Siemens AktiengesellschaftAlle Rechte vorbehalten..© Siemens AG • 02/2003

Überspannungsableiter 3EQ4

für Netze bis 550 kV

Betriebsanleitung Bestell-Nr.: 928 00024 100a

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Inhalt

Inhalt ____________________________________________________________________________2Technische Daten 4

Beschreibung 5Aufbau 5Wirkungsweise 5

Transport und Lagerung 6

Schraubverbindungen 7

Montage _________________________________________________________________________8Zubehör 8Aufstellungsort 8Zusammenstellen der Einzelteile 8Aufstellen des Ableiters 8Erdung 11Hochspannungsanschluss 12

Explosionsbild ___________________________________________________________________14

Instandhaltung___________________________________________________________________16Entsorgung Ableiter und Ableiterzubehör 16

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Der Hersteller dieses Überspannungsableiters

Siemens AGPower 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 zuständigeSiemens-Vertretung unter Angabe der auf der Titelseite angegeben Bestell-Nr. und des Titels.

Herausgegeben von: Bei Rückfragen:

Siemens AG Vermittlung Tel.: +49 / 30 / 386 1PTD H 4 Vertrieb: +49 / 30 / 386 23061D-13623 Berlin Fax: +49 / 30 / 386 26721

E-Mail: mailto:Arrester@Siemens.de

Änderungen vorbehalten.

HinweisDie Geräte, die durch diese Anweisungen abgedeckt werden, dürfen nur vonkompetentem Personal mit guter Sicherheitspraxis installiert und instandgehaltenwerden. Diese Anweisung ist nur für solches Personal geschrieben und kann nicht alsErsatz 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 starkbeeinflussen können. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders, die geeignete lnstallationsmethode zuwählen. Siemens ist unter keinen Umständen für indirekte oder direkte Schäden in Folge von Gebrauch oderMissbrauch dieses Produktes haftbar.

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Der Überspannungsableiter 3EQ4 ist ein Schutzgerät mit der Aufgabe, die Isolation einer Anlage odereiner ihrer Komponenten vor unzulässigen Beanspruchungen durch Überspannungen zu schützen.

Technische DatenIn der Normalausführung ist der Überspannungsableiter für Aufstellungshöhen bis 1000 m NN und fürBetriebsfrequenzen zwischen 48 Hz und 62 Hz geeignet.Er besteht aus 1 oder 2 Bausteinen.

Fig. 1 Überspannungsableiter 3EQ4

Der Ableiter entspricht folgenden Vorschriften:

Vorschrift KlassifizierungVDE 0675, Teil 4/A2 : 2000-07 10 kA

IEC 60099-4, Ed. 1.2, 2001-12 10 kA, Heavy duty

ANSI C62.11-1999 Station valve arrester

Das Leistungsschild [Fig. 2] ist am untersten Flansch angebracht (zum Teil in Sonderausführung nachKundenwunsch).

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1 Bestellnummer 6 Druckentlastungsklasse2 Bemessungsspannung 7 Baujahr3 Dauerspannung 8 Fabrik-Nr.4 Nenn-Ableitstoßstrom5 Leitungsentladungsklasse

9 Baustein-Nrn. des Ableiters und zusätzlicheAngaben

Fig. 2 Leistungsschild

Bei mehrteiligen Ableitern wird jeder Baustein zusätzlich mit einem Bausteinschild versehen [Fig. 3]:

1 Bestellnummer 3 Baujahr2 Bemessungsspannung 4 Baustein-Nr.

Fig. 3 Bausteinschild

Beschreibung

AufbauDie aktiven Bauelemente des Ableiters sind Metalloxid-Widerstände. Sie sind in einer oder mehrerenparallelen 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 Ableiterüberlastungverhält es sich bruchsicher.

– Die Beschirmung aus Silikongummi hält durch ihre hydrophoben Eigenschaften elektrischeEntladungen auf der Gehäuseoberfläche klein und gewährleistet dadurch besonders günstigeBetriebseigenschaften auch unter Verschmutzungsbedingungen.

