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Vorrichtung zum Schutze elektrischer Leitungen gegen atmosphärische Entladungen.
Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Schutzvorrichtung für elektrische Leitungen, die als Blitzschutz-und t'berspannungssicherung ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist im geschlossenen Stromkreise angeordnet und besteht aus einem in mehrere Kannmern geteilten und durch liapillarröhren verbundenen Glasröhre, dessen erste und letzte Kammer mit Luft gefüllt sind, während in den beiden an die Luftkammern anschliessenden und durch eine Ölkammer getrennten kleineren Kammern Quecksilber vorgesehen ist.
Das Wesen der Erfindung liegt darin, dass die in der ersten Kammer eingeschossene Luft bei atmosphärischen Entladungen bestimmter Stromstärke in bekannter Weise durch eine Spirale erwärmt und zur Expansion gebracht wird, wobei eine derartige Verschiebung der reihenweise angeordneten Leiter und Nichtleiter erfolgt, dass der Strom durch die besondere Schaltungs- anordnung unterbrochen bzw. zur Erde abgeleitet wird. Durch diese Schutzvorrichtung ist es nun möglich, die elektrischen Leitungen selbst vor den schwächsten atmosphärischen Entladungen zu schützen.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweise Ausführungsform dargestellt, u. zw. zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht : in Fig. 3 und 4 ist eine zweite und in Fig. 5 und (i eine dritte Ausführungsform in Schnitt und Draufsicht zur Darstellung gebracht.
Der Glaszylinder 1 ist in fünf Kammern geteilt und ruht auf vier seiner Form angepassten Stützen 2, die auf einem Holzgestelle 3 befestigt sind. Diese fünf Kammern 4, 5, 6, 7
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in der Kammer 6 zum Zwecke der Isolierung der Quecksilbersäulen Rizinnsöl, Petroleum oder andere Iolierungsflüssigkeiten vorgeschen sind. Das Quecksilber und Öl wird durch
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beiden Enden und in der Mitte des Glaszylinders sind Messinghülsen 13, 14 und 15 auf- geschoben ! von denen die Hülsen 13 und 14 durch Leitungsdrähte an den positiven und negativen Pol angeschossen sind, während die Metallhülse 15 einerseits mit der Erdleitungs-
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letztere mit dem Quecksilber des Kapillarröhrchens 11 in leitender Verbindung steht.
Das Quecksilber in der Kammer 5 bildet durch eine Drahtverbindung Kontakt mit der Hülse 13.
Auf dem IIolzgestelle. 1 befindet sich noch eine gewöhnliche Blitzschutzvorrichtung 17, die durch Verhindungsschrauben 18 an dem Holzgestelle befestigt ist und durch die Klemme- ? mit der Erde und Klemme 20 mit der positiven Leitung in Verbindung steht. Der Strom tritt durch die Klemmp 20 ein, geht von hier zur Messinghülse J. durch die Spirale 16 zum Quecksilber der Kammer 7, von hier durch einen Verbindungsdraht zur Messinghülse 14 und zur anderen Klemme.
Tritt nun eine atmosphärische Entladung, einer der Leitung nicht zuträglichqn, jedoch geringerer Stromstärke ein, so wird die Spirale 16 und damit die sie umgebende Luft in der Kammer 4 erwärmt und zur Expansion gebracht. wodurch das Quecksilber und Öl der Kammern 5, 0 und 7 gegen die Kammer 8 hin.- gedrückt werden, so dass das an die Luftkammer 4 anschliessende Quecksilber das KapiHar- rohr 10 zur Gänze füllt, während das Quecksilber der Kammer 7 zum Teilo in die Luft-
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ladungen grösserer Stromstärke ist die Verschiebung eine derartige, dass der zur Kammer 5 führende Draht ausser Kontakt mit dem Quecksilber gelangt.
