CH238916A - Sicherungseinrichtung für Überspannungsableiter mit spannungsabhängiger Charakteristik. - Google Patents

Description

  Sicherungseinrichtung für     Überspannungsableiter    mit spannungsabhängiger  Charakteristik.         Es    ist bekannt, dass     Überspannungsablei-          ter    mit spannungsabhängiger Charakteristik  nicht durch gewöhnliche Schmelzsicherungen  geschützt werden können. Die Praxis zeigt,  dass der Ableiter in den seltensten Fällen  beim Ableiten des in der Folge einer atmo  sphärischen     Überspannung    auftretenden gro  ssen Stromstosses Schaden leidet.

   In der Regel  ist dies erst der Fall, wenn der nachfliessende       Netzstrom    infolge     Versagens    der Löschfun  kenstrecke nicht rechtzeitig gelöscht wird  oder wenn die Funkenstrecke am     Ableiter     infolge     Erdschlussüberspannungen    periodisch  wieder angezündet     wird.    Im Falle der Ab  leitung atmosphärischer     Überspannungen    hat  man es mit grossen Strömen bis zu mehreren  tausend Ampere kurzer Dauer zu     tun,    wäh  rend es sich in den erwähnten Fällen um  relativ kleine Ströme (unter 100 A) längerer  Dauer handelt.

   Während nun die Energie  aufnahme der Widerstände     des        Ableiters    un  gefähr proportional mit dem Strom wächst,         nimmt    sie in einem Schmelzdraht mit der  Stromstärke quadratisch zu. Wird nun der  Schmelzdraht für diese relativ kleinen Ströme  dimensioniert, so dass er abschaltet bevor die  Beanspruchung der     Ableiterwiderstände    zu  gross wird, so kann er den für den Ableiter  normalen Stossstrom nicht mehr ertragen.  Wird     anderseits    der Schmelzdraht für den ;  normalen Stossstrom dimensioniert, so ver  mag er den     Ableiter    vor der Belastung mit  den kleinen Strömen längerer Dauer nicht  mehr zu schützen.  



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist eine     Sicherungseinrichtung,    welche einen       Überspannungsableiter    mit spannungsabhän  giger Charakteristik gegen kleine Ströme von  langer Dauer schützt, ohne dass sie bei gro  ssen Stossströmen von kurzer Dauer anspricht.  Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht,  dass ein     Sicherungselement    durch ein ventil  artig     wirkendes    Schaltelement     überbrückt     ist, durch welches das     Sicherungselement         von Stossströmen entlastet wird, und dass Mit  tel vorhanden sind, welche beim Ansprechen  des Sicherungselementes den Stromkreis des  Ableiters unterbrechen.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau  einer     Sicherungseinrichtung.     



  Sie besteht im wesentlichen aus einem  Sicherungselement 1     (normalerweise    ein  Schmelzdraht aus Metall), das für die klein  sten Ströme bemessen ist, für welche der Ab  leiter geschützt werden soll. In Serie mit dem       Sicherungselement    1 liegt ein Widerstand,  der aus einem     Ohmschen    Widerstand ? und  einer     Induktivität    3 besteht, jedoch auch nur       entweder    aus einem Widerstand ? oder einer       Induktivität    3: bestehen kann. Das Siche  rungselement 1 und die 'Widerstände     \?,    3  sind durch ein     Schaltelement    4 überbrückt,  welches ventilartigen Charakter hat und  z. B. eine Funkenstrecke ist.  



  Bei einem gewissen Spannungsabfall, der  infolge eines Stossstromes am     induktiven          bezw.        Ohmsehen    Widerstand auftritt, kommt  die Funkenstrecke zum Ansprechen, so dass  der Sicherungsdraht 1 praktisch kurzgeschlos  sen ist. Sobald jedoch der Stossstrom abge  klungen ist, löscht die Funkenstrecke, so dass  nun das Sicherungselement 1 für den nach  folgenden Betriebsstrom eingeschaltet ist.

   In  Serie zu den Elementen 1,<B>2</B> und 3 ist ein  weiteres Sicherungselement 5 vorgesehen,  durch welches der ganze Stossstrom fliesst  und welches so dimensioniert ist, dass es bei  Stossströmen anspricht, die infolge ihrer  Grösse dem     Überspannungsableiter    schädlich  werden     könnten.    Weiter ist eine Vorrichtung  6 vorhanden, bestehend aus einer Zugfeder,  welche im Falle des     Ansprechens    eines der  beiden Elemente 1 oder 5 den Stromkreis im       Punkt    7 öffnet, so     da.ss    der     Ableiter    8 vom       1*Tetz    9 abgetrennt wird.  



  Zum Löschen des beim Abschalten dieser       Sicherungseinrichtung    entstehenden Licht  bogens ist ein     Löschrohr    10 bekannter Bau  art vorhanden. Beim Abschmelzen der Siehe-         rungselemente    1. oder 5 werden die abge  schmolzenen Leiterenden von der Feder 6  durch das     Löschrohr    10 hindurchgezogen.  Der dabei entstehende Lichtbogen wird eben  falls in das     Löschrohr    10 hinein verlängert  und in bekannter     Weise    gelöscht.  



  An Stelle der Funkenstrecke 4 kann bei  spielsweise auch. ein spannungsabhängiger       Widerstand        verwendet    werden. Durch die  ventilartige     Charakteristik    des spannungs  abhängigen Widerstandes, der mit Vorteil  die gleiche Charakteristik aufweist wie die  zu schützenden spannungsabhängigen Wi  derstände im Ableiter, wird ebenfalls be  wirkt, dass das Sicherungselement vom Stoss  strom entlastet wird.  



