DE1058617B

DE1058617B - UEberspannungsschutzeinrichtung fuer eine Leitung, die ausser zur Kraftuebertragung auch zur UEbertragung einer Traegerfrequenz dient

Info

Publication number: DE1058617B
Application number: DEA16257A
Authority: DE
Inventors: Bengt Grundmark
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1952-07-25
Filing date: 1952-07-25
Publication date: 1959-06-04

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schutzerdung einer Anlage, beispielsweise einer Hochspannungsleitung, die spannungsfrei gemacht ist, aber zur Übertragung einer Trägerfrequenz dienen soll. Die Einrichtung dient dazu, auf der Leitung etwa entstehende Überspannungen abzuleiten. Hierbei sind Spannungen unter etwa 100 V zwischen der Anlage und Erde ziemlich ungefährlich, solche Spannungen können direkt durch einen Transformator abgeleitet werden. Wenn es sich um eine Hochspannungsleitung handelt, so können leicht höhere Überspannungen in Form von Wanderwellen auftreten, oder es können solche Spannungen durch parallellaufende stromführende Leitungen induziert werden. Höhere Überspannungen können mit Hilfe von Funkenstrecken abgeleitet werden. Um aber eine mechanisch zuverlässige Funkenstrecke zum Ansprechen zu bringen, sind Spannungen von rund 1000 V notwendig. Schwierigkeiten bieten also die Überspannungen zwischen 100 und 1000 V. Um auch diese ableiten zu können, ist eine Auftransformierung der zwischen Anlage und Erde auftretenden Überspannungen notwendig.

Es ist bekannt, die Ableitung höherer Spannungen mit Hilfe eines Überspannungsschutzes zu lösen, der aus einem Transformator mit einer zwischen dem Anlageteil und Erde liegenden Primärwicklung und einer Funkenstreckenanordnung mit wenigstens drei Elektroden besteht. Von den Elektroden sind zwei an je einem Ende der Primärwicklung und die Sekundärwicklung mit einem Ende an einer der Elektroden der Funkenstreckenanordnung angeschlossen, die nicht mit einem der Enden der Primärwicklung verbunden ist, und mit ihrem anderen Ende an einer anderen Elektrode der Funkenstreckenanordnung. Es entsteht so eine Hilfsfunkenstrecke und eine Hauptfunkenstrecke. Die Wirkungsweise der bekannten Anordnung ist die, daß eine auf dem Anlageteil ankommende Überspannung nach Auftransformierung in dem Transformator die Hilfsfunkenstrecke zündet und so die Zündung der Hauptfunkenstrecke einleitet, durch die die Überspannungswelle direkt zur Erde abgeleitet wird.

Mit der bekannten Einrichtung gelingt es nicht immer Überspannungen abzuleiten. Um das Ansprechen des Überspannungsschutzes bei jeder Höhe der Überspannung sicherzustellen, ist die bekannte Schutzeinrichtung erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Primär- und die Sekundärwicklung des Transformators über die Hilfsfunkenstrecke der beiden reihengeschalteten Funkenstrecken in Reihe geschaltet sind und ein Kondensator an dem nicht geerdeten Ende der Sekundärwicklung und einer der nicht mit diesem Wicklungsende verbundenen Funkenstreckeelektroden angeschlossen ist, der so bemessen ist, daß er die Spannung über den Funkenstrecken für eine zur Zün-

Üb er sp annungss chutzeinrichtung

für eine Leitung,
die außer zur Kraftübertragung
auch zur übertragung einer
Trägerfrequenz dient

Anmelder:

Allmänna Svenska
Elektriska Aktiebolaget,
Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43

Bengt Grundmark, Ludvika (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

dung ausreichende Zeit aufrechterhält. Durch di· Parallelschaltung des Kondensators in der angegebene] Weise wird erreicht, daß die Spannung über den Fun kenstrecken auch nach Zündung der Hilfsfunkenstreck noch für eine Zeit aufrechterhalten wird, die für di endgültige Zündung der Hauptfunkenstrecke ausreichl Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeich nung beschrieben, die einige Ausführungsformen dar stellt.

Fig. 1 zeigt ein Schaltschema für eine Anordnung mit einem Kondensator zwischen den Sekundärklem men eines Transformators und mit einer auf zwei ge trennte Teilfunkenstrecken aufgeteilten Funkenstrek kenanordnung, nämlich auf eine Hilfsfunkenstreck und eine Hauptfunkenstrecke. Die Anordnung gemä

Fig. 2 unterscheidet sich von der erstgenannten da durch, daß die beiden Funkenstrecken einen gemein samen Entladungsraum haben;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mit einer Funkenstreli kenanordnung ähnlich der vorigen, wobei aber de Kondensator parallel zu einer der Funkenstrecken ar geschlossen ist.
In den drei Figuren bezeichnen die gleichen Ziffer gleiche Teile.

