Überspannungsableiter 3EQ3

Überspannungsableiter 3EQ3 Betriebsanleitung Bestell-Nr.: 928 00018 100a Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokumentes, Verwertung und Mitteilung seines Inhaltes sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patent-, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmustereintragung vorbehalten. Siemens Aktiengesellschaft All rights reserved. Siemens AG 06/2002

Inhalt Inhalt 2 Technische Daten 4 Beschreibung 6 Aufbau 6 Wirkungsweise 6 Transport und Lagerung 7 Schraubverbindungen 7 Montage 9 Aufstellungsort 9 Aufstellen des Ableiters 9 stehende Montage 10 hängende Montage 11 Erdung 12 Hochspannungsanschluss 12 Entsorgung Ableiter und Ableiterzubehör 14 Instandhaltung 15 Explosionsbild 16 2 Siemens AG 06/2002

Der Hersteller dieses Überspannungsableiters Siemens AG Power Transmission and Distribution High Voltage hat ein Qualitätsmanagement gemäß DIN ISO 9001 / EN 29 001 Qualitätssicherungssysteme, Modell zur Darlegung der Qualitätssicherung in Design/Entwicklung, Produktion, Montage und Kundendienst eingeführt und wendet es an. Der Nachweis wurde der DQS (Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Qualitätsmanagement-Systemen) erstmalig 1989 erbracht. Die elektrischen Prüffelder und die Werkstofftechniklaboratorien des Herstellers sind seit 1992 vom Deutschen Akkreditierungsrat nach DIN EN 45 001 akkreditiert. Wenn Sie weitere Exemplare dieser Betriebsanleitung benötigen, bestellen Sie diese bitte über die zuständige Siemens-Vertretung unter Angabe der auf der Titelseite angegeben Bestell-Nr. und des Titels. Herausgegeben von: Bei Rückfragen: Siemens AG Vermittlung Tel.: +49 / 30 / 386 1 PTD H 4 Vertrieb: +49 / 30 / 386 23061 D-13623 Berlin Fax: +49 / 30 / 386 26721 E-Mail: mailto:arrester@siemens.de Änderungen vorbehalten. Hinweis Die Geräte, die durch diese Anweisungen abgedeckt werden, dürfen nur von kompetentem Personal mit guter Sicherheitspraxis installiert und instandgehalten werden. Diese Anweisung ist nur für solches Personal geschrieben und kann nicht als Ersatz für ausreichendes Training und Erfahrung in Sicherheitsvorschriften gelten. Die hier enthaltenen Informationen sind dafür bestimmt, dass eine korrekte Installation dieses Produktes erfolgt. Siemens hat keine Kontrolle über die Zustände im Netz, welche die Installation eines Produktes stark beeinflussen können. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders, die geeignete lnstallationsmethode zu wählen. Siemens ist unter keinen Umständen für indirekte oder direkte Schäden in Folge von Gebrauch oder Missbrauch dieses Produktes haftbar. Siemens AG 06/2002 3

Der Überspannungsableiter 3EQ3 ist ein Schutzgerät mit der Aufgabe, die Isolation einer Anlage oder einer ihrer Komponenten vor unzulässigen Beanspruchungen durch Überspannungen zu schützen. Technische Daten Der Überspannungsableiter 3EQ3 ist in Wechselspannungsnetzen bis Um = 800 kv (162/3... 62 Hz) und in DC-Anwendungen bis 500 kv einsetzbar und besteht aus einem oder mehreren Bausteinen. a b c a) für AC- und DC-Anwendungen b) für AC-Anwendungen c) für DC-Anwendungen Fig. 1 Beispiel für 1- und 2-teilige Ausführung, stehend Er ist sowohl für stehende [Fig. 1] als auch für hängende [Fig. 2] Montage geeignet. 4 Siemens AG 06/2002

a b c a) für AC- und DC-Anwendungen b) für AC-Anwendungen c) für DC-Anwendungen Fig. 2 Beispiel für 1- und 2-teilige Ausführung, hängend Der Ableiter entspricht folgenden Vorschriften, soweit jeweils anwendbar: Vorschrift IEC 60099-4, Ed. 1.2, 2001-12 ANSI C62.11-1999 Klassifizierung 20 ka Station Document CIGRE 33/14-86 (WG-05) Das Leistungsschild [Fig. 3] ist am untersten Flansch angebracht (zum Teil in Sonderausführung nach Kundenwunsch). Siemens AG 06/2002 5

