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

Abstract:

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Steuerring (1) für einen Überspannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring (1) mehrere Segmente (4) ausweist, die jeweils durch eine Klemmanordnung (3) verbindbar sind.





Inventors:
Pippert, Erhard (14624, Dallgow-Döberitz, DE)
Sulitze, Markus (14612, Falkensee, DE)
Application Number:
DE102016206460A
Publication Date:
10/19/2017
Filing Date:
04/18/2016
Assignee:
Siemens Aktiengesellschaft, 80333 (DE)
International Classes:
H01B17/42; H01C7/12; H01T4/20
Foreign References:
CN105317794A2016-02-10
CN204143974U2015-02-04
Other References:
Produktbroschüre „High-voltage surge arresters – Product guide“, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-A249-X-4A00
„Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen – Grundlagen“, 3. Auflage, Autor V. Hindrichsen, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-H197, Seiten 26 bis 28
Claims:
1. Steuerring (1) für einen Überspannungsableiter, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring (1) mehrere Segmente (4) ausweist, die jeweils durch eine Klemmanordnung (3) verbindbar sind.

2. Steuerring (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmanordnung (3) dafür ausgebildet ist, jeweils mittels einer einzigen Zugverbindung (7, 8, 19) einen Klemmsitz zweier Segmente (4) herzustellen.

3. Steuerring (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugverbindung eine Schraubverbindung (7, 8, 19) aufweist.

4. Steuerring (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (4) als ein offenes Profil ausgebildet ist.

5. Steuerring (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klemmanordnung (3) eine Außenmanschette (5) aufweist, die eine Verbindungsstelle zweier Segmente (4) auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings abgewandten Seite überwölbt.

6. Steuerring (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmanschetten (5) jeweils eine Öffnung (6) zum Hindurchführen der Zugverbindung (8) aufweisen.

7. Steuerring (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Außenmanschette (5) ein zum Mittelpunkt des Steuerrings orientiertes Befestigungsmittel (32) aufweist, das ausgebildet ist, eine Befestigungsstrebe (2) mit der Klemmanordnung (3) zu verbinden.

8. Steuerring (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel einen zur Einführung in eine Ausnehmung (12) der Befestigungsstrebe (2) ausgebildeten Stift (32) aufweist.

9. Steuerring (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klemmanordnung (3) eine Innenmanschette (13) aufweist, die dafür ausgebildet ist, eine Verbindungsstelle zweier Segmente (4) auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings zugewandten Seite an die jeweilige Außenmanschette (5) anzupressen.

10. Steuerring (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Innenmanschette (13) zum Anpressen der Verbindungsstelle eine an die Kontur der Segmente (4) angepassten Anpressvorrichtung (16, 17, 18) aufweist.

11. Steuerring (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmanschetten (13) jeweils eine Ausnehmung (15) zum Hindurchführen der Zugverbindung (8) aufweisen.

12. Steuerring (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmanschetten (13) jeweils eine Ausnehmung (14) zum Hindurchführen eines Stifts (32) einer Außenmanschette (5) aufweisen.

