DE1189186B - Schutzanordnung, insbesondere fuer UEberspannungsableiter - Google Patents

Schutzanordnung, insbesondere fuer UEberspannungsableiter

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DE1189186B
DE1189186B DEW30155A DEW0030155A DE1189186B DE 1189186 B DE1189186 B DE 1189186B DE W30155 A DEW30155 A DE W30155A DE W0030155 A DEW0030155 A DE W0030155A DE 1189186 B DE1189186 B DE 1189186B
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Germany
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coil
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arrester
spark gap
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DEW30155A
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English (en)
Inventor
Norman Osmundsen
Philip Bogner
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/14Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure

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Description

  • Schutzanordnung,insbesondere für Überspannungsableiter Es ist bekannt, Überspannungen, die an elektrischen Leitungen und Geräten auftreten können, durch überspannungsableiter zu begrenzen. Diese besitzen eine Funkenstrecke, die bei hohen Spannungen anspricht und z. B. die Leitung über spannungsabhängige Widerstände an Erde legt. Die spannungsabhängigen Widerstände haben die Aufgabe, nach dem Abklingen der Überspannung den unter der Wirkung der Betriebsspannung fließenden Strom (Folgestrom) so weit zu verringern, daß die Funkenstrecke den Strom unterbrechen kann.
  • Werden solche Ableiter beschädigt, so sind sie unter Umständen nicht mehr in der Lage, den Folgestrom zu unterbrechen. Die Leitung bleibt dann durch den überspannungsableiter ständig geerdet. Der Betrieb der Leitung ist dann gestört, bis der Ableiter gefunden und aus dem Netz abgetrennt wurde.
  • Um die vorgenannte Betriebsstörung zu vermeiden, hat man Ableiter entwickelt, bei denen die eine Anschlußleitung, zumeist die Erdleitung, bei einem Versagen vom Ableitergehäuse abgetrennt wird, so daß der Stromkreis über den Ableiter unterbrochen ist.
  • Bei einem bekannten überspannungsableiter wird mit Hilfe einer Sprengpatrone der in den Boden einer Isolierstoffkappe eingelassene Anschlußbolzen für die Erdleitung abgesprengt. Die lsolierstoffkappe, die die Sollbruchstelle bildet, begrenzt einen geschlossenen Raum unterhalb des eigentlichen Ableitergehäuses. Die in diesem Raum angeordnete Sprengpatrone zündet, wenn ein Lichtbogen, der den Strom von einer Metallfassung der Sprengpatrone zu einem Metallteil des Ableitergehäuses überträgt, mit seiner Wärmewirkung ein vorgegebenes Maß überschreitet. Die Zündung ist somit von der Anfangstemperatur der Metallteile abhängig und nur schwierig einzustellen.
  • Bei einer anderen bekannten Anordnung wird der Stromkreis über den Ableiter mit Hilfe eines Schmelzleiters unterbrochen, der zusammen mit einer Schwarzpulverladung in einem besonderen Gehäuse untergebracht ist. Der Stromkreis über den Ableiter wird durch das Abtrennen des Gehäusebodens, an dem die Anschlußleitung für den Ableiter befestigt ist, aufgetrennt. Das Ansprechen ist hierbei zwar weitgehend unabhängig von der Anfangstemperatur, weil die Masse des als Heizspirale gewickelten Schmelzleiters klein ist und deshalb mit geringen Wärmemengen erhitzt werden kann. Dennoch ist es schwierig, den Schmelzdraht so zu bemessen, daß er bei verhältnismäßig kleinen Strömen, die lange andauern, anspricht, bei den sehr viel größeren Stoßströmen im Fall einer Überspannung dagegen nicht.