Die Flansche mit integrierter Druckentlastungseinrichtung sind aus einer freiluftbeständigenLeichtmetall-Legierung hergestellt und sind mit dem Kunststoff-Verbundgehäuse verklebt. DieDichtigkeit wird durch UV-und ozonfeste Dichtungen und korrosionsbeständige Metallmembranenerreicht.Jeder Baustein ist an beiden Enden mit Überdruckmembranen und Gasumlenkdüsen ausgerüstet.Im Falle der Überlastung öffnen die Überdruckmembranen bereits bei einem Druck, der bei einemBruchteil der Druckfestigkeit des Kunststoff-Verbundgehäuses liegt. Durch die Form derGasumlenkdüsen werden die anschließend austretenden Gasströme aufeinander zugelenkt und derLichtbogen brennt bis zum Abschalten der Leitung außerhalb des Gehäuses weiter.Die Ableiter sind, soweit notwendig, mit Steuerarmaturen und/oder Abschirmungen versehen.

WirkungsweiseMetalloxid-Widerstände sind stark nichtlinear, d. h. sie haben eine stark gekrümmte Strom-Spannungs-Kennlinie, so dass bei der im Normalfall anliegenden Dauerspannung nur der sogenannteLeckstrom von wenigen mA fließt.Bei Blitz- oder Schaltüberspannungen werden die Widerstände leitfähig (Ohm-Bereich), so dass einStoßstrom 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 beiSchaltüberspannungen und 1. . .10 . . .20 kA bei Blitzüberspannungen.

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Fig. 4 Schnittbild eines Bausteins

Transport und LagerungDie Bausteine des Überspannungsableiters werden im Herstellerwerk entsprechend denBeanspruchungen und klimatischen Verhältnissen auf dem Transportweg sowie gemäß denVorschriften des Kunden in Kisten oder Verschlägen verpackt.Die Verpackung ist mit Signierungen für Transport und Lagerung sowie mit Hinweisen fürsachgemäße Handhabung versehen.Die Sendung soll sofort nach Empfang auf Beschädigung geprüft werden. Im Schadensfall ist derVerkehrsträger unverzüglich zu benachrichtigen. Lose beigepackte Teile sind anhand derSendscheine auf Vollständigkeit zu überprüfen. Hierbei sind alle Transportbehälter zu öffnen.Bei längerer Lagerzeit ist es empfehlenswert, die Bausteine und das Zubehör in derTransportverpackung zu belassen.Die für den Zusammenbau erforderlichen Schrauben etc., Anschlussklemmen und Zusatzgeräte(Kontrollfunkenstrecke, Ansprechzähler) werden als Beipack mitgeliefert.

HinweisUm Beschädigungen des Isolierkörpers zu vermeiden, darf der Montage-Transportschutzerst nach erfolgter Montage entfernt werden.

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1 Kunststoff-Verbundgehäuse2 Montage-Transportschutz

Fig. 5 Montage-Transportschutz

SchraubverbindungenFür die Montage des Ableiters sind nur die mitgelieferten Schrauben und Muttern zu verwenden.Die Schraubengewinde sind mit Molykote Longterm 2 plus zu fetten.

VorsichtBei unkontrolliertem Anzug Gefahr des Beschädigens oderLockerns der Schraubverbindungen.

Für die Montage Drehmomentenschlüssel verwenden.

Erforderliche Anziehmomente für Schraubverbindungen:M 8: 18 ± 2 NmM 10: 35 ± 5 NmM 12: 60 ± 5 NmM 16: 90 ± 10 NmM 20: 105 ± 10 Nm

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MontageVor dem Einbau folgende Punkte beachten:

WarnungVor Beginn jeglicher Arbeiten:� Freischalten� Gegen Wiedereinschalten sichern� Spannungsfreiheit feststellen� Erden und Kurzschließen� Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder

abschranken

Bei Nichteinhaltung der Sicherheitshinweise könnenTod, schwere Körperverletzung sowie erheblicheSachschäden die Folge sein.� Die Durchführung dieser Sicherheitsmaßnahmen bestätigen

lassen!

ZubehörDas mitgelieferte Zubehör umfasst beim Ableiter in Normalausführung:� Isolierteile� 2 Erdanschlussschrauben M12 (A2)� Stahlanschlussbolzen 30 mm ø, 80 mm lang� Steuerring und Streben, soweit zutreffend

Aufstellungsort Der Schutzbereich der Ableiter ist begrenzt, daher sollte die Aufstellung des Überspannungsableitersso nahe wie möglich bei dem zu schützenden Anlagenteil erfolgen. Der Abstand benachbarter Ableiterbzw. ihrer Steuerarmaturen von geerdeten oder spannungsführenden Teilen ist gemäß denentsprechenden Vorschriften zu bemessen.