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 Metalreifen ausgebildet, der von mehreren Befestigungselementen in einem Abstand zum Überspannungsableiter 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 ein Viertel 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 drei gleich große Segmente auf. Dies ist ein Vorteil, weil sich im montierten Zustand auf diese Weise ein Winkel von ca. 120° zwischen den Klemmanordnungen zur Verbindung der Segmente ausbildet, was eine stabile Befestigung am Überspannungsableiter mittels Befestigungsstreben gestattet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist der Steuerring vier gleich große Segmente auf. Dies ist ein Vorteil, weil sich im montierten Zustand auf diese Weise ein Winkel von ca. 90° zwischen den Klemmanordnungen zur Verbindung der Segmente ausbildet, was eine besonders stabile Befestigung am Überspannungsableiter mittels Befestigungsstreben gestattet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings ist die Klemmanordnung dafür ausgebildet, jeweils mittels einer einzigen Zugverbindung einen Klemmsitz zweier Segmente herzustellen. Dies ist ein Vorteil, weil der Steuerring auf diese Weise besonders schnell und einfach am Montageort des Überspannungsableiters montiert werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist die Zugverbindung eine Schraubverbindung auf. Dies ist ein Vorteil, weil Schraubverbindungen einfach und kostengünstig sind. Möglich ist es jedoch auch, anstatt einer Schraubverbindung beispielsweise ein gewindelosen Stift einzusetzen, der an einer Seite einen Kopf und an der anderen Seite ein Loch aufweist, in den ein Keil zur Herstellung eines Klemmsitzes einführbar ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings ist jedes Segment als ein offenes Profil ausgebildet. Dies ist ein Vorteil, weil das offene Profil besonders materialsparend ist. Besonders bevorzugt ist es außerdem, das offene Profil nach Art eines Schutzbleches für Fahrräder als im Wesentlichen kreisförmig gebogenes, an der Innenseite (zum Mittelpunkt des montierten Steuerrings hin orientiert) offenes Blech auszuführen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist jede Klemmanordnung eine Außenmanschette auf, die eine Verbindungsstelle zweier Segmente auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings abgewandten Seite überwölbt. Die Verbindungsstelle ist dabei der Bereich, an dem die Segmente aneinanderstoßen und erstreckt sich jeweils ein Stück entlang des jeweiligen Segments. Die Außenmanschette folgt der Wölbung der Segmente und bewirkt dadurch eine vergleichsweise glatte Oberfläche des montierten Steuerrings.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weisen die Außenmanschetten jeweils eine Öffnung zum Hindurchführen der Zugverbindung auf. Dies ist ein Vorteil, weil auf dieser Weise der Klemmsitz ermöglicht wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist jede Außenmanschette ein zum Mittelpunkt des Steuerrings orientiertes Befestigungsmittel auf, das ausgebildet ist, eine Befestigungsstrebe mit der Klemmanordnung zu verbinden. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise mittels der Klemmanordnung jeweils im Bereich der Verbindungstelle zweier Segmente eine Befestigungsstrebe angebracht werden kann.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist das Befestigungsmittel einen zur Einführung in eine Ausnehmung der Befestigungsstrebe ausgebildeten Stift auf. Dies ist ein Vorteil, weil mittels des Stifts ein Verrutschen der Befestigungsstrebe verhindert wird, was die mechanische Anbringung des Steuerrings am Überspannungsableiter stabilisiert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist jede Klemmanordnung eine Innenmanschette auf, die dafür ausgebildet ist, eine Verbindungsstelle zweier Segmente auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings zugewandten Seite an die jeweilige Außenmanschette anzupressen. Die Innenmanschette ist vorteilhaft, weil sie im Zusammenwirken mit Außenmanschette und Zugverbindung jeweils den Klemmsitz herstellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weist jede Innenmanschette zum Anpressen der Verbindungsstelle eine an die Kontur der Segmente angepasste Anpressvorrichtung auf. Mittels der Anpressvorrichtung wird ein gleichmäßiger Klemmsitz erreicht und ein Verrutschen der Segmente verhindert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weisen die Innenmanschetten jeweils eine Ausnehmung zum Hindurchführen der Zugverbindung auf. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise ein Zug ausgeübt wird, der die Innenmanschette auf die beiden Segmente und diese wiederrum auf die Außenmanschette presst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuerrings weisen die Innenmanschetten jeweils eine Ausnehmung zum Hindurchführen eines Stifts einer Außenmanschette auf. Dies ist ein Vorteil, weil auf diese Weise eine Befestigungstrebe zwischen Innenmanschette und Außenmanschette festgelegt werden kann.

Zur besseren Erläuterung der Erfindung in schematischer Darstellung zeigen die

1 einen montierten Steuerring, und

2 ein Segment des Steuerrings, und

35 drei Perspektiven einer Explosionsansicht einer Klemmanordnung des Steuerrings, und

6 einen Querschnitt durch eine montierte Klemmanordnung.

