DE29613325U1

DE29613325U1 - Surge arresters

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Publication number: DE29613325U1
Application number: DE29613325U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2006-08-02
Also published as: WO1998006111A1; DE19780816D2

Description

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Beschreibung1
Description

ÜberspannungsableiterSurge arresters

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter für Hochoder MittelspannungThe invention relates to a surge arrester for high or medium voltage

Zur Beherrschung von Überspannungen in Hoch- oder Mittelspannungsanlagen ist es bekannt, Überspannungsableiter einzusetzen. Derartige Überspannungsableiter weisen eine nicht lineare Widerstandscharakteristik auf, so daß Spannungsüberhöhungen, die einen vorgebbaren Wert überschreiten, begrenzt werden.To control overvoltages in high or medium voltage systems, it is known to use surge arresters. Such surge arresters have a non-linear resistance characteristic, so that voltage increases that exceed a predefined value are limited.

Als Material für die Ableiter wird bevorzugt Metalloxyd, insbesondere Zinkoxid (ZnO), verwendet. Dabei werden je nach Spannungshöhe entsprechend viele ZnO-Scheiben aufeinander gestapelt und in einem rohrförmigen Gehäuse untergebracht.Metal oxide, especially zinc oxide (ZnO), is the preferred material for the arresters. Depending on the voltage level, a corresponding number of ZnO discs are stacked on top of each other and housed in a tubular housing.

Im Fehler- oder Überlastfall kann es vorkommen, daß ein derartiger Überspannungsableiter beschädigt wird. Dies kann bis zu seiner völligen Zerstörung führen. Eine Beschädigung eines Überspannungsableiter kann jedoch vom Bedienpersonal in einer Leitwarte nicht festgestellt werden. Dies ist in der Regel erst bei einer Besichtigung vor Ort möglich.In the event of a fault or overload, such a surge arrester may be damaged. This can even lead to its complete destruction. However, damage to a surge arrester cannot be detected by the operating personnel in a control room. This is usually only possible during an on-site inspection.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter anzugeben, bei dem ein Fehlerzustand signalisierbar ist.The invention is based on the object of specifying a surge arrester in which a fault condition can be signaled.

Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Überspannungsableiter für Hoch- oder Mittelspannung, an dessen Gehäuse ein zerstörbarer Bereich mit einem Leiter vorgesehen ist, der bei einer Zerstörung unterbrechbar ist. Auf diese einfache Weise weist der Überspannungsableiter nunmehr Signalmittel auf, die im Fehlerfall eine Signalisierung des Fehlerzustandes erlauben. Eine Vorortbesichtigung der Über-The solution to the problem is achieved according to the invention with a surge arrester for high or medium voltage, on the housing of which a destructible area with a conductor is provided that can be interrupted if it is destroyed. In this simple way, the surge arrester now has signaling means that allow the fault condition to be signaled in the event of a fault. An on-site inspection of the surge arrester

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spannungsableiters ist nicht mehr zwingend notwendig. Der Leiter dient dabei im Sinne einer als Meldekontakt ausgebildeten Sollbruchstelle. Der Leiter kann eine Kontaktanordnung umfassen, welche zur Unterbrechung lösbar ist. Die Funktion des Meldekontakts ist dabei durch einfache, leicht verfügbare Mittel hergestellt.voltage arrester is no longer absolutely necessary. The conductor serves as a predetermined breaking point designed as a signaling contact. The conductor can include a contact arrangement that can be released for interruption. The function of the signaling contact is achieved using simple, easily available means.

Bevorzugt weist der Überspannungsableiter eine Kontaktanordnung auf, die ein Stecker- und ein Buchsenteil umfaßt. Das eine Teil kann dabei fest mit dem Gehäuse verbunden und das andere Teil frei sein. Damit ist ein Meldekontakt gegeben, der wiederherstellbar und mit standardmäßigen Bauteilen realisierbar ist.The surge arrester preferably has a contact arrangement that includes a plug and a socket part. One part can be firmly connected to the housing and the other part can be free. This provides a signaling contact that can be restored and implemented using standard components.

