DE1638038C3 - - Google Patents

Description

lieh, daß die Überspannungsschutzvorrichtungen auch kungsweisen der erfindungsgemüö abgewandelten

über längere Zeitspannen Strom führen können, da Überspannungsschutzvorriclitungen (Kurven/), '.·, d)

_es physikalisch unmöglich ist, die vorhandenen langen nach den F i g. 11, 12 und 13 erläutert werden sollen;

Leitungsnetze in Zeitspannen zu entladen, die kürzer F i g. 8 ist eine graphische Darstellung, die zeigt, als viele Millisekunden lang sind. 5 wie ein langer andauernder Überspannungsstoß von

Um die eben geschilderten Schwierigkeiten lösen einer langen Leitungsstrecke abgeleitet wird;

zu können, um also mit einer Überspannungsschutz- F i g. 9 und 10 zeigen Abwandlungen von LJber-

vorrichtung auch über längere Zeitspannen hinweg Spannungsschutzvorrichtungen, bei denen die gesam-

Uberspannungeü ableiten zu können, wurde in dem ten Widerstände auf die beiden parallel gelegten deutschen Patent 1588 238 vorgeschlagen, daß in i₀ Funkenstreckenzweige verteilt sind;

Serie mit den paralleigeschalteten Stromzweigen ein F i g. 11 zeigt eine Überspannungsschutzvorrich-

eemeinsamer Ventilwiderstand liegt, jeder der par- tung, in der eine ohne Strombegrenzung arbeitende

allelen Stromzweige eine negative Widerstands- Funkenstrecke in Serie mit zwei paralleigeschalteten

charakteristik hat und wobei durch jede der Fun- Strombegrenzungsfunkenstrecken und einem gemeinkenstrecken nach ihrer Zündung rasch eine Gegen- 15 samen Widerstand gelegt ist;

spannung über ihren Stromzweig aufbaubar ist, die F i g. 12 ist eine Abwandlung der Uberspannungszusammen mit dem Spannungsabfall des in Serie schutzvorrichtung nach Fig. 1.1, be: der ein Teil liegenden Ventilwiderstandes eine Gesamtspannung des Widerslandes in Serie mit den beiden parallelergibt, weiche die Zündspannung der anderen Funken- geschalteten Funkenstrecken lief* während der reststrecke übertrifft, so daß durch jede Funkenstrecke 20 liehe Widersland in den Stromzwe-gen für diese beiden nach ihrer Anregung eine rasche Umleitung des Stoß- Funkensirecken liegt;

stromes von ihrem Stromzweig auf mindestens einen F i g. 13 zeigt eine Abwandlung der Uberspan-

dcr anderen parallelen Stromzweige erzwinebar ist. nungsschutzvorrichtung nach Fig. 12, bei der der

Das heißt, die Funkenstrecken zünden abwechselnd gesarr'e Widerstand auf die beiden parallel gelegten und leiten jeweils nur für eine verhältnismäßig kurze 25 Funkenstrecken verteilt ist;

Zeitspanne, deren Summe pro Funkenstrecke nur F i g. 14 und 15 zeigen Abwandlungen der bereits

etwa gleich der halben Zeitspanne ist, während dei vorgeschlagenen Überspannungsschutzvornchtimgen

die Überspannung auftritt. Diese Maßnahme ist nach den F i g. 1A und IB.

keineswegs naheliegend, da nach der bisherigen Lehr- In der F i g. 1 A ist als Ausführungsbeispiel eine meinung Funkenstrecken ihres negativen Widerstan 30 Blitz- oder Überspannungsvorrichtung ί dargestellt, des wegen nicht parallel betrieben werden können. die als Ventil mit einer Funkenstrecke 2 und mit Diese Lehrmeinung ist natürlich richtig, und die beiden Ventilwiderständen 3 ausgebildet ist. Die Uberspan-Strombegrenzungsfunkenstrecken werden nicht und nungsschutzvorrichtung 1 verbindet eine Leitung 4 können auch nicht im üblichen Sinne parallel betrieben eines Netzes mit der Erde G'. Die Netzleitung 4 die werden, d.h. auf solche Weise, daß jede der beiden 35 für dieses Beispiel dargestellt ist, weist eine Lbcr-Funkenstrecken nur die Hälfte des gesamten Stromes Spannungsimpedanz Z₀ auf. Weiterhin enthalt das führt. Was durch die Parallelschaltung der beiden Netz eine Überspannungsquelle, wie beispielsweise Strombegrenzungsfunkenstrecken nun tatsächlich er- Schalter. Zwischen der Überspannungsquelle und dem reicht wird, ist eine Unterteilung der gesamten Zeit- Überspannungsschutz ist in den meisten Anwendunspanne, während der die Überspannung vorhanden 40 gen eine Überspannungsimpedanz vorhanden. as ist. in kürzere Zeitabschnitte, so daß jede Funken- ist jedoch für die richtige Funktion des Uberspanstrecke in einem solchen kurzen Zeitabschnitt den nungsschutzes nicht notwendig. So kann es beispielsgesamten Strom führt, während die andere Funken- weise in manchen Fällen günstig sein, dem Uberstrecke sich während dieser Zeitspanne abkühlen kann, spannungsschutz einen Kondensator direkt paralle Ein Nachteil dieser bereits vorgeschlagenen Über- 45 zu legen. Dieses bewirkt, daß der innere Widerstand Spannungsschutzvorrichtungen besteht nun darin, daß in der Überspannung vernachlässigbar klein wird, die Stromschwankungen in der Überspannungsschutz- während andererseits das Vorhandensein des Konvorrichtung beim Ableiten einer Überspannung und densators die Funktion des Uberspannungsscnut/ex damit die Spannungsschwankungen an der Über- nicht beeinträchtigt.