In der Anordnung gemäß Fig. 1 liegt die Primäi wicklung 1-2 des Transformators zwischen der Le: tung 8 und der Erde 9 und die Sekundärwicklun

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Claims

3, 4 zwsichen einer der Elektroden einer Hilfsfunkenstrecke 6 und der Erde 9. Parallel zu der Sekundärwicklung sind ein Kondensator 5 und zwei miteinander reihengeschaltete Funkenstrecken, die Hilfsfunkenstrecke 6 und die Hauptfunkenstrecke 7, geschaltet. Der Eingang der Primärwicklung ist mit der Verbindung beider Funkenstrecken leitend verbunden. Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wenn eine Überspannungswelle, deren Amplitude nicht genügend groß ist, um direkt eine Zündung der Hauptfunkenstrecke zu verursachen, auf der Leitung 8 ankommt, tritt in dem Transformator 1-2-3-4 eine Auftransformierung der genannten Überspannung ein, wobei gleichzeitig der Kondensator 5 aufgeladen wird. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen den Elektroden der Hilfsfunkenstrecke 6 eine gewisse Größe erreicht hat, tritt ein Durchschlag in der genannten Funkenstrecke ein, und der Kondensator 5 kann sich über die Impedanz, die parallel zur Hauptfunkenstrecke 7 liegt, d. h. die Leitungs- und Geräteimpedanz entladen. Unter der Voraussetzung, daß sowohl der Kondensator als auch die genannte Impedanz genügend groß sind, wird eine so große Spannung über der Hauptfunkenstrecke entstehen, daß ein Überschlag eintritt, und die Überspannungswelle direkt vor dem Anlageteil zur Erde abgeleitet werden kann. Die Anordnung gemäß Fig. 2 mit gemeinsamem Entladungsraum für die beiden Funkenstrecken 6, 7 iat hauptsächlich dieselbe Wirkungsweise wie die rorige. Durch die bei dem Durchschlag in der Hilfsfunkenstrecke 6 entstehende Ionisation wird der Durchschlag in der Hauptfunkenstrecke erleichtert. In dem Rahmen der Erfindung können auch andere Einschaltarten des Kondensators 5 in Frage kommen. 3o zeigt Fig. 3 eine Anordnung, bei der der Kondeniator 5 zwischen den beiden an den Elektroden der Hilfsfunkenstrecke 6 angeschlossenen Leitungen liegt. 3iese Schaltung hat sich in der Praxis besonders bewährt. Der Kondensator kann aber auch parallel zur "rlauptfunkenstrecke 7, d. h. parallel mit der Primärwicklung des Transformators, eingeschaltet werden, jegebenenfalls kann der Kondensator aufgeteilt werlen. so daß es möglich wird, einige der beschriebenen Schaltungsarten zu kombinieren. Patentansprüche:

1. Überspannungsschutzeinrichtung für eine Leitung, die außer zur Kraftübertragung auch zur Übertragung einer Trägerfrequenz dient und unter Aufrechterhaltung der Trägerfrequenzverbindung hinsichtlich der Frequenz der Kraftübertragung geerdet ist, bestehend aus einem Transformator, einer Haupt- und einer Hilfsfunkenstrecke, wobei die Primärwicklung des Transformators mit einem Ende mit der Leitung und einer Elektrode der Hauptfunkenstrecke und mit dem anderen Ende mit der Erde und einer anderen Elektrode der Hauptfunkenstrecke und die Enden der Sekundärwicklung mit zwei Elektroden der Funkenstrecken verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär- und die Sekundärwicklung des Transformators über die Hilfsfunkenstrecke der beiden reihengeschalteten Funkenstrecken in Reihe geschaltet sind und ein Kondensator an dem nicht geerdeten Ende der Sekundärwicklung und einer der nicht mit diesem Wicklungsende verbundenen Funkenstreckeelektroden angeschlossen ist, der so bemessen ist, daß er die Spannung über den Funkenstrecken für eine zur Zündung ausreichende Zeit aufrechterhält.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator parallel zu der Sekundärwicklung des Transformators geschaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator parallel zu der Primärwicklung des Transformators geschaltet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstreckenanordnung nur einen Entladungsraum aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator parallel zu der Funkenstrecke geschaltet ist, deren Elektroden mit den Enden der Primär- bzw.

Sekundärwicklung des Transformators verbunden sind, die nicht an Erde angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 724 575.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen