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Ansprechzähler hoher Empfindlichkeit für Überspannungsableiter
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einer bestimmten Spannung, z. B. 1500 V durchgeschlagen. Das Ansprechen der Funkenstrecke und die dadurch bewirkte Zählung im Zähler Z erfolgen hier somit dann, wenn die Ladung q einen Minimalwert erreicht hat, der sich aus
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ergibt. Der beschriebene Zähler ist somit ein Ladungszähler.
Die Empfindlichkeit des beschriebenen Zählers hängt ab von der Energie, die zur Zündung der Pulvermasse benötigt wird. Bei den üblichen Minenzündern beträgt diese zwischen einigen Zehntel bis zu einigen mWs. Die im Funken umgesetzte elektrische Energie beträgt unter Voraussetzung einer Spannung am Funken von 20 V
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die kapazitiven Ströme im Überspannungsableiter nicht zur Zählung führen dürfen, sondern nur die im Geiolge des Ansprechens des Ableiters entstehenden Ableiterströme. Es ist ohne weiteres möglich, den Ansprechzähler so zu bauen, dass seine Empfindlichkeit bis zu dieser theoretischen Grenze reicht.
Durch das Ansprechen der Funkenstrecke 1 wird die Pulvermasse 2 verbraucht. Jeder Indikator, bestehend aus Funkenstrecke 1 und Pulverauftrag 2, genügt somit nur für einmaliges Ansprechen. Erfahrungsgemäss spricht ein Überspannungsableiter pro Jahr im Durchschnitt einige wenige Male an. Damit die Auswechslung des Indikators nicht zu häufig erfolgen muss, z. B. nur 1. - oder 2-mal im Jahr, werden zweckmässigerweise mehrere Indikatoren parallel angeordnet, wie Fig. 3 für einen StromscheitelwertZähler zeigt. Alle Flemente wirken hier über die gleiche Druckleitung zur. 1 Zähler Z.
Fig.. 4 zeigt die Anwendung für einen Ladungszähler. Beim Verbrennen der Pulvermasse wird die Schlagweite der Funkenstrecke 1 soweit vergrössert, dass bei spätem Ableiteransprechungen dort kein Überschlag mehr auftritt. So kann z. B. die Ansprechspannung durch Abbrennen des Pulvers auf den 3-fachen Wert heraufgesetzt werden. Bei weitern Ansprechungen des Ableiter wird somit stets ein neuer, noch unverbrauchter Indikator zum Überschlag kommen. Diese Indikatoren sind einfache und billige Ersatzelemente, die wie kieine Sicherungseinsätze bei den Kontrollen leicht ausgewechselt werden können.
Die konstruktive Durchbildung des Zählers kann so geschehen, dass die einzelnen Indikatoren beim Ansprechen ausserdem eine Marke betätigen, durch welche die Anzahl und Lage der Ansprechungen in ähnlicher Weise, wie dies bei Schmelzsicherungen üblich ist, angezeigt wird. Die Energie auch dieser Betätigung wird stets von der Pulvermasse 2 geliefert ; der Schwellwert der Zählerempfindlichkeit wird dadurch nicht verändert. Die Trägheit der Einrichtung ist so klein, dass es möglich wird, Ansprechungen getrennt zu zählen, wenn sie in Zeitabständen von einer Halbwelle der Frequenz 50 folgen, was bisher nicht möglich war. Bei der Kontrolle des Zählers werden lediglich jene Indikatoren ausgewechselt, deren Marke das erfolgte Ansprechen anzeigt.
Das beschriebene Prinzip kann auch mit Vorteil für die Konstruktion mehrstufiger Ansprechzähler angewendet werden, das heisst für solche, die mehrere Zählwerke von verschiedener Empfindlichkeit aufweisen.
Fig. 5 gibt ein Beispiel für einen mehrstufigen Ansprechzähler, der die Häufigkeit verschieden hoher imax-Werte zählt.
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abgeschnittene Stossströme gezählt werden. Der Verbrauch an Indikatoren ist in der empfindlichsten Stufe naturgemäss am grössten, weil diese Stufe sämtliche Ansprechungen des Ableiters zählt.
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Ladungszähler sehr hoher Empfindlichkeit gebaut werden (Fig. 6). Die Abstufung der R- oder C-Werte kann beliebig gewählt werden, z. B. als Dezimalreihe. Die Spannung an der Zählereinrichtung wird bei beliebiger Stufenzahl nicht grösser als die Ansprechspannung einer einzigen Funkenstrecke 1.
Es ist weiterhin möglich, in ein und denselben Ansprechzähler einige Stromscheitelwert-Stufen mit einigen Ladungsstufen in Serie zu schalten, und damit gleichzeitig Stromscheitelwerte und Ladungen statistisch zu erfassen. Erstere sind wichtig vor allem für die grösste Spannung am Ableiter ; letztere sind massgebend für die thermische Beanspruchung des Ableiters. Selbst bei beliebiger Anzahl Serie-Stufen wird die Spannung am Ableiterzähler höchstens gleich der Summe der Ansprechspannungen einer R- und einer C-Stufe.
Bei der Kontrolle des Zählers werden durch die Funktionsmarken der einzelnen Indikatoren die neuen Ansprechungen sofort ersichtlich, während die Zählwerke Z die Gesamtsumme der Ansprechungen mit verschiedenen imax oder q-Werten festhalten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ansprechzähler für Überspannungsableiter, bei welchem die exotherme Energie eines chemischen Prozesses, z. B. die Explosion einer Pulverladung, zur Betätigung einer Anzeige- und Registriervorrichtung benützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansprechzähler wenigstens einen Messkreis aufweist, der eine lineare Impedanz und wenigstens ein ihr parallel geschaltetes Messelement enthält, das aus einer Funkenstrecke besteht, in deren Stromkreis die explosible Ladung liegt.