wird bevorzugt, dass die Schlingen aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt sind. Solche Schlingen sind besonders zugfest.Furthermore, it is preferred that the loops are made of a glass fiber reinforced plastic. Such loops are particularly tensile.

Weiterhin wird bevorzugt, wenn das Führungselement aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere aus einem Metall gefertigt ist. So dient das Führungselement gleichzeitig als elektrische Verbindung zwischen den Varistorelementen.Furthermore, it is preferred if the guide element is made of an electrically conductive material, in particular of a metal. Thus, the guide element simultaneously serves as electrical connection between the varistor elements.

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

Figur 1
einen Überspannungsableiter aus dem Stand der Technik in einer Schnittdarstellung,
Figur 2
einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter in einer perspektivischen Darstellung,
Figur 3
eine Explosionsdarstellung eines Ausschnitts aus einem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter.
In the following the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Showing:
FIG. 1
a surge arrester from the prior art in a sectional view,
FIG. 2
a detail of a surge arrester according to the invention in a perspective view,
FIG. 3
an exploded view of a section of a surge arrester according to the invention.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

Ein Überspannungsableiter 1 nach dem Stand der Technik ist in Figur 1 gezeigt. Er besteht aus einer zylindrischen Ableitsäule, die meist als Stapel aus einzelnen ebenfalls zylindrischen Varistorelementen 2 gebildet wird. Die Längsachse 18 der Ableitsäule definiert eine axiale Richtung, Richtungen senkrecht zu dieser Längsachse 18 sind radiale Richtungen. Die Ableitsäule wird an ihren beiden Enden von Endarmaturen 10 begrenzt, die den elektrischen Kontakt zum Stromversorgungssystem und zur Masse, beispielsweise mittels eines Anschlussbolzens 13, herstellen.A surge arrester 1 according to the prior art is in FIG. 1 shown. It consists of a cylindrical Ablesitsäule, which is usually formed as a stack of individual cylindrical varistor elements 2. The longitudinal axis 18 of the delivery column defines an axial direction, directions perpendicular to this longitudinal axis 18 are radial directions. The Ableitsäule is limited at both ends by end fittings 10, which make electrical contact with the power supply system and the ground, for example by means of a connecting bolt 13.

Um einen guten elektrischen Kontakt auch unter mechanischer Belastung zu gewährleisten, müssen die Varistorelemente 2 unter Druck zusammengehalten werden. Dies kann erfolgen, indem Zugelemente 3 beispielweise Seile oder Stäbe vorzugsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff in den Endarmaturen 10 unter Zug eingespannt werden. Die Zugelemente 3 umgeben dabei die Ableitsäule und bilden so einen Käfig um diese. Zum Schutz gegen Umwelteinwirkungen sind solche Überspannungsableiter mit einem Gehäuse 11 aus einem isolierenden Material wie zum Beispiel Silikon umgeben. Die Herstellung dieses Gehäuses 11 kann durch Gießen oder Spritzen erfolgen. An dem Gehäuse 11 können zudem Schirme 12 zur Verlängerung des Kriechweges vorgesehen sein.In order to ensure good electrical contact even under mechanical load, the varistor elements 2 must be held together under pressure. This can be done by tension members 3, for example, cables or rods are preferably clamped in glass fiber reinforced plastic in the end fittings 10 under train. The tension elements 3 surround the Ableitsäule and thus form a cage around this. For protection against environmental influences such surge arresters are surrounded by a housing 11 made of an insulating material such as silicone. The production of this housing 11 can be done by casting or spraying. On the housing 11 also umbrellas 12 may be provided to extend the creepage path.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Teil eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters, der eine Weiterbildung des bekannten Überspannungsableiters 1 aus Figur 1 ist und auch dessen Einzelteile ausweist. Eine Ableitsäule, von der hier nur zwei Varistorelemente 2 gezeigt sind, erstreckt sich entlang der Längsachse 18. Umgeben ist die Ableitsäule von einem Käfig aus acht Zugelementen 3a bis 3h, die identisch ausgestaltet sind und sich nur in ihrer radialen Position unterscheiden. Soweit die unterschiedliche Position unerheblich ist, wird das Bezugszeichen 3 für alle Zugelemente verwendet. In die Ableitsäule ist zwischen zwei Varistorelementen 2 das Führungselement 6 eingefügt. Dieses ist als flacher Zylinder ausgebildet. Die obere Deckfläche 20 und die untere Deckfläche 21 weisen jeweils vier parallele Führungsnuten 7 auf. Die Führungsnuten 7 in der oberen Deckfläche 20 und die der unteren Deckfläche 21 verlaufen dabei senkrecht zueinander. Die Dicke des Führungselementes 6 und die Tiefe der Führungsnuten 7 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich die Führungsnuten 7 nicht in einer Ebene kreuzen.The FIGS. 2 and 3 show a part of a surge arrester according to the invention, which is a development of the known Surge arrester 1 off FIG. 1 is and also identifies its individual parts. A rejection column, of which only two varistor elements 2 are shown here, extends along the longitudinal axis 18. The diverter column is surrounded by a cage comprising eight tension elements 3 a to 3 h, which are configured identically and differ only in their radial position. As far as the different position is irrelevant, the reference numeral 3 is used for all tension elements. In the Ableitsäule between two varistor elements 2, the guide element 6 is inserted. This is designed as a flat cylinder. The upper cover surface 20 and the lower cover surface 21 each have four parallel guide grooves 7. The guide grooves 7 in the upper cover surface 20 and the lower cover surface 21 are perpendicular to each other. The thickness of the guide element 6 and the depth of the guide grooves 7 are coordinated so that the guide grooves 7 do not intersect in a plane.