Spannungsschutzvorrichtung groß sind. Das Ziel der 50 Der Überspannungsschutz ist für eine Verwendung Erfindung besteht daher darin, solche bereits vorge- in Gieichspannungsnetzen bestimmt, und sein r "nkcnschlagenenen Überspannungsschutzvorrichtungen der- streckenteil 2 unterscheidet sich von einem üblichen art abzuwandeln, daß die Strom- und Spannungs- Überspannungsschutz für Wechselstrum dann dau Schwankungen beim Ableiten eines länger andauern- zwei gleich aufgebaute Stromzweige aus mehreren den Überspannungsstoßes kleiner werden. Dies wird 55 hintereinandergeschalteten Strombegrenzungstunkenerfindungsgemäß dadurch erreicht, daß jedem der strecken Λ unJ B parallel geschaltet sind. Wie das beiden parallelgeschalteten Stromzweige eine ohne Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 zeigt, enthalt jeder Strombegrenzung arbeitende Funkenstrecke in Serie dieser Stromzweige vier Hauptfunkenstrecken >. die gelegt i_st hintereinandergeschaltet sind und ;n Serie mit einer Im folgenden soll die Erfindung in Verbindung mit 6° magnetischen Blasspule 6 liegen, die eine ^nu£- den Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. funkenstrecke 7 überbrückt Der Licht bögeη .η der F ig. IA und 2 A zeigen schematisch Überspan- Schutzfunkenstrecke 7 wird von der Magnetspule ih i i bit orge ausgeblasen oder ver anger} Diese ;»^nk™^st"^

F ig. IA und 2 A zeigen schematisch Überspan Schutzfunkenstre

nungsschutzvorrichtunscn, wie sie bereits vorge- ausgeblasen oder ver anger} Diese _ ; schlagen wurden; "nd die Blasspule sind ähnlich abbaut w.c

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hlagen wurden; "nd die Blasspule sind ähn b

FiR 1 bis 7 sind graphische Darstellungen, an 65 der bere.ts erwähnten USA.-Patcntsthnfl 3 51 Hand deren die WirU-ngsweise der bereits vorge- beschrieben ist. Die Elektroden der ^unkenstrede schlagen«! Überspannungsschutzvorrichtungen nach sind mit Hörnern ausgestattet, und die d FiclA und 2A (Kurven a) sowie die Wir- sind sandwichartig /.wischen porösen I

schlagen«! Überspannungsschutzvorrichtungen nach sind mit Hörnern aug.

den Fic.lA und 2A (Kurven a) sowie die Wir- sind sandwichartig /.wischen porösen Isolicrplatitn

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ungeordnet, um sehr rasch und genau auf Grund von V_n. Dieses entspricht üblichen Verhältnissen, die der Wechselwirkung des Magnetflusses der Spule 6 auf langen Gleichspannungsleitungcn auftreten können, mit allen Lichtbögen der Hauptfunkenstreckcn und die mit Hochspannung betrieben werden. T_n bedeutet auf (iruncl der Wechselwirkung zwischen der Spannung den Zeilpunkt, an dem die Leitung 4 art demjenigen an der llilfsfunkcnstrecke 7 und der Spule 6 die Bo- 5 Punkt die Spannung V_x erreicht, an dem der Übergcnspannung aufbauen zu können. spannungsschutz mit der Leitung verbunden ist. In Zusätzlich sind die beiden Funkenstreckenstrom- diesem Augenblick schlägt entweder die Funkcn-/.wcigc mit Spannungstcilcritnpcdanzen versehen, die strecke A oder die Funkenstrecke B als erste durch, mit Z_H, Z,j, Z₁₀ und Z_n bezeichnet sind. Diese Span- und unmittelbar darauf fällt die Spannung am Übcrniingslcilcrimpcdanzcn dienen dazu, die Durchschlags- io spannungsschutz von V, auf etwa V,_r ab, da der spannung für jede Funkenstrecke auf einen Wert zu Spannungsabfall an der Funkenstrecke nach dem erniedrigen, der unter dem Wert der Gegenspannung Zünden vernachlässigt werden kann. Es ist zwar auch ist, die die Übcrspannungsschutzvorrichlung erzeugen möglich, daß beide Funkenstrecken gleichzeitig durchkann, wenn Strom durch sie hindurch fließt. Das schlagen. Das ist aber sehr unwahrscheinlich, da es Zünden der Hauptfunkenstreckcn findet üblicherweise 15 praktisch unmöglich ist, zwei Funkcnslrccken mit nacheinander statt, und anschließend zündet dann die absolut identischen Durchbruchseigenschaften hcr-Hilfsfunkcnstrcckc 7. Dieses aufeinanderfolgende Zün- zustellen. Sollten jedoch trotzdem einmal beide den geschieht sehr rasch, d.h. hier in einem Bruch- Funkenstrecken gleichzeitig durchschlagen, übernimmt teil einer Mikrosckundc. die eine Funkenstrecke den gesamten Strom, und die Diese Konstruktion hat zur Folge, daß nach dem 10 andere Funkenstrecke erlischt wieder, da die beiden Durch/ündcn aller Funkcnslrccken und nach dem Funkenstrecken eine negative Kennlinie aufweisen. Aufbau des Stromes durch diese Funkcnslrccken sehr Im folgenden soll angenommen werden, daß die schnell eine beträchtliche Gegenspannung cntslcht. Funkenstrecke A zuerst durchschlägt. Zum Zcitdic in etwa 500 Mikrosckundcn etwa den Durch- punkl Γ,, der etwa 500 Mikrosckundcn nach dem sehlagsspannungen entspricht. Die Gegenspannung 25 Zeitpunkt T₀ liegen kann, ist der Spannungsabfall kann noch um einiges höher als die Durchschlags- an der Fu -.kcnstrcckc A, der durch die Kurve α darspannung werden, da während der Zeit, während der gestellt wird, so groß geworden, daß er etwa der Strom fließt, die Gegcnspannung nicht von den Span- Überspannung V_r auf der Leitung gleicht. Hei diesem nungstcilcrimpcdanzcn, sondern von jeder Funken- Spannungsabfall an der Funkenstrecke fließt im Übersirc.kc cr/c'igi wird Diese (icgcnspanntinc bestimmt 30 spannungsschutz ein Strom, der sehr nahe an Null nun die Spannungsverteilung zwischen den Funken- liegt, wie aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht. Wie strecken, so daß eine sehr gleichförmige, praktisch noch in Verbindung mit den F i g. 4, 5, 6 und 7 erlineare Spannungsverteilung cntslcht. Wenn die Fun- läutert wird, schlägt dann zum Zeitpunkt T₁ die kenstrecken dagegen nicht leiten, ist die Spannungs- Funkenstrecke B durch, und die Funkenstrecke A verteilung in hohem Grade nicht linear oder ungleich- 35 erlischt. Daher fällt zum Zeitpunkt T₁ die Spannung förmig und wird von den Spannungstcilerimpcdan/cn am Überspannungsschutz sofort wieder von V_r auf bestimmt. Wenn jedoch eine Funkenstrecke ihre volle V,, ab und wächst anschließend wieder bis auf einen Gegenspannung entwickelt hat, läuft der Lichtbogen Wert an, der fast an V_r heranreicht, während die nicht mehr weiter die Homer hinauf, sondern tritt Spannung an der Funkenstrecke B wächst. Zum auf die Bogcnlöschblcchc der Funkenstrecken auf. 40 Zeilpunkt 7"₂ wiederholt sich der Vorgang einmal Wenn nun der Strom unter diesen Umständen für mehr, d. h., die Funkenstrecke A schlägt wieder mehr als einige wenige Millisekunden aufrechterhalten durch, und die Funkenstrecke B erlischt. Zum Zeitwird, werden die 1 unkenstrecken durch Überhitzung punkt T₃ wird dann der Strom wieder von der Funkenbeschädigt. strecke B übernommen und so fort.

