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Überspannungsschutzvorrichtung. Um an Freileitungsnetze angeschlossene
elektrische Apparate, wie Transformatoren und Ölschalter, gegen Überspannung zu
schützen, werden Schutzvorrichtungen angebracht. Aus praktischen Gründen sind diese
Schutzvorrichtungen in unmittelbarer Nähe der Apparate angebracht, was hauptsächlich
bei Freiluftstationen wichtig ist. Diese Schutzvorrichtungen ordnet man seitlich
wie Isolatoren an den Freileitungsmasten an und verbindet sie sowohl mit der Freileitung
als auch mit Erde. Wenn nun während des Betriebes aus. irgendeinem Grunde z. B.
eine Hochspannungsleitung mit einer Niederspannungsleitung in Berührung kommt, so
sprechen die Schutzvorrichtungen wohl an, werden jedoch in einem solchen Maße beschädigt,
daß sie einen dauernden Kurzschluß auch nach Aufhören der Störung für die Leitung
bilden. Es kann also aus dem Netz, an welches diese Schutzvorrichtung angeschlossen
ist, dauernd ein Strom durch die Schutzvorrichtung zur Erde fließen. Bei Hochleistungsnetzen
wird eine ausreichende Energie in die Schutzvorrichtung fließen, so daß sie mit
mehr oder weniger explosibler Wirkung zertrümmert wird. In vielen Netzen jedoch
ist nicht eine so große Energie vorhanden, um eine Zerstörung der Schutzvorrichtung
in einer kurzen Zeit herbeizuführen. Der gefährliche Zustand des im Innern der Schutzvorrichtung
bestehenden Lichtbogens wird dadurch längere Zeit bestehen bleiben. Infolge ihrer
starken Bauart bleibt nun die Schutzvorrichtung oft äußerlich unversehrt und macht
den Eindruck vollkommener Betriebsfähigkeit, obwohl tatsächlich der Apparat, für
den die Schutzvorrichtung angebracht ist, ohne jeden Schutz ist. Die Feststellung
von solchen unbrauchbaren Schutzvorrichtungen verursacht bei weit ausgedehnten Verteilungsnetzen
beträchtliche Mühe und Kosten. Auch ist es umständlich, die oft an Freileitungsmasten
befestigten Schutzvorrichtungen auf ihre Betriebssicherheit zu untersuchen, weil
dazu erst der Mast bestiegen werden muß. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile
dadurch beseitigt, daß die Schutzvorrichtung in einem Isolator angeordnet ist und
auf dem Boden des Isolators ruht, der mit dem Hauptkörper durch eine dünne Wand
verbunden ist, die bei Erwärmung der Schutzvorrichtung infolge ungleicher des Bodens
gegenüber dem Hauptteil abbricht. Die Erdleitung ist mit dem Boden des Isolators
verbunden und fällt bei Unbrauchbarkeit der Schutzvorrichtung mit dem Boden von
dem Isolator ab, so daß dadurch ein sichtbares Zeichen der Fehlerhaftigkeit der
Schutzvorrichtung gegeben ist.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt einen Schnitt durch die gesamte Anordnung nach der Erfindung,
Abb. z, 3 und a stellen andere Ausführungsformen dar. Abb. 5 und 6 zeigen Ansichten,
die die Schutzvorrichtungen gemäß der Erfindung an einem Mast darstellen, und zwar
im Betriebszustand (Abb. 5) und im unbrauchbaren Zustand (Abb.6).
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In Abb. i sitzt in dem Hauptisolatorteil i eine Schutzvorrichtung
in der zylindrischen Aussparung z, in der eine Anzahl von Widerstandselementen 3
angeordnet sind. Diese bilden einen Entladeweg für anormale Überspannungen in dem
zu schützenden Verteilungsnetz. Die Widerstandselemente 3 sind in Scheibenform angeordnet
und können durch Abstandstücke 5 voneinander getrennt sein, wodurch eine Anzahl
von kleinen Spalten zwischen diesen geschaffen wird. Mehrere solcher Einheiten sind
zu einer Säule zusammengebaut. Ein Hauptisölierspalt 6 wird oberhalb dieser Widerstandselementensäule
angebracht. Die Scheiben und der Isolierspalt werden durch eine Druckfeder 7 gegen
den Boden 8 gepreßt, der die zylindrische Aussparung a nach unten hin abschließt.
