WO2006106117A1 - Überspannungsableiter mit einem ableitelement - Google Patents

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WO2006106117A1
WO2006106117A1 PCT/EP2006/061342 EP2006061342W WO2006106117A1 WO 2006106117 A1 WO2006106117 A1 WO 2006106117A1 EP 2006061342 W EP2006061342 W EP 2006061342W WO 2006106117 A1 WO2006106117 A1 WO 2006106117A1
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WO
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surge arrester
insulating material
discharge
screen
blocks
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/061342
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English (en)
French (fr)
Inventor
Reinhard GÖHLER
Daniel Pepper
Erhard Pippert
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to US11/911,002 priority patent/US7586729B2/en
Priority to EP06725572A priority patent/EP1866936B1/de
Priority to DE502006001246T priority patent/DE502006001246D1/de
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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
    • H01C7/126—Means for protecting against excessive pressure or for disconnecting in case of failure
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a surge arrester with a diverting element, which serves to form a Ableit ⁇ current path and is surrounded by a creep extender shield with at least one screen made of an electrically insulating material.
  • Such a surge arrester is known, for example, from WO 98/38653.
  • a surge arrester which has a discharge element, which is penetrated by a bracing element. At the end, the discharge element is in each case provided with a connection element.
  • the dissipation element is surrounded by an electrically insulating material, wherein a plurality of screens are formed. By the shielding a creepage distance between the connecting elements is extended, so that the dielectric strength is increased.
  • the invention has for its object to make a surge arrester of the type mentioned so that excessive heating of the diverter is avoided.
  • the object is inventively achieved in that Benach ⁇ disclosed is arranged to shield at least a portion of the Ableitelemen ⁇ tes, which is free from coverage by the electrically insulating material.
  • Portions of the discharge element, which are free of coverage by the electrically insulating material can radiate energy ther ⁇ mix in an improved manner. It is advantageous if the discharge element is, directly or indirectly ⁇ bar with a convection enabling gas into contact.
  • a convection enabling gas into contact.
  • Metalloxidva ⁇ transistors are used. These are usually manufactured in a terhabilit Sin ⁇ and optionally provided with a glaze increasing their mechanical strength. Such sintered materials are able to lead the resulting inside due to a current flow heat rapidly outwardlystrained ⁇ and radiate there. Via a convection gas enabling this heat can radiate rapidly from the surfaces of the diverter and be derived. It can be provided that the surface is additionally provided with a suitable structure to additionally influence the heat release positively.
  • the glaze may be designed accordingly or an additional coating may surround the diverting element. In a substantially cylindrical configuration of the discharge element, an arrangement of the uncovered sections lying radially to the cylinder axis is to be preferred.
  • a further advantageous embodiment may provide that the at least one section extends annularly around the diverting ⁇ element.
  • a screen for extending the creepage path has a plate-shaped circumferential structure. From di ⁇ electrical reasons diverting elements are preferably in the materiality ⁇ union cylindrically shaped. The screen is then arranged radially to the cylinder axis of the discharge element. In an arrangement of several screens along the cylinder axis, it is advantageous to design the free portions of the discharge element annular. These can then be arranged, for example, between two screens. It is advantageous if the ring is designed cylinder jacket. This results in an all-round radiation possibility of heat.
  • the screen is at least partially held by a support member which is in contact with the discharge element.
  • the dissipation element is covered only in sections with a cover made of electrically insulating material, it is advantageous to associate support elements with the screens so that they have sufficient mechanical stability.
  • the wall thickness of the screens can furthermore be reduced so that only the quantities of insulating material necessary to fulfill their electrical function, namely the extension of the creepage path, are used, since the mechanical stability can be taken over by the support element.
  • the electrically insulating material rests against the discharge element and holding forces can also be transferred via the contact surface.
  • the support element can also be designed in such a way that the electrically isolie ⁇ Rende material is held spaced to the discharge element.
  • the Ableitele ⁇ ment is formed of a plurality of abutting blocks and at least one joint is covered by a screen.
  • the overlap of a joint with a screen protects them from penetration by foreign bodies or moisture.
