CH215001A - Uberspannungsableiter für Hoch- und Höchstspannungen. - Google Patents

Description

      Überspannungsableiter    für Hoch- und Höchstspannungen.    Die     Überspannungsableiter    für Hoch- und  Höchstspannung pflegt man aus Einzelele  menten zusammenzusetzen, deren jedes einen  Teil des Spannungsgefälles aufnimmt. Jedes  Element enthält eine Anzahl     Löschfunken-          strecken,    bestehend     aus        Elektrodenplatten     mit zwischengelegten     Abstandsringen    aus  Isolierstoff., und eine Anzahl spannungs  abhängiger Widerstände, und entweder nur  ein Element oder mehrere enthalten eine  Zündfunkenstrecke.

   Jedes Element ist in  einem Porzellan- oder     Steatitkörper    unter  gebracht und die Elemente werden in gleich  artiger und     gleichgrosser        Ausführung    je nach  der Höhe der Betriebsspannung in verschie  dener Anzahl in Reihe geschaltet, das heisst       aufeinandergeschraubt    oder     aneinanderge-          hängt,    so dass eine Säule oder eine Kette sol  cher Einzelelemente entsteht, die den     Ge-          3        samtableiter    bildet.

   Man kann auch jedes  Einzelelement nochmals     unterteilen,    derart,  dass die     Löschfunkenstrecken    in einem Por  zellankörper, die Widerstände     in    einem  zweiten Porzellankörper untergebracht     sind            und    beide in der Reihe, die den Gesamt  ableiter bildet, miteinander abwechseln. Die  obere Klemme des Ableiters wird mit der zu  schützenden Leitung, die untere Klemme mit  Erde     verbunden.     



  Der Löschvorgang des Ableiters wird be  kanntlich durch die wiederkehrende Span  nung, das heisst durch die niederfrequente  Netzspannung, welche sich nach dem Er  löschen des     Ableitstromes        einstellt,    wesent  lich     beeinflusst.    Die wiederkehrende Netz  spannung verteilt sich ungleich auf die ein  zelnen Elemente, denn die     Spannungsvertei-          lung    ist durch das     kapazitive    Ersatzschema  gemäss     Fig.    1     bestimmt.    Jedes Element des  Ableiters weist     zwischen    der Anschluss  klemme a der Leitung b und Erde e eine  Reihenkapazität K und eine Erdkapazität C  auf.

   Da alle Elemente gleich aufgebaut sind,  sind die Reihenkapazitäten K unter sich  gleich, während die     Erdkapazitäten    von der  Lage des betreffenden Elementes abhängen.  Offensichtlich arbeitet der Ableiter dann am      günstigsten, wenn die Spannungsverteilung  längs der Kette möglichst linear verläuft.  



  Es sind nun verschiedene Mittel be  kanntgeworden, um eine lineare Spannungs  verteilung zu erhalten. Zum Beispiel werden  zwischen den Einzelelementen Potential  ringe oder parallel zu den Löschfunken  strecken Steuerungswiderstände eingebaut.  Diese Schutzmittel weisen den Nachteil auf,  dass sie     zusätzliche    Einrichtungen darstellen,  welche für das eigentliche Funktionieren des  Ableiters nicht notwendig sind.  



  Nach der Erfindung wird die Spannungs  verteilung in der Weise verbessert, dass die  Reihenkapazitäten der verschiedenen Einzel  elemente abgestuft werden, und zwar in um  gekehrtem Sinne, wie die Abstufung der  Erdkapazitäten verläuft.  



  Da die Erdkapazitäten der Einzelelemente  <I>Cl,</I>     C,:,        C3   <I>...</I>     C.    gemäss     Fig.    1 von der  Klemme a. an der Leitung b nach der     Erd-          klemme    e hin zunehmen, sollen erfindungs  gemäss dementsprechend die Reihenkapazi  täten     K1,        Kz,        K3    . . .     Kn    von Leitung zur  Erde hin abnehmen. Dies ist in     Fig.    2 sche  matisch durch die Grösse der Kondensator  platten zum Ausdruck gebracht. Ein Ver  gleich zwischen     Fig.    1 und 2 zeigt deutlich  den Grundgedanken der Erfindung.

