Siemens AktiengesellschaftAlle Rechte vorbehalten..© Siemens AG • 09/2003

Überspannungsableiter 3EL2

Betriebsanleitung Bestell-Nr.: 928 00047 100

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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 9Erdung 12Hochspannungsanschluss 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 instandgehalten werden.Diese Anweisung ist nur für solches Personal geschrieben und kann nicht als Ersatz fürausreichendes Training und Erfahrung in Sicherheitsvorschriften gelten.

Die hier enthaltenen Informationen sind dafür bestimmt, dass eine korrekte Installation dieses Produkteserfolgt. 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 3EL2 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.

Fig. 1 Überspannungsableiter 3EL2

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).

1 Bestellnummer 6 Druckentlastungsklasse2 Bemessungsspannung 7 Baujahr3 Dauerspannung 8 Fabrik-Nr.4 Nenn-Ableitstoßstrom 9 Baustein-Nr. des oberen Ableiterbausteins5 Leitungsentladungsklasse 10 Baustein-Nr. des unteren Ableiterbausteins

Fig. 2 Leistungsschild

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

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1 Baustein-Nr. 3 Baujahr2 Bemessungsspannung 4 Lagernummer

Fig. 3 Bausteinschild

Beschreibung

AufbauDie aktiven Bauelemente des Ableiters sind Metalloxid-Widerstände. Sie sind in einer Säuleangeordnet und hermetisch vor Umwelteinflüssen geschützt durch ein direkt aufgebrachtesSilikongehäuse. Die mechanische Stabilität des Ableiters wird durch glasfaserverstärkteKunststoffstäbe erreicht, die den Widerstandsstapel eng umschließen und zusammenpressen. DasSilikongehäuse hält durch ihre seine hydrophoben Eigenschaften elektrische Entladungen auf derGehäuseoberfläche klein und gewährleistet dadurch auch unter starken Verschmutzungsbedingungenbesonders günstige Betriebseigenschaften.Die Flansche sind aus einer freiluftbeständigen Leichtmetall-Legierung hergestellt und mit demSilikongehäuse direkt verbunden.Die MO-Widerstände des 3EL2 werden von den GfK-Stäben wie von einem Käfig eng umschlossen.Im Falle einer Überlastung der Widerstände – ein äußerst seltenes Ereignis, das aber für keinenAbleiter völlig ausgeschlossen werden kann – kann sich kein Überdruck durch den entstehendenLichtbogen ausbilden, da die Widerstände nicht von einer geschlossenen, mechanisch festen Hülleumgeben sind. Der Lichtbogen tritt durch die Silikonummantelung sofort aus, ohne dass es zu einemabrupten Auseinanderreißen der mechanisch tragenden Gehäusestruktur kommt. Gleichzeitig werdendie MO-Widerstände durch eine hohe Anzahl von GfK-Stäben weitestgehend an ihrem Platz gehalten.Das Risiko ausgeworfener Teile ist somit minimiert.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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1 Kunststoff-Verbundgehäuse2 Metalloxid-Widerstand (nichtlinear)3 Isolierstäbe4 Flansch

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 für sachgemäßeHandhabung versehen.Die Sendung soll sofort nach Empfang auf Beschädigung geprüft werden. Im Schadensfall ist derVerkehrsträger unverzüglich zu benachrichtigen. Lose beigepackte Teile sind anhand der Sendscheineauf 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 Sicherheitshinweisekönnen Tod, schwere Körperverletzung sowieerhebliche Sachschäden die Folge sein.� Die Durchführung dieser Sicherheitsmaßnahmen bestätigen

lassen!

ZubehörDas mitgelieferte Zubehör umfasst beim Ableiter in Normalausführung:� Steuerring und Streben, soweit zutreffend

Sonderzubehör für isolierte Aufstellung:� Drei-Loch-Befestigung isoliert auf Lochkreis Ø200 … 276 mm [Fig. 10]� Vier-Loch-Befestigung isoliert auf 200 × 200 mm² mit Schrauben M16 x 130 [Fig. 11]� Vier-Loch-Befestigung isoliert auf 310 × 310 mm² mit Schrauben M20 x 140 [Fig. 12].

Sonderzubehör für Hochspannungsanschluss:� Bolzenanschluss Stahl korrosionsbeständig [Fig. 14],� Flachanschluss DIN, Stahl feuerverzinkt, [Fig. 15],� Flachanschluss NEMA, Stahl feuerverzinkt, [Fig. 16].

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.

HinweisDie Ableiter sind senkrecht aufzustellen oder zu hängen. Bei nicht senkrechter Montageist eine vorherige Rücksprache mit dem Hersteller notwendig.

