Überspannungsableiter. Das Hauptpatent bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit spannungsabhän gigem Widerstand und einer Löschfunken- kn für erhöhtes Ableitvermö- gen und insbesondere für höhere Betriebsspan nungen. Dabei enthält die Löschfunkenstrek- kenanordnung eine Mehrzahl in Reihe ge schalteter Löschrohre mit selbsterzeugtem Druckgas, von denen jedes nur für einen Bruchteil der Betriebsspannung des zu schüt zenden Anlageteils bemessen ist.
In Verbin- clung mit zusätzlichen Mitteln, welche eine Potentialsteuerung mindestens zwischen den als Löschrohre ausgebildeten Teilen der Lösch- funkenstreckenanordnung bewirken, wird er reicht, dass die Löschrohre kurz nacheinander bei einer auftretenden Überspannung anspre chen und demzufolge eine im Verhältnis zur Betriebsspannung der zu schützenden Anlage sehr tief liegende Ansprechspannung des Ab leiters sichergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich rtun auf einen Überspannungsableiter nach dem Patentanspruch und Unteranspruch 1 des Hauptpatentes und besteht darin, dass alle in Reihe geschalteten Löschrohre einschliess lich der ihnen zugeordneten Mittel, welche die Potentialverteilung zwischen ihnen festlegen, übereinander in einem Isoliergehäuse unter gebracht sind. Es ergeben sich hieraus Vor teile, insbesondere baulicher Art, die nach- felgend an Hand des in der Zeichnung sche matisch dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden.
Der Überspannungsableiter nach der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungs form besteht aus zwei in Reihe geschalteten Löschrohren 10, 20. Die Löschrohrelektroden 11, 12 und 21, 22 sind unmittelbar auf Me tallscheiben 13, 14 -und 23, 24 angeordnet, welche in Verbindung mit den mit Öffnungen 3 versehenen Metallringen 1 Gaskühler für die in den Löschrohren erzeugten Schaltgase darstellen. Die Elektroden 11, 12, 21, 22 be stehen dabei durchgehend aus Hohlelektro den, so dass die Entladungsräume der beiden Löschrohre über den mittleren Gaskühler 2 miteinander verbunden sind. Die Löschrohre sind nun von einem Isoliergehäuse umgeben.
welches vorzugsweise aus einer so grossen An zahl Gehäuseteilen besteht, als Löschrohre im Ableiter vorhanden sind. Dementsprechend sind in der Zeichnung zwei gleichartige Ge häuseteile 16, 26 angegeben, die übereinander in derselben Achse angeordnet sind. Zwischen den einander zugewendeten Stirnflächen der Gehäuseteile 16, 26 befindet sich der Gas kühler 2, und zwar derart, dass sich die Ge häuseteile 16, 26 auf ihm abstützen. Die En den der Gehäuseteile 16, 26 sind mit Metall flanschen 8 umpresst und werden durch an den Metallflanschen 8 angreifende und den Gaskühler 2 überbrückende Schrauben 6 in der Achsrichtung zusammengepresst.
Wie in der Zeichnung bereits dargestellt ist, ist es zweckmässig, anch zwischen den mit den Stromanschlüssen des Ableiters versehe nen Endkappen 15, 25 und den Enden des gesamten Gehäuses je einen Gaskühler 4, 5 anzubringen, die gleichartig wie der mittlere Gaskühler 2 aufgebaut sind.
Die Endkappen erden dabei vorzugsweise ebenfalls mit diese s Gaskühler 4, 5 iiberbrückende Schrauben '7 an den beiden umpressten Endflanschen 9 ange schraubt.
Für die Potentialsteuerung der Lösch rohre bei den für einen Spannungsstoss mass gebenden hohen Frequenzen sind innerhalb der Gehäuseteile 16, 26 angeordnete Kapazi täten vorgesehen, die den Löschrohrelektro- den parallel geschaltet -erden. Diese Kapa zitäten werden durch die einander zugewen- Beten Oberflächen der Gaskühler 2. 5 einer seits und der Gaskühler 2. 4 anderseits ge bildet.
Beim Löschrohr 10 ist vor allem die Kapazität zwischen den Platten 13. 14 und beim Löschrohr 20 die Kapazität zwischen den Platten 23, 24 massgebend. Die erforder lichen stark verschieden grossen Kapazitäten.
die den einzelnen Löschrohren parallel liegen, werden nun vorzugsweise dadurch hergestellt, dass im Raum zwischen dem Löschrohr und dem Gehäuse keramische Körper eingebracht sind, die ,je nach der gewünschten Kapazität eine dementsprechend hohe Dielektrizitäts- konstante besitzen. Eine Ausnahme bildet hiervon nur dasjenige Löschrohr, welches bei einer Überspannung zuerst zünden soll und dem daher die geringste Kapazität parallel liegen muss.
