DE1005166B - UEberspannungsableiter mit spannungsabhaengigem Widerstand, Loeschfunkenstrecke und Widerstandssteuerung der Loeschfunkenstrecke - Google Patents

Description

• Uberspannungsableiter mit spannungsabhängigem Widerstand, Löschfunkenstrecke und Widerstandssteuerung der Löschfunkenstrecke Es sind Überspannungsableiter mit spannungsabhängigem Begrenzungswiderstand und Löschfunkenstrecke bekanntgeworden, bei denen die Löschfunkenstrecke durch parallel dazu liegende Widerstände gesteuert wird. Solche Konstruktionen werden verwendet entweder, wenn es sich um den Aufbau von Überspannungsableitern hoher Nennspannung handelt, oder dann, wenn Überspannungsableiter hoher Nennspannung mit Hilfe sogenannter Teilableiter aufgebaut werden. Die Teilableiter sind dabei komplette 1l'berspannungsableiter für eine relativ kleine Nennspannung, z. B. 20 kV. Ein Überspannungsableiter für 220 kV wird demgemäß aus elf derartigen Teilableitern aufgebaut.
• In den beschriebenen Fällen würde es ohne Verwendung einer Funkenstreckensteuerung schwierig sein, einen hohen, gewünschten Wert der Wechselansprechspannung zu erreichen, da die verteilte Erdkapazität der einzelnen Funkenstrecken eine sehr ungleichmäßige Spannungsverteilung erzwingt. Die Steuerung kann einmal durch Parallelkapazitäten zu den Funkenstrecken erfolgen, andererseits aber, wie eingangs schon erwähnt, durch Widerstände, und zwar konstante oder spannungsabhängige Widerstände, die parallel zu den Löschfunkenstrecken angeordnet «-erden.
• Solche Widerstandssteuerungen werden teilweise so ausgeführt, daß zwischen jedem Paar von Elektroden einer Löschfunkenstrecke ein Steuerwiderstand angeordnet wird und die gesamte Löschfunkenstrecke selbst aus einer entsprechenden Anzahl solcher gesteuerter Elektrodenpaare aufgebaut wird. Der Vorteil dieses Aufbaues ist eine sehr gute Steuerung der einzelnen Elektrodenpaare, der Nachteil besteht darin, daß jedes einzelne Löschfunkenstreckenpaar hinsichtlich Ansprechspannung und Widerstandswert abgeglichen «erden muß.
• Andererseits sind auch Löschfunkenstreckenanordiiungen vorgeschlagen worden, bei denen eine größere Zahl von einzelnen Elektroden, entsprechend etwa einer Nennspannung von 10 oder 20 kV gemeinsam gesteuert werden. Der Steuerwiderstand wurde bisher dann meist in Form einer Spirale oder eines Widerstandszylinders ausgebildet, in dessen Bohrung, und zwar finit möglichst kleinem gegenseitigem Abstand, die Löschfunkenstrecke vorgesehen war.
• Der Vorteil der letztgenannten Ausführung besteht darin, daß der Abgleich der Ansprechspannung der Löschfunkenstrecke und des Widerstands der vorgesehenen Steuerung nur einmal für eine größere Zahl von einzelnen Elektrodenpaaren durchzuführen ist. Der Nachteil besteht allerdings darin, daß dieser Abgleich unter Umständen schwierig werden kann, da zufolge der kapazitiven Kopplung zwischen den Steuerwiderständen und den Elektroden der Löschfunkenstrecke die Ansprechspannung der letzteren gegenüber dem ursprünglichen Wert, der an der Löschfunkenstrecke ohne Widerstandssteuerung gemessen wird, sich ändert.