Die Entladung wird dann durch die bekannte Blitzschutzvorrichtung zur Erde geleitet. Nach der atmosphärischen
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in ihre ursprüngliche Lage zurückgeschoben.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform besteht ebenfalls aus einem zylindrischen Glase, das jedoch nur in drei Kammern 21, 22, 23 geteilt ist, welche untereinander wieder mit Kapillarröhrchen 24 und 25 verbunden sind. Die Kammern 23 und 21 sind wieder mit Luft gefüllt, während sich in Kammer 22 und im Kapillarröhrchen 24 Quecksilber befindet. Im Kapillarröhrchen 25 und zum Teile in der Kammer 21 ist ltizinusöl oder dgl. Isolierungsnüssigkeit. Das zylinderförmige Glas ist am oberen Ende mit einer Messinghülse versehen, die einerseits mit der negativen Leitung verbunden ist und andererseits durch die an sie angelötete Spirale mit dem Quecksilber Kontakt bildet.
Am oberen Ende des Glaszylinders befindet sich eine gezahnte Messinghülse 26, die mit dem positiven Po) e ver- bunden ist und mit dem Quecksilber der Kammer 22 Kontakt bildet. An dieser Messing- hülse 26 ist eine ebenso gezahnte Hülse 27 in geeigneter Weise befestigt, die wieder durch die Klemme 28 mit der Erde und mit dem Öle des Kapillarröhrchens 25 in Verbindung steht. Diese beiden Hülsen bilden wieder zusammen eine gewöhnliche Blitzschutzvorrichtung.
Die Wirkungsweise in dieser Ausführungsform ist analog der ersten. Tritt die atmosphärische Entladung geringer Stromstärke bei der Hülse 26 ein, so wird sie durch das Quecksilber der Kammer 22 und des Kapillarröhrchens 24 in die Spirale geleitet und erwärmt dieselbe.
Dadurch wird die die Spirale umgebende Luft ausgedehnt, das Öl der Kammer 21, und somit auch das Öl und Quecksilber der folgenden Kammer gegen die Luftkammer 23 hin geschoben. Dies hat zur Folge, dass das Quecksilber der Kammer 22 mit der Erdleitungs- Idomme 28 Kontakt bildet und die atmosphärische Entladung sofort abgeleitet wird. Ist die Entladung von grösserer Stromstärke, so ist die Verschiebung eine derartige, dass der von der positiven Klemme zur Kammer 22 führende Draht ausser Kontakt mit dem Queck- silber gebracht wird. Der Strom wird dann durch die Blitzschutzvorrichtung zur Erde geleitet. Hat die atmosphärische Entladung aufgehört, so wird das Öl und Quecksilber durch den Luftdruck der Kammer 23 in seine normale Lage zurückgeschoben.
Die dritte Ausführungsform besteht aus einem U-förmig gebogenen zylinderförmigen (blasrohre das in vier Kammern 29, 30, 31 und 32 geteilt ist, die wieder durch Kapillar- röhrchen 33, 34, 35 untereinander verbunden sind. Die Kammern sind wie im ersten
Falle abwechselnd mit Öl und Quecksilber gefüllt. Die Luftkammer 32 ist durch einen
Draht 34 mit der positiven Klemme verbunden. Bei geringerer Überspannung gelangt
Draht 32 mit dem Quecksilber der Kammer 31 in Berührung und wird hiedurch der Strom zur Erde abgeleitet. Ist die Entladung von grösserer Stromstärke, so wird der die canuler 31 mit der Erdleitungsklemme verbindunde Draht ausser Kontakt mit dem Quecksilber gebracht und der Strom durch die Blitzschutzvorrichtung zur Erde geleitet.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Schutze elektrischer Leitungen gegen atmosphärische Entladungen, bei welcher ein flüssiger Leiter durch mittelst einer stromdurchflossenen Drahtspule zur Ausdehnung gebrachte Luft in einer Röhre verschoben und hiedurch Stromschluss bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei mässiger Verschiebung des flüssigen Leiters infolge geringerer Überspannung der Hitzspule abgeschaltet und Kontakt mit einer Erdleitung hergestellt wird, während bei einer grösseren Verschiebung infolge starker Entladungen auch die unmittelbare Verbindung mit der Erdleitung unterbrochen wird und die Entladung nur durch eine bekannte Blitzschutzvorrichtung erfolgen kann.