Verfahren zur Einstellung der Überschlagsspannung längs einer elektrischen Hochspannuugsleitung. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einsi:ellunr" der Überschlagsspannung längs einer elektrischen Hochspannungsleitung und eine Leitung mit nach diesem Verfahren ein gestellter Überschlagsspannung.
Bekanntlich ist .die Übers.chlagsspannung von Isolatorenanordnungen stark abhängig von der Art und Grösse der Armaturen. Schutzarmaturen mit grosser, wenig ge krümmter Oberfläche führen später zu einem Überschlag als Armaturen, welche Spitzen, scharfe Kanten usw. aufweisen oder in son stiger Weise scharf zulaufend ausgebildet sind.Tit andern Worten ist. die Überschlags- spannung bei Wechselspannung im homo genen Feld grösser als im nicht homogenen Feld. Allerdings gibt es eine Ausnahme von dieser Regel. Es wird nämlich bei Anbrin gen sehr scharfer Schneiden auch bei Wech selspannung die Überschlagsspannung etwas erhöht.
Bei Stossspannungen, das heisst bei stoss artig auftretenden Überspannungen, liegen die Verhältnisse nun gerade umgekehrt. Die Ü berschlagsspannung wächst bei Stossspan rungen umso stärker an, je ausgeprägter die Feldspitzen sind, das heisst jeder schärfere Rand an den Schutzelektroden bewirkt eine Erhöhung der Überschlagsspannung. Man spricht dabei von einer Verzögerung, die man unmittelbar in Mikrosekunden ausdrücken kann. Die Verzögerung ist umso grösser, je steiler .der Anstieg der Stossspannung ist und je schneller sie wieder abfällt.
Die praktische Bedeutung dieser Erschei nung liegt im folgenden begründet. Im all gemeinen strebt man an, zwischen der Über schlagsspannung der Freileitungsisolatoren und der Überschlagsspannung der Stations isolatoren ein Verhältnis bestehen zu lassen, das ein Überschlagen der Stationsisolatoren überhaupt vermeidet. Der Grund hierfür ist darin zu suchen, dass bei Überschlägen in der Station meist eine länger andauernde Störung eintritt; denn bei dem Entstehen eines Lei stungslichtbogens in der Station werden fast immer wertvolle Apparate und Vorrichtungen beschädigt werden, während ein Überschlag an Freileitungsisolatoren im allgemeinen den Betrieb nicht unterbricht.
Vielmehr kann nach dem Abreissen, das heisst Erlöschen des Lichtbogens die Leitung ohne weiteres wieder eingeschaltet werden.
Das Bestreben ist daher heute darauf ge richtet, zu erreichen, dass die Überschlags spannung der Freileitungsisolatoren, insbe sondere bei Beanspruchung durch Stossspan nungen, nicht höher, möglichst sogar niedriger als die Überschlagsspannung der Stations isolatoren ist.
Die Erfindung hat nun eine Lösung die ser Ausgabe gebracht und betrifft ein Ver fahren zur Einstellung der 'Grösse der Über schlagsspannung längs einer mit Lichtbogen schutzarmaturen ausgestatteten Leitung. Diese Einstellung erfolgt dadurch, dass die Elektroden der Lichtbogenschutzarmaturen an den der Gegenelektrode zugewandten Sei ten je nach der einzustellenden Grösse der Ü berschlagsspannung verschiedenartig ausge bildet werden.
So kann man zur Erhöhung der Überschlagsspannung die Elektroden ge genüber denjenigen in andern Teilen .der Lei tung bei Beanspruchung durch Stossspannung scharfkantig, zur Herabsetzung der Über seblagsspannung aber mehr oder weniger stark abgerundet ausbilden.
In Fig. 1 der Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel einer zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Schutzbogenarmatur schematisch dargestellt; Fig. 2 bis 6 zeigen je eine Ausführungs form von ringförmigen Schutzelektroden im Querschnitt in grösserem Massstab.
In Fig. 1 ist eine Lichtbogenschutzarma- tur mit zwei Schutzelektroden dargestellt, deren jede aus einem Schutzring<B>S</B> mit läng lichem Querschnitt besteht, wobei die Achse dieses Querschnittes schräg zur Achse des Schutzringes ,S steht. Die Ringe sind über Streben bat mit Klöppelösen K verbunden, v\,elch letztere eine Befestigung der Schutz vorrichtung an Isolator,nanordnungen zum Beispiel der Kappe-Bolzentype gestatten. Eine Anzahl solcher Schutzarmaturen können zu Ketten vereinigt sein.
