DE1297207B - Schutzfunkenstrecke - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf Schutzfunkenstrecken an Isolatoren in Hochspannungs-Freileitungen mit einer an die spannungsführende Leitung angeschlossenen und einer geerdeten Elektrode.
• Zum Schutz gegen überspannungen finden häufig nach Art eines Horn- oder Stabableiters ausgebildete Stabfunkenstrecken Verwendung, deren Elektroden so ausgebildet sind, daß sie den Lichtbogen von der Isolatorenoberfläche fernhalten. Diese bekannten, nur einen Grobschutz darstellenden Vorrichtungen besitzen den erheblichen, in der Praxis kaum tragbaren Nachteil, dafi der Lichtbogen nicht rasch genug gelöscht wird.
• Man hat daher bereits Blasrohre vorgeschlagen, bei denen eine schnelle Löschung des Lichtbogens durch aus den Rohrwandungen infolge des Einflusses des Lichtbogens freiwerdende Gase erreicht wird. Derartige Blasrohranordnungen sind in den deutschen Patentschriften 723 581 und 873 268 beschrieben, wobei im einen Fall durch eine zusätzliche Elektrode das mittlere Potential einer Isolatorenkette zur gleichmäßigen Belastung zweier Blasrohrableiter zwischen diese gebracht wird, und im anderen durch in Reihe geschaltete, unveränderlich kleine Luftstrecken die Biasrohrableiter frei vom Leitungspotential gehalten werden.
• Sämtliche bekannten Rohrableiter besitzen den Nachteil einer zu großen Ansprechempfindlichkeit bei geringsten Spannungserhöhungen, die zu unerwünschten Verschmutzungen und damit verbundener kurzer Lebensdauer führen.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schutzfunkenstrecke zu schaffen, die die erwähnten Nachteile bekannter Einrichtungen nicht besitzt und einen durch betriebliche und äußere (z. B. Gewitter-) überspannung parallel zu einem Isolator auftretenden Lichtbogen schnell und zuverlässig löscht, wobei gleichzeitig ein zu schnelles und zu häufiges Ansprechen und eine damit verbundene Änderung der Ansprechstoßspannung vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer eingangs genannten Schutzfunkenstrecke dadurch gelöst, daß die geerdete Elektrode als Blasrohr mit einem in den unteren Teil eines gebogenen Kunststoff-Isolierrohres eingesetzten, an Erde angeschlossenen Metallrohr und einer das Isolierrohr oben abschließenden Metallkappe ausgebildet ist, das mit einer in die Wand des Isolierrohres mit Abstand vom inneren Ende des Metallrohres eingesetzten Hilfselektrode versehen ist, die mit ihrem außen liegenden Teil und der an die spannungsführende Leitung angeschlossenen Elektrode die Schutzfunkenstrecke und mit ihrem in das Isolierrohr ragenden Teil und dem an die Erde angeschlossenen Metallrohr eine Hilfsfunkenstrecke bildet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Funkenstrecke wird erreicht, daß wenigstens ein Lichtbogenfußpunkt an eine von der Gegenelektrode entferntere Stelle verlagert wird,-was wiederum eine Verlängerung und entsprechende Schwächung des Lichtbogens zur Folge hat. Außerdem wird bei der Funkenstrecke gemäß der Erfindung der Lichtbogenfußpunkt nicht wie bei den bekannten Hornableitern an einem Leiter entlang verlagert, sondern von einer Hilfselektrode des zugeordneten Rohrableiters zu dessen freier Elektrode, die von der mit der Leitung oder mit Erde verbundenen Blasrohrelektrode erheblich weiter entfernt ist als die Hilfselektrode. Damit wird neben der Freiluftstrecke auch die mit ihr in Reihe liegende Luftstrecke innerhalb des Blasrohres vergrößert, der Lichtbogen also weiter verlängert und geschwächt, zugleich aber auch durcheinelängere vonLöschgas abgebendem Material begrenzte Löschrohrstrecke geführt.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann auch die an die spannungsführende Leitung angeschlossene Elektrode wie die geerdete Elektrode als Blasrohr ausgebildet sein, wobei die mit ihren außerhalb der Isolierrohre liegenden Teilen einander zugekehrten Hilfselektroden die Schutzfunkenstrecke bilden. Durch die Maßnahme, beide Elektroden als Rohrableiter mit je einer Hilfselektrode auszubilden, wird eine Erhöhung der Löschwirkung erreicht.