Diese Kapazität wird man mög lichst gering halten und daher für dieses Löschrohr keinen keramischen Körper vor sehen. Dementsprechend ist der Raum zwi schen dem Löschrohr 10 und dem Gehäuseteit 16 leergelassen, während das Löschrohr 20 von einem keramischen Körper 25 umgeben ist.
Da bei keramischen Körpern hoher Di- elektrizitätskonstante schon an geringen Luft spalten beträchtliche Spannungsabfälle ent stehen können, werden die den Metallplatten 23, 24 zugewendeten Stirnflächen des Kör pers mit einem Metallüberzug versehen und Ger Kontakt zwischen dem Metallüberzug und der mit den Elektroden verbundenen 'Feile der Gaskühler mittels Federn herge stellt, die jedoch aus Gründen der Übersicht lichkeit in der Zeichnung nicht angegeben sind.
Die Spannungsverteilung bei der Betriebs frequenz der zu schützenden Anlage wird vorzugsweise durch Ohmsche Widerstände bestimmt, die den Löschrohren und den Steuerkapazitäten parallel liegen. Die Grösse dieser Parallelwiderstände ist für alle Lösch- rohre gleich. Der Leitwert eines solchen Wi derstandes muss einerseits genügend gross gegenüber dem für die Betriebsfrequenz ge nommenen Leitwert der grössten, einem der Löschrohre parallel liegenden Steuerkapazi tät sein.
Anderseits muss dieser Widerstands- leitwert genügend klein gegenüber dem für einen Spannungsstoss massgebenden hohen Frequenzen genommenen Leitwert der gering sten einem andern der Löschrohre parallel liegenden Steuerkapazität sein. Diese Wider stände werden zweckmässig als halbleitende Beläge auf den Innenseiten der Gehäuseteile 16, 26 aufgebracht und mit auf den Stirn seiten der Gehäuseteile beispielsweise aufge spritzten Metallüberzügen leitend verbunden. Da die Platten 13, 14, 23, 24 auf den Stirn seiten aufliegen, ist damit die Parallelschal tung dieser Widerstände zu den Löschrohr elektroden sichergestellt.
Alle für die Potentialsteuerung erforder lichen Schaltelemente und die Löschrohre selbst sind bei dieser Bauart Einflüssen der Witterung entzogen. Die Ansprechspannung des gesamten Ableiters wird daher zum Bei spiel durch äussere Vereisung nicht verändert, da die Steuerkapazitäten keinerlei Änderun gen ihres Dielektrikums erfahren, wie dies bei Ableitern ohne Gehäuse der Fall ist. Aus denselben Gründen bleibt auch die Spannungs verteilung bei Betriebsfrequenz dieselbe, so dass Glimmerscheinungen unter allen Um ständen vermieden werden.
Die beschriebene Konstruktion des Ableiters ermöglicht ferner den Aufbau von Ableitern für die verschie densten Betriebsspannungen unter Verwen dung derselben Einzelteile, wie sie für niedere Betriebsspannungen benötigt werden. Für höhere Betriebsspannungen kann man einfach eine höhere Zahl Löschrohre verwenden. Ein Überspannungsableiter mit n in Reihe ge schalteten Löschrohren der beschriebenen Bauart besteht dann aus n Gehäuseteilen, <I>(n</I> -f- 1) Gaskühlern und<I>(n -1)</I> kerami schen Körpern für die Potentialsteuerung.
Die Entladungsräume aller n Löschrohre wer den vorzugsweise über die zwischen ihnen liegenden Gaskühler untereinander verbun den, um den Entladevorgang möglichst ge ring zu halten. Ein besonderer Vorzug ist noch darin zu erblicken, dass der ganze Über spannungsableiter nur durch Lösen der Schrauben 6, 7 in seine Einzelteile zerlegbar ist. Die Auswechslung schadhaft gewordener bezw. ausgebrannter Löschrohre oder Lösch rohrelektroden ist daher sehr einfach.
Bei einem bereits in Betrieb genommenen Ab leiter kann man ausserdem noch nachträglich die Ansprechspannung desselben dadurch ver ändern, dass andere keramische Körper mit einer entsprechenden Dielektrizitätskonstan- ten eingesetzt werden.
In Reihe mit den Löschrohren wird noch ein spannungsabhängiger Widerstand gelegt, damit der Anstieg der wiederkehrenden Span nung gedämpft wird. Der spannungsabhän- ffi <B>0</B> ge Widerstand braucht in diesem Fall nur für einen Bruchteil der Betriebsspannung be- messen zu sein. Ausserdem ist es zweckmässig, noch einen Ansprechzähler an sich bekannter Bauart in Reihe zu den Löschrohren zu schalten, um ein äusserlich erkennbares Mass für den Abbrand in den Löschrohren zu er halten.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind bei dem in der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiel der spannungsabhängige Widerstand und der Ansprechzähler nicht eingetragen.