AT99561B - Einrichtung zum Schutz gegen Überspannung in elektrischen Netzen. - Google Patents

Description

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  ÖSTERREICHISCHES PA1'ENTAMT. Einrichtung zum Schutz gegen   Überspannung   in elektrischen Netzen. 



   In elektrischen Netzen kommen aus verschiedenen Gründen Überspannungen vor, die gefährlich sind, da die Spannung der Leiter gegen Erde oder untereinander erhöht, bzw. zwischen naheliegenden Punkten desselben Leiters ein grosser Spannungsunterschied hervorgerufen wird (Wellenstirn). Die Überspannungen sind gefährlich, weil sie die Isolation der elektrischen Einrichtungen gegen Erde und zwischen den einzelnen Phasen so sehr beanspruchen, dass Überschläge und Kurzschlüsse entstehen. 



  Die   örtlichen Spannungsunterschiede   beanspruchen wieder die Isolation, insbesondere der ersten Windungen der elektrischen Maschinen. 



   Die Höhe der Überspannungenist ausser durch Kapazität, Induktivität und den Leitungswiderstand auch durch die Ableitung bestimmt. Die Ableitung hat eine grundsätzliche Bedeutung für die Vorgänge in den Netzen. Unter Ableitung versteht man alle nichtinduktiven Wege für den elektrischen Strom zwischen den einzelnen Leitern und zwischen ihnen und Erde. Es lässt sich beweisen, dass sich die örtlichen Überspannungen in den Netzen nicht ausbreiten können, wenn die Ableitung so gross wird, dass die Grundharmonische (Grundwelle) nahezu stillsteht. Die Grundgleichung für einen beliebigen elektrischen Zustand der Leitung lautet : 
 EMI1.1 
 
 EMI1.2 
 Stromstärke in demselben Punkt, r den Ohmschen Widerstand, L den Induktionskoeffizienten, C die Kapazität,   9   die Ableitung je für 1 km Leitungslänge. 



   Die Lösung dieses Systems von Differentialgleichungen lautet :   e = eb + ev, i = ib + i..   
 EMI1.3 
 gekennzeichneten Dauerzustandes und eines durch e. und   i, gegebenen Übe-gangszustandes   auszudrücken. 



   Die Theorie, die der Erfindung zugrunde liegt   (s. "Bulletin   des Schweizerischen Elektrotechnischen Vereines", Heft 2 und 3, Jahrgang 1923), zeigt, dass im allgemeinen die Überspannung   e,. durch   die Summe einer endlichen Anzahl periodischer Glieder (hyperbolische Funktionen), vermehrt um die Summe von   zwei unendlichen   Reihen gedämpfter Sinusfunktionen bestimmt ist, von denen sich die eine mit der Geschwindigkeit Vk gegen das Leitungsende bewegt, die andere mit derselben Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung. Ein ähnlicher Zustand gilt für   t.   



   Aus den vom Erfinder durchgeführten theoretischen Erwägungen ergibt sich dann, dass für eine ganz bestimmte Grösse der Ableitung eine Spannungserhöhung der Leitung über die Betriebsspannung ausgeschlossen ist. 

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   In praktischen Fällen wird erfindungsgemäss der Überspannungsschutz so ausgeführt, dass irgend-   welche bekannte Ableitungsvorrichtungen (z. B. Spitzen, elektrolytische Zellen usw. ) längs der ganzen zu   schützenden Leitung, womöglich gleichmässig, verteilt werden (z. B. auf jedem Maste). Die Grösse der   Ableitungsvorricht1U1g   wird dabei so gewählt, dass bei normaler Spannung noch keine Verluste vorkommen, dagegen bei Überspannung eine so grosse Ableitung eintritt, dass die gefährlichsten Wellen gedämpft werden. In der Zeichnung sind die   Ableitungsvorrichtungen   für die einzelnen Phasen   1,     2, ; ;   mit sl, s2, s. 3 bezeichnet und ist ihr Nullpunkt geerdet. 



   Es ist ausdrücklich darauf hinzuweisen, dass es sich nicht um eine Ableitungseinrichtung in einem oder mehreren Netzpunkten handelt, wie sie üblicherweise durch Erdung der Nulleiter mittels Wasser   ) oder ändern   Widerständen durchgeführt wird, sondern dass die Erfindung die Schutzwirkung der Ab- leitungseinrichtungen beliebiger Art ausnützt, die längs der Leitung möglichst gleichmässig verteilt sind.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Einrichtung zum Schutz gegen Überspannung in elektrischen Netzen, mit Ausnützung der be- kannten Ableitungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitungsvorrichtungen längs der ganzen Leitung möglichst in gleichen Entfernungen (z. B. auf jedem Maste) verteilt und derart bemessen sind, dass im Falle einer Überspannung der Leitung eine solche Grösse der Ableitung aufgezwungen wird, dass jede Überspannung auf der Leitung selbst vernichtet wird. EMI2.1