Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen - siemens

KONSTRUKTIVER AUFBAU VON MO-ABLEITERN 25
Die Membran wird mit einem am Flansch verschraubten metallischen Druckring gegen
den Dichtring gepresst. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass ausschließlich
elektrochemisch untereinander verträgliche Materialkombinationen verwendet werden.
Andernfalls wäre Spaltkorrosion unweigerlich die Folge, was über kurz oder lang zu
Undichtigkeit führen würde.
Vorteil des Prinzips der Druckentlastungsmembran 1 ist ihre extrem kurze Öffnungs-
zeit im Falle einer Ableiterüberlastung. Eine Ableiterüberlastung ist ein äußerst seltenes
Ereignis 2 , kann aber grundsätzlich, auch durch noch so reichliche Bemessung des Ableiters,
nicht ausgeschlossen werden. Mögliche Ursachen dafür sind beispielsweise
ableiternahe Blitzeinschläge oder Spannungsübertritt von einem System höherer auf ein
System niedrigerer Spannung, etwa auf einer Trasse mit mehreren übereinander geführten
Spannungsebenen durch Leiterseilriss oder Seiltanzen. In einem solchen Fall
kommt es zur Überlastung eines oder mehrerer MO-Widerstände in dem betroffenen
Ableiter. Es bildet sich ein Teillichtbogen aus, der sich in Sekundenbruchteilen zu einem
durchgängigen Lichtbogen im Gehäuse-Inneren zwischen den beiden Flanschen
entwickelt. Durch diesen fließt der volle, sich am Einbauort des Ableiters einstellende
Kurzschlussstrom des Netzes (Effektivwert bis zu etwa 80 kA, Scheitelwert bis zu etwa
200 kA). In der Folge kommt es zu einem sprunghaften Druckanstieg innerhalb des
Gehäuses. Die Druckentlastungsmembranen reißen dabei innerhalb weniger Millisekunden
auf und sorgen so für eine sichere Druckentlastung, lange bevor der Berstdruck
des Gehäuses erreicht wird. Die heißen, unter starkem Überdruck stehenden Gase
treten mit hoher Geschwindigkeit durch die beiden Ausblasöffnungen aus dem Gehäuse-Inneren
aus ("Ausblasen" des Ableiters). Außerhalb des Gehäuses treffen die
beiden Gasstrahlen aufeinander und bewirken so, dass der bis dahin im Gehäuse-Inneren
brennende Lichtbogen nach außen kommutiert und außerhalb des Gehäuses weiterbrennt,
bis der Fehler weggeschaltet wird. Bis dahin kann es zwar immer noch auf
Grund der extremen thermischen Belastung zu einem Bruch des Porzellans 3 kommen,
wegen des praktisch drucklosen Zerfalls können dadurch jedoch keine schwerwiegenden
Schäden mehr angerichtet werden.
Erlischt der im Gehäuse-Inneren brennende Lichtbogen infolge von Netzvorgängen
bereits vor dem Öffnen der Druckentlastungsmembran oder erfolgt der Druckanstieg
1
Es sind auch andere Arten der Druckentlastung gebräuchlich, zum Beispiel federbelastete Verschlüsse.
2
In Hochspannungsnetzen noch wesentlich seltener als in Mittelspannungsnetzen.
3
Sogenannter thermischer Sekundärbruch, der nach den IEC-Vorschriften ausdrücklich zugelassen ist.