  • Durch die Erfindung wird die zuletzt genannte Schwierigkeit in der Weise behoben, daß erfindungsgemäß parallel zum Schmelzleiter eine Funkenstrecke geschaltet ist und daß die Induktivität des Schmelzleiters so bemessen ist, daß bei Ableiterströmen höherer Frequenz als der Betriebsfrequenz die Ansprechspannung der Funkenstrecke erreicht wird. Der Schmelzleiter ist dann für die kurzzeitigen Vorgänge während des Ableitens einer Überspannung durch die Funkenstrecke überbrückt, denn bei solchen Strömen, die eine höhere Frequenz als die Betriebsfrequenz des Folgestromes haben, entsteht an dem Schmelzleiter eine verhältnismäßig hohe Spannung. Dadurch wird die parallel zum Schmelzleiter liegende Funkenstrecke gezündet und für den hohen Ableiterstrom der widerstandsärmere Weg über die Funkenstrecke geschaffen. Bei Betriebsfrequenz kann dagegen die Spannung am Schmelzleiter keine so hohen Werte erreichen, daß die Funkenstrecke anspricht. Der Strom fließt daher durch den Schmelzleiter und bringt diesen zum Verdampfen, wenn er bei einer Überlastung des Ableiters nicht nach einer bestimmten Zeit unterbrochen wird.
  • In der Beschreibung und den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
  • F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines überspannungsableiters, bei dem eine Unterbrechungseinrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen ist; der Ableiter ist zum Teil im Schnitt gezeichnet; F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch einen Teil der Unterbrechungseinrichtung; sie zeigt eine geänderte Anordnung der Spule; F i g. 3 ist ein Längsschnitt, bei dem eine weitere Ausführungsform der Spule gezeigt wird; F i g. 4 ist ein Längsschnitt entsprechend der F i g. 3 mit einer dritten Ausführungsform der Spule; F i g. 5 ist eine schematische Darstellung eines Ableiters mit der Unterbrechungseinrichtung nach der Erfindung.
  • Einführend sei bemerkt, daß die Unterbrechungseinrichtung nach der Erfindung in der Anwendung bei einem überspannungsableiter gezeigt wird. Sie kann aber auch bei anderen überspannungsschutzeinrichtungen verwendet werden.
  • In F i g. 1 ist ein überspannungsableiter 10 der Ventiltype dargestellt. Er umfaßt ein Gehäuse 11 aus Porzellan oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial. An der Unterseite des Gehäuses ist ein Leitungsanschluß 12 vorgesehen, der in das Gehäuse führt. Das Porzellangehäuse ist an seinem unteren Ende mit einer Deckplatte 14 abgeschlossen, die mit einem Federring 18 gehalten wird. In der Abdeckkappe 14 sitzt zentrisch ein Bolzen 16. Oberhalb der Platte sind ein Abstandsstück 20 und ein darüber gestapeltes Anschlußstück 22 vorgesehen. Oberhalb des Anschlußstückes 22 sind in an sich bekannter Weise eine Anzahl Widerstandsscheiben 24 übereinander gestapelt.
  • In elektrischer Verbindung mit den Widerstandsscheiben 24 und in einer Reihe mit diesen angeordnet sind eine Anzahl Funkenstrecken 26. Durch eine Feder 27, beispielsweise eine spiralig gewundene Feder, die, wie dargestellt, ab oberen Ende des Gehäuses vorgesehen ist, wird der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Elementen des Ableiters aufgebracht. Die Feder 27 stützt sich gegen eine metallische Elektrodenplatte 28 und eine metallische Kappe 30 ab, die mit dem Anschlußbolzen an der Oberseite des Gehäuses 11 ein Stück bildet. Falls erwünscht, kann der Leitungsanschluß durch eine gegossene Kappe 23 abgedeckt werden. An den Bolzen 60 der Abdeckkappe 14 ist nun die Unterbrechungseinrichtung 38 nach der Erfindung angeschlossen.
  • Die Unterbrechungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem becherförmigen Gehäuse 40. Das Gehäuse kann aus jedem geeigneten Material bestehen, vorzugsweise wird ein durchsichtiger plastischer Kunststoff verwendet. Beispielsweise kann ein durchsichtiges oder durchscheinendes Acrylat verwendet werden. Weitere Beispiele für geeignete thermoplastische oder wärmehärtende Stoffe sind Polystyrole, Polycarbonate und Kopolymere der genannten Stoffe. Als wärmehärtende Stoffe können Epoxyde verwendet werden. Beim Ansprechen der Unterbrechungseinrichtung, durch das der beschädigte Ableiter von der Leitung abgetrennt und geschützt wird, wird das Gehäuse geschwärzt. Durch den Farbwechsel wird zusätzlich zu dem Herausbrechen der Bodenplatte das Ansprechen der Unterbrechungseinrichtung angezeigt.