Die 1 zeigt einen Steuerring 1 mit vier Befestigungsstreben 2, die an vier Klemmanordnungen 3 befestigt sind. Der Steuerring 1 weist vier gleich lange Segmente 4 auf. Ein Segment 4 ist in 2 gezeigt: es ist nach Art eines Fahrradschutzbleches als nach innen gebogenes und gewölbtes Blech ausgebildet. Ein solches offenes Profil ist einfach und kostengünstig zu fertigen. Mehrere Segmente können für den Transport einfach ineinander geschoben gelagert werden, was das Packmaß zusätzlich verkleinert.

Die 35 zeigen drei Perspektiven einer Explosionsansicht einer Klemmanordnung des Steuerrings. Es sind eine Außenmanschette 5 und eine Innenmanschette 13 vorgesehen, die an einer Verbindungsstelle zweier Segmente 4 die beiden Segmente verrutschsicher festlegen. Die Außenmanschette 5 überwölbt auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings abgewandten Seite die beiden Segmente 4. Sie weist eine Öffnung 6 auf, die zur Aufnahme einer Belegscheibe 7 und einer Schraube 8 geeignet ist. Die Schraube 8 stellt mit einer Mutter 19 eine einzige Zugverbindung pro Klemmanordnung her, so dass ein Klemmsitz zweier Segmente 4 hergestellt wird. Die Außenmanschette 5 ist mit einem Fortsatz 9 ausgestatten, der im Wesentlichen senkrecht auf einer durch den Steuerring verlaufenden Ebene steht. Der Fortsatz 9 weist einen Stift 32 auf. Auf der den Segmenten zugewandten Seite der Außenmanschette 5 weist die Außenmanschette 5 einen Steg 41 auf ca. einem Drittel ihrer Breite auf. Der Steg 41 ist gegenüber der Innenkontur der Außenmanschette 5 leicht erhöht und gestattet es, an jeder Seite des Stegs 41 ein Segment anzulegen. Der Umfang des Steuerrings erhöht sich folglich um die Breite des Stegs 41. Weiterhin ist eine Schraubenführung 40 vorgesehen, die bei der Montage eine Orientierung der Schraube 8 vorgibt und so den Zusammenbau erleichtert und beschleunigt.

Die Befestigungsstrebe 2 weist einen ersten Teil 11 und einen zweiten Teil 10 auf. Der erste Teil 11 verbindet den Steuerring mit einem Überspannungsableiter (nicht dargestellt) und ist dafür nach innen, zu einer durch den Mittelpunkt des Steuerrings führenden und senkrecht auf der Ebene des Steuerrings stehenden Achse ausgerichtet. Der zweite Teil 10 knickt gegenüber dem ersten Teil 11 ab, so dass er – wie der Fortsatz 9 – im Wesentlichen senkrecht auf einer durch den Steuerring verlaufenden Ebene steht. Der Stift 32 kann entlang einer Achse 31 durch eine korrespondierende Ausnehmung 12 im zweiten Teil 10 der Befestigungsstrebe 2 geschoben werden.

Die Innenmanschette 13 ist dafür ausgebildet, eine Verbindungsstelle zweier Segmente 4 auf einer dem Mittelpunkt des Steuerrings zugewandten Seite an die jeweilige Außenmanschette 5 anzupressen. Dies wird durch eine an die Kontur der Segmente 4 angepasste Anpressvorrichtung 16, 17, 18 erreicht. Die Innenmanschette 13 weist eine Ausnehmung 15 zum Hindurchführen der Schraube 8 auf. Weiterhin ist eine Ausnehmung 14 zum Hindurchführen des Stifts 32 der Außenmanschette 5 vorgesehen, so dass die Befestigungsstrebe 2 nicht verrutschen kann.

6 zeigt einen Querschnitt durch eine montierte Klemmanordnung.

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]
  • „Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen – Grundlagen“, 3. Auflage, Autor V. Hindrichsen, Siemens AG 2012, Order Nr. E50001-G630-H197, Seiten 26 bis 28 [0003]