Zusammenstellen der Einzelteile

Die zur Montage notwendigen Einzelteile können der Explosionszeichnung entnommen werden[=> Seite 15].

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Aufstellen des Ableiters

VorsichtGefahr der inneren Beschädigung des Ableiters� An die Überspannungsableiter dürfen keine Leitern angelehnt

werden.

Die Kontaktflächen der Ableiterflansche müssen metallisch blank sein und sind gegebenenfalls zureinigen.Bei mehrteiligen Ableitern sind die Bausteine in der Reihenfolge der Baustein-Nummern auf demLeistungsschild [Fig. 2, Fig. 3] aufeinander zu setzen [Fig. 6].

Vorsicht!Gefahr der inneren Beschädigung des Ableiters.Die Kontaktflächen [4/Fig. 6] müssen vor der Montage gereinigtwerden.

1 unterer Baustein2 oberer Baustein3 Baustein-Schild4 Kontaktflächen

Fig. 6 Ableiterbausteine

Vorsicht!Ausgleichbleche dürfen jedoch nicht zwischen den Ableiterbausteinenverwendet werden.

Zuerst die zugehörigen äußeren Steuerarmaturen [3/Fig. 17], [4/Fig. 17] und die Anschlussplatte[10/Fig. 17] am oberen Flansch montieren.

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Fig. 7 Hebevorrichtung

Fig. 8 Befestigungsmaß / unisolierte Aufstellung

stehende unisolierte AufstellungDen Ableiter mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran, Seilzug) mittels Stropps und Tragösen [Fig.7] auf ein Betonfundament oder ein Gestell setzen und ausrichten. Ableiter mit vier Steinschraubenbzw. mit vier Bolzen M10 befestigen [Fig. 9].Der untere Ableiterbaustein ist mit einer Wasserwaage auszurichten und dann festzuschrauben. Fallsnotwendig, können Ausgleichbleche untergelegt werden.

Fig. 9 unisolierte Aufstellung

stehende isolierte Aufstellung ø200 … ø 276 mm 3× M12

VorsichtDer mitgelieferte Isolierschlauch ist an den BefestigungsbolzenM12 x 140 zu belassen.

Die drei Isolatoren [Fig. 10] entsprechend Bohrbild mit Bolzen M12 von unten auf dem Gestellbefestigen. Den Ableiter mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran, Seilzug) mittels Stropps und

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Tragösen [Fig. 7] auf die Stützer setzen und ausrichten. Ableiter mit drei Bolzen M12 x 140 befestigen[Fig. 10].

1 Isolator2 Platte3 Ableiter

Fig. 10 Isolierte Aufstellung Ø 200 … 276 mm 3× M12

stehende isolierte Aufstellung 200 × 200 mm² 4× M16

VorsichtDer mitgelieferte Isolierschlauch ist an den BefestigungsbolzenM16 x 130 zu belassen.

1 Gestell2 untere Isolierbuchse3 Grundplatte4 obere Isolierbuchse5 Ableiter

Fig. 11 Isolierte Aufstellung 200 × 200 mm² 4× M16

Die vier unteren Isolierbuchsen [2/Fig. 11] entsprechend Bohrbild auf die Bohrungen von Gestell [1]legen. Grundplatte [3] und die oberen Isolierbuchsen [4] mit vier Bolzen M16 x 110 auf den unterenIsolierbuchsen [2] festschrauben. Den Ableiter [5] mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran,Seilzug) mittels Stropps und Tragösen [Fig. 7] auf die Grundplatte [3] setzen und ausrichten. Ableitermit vier Bolzen M10 x60 befestigen.

stehende isolierte Aufstellung 310 × 310 mm² 4× M20

VorsichtDer mitgelieferte Isolierschlauch ist an den BefestigungsbolzenM20 × 110 zu belassen.

Die vier unteren Isolierbuchsen [2/Fig. 12] entsprechend Bohrbild auf die Bohrungen von Gestell [1]legen. Grundplatte [3] und die oberen Isolierbuchsen [4] mit vier Bolzen M20 × 110 auf den unterenIsolierbuchsen [2] festschrauben. Den Ableiter [5] mit einer geeigneten Hebevorrichtung (Kran,

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Seilzug) mittels Stropps und Tragösen [Fig. 6] auf die Grundplatte [3] setzen und ausrichten. Ableitermit vier Bolzen M10 x 45 befestigen.