  • Wie in F i g. 1 deutlich zu sehen ist, ist ein kreisförmiger Bodenteil 42 des becherförmigen Gehäuses mit den Seitenwänden durch einen dünnen kreisringförmigen Teil 44 verbunden. Das Gehäuse ist so geformt und gestaltet, daß der dünne kreisringförmige Teil bei einer vorgegebenen Kraft schnell und leicht zerbricht. Der Bodenteil 42 enthält einen unteren Anschlußbolzen 46 mit einem mit Gewinde versehenen unteren Ende 48 und einem verdickten Kopf 50. Der Bolzen ist in das Gehäuse 40 eingeformt. Mit dem Kopf 50 steht eine Kontaktfeder 51 in Verbindung, die im Inneren des Gehäuses 40 in der Nähe des Bodens 42 vorgesehen ist. Die Feder kann von einer Kupferscheibe oder eine Scheibe aus anderem leitendem Material gebildet werden, die eine Anzahl sich radial erstreckender Arme 53 besitzt. Oberhalb der Feder 51 ist eine Druckplatte 52 vorgesehen. Die Platte besitzt einen kreisförmigen Flansch 54, der nach unten gerichtet ist und die Feder 51 einschließt. Der Durchmesser des Flansches 54 der Druckplatte 52 ist so bemessen, daß der Flansch in der Nähe des dünnwandigen Ringteiles 44 des Gehäuses liegt. Der Flansch hat die Aufgabe, die Druckkräfte, die auf die große Fläche der Druckplatte wirken, gleichmäßig auf den dünnwandigen Teil 44 zu übertragen.
  • Aus der Druckplatte 52 sind zwei Vorsprünge 58 nach oben abgewinkelt. Die Vorsprünge 58 nehmen eine Spulenanordnung 60 auf und halten sie in der richtigen Lage. Diese Anordnung besteht aus einem zylindrischen Spulenkörper 62 aus Fiber oder einem anderen geeigneten Isoliermaterial, das Gas abgibt, wenn es hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Auf der Außenseite des Spulenkörpers 62 sind eine Mehrzahl Windungen relativ dünnen Drahtes, vorzugsweise aus Kupfer, aufgebracht, die den als Spule 63 gewickelten Schmelzleiter bilden. Die Endendes Drahtes sind mit den beiden Stirnseiten des Spulenkörpers 62 verbunden. Das untere Ende steht mit der Druckplatte 52 in Berührung. Konzentrisch in bezug auf die Spule sitzt ein äußeres Fiberrohr 64, das zwischen dem Spulenkörper und den Seitenwänden des becherförmigen Gehäuses liegt. Das Rohr 64 kann auch aus einem anderen Material bestehen, das bei hohen Temperaturen Gas abgibt.
  • Im Mittelpunkt der Spulenanordnung 60 ist ein Abstandsstück 66 aus Messing oder anderem leitendem Material vorgesehen. Das obere Ende des Abstandsstückes 66 ist als vorspringende Elektrode 68 ausgebildet. Ferner sitzt konzentrisch in der Spulenanordnung ein Isolierstoffrohr 70 mit einem nach innen gerichteten Flansch 72. Auf diesen Flansch 72 stützt sich eine obere Elektrode 74 ab, die im Rohr 70 angeordnet ist. Die Unterseite des Flansches sitzt auf der unteren Elektrode 68. Die beiden Elektroden, die konzentrisch in der Spulenanordnung 60 vorgesehen sind, sind deshalb mit Abstand voneinander angeordnet, so daß sie zwischen sich eine Funkenstrecke 76 bilden. Auf die obere Elektrode drückt das eine Ende einer Feder 80. Die Feder ist durch einen Leiter 85 elektrisch überbrückt. Dadurch wird in an sich bekannter Weise eine induktive Wirkung durch die als Spule gewundene Feder 82 vermieden. Oberhalb des Rohres 64 ist eine Platte 84 aus einem leitenden Material angeordnet. Der Durchmesser dieser Platte ist gleich dem Außendurchmesser des Zylinders 64. Die Platte besitzt zwei nach unten gerichtete Vorsprünge 86, so daß die Spulenanordnung 60 am oberen Ende in der richtigen Lage gehalten wird.