Bevorzugt ist die Kontaktanordnung an einem ersten freien Endbereich oder Ende des Gehäuses angeordnet. Dies gilt insbesondere für die Ausführung des Überspannungsabieiters mit einem rohrförmigen Gehäuse. Die Anbringung der Kontaktanordnung gestaltet sich damit besonders einfach. Dabei ist es günstig, wenn der erste Endbereich von einer Bodenplatte gebildet ist. Ggf. kann diese auch in ihrer Dimensionierung als Sollbruchstelle ausgestaltet sein, so daß bei einem Bersten des Überspannungsabieiters der gebildete Meldekontakt gezielt geöffnet wird und somit anspricht.The contact arrangement is preferably arranged at a first free end area or end of the housing. This applies in particular to the design of the surge arrester with a tubular housing. The attachment of the contact arrangement is therefore particularly simple. It is advantageous if the first end area is formed by a base plate. If necessary, this can also be designed in its dimensions as a predetermined breaking point, so that if the surge arrester bursts, the signaling contact formed is opened in a targeted manner and thus responds.

Es ist zweckmäßig, wenn das Gehäuse mit seinem zweiten Endbereich ortsfest an einer Schaltanlage befestigbar und das freie Teil zumindest in einem vorgebbaren Abstand mit dem zweiten Endbereich oder der Schaltanlage verbindbar ist. Auf diese Weise ist eine besonders einfache und sichere Installation der gesamten Anordnung gegeben. Der Überspannungsableiter kann dabei mit endseitigen Befestigungsmitteln an einem Anschlußtopf der jeweiligen Schaltanlage befestigt werden. Eine mit einer Meldeeinrichtung verbundene Meldeleitung wird dann elektrisch mit dem Leiter verbunden. Im Fehlerfall findet dann eine Unterbrechung statt.It is useful if the housing can be fixed to a switchgear with its second end section and the free part can be connected to the second end section or the switchgear at least at a predeterminable distance. This allows for particularly simple and safe installation of the entire arrangement. The surge arrester can be attached to a connection box of the respective switchgear using end-side fastening devices. A signaling line connected to a signaling device is then electrically connected to the conductor. In the event of a fault, an interruption then occurs.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, weitere Vorteile und Details werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. An embodiment of the invention, further advantages and details are explained in more detail below with reference to the drawing.

Die Figur zeigt eine prinzipielle Darstellung eines Kabelanschlußtopfes 1 einer Mittelspannungs-Schaltanlage in einer kombinierten Seiten- und Schnittdarstellung. Mit Bezugszeichen 3 ist ein Anschlußende einer Kapselung 3 eines gasisolierten Schaltanlagenteils bezeichnet, das in einem nicht näher dargestellten Bodenbereich 4 einer Schaltanlage endet.The figure shows a basic representation of a cable connection box 1 of a medium-voltage switchgear in a combined side and sectional view. Reference number 3 designates a connection end of an enclosure 3 of a gas-insulated switchgear part, which ends in a base area 4 of a switchgear (not shown in more detail).

Der in der Kapselung 3 geführte spannungsführende Innenleiter 6 ist über eine Durchführung 5 herausgeführt, aufgeteilt und verschiedenen Anschlüssen zugeführt. Mit Bezugszeichen 9 sind Steckanschlüsse für Kabelanschlüsse oder -stecker 11 bezeichnet, mit deren Hilfe Kabel 13 an die Schaltanlage anschließbar sind. Die Steckanschlüsse 9 sind in der Regel genormt. Zur Begrenzung von Überspannungen am Leiter 7 ist an diesen über einen Anschlußtopf 15 ein rohrförmiger Überspannungsableiter 17 angeschlossen.The live inner conductor 6 guided in the enclosure 3 is led out via a bushing 5, divided and fed to various connections. Reference number 9 designates plug connections for cable connections or plugs 11, with the help of which cables 13 can be connected to the switchgear. The plug connections 9 are usually standardized. To limit overvoltages on the conductor 7, a tubular surge arrester 17 is connected to it via a connection box 15.

Der Überspannungsableiter 17 ist entsprechend dem Stand der Technik ausgestaltet und weist eine rohrförmige Form auf. Er umfaßt im wesentlichen ein rohrförmiges Gehäuse 19, das bevorzugt aus Metall hergestellt ist. In seinem Inneren sind nicht näher dargestellte Ableiterscheiben stapeiförmig angeordnet. Der Ableiterstapel ist am freien ersten Ende 20 des Ableiters 17 mit dem ersten Endbereich kontaktiert, der über eine zusätzliche Leitung oder über das metallische Gehäuse und die metallischen Bodenplatte 21 des Kabelanschlußtopfes mit Erde in Verbindung steht. Auf diese Weise können nun Überspannungen vom Leiter 7 gegen Erde abgeleitet werden.The surge arrester 17 is designed according to the state of the art and has a tubular shape. It essentially comprises a tubular housing 19, which is preferably made of metal. Arrester disks (not shown in detail) are arranged in a stack inside it. The arrester stack is contacted at the free first end 20 of the arrester 17 with the first end region, which is connected to earth via an additional line or via the metal housing and the metal base plate 21 of the cable connection pot. In this way, overvoltages can now be diverted from the conductor 7 to earth.