Vorsicht Die Ausblasöffnung soll nach Möglichkeit nicht in Richtung einesanderen Anlagenteiles zeigen, um beim Ausblasen eine Beschädigungdurch die heißen Gase zu verhindern.

Die Ableiter sind senkrecht aufzustellen oder zu hängen. Bei nicht senkrechter Montage ist einevorherige Rücksprache mit dem Hersteller notwendig.

Zusammenstellen der EinzelteileDie zur Montage notwendigen Einzelteile können der Explosionszeichnung entnommen werden [=>Explosionsbild].

Aufstellen des Ableiters

VorsichtGefahr 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 miteiner Stahlbürste zu reinigen.

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Bei mehrteiligen Ableitern sind die Bausteine in der Reihenfolge der Baustein-Nummern aufeinanderzu setzen [Fig. 6]. Der Baustein mit der höchsten Nummer steht oben.

Vorsicht!Gefahr der inneren Beschädigung des Ableiters.Die Platten [4/Fig. 6] dürfen beim Montieren nicht entfernt werden.

1 unterer Baustein2 oberer Baustein3 Baustein-Schild4 Platte (2x)

Fig. 6 Ableiterbausteine

� stehende MontageDer untere Baustein wird mit vier Steinschrauben auf einem Betonfundament oder mit vier BolzenM20 auf einem Tragstiel [Fig. 6], [Fig. 8] befestigt. In beiden Fällen ist der mitgelieferte Isolierschlauch[5/Fig. 6] am Bolzen zu belassen. Der Isolierschlauch ist vor dem Einbau auf einwandfreieBeschaffenheit zu überprüfen.Der untere Ableiterbaustein ist mit einer Wasserwaage auszurichten und dann festzuschrauben. Fallsnotwendig, können Ausgleichbleche untergelegt werden.

Vorsicht!Ausgleichbleche dürfen jedoch nicht zwischen den Ableiterbau-steinen verwendet werden.

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Fig. 7 Befestigungsmaß

1 Bolzen M202 Grundplatte3 Isolierbuchse4 Tragstiel5 Isolierschlauch

Fig. 8 Befestigung

Die oberen Bausteine werden mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran, Seilzug) mittels Stroppsund Tragösen auf den unteren gesetzt. Dabei die Stropps um die Flansche legen [Fig. 9].

Vorsicht!Gefahr der Beschädigung des AbleitersDie Stropps dürfen nicht um die Silikonschirme gelegt werden.

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1 Ableiter2 Montage-Transportschutz

Fig. 9 Hebevorrichtung

Vor Aufsetzen des obersten Bausteins empfiehlt es sich, die zugehörigen äußeren Steuerarmaturenund die Anschlussplatte am obersten Flansch zu montieren.

� hängende MontageFür hängende Anordnung müssen ggf. die Fuß- und Kopfplatte mit den jeweils zugehörigenSchrauben und Isolierteilen vertauscht werden [Fig. 1], [Fig. 8] bzw. [=> Explosionsbild].Ansonsten ist die Montage des Ableiters entsprechend den örtlichen Gegebenheiten auf der Baustellevorzunehmen.

ErdungDie schützende Wirkung eines Überspannungsableiters wird mit zunehmender Länge der Erdleitungbeeinträchtigt, da bei einem Ableitvorgang an dieser ein Spannungsabfall entsteht. Die Erdleitung solldaher den Erdanschluss des Ableiters mit dem Erdungssystem der Schaltanlage auf möglichstkurzem und direktem Wege verbinden. Die Länge der Erdleitung soll nach Möglichkeit beiMittelspannungsableitern 1 m, bei Hochspannungsableitern 3 m nicht überschreiten. Auch wenn derAbleiter durch Geräte in der Erdleitung, z.B. durch Kontrollfunkenstrecke 3EX6 040 oderAnsprechzähler 3EX5 030/050, überwacht wird, soll die Erdleitung möglichst kurz sein und Schleifensollen vermieden werden. Sollen Überwachungsgeräte in größerer Entfernung vom Ableiter installiertwerden, wird der Einsatz von Geräten mit getrennter Sensor- und Anzeigeeinheit, wie z.B. denAbleitermonitor aus Sensoreinheit 3EX5 060 und Anzeigeeinheit 3EX5 062, empfohlen. SindÜberwachungsgeräte in der Erdleitung installiert, so ist die Leitung zwischen dem erdseitigenAnschluss des Überwachungsgerätes und dem Erdungssystem der Schaltanlage berührungssicherauszuführen.Für die Montage der Erdleitung und der Überwachungsgeräte sind die Vorschriften deranzuwendenden nationalen oder internationalen Normen (z.B. VDE 0101, HD 637 S1) zu beachten.