• Um ein Aufsitzen von Tieren, beispielsweise von Vögeln, auf die Elektroden zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die oberen Enden der Elektroden je in eine scharfe, nach oben gerichtete Spitze auslaufen zu lassen.
• An Hand der Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzfunkenstrecke dargestellt ist, wird die Erfindung im einzelnen erläutert.
• Ein für die Isolation eines Leiters gegen Erde vorgesehener Isolator 1 trägt an seinem der Leitung zugekehrten Ende eine in Form eines Hornableiters ausgebildete Elektrode 2, während an seinem gegenüberliegenden Ende die als Löschrohr ausgebildete Gegenelektrode befestigt ist. Diese Gegenelektrode besteht im wesentlichen aus einem an Erde angeschlossenen Metallrohr 3, das in den unteren Teil eines gebogenen Kunststoffisolierrohres 4 eingesetzt ist. In die Wand des Isolierrohres 4 ist in Höhe seines Bogenabschnitts eine T-förmige Hilfselektrode 5 eingesetzt, die mit ihrem flachen Teil dem freien Ende 6 der Elektrode 2 gegenüberliegt. Der Abstand zwischen der Hilfselektrode 5 und dem freien Ende 6, der die kürzeste Entfernung zwischen beiden Elektroden darstellt, ist etwa um 1/a kleiner als der für Schutzfunkenstrecken üblicherweise gewählte. Das in das Innere des Isolierrohres hineinragende Ende der Hilfselektrode 5 befindet sich in gewissem Abstand vom freien Ende des Metallrohres 3, so daß eine Hilfsfunkenstrecke 7 gebildet wird.
• Das obere Ende des Isolierrohres 4 ist mit einer Metallkappe 9 abgeschlossen, die zur Vermeidung des Aufsitzens von Tieren eine scharfe, nach oben gerichtete Spitze aufweist.
• Beim Auftreten beispielsweise einer Gewitterüberspannung wird die Luftstrecke zwischen 5 und 6 durchschlagen. Gleichzeitig entsteht an der Hilfsfunkenstrecke 7 ein Lichtbogen, der den gesamten Luftraum im Innern des Isolierrohres 4 erhitzt und ionisiert. Dabei wandert der Lichtbogenfußpunkt auf der Hilfselektrode 5 bis zu deren oberen Ende B. Hier wird der Lichtbogen durch den thermischen Auftrieb und durch das elektromagnetische Feld des Folgestromes auf die Kappe 9 verlagert. Dadurch wird der Folgestrom gezwungen, im Innern des Isolierrohres 4 zu fließen, da dort der Widerstand wesentlich kleiner ist als außerhalb des Isolierrohres. Die Löschung erfolgt dann in kürzester Zeit. Eine Änderung der Ansprechstoßspannung erfolgt auch bei mehrmaligem Ansprechen nicht.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Schutzfunkenstrecke an Isolatoren in Hochspannungs-Freileitungen mit einer an die spannungsführende Leitung angeschlossenen und einer geerdeten Elektrode, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die geerdete Elektrode als Blasrohr mit einem in den unteren Teil eines gebogenen Kunststoff-Isolierrohres (4) eingesetzten, an Erde angeschlossenen Metallrohr (3) und einer das Isolierrohr (4) oben abschließenden Metallkappe (9) ausgebildet ist, das mit einer in die Wand des Isolierrohres (4) mit Abstand vom inneren Ende des Metallrohres (3) eingesetzten Hilfselektrode (5) versehen ist, die mit ihrem außen liegenden Teil und der an die spannungsführende Leitung angeschlossenen Elektrode (2) die Schutzfunkenstrecke (5, 6) und mit ihrem in das Isolierrohr ragenden Teil und dem an Erde angeschlossenen Metallrohr (3) eine Hilfsfunkenstrecke (7) bildet.
2. 2. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die an die spannungsführende Leitung angeschlossene Elektrode als Blasrohr wie die geerdete Elektrode ausgebildet ist und daß die mit ihren außerhalb der Isolierrohre liegenden Teilen einander zugekehrten Hilfselektroden (5) die Schutzfunkenstrecke bilden.
3. 3. Schutzfunkenstrecke nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden der Elektroden (6, 9) je in eine scharfe, nach oben gerichtete Spitze auslaufen.