Im Falle einer mechanischen Zerstörung des Überspannungsableiters 17 sollte dies signalisiert werden. Dieser weist daher an seinem ersten Ende 19 in einem zerstörbaren Bereich, der ggf. als Boden 27 mit Sollbruchstelle ausgebildet seinIn the event of mechanical destruction of the surge arrester 17, this should be signaled. This therefore has at its first end 19 in a destructible area, which may be designed as a base 27 with a predetermined breaking point.

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kann, einen Leiter auf, der vorliegend von einer Kontaktanordnung 23 gebildet ist. Dabei ist das eine Teil der Kontaktanordnung 23, insbesondere der Stecker 25, mit dem Boden 27 des Überspannungsabieiters 17 fest verbunden. Die auf dem Stecker 25 angeordnete Buchse 29 ist elektrisch mit einer Meldeeinrichtung 31 elektrisch verbunden.can, a conductor, which in this case is formed by a contact arrangement 23. One part of the contact arrangement 23, in particular the plug 25, is firmly connected to the base 27 of the surge arrester 17. The socket 29 arranged on the plug 25 is electrically connected to a signaling device 31.

Das Wesen der vorliegenden Idee liegt nun darin, daß die Kontaktanordnung 23 bei einer mechanischen Veränderung des Überspannungsableiter 17 gelöst wird, so daß durch den dadurch geöffneten Meldekontakt eine Signalisierung über die Meldeeinrichtung 31 erfolgen kann. Dazu ist die Buchse 2 9 über ihr Anschlußkabel 33 mechanisch mit der Bodenplatte 21 oder dem zweiten Ende 22 verbunden. Selbstverständlich kann diese Verbindung auch durch eine andere Befestigungsmöglichkeit, z.B. eine Stange oder eine flexible Verbindung, erfolgen. Damit ist die Buchse 2 9 in einem vorgebbaren Abstand mit dem Boden 21 verbunden. Bei einer Zerstörung des Überspannungsabieiters 17, insbesondere bei einer Explosion, wird der Stecker 25 von der Bodenplatte 21 weg bewegt, so daß die Kontaktanordnung 23 gelöst wird. Dies wird meldungstechnisch erfaßt.The essence of the present idea is that the contact arrangement 23 is released when the surge arrester 17 is mechanically changed, so that the signaling contact that is opened as a result can be used to signal via the signaling device 31. For this purpose, the socket 2 9 is mechanically connected to the base plate 21 or the second end 22 via its connecting cable 33. Of course, this connection can also be made using another fastening option, e.g. a rod or a flexible connection. The socket 2 9 is thus connected to the base 21 at a predeterminable distance. If the surge arrester 17 is destroyed, particularly in the event of an explosion, the plug 25 is moved away from the base plate 21 so that the contact arrangement 23 is released. This is recorded by the signaling system.

Die Kontaktanordnung 23 kann im übrigen auch durch einen sonstigen im ersten Endbereich 19 angeordneten Leiter gebildet sein, der die Funktion des Meldekontakts erfüllt. Es ist hierzu beispielsweise denkbar, daß ein auf das erste Ende 19 aufgeklebter Leiter diese Funktion erfüllt, welcher endseitig einerseits mit Erde und andererseits mit der Meldeeinrichtung 31 verbunden ist. Bei dieser Ausführung ist auch eine mechanische Verbindung des Leiters mit dem Boden nötig.The contact arrangement 23 can also be formed by another conductor arranged in the first end region 19, which fulfills the function of the signaling contact. It is conceivable, for example, that a conductor glued to the first end 19 fulfills this function, which is connected at the end to earth on the one hand and to the signaling device 31 on the other. In this design, a mechanical connection of the conductor to the ground is also necessary.