  • Das Gehäuse 40 besitzt einen mit einem Gewinde versehenen Teil vergrößerten Durchmessers an seinem oberen Ende. In dieses Gewinde ist eine Kappe 88 eingeschraubt. Die Kappe besteht aus einem leitenden Metallring, dessen innerer Durchmesser mit einem Gewinde versehen ist. In dieses Gewinde ist der Bolzen 16 der Abdeckplatte 14 des Ableiters 10 eingeschraubt. Die Platte 88 liegt oberhalb der Platte 84. Deshalb wird die Platte 84 nach unten in das Gehäuse 40 gedrückt, wenn die Kappe 88 in das Gewinde eingeschraubt wird. Die Feder 80 wirkt dabei als Zwischenglied, so daß die Unterbrechungseinrichtung in der Betriebsstellung bleibt. Die Kappe 88 bildet ferner den elektrischen Anschluß der Unterbrechungseinrichtung. Die Platte 84 sorgt dagegen für den Kontakt mit dem oberen Ende des als Spule gewickelten Schmelzleiters 63 und mit der oberen Elektrode 70 der Funkenstrecke 76 mit Hilfe der Feder 80.
  • Wie ersichtlich, besteht die Unterbrechungseinrichtung aus einer Spule 73 dünnen Drahtes und einer Funkenstrecke 76, wobei beide parallel geschaltet sind und in Reihe mit einem überspannungsableiter liegen. Der Querschnitt des Drahtes ist so bemessen, daß der Draht schnell verdampft, wenn er dem normalen netzfrequenten Strom für eine vorgegebene Zeit ausgesetzt ist. Beim Auftreten eines überstromes bewirkt die Induktivität des als Spule gewickelten Schmelzleiters 63, daß die Funkenstrecke 76 überschlagen wird. Bei Überströmen wird also der Strom durch die Funkenstrecke der Unterbrechungseinrichtung fließen.
  • Da die Spule mit dem Schmelzdraht in der Nähe zweier Zylinder angeordnet ist, die bei erhöhten Temperaturen Gas abgeben, wird beim Fließen eines normalfrequenten Stromes durch die hohe Temperatur eines schmelzenden Leiters Gas aus den Rohren ausgeschieden. Dadurch wird eine zusätzliche Kraft auf die Druckplatte 52 ausgeübt, die dazu führt, daß die Sollbruchstellen 44 des Gehäuses brechen, so daß der Boden 42 der Anordnung aus dem Gehäuse 40 fällt und damit die Erdleitung 48 entfernt wird.
  • Die Spule kann auch so bemessen werden, daß sie bei anderen Frequenzen oder vorgegebenen Stromwerten schmilzt.
  • Die Funkenstrecke 76 steht unter der Wirkung der Feder 80. Deshalb können sich die Elektroden der Funkenstrecke bei außerordentlich großen Strömen bewegen und danach in ihre normale Lage zurückkehren, ohne daß Beschädigungen bei diesen hohen Strömen auftreten können. Dies ist deshalb wichtig, weil es für die Funkenstrecke der Unterbrechungseinrichtung in besonderem Maße darauf ankommt, daß die Funkenstrecke eine ganze Reihe von hohen Überströmen führen kann, ohne daß sich die Ansprechspannung ändert.
  • Die unter der Wirkung einer Feder stehende Funkenstrecke besitzt noch weitere Vorteile. Zum Beispiel kann die gesamte Anordnung zusammengebaut werden, wobei die Teile mit Hilfe der Feder gegen den Boden 42 gedrückt werden. Durch die Vorspannung der Feder ist außerdem eine konstante Kraft gegeben, die auf den Boden der Unterbrechungseinrichtung wirkt. Ferner sorgt die Feder dafür, daß bei einem Fehler tatsächlich der Inhalt der Unterbrechungseinrichtung aus dem Gehäuse gelangt, wobei die Trennung der Teile schnell und vollständig vonstatten geht. Die von der Feder ausgeübte Kraft addiert sich zu der Kraft, die durch das Gas zustande kommt, das bei einem Überstrom abgegeben wird, und sorgt für einen gegebenen Ansprechwert in bezug auf die vorgegebene Länge des Stromflusses. Durch die elektrische Überbrückung 85 der Feder ist sichergestellt, daß sich die Induktivität der Feder nicht zu der der Spule ergänzt. Die Induktivität der Anordnung ist mithin allein durch den aufgewickelten elektrischen Leiter gegeben.