  • the diverter is sealed to the outside at the Stoßstel ⁇ len. Furthermore, a good heat transfer to the outside is possible on the free areas on the lateral surfaces of the diverter. It can be provided in this case are poured the screens onto the discharge or carrying ⁇ elements. However, it can also be provided that the screens are prefabricated and applied to the dissipation ⁇ element or the support elements.
  • the support element is inserted into the joint.
  • An advantageous embodiment can provide that the support element extends in the form of a disk between two blocks abutting one another.
  • the support element protrudes into the trainee discharge path to be formed.
  • the support element is made of an electrically conductive material, for example a metal or a plastic.
  • the support element can essentially image the cross-sectional area of the discharge element, that is to say that the support element can thus be designed substantially circular disk-shaped.
  • the disc over the cross-section of the discharge ⁇ is increased also, so that a continuous ring is formed.
  • the Tragele- element has a field control electrode for controlling an electrical ⁇ rule field.
  • the arranged in the interior of the discharge element sections of the support element may itself be part of a trainees discharge line to be formed and are therefore arranged dielectrically protected.
  • one or more field control electrodes can be arranged on the support element, which homogenizes the electric field. It can be provided, for example, that the field control element and / or the support element is surrounded by the electrically insulating material of the screen.
  • field control electrode example ⁇ annular field control electrodes are used. These can be formed for example by a corresponding deformation of the support element. For this purpose, at a circular disc the edge of the circular disc ⁇ tion can be provided with a corresponding Profileie. But it can also be attached to the support member, a separate field control electrode.
  • the field control The electrode should have a surface shape that positively influences the electric field.
  • the electrically insulating material is a silicone.
  • Embodiments of the invention are schematically shown in figures and described in more detail below be ⁇ .
  • Figure 1 shows a section through a surge arrester with a diverting element
  • FIG. 2 shows a plurality of surge arresters in a perspective view
  • FIG. 3 shows a partial section of an embodiment of a screen.
  • the surge arrester shown in section in FIG. 1 has a diverting element 1, which consists of a multiplicity of conductors. number of individual blocks 2 is formed.
  • the blocks are each designed as a cylinder, wherein the cylinder axis 3 is in the plane of the drawing.
  • further design forms of blocks 2 are available.
  • the blocks can also be formed in a hollow cylindrical shape, so that a recess is formed along the cylinder axis 3, through which, for example, clamping elements can be guided.
  • the blocks 2 are each arranged coaxially to each other lie quietly ⁇ , each two adjacent blocks abut anein ⁇ other.
  • a disk-shaped support element 4 is inserted in each case.
  • the disk-shaped support element 4 is formed from an electrically conductive material, for example a metal.
  • the support element 4 con ⁇ tacts each adjacent to each other blocks 2.
  • the blocks 2 themselves are formed of a sintered Me ⁇ talloxid. It can be provided that the Man ⁇ tel Structure are provided with a mechanical strength of the surface improving coating or enclosure. For example, a glaze, a plastic wrap or the like may be applied.
  • the support elements 4 are configured in the form of a circular disk, wherein the circle diameter is greater than the diameter of the discharge element 1. This creates radially on the circumference of each support element 4, a circumferential ring. This circumferential ring is formed bead-shaped at its radially outer edge, so that the support element 4 has a field control electrode 5 for controlling the field.
  • the field control electrodes 5 may alternatively be formed by separate, attached to the support elements 4 circular rings.
  • the support elements 4 together with field control electrodes 5 are each encased by a shield 6 and thus protected against corrosion.
  • the screens 6 are included For example, poured onto the discharge element 1 and consist of an electrically insulating material, such as a silicone.
  • the screens 6 cover a joint between two blocks 2 arranged adjacent to one another.
  • the diverter element 1 is protected against the penetration of moisture and foreign bodies.
  • annular portion 7 is formed in each case, which is arranged coaxially to the cylinder axis 3.
  • the annular sections 7 are each designed in a cylinder-shaped manner. Heat is released from the interior of the diverting element 1 to an umge ⁇ benden gas space via the annular sections 7 simplified.
  • the surface of the blocks 2 in the region of the annular sections can be provided with a suitable structure. So the glaze, for example, a corresponding surface-sen structure aufwei ⁇ . Alternatively, other sheaths can be used to positively influence the heat release.