1 Bestellnummer 6 Druckentlastungsklasse 2 Bemessungsspannung 7 Baujahr 3 Dauerspannung 8 Fabrik-Nr. 4 Nenn-Ableitstoßstrom 5 Leitungsentladungsklasse Fig. 3 Leistungsschild 9 Baustein-Nrn. des Ableiters und zusätzliche Angaben Bei mehrteiligen Ableitern wird jeder Baustein zusätzlich mit einem Bausteinschild versehen [Fig. 4]: 1 Bestellnummer 3 Baujahr 2 Bemessungsspannung 4 Baustein-Nr. Fig. 4 Bausteinschild Beschreibung Aufbau Die aktiven Bauelemente des Ableiters sind Metalloxid-Widerstände. Sie sind in einer oder mehreren parallelen Säulen angeordnet und in einem hermetisch verschlossenen Kunststoff-Verbundgehäuse 1 (Rohr aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit Silikonbeschirmung) eingebaut. Das Gehäuse besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten: Ein glasfaserverstärktes Kunststoffrohr sorgt für hohe mechanische Belastbarkeit sowohl im Normalbetrieb als auch z.b. bei Erdbebenbeanspruchungen. Im Falle einer Ableiterüberlastung verhält es sich bruchsicher. Die Beschirmung aus Silikongummi hält durch ihre hydrophoben Eigenschaften elektrische Entladungen auf der Gehäuseoberfläche klein und gewährleistet dadurch besonders günstige Betriebseigenschaften auch unter Verschmutzungsbedingungen. Die Flansche mit integrierter Druckentlastungseinrichtung sind aus einer freiluftbeständigen Leichtmetall-Legierung hergestellt und sind mit dem Kunststoff-Verbundgehäuse verklebt. Die Dichtigkeit wird durch UV-und ozonfeste Dichtungen und korrosionsbeständige Metallmembranen erreicht. Jeder Baustein ist an beiden Enden mit Überdruckmembranen und Gasumlenkdüsen ausgerüstet. Im Falle der Überlastung öffnen die Überdruckmembranen bereits bei einem Druck, der bei einem Bruchteil der Druckfestigkeit des Kunststoff-Verbundgehäuses liegt. Durch die Form der Gasumlenkdüsen werden die anschließend austretenden Gasströme aufeinander zugelenkt und der Lichtbogen brennt bis zum Abschalten der Leitung außerhalb des Gehäuses weiter. Die Ableiter sind, soweit notwendig, mit Steuerarmaturen und/oder Abschirmungen versehen. Wirkungsweise Metalloxid-Widerstände sind stark nichtlinear, d. h. sie haben eine stark gekrümmte Strom- Spannungs-Kennlinie, so dass bei der im Normalfall anliegenden Dauerspannung nur der sogenannte Leckstrom von wenigen ma fließt. Bei Blitz- oder Schaltüberspannungen werden die Widerstände leitfähig (Ohm-Bereich), so dass ein Stoßstrom zur Erde fließen kann und die Überspannung auf den Wert des Spannungsfalls am Ableiter ("Restspannung") abgebaut wird. Die Stoßströme betragen dabei bis zu 2 ka bei Schaltüberspannungen und 1...10...20 ka bei Blitzüberspannungen. 6 Siemens AG 06/2002

