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Elektrischer Überspannungsableiter
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Überspannungsableiter mit einer Vielzahl hintereinander geschalteter Funkenstrecken.
Elektrische Überspannungsableiter für hohe Spannungen werden aus einer Vielzahl hintereinander geschalteter Funkenstrecken aufgebaut, denen spannungsabhängige Widerstandsscheiben zugeordnet sind.
Funkenstrecken und Widerstände werden in einem Stapel übereinander angeordnet. Die Widerstandsscheiben sind axial vom Strom durchflossen. Bei sehr hohen Spannungen ergeben sich sehr hohe Stapel, die baulich für die Ableiter ungünstige Bedingungen schaffen. Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, die Widerstandsscheiben in Segmente aufzuteilen, und die Segmente mit den Funkenstrecken hintereinander zu schalten. Auch hiebei werden die Ableiter noch relativ hoch, wenn man die Löschfunkenstrecke magnetisch beblasen muss oder will. Ein besonderer Nachteil ergibt sich noch durch die erforderlich werdenden Verbindungsleitungen zwischen den Segmenten der Widerstandsscheiben.
Bekannt sind schliesslich auch Widerstandsscheiben mit einer Mittenbohrung, in der Funkenstrecken angeordnet sind. Besondere Kontakteinrichtungen und Isolationsanordnungen machen diese Einrichtung sehr aufwendig.
Zur Vereinfachung derartiger Überspannungsableiter, insbesondere im Bestreben die Bauhöhe noch weiter herabzusetzen, wird nun ein Überspannungsableiter mit ringförmig ausgebildeten Widerständen und innerhalb des Ringes angeordneten Funkenstrecken vorgeschlagen, bei dem erfindungsgemäss die elektrische Hintereinanderschaltung der Widerstandsringe so erfolgt, dass sie radial vom Strom durchflossen sind.
Als vorteilhaft hat sich dabei eine Ausbildung der Widerstandsringe mit trapezförmigem Querschnitt erwiesen. Nach einem andern erfinderischen Merkmal können die Löschfunkenstrecken aus mehreren Teilfunkenstrecken bestehen. Weitere erfinderische Details ergeben sich aus der Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles.
Die Zeichnung zeigt eine Draufsicht und einen senkrechten Schnitt eines aus zwei Funkenstrecken bestehenden Überspannungsableiters bzw. einen Teil eines Ableiters, wobei in den Figuren nur die obere Funkenstrecke mit Positionszahlen versehen ist. Jede Funkenstrecke besteht aus. drei parallelen Unterbrechungsstellen, die aus der Mittelelektrode 1 und den um je 1200 versetzten Seitenelektroden 2, 3 und 4 gebildet ist. Ober- und unterhalb der Funkenstrecke sind die beiden scheibenförmigen Magnete 5 und 6 zur Beblasung der Funkenstrecke vorgesehen, die axial magnetisiert sind. Die Seitenelektroden sind mit den Widerstandsscheiben 7und 8 verbunden, die durch den Isolierring 9 getrennt sind.
Die elektrische Hintereinanderschaltung erfolgtdurch den Bügel 10 ; 11 und 12 sind die Stromanschlüsse für den aus zwei Funkenstrecken gebildeten Stapel : 13 ist ein Steuerwiderstand, der die Potentialverteilung der Funkenstrecken linearisiert. Aus der Anordnung ist ersichtlich, dass der Strom die Widerstandsringe radial durchfliesst. Die Widerstandsringe können zur Erreichung einer gleichmässigen Stromdichte im Querschnitt trapezförmig ausgebildet werden.
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Electrical surge arrester
The invention relates to an electrical surge arrester with a plurality of spark gaps connected in series.
Electrical surge arresters for high voltages are made up of a large number of spark gaps connected in series, to which voltage-dependent resistance disks are assigned.
Spark gaps and resistors are stacked in a stack. Current flows axially through the resistance disks. At very high voltages, very high stacks result which structurally create unfavorable conditions for the arrester. To overcome these difficulties, it is known to divide the resistance disks into segments and to connect the segments with the spark gaps one behind the other. Here, too, the arresters are still relatively high if you have to or want to blow the quenching spark gap magnetically. A particular disadvantage arises from the connection lines that become necessary between the segments of the resistor disks.
Finally, resistance disks with a central bore in which spark gaps are arranged are also known. Special contact devices and isolation arrangements make this device very expensive.
To simplify such surge arresters, especially in an effort to reduce the overall height even further, a surge arrester with ring-shaped resistors and spark gaps arranged within the ring is proposed, in which, according to the invention, the resistance rings are electrically connected in series so that the current flows radially through them.
It has proven advantageous to design the resistance rings with a trapezoidal cross-section. According to another inventive feature, the quenching spark gaps can consist of several partial spark gaps. Further inventive details emerge from the description of an exemplary embodiment illustrated in the drawing.
The drawing shows a plan view and a vertical section of a surge arrester consisting of two spark gaps or a part of an arrester, only the upper spark gap being provided with item numbers in the figures. Each spark gap consists of. three parallel interruption points, which are formed from the center electrode 1 and the side electrodes 2, 3 and 4 offset by 1200 each. Above and below the spark gap, the two disk-shaped magnets 5 and 6 are provided for blowing the spark gap, which are axially magnetized. The side electrodes are connected to the resistance disks 7 and 8, which are separated by the insulating ring 9.
The electrical connection in series takes place through the bracket 10; 11 and 12 are the power connections for the stack made up of two spark gaps: 13 is a control resistor that linearizes the potential distribution of the spark gaps. The arrangement shows that the current flows radially through the resistance rings. The resistance rings can be trapezoidal in cross-section to achieve a uniform current density.
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