  • the heat dissipation is further positively influenced by the support elements 4.
  • heat can be quickly led out of the interior of the discharge element 1 via the interposed between the joints support elements 4 heat. Heat can also be transported to the outside via the sections of the support elements 4 located in the screens 6.
  • clamping elements not shown in detail in FIG. 1).
  • the base plate 8 can be made for example of an electrically conductive material and serve as a connection element for the surge arrester.
  • FIG. 2 shows a perspective view of three surge arresters, which are of similar construction.
  • the three surge arrester are arranged on of a common ⁇ men base plate 8a, and may be mechanically retained, for example by means of bracing elements ⁇ .
  • the clamping elements 9 are made of insulating material, for example glass-fiber-reinforced plastic, and clamp the base plate 8a against a cover plate 10 with the interposition of the surge arrester.
  • the bracing elements 9 are rod-shaped. In addition, also band-shaped and loop-like configurations are usable.
  • the base plate 8a and the cover plate 10 serve for electrical contacting of the surge arresters. It can be provided that the three surge arresters are used for guiding a single leakage current, wherein the leakage current to the diverting of the three surge arrester ⁇ shares.
  • FIG. 3 shows a partial section through a screen 6.
  • blocks 2 can be seen, which are part of a discharge element 1.
  • the support elements 4 are example ⁇ as disc-shaped and enforce the discharge element 1 sur fa ⁇ chig.
  • the support elements are for example web-like and are arranged radially to the discharge element 1. It can be advantageously provided that also such trained support elements are inserted into the joints between the blocks 2.
  • the support elements in a suitable shape, for example by gluing, are attached to the surface of the blocks 2.
  • the support elements 4 are each provided with a field control electrode 5.
  • the field control electrodes 5 are made of a plastic in the embodiment shown in Figure 3. It is advantageous to use an elastic plastic ⁇ material, which is provided with appropriate additives in order to influence the electric field.
  • Advantageous are annular structures which surround the diverter ⁇ element 1. These ring-shaped structures may have shapes circular, oval or other suitable cross-section ⁇ . When using radially spread web-shaped support elements, however, it may also be provided to fasten spherical field control electrodes to the free ends of the support elements.
  • An elastic embodiment of the field control electrodes 5 has the advantage that they can be prefabricated for example by means of a spraying process and can be pushed onto the support elements 4 for assembly using their elastic deformability. A similar procedure can also be used for the application of the screens 6. These can also be prefabricated and using their elastic deformability on the
  • Support elements 4 are pushed. However, it can also be provided that both the field control electrodes 5 and the screens 6 are applied by means of injection or casting process on the Ab ⁇ guide element 1.
  • field control electrodes 5 In addition to the use of silicones for the formation of field control electrodes 5, other plastics can be used, provided that they are capable of influencing the electric field. This can for example be provided that the field control electrodes are provided on its surface with a corresponding coating or subjected to a treatment that cause sufficient electrical conductivity. Alternatively, the field control electrodes 5 can of course also be formed from metallic materials and fastened to the support elements.
  • a shield made of porcelain or another insulating material which either rests against the diverting element or is held spaced therefrom by at least one support element. Corresponding recesses must be provided in the Isoliermate ⁇ rial by which the diverter element is not covered and can be carried out a good heat dissipation.

Abstract

Ein Überspannungsableiter mit einem Ableitelement (1) weist eine kriechwegverlängernde Beschirmung mit zumindest einem Schirm (6) auf. Die Beschirmung ist aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet und das Ableitelement (1) dient der Ausbildung eines Ableitstrompfades. Benachbart zu einem Schirm (6) ist ein Abschnitt (7) des Ableitelementes (1) angeordnet, welcher frei von einer Abdeckung durch das elektrisch isolierende Material ist. An dem Ableitelement (1) ist ein Tragelement (4) angeordnet, welches der mechanischen Stabilisierung eines Schirmes (6) dient.