1 Isolierkörper 2 Flansch mit Gasumlenkdüse 3 Dichtung 4 Überdruckmembran 5 Druckfeder 6 Metalloxid-Widerstände (nichtlinear) Fig. 5 Schnittbild eines Bausteins mit mehrsäuligem MO-Widerstand-Einsatz Transport und Lagerung Die Bausteine des Überspannungsableiters werden im Herstellerwerk entsprechend den Beanspruchungen und klimatischen Verhältnissen auf dem Transportweg sowie gemäß den Vorschriften des Kunden in Kisten oder Verschlägen verpackt. Die Verpackung ist mit Signierungen für Transport und Lagerung sowie mit Hinweisen für sachgemäße Handhabung versehen. Die Sendung soll sofort nach Empfang auf Beschädigung geprüft werden. Im Schadensfall ist der Verkehrsträger unverzüglich zu benachrichtigen. Lose beigepackte Teile sind anhand der Sendscheine auf Vollständigkeit zu überprüfen. Hierbei sind alle Transportbehälter zu öffnen. Bei längerer Lagerzeit ist es empfehlenswert, die Bausteine und das Zubehör in der Transportverpackung zu belassen. Die für den Zusammenbau erforderlichen Schrauben etc., Anschlussklemmen und Zusatzgeräte (Kontrollfunkenstrecke, Ansprechzähler) werden als Beipack mitgeliefert. Hinweis Um Beschädigungen des Isolierkörpers zu vermeiden, darf der Montage-Transportschutz erst nach erfolgter Montage entfernt werden. Schraubverbindungen Für die Montage des Ableiters sind nur die mitgelieferten Schrauben und Muttern zu verwenden. Siemens AG 06/2002 7

Die Schraubengewinde sind mit Molykote Longterm 2 plus zu fetten. Vorsicht Bei unkontrolliertem Anzug Gefahr des Beschädigens oder Lockerns der Schraubverbindungen. Für die Montage Drehmomentenschlüssel verwenden. Erforderliche Anziehmomente für Schraubverbindungen: M 8: 18 ± 2 Nm M 10: 35 ± 5 Nm M 12: 60 ± 5 Nm M 16: 90 ± 10 Nm M 20: 105 ± 10 Nm 8 Siemens AG 06/2002

Montage Vor dem Einbau folgende Punkte beachten: Warnung Vor Beginn jeglicher Arbeiten: Freischalten Gegen Wiedereinschalten sichern Spannungsfreiheit feststellen Erden und Kurzschließen Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken Bei Nichteinhaltung der Sicherheitshinweise können Tod, schwere Körperverletzung sowie erhebliche Sachschäden die Folge sein. Die Durchführung dieser Sicherheitsmaßnahmen bestätigen lassen! Aufstellungsort Der Schutzbereich der Ableiter ist begrenzt, daher sollte die Aufstellung des Überspannungsableiters so nahe wie möglich bei dem zu schützenden Anlagenteil erfolgen. Der Abstand benachbarter Ableiter bzw. ihrer Steuerarmaturen von geerdeten oder spannungsführenden Teilen ist gemäß den entsprechenden Vorschriften zu bemessen. Vorsicht Die Ausblasöffnung soll nach Möglichkeit nicht in Richtung eines anderen Anlagenteiles zeigen, um beim Ausblasen eine Beschädigung durch die heißen Gase zu verhindern. Die Ableiter sind senkrecht aufzustellen oder zu hängen. Bei nicht senkrechter Montage ist eine vorherige Rücksprache mit dem Hersteller notwendig. Aufstellen des Ableiters Vorsicht Gefahr der inneren Beschädigung des Ableiters Die Pfeile am oberen Flansch des Ableiters müssen immer nach oben zeigen. An die Überspannungsableiter dürfen keine Leitern angelehnt werden. Die Kontaktflächen der Ableiterflansche müssen metallisch blank sein und sind gegebenenfalls mit einer Stahlbürste zu reinigen. Bei mehrteiligen Ableitern sind die Bausteine in der Reihenfolge der Baustein-Nummern aufeinander zu setzen [Fig. 6]. Der Baustein mit der höchsten Nummer befindet sich oben. Siemens AG 06/2002 9

