Title:
Steuerring für Überspannungsableiter
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerring für einen Überspannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring mehrstückig ausgeführt ist.





Inventors:
Pippert, Erhard (14624, Dallgow-Döberitz, DE)
Application Number:
DE102016206068A
Publication Date:
10/12/2017
Filing Date:
04/12/2016
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
H01B17/42; H01C7/12; H01T4/20
Foreign References:
CN204143974U2015-02-04
Other References:
Siemens AG: Überspannungsableiter 3EP2 für Netze bis 500 kV, Betriebsanleitung. AG 03.99 0.2 PB De-En. Berlin, 1999 (Bestell-Nr. 928 98604 174 J). Seiten 1 - 15. - Firmenschrift. http://www.energy.siemens.com/hq/pool/hq/power-transmission/high-voltage-products/surge-arresters-and-limiters/high-voltage-arresters-with-porcelain-housing-3ep/high-voltage-arrester-with-porcelain-housing-3ep2/aboutus/manual-3ep2-en-1400157.pdf [abgerufen am 02.03.2017]
Claims:
1. Steuerring (1) für einen Überspannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring (1) mehrstückig ausgeführt ist.

2. Steuerring (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring (1) zwei halbkreisförmig ausgebildete Halbstücke (2, 3) aufweist, die über zwei Scharniere (51, 52) verbunden sind.

3. Steuerring (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Scharnier (51, 52) eine Scharnierlasche (4, 5) mit zwei im Wesentlichen U-förmigen Ausnehmungen (10, 11) aufweist, wobei in jeder U-förmigen Ausnehmung (10, 11) ein Arretierungsbolzen (8, 9) eines Halbstücks (2, 3) gleitend verschiebbar eingeführt ist, wobei die Arretierungsbolzen (8, 9) in einem aufgeklappten Zustand des Steuerrings (1) jeweils am äußersten Ende der Scharnierlasche (4, 5) und in einem geschlossenen Zustand des Steuerrings (1) jeweils am Inneren Ende (14, 15) der jeweiligen U-förmigen Ausnehmung (10, 11) positionierbar sind, so dass die Scharnierlaschen (4, 5) im geschlossenen Zustand den Steuerring (1) in einer Arretierungsposition festklemmen.

4. Steuerring (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide U-förmigen Ausnehmungen (10, 11) jeweils einen Längsabschnitt (13, 16) und zwei Querabschnitte (12, 14, 15, 17) aufweist, die derart in der Scharnierlasche (4, 5) angeordnet sind, dass die Längsabschnitte (13, 16) beider U-förmiger Ausnehmungen (10, 11) im Wesentlichen auf einer Achse entlang der Scharnierlasche (4, 5) orientiert sind.

5. Steuerring (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwischen den Querabschnitten (12, 14, 15, 17) und parallel zu dem Längsabschnitt (13, 16) jeweils eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung (54, 55) derart angeordnet ist, dass im aufgeklappten Zustand des Steuerrings (1) jeweils ein Endbereich (56, 57) des jeweiligen Halbstücks in der rechteckförmigen Ausnehmung (54, 55) positionierbar ist.

6. Steuerring (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbstücke (2, 3) mittels der Scharnierlaschen (4, 5) derart beabstandet werden, dass sich im aufgeklappten Zustand des Steuerrings (1) ein Zwischenraum zwischen den Halbstücken (2, 3)n ausbildet.

7. Steuerring (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Arretierungsanordnung (6, 7, 19, 20, 21, 22) vorgesehen ist, um die Halbstücke (2, 3) im aufgeklappten Zustand des Steuerrings (1) festzulegen.

8. Steuerring (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsanordnung (6, 7, 19, 20, 21, 22) ein Blech (19, 20, 21, 22) an jedem Halbstück (2, 3) aufweist, wobei die Bleche (19, 20, 21, 22) im aufgeklappten Zustand des Steuerrings (1) einen Überlappungsbereich mit jeweils überlappenden Bohrungen für die Aufnahme einer Arretierungsschraube ausbilden.