Nun soll in Verbindung mit den F i g. 1 bis 7 im 45 Die F i g. 2 stellt den Funkcnslrcckenstrom in einzelnen erläutert werden, wie die Ilip-FIop-Wirkung Abhängigkeit von der Zeit dar. Der Maßstab ist der oder das Umschalten des Stromes zwischen den beiden gleiche wie der Maßstab der F i g. 1. Wie man sieht, parallclgcschallctcn I unkenstrcekcnstromzweigcn A steigt der Strom mit dem Durchschlag der Fu kcn- und Ii zustande kommt, um eine Überhitzung der strecke A, also am Zeitpunkt T₀ sprunghaft von Null einzelnen I unkcnstrcckcn zu verhindern und um es 50 auf einen Maximalwert an und nimmt anschließend möglich zu machen, Überspannungen auf einem der Kurve σ folgend bis auf einen sehr niedrigen Gleichstromnetz abzuleiten, die viele Millisekunden Wert /, ab, der zum Zeitpunkt T₁ erreicht ist. Diese lang vorhanden sein können. Die F i g. 1 bis 7 sind Stromabnahme ist durch das Anwachsen der Spangraphische Darstellungen, auf deren horizontalen nung an der Funkenstrecke A bedingt. Wie noch in Achsen die Zeit aufgetragen ist. 55 Verbindung mit den F i g. 4, 5, 6 und 7 näher cr-In der F i g. 1 ist der gesamte Spannungsabfall an läutert wird, ist die Spannung an der Funkenstrecke A der Überspannungsvorrichtung in Abhängigkeil von zum Zeitpunkt T_x so hoch und der Strom in der der Zeil aufgetragen. Auf der Ordinate bedeutet V_n Funkenstrecke A entsprechend niedrig, daß nun die die normale Netzspannung auf der Leitung 4. V_x bc- Funkenstrecke B durchschlägt. Der Strom in dci deutet die Durchschlagsspannung der Funkcnstrck- 60 Funkenstrecke A fällt dann sofort auf Null, wie aus ken A und B. V_rr bedeutet den Spannungsabfall an der F i g. 2 hervorgeht, während der Strom in dci dem Widerstand bzw. an den Widerständen des Über- Funkerratrecke B von Null auf einen Maximalwerl spannungsschuizcN, der vom maximalen Strom durch springt, wie es die Kurve α in F i g. 3 zum Zeitpunkt T den Überspannungsschutz unmittelbar nach dem zeigt. Zwischen den Zeitpunkten /', und T, nimmi Durchschlag der I linkenstrecken verursacht wird. 65 der Strom in der Funkenstrecke öder Kurve a I i g. '.; Vr hctlwitcl the Spannung, auf die die Leitung 4 durch folgend ab, während die Spannung an der Funken rincn flhcrNpHiiniinj.'vslnlJ aufgeladen werden kann. strecke Ii immer größer wird, bis er den Wcrl /, er In dci 1 i y. I lnrtrfitM Vr etwas mehr als das Doppelte reicht hai. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spunnunj

in der Hinkenstrecke B bis auf die Durchbruchsipannung der Funkenstrecke Λ angewachsen, die dann zum Zeitpunkt T_a wieder durchschlägt (F i g. 2), während der Strom in der Funkenstrecke B zum Zeitpunkt T₁ auf Null abfällt (F i g. 3). Dieses wechselseitige Durchschlagen der beiden Funkenstrecken wird so lange wiederholt, bis die Lcilungsspannung auf einen Wert erniedrigt ist, der im Überspannungsschutz keine weiteren Vorgänge mehr auslöst.

In den F i g. 4, 5, 6 und 7 ist nun einzeln der Spannungsabfall an den drei Komponenten aufgetragen, die zwischen dem auf die Spannung V_e aufgeladenen Leiter 4 und der Erde liegen. Das heißt, daß die Summe dieser drei Spannungsabfällc der Spannung entspricht, auf die die Leitung 4 aufgeladen wurde. Die F i g. 4, 5, 6 und 7 stellen einmal den Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz dar, der vom Strom durch den Überspannungsschutz hervorgerufen wird, weiterhin den Spannungsabfall an der Funkenstrecke des Überspannungsschutz« und drittens den Spannungsabfall an dem Widerstand des Überspannungsschutzes. Alle diese Größen sind gegen eine gemeinsame Zeitachsc aufgetragen. Die Summe aller Spannungswerte, die von den Kurven α zu einem gemeinsamen Zeitpunkt angezeigt werden, entspricht der Spannung V_r, auf die die Leitung aufgeladen isl. Es sei bemerkt, daß die Spannungen an den Funkenstrecke·!, die in den F i g. 5 und 6 dargestellt sind, einander nicht addiert werden, da die Funkenstrecke!! einander parallel geschaltet sind. Das heißt, daß der Spannungsabfall an den beiden Funkenstrecken immer der gleiche ist und daß die Kurven« in den Fig.? und 6 identisch sind.

Wie aus F' i g. 4 hervorgeht, entspricht der Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz (Kurve α) direkt dem Strom durch den Überspannungsschutz bzw. durch eine Funkenstrecke, der in den F i g. 2 und 3 durch die Kurven α dargestellt ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Leitungsimpedanz linear ist und daß somit der Spannungsabfall an der Impedanz dem Strom durch die Impedanz direkt proportional ist. Der Spannungsabfall an dem Widerstand des Überspannungsschutzes, der in der F i g. 7 durch die Kurve α dargestellt ist, verläuft ähnlich wie der Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz. Die Kurve α aus F i g. 7 ist jedoch wesentlich flacher und weniger gekrümmt als die Kurve, die den Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz darstellt, da solche Widerstände in Überspannungsschutzvorrichtungen üblicherweise aus einem Material bestehen, das eine nichtlineare Widerstandskennlinie aufweist.