Die Starkstromleitung i i mündet in den oberen Teil der Schutzvorrichtung, der aus
einer Isolierkappe 16 besteht, welche an dem Hauptisolierteil i mittels eines Bindemittels
befestigt
ist. In den unteren Teil mündet die Erdleitung 13, die
durch eine Offnung in dem Boden 8 in den unteren Teil der zylindrischen Aussparung
gelangt. Die Starkstromleitung i i steht in leitender Verbindung mit der Elektrodenplatte
14, die Erdleitung 13 mit &-r Elektrodenplatte 15. Die ganze Schutzvorrichtung
wird durch eine Schelle 17 gehalten, die den unteren Teil des Hauptisolators umgibt.
Der Boden 8 der zylindrischen Aussparung 2 ist durch eine dünne Wand 21 mit dem
Isolatorkörper verbunden.
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Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Tritt in der Schutzvorrichtung
nach Ansprechen infolge des durchfließenden Strome eine Wärmeentwicklung auf, so
bricht die dünne Wand wegen ungleicher Wärmeaufnahme des Bodens 8 gegenüber dein
Hauptteil i durch. Die Druckfeder 7 drückt dadurch die Schutzvorrichtung aus der
zylindrischen Aussparung nach unten heraus. Hierdurch wird die Entladung nach Erde
durch die Schutzvorrichtung hindurch unterbrochen, so daß kein Strom durch die Schutzvorrichtung
nach Erde hin fließen kann. Gleichzeitig wird durch das Abfallen der an dein Boden
befestigten Erdleitung ein sichtbares Anzeichen dafür gegeben, daß die Schutzvorrichtung
außer Betrieb ist.
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Die in Abb.2 dargestellte Schutzvorrichtung zeigt gleichfalls eine
dünne Wand 28, die den Boden 27 mit dem Hauptisolatorteil 26 verbindet. Der Unterschied
zwischen Abb. i und 2 besteht darin, daß der Durchmesser der dünnen Wand 28 kleiner
ist als der Durchmesser der zylindrischen Aussparung 25, so daß dadurch ein Herausfallen
der Widerstandsscheiben bei Abbrechen des Bodens 27 verhindert wird. Umeinen Kontakt
zwischen der Bodenklemmplatte 31 der Erdleitung 32 und der Widerstandsscheiben herzustellen,
wird eine Füllung, z. B. eine Metallscheibe 33 von guter Leitfähigkeit für Elektrizität
und Wärme, in dem Zwischenraum zwischen der Klemmplatte 31 und den Widerstandsscheiben
vorgesehen. Die oberste Kante der die Widerstandsscheiben tragenden Metallscheibe
33 hält die Widerstandsscheiben in einem gewissen Abstand von dem Boden des Hauptisolatorteiles
26, um den Boden 27 noch unter die Wirkung der im Oberteil der Schutzvorrichtung
angebrachten Feder zu bringen. Diese Bauart hat den Vorteil, daß die Widerstandsscheiben
oder andere Elemente innerhalb der Aussparung der Schutzvorrichtung am Herausfallen
gehindert werden, wenn der Boden 27 abbricht. In Abb.3 ist eine ähnliche Bauart
wie nach Abb. i veranschaulicht, bei der zwischen dem Boden der Aussparung des Isolators
und dem Hauptisolatorteil 36 eine umlaufende Einkerbung 3 5 angebracht ist.
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In Abb. q. ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher der Boden
der Aussparung 4.1 des Hauptisolatorteiles 42 durch die Elektrodenplatte 4.3 gebildet
wird. Diese Platte wird durch die an ihren Kanten befindliche dünnwandige Verlängerung
45 des Hauptisolierkörpers 4.2 gehalten, die hierzu mit einem umlaufenden einspringenden
Rand versehen ist. Die Metallplatte 43 ist dabei fest zwischen den dünnen Wandungen
der Verlängerung eingeklemmt oder kann mit ihnen durch ein Bindemittel verbunden
werden. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die nach Abb. i. Durch die erzeugte Wärme
dehnt sich die Bodenplatte 43 aus und zerbricht infolge ihrer Ausdehnung die dünnwandige
Verlängerung ¢5.
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Die Anbringung der Schutzvorrichtung an Masten zeigt Abb. 5 und 6.
Die Schutzvorrichtung ist an einem Querarm des Mastes angebracht, der die Freileitung
und beispielsweise auch einen Transformator trägt. Die Schutzvorrichtung ist durch
die in den oberen Teil der Schutzvorrichtung. mündende Leitung i i mit der Hochspannungsleitung
verbunden und durch die Leitung 13 mit der Erde.
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In Abb.6 zeigt die herabhängende Erdzuleitung 13 die Unbrauchbarkeit
der Schutzvorrichtung an.