9. Steuerring (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbstücke (2, 3) an ihren Enden jeweils eine Montageaussparung (31, 32) aufweisen, wobei die Montageaussparungen (31, 32) im geschlossenen Zustand des Steuerrings (1) Öffnungen ausbilden, in die ein Montagewerkzeug einführbar ist, um die jeweilige Scharnierlasche (4, 5) in die Arretierungsposition hinein oder aus der Arretierungsposition heraus zu drücken.

Description:

Die Erfindung betrifft einen Steuerring für einen Überspannungsableiter nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Überspannungsableiter dienen dazu, unzulässige Spannungen z.B. infolge eines Blitzeinschlags in eine Freileitung auf Erde abzuleiten und auf diese Weise andere Geräte wie etwa Transformatoren zu schützen. Hierfür enthalten Überspannungsableiter Metalloxidelemente, die unterhalb einer bauartbedingten Schwellenspannung kaum elektrisch leitend sind, oberhalb der Schwellenspannung aber eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Solche Überspannungsableiter sind aus der Produktbroschüre „High-voltage surge arresters – Product guide“, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-A249-X-4A00, bekannt.

Aus dem Handbuch „Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen – Grundlagen“, 3. Auflage, Autor V. Hindrichsen, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-H197, Seiten 26 bis 28, ist es bekannt, dass so genannte Steuerringe am hochspannungsseitigen Ende des Überspannungsableiters angeordnet werden, um eine ungleichmäßige Erwärmung des Ableiters bzw. eine höhere thermische Beanspruchung des hochspannungsseitigen Endes zu vermeiden. Die Steuerringe sind dabei in der Regel jeweils als ein kreisförmiger Metallreifen ausgebildet, der von mehreren Befestigungselementen in einem Abstand zum Überspannungs-ableiter gehalten wird. Je größer der Durchmesser des Steuerrings und je länger die Befestigungselemente ausgebildet werden, desto besser wird die Spannungsverteilung im Ableiter und damit die thermische Belastung vergleichmäßigt. Dabei sollten die Steuerringe jedoch räumlich so kompakt wie möglich gebaut sein, um Mindestabstände zu benachbarten Komponenten – z.B. zu Steuerringen benachbarter Ableiter – einhalten zu können. Auch die Befestigungselemente dürfen nicht allzu lang ausgebildet werden, um Überschläge auf benachbarte Teile oder Erde zu vermeiden. Weiterhin verringern Steuerringe die Schlagweite der Ableiter, so dass insbesondere im Hochspannungsbereich längere Gehäuse gewählt werden müssen. Üblicherweise werden Steuerringe als geschlossene Ringrohrprofile gefertigt und zum Montageort transportiert, wo sie an einem Überspannungsableiter montiert werden.

Prinzipiell zu unterscheiden sind Steuerringe von so genannten Koronarringen, die z.T. bei Höchstspannungsableitern eingesetzt werden, um die die Anschlussklemmen des Ableiters elektrostatisch abzuschirmen.

An die Erfindung stellt sich die technische Aufgabe, einen Steuerring für einen Überspannungsableiter anzugeben, der ein vergleichsweise geringes Packmaß beim Transport aufweist und vergleichsweise einfach am Standort des Überspannungsableiters montierbar ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen Steuerring gemäß Anspruch 1.