Der Grund, warum der gesamte Spannungsabfall am Überspannungsschutz, der in der F i g 1 als Kurve σ dargestellt ist, zu den Zeitpunkten T_x. T₂, T₃ usw. der Spannung V_c nicht genau gleicht, und warum auch zu diesen Zeitpunkten der Spannungsabfall an der Leitungeimpedanz und der Spannungsabfall am Widerstand (Kurven α aus F i g. 4 und 7) nicht genau Null sind, liegt darin, daß zu diesen Zeitpunkten der minimale Funkenstreckenstrom den Wert /, aufweist, wie die Kurven α aus den F i g. 2 und 3 zeigen. Ein Grund, warum der minimale Spannungsabfall an dem Widerstand zu den Zeitpunkten T₁, T₉, T₃ so viel größer als der Spannungsabfall an der Leitungsimpedanz zu diesen Zeilpunkten ist, liegt darin, daß bei den zu diesen Zeilpunkten herrschenden niedrigen Stromwcrlcn von /,, die in den !·" i g. 2 und 3 dargestellt sind, das Widerstandsmaterial einen viel höheren Widerstand als bei größeren Strömen aufweist.

Aus der F i g. 5 geht hervor, daß zum Zeitpunkt T₀, wenn .die Funkenstrecke/! gerade durchgeschlagen ist, die Spannung an der Funkenstrecke praktisch Null ist, und daß dann die Spannung sehr schnell ansteigt, bis sie zum Zeilpunkt T_x die Durchbruchsspannung V» erreicht. Zum Zeitpunkt T_x findet in der Funkenstrecke B ein Durchschlag stall, so daß der

ίο Spannungsabfall an dieser Funkenstrecke unmittelbar auf Null zurückfällt. Anschließend steigt die Spannung zwischen dem Zeitpunkt 7', und T₁ an der Funkenstrecke B sehr rasch wieder an, bis sie am Zeitpunkt T₂ erneut die Durchbruchsspannung V_x der Funkenstrecke erreicht. Nun wird die Funkenstrecke A erneut gezündet, und der ganze Vorgang wird an den Zeitpunkten T₃, T, usw. wiederholt. Die Kurven« in den F i g. 5 und 6 sind die gleichen, da die Funkenstrecken direkt parallel geschaltet sind und da somit an den Funkenstrecken immer die gleiche Spannung abfallen muß. Unter den Betriebsbedingungen, die in den F i g. 2, 3, 5 und 6 dargestellt sind, heizen sich die einzelnen Funkenslreckcn während der Zeiten, in denen sie leiten, zeitlich nicht gleichförmig auf.

Die Aufheizgeschwindigkeit ist nur in der Nähe derjenigen Punkte kritisch, an denen die Spannungen an den Funkenstrecken ihre höchsten Werte erreicht haben. Die Zeitspannen, während deren an den Funkenstrecken die Höchstspannungen anliegen, sind aber kurz, wenn man sie mit den Zeiten vergleicht, während deren jede Funkenstrecke diirrhsehlägt und leitet. Man kann diesen Figuren also entnehmen, daß die kritischen Aufheizzeiten für jede Funkenstrecke im Vergleich zu den darauffolgenden Abkühlungszeitcn, in den die Funkenstrecken keinen Strom führen, verhältnismäßig kurz sind.

Die F i g. 8 zeigt nun, wie eine Übcrspaniuingsschutzvorrichtung nach der Erfindung, die mit einer 1300 km langen 400-kV-Gleichstromieitung verbunden ist, die auf 800 kV aufgeladen wurde, diese Überspannung ableitet. Der Zeilpunkt TcIf ist die sogenannte doppelte Laufzeit der Leitung, und die Zeil Tdt liegt bei einer 1300 km langen Leitung bei etwa 8000 Mikrosckundcn. Während dieser verhältnismäßig langen Zeitspanne wird die Flip-Flop-Wirkung in der Überspannungsschutzvorrichtung viele Male wiederholt, und die Überspannungsschutzvorrichtung leitet Energie von der Leitung während dieser Zeit ab, die von der Überspannung herrührt. Dieses hat jedoch auf die Spannung an der Stelle, an der die Leitung mit dem Überspannungsschutz verbunden ist, bis zum Zeitpunkt Tdt keinen merklichen Einfluß, bis die Spannungsverminderung, die durch das erstmalige Zünden und Stromleiten des Funkenstreckenstromzweiges A bedingt ist, bis zum Ende der Leitung gelaufen und anschließend bis zu dem Punkt zurückreflektiert ist, an dem der Oberspannungsschutz mil der Leitung verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt fäll die Überspannung auf der Leitung ab und nimm einen Wert Vi an, der als Beispiel in der Nähe dei Spannung V» angenommen worden ist. Da der Über spannungsschutz hierfür verhältnismüßig lange Stron führen muß, kann die Durchschlagsspannung de Funkenstrecke in dem Oberspannungsschutz zeitweilii etwas vermindert sein, so daß selbst dann, wenn di Spannung auf der Leitung \'_r etwas unter die normal Zündspannung V, des Übcrspanniingsscluitzcs abfallt der Überspannungsschutz noch weiterhin zünde

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kann. Dieses fortlaufende Zünden des Überspannungs- der oberen Grenzspannung, die nicht überschritten Schutzes wiederholt sich wie bei einem Flip-Flop werden soll. Der Konstrukteur, der die Lehren dor bis zum Zeitpunkt 2TcIt. Zu diesem Zeitpunkt fällt Erfindung anwendet, hat daher eine beachtliche Freidie Spannung auf der Leitung erneut ab, und diesmal heit in der Wahl der Widerstandswerte,
vielleicht schon auf einen Wert V_r'\ der so niedrig 5 Um die Schutzeigenschaften des Überspannungsist, daß die Funkenstrecke!! in dem Überspannungs- Schutzes weiterhin zu verbessern, wurde das gesamte schutz nicht mehr zünden können. Wenn somit die Widerstandsmaterial in Serie mit den beiden Strom-Spannung auf der Leitung etwas niedriger als Vs begrenzungsfunkenstrecken A und B gelegt. Dieses sein kann, so kann die Spannung auf der Leitung ist in der F i g. 9 für einen Überspannungsschutz trotzdem noch merklich höher als die Nennspan- io gezeigt, der für verhältnismäßig niedrige Spannungen nung Kv sein. Dieses stellt jedoch für die Isolation bestimmt ist, während in der F i g. 10 diese Maßdcs Leitungsnetzes keine Gefahr mehr dar, und auf.'er- nähme für einen Überspannungsschutz für höhere dem wird die Leitungsspannung durch Kricchströme Spannungen dargestellt ist, der in jedem Zweig mehrere und ähnliche Erscheinungen allmählich auf den Nenn- hintereinandergesetzte Strombcgrenzungsfunkenstrekwert Vn vermindert. Solche Kriechströme können 15 ken und Widerstände aufweist. Widerstände, die zu beispielsweise durch die Spannungsteilerimpedanzen den beiden parallelgeschalteten Funkenstreckenzweiim Überspannungsschutz abfließen, so daß es nur gen in Serie gelegt sind, sind bei den Vorrichtungen noch eine Frage von Minuten ist, bis die Spannung nach F i g. 9 und 10 nicht vorgesehen. Diese Überauf der Leitung den normalen Nennwert Vs erreicht Spannungsschutzvorrichtungen nach den F i g. 9 und hat. Die Frage, wie viele doppelle Laufzeiten der ao 10 entstehen durch Parallellegen zweier besonderer Überspannungsschutz benötigt, um die Überspannung Übcrspannungsschutzvorrichtungen, von denen jede auf der Leitung zu beseitigen, hängt einmal von der eine oder mehrere Strombegrenzungsfunkenstreckcn Größe der ursprünglichen Überspannung auf der in Serie mit den erforderlichen Widerständen aufweist. Leitung und zum anderen von dem Strom ab, den ohne daß Widerstände vorgesehen sind, die zu den der Überspannungsschutz von der Leitung abführt, 15 beiden parallelgeschalteten Schutzvorrichtungen in wenn er gezündet hat. Dieses wiederum bestimmt sich Serie gelegt sind.