  • Die unter der Wirkung der Feder stehende Funkenstrecke besitzt eine gute Festigkeit bei hohen Strömen. Sie arbeitet ohne Schaden und Wartung während der gesamten Betriebszeit des Ableiters. Dazu trägt der zusätzliche Druck der Feder bei. Die Druckplatte 52 stützt sich direkt auf dem Boden des Gehäuses ab. Deshalb wird jede Druckkraft, die auf die Platte wirkt, auf eine vorgegebene Fläche gerichtet, die durch den Flansch 54 der Druckplatte 52 bestimmt ist. Sobald bei der Wirkung der Unterbrechungseinrichtung eine Kraft entsteht, wird sie direkt auf die richtigen Stellen des Bodens des Gehäuses 40 übertragen. Der Boden 42 bricht daher genau am gesamten Umfang aus. Damit ist vermieden, daß entweder die Druckplatte oder andere innere Teile nur teilweise aus dem Gehäuse fallen. Dies war nämlich bisher bei Unterbrechungseinrichtungen eine Schwierigkeit, weil bei unvollständigem Herausbrechen der Bodenplatte die Unterbrechungseinrichtung nicht richtig arbeitet. Bei diesen Anordnungen kann, obwohl das Innere der Unterbrechungseinrichtung normal wirkt, die erwünschte Unterbrechung der Erdverbindung nicht zustande kommen, solange der untere Anschluß nicht elektrisch von der Anordnung getrennt ist. Gerade bei kleinen Strömen baut sich der Druck nur allmählich auf. In diesen Fällen ist die Druckplatte besonders von Vorteil. Sie sorgt dafür, daß auch bei kleinen Strömen der Druck auf die richtigen Stellen wirkt. Andererseits ist die Druckplatte auch bei großen Strömen günstig. Bei großen Strömen wird sehr schnell ein Druck aufgebaut. Die Druckplatte sorgt dann dafür, daß nicht das ganze Gehäuse zersprengt wird, weil auf Grund der Druckplatte noch zuvor der Boden, wie erwünscht, herausgebrochen wird. Die Platte 52 am unteren Ende der Unterbrechungseinrichtung trägt dazu bei, die Kraft pro Flächeneinheit festzulegen. Sie sorgt für die Trennung so schnell wie möglich und mit der größtmöglichen Sicherheit bei allen zu erwartenden Fehlerströmen.
  • F i g. 5 zeit schematisch den Stromkreis, wie er sich bei der Erfindung ergibt. Die Funkenstrecken 26 des überspannungsableiters sind an die Hochspannungsleitung angeschlossen und liegen mit den Widerstandsscheiben 24 in Reihe. Daran schließt sich die Parallelschaltung des als Spule gewickelten Schmelzleiters 63 und der Funkenstrecke 76 an. Die strichpunktierte Linie deutet das Gehäuse der Unterbrechungseinrichtung an. Daraus geht hervor, daß die Unterbrechungseinrichtung allgemein bei überspannungsschutzeinrichtungen verwendet werden kann, die aus Funkenstrecken und in Reihe liegenden Widerständen bestehen. Ferner zeigt die F i g. 5, daß die Funkenstrecke 76 und der als Spule gewickelte Schmelzleiter 63 parallel geschaltet sind und zusammen in der Erdleitung des Überspannungsableiters liegen.
  • Der als Spule gewickelte Schmelzleiter 63 stellt bei Überspannungswellen einen großen Widerstandswert dar, da die steilen Wellen ebenso wie ein hochfrequenter Strom wirken. Deshalb baut sich an der Funkenstrecke 76 eine Spannung auf, die zum Zünden der Funkenstrecke ausreicht. Der Strom fließt dann über die Funkenstrecke nach Erde. Wenn dagegen bei einem Versagen der Widerstände 24 der Folgestrom nicht unterbrochen wird, sondern einen Lichtbogen durch und über die Widerstandsscheiben 24 aufrechterhält, dann steigt der Strom bis zu den Werten eines unbegrenzten Kurzschlußstromes an. Der Strom besitzt aber die normale Netzfrequenz. Er fließt deshalb durch den als Spule gewickelten Schmelzleiter 63. Da dieser einen kleinen Querschnitt aufweist, schmilzt der Leiter. Es entsteht ein Gasdruck im Gehäuse 40. Dadurch wird eine Kraft auf die Platte 52 ausgeübt, die den Boden 42 des Gehäuses 40 herausbricht und danach den Bodenteil im Bereich des dünnwandigen Ringes 44 abtrennt. Der Boden entfernt sich zusammen mit dem Anschlußbolzen 46 vom Gehäuse. Dadurch wird die überspannungssehutzeinrichtung von der Leitung abgetrennt. Das Ganze geschieht sehr schnell, sobald ein Fehlerstrom auftritt.
