DE1463144A1

DE1463144A1 - Schutzfunkenstrecker

Info

Publication number: DE1463144A1
Application number: DE19651463144
Authority: DE
Inventors: David Train
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1964-07-14
Filing date: 1965-07-13
Publication date: 1969-03-27
Also published as: US3413524A; GB1080623A

Description

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The English Electric Company Limited, London W.C. 2, England

Schutzfunkenstrecke

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzfunkenstrecke.

Gemäß der Erfindung ist eine Schutzfunkenstrecke für eine Übertragsleitung derart ausgebildet,daß ein Trigatron und eine Einrichtung, die wenigstens eine Funkenstrecke definiert, parallel zueinander zwischen die Ubertragsleitung und Erde geschaltet sind, daß das Trigatropine erste mit der übertragungsleitung verbundene Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, die von der ersten Elektrode im Abstand liegt und direkt oder indirekt mit Erde verbunden ist, daß wenigstens eine der Elektroden eine Triggerelektrode trägt, die auf uen Spalt zwischen den Elektroden hin gerichtet ist und von der sie tragenden Elektrode isoliert ist, um einen Spalt dazwischen zu schaffen und daß ein Widerstand in Reihe mit der Funkenstrecke oder den Funkenstrecken geschaltet ist, wobei die Troggerelektrode an einen Abgriff des Widerstandes angeschaltet 1st.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schutzfunkenstreckej

Pig. 2 in größerem Maßstab eine Teilansicht gemäß Fig. 1.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 der Zeichnung Bezug genommen. Eine Elektrodenanordnung 11, die im folgenden als Trigatron bezeichnet wird und eine insgesamt mit 12 bezeichnete. Einrichtung, die wenigstens eine Funkenstrecke 22 definiert, sind parallel zwischen eine Gleichstromübertragungsleitung 13 und eine auf Erdpotential stehende Leitung 14 geschaltet.

Das Trigatron 11 weist zwei Hauptkohleelektroden 15*16 auf, die mit der Gleichstromübertragungsleitung 13 bzw. der geerdeten Leitung 14 verbunden sind. Die Hauptelektroden 15 und l6 weisen zylindrische Gestalt auf und besitzen halbkugelförmige Enden. Sie sind in der Weise angeordnet, daß die Achsen

die der Hauptelektroden und die Linie , die iaa/Mittelpunkte der beiden Elektroden verbindet, rechtwinklig zueinander stehen. Die Triggerelektrodenanordnung IJ,18 ist an den jeweiligen Hauptelektroden 15 und l6 gelagert, und zwar koaxial zu der ±m die

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Mittelpunkte der Hauptelektroden verbindenden Linie. Die Triggerelektroden 19 und 20, die einen Teil der Elektrodenanordnung 17 bzw. l8 bilden, sind über die Funkenstrecke 21 gegeneinander gerichtet und von den Hauptelektroden 15, l6 isoliert.

Die Funkenstrecke 22 ist innerhalb eines abgedichteten Porzellangehäuses angeordnet, das schematisch durch das strichlierte Käsfath chen angedeutet ist. Die Funkenstrecke 22 ist einerseits mit einem Hochspannungswiderstand 25 verbunden, der seinerseits an die Gleida Stromübertragungsleitung IJ angeschlossen ist. Andererseits steht die Funkenstrecke 22 mit dem Ende eines Niedervoltwiderstands in Verbindung, der an die geerdete Leitung 14 angeschlossen ist. Die Widerstände 23 und 24 sind innerhalb des abgedichteten Porzellangehäuses gelagert. Der Hochspannungswiderstand 2J ist mit einem Abgriff 25 versehen an den die Triggerelektrode I9 angeschlossen ist. In gleicher Weise besitzt der Niederspannungswiderstand 24 einen Abgriff 26 der mit der Triggerelektrode 20 verbunden ist.

Im folgenden wird die in der Hauptelektrode 10 angeordnete Triggerelektroden-Anordnung 18 unter Bezugnahme auf Fig.2 beschrieben.. Die Anordnung der Triggerelektrode 17 ist im wesentlichen identisch.