Eine Schlingenanordnung 4 hält den Käfig aus Zugelementen 3 zusammen. Die Schlingenanordnung 4 besteht aus vier einzelnen Schlingen 5a bis 5d, die sich nur in ihrer Position zueinander unterscheiden. Insofern die Position keine Rolle spielt, wird auch das Bezugszeichen 5 für alle Schlingen verwendet. Jede Schlinge 5 umschlingt zwei Zugelemente 3, die sich bezogen auf eine die Längsachse 18 aufweisende Symmetrieebene, angedeutet durch die Linie 22 beziehungsweise 23, gegenüberliegen. So umschlingt die Schlinge 5a die Zugelemente 3a und 3d, die sich bezogen auf die gedachte Linie 22 gegenüberliegen. Eine parallel zu dieser Schlinge 5a verlaufende zweite Schlinge 5b umschlingt die Zugelemente 3h und 3e. Die Schlingen 5a und 5b liegen dabei in derselben radialen Ebene. In einer zu dieser parallelen Ebene liegen zwei weitere Schlingen 5c beziehungsweise 5d, die die Zugelemente 3b und 3g beziehungsweise 3c und 3f umschlingen. Die Schlingen 5 verlaufen in direkter Verbindung zwischen den von ihnen umschlungenen Zugelementen 3. Die Führungsnuten 7 des Führungselementes 6 sind so auf die Schlingen 5 angepasst, dass eine Schlinge 5 in zwei parallelen Führungsnuten 7 verläuft. Die beiden Schlingen 5a und 5b verlaufen dabei in vier Führungsnuten 7 in der oberen Deckfläche 20 des Führungselementes 6, die beiden Schlingen 5d und 5c in vier Führungsnuten 7 in der unteren Deckfläche 21. Die Tiefe der Führungsnuten 7 ist dabei so bemessen, dass die Schlingen 7 in ihrer Breite vollständig in die Führungsnut 7 eingeschoben werden können.A loop arrangement 4 holds the cage together from tension elements 3. The loop arrangement 4 consists of four individual loops 5a to 5d, which differ from each other only in their position. Insofar as the position is irrelevant, the reference numeral 5 is also used for all loops. Each loop 5 wraps around two tension elements 3, which lie opposite one another with respect to a plane of symmetry having the longitudinal axis 18, indicated by the line 22 or 23. Thus, the loop 5a wraps around the tension elements 3a and 3d, which lie opposite one another with respect to the imaginary line 22. A second loop 5b running parallel to this loop 5a wraps around the tension elements 3h and 3e. The loops 5a and 5b lie in the same radial plane. In a plane parallel to this two further loops are 5c and 5d, which wrap around the tension elements 3b and 3g or 3c and 3f. The loops 5 extend in direct connection between the tension elements 3 which are looped around by them. The guide grooves 7 of the guide element 6 are adapted to the loops 5 in such a way that a loop 5 runs in two parallel guide grooves 7. The two Slings 5a and 5b thereby run in four guide grooves 7 in the upper cover surface 20 of the guide element 6, the two loops 5d and 5c in four guide grooves 7 in the lower cover surface 21. The depth of the guide grooves 7 is dimensioned so that the slings 7 in their width can be fully inserted into the guide groove 7.