weitestgehend aus dem Leitwert des Materials, aus Die Überspannungsschutzvorrichtungen nach der dem der Widerstand des Überspannungsschutzes her- Erfindung beruhen auf der Fähigkeit von Säulen gestellt ist. In der F i g. 8 sind als Beispiel die Ver- aus hintereinandergeschalteten Funkenstrecken und häimisse daigesieüt, die auftreten, wenn der Über- 30 Widerständen, während einer länger andauernden spannungsschutz zwei doppelte Laufzeiten benötigt. Überspannung eine Spannung zu entwickeln, die die Der Ürcrf.par.nungsschutz kann aber genauso gut Durchschlagsspannungen der Überspannungsschutznur eine oder auch fünf oder gar zehn doppelte Lauf- vorrichtungen übersteigt. Dieses ist für übliche Überzeiten benötigen. Spannungsschutzvorrichtungen notwendigerweise nicht

Der Grund, warum die Spannungsänderung zwi- 35 zulässig, da sonst während länger andauernder Übersehen den Zeitpunkten Tdt und 2 Tdt geringer als spannungen die obere zulässige Grenzspannung überzwischen den Zeitpunkten T₀ und TdI ist, liegt daran, schritten würde.

daß zwischen den Zeitpunkten Tdt und 2 Tdt die Unerwarteterweise hat man gefunden, daß solche

Überspannung auf eier Leitung bereits geringer ist. Überspannungsschutzvorrichtungen nach Art eines

Dadurch wird auch die Größe des Stromes durch 40 Flip-Flops den Strom zwischen ihren beiden Zweigen

den Überspannungsschutz und demzufolge auch der hin und her schalten können, obwohl auch zu Beginn

Spannungsabfall V,_r am Widerstand des Überspan- ein gewisser Übergangszustand auftreten kann, in dem

nungsschutzes geringer. beide parallelgelegten Zweige der Überspannungs-

Es sei bemerkt, daß die Spannungsschwankungen, schutzvorrichtung gleichzeitig Strom führen. In diesem die durch das Hin- und Herschalten des Überspan- 45 Fall wird jedoch die Spannung an dem einen Funkennungsschutzes entstehen, in der F i g. 8 verhältnis- streckenzweig immer schneller als die Spannung an mäßig sehr viel kleiner als die in F i g. 1 Kurve α dem anderen Funkenstreckenzweig aufgebaut — zusind. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Über- mindest läßt sich dieses leicht erreichen —, so daß spannungsschutz, für den der Spannungsverlauf nach der eine Funkenstreckenzweig seinen Strom unter-F i g. 8 gilt, erheblich mehr Widerstand aufweist 5° bricht und von Ladungsträgern frei wird. Diesel als der Überspannungsschutz, für den die Kurve α Funkenstreckenzweig wird dann unmittelbar daraul aus F i g. 1 gilt. Der Entladestrom ist daher verhält- wieder durchschlagen und dadurch den St' »m vorr nismäßig niedriger und daher eben auch die Schwan- anderen Funkenstreckenzweig übernehmen. Danr kungen des Spannungsabfalles am Überspannungs- befindet sieb die ganze Überspannungsschutzvorrich schutz geringer. Die Darstellungsweise nach F i g. 8 55 tung wieder im sogenannten »FHp-Flop«-Zustand, ii wurde hauptsächlich deswegen gewählt, um zu zeigen, dem der Strom wechselseitig von den beiden Funken daß der Überspannungsschutz mehrere doppelte streckenzweigen übernommen wird.
Laufzeiten benötigen kann, um einen Spannungsstoß Bei den heute bevorzugten Strombegrenzungs von der Leitung abzuleiten. Der Überspannungs- funkenstrecken, wie sie beispielsweise in der USA. schutz, für den die Kurve α aus F i g. 1 gilt, würde 60 Patentschrift 3 151 273 beschrieben sind, baut siel die Überspannung wahrscheinlich bereits zum Ze: · die Gegenspannung erst dann nennenswert auf, went punkt Tdt abgeleitet haben, da sein größerer Entlade- die Lichtbogen die Lichtbogenhörner entlang in di strom die Energie von der Leitung schneller abführt, Bogenlöschplatten hinein getrieben werden. Untei so daß auch die Überspannung auf der Leitung zu suchungen haben gezeigt, daß dieses in den beide diesem Zeitpunkt schneller abfällt. Die Größe des 65 parallelgelegten Funkenstreckenzweigen nicht gleich Widerstandes hängt in jedem Fall sehr stark von den zeitig auftritt. Daher baut sich an derjenigen Funker Parametern des Leitungsnetzes ab, in denen der Über- strecke, deren Lichtbogen zuerst in die Bogenlösct spannungsschutz verwendet werden soll, sowie von platten hineinläuft, die höchste Gegenspannung zuen

Π " 12

auf, so daß der größte Teil des gesamten Stromes der F i g. 1 entnimmt, liegt der maximale Spannungs-

vom paraü'.-lgeschaltcten Funkenstreckenzweig über- abfall an der Überspannungssduil/vorrichtung nach

nommen wird. Da die Lichtbogenstromstärke im der Kurve/) merklich niedriger als der maximale

parallelgeschalteten Funkcnslrccken/.weig rum größer Spannungsabfall an der bereits vorgeschlagenen

ist, ist es für den Lichtbogen schwieriger, in die Bogen- 5 Überspannungsscluitzvorrichtung nach der Kurve a

löschplatten hineinzulaufen, so daß der Aufbau der und außerdem auch beträchtlich unterhalb der Über-

Gcgcnspannung an diesem Funkcnstrcckcnzweig vcr- spannung V_c, auf die die Leitung aufgeladen wurde,

zögert wird. Dieser Vorgang dauert so lange an, bis Aus den F i g. 2 und 3 Kurven Λ geht hervor, ci-iß

die Gegenspannung an der ersten Funkenstrecke, die der Funkenstreckenstrom im Augenblick der Strom-

nur wenig Strom führt, einen Wert überschreitet, der io Übernahme durch den anderen Funkenstreckenzwcig

gleich der Summe der Gegenspannungen der den gegenüber dem Stromwert /, der Kurve α beträchtlich

hohen Strom führenden Funkenstrecke!! und der höher ist.