  An Stelle des Löschrohres 10 kann ein  mit Schalteröl oder einer ähnlichen     Lösch-          flüssigkeit    gefülltes Rohr     verwendet.    wer  den.     Fig.    ? zeigt als Beispiel die konstruk  tive Durchbildung einer solchen Sicherungs  einrichtung. Die beschriebenen Elemente 1,  2, 3 und 4 sind im obern Teil des Rohres 11  über dem Ölspiegel angeordnet, und zwar  die Funkenstrecke 4 derart, dass sie gegen  Verunreinigung durch Öl abgedichtet ist;  beim Abschmelzen     dür    Sicherungselemente 1  oder 5 wird die Stromzuführung durch die  Feder 6 mit grosser Schnelligkeit in das Öl  hineingezogen, wodurch der Lichtbogen zum  Erlöschen gebracht wird.

   Vorteilhaft wird  das Rohr aus Glas hergestellt, so dass ohne       weiteres    ersichtlich ist, ob die Sicherung an  gesprochen hat oder nicht.  



  Bei einem dritten Beispiel sind zum Lö  schen des Lichtbogens nach     Fig.    3 die     Siche-          rungselemenle    1. und 5 in einen Druckraum,  der ein pulverförmiges oder flüssiges Me  dium 12     enthält,    eingebettet, das unter dem  Einfluss des Lichtbogens Gas entwickelt, wo  durch der     Zuführungsdraht    13     herau3ge-          achleudert    und dadurch der Lichtbogen     ge-          lö    seht wird. Das Medium 12 kann aus Öl  oder einer andern isolierenden Flüssigkeit  oder aus einem pulverförmigen Stoff, z. B.

    gummihaltigem Stoff,     bestehen,    der unter  dem Einfluss des     Lichtbob        ns    Gase abgibt,  oder es kann ein Sprengstoff, z. B. Schwarz-           pulver,    sein, der sich unter der Einwirkung  des Lichtbogens entzündet. Diese Teile sind  mit einem Löschrohr 10 kombiniert. Sie kön  nen jedoch auch ohne ein solches Löschrohr  angewendet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Sicherungseinrichtung für Überspannungs- ableiter mit spannungsabhängiger Charakte- ristik, dadurch ,gekennzeichnet, dass ein Siche- rungselementdurch ein ventilartig wirkendes Schaltelement überbrückt ist, durch welches das Sicherungselement von Stossströmen ent lastet wird, und .dass Mittel vorhanden sind,

   welche beim Ansprechen des Sicherungsele mentes den Stromkreis des Ableiters unter brechen. UNTERANSPRüCHE: 1. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das ventilartig wirkende Schaltelement aus einer Funkenstrecke besteht. 2. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das ventilartig wirkende Schaltelement aus einem spannungsabhängigen Widerstand besteht mit ähnlicher Charakteristik wie die span nungsabhängigen Widerstände im Überspan nungsableiter. B.

   Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungselement ein Ohmscher Widerstand vorgeschaltet ist, welcher ebenfalls durch das ventilartig wirkende Schaltelement über brückt ist. 4. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungselement ein induktiver Widerstand vorgeschaltet ist, welcher ebenfalls durch das ventilartig wirkende Schaltelement über brückt ist.

   5. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sicherungselement ein Ohmscher und ein induktiver Widerstand vorgeschaltet sind, die ebenfalls durch das ventilartig wirkende Schaltelement überbrückt sind. 6.

   Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem durch das ventilartig wirkende Schalt element überbrückte Sicherungselement ein weiteres durch dieses Schaltelement nicht überbrückte Sicherungselement in Serie ge schaltet ist, wobei der Stromkreis des Ablei ters beim Ansprechen des zweiten Sicherungs elementes durch die erwähnten Mittel eben falls unterbrochen wird. 7. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteranspruch 6, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Sicherungselemente Schmelzdrähte sind. B.

   Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6 und 7, da durch gekennzeichnet, dass der Stromzufüh- rungsdraht zu den Sicherungselementen unter Federspannung steht und beim Ansprechen eines der Sicherungselemente ausgezogen wird, so dass der Stromkreis des Ableiters unterbrochen wird.

   g. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass ein Löschrohr der art angeordnet ist, dass der Stromzuführungs- draht beim Ansprechen eines Sicherungs- elementes in das Löschrohr hineingezogen wird.

   10-. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6 bis 8, da durch gekennzeichnet, dass ein mit Schalteröl gefülltes Rohr derart angeordnet ist, dass beim Ansprechen eines Sicherungselementes der Stromzuführungsdraht in das Öl hinein gezogen wird. 11. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6 bis 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, .dass das ventil artig wirkende Schaltelement gegen den Öl- raum abgedichtet ist. 12.

   Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6 und 7, da durch gekennzeichnet, dass die Sicherungs elemente in einem Druckraum angeordnet sind, welcher ein Medium enthält, das beim Ansprechen eines Sicherungselementes Gas entwickelt und den Zuführungsdraht heraus wirft. 18. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ent wickelnde Medium pulverförmig ist.. 1,4. Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas ent wickelnde Medium ein Sprengstoff ist. 15.

   Sicherungseinrichtung nach Patent anspruch und Unteransprüchen 6, 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Löschrohr vorhanden ist, durch welches der Zufüh rungsdraht herausgeschleudert wird.