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Hochspannungsanschluss

Vorsicht!Hochspannungsseitige Verbindungen mit Rohrleitern sind flexibelauszuführen, um unzulässig hohe auf den Ableiter wirkende Kräfte zuvermeiden.

Weiter ist auf die elektrochemische Verträglichkeit der verwendeten Materialien zu achten.

Fig. 10 Bolzenanschluss

Fig. 11 Flachanschluss 3ЕХ6 117 (DIN)

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Fig. 12 Flachanschluss 3ЕХ6 115 (NEMA)

Abschließend den Montage-Transportschutz entfernen.

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ExplosionsbildPos. Stück Bezeichnung1 4 Schraube М12 х 100

4 Scheibe 134 Mutter М124 Scheibe SWT � 13 х 30 х 44 Reduzierbuchse

2 1 Anschlussplatte mit Bolzenanschluss2а 1 Anschlussplatte mit Flachanschluss (DIN)2b 1 Anschlussplatte mit Flachanschluss (NEMA)3 0-4 Strebe4 0-1 Steuerring5 0-4 Schraube М10 х 25

0-8 Scheibe 10,50-4 Mutter М10

6 1-2 Kunststoff-Verbundgehäuse7 0-4 Schraube М16 х 130

0-8 Scheibe 170-4 Mutter М16

8 0-2 Bausteinschild9 0-2 Metallplatte10 1 Adapterplatte11 1 Leistungsschild12 4 Schraube М20 х 130

4 Federring В208 Scheibe 214 Isolierschlauch8 Isolierbuchse4 Mutter М20

13 4 Schraube М16 х 704 Scheibe 17

14 0-1 Koronaring15 0-4 Strebe16 0-4 Schraube М10 х 25

0-8 Scheibe 10,50-4 Mutter М10

17 2 Schraube М12 х 302 Scheibe 13

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Fig. 13 Überspannungsableiter 3EQ4

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Instandhaltung

WarnungVor Beginn jeglicher Arbeiten:� Freischalten� Gegen Wiedereinschalten sichern� Spannungsfreiheit feststellen� Erden und Kurzschließen� Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder

abschranken

Bei Nichteinhaltung der Sicherheitshinweise könnenTod, schwere Körperverletzung sowie erheblicheSachschäden die Folge sein.� Die Durchführung dieser Sicherheitsmaßnahmen bestätigen

lassen!

Eine Reinigung der Silikonschirme ist aus technischen Gründen nicht erforderlich. Soll trotzdem eineReinigung erfolgen, so sind ausschließlich klares Wasser oder Seifenwasser sowie weiche Tücheroder Schwämme zu verwenden.

VorsichtKeine Lösungsmittel und keine schmirgelnden oder kratzendenHilfsmittel 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.

Entsorgung Ableiter und AbleiterzubehörDie Geräte sind umweltverträgliche Erzeugnisse. Der Wiederverwendung der Materialien ist bei derEntsorgung der Vorzug zu geben. Die Entsorgung der Geräte ist auf der Grundlage der bestehendenRechtsvorschriften umweltverträglich möglich.Bestandteile sind die folgenden Werkstoffe: Stahl, Kupferlegierungen, Aluminium, Polyurethan,Gießharz bzw. gießharzgetränkte Gewebeteile, glasfaserverstärkte Kunststoffe, Gummiwerkstoffe alsDichtungsmaterialien, Elektronikkomponenten und Silikonkautschuk (VMQ), Keramik (Porzellan,Metalloxid).Die Verwertung kann als Mischschrott oder, durch weitestgehende Demontage umweltgerechter, alsSortenschrott mit Mischschrott-Restanteil erfolgen. Die Ableitwiderstände aus Metalloxid (MO) sind alshaushaltsähnlicher Industrieabfall (nicht als Bauschutt) zu entsorgen.Im Lieferzustand durch Siemens sind keine Gefahrstoffe im Sinne der für das Gebiet derBundesrepublik Deutschland gültigen Gefahrstoffverordnung vorhanden. Für den Betrieb außerhalbder Bundesrepublik Deutschland sind die entsprechenden örtlichen Gesetze und Vorschriften zubeachten.Die örtlichen Kundendienststellen stehen für die Beantwortung von Entsorgungsfragen jederzeit zurVerfügung.