Spannungsahfälle an den Widerständen ist, die mit Aus F i g. 4 Kurve/) geht hervor, daß der Span-

den den hohen Strom führenden Funkenstrecken in nungsabfall an der Leitungsimpedanz nicht mehr

Serie liegen. Wenn dieses auftritt, erlischt der Bogen 15 periodisch so weit abfällt wie bei der Kurve« oder

in dem Funkcnstreckenzweig mit der hohen Gegen- auf sonst einen Spannungswert, der in der Nähe von

-paiuuing und dem geringen Strom auf die gleiche Null liegt. Der Grund hierfür liegt darin, daß der

Weist- wie in jeder anderen Überspannungsschutz- Strom durch die ÜberspannungsschutzvorrichUing

vorrichtung, die mit Strombegrenzung arbeitet. Nun erst gar nicht bis auf ganz niedrige Werte abfällt.

ist die erfindungsgemäße Überspannungsschutzvor- ao Die Kurven h in den F i g. 5 und 6 zeigen nun,

richtung im »Flip-Flopo-Zustand, wie es bereits bc- daß sich die Spannungsabfälle an den einzelnen

schrieben wurde, und der Strom wird so lange wech- Funkenstrecken recht erheblich in Abhängigkeit davon

sclseitig von den'beiden Zweigen der Überspannungs- unterscheiden, ob die Funkenstrecken Strom führen

schutzvorrichtung übernommen, bis der Überspan- oder nicht. Dieses steht im Gegensatz zu dem Ver-

nungsstoß abgeleitet worden ist. *5 halten der bereits vorgeschlagenen Übcrspannungs-

Es ist zwar auch möglich, daß die Lichtbogen in schutzvorrichtungen, wie es durch die Kurven α in

den Funkenstrecken gleichzeitig in die Löschplatten den F i g. 5 und 6 dargestellt wird.. Dort ist nämlich

hineinlaufen, und in diesem Falle könnten beide der Spannungsabfall an den Funkenstrecken immer

parallelen Funkenstreckenzweige weiterhin gleich- der gleiche, unabhängig davon, ob die Funkenstreck.cn

/.Mtiα leiten ohne daß es /u einem wechselseitigen 30 Strom führen oder nicht. Dieser Unterschied im Ver-

I mschalten zwischen den einzelnen Funkenstrecken- halten, der durch die beiden Kurven α und b darge-

.'.wcigcn kommt. Dieser Zustand kann aber leicht stellt wird, ist dadurch verursacht, daß in den Funken-

iimgangcn werden. Man braucht hierzu nur die Fun- streckenzweigen der Überspannungsschutzvorrichtung

kenstrecken in den beiden Zweigen etwas anders aus- nach F i g. 9 oder 10 jeder Funkenstrecke noch ein

/«liegen, so daß sich die Gegenspannungen an den 35 erheblicher Widerstand in Serie gelegt ist, so daß an

Funkenstrecken des einen Zweiges schneller als die den Funkenstrecken desjenigen Zweiges, der keinen

Gegenspannungen an den Funkenstrecken des anderen Strom führt, eine vie, größere Spannung abfällt als

Zweiges aufbauen. Hierzu kann man beispielsweise an den Funkenstrecken des stromführenden Zweiges.

die Abstände zwischen den Funkcnstreckenelektroden Der Spannungsabfall an den Funkenstrecken des-

etwas unterschiedlich wählen, die Lichtbogenhörncr 40 jenigen Zweiges, der keinen Strom führt, entspricht

etwas unterschiedlich ausbilden oder den Abstand dem Spannungsabfall an den stromführei.^en Funken-

/wischen den Löschplatten unterschiedlich wählen. strecken plus dem Spannungsabfall an den dazu in

Fine Eigenschaft der Überspannungsschutzvorrich- Serie liegenden Widerständen.

tmigen nach den F i g. 9 und 10 besteht darin, daß Die Kurven- aus F i g. 7 zeigen, daß sowohl die die Übernahme des Stromes von dem einen durch 45 Mittelwerte als auch die Mindestwerte für die Spanien anderen Funkenstreckenzweig bei Gegenspannun- nungsabfälle an den Widerständen höher sind als gen an den Funkenstrecken erfolgt, die wesentlich diejenigen Werte, die sich aus der Kurve α ergebt., niedriger als die maximal möglichen Gegenspannungen da bei den Überspannungsschutzvorrichtungen nach Mild, oder die wesentlich niedriger als diejenigen den F i g. 9 oder 10 die Mittelwerte und die Mindest-Spannungen sind, Hie zur Sicherstellung der dynami- 50 werte der Ströme im Augenblick der Stromübernahme sehen Instabilität' im Parallelbetrieb notwendig sind, durch den einen der beiden Funkenstreckenzweig« durch die die erfindungsgemäße Überspannungsschutz- höher als bei der bereits vorgeschlagenen Überspan vorrichtung in den Flip-Flop-Zustand übergeht. So nungsschutzvorrichtung nach den Fig. IA oder 2A können beispielsweise die verwendeten Funkenstrecken sind.

eine Gegenspannung von maximal 16 kV entwickeln. 55 Die F i g. 14 und 15 entspreche., Überspannungs

Da jedoch mit jeder Funkenstrecke eine bestimmte schutzvorrichtungen,die ebenfalls bereits vorgeschlager

Widerstandsmenge in Serie liegt, kann das wechsel- wurden. Die Kennlinien für diese Überspannungs

seitige Umschalten von einem auf den anderen Fun- schutzvorrichtungen verlaufen zwischen den Kurven <

kenstreckenzweig bereits auftreten, wenn die Gegen- und Λ der F i g. 1 bis 7, da bei den Überspannungs

spannung an den Funkenstrecken gerade 7 kV beträgt. 60 schutzvorrichtungen nach den F i g. 14 und 15 eii