1 unterer Baustein 2 oberer Baustein 3 Baustein-Schild 4 Platte (2x) Fig. 6 Ableiter-Bausteine Vorsicht Gefahr der Beschädigung des Ableiters Die Platten [Fig. 6/4] dürfen beim Montieren nicht entfernt werden. stehende Montage Der untere Baustein wird mit vier Steinschrauben auf einem Betonfundament oder mit vier Bolzen M20 auf einem Tragstiel befestigt [Fig. 7] [Explosionsbild]. Auf Kundenwunsch und nach Rücksprache mit dem Hersteller kann der Ableiter auch mit Bolzen M16 befestigt werden. Die entsprechenden Reduzierbuchsen werden dann mitgeliefert. In beiden Fällen ist der mitgelieferte Isolierschlauch am Bolzen zu belassen [2/Fig. 7]. Der Isolierschlauch ist vor dem Einbau des Bolzens auf einwandfreie Beschaffenheit zu überprüfen. Ebenfalls auf Kundenwunsch wird der Ableiter auch mit einer Adapterplatte [7/Fig. 7] mit Befestigungsmaß 310 x 310 mm geliefert. In diesem Falle ist lediglich die Adapterplatte mit dem bereits werkseitig montierten unteren Ableiterbaustein an der vorgesehenen Stelle mit 4 Bolzen M20 zu befestigen. Den unteren Ableiterbaustein mit einer Wasserwaage ausrichten und dann festschrauben. Falls notwendig, können Ausgleichbleche unterlegt werden. Hinweis Ausgleichbleche dürfen jedoch nicht zwischen den Ableiterbausteinen verwendet werden. 10 Siemens AG 06/2002

1 Bolzen M20 x 140 (auf Kundenwunsch: M16 mit Reduzierbuchsen) 2 Isolierschlauch 3 unterer Ableiterbaustein 4 Abdeckplatte 5 Isolierbuchse 6 Erdungsanschluss 7 Adapterplatte mit Befestigungsmaß 310 x 310 (Sonderzubehör) x Ausgleichsbleche (falls notwendig) Fig. 7 Montage des unteren Ableiterbausteins Die oberen Bausteine werden mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran, Seilzug) mittels Stropps und Tragösen auf den unteren gesetzt. Dabei die Stropps um die Flansche legen [Fig. 8]. Vorsicht Gefahr der Beschädigung des Ableiters Die Stropps dürfen nicht um die Silikonschirme gelegt werden. 1 Hochspannungsanschluss 2 Flansch a Transportverpackung Fig. 8 Hebevorrichtung Vor Aufsetzen des obersten Bausteins empfiehlt es sich, die zugehörigen äußeren Steuerarmaturen und die Anschlussplatte am obersten Flansch zu montieren. hängende Montage Für hängende Anordnung müssen ggf. die Abdeckplatte [4/Fig. 7] und der Erdungsanschluss [6/Fig. 7] mit den jeweils zugehörigen Schrauben und Isolierteilen vertauscht werden [Fig. 1] [Fig. 2] [Explosionsbild]. Ansonsten ist die Montage des Ableiters entsprechend den örtlichen Gegebenheiten auf der Baustelle vorzunehmen. Siemens AG 06/2002 11

Erdung Um einen sicheren Betrieb des Ableiters und optimalen Schutz zu gewährleisten, ist auf eine gute Erdung zu achten. Die Verbindung mit Erde soll durch eine möglichst kurze und geradlinige, maximal 2 m lange Leitung unter Beachtung des Mindestquerschnittes erfolgen, um nicht das Schutzniveau des Ableiters zu beeinträchtigen. Wird eine Kontrollfunkenstrecke (3EX6040) und/oder ein Ansprechzählgerät (3EX5...) oder ein anderes Kontrollgerät zur Überwachung des Ableiters eingesetzt, so soll die Verbindung zwischen Ableiter und Erdanschlusspunkt des Kontrollgerätes eine Länge von 2 m nicht überschreiten. Bei größerer Entfernung des Ansprechzählers vom Ableiter sind getrennte Ansprechgeber und Zähler zu verwenden. Der Anschluss ist am Erdungsanschluss [6/Fig. 7] auszuführen. Hochspannungsanschluss Vorsicht Hochspannungsseitige Verbindungen mit Rohrleitern sind flexibel auszuführen, um unzulässig hohe auf den Ableiter wirkende Kräfte zu vermeiden. Die Montage des Hochspannungsanschlusses erfolgt am oberen Flansch. Fig. 9 Bolzenanschluss Fig. 10 DIN-Flachanschluss 12 Siemens AG 06/2002

Fig. 11 NEMA-Flachanschluss Weiter ist auf die elektrochemische Verträglichkeit der verwendeten Materialien zu achten. Anschließend den Montage-Transportschutz entfernen. Siemens AG 06/2002 13