Es ist ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass der Steuerring derart verpackt werden kann, dass er nur etwa die Hälfte des Packmaßes eines einstückig gefertigten Steuerrings gleichen Durchmessers aufweist. Dies spart bei Lagerung und Transport erhebliche Kosten.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist der Steuerring zwei halbkreisförmig ausgebildete Halbstücke auf, die über zwei Scharniere verbunden sind. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise ein kantenfreies Steuerringdesign bei gleichzeitig besonders geringem Packmaß möglich ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist jedes Scharnier eine Scharnierlasche mit zwei im Wesentlichen U-förmingen Ausnehmungen auf, wobei in jeder U-förmigen Ausnehmung ein Arretierungsbolzen eines Halbstücks gleitend verschiebbar eingeführt ist, wobei die Arretierungsbolzen in einem aufgeklappten Zustand des Steuerrings jeweils am äußersten Ende der Scharnierlasche und in einem geschlossenen Zustand des Steuerrings jeweils am Inneren Ende der jeweiligen U-förmigen Ausnehmung positionierbar sind, so dass die Scharnierlaschen im geschlossenen Zustand den Steuerring in einer Arretierungsposition festklemmt. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, weil die Scharnierlaschen in der Arretierungsposition komplett im Inneren des Steuerrings verborgen werden können und so eine im Wesentlichen kantenfreie Steuerringoberfläche gegeben ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weisen beide U-förmigen Ausnehmungen jeweils einen Längsabschnitt und zwei Querabschnitte auf, die derart in der Scharnierlasche angeordnet sind, dass die Längsabschnitte beider Ausnehmungen im Wesentlichen auf einer Achse entlang der Scharnierlasche orientiert sind.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings ist jeweils zwischen den Querabschnitten und parallel zu dem Längenausschnitt jeweils eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung derart angeordnet, dass im aufgeklappten Zustand des Steuerrings jeweils ein Endbereich des jeweiligen Halbstücks in der rechteckförmigen Ausnehmung positionierbar ist. Dies ist vorteilhaft, weil der geöffnete Zustand auf diese Weise für den Transport mechanisch stabilisiert wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings werden die Halbstücke mittels der Scharnierlaschen derart beabstandet, dass sich im aufgeklappten Zustand des Steuerrings ein Zwischenraum zwischen den Halbstücken ausbildet. Dies ergibt den Vorteil, dass die Halbstücke im aufgeklappten Zustand nicht aufeinander aufliegen, was bei Transport und Lagerung ein Klappern oder Zerkratzen der Steuerringoberfläche verhindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings ist mindestens eine Arretierungsanordnung vorgesehen, um die Halbststücke im aufgeklappten Zustand des Steuerrings festzulegen. Dies ist ein Vorteil, weil der geöffnete Zustand auf diese Weise für den Transport noch besser mechanisch stabilisiert wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist die Arretierungsanordnung ein Blech an jedem Halbstück auf, wobei die Bleche im aufgeklappten Zustand des Steuerrings einen Überlappungsbereich mit jeweils überlappenden Bohrungen für die Aufnahme einer Arretierungsschraube ausbilden. Dies ist ein Vorteil, weil der aufgeklappte Zustand einfach und kostengünstig für Lagerung und Transport gesichert werden kann. Außerdem beabstandet der Überlappungsbereich die Halbstücke an von den Scharnieren entfernten Punkten des Steuerrings, so dass ein stabiler Zwischenraum ausgebildet wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weise die Halbstücke an ihren Enden jeweils eine Montageaussparung auf, wobei die Montageaussparungen im geschlossenen Zustand des Steuerrings Öffnungen ausbilden, in die ein Montagewerkzeug einführbar ist, um die jeweilige Scharnierlasche in die Arretierungsposition hinein oder aus der Arretierungsposition heraus zu drücken. Dies ist ein Vorteil, weil die Oberfläche des Steuerrings im geschlossenen, arretierten Zustand kantenfrei ist und gleichzeitig eine einfache Möglichkeit zum Aufklappen ermöglicht wird. In einem einfachen Fall kann ein einfacher zylindrischer Stab als Montagewerkzeug dienen.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung in schematischer Darstellung die

1 einen Steuerring im aufgeklappten Zustand, und

2 eine Detailansicht eines Scharniers des Steuerrings, und

3 den Steuerring in geschlossenem Zustand, und

4 eine Querschnittsdarstellung des Steuerrings in geschlossenem Zustand, und

5 eine Detailansicht eines Scharniers des Steuerring in geschlossenem Zustand, und

6 eine Ansicht eines Endes eines Halbstücks des Steuerrings, und

7 eine Ansicht des Scharnierbereichs eines Steuerrings in geschlossenem Zustand, und

8 eine Ansicht einer Arretierungsanordnung des Steuerrings im aufgeklappten Zustand.