Description

Beschreibung
Überspannungsabieiter mit einem Ableitelement
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsabieiter mit einem Ableitelement, welches der Ausbildung eines Ableit¬ strompfades dient und mit einer kriechwegverlängernden Beschirmung mit zumindest einem Schirm aus einem elektrisch isolierenden Material umgeben ist.
Ein derartiger Überspannungsabieiter ist beispielsweise aus der WO 98/38653 bekannt. Dort ist ein Überspannungsabieiter beschrieben, welcher ein Ableitelement aufweist, das von einem Verspannelement durchsetzt ist. Endseitig ist das Ab- leitelement jeweils mit einem Anschlusselement versehen. Das Ableitelement ist mit einem elektrisch isolierenden Material umgeben, wobei eine Vielzahl von Schirmen ausgebildet sind. Durch die Beschirmung wird ein Kriechweg zwischen den Anschlusselementen verlängert, so dass die Spannungsfestigkeit erhöht ist.
Bei einem Ableitvorgang wird ein vergleichsweise großer Strom durch das Ableitelement hindurchgeleitet. Dabei entsteht in¬ nerhalb kurzer Zeit im Innern des Ableitelementes eine große Wärmemenge, die an die Umgebung abzugeben ist.
Tritt eine zu starke Erwärmung des Ableitelementes auf, kann dies zu einer irreparablen Schädigung des Überspannungsablei- ters führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspan- nungsableiter der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass eine zu starke Erwärmung des Ableitelementes vermieden wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass benach¬ bart zu dem Schirm wenigstens ein Abschnitt des Ableitelemen¬ tes angeordnet ist, welcher frei von einer Abdeckung durch das elektrisch isolierende Material ist.
Abschnitte des Ableitelementes, die frei von einer Abdeckung durch das elektrisch isolierende Material sind, können ther¬ mische Energie in verbesserter Weise abstrahlen. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Ableitelement unmittelbar oder mittel¬ bar mit einem Konvektion ermöglichenden Gas in Berührung steht. Als Ableitelemente werden beispielsweise Metalloxidva¬ ristoren eingesetzt. Diese werden üblicherweise in einem Sin¬ terverfahren gefertigt und gegebenenfalls mit einer ihre me- chanische Festigkeit erhöhenden Glasur versehen. Derartige Sintermaterialien sind in der Lage, die im Innern aufgrund eines Stromflusses entstehende Wärme rasch nach außen Abzu¬ führen und dort abzustrahlen. Über ein Konvektion ermöglichendes Gas kann diese Wärme rasch von den Oberflächen des Ableitelementes abstrahlen und abgeleitet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Oberfläche zusätzlich mit einer geeigneten Struktur versehen wird, um die Wärmeabgabe zusätzlich positiv zu beeinflussen. So kann beispielsweise die Glasur entsprechend gestaltet sein oder ein zusätzlicher Überzug das Ableitelement umgeben. Bei einer im Wesentlichen zylindrischen Ausgestaltung des Ableitelementes ist eine radial zur Zylinderachse liegende Anordnung der nicht abgedeckten Abschnitte zu bevorzugen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der zumindest eine Abschnitt sich ringförmig um das Ableit¬ element erstreckt. Ein Schirm zur Verlängerung des Kriechweges weist im Regelfall eine tellerförmig umlaufende Struktur auf. Aus di¬ elektrischen Gründen sind Ableitelemente bevorzugt im Wesent¬ lichen zylinderförmig ausgebildet. Der Schirm ist dann radial zu der Zylinderachse des Ableitelementes angeordnet. Bei einer Anordnung von mehreren Schirmen längs der Zylinderachse ist es vorteilhaft, die freien Abschnitte des Ableitelementes ringförmig auszugestalten. Diese können dann beispielsweise zwischen zwei Schirmen angeordnet sein. Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Ring zylindermantelförmig ausgestaltet ist. Dadurch ergibt sich eine allseitige Abstrahlungsmöglichkeit der Wärme .
Vorteilhafterweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Schirm zumindest teilweise von einem Tragelement gehalten ist, welches mit dem Ableitelement in Kontakt steht.
