[发明专利]避雷器模块和避雷器

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的避雷器模块。本发明还涉及包括两个或多个这样的避雷器模块的避雷器。

现今，在开关柜中使用不同类型的避雷器，以便保护电网设备免受过电压的影响。避雷器被连接在火线和地之间，并且可以包括一个或多个无间隙避雷器模块，其具有设置在两个端电极之间的例如氧化锌的金属氧化物的变阻器块。在金属氧化物的变阻器块中，电阻在低电压下高，而在高电压下低。当火线中的电压电平超过临界值时，避雷器将允许电流通过变阻器块被传导到地，从而减小过电压。

当火线中的正常操作电压高得使得单个变阻器块不能抵抗工作电压时，在避雷器模块的端电极之间的堆叠中串联连接几个变阻器块。为了通过变阻器块的堆叠承载大的电流并且给予避雷器模块良好的稳定性，必须在变阻器块之间保持足够的接触压力。变阻器块之间所需的接触压力可以通过电绝缘材料的细长夹紧构件来实现，夹紧构件被连接到端电极并且被预加应力以在避雷器模块的轴向方向上朝着彼此挤压端电极，并且从而实现变阻器块之间的接触压力。夹紧构件可以例如具有如US5517382A、US5912611A和WO2012098250A1中所示的无端环的形式、或者如US5291366A和US6777614A中所示的棒状构件。

要在高系统电压的电网中使用的避雷器通常由上述类型的一个或多个避雷器模块组来形成，其中每个组包括在下部支撑构件和上部支撑构件之间彼此平行安装的两个或更多个避雷器模块。支撑构件可以例如具有板或梁的形式。为了使避雷器适应系统电压，两个或更多个这样的避雷器模块组可以彼此堆叠并且彼此固定，其中一个组中的避雷器模块与每个相邻组的避雷器模块串联连接。

如果上述类型的多模块避雷器被放置在基座上并且因此从下方被支撑，则当其他避雷器模块由于避雷器上的不均匀负载分布而被轴向上被压缩时，一些避雷器模块可能经历轴向张力。这种避雷器上的不均匀的负载分布可以例如由于在避雷器上的不均匀冰形成、大风或地震而发生。从避雷器顶部倾斜悬挂的重连接电缆也可能产生避雷器上的不均匀的负载分布，特别是当电缆由于过电压而颤动时。在最坏的情况下，避雷器模块上的轴向张力可能变得很高而使得夹紧构件的预应力损失，这进而可能导致在避雷器模块中的变阻器块之间的接触压力的不可接受的损失。

为了避免上述类型的多模块避雷器的避雷器模块中的高张力，并且从而防止在避雷器模块的变阻器块之间的接触压力的损失，避雷器通常通过例如在汇流条中的最上面的避雷器模块组悬挂。然而，不总是可能或期望使用悬挂的避雷器，并且因此需要对上述问题的替代解决方案，以从而能够在基座上放置上述类型的多模块避雷器，而不用冒着由于避雷器上的不均匀的负载分布而产生的失去在避雷器模块的变阻器块之间的接触压力的风险。此外，高的张力还可能在悬挂的避雷器中产生，并且如果悬挂的避雷器大而重和/或支撑附加设备或长电缆，则产生在悬挂的避雷器的变阻器块之间的接触压力的损失。

本发明的目的

本发明的目的是实现对上述问题的新的和有利的解决方案。

发明内容

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1中限定的特征的避雷器模块来实现。

本发明的避雷器模块包括第一和第二端电极、布置在第一和第二端电极之间的包括至少一个变阻器块的圆柱形元件的堆叠、以及电绝缘材料的外壳，其中，避雷器模块的特征在于；

-所述第一端电极包括导电材料的第一部分和相邻的导电材料的第二部分，第一部分位于第二部分和堆叠之间，并且设置有配置为抵接第二部分的相应第二接触表面的第一接触表面；

-在第一端电极的所述第一和第二部分之间提供电连接元件，电连接构件被配置为在所述第一和第二接触表面之间形成间隙的情况下保持这些部分彼此电连接；

-电绝缘材料的至少一个夹紧构件被连接到第二端电极和所述第一端电极的第一部分，并且被配置为在避雷器模块的轴向方向上朝着彼此挤压第二端电极和第一端电极的第一部分，从而实现在所述堆叠的圆柱形元件之间的接触压力，并且在第二端电极和第一端电极的第一部分之间夹紧所述堆叠；以及

-所述电绝缘材料的所述至少一个夹紧构件或至少一个另外的夹紧构件被连接到第二端电极和第一端电极的所述第二部分，并且被配置为在避雷器模块的轴向方向上朝着彼此挤压第二端电极和第一端电极的第二部分，从而实现在第一和第二接触表面之间的接触压力。