  • In F i g. 2 ist ein als Spule gewickelter Schmelzleiter 60 dargestellt, der etwas anders ausgebildet ist. Der Aufbau der Unterbrechungseinrichtung selbst ist der gleiche, wie er vorher beschrieben wurde. Lediglich die Schmelzleiteranordung ist geändert. Bei der Ausführung nach F i g. 2 sind die Windungen an den Enden des als Spule gewickelten Schmelzleiters 60 dichter nebeneinander als im Zentrum. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein größerer Bereich der das Ansprechen verursachenden Ströme. Die erforderliche Länge des Leiters kann ebenfalls die gleiche sein. Es kommt nur darauf an, daß der Mittelteil etwas gestreckter ausgeführt ist. Die beiden Enden werden danach bemessen, daß die erforderliche Induktivität erreicht wird. Die geänderte Ausführungsform wirkt so, daß durch das Auseinanderziehen der Beginn des Schmelzens in diesem Bereich verändert werden kann. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht die Möglichkeit, daß bei sehr kleinen Strömen der Leiter eher schmilzt als verdampft. Dadurch würde wenig Gas entstehen, so daß langsam ein Druck aufgebaut würde. Deshalb ist es zweckmäßig, für sehr kleine Ströme die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform zu wählen.
  • Eine andere Ausführungsform ist in F i g. 3 gezeigt. Dabei ist ein äußeres Rohr 164 aus Fiber vorgesehen, auf dem ein Leiter mit größerem Querschnitt sitzt, während der innere, als Spule gewickelte Schmelzleiter 160 aus einem Leiter mit kleinerem Querschnitt besteht. Das äußere Rohr 164 entspricht dem äußeren Rohr 164 in F i g. 2, während die innere Spule 160 der Spule 60 in F i g. 1 entspricht in bezug auf die Lage in der Unterbrechungseinrichtung. In weiterer Hinsicht stimmt die Unterbrechungseinrichtung mit der in F i g. 1 vollständig überein. Die Spule aus dem elektrischen Leiter mit größerem Querschnitt und die Spule aus dem elektrischen Leiter mit kleinerem Querschnitt sind elektrisch in Reihe geschaltet, räumlich jedoch parallel angeordnet. Dadurch kann die Höhe der Unterbrechungseinrichtung, soweit sie durch die Spule bestimmt ist, auf die Hälfte verringert werden. Dies ist bei der Herstellung kleiner Unterbrechungseinrichtungen besonders wichtig. Die Unterbrechungseinrichtung ist unter Verwendung eines oberen Anschlusses aufgebaut, der in eine Spule führt, die aus einem elektrischen Leiter mit einem verhältnismäßig großen Querschnitt besteht und auf die äußere Spule gewickelt ist. Dadurch entsteht eine ausreichende Induktivität, so daß bei Stoßströmen die parallelliegende Funkenstrecke gezündet wird. Die Stoßströme werden dann über die Funkenstrecke nach Erde geleitet. Auf diese Weise kann auch bei Spulen eine ausreichende Induktivität vorgesehen werden, bei denen der Leiter bei allen Fehlerströmen schmelzen würde, wenn er über seine ganze Länge aus dem kleinen Querschnitt hergestellt würde, wie er zum Durchbrennen benötigt wird. Die Innenfläche des Spulenträgers 164 bildet die gasabgebende Oberfläche für die innere Spule, die über ihre ganze Länge von einem elektrischen Leiter mit einem kleinen Querschnitt gebildet wird.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 4 dargestellt. Die Änderung ist ähnlich der nach F i g. 3. Der äußere Zylinder 64' stimmt mit dem Zylinder 64 in F i g. 1 überein, dagegen ist der innere Spulenkörper etwas anders ausgeführt. Der schraubenförmig gewundene Teil 160' besteht aus einem elektrischen Leiter großen Querschnitts und einem Leiter kleineren Querschnitts. Im Prinzip entspricht dies der Ausführung nach F i g. 3, jedoch sind die Spulen. sowohl elektrisch wie räumlich in Reihe angeordnet. Auch in diesem Fall dient der Leiter mit dem großen Querschnitt 161 zur Steuerung der Induktivität zusammen mit dem Spulenbereich 163. Der Leiter mit dem kleineren Querschnitt bestimmt dagegen das Ausbrechen der Bodenplatte. Beide Spulenteile können kleiner ausgebildet sein als bei den vorbeschriebenen Ausführungsformen. Die Ausführungsbeispiele nach F i g. 3 und 4 gestatten es, die Induktivität unabhängig von den für das Schmelzen maßgebenden Eigenschaften zu bestimmen. Dies geschieht dadurch, daß die Länge des Leiters mit kleinerem Querschnitt unabhängig von der gesamten Länge des Spulenleiters bemessen werden kann.
  • Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß eine Unterbrechungseinrichtung als Schutz für überspannungsableiter angegeben wurde, die viele Vorteile aufweist. Die Unterbrechungseinrichtung wirkt über den gesamten Bereich, für den ein Schutz erforderlich ist. Sie ist einfach und gedrängt aufgebaut und ergibt beim Ansprechen mit Sicherheit eine Auftrennung des Stromkreises. Die Ansprechwerte und die Wirkungsweise bleiben unverändert.

Claims (9)

  1. Patentansprüche: 1. Schutzanordnung, insbesondere für Überspannungsableiter, mit einem vom Ableiterstrom durchflossenen Schmelzleiter, mit dessen Hilfe bei einer Überlastung des Ableiters ein so großer Druck hervorgerufen wird, daß die in einer Sollbruchstelle befestigte Anschlußleitung des Ableiters abgesprengt wird, so daß der Stromkreis über den Ableiter unterbrochen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß parallel zum Schmelzleiter eine Funkenstrecke geschaltet ist und daß die Induktivität des Schmelzleiters so bemessen ist, daß bei Ableiterströmen höherer Frequenz als der Betriebsfrequenz die Ansprechspannung der Funkenstrecke erreicht wird.
  2. 2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter als Spule gewickelt ist.
  3. 3. Schutzanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter auf einen Spulenkörper aus gasabgebendem Material aufgewickelt ist.
  4. 4. Schutzanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule von einem Rohr aus gasabgebendem Material umgeben ist.
  5. 5. Schutzanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke innerhalb der Spule angeordnet ist.
  6. 6. Schutzanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke und die Spule in einem becherförmigen Kunststoffgehäuse angeordnet sind, dessen Boden den als Sollbruchstelle vorgesehenen Bereich geringer mechanischer Festigkeit der Gehäusewand bildet und den Anschlußbolzen für die Erdleitung enthält.
  7. 7. Schutzanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Funkenstrecke und die Spule über eine Scheibe mit einem abgewinkelten Flansch gegen den Boden des becherförmigen Gehäuses abstützen. B.
  8. Schutzanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das becherfö_rmige Gehäuse durchsichtig ist.
  9. 9. Schutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzleiter aus Leiterstücken unterschiedlichen Querschnitts besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 649 876; USA: Patentschrift Nr. 2 607 869.
DEW30155A 1960-07-06 1961-06-12 Schutzanordnung, insbesondere fuer UEberspannungsableiter Pending DE1189186B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0236257A1 (de) * 1986-02-13 1987-09-09 Siemens Aktiengesellschaft Metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsanlage mit einem Überspannungsableiter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE649876C (de) * 1934-03-29 1937-09-04 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Leitungstrenner fuer das Abtrennen von an Hochspannungsleitungen angeschlossenen Geraeten, insbesondere UEberspannungsableitern, bei Isolationsfehlern im Geraet
US2607869A (en) * 1951-09-08 1952-08-19 Mcgraw Electric Co Automatic circuit interrupter

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