Die Kurven α in den F i g. 1 bis 7 stellen die Eigen- Teil des Widerstandes wie bei den bereits vorgeschlage

schäften dei bereits vorgeschlagenen Überspannungs- nen Überspannungsschutzvorrichtungen nach dei

schutzvorrichtungen dar, die in den Fig. IA und Fig. IA und 2A in Serie mit den beiden parallel

2A dargestellt sind. Um nun die Überspannungs- geschalteten Funkenstreckenzweigen gelegt ist, unc

schutzvorrichtungen nach den F i -. 9 und 10 mit 65 da ein Teil des Widerstandes wie bei den Überspan

den bereits vorgeschlagenen Überspannungsschutz- nungsschutzvorrichtungen nach den F i g. 9 oder 11

vorrichtungen vergleichen zu können, sei auf die in den Funkenstreckenzweigen selber angeordnet ist

Kurven b in den F i g. 1 bis 7 verwiesen. Wie man Eine andere Möglichkeit, die Schutzspannung de

13 14

Jberspannungsschutzvorrichtung gegenüber den auf schaltet ist. Dadurch wird der Spannungsabfall an der

ier Leitung auftretenden Überspannungen zu erniedri- Uberspannungsschutzvorrichtung noch niedriger, wie

ien, besteht darin, nur gerade so viele Strombegren- es die Kurve el in F i g. 1 zeigt. Wie dieses zustande

tungsfunkenstrecken zu verwenden, daß diese Funken- kommt, ist durch die Kurven d in den F i g. 2 bis 7

strecken bei der Nennspannung des Netzes löschen 5 erläutert.

können, und die Durchschlagsspannung der Über- Eine weitere Abwandlung ist in der F i g. 13 dar-

spannungsschutzvorrichtung dadurch bis zur oberen gestellt. In der Überspannungsschulzvorrichtung nach

G^renzspannung zu erhöhen, daß man zu den Strom- F i g. 13 ist der gesamte Widerstand aui die beiden

begrenzungsfunkenstrecken eine oder mehrere ge- parallelgeschalteten Zweige aus Strombegrenzungs-

wöhnliche, also ohne Strombegrenzung arbeitende io widerständen geschaltet worden. Dadurch wird der

Funkenstrecken in Serie legt. Dadurch spricht die Spannungsabfall an der Überspannungsschutzvorrich-

Überspannungsschutzvorrichtung nicht zu oft auf die tung noch niedriger. Kennlinien für diese Überspan-

häufigen, jedoch ungefährlichen Überspannungen an, nungsschutzvorrichtung sind nicht dargestellt wor-

die durch die normalen Störungen auf dem Netz be- den, da sie durch Extrapolation leicht aus den F i g. 1

dingt sind. Eine solche Überspannungsschutzvorrich- 15 bis 7 gewonnen werden können. Diese Kennlinien

tung ist schematisch in der Fig. 11 dargestellt. Bei würden neben den Kurven d liegen, und zwar auf

dieser Überspannungsschutzvorrichtung ist der ge- der anderen Seite als die Kurven c·.

samte Widerstand zu den beiden parallelgeschalteten Die Überspannungsschutzvorrichtungen nach e'en

Zweigen aus Strombegrenzungsfunkenstrecken in Serie F i g. 12 und 13 können auch für höhere Spannungen

gelegt worden. Für höhere Spannungen kann man die 20 abgewandelt werden, und zwar auf die gleiche Weise,

Überspannungsschutzvorrichtung nach Fig. 11 durch wie es in der F i g. 2 A für die Überspannungsschutz-

zusälzliche in Serie liegende Widerstände und Fun- vorrichtung nach Fig. IA und in der Fig. 10 für

kenstrecken beider Arten auf die gleiche Weise modi- die Überspannungsschutzvorrichtung nach F i g. 9

fizieren, wie es in der F i g. 2A für die Überspan- dargestellt ist.

nungsschutzvorrichtung nach F i g. 1 A bereits dar- 25 Die Überspannungsschützvorrichtungen nach den

gestellt st. Fig. 11, 12 und Π sowie in geringerem Maße die

Für die ohne Strombegrenzung arbeitenden Funken- Überspannungsschutzvorrichtungen nach den F i g. 14 strecken kann man irgendeine bekannte Funken- und 15 bzw. ^ und 10 sind auch für Wechselstromstrecke verwenden. Besonders günstig hat sich die netze brauchbar, da die Stromübernahme von dem Verwendung einer Funkenstrecke erwiesen, wie sie 30 einen auf den anderen Zweig bei recht erheblichen in der USA.-Patentschrift 3 259 780, vom 5. Juli Stromstärken erfolgt. Dieses steht im Gegensatz zu 1966, beschrieben worden ist. den Überspannungsschutzvorrichtungen nach den

Die Kennlinien, die für die Überspannungsschutz- F i g. 1 A und 2 A, bei denen die Stromstärken im

vorrichtung nach Fig. 11 gellen, sind in den F i g. 1 Augenblick der Stromübernahme in der Nähe von

bis 7 mit c bezeichnet worden. Da aus diesen Kurven 35 Null liegen. Das bedeutet also, daß bei den Über-

die Funktion dieser Überspannungsschutzvorrichtung Spannungsschutzvorrichtungen nach den F i g. 9 bis

klar hervorgeht, wird auf eine weitere Erläuterung 15 die geschützten Geräte beim Umschalten des

verzichtet. Stromes von einem Zweig der Überspannungsschutz-

Eine Abwandlung der Überspannungsschutzvorrich- vorrichtung auf den anderen nicht mehr periodisch tung nach Fig. Il ist in der F i g. 12 dargestellt 40 der vollen Überspannung ausgesetzt werden, bevor worden. Bei der Überspannungsschutzvorrichtung ein Stromnulldurchgang auftritt. Dieses wäre bei den nach F i g. 12 ist die Hälfte des Widerstandes in bereits vorgeschlagenen Überspannungsschutzvorrich-Serie zu den beiden parallelgescha'telen Funken- tungen nach den F i g. 1A und 2 A der Fall, da be streckenzweigen gelegt worden, während die andere diesen Überspannungsschutzvorrichtungen die Strom-Hälfte des Widerstandes in Serie mit den einzelnen 45 Übernahme von einem Zweig auf den anderen be Zweigen aus Strombegrenzungsfunkenstrecken ge- sehr niedrigen Stromwerten erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

ι 2 und mindestens einer mit Strombegrenzung arbeiten- Patentansprüche· den Funkenstrecke in jedem Stromzweig, nach Patent 1588 238.