Die 1 zeigt einen Steuerring 1 im aufgeklappten Zustand. Der Steuerring 1 weist zwei halbkreisförmig ausgebildete Halbstücke 2, 3 auf, die über zwei Scharniere 51, 52 verbunden sind. Eine Arretierungsanordnung 6, 7 weist ein Blech an jedem Halbstück 2, 3 auf, wobei die Bleche im aufgeklappten Zustand des Steuerrings 1 einen Überlappungsbereich mit jeweils überlappenden Bohrungen für die Aufnahme einer Arretierungsschraube (nicht dargestellt) ausbilden. Durch die Scharniere 51, 52 und die Arretierungsanordnung 6, 7 werden die Halbstücke 2, 3 voneinander beabstandet, so dass sich ein Zwischenraum zwischen ihnen ausbildet.

Die 2 zeigt eine Detailansicht eines Scharniers 51 des Steuerrings 1, wobei Scharnier 51 und 52 baugleich ausgebildet sind. Links ist eine Außenansicht des Scharniers 51 gezeigt, während rechts in der 2 ein Querschnitt dargestellt ist. Das Scharnier 51 weist eine Scharnierlasche 4 mit zwei im Wesentlichen U-förmigen Ausnehmungen 10, 11 auf, wobei in jeder U-förmigen Ausnehmung 10, 11 ein Arretierungsbolzen 8, 9 eines Halbstücks 2, 3 gleitend verschiebbar eingeführt ist. Die Arretierungsbolzen 8, 9 sind in einem aufgeklappten Zustand des Steuerrings jeweils am äußersten Ende 12, 17 der Scharnierlasche 4 und in einem geschlossenen Zustand des Steuerrings jeweils am Inneren Ende 14, 15 der jeweiligen U-förmigen Ausnehmung 10, 11 positionierbar, so dass die Scharnierlasche 4 im geschlossenen Zustand den Steuerring 1 in einer Arretierungsposition festklemmt. Die U-förmigen Ausnehmungen 10, 11 weisen jeweils einen Längsabschnitt 13, 16 und zwei Querabschnitte 12, 14, 15, 17 auf, die derart in der Scharnierlasche 4 angeordnet sind, dass die Längsabschnitte 13, 16 beider U-förmiger Ausnehmungen 10, 11 im Wesentlichen auf einer Achse entlang der Scharnierlasche 4 orientiert sind. Zwischen den Querabschnitten 14, 15 und parallel zu den Längsabschnitten 13, 16 ist eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausbuchtung 53 derart angeordnet, dass im aufgeklappten Zustand des Steuerrings 1 die beiden Halbstücke auf der Ausbuchtung 53 aufliegen und so ein stabiler Zwischenraum zwischen den Halbstücken 2, 3 ausgebildet wird.

Jeweils zwischen den Querabschnitten 12, 14 und 15, 17 und parallel zu dem jeweiligen Längsabschnitt 13, 16 ist eine im Wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung 54, 55 derart angeordnet, dass im aufgeklappten Zustand des Steuerrings jeweils ein Endbereich 56, 57 des jeweiligen Halbstücks 2, 3 in der rechteckförmigen Ausnehmung 54, 55 positionierbar ist.