Als Meldeeinrichtung 31 können beliebige Meldeeinrichtungen dienen, die eingangsseitig zum Anschluß einer derartigen Kontaktanordnung 23 geeignet sind. Wesentlich dabei ist, daß eine offene Kontaktanordnung den Fehlerzustand signalisiert (Öffnerfunktion). Die vorliegende Meldeeinrichtung 31 weist beispielhaft ein Melderelais 3 5 mit einem zugeordneten Kon-Any signaling device that is suitable for connecting such a contact arrangement 23 on the input side can serve as the signaling device 31. It is important that an open contact arrangement signals the error state (opening function). The present signaling device 31 has, for example, a signaling relay 35 with an associated contact.

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takt 37 auf, der ein Leuchtmittel 39 aktiviert. Der Kontakt 37 verbindet dabei das Leuchtmittel elektrisch mit einer Spannungsquelle U. Im Ruhestand ist das Melderelais 35 angezogen, wobei der Kontakt 37 geöffnet ist. Beim Öffnen der Kontaktanordnung 23 fällt das Melderelais 3 5 ab, wodurch der Stromkreis für das Leuchtmittel 39 geschlossen wird.contact 37, which activates a lamp 39. The contact 37 connects the lamp electrically to a voltage source U. In the idle state, the signal relay 35 is energized, whereby the contact 37 is open. When the contact arrangement 23 is opened, the signal relay 35 drops out, whereby the circuit for the lamp 39 is closed.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen der Meldeeinrichtung 31 denkbar, z.B. mit opto-elektrischen Eingängen im Rahmen von leittechnischen Anlagen nach dem Stand der Technik.Of course, other versions of the signaling device 31 are also conceivable, e.g. with opto-electrical inputs as part of state-of-the-art control systems.

Die vorliegende Idee eignet sich für Überspannungsableiter in Hoch- oder Mittelspannungsanlagen, wobei durch eine besonders einfache Maßnahme, nämlich lediglich der Anordnung einer lösbaren Kontaktanordnung oder eines trennbaren Leiters in einem zerstörbaren Bereich des Überspannungsabieiters eine Erzeugung eines Fehlersignals ermöglicht. Der Überspannungsableiter kann dabei konstruktiv unverändert bleiben. Dadurch ist eine besonders preiswerte Verbesserung für den Ableiter gegeben. Selbstverständlich ist auch eine nachträgliche Ausrüstung bestehender Anlagen mit derartigen Signalisierungsmitteln möglich.The present idea is suitable for surge arresters in high or medium voltage systems, whereby a particularly simple measure, namely simply arranging a detachable contact arrangement or a separable conductor in a destructible area of the surge arrester, enables the generation of an error signal. The construction of the surge arrester can remain unchanged. This provides a particularly inexpensive improvement for the arrester. It is of course also possible to retrofit existing systems with such signaling devices.

Selbstverständlich sind einzelne oben beschriebene Merkmale der neuen Idee untereinander oder mit Merkmalen aus dem Stand der Technik kombinierbar, ohne daß der Grundgedanke der Idee verlassen wird. Wesentlich hierfür ist, daß in einem zerstörbaren Bereich des Ableiters eine trennbarer Leiter angeordnet ist, der im Fehlerfall als Meldekontakt dient.Of course, individual features of the new idea described above can be combined with each other or with features from the state of the art without abandoning the basic idea. What is important here is that a detachable conductor is arranged in a destructible area of the arrester, which serves as a signaling contact in the event of a fault.

Claims

GR 96 G 3584 6 Protection claims

1. Surge arrester (17) for high or medium voltage, on the housing (19) of which a destructible area with a conductor is provided which can be interrupted in the event of destruction.

2. Surge arrester according to claim 1, wherein the conductor comprises a contact arrangement (23) which is detachable for interruption.

3. Surge arrester according to claim 2, wherein the contact arrangement (23) comprises a plug and a socket (25 or 29), and wherein one of these parts is firmly connected to the housing (19) and the other part is free.

4. Surge arrester according to claim 3 or 2, wherein the contact arrangement (23) is arranged at a first end (20) of the housing (19).

5. Surge arrester according to claim 4, wherein the first end (20) is formed by a base plate (27).

6. Surge arrester according to claim 5 or 4, wherein the housing (19) can be fixedly attached to a switchgear with its second end (22) and the free first end (20) can be connected to the second end (22) or the switchgear at least at a predeterminable distance.

7. Surge arrester according to one of claims 1 to 6, wherein the interrupted conductor, in particular the contact arrangement (23), forms a signaling contact which can be connected to a signaling device (31).