Entsorgung Ableiter und Ableiterzubehör Die Geräte sind umweltverträgliche Erzeugnisse. Der Wiederverwendung der Materialien ist bei der Entsorgung der Vorzug zu geben. Die Entsorgung der Geräte ist auf der Grundlage der bestehenden Rechtsvorschriften umweltverträglich möglich. Bestandteile sind die folgenden Werkstoffe: Stahl, Kupferlegierungen, Aluminium, Polyurethan, Gießharz bzw. gießharzgetränkte Gewebeteile, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Gummiwerkstoffe als Dichtungsmaterialien, Elektronikkomponenten und Silikonkautschuk (VMQ), Keramik (Porzellan, Metalloxid). Die Verwertung kann als Mischschrott oder, durch weitestgehende Demontage umweltgerechter, als Sortenschrott mit Mischschrott-Restanteil erfolgen. Die Ableitwiderstände aus Metalloxid (MO) sind als haushaltsähnlicher Industrieabfall (nicht als Bauschutt) zu entsorgen. Im Lieferzustand durch Siemens sind keine Gefahrstoffe im Sinne der für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland gültigen Gefahrstoffverordnung vorhanden. Für den Betrieb außerhalb der Bundesrepublik Deutschland sind die entsprechenden örtlichen Gesetze und Vorschriften zu beachten. Die örtlichen Kundendienststellen stehen für die Beantwortung von Entsorgungsfragen jederzeit zur Verfügung. 14 Siemens AG 06/2002

Instandhaltung Warnung Vor Beginn jeglicher Arbeiten: Freischalten Gegen Wiedereinschalten sichern Spannungsfreiheit feststellen Erden und Kurzschließen Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken Bei Nichteinhaltung der Sicherheitshinweise können Tod, schwere Körperverletzung sowie erhebliche Sachschäden die Folge sein. Die Durchführung dieser Sicherheitsmaßnahmen bestätigen lassen! Eine Reinigung der Silikonschirme ist aus technischen Gründen nicht erforderlich. Soll trotzdem eine Reinigung erfolgen, so sind ausschließlich klares Wasser oder Seifenwasser sowie weiche Tücher oder Schwämme zu verwenden. Vorsicht Keine Lösungsmittel und keine schmirgelnden oder kratzenden Hilfsmittel verwenden. Eine regelmäßige Instandhaltung der Ableiter ist nicht erforderlich. Die Überwachung beschränkt sich auf: Ablesen des Ansprechzählgerätes Prüfen der Kontrollfunkenstrecke Prüfen des Ableiters auf eventuelle Überlastung (Schwärzung bzw. Abbrandstellen an der Ausblasöffnung des Flansches). In diesem Fall muss der Ableiter ausgewechselt werden. Siemens AG 06/2002 15

Explosionsbild Pos. St. Bezeichnung 1 4 Schraube M16 x 90 1a 4 Schraube M16 x 110 8 Scheibe 17 4 Reduzierbuchsen 4 Mutter M16 2 0-1 Anschlussplatte 2a 0-1 Bolzenanschluss 2b 0-1 Flachanschluss 3 0-4 Strebe 4 0-1 Steuerring 5 0-8 Schraube M10 x 25 0-16 Scheibe 10,5 0-8 Mutter M10 6 1-2 Kunststoff- Verbundgehäuse 7 0-4 Schraube M16 x 130 0-8 Reduzierbuchse 0-8 Scheibe 17 0-4 Mutter M16 8 2-4 Flansch 9 0-2 Metallplatte 10 4 Schraube M20 x 160 8 Scheibe 21 4 Isolierschlauch 8 Isolierbuchse 4 Mutter M20 10a 4 Schraube M20 x 140 4 Scheibe 21 4 Isolierschlauch 8 Isolierbuchse 11 1 Platte 12 1 Adapterplatte 13 1 Erdungsanschluss 1 Schraube M12 x 30 2 Scheibe 17 1 Mutter M12 14 1 Leistungsschild 15 0-2 Bausteinschild 16 0-1 Koronaring 16 Siemens AG 06/2002