In den Fig. 2 bis 4 sind besondere Quer schnittsformen des Schutzringes S darge stellt, welche sich bei Beanspruchung durch Stossspannung sämtlich verschieden verhalten. Durch die in Fig. 2 dargestellte, sehr stark abgerundete Kante R. wird nämlich bei einer auftretenden Stossspannung der Überschlag viel eher erfolgen als bei einer nur schwach abgerundeten Kante 1I gemäss Fig. 3.
Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Schutzringes zeigt eine scharfe Schneide D an derjenigen Stelle, an welcher der Lichtbogen zuerst ansetzen wird, so dass mit dieser Ausführungsform die Über schlagsspannung einen Maximalwert bei der Beanspruchung durch Stossspannungen haben wird. Die stark abgerundete Kante R nach Fig. 2 wird vorzugsweise dadurch gebildet, dass ein aus Blech bestehender Schutzring S an dem der Gegenelektrode zugewandten Rand umgebogen oder umgebördelt wird.
Mit Ausnahme der sehr scharfen, in Fig. 4 dar- ,g-estellten Schneide D ist es möglich, durch Umbiegen des Elektrodenbleches Krüm- mungsra.dien mit verschieden starken Ab rundungsgraden zu erreichen. Der Grenz wert, das heisst die schärfste Kante, die ledig lich durch Umbiegen des Bleches gebildet werden kann, ist natürlich von der Stärke des Bleches abhängig.
Die oben beschriebene Art der Herstel lung der Abrundung bietet den Vorteil, dass mehr Material an .diesem der Gegenelektrode zugewandten Rand vorhanden ist, so dass beim Ansetzen des Lichtbogens diese gegen einander ragenden Ränder nicht so leicht an gefressen werden. Will man daher beispiels weise in einem Fall schärfere Kanten vor sehen, als es,die Blechstärke durch Umbiegen herzustellen gestattet, so kann die Zuschär- fung der Kanten in anderer Weise erreicht werden.
In den Fig. 5 und 6 sind ringförmige Schutzelektroden dargestellt, die kreisring- fürmigen Querschnitt haben, also beispiels weise aus einem Rohr L bestehen.
In Fig. 5 ist an derjenigen Seite des Rohres, welche der Gegenelektrode zunächst liegt, ein win- heli'@>@mi@-e_r Rand mit einer scharfen Kante D aiige3etzt, welche auch in diesem Fall den Maximalwert der Überschlagsspannung bei Peanspruchung durch Stossspannung erzielen Ni-irfl. Fig. 6 zeigt demgegenüber am Rohr L einen Rand mit stumpfer Kante,
welche ähn lich wie beim Beispiel nach Fig. 3 die Über- schlagsspannung nur wenig erhöhen wird. In diesem Fall ist der Rand durch eine Leiste E gebildet, die an der der Gegenelek trode zunächst liegenden Seite des hohlen ll,inges L angesetzt ist. Um eine Schutz elektrode zu erhalten, welche den niedrigsten Cberschlagsspannungswert aufweist, wird man vorteilhaft die Kanten der gegeneinan der ragenden Ränder der Elektroden mög lichst rund gestalten.
Aus dem gesagten erhellt, dass die Kan- teii der gegeneinander ragenden Elektroden- iänder um so schärfer ausgebildet werden sollen, je grösser das Verhältnis der zu erzie lenden Übersc-hlagsspannung bei Stossspan- nun" zur normalen Überschlagsspannung ist. Unter Kanten werden im vorstehenden auch solche mit Abrundungen bis höchstens 35 mm Radius verstanden.
Es ist auch möglich zumindest nur eine Elektrode aus Blech und die andere aus ein ieni andern geeigneten Material zum Bei- qiiel einem massiven Stab zu bilden.
Bei elektrischen Hochspannungsleitungen -edlen zur Einstellunb, d"-,r Überschlagsspa.n- nung im Freien zweckmässig Elektroden ver- xendet, deren gegeneinander ragende Ränder gegenüber denjenigen der Schutzarmaturen i n den Stationen verhältnismässig stark ge i undet sind. Der Überschlag an den Stations armaturen wird hierdurch so stark verzögert, dass er nicht liier, sondern eher an den Frei leitungsarmaturen stattfindet.
Die Schutz armaturen sollen natürlich nicht nur dazu dienen, die Ü berschlagsspannung beliebig einzustellen nach der gewünschten Grösse der Verzögerung, sondern sie sollen zur Haupt sache als Lichtbogenschutz überhaupt wir ken, .das heisst wenn ein Lichtbogen über haupt einmal auftritt, soll er zwischen den S ehutzarmaturen überschlagen und den Iso lator oder die Isolatorenanordnungen über haupt nicht in Mitleidenschaft ziehen.
Demnach' sind die beiden Forderungen der Lichtbogensicherung und .der Beeinflus sung der Überschlagsspannung durch das Verfahren nach der Erfindung miteinander vereinigt.