Überspannungsschutzeinrichtung für einen elektrischen Apparat Die Erfindung betrifft eine überspannungsschutz- einxicahtung von einem einseitig an einer Hochspan nungsleitung liegenden elektrischen Apparat mit Ü@berspannungsableitem.
Solche überspannungsableiter werden in Schalt- lagen vorgesehen, um von aussen entstehende, in die Anlage hinein gelangende,Überspannungen abzu leiten und dadurch von den Apparaten fernzuhalten. Auch durch Schalthandlungen entstehende Überspan nungen können auf diese Weise weitgehend unschäd lich .gemacht werden.
Bedingung für ein zuverlässiges Arbeiten der überspannungsableiter ist, ,dass sie mög lichst rasch ansprechen, damit nicht eine @ankom- mendie überspannuagswelle über :
den Einbauort der Überspannung sableiter hinauslaufen und an Appa rate gelangen, kann. Durch die Ableitung der Über- spannungen entstehen häufig Reflexionen, die unter Umständen reit weiterer Spannungserhöhung ver bunden sein können.
Besonders Abes hochgespanntem Gleichstrom ist die Ausführung von überspannungs- ,ableitern schwierig und bedeutet einen erheblichen und teueren Aufwand.
Es stellt sich also die Aufgabe, möglichst ref lexionsfreie überspannungsubleiter :zu erhalten, wel che sehr rasch .ansprechen können.
Es ist noch bekanntgeworden, :zum Schutz der Geräte Drosselspulen vorzuschalten, die gewisser massen als Schutzdrosselspulen gegen Überspannungen dienen sollen. Aber gerade :solche Drosselspulen sind häufig unangenehme Reflexionsstellen und erhöhen ,die :ankommende Überspannung weiter.
Erfindungsgemäss wird idaher vorgeschlagen, @dass ,der au (schützende Apparat über ,eine Induktivität an ,die Hochspannungsleitung angeschlossen und der selbe Pol über eine Kapazität an Erde gelegt ist,
und dass der Überspannungsableiter über eine Ka pazität an .die Hochspannungsleitung angeschlossen und derselbe Pol über eine weitere Induktivität an Erde gelegt ist.
Die F ig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Mit 1 ist die Leitung bezeichnet, ian welche der Überspannungsableiter angeschlossen :ist.
Dies kann eine Freileitung sein, es kann aber :auch eine :Sammelschiene einer Hochspannungsanlage be- deuten. Mit 2 ist ein beliebiger Apparat bezeichnet, welcher gegen übersp@annungen :geschützt werden soll. In der Fing. 1 ist dieser .Apparat 2 über die Schutz drosselspule 3 am Punkte 7 mit oder Leitung oder :Sammelschiene 1 verbunden. Zugleich ist dieser Punkt über die Kapazität 5 geerdet.
Der über- @spannungsableiter ist mit 9 bezeichnet und wird mit der .Leiturig über die Kapazität 6 @am Punkte 8 ver- #hunden. Derselbe Punkt ist mit einer Drosselspule 4 mitErde verbunden.
Die Hochspannungsklemme des Überspannungsableiters 9 ist in ider Fig. 1 mit der endseitigen Klemme des ,zu ischützenden Apparates 2 verbunden.
In der Fig. 2 ist die Anordnung etwas anders ,geschaltet. Hier liegt der zu schützende Apparat un- mittelbar .an Ende und isst nicht über id e Drossel- spule 4 mit Erde verbunden.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun fol gende: Gelangt eine Überspannung an den Punkt 7, so wind sie zunächst von der :Schutzdrosselspule 3 nicht @durchgelassen und wandert ,sofort bis zum Punkt 8 weiter. Sie geht dann über die Kapazität bis ,an Aden Überspaunungsableiter heran.
Dieser spricht ,an und leitet die Überspannung ab. Durch die Dros selspule 4 wird diese Wirkung verstärkt. Der Kon densator 5 dient noch dazu, um ein eventuelles An steigen der Spannung an dem .zu schützenden Appa rat @ebenfalls nicht isofort zur Wirkung bringen zu lassen. Diese Anordnung ermöglicht,
@dass der AnsPrech- wert der überspannungsableiter nur .ganz wenig über der normalen Betriebsspannung gehalten wenden kann.
Die Vorschaltung einer Kapazität 6 ermöglicht, dass die überspamnungsableiteinriehtung nicht für die volle Dauerbetriebsspannung ausgelegt zu werden braucht.