3 zeigt den Steuerring mit Halbstücken 2, 3 im geschlossenen Zustand 18. Die Bleche 19 und 21 bilden bei Aufklappen des Steuerrings Arretierungsanordnung 6. Die Bleche 22 und 20 bilden entsprechend die Arretierungsanordnung 7 aus. Es ist deutlich erkennbar, dass der Steuerring 18 abgesehen von den Blechen 1922 eine glatte Oberfläche ohne Kanten – auch nicht im Scharnierbereich – aufweist. Die Bleche 1922 können, wenn der Steuerring 18 im geschlossenen Zustand in einer Arretierungsposition festgelegt ist, zur Anbringung von Montagestreben (nicht dargestellt) und damit zur Befestigung am Überspannungsableiter dienen. Die Montagestreben können mittels vorgebohrter Löcher in den Blechen 1922 durch einfache Schraubverbindungen befestigt werden.

4 zeigt eine Querschnittsdarstellung des Steuerrings im geschlossenen Zustand. Die Scharnierlasche 4 ist nun nicht mehr wie im aufgeklappten Zustand senkrecht zur Längsachse des Steuerringrohres orientiert, sondern vielmehr parallel zur Längsachse des Steuerringrohres im Inneren des Steuerrings angeordnet.

Die 5 zeigt eine Detailansicht eines Scharniers des Steuerrings in geschlossenem Zustand. Die Arretierungsbolzen 8, 9 der Halbstücke 2, 3 sind gleitend jeweils ans innere Ende 14, 15 der U-förmigen Ausnehmungen 10, 11 verschoben und bewirken dort einen Klemmsitz, der die beiden Enden der Halbstücke 2, 3 zusammenpresst. Der Klemmsitz kann beispielsweise durch einen im Verhältnis zum Durchmesser der Arretierungsbolzen 8, 9 engen Endbereich 14, 15 verbessert werden und/oder dadurch, dass der Abstand der beiden Endbereiche voneinander eng im Verhältnis zum Abstand der beiden Arretierungsbolzen 8, 9 im geschlossenen Zustand ist.

6 zeigt eine Ansicht eines Endes 30 eines Halbstücks des Steuerrings, bei dem zwei Montageaussparungen bzw. Rillennuten 31, 32 entlang des Durchmessers des rohrartig ausgebildeten Steuerrings vorgesehen sind.

Wird der Steuerring geschlossen, ergibt sich in 7 eine Ansicht des Scharnierbereichs in geschlossenem Zustand. Dabei kommen die Rillennuten 31 der beiden Endstücke so zueinander zu liegen, dass sich Öffnung ins Innere des Steuerrings ausbildet. Diese ist im Beispiel kreisförmig und bietet so die Möglichkeit, mit einem zylindrischen Montagewerkzeug ins Innere des Steuerrings einzugreifen. Durch Drücken mit dem Montagewerkzeug durch diese Öffnung kann z.B. ein Klemmsitz der Scharnierlasche auf den Arretierungsbolzen erreicht werden. Auf der anderen, wo die Rillennuten 32 (nicht gezeigt) ebenfalls eine Öffnung ausbilden, kann mit dem Montagewerkzeug entsprechend der Klemmsitz wieder gelöst werden, um den Steuerring zu aufzuklappen.

Die 8 zeigt eine Ansicht der Arretierungsanordnung 6 des Steuerrings im aufgeklappten Zustand. Die beiden Bleche unterschiedlicher Halbstücke kommen in einem Überlappungsbereich übereinander zu liegen, so dass zwei vorgebohrte Löcher in den Blechen in einem Überlappungsbereich ein durchgehendes Loch ausbilden. Hierdurch kann der aufgeklappte Zustand durch eine Schraube o.Ä. fixiert werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • Produktbroschüre „High-voltage surge arresters – Product guide“, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-A249-X-4A00 [0002]
  • Handbuch „Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen – Grundlagen“, 3. Auflage, Autor V. Hindrichsen, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-H197, Seiten 26 bis 28 [0003]