    



  Praktisch ist es wichtig, dass alle Einzel  elemente typenmässig und in der Anzahl der  Löschfunkenstrecken einander gleich gemacht  werden. Denn es wird einerseits eine ein  fache Fabrikation erstrebt, anderseits ist es  vorteilhaft, jedem Einzelelement den genau  gleichen Anteil der wiederkehrenden Span  nung zukommen zu lassen. Die Abstufung  wird daher zweckmässig so gestaltet,     da,ss     jedes     Ableiterelement    zwar die gleiche An  zahl Löschfunkenstrecken aufweist, aber eine  Kapazität besitzt, die von derjenigen der  Nachbarelemente verschieden     ist.     



  Dies kann, wie die Ausführungsbeispiele  der     Fig.    3 bis 7 zeigen, auf verschiedene  Weise erreicht werden. In     Fig.    3 sind alle  Löschelemente einer Reihe, bestehend aus den  Metallelektroden<I>d</I> und den Abstandsringen<I>r,</I>  von gleicher Type und Grösse.

   Bei der Aus-         führung    gemäss     Fig.    4 sind die Abstands  ringe     r1,        r2,        r;,   <B>...</B> zwischen den Metallelektro  den d verschieden dick gemacht      -orden.    Der  Löschvorgang wird dadurch nicht beein  trächtigt, da der     Funkenübergang    bei Lösch  funkenstrecken vom     Elektrodenabstand    in  weiten Grenzen unabhängig ist.

   Der ver- ;  schiedene Abstand der Elektroden d kann  auch mit unter sich     gleichen    Isolierringen r  gleicher Dicke erreicht werden, wenn man in       einem        Ableiterelement    je einen, im nächsten  je zwei, im folgenden je drei und dann immer  mehr Abstandsringe r einlegt, wie in     Fig.    5  veranschaulicht ist. Ferner kann man Ab  standsringe     r,        r:,,,        r.:..   <I>.</I> verschiedener Breite  zwischen den Elektroden d verwenden, wie  aus     Fig.    6 zu entnehmen ist.

   Oder man kann ,  auch die     Abstandsringe        r1,        a-_>,        r;;    . . . der auf  einanderfolgenden     Löschfunkenelemente    aus  Werkstoffen mit verschiedener     Dielektrizi-          tätskonstante    herstellen     (Fig.    7). Schliesslich  kann man auch Löschfunkenstrecken ver  schiedener Teilkapazitäten im gleichen Ab  leiterelement einbauen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Überspannungsableiter für Hoch- und Höchstspannungen, bestehend aus einer Reihe von zwischen Leitung und Erde geschalteten Einzelelementen, deren jedes eine Anzahl von aus Elektrodenplatten und isolierenden Ab standsringen zusammengesetzten Löschfun- kenstrecken enthält, dadurch gekennzeichnet. da,ss die Reihenkapazität der verschiedenen Elemente in der Weise abgestuft ist, dass das Element mit der grössten Reihenkapazität auf der Leitungsseite und dasjenige mit der kleinsten Reihenkapazität auf der Erdseite liegt. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Ableiter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass alle Löschelemente einer Reihe von gleicher Type und Grösse sind. 2. Ableiter nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass alle Löschelemente die gleiche Anzahl von Löschfunkenstrecken enthalten. 3. Ableiter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abstands ringe bei den aufeinanderfolgenden Elemen ten der Reihe verschieden dick sind. 4. Ableiter nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die verschiedene Dicke durch Aufeinanderschichten von un gleichen Anzahlen gleich dicker Abstands ringe erreicht ist. 5. Ableiter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abstandsringe bei den aufeinanderfolgenden Elementen der Reihe verschieden breit sind. 6.

   Ableiter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Abstandsringe bei den aufeinanderfolgenden Elementen der Reihe aus Werkstoff verschiedener Dielek- trizitätskonstante bestehen. 7. Ableiter nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auch die Lösch- funkenstrecken eines und desselben Einzel elementes verschiedene Kapazitäten besitzen.