Da das Ableitelement nur Abschnittsweise mit einer Abdeckung aus elektrisch isolierendem Material abgedeckt ist, ist es vorteilhaft, den Schirmen Tragelemente zuzuordnen, so dass diese eine ausreichende mechanische Stabilität aufweisen. Durch die Tragelemente kann weiterhin die Wandstärke der Schirme derart vermindert werden, so dass ausschließlich die zur Erfüllung ihrer elektrischen Aufgabe, nämlich der Verlän- gerung des Kriechweges, notwendigen Isoliermaterialmengen eingesetzt werden, da die mechanische Stabilität durch das Tragelement übernommen werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das elektrisch isolierende Material an dem Ableitelement anliegt und über die Anliegefläche auch Haltekräfte übertragbar sind. Das Tragelement kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, dass das elektrisch isolie¬ rende Material beabstandet zu dem Ableitelement gehalten ist. Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Ableitele¬ ment aus mehreren aneinander stoßenden Blöcken gebildet ist und zumindest eine Stoßstelle von einem Schirm überdeckt ist.
Die Überdeckung einer Stoßstelle mit einem Schirm schützt diese vor einem Eindringen von Fremdkörpern oder Feuchtigkeit. Das Ableitelement wird nach außen hin an den Stoßstel¬ len abgedichtet. Weiterhin ist über die frei bleibenden Bereiche an den Mantelflächen des Ableitelementes eine gute Wärmeübertragung nach außen ermöglicht. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Schirme auf das Ableitelement bzw. Trag¬ elemente aufgegossen werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Schirme vorgefertigt sind und auf das Ableit¬ element bzw. die Tragelemente aufgebracht werden.
Es kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Tragelement in die Stoßstelle eingelegt ist.
Durch das Einlegen des Tragelementes in die Stoßstelle kann an einem einfachen Aufbau des Ableitelementes selbst fest¬ gehalten werden. Zusätzliche Haltevorrichtungen sind nicht notwendig.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass das Trag- element sich scheibenförmig zwischen zwei aneinander stoßenden Blöcken erstreckt.
Bei einer Ausgestaltung des Tragelementes in Scheibenform ragt das Tragelement in den auszubildenden Ableitstrompfad hinein. Dazu ist es vorteilhaft, wenn das Tragelement aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall oder einem Kunststoff, gefertigt ist. Durch das Einlegen verschieden starker Scheiben zwischen die einzelnen Blöcke des Ableitelementes können beispielsweise auch Fertigungsto- leranzen der Abmessungen der Blöcke ausgeglichen werden, so dass das Ableitelement eine normierte Länge aufweist. Das Tragelement kann dabei im Wesentlichen die Querschnittsfläche des Ableitelementes abbilden, das heißt, das Tragelement kann also im Wesentlichen kreisscheibenförmig ausgestaltet sein. Um die entsprechende Tragkraft in die Beschirmung einzubrin¬ gen, ist es vorteilhaft, wenn die Scheibe über den Quer¬ schnitt des Ableitelementes hinaus vergrößert wird, so dass ein umlaufender Ring entsteht. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass nur einzelne Stege strahlenförmig von dem Ableitelement abstehen und das Tragelement sich scheiben¬ artig nur im Bereich der Auflageflächen der Blöcke erstreckt.
Vorteilhaft kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Tragele- ment eine Feldsteuerelektrode zur Steuerung eines elektri¬ schen Feldes aufweist.
Die im Innern des Ableitelementes angeordneten Abschnitte des Tragelementes können selbst Teil einer auszubildenden Ableit- strombahn sein und sind daher dielektrisch geschützt angeordnet. Um die dielektrische Wirkung des Ableitelementes selbst nicht nachteilig zu beeinflussen, können an dem Tragelement eine oder mehrere Feldsteuerelektroden angeordnet sein, welche das elektrische Feld homogenisiert. Dabei kann beispiels- weise vorgesehen sein, dass das Feldsteuerelement und/oder das Tragelement von dem elektrisch isolierenden Material des Schirmes umgeben ist. Als Feldsteuerelektrode sind beispiels¬ weise kreisringförmige Feldsteuerelektroden einsetzbar. Diese sind beispielsweise durch eine entsprechende Verformung des Tragelementes ausbildbar. Dazu kann bei einer Kreisscheibe der Rand der Kreisscheibe mit einer entsprechenden Profilie¬ rung versehen sein. Es kann aber auch eine separate Feldsteuerelektrode an dem Tragelement befestigt sein. Die Feldsteu- erelektrode sollte eine Oberflächenform aufweisen, die das elektrische Feld positiv beeinflusst.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das elekt- risch isolierende Material ein Silikon ist.