1. Überspannungsschutzvorrichtung für Strom- Jeder Überspannungs- oder Blitzschutz muß unter netze hoher Spannung mit mindestens zwei parallel- 5 anderem zwei Forderungen erfüllen. Einmal muß er geschalteten Stromzweigen und mindestens einer in der Lage sein, die Energie abzuleiten, die mit einer mit Strombegrenzung arbeitenden Funkenstrecke Überspannung auf dem Leitungsnetz verbunden ist, in jedem Stromzweig, wobei in Serie mit den zu dessen Schutz er verwendet ist. Anschließend muß parallelgeschalteten Stromzweigen ein gemeinsamer der Oberspannungsschutz wieder sperren, so dalj sich Ventilwiderstand liegt, jeder der parallelen Strom- io die normale Netzspannung wieder einstellen kann, zweige eine negative Widerstandscharakteristik hat Die bisher bekannten Überspannungsschutzvorrich- und wobei durch jede der Funkenstrecken nach tungen für Wechselstromnetze beruhten auf der Erihrer Zündung rasch eine Gegenspannung über scheinung des zweimaligen Stromnulldurchganges ihrem Stromzweig aufbaubar ist, die zusammen wäh-end einer jeden Periode. Dadurch war eine ausmil dem Spannungsabfall des in Serie liegenden 15 reichende Zeit zum Entionisieren und zum Sperren Ventilwiderstandes eine Gesamtspannung ergibt, der Überspannungsschutzvorrichtungen gegeben. In welche die Zündspannung der anderen Funken- jüngster Zeit wurden Überspannungsschutzvorrichstrecke übertrifft, so daß durch jede Funkenstrecke tungen mit sogenannten Strombegrenzungsfunkennach ihrer Anrctung eine rasche Umleitung des strecken verwendet, an denen sich sehr rasch nach Stoßstroms von ihrem Stromzweig auf mindestens ao dem Zünden eine sehr erhebliche Gegenspannung einen der anderen parallelen Stromzweige er- aufbauen kann, die den Spannungsabfall unmittelbar zwingbar ist, nach Patent 1588 238, dadurch nach dem Durchschlag der Funkenstrecke beträchtlich gekennzeichnet, daß jedem der parallel - übersteigt und der Netzspannung entgegengesetzt ist. geschalteten Stromzweige eine ohne Strombegren- Auf diese Weise wurde ein künstlicher Stromnullzung arbeitende Funkenstrecke in Serie gelegt ist. 35 durchgang hervorgerufen, so daß zur Entionisierung

2. Überspannungsschutzvorrichtung nach An· der Überspannungsscnutzvorrichtung ebenfalls eine spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie ausreichende Zeitspanne zur Verfugung stand. Ein zu den parallelgeschalteten Stromzweigen eint: solcher Überspannungsschutz, der mit der eben beohne Strombegrenzung arbeitende gemeinsame schriebenen Strombegrenzung arbeitet, ist in der Funkenstrecke gelegt ist. 30 USA.-Patentschrift 3 151273, vom 29. September

3. Überspannungsschutzvorricl.iung nach An- 1964, beschrieben worden.

spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Die Entwicklung dieser Strombegrenzungsfunken-

Funkenstrecke ein Ventilwiderstanc und zu jeder strecken hat die Möglichkeit zur Herstellung von strombegrenzenden Funkenstrecke eine ohne Strom- Überspannungsschutzvorrichtungen für Gleichstrombegrenzung arbeitende Funkenstrecke in Serie 35 netze eröffnet, da diese Strombegrenzungsfunkengelegt ist. strecken auch in solchen Systemen einen Stromnull-

4. überspannungsschutzvorrichtung nach An- durchgang erzwingen können, in denen üblicherweise spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem keine Stromnulldurchgänge auftreten. So ist beispielsder parallel gelegten Stromzweige mindestens ein weise eine Überspannungsschutzvorrichtung mit einer Ventilwiderstand vorgesehen ist und daß zu den 40 Strombegrenzungsfunkenstrecke, die für 6 kV Wechparallelgelegten Stromzweigen eine ohne Strom- selspannung ausgelegt ist, tatsächlich in der Lage, begrenzung arbeitende gemeinsame Funkenstrecke auch ein 6-kV-Gleichstromnetz gegenüber kurzen in Serie gelegt ist. Überspannungen zu schützen, wie sie beispielsweise

5. Überspannungsschutzvorrichtung nach An- durch Blitzeinschläge hervorgerufen werden können, spruch 3 für ein Gleichstromnetz einer bestimm- 45 Grundsätzlich bedeutet dies, daß ein solcher Überten Nennspannung, dadurch gekennzeichnet, daß spannungsschutz auch als Blitzschutz in einem Gleichdie Strombegrenzungsfunkenstrecken der beiden spannungsnetz verwendet werden kann, dessen Netz-

■ parallelgelegten Stromzweige so bemessen sind, spannung nicht höher als die Wechselspannung ist, j daß die davon maximal entwickelbare Gegen- für die der Überspannungsschutz ausgelegt ist. Ls j spannung nicht größer ist, als es zum Herunter- 50 treten jedoch Schwierigkeiten auf, wenn man mit eint r drücken des Stromes auf Null gegen die Nenn- solchen für Wechselstrom ausgelegten Überspanspannung und damit zum Löschen der gezündeten nungsschutzvorrichtung solche Überspannungen von Lichtbogen bei der Nennspannung erforderlich ist. Gleichspannungsnetzen ableiten will, die über eine

6. Überspannungsschutzvorrichtung nach An- längere Zeitspanne andauern. Solche langer dauernden spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ohne 55 Überspannungen können beispielsweise durch Schalt-Strombegrenzung arbeitende Funkenstrecke so ' vorgänge oder durch Fehler im Netz hervorgerufen bemessen ist, daß die Durchschlagsspannung der werden. Wenn eine solche für Wechselspannung aus-Überspannungsschutzvorrichtung über die Nenn-1 gelegte Überspannungsschulzvorriehtung von Gleichspannung des Netzes hinaus erhöht ist. j Spannungsnetzen Überspannungen ableiten soll, die

'60 länger als etwa 1 Millisekunde andauern (also über ! eine Zeitspanne, die etwas länger als diejenige ist, in der sich der maximal mögliche Spannungsabfall

an der StrombegTenzungsfunkenstrecke aufbaut), überhitzt sich die Funkenstrecke sehr rasch und verliert 65 damit ihre Fähigkeit, das Gleichstromnetz wieder frei

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überspannungs- zu machen. Dieses führt dann schließlich auf einen :hutzvorrichtiing für Stromnetze hoher Spannung Ausfall des Überspannungsschutzes. Für Anwenduniit mindestens zwei parallelgeschalteten Stromzweigen gen in heutigen Gleichstromnetzen ist es aber wesent-