1 Gestell2 untere Isolierbuchse3 Grundplatte4 obere Isolierbuchse5 Ableiter

Fig. 12 Isolierte Aufstellung 310 × 310 mm² 4× M20

hängende MontageFür hängende Anordnung müssen ggf. die Fuß- und Kopfplatte mit den jeweils zugehörigen Schraubenund Isolierteilen vertauscht werden [Fig. 1] und [Fig. 17]. Ansonsten ist die Montage des Ableitersentsprechend den örtlichen Gegebenheiten auf der Baustelle vorzunehmen.

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 möglichst kurzemund 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.

bei stehender oder hängender Montage:Erdleitung an eine der vier Fußflanschschrauben M10 entsprechend [13a. Fig. 17] festschrauben.

bei isolierter MontageErdleitung an der Erdungsschraube M12 entsprechend [14, Fig. 17] festschrauben.

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.

Hochspannungsanschluss mit KabelschuhBei der Standardausführung den Hochspannungsanschluss mit einem Kabelschuh entsprechend [Fig.13] herstellen.

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Fig. 13 Hochspannungsanschluss mit Kabelschuh

Hochspannungsanschluss mit Bolzenanschluss, DIN-Flachanschluss oder NEMA-FlachanschlussBei Verwendung eines Bolzenanschlusses [Fig. 14] oder Flachanschlusses [Fig. 15] oder [Fig. 16] istdas notwendige Sonderzubehör bereits werksseitig montiert.

Fig. 14 Bolzenanschluss

Fig. 15 Flachanschluss DIN Fig. 16 Flachanschluss NEMA

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ExplosionsbildPos. Stück Bezeichnung1a,1b

484

Schraube M10 × 35Scheibe 10,5Mutter M10

1c 473

Schraube M10 × 35Scheibe 10,5Mutter M10

3 0/4 Strebe4 0/1 Steuerring5 0/4

0/40/4

Schraube M10 × 25Scheibe 10,5Mutter M10

6 1/2 Kunststoffverbund-Gehäuse7 0/4

0/80/4

Schraube M10 × 50Scheibe 10,5Mutter M10

8 1 Leistungsschild9 0/2 Bausteinschild10a 1 Platte10b 1 Flachanschluss DIN / NEMA10c 1 Bolzenanschluss mit Platte11a 1 Platte11b 1 Grundplatte, isoliert 3× ø200…276 mm11c 1 Grundplatte, isoliert 4× 200 × 200 mm11d 1 Grundplatte, isoliert 4× 310 × 310 mm12b 4

44

Schraube M10 × 50Scheibe 10,5Mutter M10

12c,12d

484

Schraube M10 × 45Scheibe 10,5Mutter M10

13a 4844

Schraube M10 × 55Scheibe 10,5Federring B10Mutter M10

13b 363633

Schraube M12 × 140Scheibe 15Isolierschlauch B12 × 0,8IsolierbuchseFederring B12Mutter M12

13c 484844

Schraube M16 × 130Scheibe 17Isolierschlauch B16 × 1IsolierbuchseFederring B16Mutter M16

13d 484844

Schraube M20 × 110Scheibe 21Isolierschlauch B20 × 1,2IsolierbuchseFederring B20Mutter M20

14b 1111

Schraube M12 × 30Federring B12Scheibe 13Mutter M12

14c,14d

111

Schraube M12 × 30Federring B12Scheibe 13

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Fig. 17 Überspannungsableiter 3EL2

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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 Sicherheitshinweisekönnen Tod, schwere Körperverletzung sowieerhebliche Sachschäden 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:– Prüfen des Ableiters auf eventuelle Überlastung (Schwärzung bzw. Abbrandstellen an den

Flanschen, aufgerissenes Kunststoffverbundgehäuse). In diesem Fall muss der Ableiterausgewechselt werden.

– Ablesen des Ansprechzählgerätes (soweit vorhanden)– Prüfen der Kontrollfunkenstrecke (soweit vorhanden)–

Entsorgung Ableiter und AbleiterzubehörDie Geräte sind umweltverträgliche Erzeugnisse. Die Entsorgung der Geräte ist auf der Grundlage derbestehenden Rechtsvorschriften umweltverträglich möglich.Bestandteile sind die folgenden Werkstoffe: Stahl, Aluminium, glasfaserverstärkte Kunststoffe, undSilikonkautschuk (VMQ), Keramik ( Metalloxid).Nach dem heutigen Stand der Entsorgungstechnik sind Ableiter vom Typ 3EL2 weder stofflich nochthermisch verwertbar. Da die Ableiter keine gefährlichen Stoffe enthalten, können sie aufHausmülldeponien entsorgt werden.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.