Die Triggerelektroden-Anordnung l8 weist einen Isolierstopfen

auf, der in ein Gewindeloch der aus Kohle bestehenden Haupt-

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elektrode 16· eingeschraubt ist. Der Stopfen 30 ist mit eine» Messingeinsatz 31 ausgestattet und besitzt ein innen angeordnetes Zangenspannfutteri Die Triggerelektrode 20 besteht aus einem Wolfram-Stab und wird durch das Spannfutter 32 gehaltert. Die Triggerelektrode 20 schließt bündig mit der Oberfläche der Hauptelektrode 16 benachbart zur Funkenstrecke 21 ab. Eine Keramikhülse 33 ist mit ihrem der Funkenstrecke 21 entfernt liegenden Ende mit der Triggerelektrode 20 verklebt und diese Hülse schließt stirnseitig ebenfalls mit der Oberfläche der Hauptelektrode 16 ab. Eine nicht-dargestellte Kleerae, die mittels eines Gewindes 34 auf dem Spannfutter 32 befestigt ist wird mit der Anzapfung 26 des Niederspannungswiderstandes 24 verbunden .

Obgleich gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Hauptelektroden 15,16 (Fig. l) eine zylindrische Gestalt haben und rechtwinklig zueinander angeordnet sind, können sie auch irgendeine andere Ausbildung und Gestalt haben, durch welche eine im wesentlichen gleichmäßiges elektrisches Feld in der Funkenstrecke 21 erzeugt wird. Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind Hochvolt-und Niedervoltwicierstand in einem abgedichteten Porzellangehäuse untergebracht. Diese Widerstände können jedoch auch außerhalb des Porzellangehäuses angeordnet sein. Außerdem können beide Triggerelktroden 19, 20 von Abgriffen eines einzigen Widerstandes ausgelöst werden, der auf einer der Seiten der Funkenstrecke 22 angeordnet ist.

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Außerdem kann nur eine Triggerelektrode vorgesehen werden, die auf einer der Hauptelektroden angeordnet und von einem Abgriff •eines Widerstandes ausgelöst wird, der auf einer der Seiten der Funkenstrecke 22 liegt. In allen Fällen können die Widerstände innerhalb und auBerhalb des abgedichteten Porzellangehäuses untergebracht sein. In Fig. 1 ist nur eine einzige Funkenstrecke 22 dargestellt, es können jedoch mehrere Funkenstrecken in Reihe geschalte^feein.

Die der Funkenstrecke zugewandten Enden der Triggerelektroden können bündig mit den Oberflächen der Hauptelektroden abschliessen, sie können aber auch in die Hauptelektroden zurückgezogen sein.

Im Betrieb bewirkt eine genügend hohe Stoßspannung auf der Leitung 13 ein Ansprechen der Funekenstreeke 22 und es wird ein Strom zwischen der Leitung IjJ und der geerdeten Leitung 14 fließen, der durch den Hochspannungswiderstand 23 über die Funkenstrecke 22

wird und den Niedervoltwiderstand 24 verläuft. Demgemäß tritt als Folge des Spannungsabfalls in den Widerständen 23, 24 ein Spannungsaufbau abhängig von den Lagen der Abgriffe 25, 26 zwischen der Triggerelektrode 19 und der Hauptelektrode 15 und zwischen der Triggerelektrode 20 und der Hauptelektrode 16 stattfinden. Diese Spannungen feewirken , daß die Triggerelektroden über ihre entsprechenden Hauptelektroden Funken ziehen, was wiederum einen Durchschlug der Funkenstrecke 21 zur Folge hat, so daß die Spannungen auf der Leitung 13 zwischen den Hauptelektroden 15 und 16 gegen Erde entladen werden.

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Eine bestimmte Spannung bewirkt jeweils den Durchbruch einer Funkenstrecke und die Größe der Spannung ist von den atmosphäri schen Bedingungen innerhalb der Funkenstrecke abhängig. Infolge dessen verhindert eine Lagerung der Funkenstrecke 22 innerhalb . des abgedichteten Porzellangehäuses eine Veränderung atmosphäri ncher Bedingungen innerhalb der Funkenstrecke 22 und die Funken strecke 22 wird bei einer konstanten Spannung durchschlagen.

Bs können geeignete Blasmittel, z.B. ein von einer geeigneten Energiequelle, z.B. einem Elektromotor angetriebenes Gebläse vorgesehen sein, um einen Luftzug durch die Funkenstrecke 21 des Trigatrons 11 zu erzeugen. Der Luftzug der eine Geschwindigkeit von ungefähr 3 bis 4,5 m /see. haben kann, entfernt Fremdkörper von der Oberfläche der Elektroden und vermindert dadurch die Gefahr fehlerhafter Lichtbogen innerhalb der Funkenstrecke 21.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist insbesondere als funkenstrecke für einen Gleichstromübertragungsleitung geeignet.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Benutzung eines Trigatrons

es die Funkenstrecke 21 größer gehalteryfcerden kann als ijct/bei einem einfachen Zweielektrodenspalt der Fall wäre. Dadurch wird die Gefahr einer Fehlbetätigung infolge atmosphärischer Bedingungen vermindert.