Es ist aber auch denkbar, dass die beiden parallel verlaufenden Seiten der Schlingen 5 aneinandergelegt in einer Führungsnut 7 verlaufen. Die Führungsnuten 7 sollten dann an den in die Mantelfläche des Führungselementes 6 austretenden Öffnungen V-förmig erweitert sein, um ein scharfes Abknicken der Schlingen 5 zu vermeiden.But it is also conceivable that the two parallel sides of the loops 5 abut each other in a guide groove 7 extend. The guide grooves 7 should then be widened at the exiting in the lateral surface of the guide member 6 openings V-shaped to avoid a sharp kinking of the loops 5.

Selbstverständlich kann die gezeigte Schlingenanordnung 4 auch an mehreren Stellen entlang der Längsachse 18 des Überspannungsableiters 1 angeordnet sein.Of course, the loop arrangement 4 shown can also be arranged at several points along the longitudinal axis 18 of the surge arrester 1.

Claims (6)

Überspannungsableiter (1) mit einer Mehrzahl von eine Ableitsäule aus Varistorelementen (2) in axialer Richtung einspannenden Zugelementen (3), und einer oder mehreren Schlingenanordnungen (4), wobei jede Schlingenanordnung (4) die Zugelemente (3) radial umschlingt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schlingenanordnung (4) mehrere Schlingen (5) aufweist, wobei jede der mehreren Schlingen (5) nur einen Teil der Zugelemente (3) umschlingt.Surge arrester (1) having a plurality of traction elements (3) clamping a delivery column made of varistor elements (2) in the axial direction, and one or more sling arrangements (4), each sling arrangement (4) radially wraps around the traction elements (3),
characterized,
that a loop arrangement (4) comprises a plurality of loops (5), each of the plurality of loops (5) wraps around only a portion of the tension elements (3). Überspannungsableiter (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf axialer Höhe einer Schlingenanordnung (4) ein Führungselement (6) in die Ableitsäule eingefügt ist, welches Führungsnuten (7) aufweist, in denen die Schlingen (5) in direkter Verbindung zwischen den von ihnen umschlungenen Zugelementen (3) geführt sind.Surge arrester (1) according to claim 1,
characterized,
that at the axial height of a loop arrangement (4), a guide element (6) is inserted into the delivery column, which has guide grooves (7) in which the loops (5) are guided in direct connection between the tension elements (3) looped by them. Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überspannungsableiter (1) eine gerade Anzahl von Zugelementen (3) aufweist, und die Schlingen (5) jeweils zwei gegenüberliegende Zugelemente (3) umschlingen.Surge arrester (1) according to one of Claims 1 or 2,
characterized,
in that the surge arrester (1) has an even number of tension elements (3), and the loops (5) in each case wrap around two opposite tension elements (3). Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Führungselement (6) eine obere und eine untere Deckfläche (20, 21) mit Führungsnuten (7) aufweist, wobei die Führungsnuten (7) der oberen Deckfläche (20) rechtwinklig zu denen der unteren Deckfläche (21) verlaufen.Surge arrester (1) according to one of Claims 1 to 3,
characterized,
in that the guide element (6) has an upper and a lower cover surface (20, 21) with guide grooves (7), wherein the guide grooves (7) of the upper cover surface (20) extend at right angles to those of the lower cover surface (21). Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlingen (5) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff gefertigt sind.Surge arrester (1) according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the loops (5) are made of a glass fiber reinforced plastic. Überspannungsableiter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Führungselement (6) aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt ist.Surge arrester (1) according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the guide element (6) is made of an electrically conductive material.
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