Darüber hinaus hat fdie Schaltung noch einen erheblichen Vorteil idadurch, idass es möglich wird, ,die Kapazitäten und Induktivntätem so ;auszulegen, ;
dass sie den ,gleichen Wellenwiderstand besitzen, wie die ankommende Leitung 1. Hierdurch ist es möglich, Reflexionen völlig 'zu vermeiden.
Die Spule 4 hat ,den weiteren Vorteil, idass selbst bei ;unzulässig hohen Ansprechverzögerungen ;des Üiberspannungsableiters ein Eindringen in den zu schützenden Gegenstand vermieden, werden kann.
Auch der zu schützende .Apparat :selbst hat meist eine verhältnismässig ;grosse Kapazität. Man kann auch diese Kapazität :dazu ausnutzen, !um :die Kapa zität 5 zu ersparen. Hierbei muss nur (die Bedingung erhalten (bleiben, dass insgesamt der Wellenwider stand zusammen mit dien vorgeschalteten Drossel spulen sich ergibt.
Overvoltage Protection Device for an Electrical Apparatus The invention relates to an overvoltage protection device for an electrical apparatus with overvoltage arresters, which is located on one side of a high voltage line.
Such surge arresters are provided in switching positions in order to divert external surges into the system and thereby keep them away from the apparatus. Overvoltages caused by switching operations can also be rendered largely harmless in this way.
The condition for reliable operation of the surge arresters is that they respond as quickly as possible so that no @ arrives the surge wave via:
can run out of the installation location of the surge arrester and reach the apparatus. The dissipation of the overvoltages often gives rise to reflections which, under certain circumstances, can be connected with a further increase in voltage.
Abes high-voltage direct current in particular makes it difficult to carry out surge arresters and involves considerable and expensive expenditure.
The task is therefore to obtain surge conductors that are as free from reflections as possible and that can respond very quickly.
It has also become known: to protect the devices upstream of choke coils, which to a certain extent serve as protective choke coils against overvoltages. But precisely: such inductors are often unpleasant reflection points and increase the: incoming overvoltage further.
According to the invention, it is therefore proposed that the protective apparatus is connected via an inductance to the high-voltage line and the same pole is connected to earth via a capacitance,
and that the surge arrester is connected to the high-voltage line via a capacitance and the same pole is connected to earth via a further inductance.
The fig. 1 and 2 show embodiments of the invention. 1 designates the line to which the surge arrester is connected.
This can be an overhead line, but it can also mean a: busbar of a high-voltage system. Any device is designated with 2, which is to be protected against over-voltage. In the fing. 1, this .Apparat 2 is connected via the protective inductor 3 at point 7 with or line or: busbar 1. At the same time this point is earthed via the capacitance 5.
The overvoltage arrester is denoted by 9 and is connected to the line via the capacitance 6 at point 8. The same point is connected to a choke coil 4 to earth.
The high-voltage terminal of the surge arrester 9 is connected in FIG. 1 to the terminal terminal of the apparatus 2 to be protected.
In FIG. 2 the arrangement is switched somewhat differently. Here the apparatus to be protected lies directly at the end and is not connected to earth via the choke coil 4.
The mode of operation of the arrangement is now as follows: If an overvoltage reaches point 7, it initially winds from the: Protective inductor 3 not allowed to pass through and immediately moves on to point 8. It then goes beyond the capacity to Aden surge arrester.
This speaks to and dissipates the overvoltage. By the Dros selspule 4 this effect is increased. The capacitor 5 also serves to prevent a possible rise in the voltage on the device to be protected. This arrangement enables
@that the response value of the surge arrester can only be kept very slightly above the normal operating voltage.
The upstream connection of a capacitance 6 means that the spam discharge device does not need to be designed for the full continuous operating voltage.
In addition, the circuit has a considerable advantage in that it is possible to design the capacitances and inductances in such a way that;
that they have the same characteristic impedance as the incoming line 1. This makes it possible to completely avoid reflections.
The coil 4 has the further advantage that even with impermissibly high response delays of the surge arrester, penetration into the object to be protected can be avoided.
Even the device to be protected: itself usually has a relatively large capacity. You can also use this capacity:! To: save the capacity 5. In this case (the condition must remain (that the overall wave resistance together with the upstream choke coils results.