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Bei der Anordnung gemäß Fig. l,bei welcher jeder Hauptelektrode eine Triggerelektrode zugeordnet ist, arbeitet das Trigatron unabhängig von den Polaritäten der jeweils anliegenden Spannung gleich gut.'

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

l.j Schutzfunkenstrecke für einen Übertragungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trigatron und eine Einrichtung, die wenigstens eine Funkenstrecke definiert, parallel zueinander zwischen die Übertragungsleitung und Erde geschaltet' sind, daß das Trigatron eine erste mit der Übertragungsleitung verbundene Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist, die von der ersten Elektrode im Abstand liegt und direkt oder indirekt mit Erde verbunden ist, daß wenigstens eine der Elektroden eine Triggerelektrode trägt, die auf den Spalt zwischen den Elektroden hin gerichtet ist und von der sie tragenden Elektrode isoliert ist, um einen Spalt dazwischen zu schaffen und daß ein Widerstand in Reihe mit der Funkenstrecke oder den Funkenstrecken geschaltet ist, wobei die Triggerelektrode an einen Abgriff des Widerstandes angeschaltet ist.

2. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der ersten und zweiten Hauptelektroden und die die Mittelpunkte der ersten und zweiten Elektrode verbindenden Linie senkrecht zueinander stehen.

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2. Sohutzfunkenstrecke nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Elektrode Kohleelektroden sind.

4. Schutzfunkenstreoke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode zylindrische Gestalt besitzen.

5« Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Elektrode halbkugelförmige Enden haben.

6· Schutzfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbogenende der Triggerelektrode bündig mit der Oberfläche der Elektrode abschließt, von welcher die Triggerelektrode getragen wird.

7. Scnutzfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbogenende der Triggerelektrode innerhalb des Körpers jener Elektrode liegt, von der die Triggerelektrode getragen wird.

8· Schutzfunkenstreoke flach einem der vorhergehenden Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß jede der ersten und zweiten Elektroden eine Triggerelektrode trägt, die auf die Streoke zwischen erster und zweiter Elektrode hin gerichtet sind.

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9. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerelektroden innerhalb der ersten und zweiten Elektrode koaxial zu der Linie angeordnet sind, welche die Mittelpunkte der beiden Elektroden verbindet.

10. Schutzfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode eine Triggerelektrode trägt, die mit einem Abgriff eines Hochspannungswiderstandes verbunden ist, der zwischen die Funkenstrecke und die Übertragungsleitung geschaltet ist.

11. Schutzfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode eine Triggerelektrode trägt, die mit einem Abgriff eines Niedervoltwiderstandes verbunden ist, der zwischen die Funkenstrecke und die geerdete Leitung geschaltet ist.

12. Schutzfunkenstrecke nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Triggerelektroden an Abgriffe des gleichen Widerstandes geschaltet sind, der auf einer der beiden Seiten der Funkenstrecke liegt.

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13· Schutzfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecken innerhalb eines abgedichteten Porzellangehäuses liegen.

14. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η zeichnet, daß il± der Widerstand bzw. die Widerstände innerhalb des abgedichteten Porzellangehäuses angeordnet sind.

15· Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand oder die Widerstände außerhalb des abgedichteten Porzellangehäuses angeordnet sind.

16. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerelektrode aus einem Wolfram-Stab besteht.

17. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ä± der Abschnitt des Wofram-Stabes in der Nähe der Oberfläche der ersten oder zweiten Elektrode von der die Triggerelektrode getragen wird, von einer Keramikhülse umgeben ist und daß jenes Ende dieser Hülse, das der Oberfläche entgegengesetzt ist, mit dem Wolfram-Stab verklebt ist.

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18. Schutzfunkenstrecke nach den Ansprüchen 16 oder 17* dadurch gekennzeichnet, daß der Wolfram-Stab durch eine Spannzange gehaltert wird.

J.9. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzange mit dem Widerstandsabgriff verbunden ist.

20. Schutzfunkenstrecke liach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläse vorgesehen ist, das einen'Luftstrom durch den Spalt zwischen erster und zweiter Elektrode des Trigatrons schickt.

21. Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 2%, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse aus einem kraftbetriebenen Ventilator besteht.

22« Schutzfunkenstrecke nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftantrieb aus einem Elektromotor besteht.

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