DE1128014B - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von UEberspannungsableitern mit Halbleiterwiderstaenden - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von Überspannungsableitern mit Halbleiterwiderständen Die bekannten überspannungsableiter mit Überschlagsstrecken und spannungsabhängigen Halbleiterwiderständen besitzen eine verhältnismäßig geringe Lebensdauer, wenn sie durch Stoßwellen großer Amplitude beansprucht werden. Da nun die Tendenz besteht, die Netze immer weniger zu unterteilen, werden die Stoßwellen in den großen Netzen immer kräftiger.
• Der Erfinder hat festgestellt, d'aß die kurze Lebensdauer der spannungsabhängigen Widerstände von einer Ionenwanderung herrührt, welche eine Polarisierung in den Halbleiterwiderständen erzeugt.
• Erfindungsgemäß wird die Wirkung dieser Ionenwanderung oder Polarisierung dadurch bekämpft, daß der Entladungsweg in dem überspannungsableiter häufig umgekehrt wird.
• Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert, deren Figuren schematisch zwei Varianten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Betrieb von Überspannungsableitern zeigen.
• Die von atmosphärischen Entladungen herrührenden heftigen Stoßwellen haben fast alle (ungefähr 9019/o) das gleiche Zeichen.
• Der Erfinder hat festgestellt, daß in den Halbleiterkörnern der spannungsabhängigen Widerstände eine Ionenwanderung eine Polarisierung der Widerstände erzeugt. Diese Polarisierung nimmt mit der Zahl der Stöße immer mehr zu und verringert so die Dicke der zwischen den Körnern bestehenden elektronischen Schranken, was die Zerstörung derselben und somit die Zerstörung des Widerstandes erleichtert.
• Erfindungsgemäß wird die Wirkung dieser Ionenwanderung dadurch bekämpft, daß häufig der Entladungsweg in dem Überspannungsableiter umgekehrt wird. Hierfür werden die Eingangs- und Ausgangsverbindungen des überspannungsableiters vertauscht. Der symmetrisch ausgebildete überspannungsableiter 1 ist z. B. an einem Isoliersockel 2 angebracht und kann um den Scheitel des Sockels 2 z. B. mittels eines pneumatischen Antriebs verschwenkt werden, welcher in den Sockel eingebaut und gestrichelt dargestellt ist. Der Strom fließt dann in einer Stellung von dem Hochspannungsleiter 3 zu der Erdverbindung 4 und in der anderen Stellung von dem Hochspannungsleiter 5 zu der Erdverbindung 6.
• Die beiden Verbindungen 4 und 6 können zusammen z. B. über ein Relais 7 geerdet sein, welches auf eine bestimmte Mindeststromstärke anspricht. Dieses Relais kann die Verschwenkung des Überspannungsableiters oder ein Speicherwerk steuern.
• Die Vertauschung der Verbindungen kann insbesondere z. B. nach jeder durch das Relais registrierten Entladung erfolgen oder täglich, wenn das Relais wenigstens eine Ladung während der vorhergehenden 24 Stunden registriert hat.
• Es können natürlich auch beliebige andere Möglichkeiten zur Vertauschung der Verbindungen des Überspannungsableiters und beliebige Programme benutzt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
• Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsabwandlung erfolgt die durch Vertauschung der Eingangs-und Ausgangsverbindungen hergestellte Umschaltung des Entladungsweges des überspannungsableiters durch zwei Trennschalter, deren Antriebe so gekuppelt sind, daß, wenn einer der beiden Trennschalter an die Hochspannungsleitung angeschaltet ist, der andere geerdet ist.
• Ein überspannungsableiter 1 mit überschlagstrecken und Halbleiterwiderständen aus Siliziumkarbidkömern ist fest zwischen zwei Isolatoren 9 eingebaut. Die überschlagsstrecken und die Halbleiterwiderstände sind in bezug auf den Entladungsweg symmetrisch angeordnet. So befindet sich z. B. die Hälfte der Überschlagsstrecken rechts und die andere Hälfte links, während die Halbleiterwiderstände in der Mitte des überspannungsableiters waagerecht angeordnet sind.
• Jeder Isolator 9 trägt einen an sich bekannten Trennschalter der Scherenbauart,. welcher durch aus Rohrleitungen einer Steuervorrichtung 10 kommende Druckluft betätigt wird, welche auf eine in einer entsprechenden Kammer bewegliche Platte wirkt, welche gestrichelt dargestellt sind. Je nachdem, ob der Druck in die eine oder die andere Rohrleitung eingelassen wird, wird die linke Schere an die Hochspannungsleitung 8 gelegt und die rechte Schere gesenkt oder die rechte Schere an die Hochspannungsleitung 8 gelegt und die linke Schere gesenkt. Wenn eine Schere gesenkt wird, bewirkt eine Verlängerung 12 eines ihrer Arme die Erdung über eine Erdleitung 11. Gegebenenfalls ist eine auf das Magnetfeld des Entladungsstroms ansprechende Vorrichtung 17 in einer geeigneten Entfernung von dem überspannungsableiter angeordnet. Diese Vorrichtung 17 gibt beim Ansprechen ein Signal auf die Steuervorrichtung 10, damit diese den Lufteinlaß von einer Rohrleitung auf die andere umschaltet, so daß die gehobene Schere abwärts geht und die gesenkte Schere aufwärts geht. Die Steuervorrichtung 10 kann mit einer an sich bekannten Speichervorrichtung ausgerüstet werden, welche die Ausführung des von dem Signal der Detektorvorrichtung 17 gegebenen Befehls gemäß einem vorbestimmten Programm verzögert. Dieses Programm kann z. B. darin bestehen, daß alle Tage zu einer bestimmten Stunde die Steuervorrichtung 10 die Trennschalter betätigt, vorausgesetzt, daß während der vorhergehenden 24 Stunden eine Entladung stattgefunden hat oder d'aß bei einer täglich von Hand vorgenommenen Kontrolle die Trennschalter betätigt werden, wenn seit der letzten Kontrolle eine Entladung registriert wurde.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Betrieb von Überspannungsableitern mit Halbleiterwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß der Entladungsweg in dem überspannungableiter häufig umgekehrt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrung des Entladungswegs des überspannungsableiters durch die Vertauschung der Eingangs- und Ausgangsverbindungen hergestellt wird.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des, Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der überspannungsableiter (1) schwenkbar angebracht ist.
4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei Trennschalter, deren Antriebe so gekuppelt sind, daß bei Anschaltung des einen Trennschalters an die Hochspannungsleitung der andere geerdet ist, und umgekehrt (Fig. 2).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Trennschalter durch ein Signal gesteuert wird, welches bei der Ableitung einer überspannung durch den überspannungsableiter ausgelöst wird.