Um die Überspannungsabieiter auch im Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsbereich einzusetzen, das heißt, bei Spannungen ab 10 kV bis hin zu 550 kV und darüber, sind entsprechend hochwertige Isoliermaterialien zu verwenden, um das Auftreten von Teilendladungen in dem Isolierstoff zu vermeiden. Silikone sind leicht zu verarbeiten und in verschiedene Formen bringbar. So ist es bei Silikonen besonders vorteilhaft, diese unmittelbar auf das Ableitelement aufzuspritzen, so dass gegebenenfalls vorhandene Tragelemente umgössen werden und eine mechanisch stabile Verbindung zwischen Ableitelement und sich ausbildendem Schirm gegeben ist.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindungen schematisch in Figuren gezeigt und nachfolgend näher be¬ schrieben .
Dabei zeigt die
Figur 1 einen Schnitt durch einen Überspannungsabieiter mit einem Ableitelement, die
Figur 2 mehrere Überspannungsabieiter in einer perspektivischen Ansicht und die
Figur 3 einen Teilschnitt einer Ausführung eines Schirmes.
Der in der Figur 1 im Schnitt dargestellte Überspannungsab- leiter weist ein Ableitelement 1 auf, welches aus einer Viel- zahl von einzelnen Blöcken 2 gebildet ist. Die Blöcke sind jeweils als Zylinder ausgestaltet, wobei deren Zylinderachse 3 in der Zeichenebene liegt. Darüber hinaus sind jedoch auch weitere Ausgestaltungs formen der Blöcke 2 nutzbar. So können die Blöcke beispielsweise auch in hohlzylindrischer Gestalt ausgebildet sein, so dass eine Ausnehmung längs der Zylinderachse 3 entsteht, durch welche beispielsweise Verspannele¬ mente hindurchführbar sind.
Die einzelnen Blöcke 2 sind jeweils koaxial zueinander lie¬ gend angeordnet, wobei jeweils zwei benachbarte Blöcke anein¬ ander stoßen. Im Bereich der Stoßstelle ist jeweils ein scheibenförmiges Tragelement 4 eingelegt. Das scheibenförmige Tragelement 4 ist aus einem elektrisch leitendem Material, beispielsweise einem Metall, gebildet. Das Tragelement 4 kon¬ taktiert jeweils die benachbart zueinander angeordneten Blöcke 2. Die Blöcke 2 selbst sind aus einem gesinterten Me¬ talloxid gebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Man¬ telfläche mit einer die mechanische Festigkeit der Oberfläche verbessernden Beschichtung oder Umhüllung versehen sind. So kann beispielsweise eine Glasur, eine Kunststoffumhüllung oder Ähnliches aufgebracht sein.
Die Tragelemente 4 sind kreisscheibenförmig ausgestaltet, wo- bei der Kreisdurchmesser größer als der Durchmesser des Ableitelementes 1 ist. Dadurch entsteht radial am Umfang jedes Tragelementes 4 ein umlaufender Ring. Dieser umlaufende Ring ist an seiner radial äußeren Kante wulstförmig ausgeformt, so dass das Tragelement 4 eine Feldsteuerelektrode 5 zur Steue- rung des Feldes aufweist. Die Feldsteuerelektroden 5 können alternativ jedoch auch durch separate, an den Tragelementen 4 befestigte Kreisringe gebildet sein. Die Tragelemente 4 nebst Feldsteuerelektroden 5 sind jeweils von einem Schirm 6 ummantelt und so vor Korrosion geschützt. Die Schirme 6 sind bei- spielsweise auf das Ableitelement 1 aufgegossen und bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise einem Silikon. Die Schirme 6 überdecken dabei jeweils eine Stoßstelle zwischen zwei benachbart zueinander angeord- neten Blöcken 2. Dadurch ist das Ableitelement 1 vor dem Eindringen von Feuchtigkeit und Fremdkörpern geschützt. Zwischen den einzelnen Schirmen ist jeweils ein ringförmiger Abschnitt 7 gebildet, der koaxial zu der Zylinderachse 3 angeordnet ist. Die ringförmigen Abschnitte 7 sind jeweils zylinderman- telförmig ausgestaltet. Über die ringförmigen Abschnitte 7 ist Wärme aus dem Innern des Ableitelementes 1 an einen umge¬ benden Gasraum vereinfacht abzugeben. Um diese Wärmeabgabe zusätzlich zu beeinflussen, kann die Oberfläche der Blöcke 2 im Bereich der ringförmigen Abschnitte mit einer geeigneten Struktur versehen sein. So kann beispielsweise die Glasur eine entsprechende oberflächenvergrößernde Struktur aufwei¬ sen. Alternativ können auch andere Umhüllungen genutzt werden, um die Wärmeabgabe positiv zu beeinflussen.
Die Wärmeabgabe wird weiterhin positiv beeinflusst durch die Tragelemente 4. Bei einer Wahl metallischer Tragelemente 4 kann über die zwischen die Stöße zwischengelegten Tragelemente 4 Wärme rasch aus dem Inneren des Ableitelementes 1 herausgeleitet werden. Über die in den Schirmen 6 liegenden Abschnitte der Tragelemente 4 kann Wärme zusätzlich nach außen transportiert werden. Um den Wärmeübertritt von den Blöcken 2 zu den Tragelementen 4 positiv zu beeinflussen, kann vorgesehen sein, dass das Ableitelement 1 durch in der Figur 1 nicht näher dargestellte Verspannelemente zusammenge- presst wird. Diese Verspannelemente können beispielsweise
GFK-Stäbe sein, welche die Blöcke 2 gegen eine Grundplatte 8 pressen. Die Grundplatte 8 kann dabei beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt sein und als Anschlusselement für den Überspannungsabieiter dienen. Bezug- lieh der Zylinderachse 3 am entgegen gesetzten Ende des Ableitelementes 1 kann eine weitere Anschlussarmatur vorgesehen sein, die beispielsweise Teil der Verspanneinrichtung ist.
In der Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht dreier Über- spannungsableiter dargestellt, die gleichartig aufgebaut sind. Die drei Überspannungsabieiter sind auf einer gemeinsa¬ men Grundplatte 8a angeordnet und können beispielsweise mit¬ tels Verspannelementen 9 mechanisch gehalten sein. Die Ver- spannelemente 9 sind aus Isoliermaterial, beispielsweise glasfaserstarkem Kunststoff gefertigt und verspannen die Grundplatte 8a gegen eine Deckplatte 10 unter Zwischenlage der Überspannungsabieiter. Die Verspannelemente 9 sind stab- förmig ausgebildet. Darüber hinaus sind auch bandförmige und schlaufenartige Ausgestaltungen verwendbar. Die Grundplatte 8a und die Deckplatte 10 dienen der elektrischen Kontaktie- rung der Überspannungsabieiter. Dabei kann vorgesehen sein, dass die drei Überspannungsabieiter zum Führen eines einzigen Ableitstromes eingesetzt werden, wobei sich der Ableitstrom auf die Ableitelemente der drei Überspannungsabieiter auf¬ teilt.
Die Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch einen Schirm 6. Ausschnittsweise sind Blöcke 2 zu erkennen, welche Teil eines Ableitelementes 1 sind. Zwischen die Stöße der Blöcke 2 sind Tragelemente 4 eingelegt. Die Tragelemente 4 sind beispiels¬ weise scheibenförmig und durchsetzen das Ableitelement 1 flä¬ chig. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Tragelemente beispielsweise stegartig ausgebildet sind und radial zu dem Ableitelement 1 angeordnet sind. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass auch derartig ausgebildete Tragelemente in die Stöße zwischen den Blöcken 2 eingesetzt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Tragelemente in einer geeigneten Form, beispielsweise durch Kleben, an der Oberfläche der Blöcke 2 befestigt sind.
Die Tragelemente 4 sind jeweils mit einer Feldsteuerelektrode 5 versehen. Die Feldsteuerelektroden 5 sind bei dem in der Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem Kunststoff gefertigt. Vorteilhaft ist dabei, einen elastischen Kunst¬ stoff zu verwenden, welcher mit entsprechenden Zuschlagsstoffen versehen ist, um das elektrische Feld zu beeinflussen. Vorteilhaft sind ringförmige Strukturen, welche das Ableit¬ element 1 umgeben. Diese ringförmigen Strukturen können kreisförmige, ovale oder auch andere geeignete Querschnitts¬ formen aufweisen. Bei einer Verwendung von radial abgespreizten stegförmigen Tragelementen kann jedoch auch vorgesehen sein, kugelförmige Feldsteuerelektroden an den freien Enden der Tragelemente zu befestigen.
Eine elastische Ausgestaltung der Feldsteuerelektroden 5 weist den Vorteil auf, dass diese beispielsweise mittels eines Spritzverfahrens vorgefertigt werden können und zur Montage unter Nutzung ihrer elastischen Verformbarkeit auf die Tragelemente 4 aufgeschoben werden können. Ein gleichartiges Vorgehen kann auch für die Aufbringung der Schirme 6 angewendet werden. Diese können ebenfalls vorgefertigt werden und unter Nutzung ihrer elastischen Verformbarkeit auf die
Tragelemente 4 aufgeschoben werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sowohl die Feldsteuerelektroden 5 als auch die Schirme 6 mittels Spritz- oder Gießverfahren auf das Ab¬ leitelement 1 aufgebracht werden.
Neben der Verwendung von Silikonen zur Ausbildung von Feldsteuerelektroden 5 können auch weitere Kunststoffe Verwendung finden, sofern diese in der Lage sind, dass elektrische Feld zu beeinflussen. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Feldsteuerelektroden an ihrer Oberfläche mit einer entsprechenden Beschichtung ausgestattet werden oder einer Behandlung unterzogen werden, die eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit hervorrufen. Alternativ können die Feldsteuerelektroden 5 natürlich auch aus metallischen Werkstoffen geformt und an den Tragelementen befestigt sein .
Neben den in den Figuren dargestellten Ausgestaltungsvarian- ten kann auch vorgesehen sein, eine Beschirmung aus Porzellan oder einem anderen Isoliermaterial einzusetzen, die entweder an dem Ableitelement anliegt oder beabstandet zu diesem über zumindest ein Tragelement gehalten ist. In dem Isoliermate¬ rial sind dann entsprechende Ausnehmungen vorzusehen, durch welche das Ableitelement nicht abgedeckt ist und eine gute Wärmeabgabe erfolgen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Überspannungsabieiter mit einem Ableitelement (1), welches der Ausbildung eines Ableitstrompfades dient und eine kriech- wegverlängernde Beschirmung mit zumindest einem Schirm (6) aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass benachbart zu dem Schirm wenigstens ein Abschnitt (7) des Ab¬ leitelementes (1) angeordnet ist, welcher frei von einer Ab- deckung durch das elektrisch isolierende Material ist.
2. Überspannungsabieiter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der zumindest eine Abschnitt (7) sich ringförmig um das Ab- leitelement (1) erstreckt.
3. Überspannungsabieiter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schirm (6) zumindest teilweise von einem Tragelement (4) gehalten ist, welches mit dem Ableitelement (1) in Kontakt steht.
4. Überspannungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ableitelement (1) aus mehreren aneinander stoßenden
Blöcken (2) gebildet ist und zumindest eine Stoßstelle von einem Schirm (6) überdeckt ist.
5. Überspannungsabieiter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Tragelement (4) in die Stoßstelle eingelegt ist.
6. Überspannungsabieiter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Tragelement (4) sich scheibenförmig zwischen zwei aneinander stoßenden Blöcken (2) erstreckt.
7. Überspannungsabieiter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Tragelement (4) eine Feldsteuerelektrode (5) zur Steue¬ rung eines elektrischen Feldes aufweist.
8. Überspannungsabieiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das elektrisch isolierende Material ein Silikon ist.
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