DE119667C

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Publication number: DE119667C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Um elektrische Maschinen oder Apparate gegen schädliche Ueberspannungen, wie sie z. B. durch atmosphärische Ladungen hervorgerufen werden, zu schützen, verwendet man am einfachsten eine Erdleitung, die in geringer Entfernung dem zu schützenden Stromkreise gegenüber gestellt wird. Wenn dies bei Starkstromanlagen geschieht, mufs man gleichzeitig dafür sorgen, dafs der einer Entladung etwa nachfolgende Strom, der an dieser Stelle einen Lichtbogen bildet, so rasch als möglich wieder unterbrochen wird.To protect electrical machines or apparatus against harmful overvoltages like them z. B. caused by atmospheric charges to protect, one uses the easiest way to do this is to use an earth line that is a short distance away from the circuits to be protected is juxtaposed. If this happens in high-voltage systems, you have to do it at the same time ensure that the current that follows a discharge generates a Arc forms, is interrupted again as quickly as possible.

Zu diesem Zwecke sind schon in den amerikanischen Patentschriften 321464 und 508632 hornartige Metallkörper verwendet, bei denen unterhalb der Luftstrecke ein Magnet sitzt, der den Lichtbogen nach oben treibt und so zum Zerreifsen bringt. Andererseits ist in dem D. R. P. 91133 von Siemens & Halske eine Anordnung angegeben, bei welcher der Lichtbogen zwischen zwei Leitern durch die eigene Wärmewirkung und die eigenartige elektro-dynamische Schleifenwirkung nach oben getrieben und zum Verlöschen gebracht wird.For this purpose are already in the American patents 321464 and 508632 horn-like metal body used with a magnet below the air gap that drives the arc upwards and thus causes it to tear. on the other hand is in the D. R. P. 91133 from Siemens & Halske specified an arrangement in which the arc between two conductors through its own warmth and the peculiar electro-dynamic loop effect is driven up and made to extinguish.

In der vorliegenden Erfindung wird die Luftstrecke von zwei bogenförmigen Leitern gebildet, die so angeordnet sind, dafs ihre Ebenen sich in einer Horizontalen, unter einem Winkel von ungefähr 90° schneiden. Aufserdem befindet sich ein Elektromagnet so angeordnet, dafs eine Polfläche unterhalb der Funkenstrecke sich befindet. Fig. 1 zeigt die Anordnung von oben gesehen, Fig. 2 von der Seite und Fig. 3 von vorn.In the present invention, the air gap is defined by two arched conductors formed, which are so arranged that their planes are in a horizontal line, under one Cut angles of approximately 90 °. There is also an electromagnet arranged in such a way that that there is a pole face below the spark gap. Fig. 1 shows the Arrangement seen from above, FIG. 2 from the side and FIG. 3 from the front.

Der Elektromagnet trägt einige Windungen des zu schützenden Stromes, und hinter diesen Windungen ist der Stromkreis mit einem der bogenförmigen Leiter in Verbindung und geht von da weiter zur Luftleitung. Bekommt nun diese eine Ueberspannung, die den Maschinen gefährlich werden könnte, so geht sie durch die Funkenstrecke zur Erde über. Geschieht dies gleichzeitig in zwei Leitungen, so entsteht dadurch ein Kurzschlufs, an der Funkenstrecke entstehen Lichtbögen und es geht ein Strom, der noch stärker ist als der normale Betriebsstrom, durch den vorgeschalteten Elektromagneten. Dieser ist infolge dessen stark magnetisch und treibt den Lichtbogen nach der einen oder anderen Seite, wie dies in Fig. 1 durch die Pfeile angedeutet ist. Dafs dies so sein mufs, erkennt man bei Betrachtung des Verlaufs der Kraftlinien, die in Fig. 2 durch die gestrichelten Kreise angedeutet sind.The electromagnet carries a few turns of the current to be protected, and behind them Turns, the circuit is connected to one of the arched conductors and goes from there to the air duct. Now this gets an overvoltage that the machines could become dangerous, it passes through the spark gap to earth. Happens this in two lines at the same time, this creates a short circuit at the spark gap arcs occur and a current that is even stronger than the normal operating current is generated, by the upstream electromagnet. As a result, this is strongly magnetic and drives the arc to one side or the other, as shown in Fig. 1 through the Is indicated by arrows. That this must be so can be seen when looking at the course of the Lines of force which are indicated in Fig. 2 by the dashed circles.

Diese Anordnung hat den Vortheil, dafs sie auch bei Wechselstrom angewendet werden kann, wo man zunächst nicht weifs, nach welcher der beiden Seiten der Lichtbogen getrieben werden wird; es steht ihm eben hier der W^Teg zum Auslöschen nach beiden Seiten offen, da sich in Bezug auf das magnetische Feld eine Hälfte so verhält wie die andere.
■ Im Gegensatz dazu ist es bei den oben erwähnten amerikanischen Patenten möglich, dafs sie, wenn sie bei Wechselstrom verwendet werden, den Lichtbogen nicht von sich wegtreiben, sondern dafs er von dem Elektromagneten gewissermafsen angezogen wird, wenn zwischen dem magnetischen Felde und demThis arrangement has the advantage that it can also be used with alternating currents, where at first one does not know which of the two sides the arc will be driven on; it is precisely here him the W ^T eg for canceling both sides open, since in relation to the magnetic field of a half behaves like another.
In contrast to this, it is possible with the above-mentioned American patents, when they are used with alternating current, that they do not drive the arc away from them, but rather that it is, so to speak, attracted by the electromagnet when between the magnetic field and the

Strom im Lichtbogen eine Phasenverschiebung ' von mehr als 90⁰ und weniger als 270⁰ besteht. Bei dem D. R. P. 91133 fehlt überhaupt das magnetische Gebläse, welches das Auslöschen des Lichtbogens schneller bewirkt, als es von selbst geschehen kann und gleichzeitig einen bedeutenden inductiven Widerstand darstellt, der zwischen der Funkenstrecke und dem zu schützenden Theil eingeschaltet und dauernd erregt ist. Wenn auch ein solcher inductiver Widerstand bei Maschinen oder Umformern in der eigenen Wickelung vorhanden ist, so ist dadurch eben nur die betreffende Wickelung, nicht aber die Einführungsstelle der Leitung geschützt und die Entladung findet an dieser Stelle ebenso leicht den Uebergang zur Erde, wie in der Blitzschutzvorrichtung, wenn nicht die ganze Maschine besonders isolirt ist. Aufserdem ist ein derartiger inductiver Widerstand nothwendig zum Schütze von Schalttafeln und Erdkabeln, da diese in sich selbst nicht genügenden inductiven Widerstand besitzen.Current in the arc has a phase shift of more than 90 ⁰ and less than 270 ⁰ . In the DRP 91133 there is no magnetic fan at all, which causes the arc to be extinguished more quickly than it can happen by itself and at the same time represents a significant inductive resistance which is connected and constantly excited between the spark gap and the part to be protected. Even if such an inductive resistance is present in the own winding of machines or transformers, only the winding concerned is protected by it, but not the point of introduction of the line, and the discharge finds its transition to earth just as easily at this point as in the Lightning protection device if the whole machine is not specially insulated. Such an inductive resistance is also necessary for the protection of switchboards and underground cables, since these inherently have insufficient inductive resistance.

Claims

Patent claim:

Protection device against harmful overvoltages, consisting of a magnetic Fan and two arched ladders, characterized in that they point towards both The sides diverge symmetrically, so that the arc has its way to both sides is free, depending on the phase relationship between the current in the spark gap and the field of the magnetic fan.

1 sheet of drawings.