• Erfindungsgemäß werden die Nachteile der beiden oben geschilderten Anordnungen vermieden und deren Vorteile dadurch vereinigt, daß der meist in zylindrischer Form vorgesehene Steuerwiderstand - eine Widerstandsspirale kann letzten Endes auch als Widerstandszylinder aufgefaßt werden - in seinem Außen- bzw. Innendurchmesser sehr groß gemacht wird, und zwar so groß, als ohne zusätzlichen konstruktiven Aufwand möglich ist. Nachdem der Durchmesser der Isoliergehäuse, in denen die erwähnten Überspannungsableiter im allgemeinen atmungsfest eingebaut sind, durch den Durchmesser der spannungsabhängigen Begrenzungswiderstände gegeben ist, die im allgemeinen in Form runder Scheiben verwendet werden, wird man zweckmäßig auch den Steuerwiderstand für die Löschfunkenstrecke in seinem Außendurchmesser so groß wählen wie die spannungsabhängigen Begrenzungswiderstände des Überspannungsableiters. Den Innendurchmesser dieser Steuer-@\ iderstände wird man dann mindestens gleich dem 1.8- bis 2fachen Wert des Durchmessers der Elektroden der Löschfunkenstrecke machen. In Fig. 1 ist die bisher übliche Ausführung der behandelten Überspannungsableiter dargestellt. 1 ist dabei der Stapel spannungsabhängiger Begrenzungswiderstände, 2 die in einem Isoliergehäuse eingebaute Löschfunkenstrecke, 3 der Steuerzylinder parallel zur Löschfunkenstrecke 2, der aus einzelnen Ringen aufgebaut ist; 4 ist ein keramisches Isoliergehäuse; 5 ist der obereVerschlußdeckel des Überspannungsableiters, 6 der untere; die Druckfeder 7 sorgt für eine elastische Lagerung und zuverlässigen Kontakt der aktiven Teile des Überspannungsableiters innerhalb des atmungsfesten Ableitergehäuse; 8 ist eine Abschirmhaube aus Metall, die einen hochspannungsgemäßen Übergang des Widerstandsstapels 1 auf den Steuerzylinder 3 gewährleistet.
• Der in Fig. 1 gezeigte Aufbau entspricht etwa der Ausführung eines Teilableiters, d. h. eines Überspannungsableiters mit einer Nennspannung von etwa 20 kV, aus dem dann Ableiter höherer Spannung durch entsprechenden-Zusammenbau hergestellt werden. Die Steuerung der Löschfunkenstrecke erfolgt über der gesamten Löschfunkenstrecke des Teilableiters, d. h., der Steuerzylinder 3 ist nur an den beiden Endkappen 9 und 10 der Gesamtlöschfunkenstrecke mit dieser verbunden. Dadurch besteht die 1-löglichkeit, daß zufolge der relativ engen kapazitiven Kopplung zwischen Steuerzylinder und Elektrodenstapel der Löschfunkenstrecke die schon erwähnte Beeinflussung der Ansprechspannung der Löschfunkenstrecke sich einstellt, die zu Abgleichschwierigkeiten führen kann.
• Fig.2 zeigt die Ausführung des gleichen Teilableiters mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Steuerzylinder 3, wobei in Fig. 1 und 2 für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet sind. Der Abstand zwischen den Elektroden der Löschfunkenstrecke 2 und dem Steuerzylinder 3 ist nun so groß geworden, daß eine nennenswerte kapazitive Beeinflussung der Löschfunkenstrecke 2 durch den Steuerzylinder 3 nicht mehr möglich ist, so daß der Abgleich jetzt sehr einfach geworden ist. Die in Fig. 1 vorgesehene Abschirmhaube 8 kann bei der Anordnung nach Fig. 2 gegebenenfalls weggelassen werden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE-1. Überspannungsableiter mit spannungsabhängigen Begrenzungswiderständen, Löschfunkenstrecke und Widerstandssteuerung durch einen besonderen Steuerzylinder, wobei die Widerstandssteuerung so erfolgt, daß eine größere Zahl von Elektrodenpaaren zusammengefaßt und an den Steuerwiderstand angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandssteuerung mit Hilfe eines Steuerzylinders durchgeführt wird, dessen Innendurchmesser mindestens gleich dem 1,8- bis 2fachen Betrag des Durchmessers der Elektroden der Löschfunkenstrecke gemacht ist.
2. 2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder aus einzelnen Widerstandsringen aufgebaut wird.
3. 3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerzylinder aus spannungsabhängigenWiderständen aufgebaut wird.
4. 4. C1Tberspannungsableiter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Steuerzylinders etwa gleich dem Außendurchmesser der spannungsabhängigen Widerstände des überspannungsableiters gemacht ist. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 745 007.