DE1802106A1

DE1802106A1 - Loeschfunkenstrecke,insbesondere fuer UEberspannungsableiter

Info

Publication number: DE1802106A1
Application number: DE19681802106
Authority: DE
Inventors: Thomas Heinemann
Original assignee: Sprecher und Schuh AG
Current assignee: Rockwell Automation Switzerland GmbH
Priority date: 1968-01-11
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1969-10-16
Also published as: AT287830B; CH465046A

Description

Lös chfunkenstrecke, insbesondere für Ueberspannungsableiter Aus Gründen der Isolationskoordination ist es bei Ueberspannungsableitern erwünscht, die auf die Ableiternennspannung bezogene Restspannung bei gegebenem Ableitstrom und die Ansprechspannungen möglichst zu reduzieren.
Diese Forderung bedingt aber ein relativ höheres Löschvermögen der Funkenstrecken.
Die Restspannung kann bei einem gegebenen Ableitstosstrom herabgesetzt werden, indem man spannungsabhängige Ableitwiderstände von grösserer Leitfähigkeit wählt. Dadurch wird aber der Folgestrom bei Nennspannung erhöht und somit dessen Unterbrechung erschwert. Die Löschung des grösseren Folgestromes ist jedoch möglich, wenn durch eine geeignete Ausbildung der Löschfunkenstrecken auch die Lichtbogenspannung erhöht und dem Lichtbogen entsprechend mehr Energie entzogen wird.
Ein Senken der Ansprechspannungen kann durch entsprechendes Einstellen der Ublicherweise vorionisierten Zünddistanz an den Löschfunkenstrecken erreicht werden. Ein Herabsetzen der Ansprechspannung bewirkt aber, dass das Verhältnis von Ansprechspannung zu wiederkehrender Spannung kleiner wird. Deshalb ist eine Erhöhung der Rückzündfestigkeit der Löschfunkenstrecken insbesondere an deren Zündstellen erforderlich.
An magnetisch beblasenen Löschfunkenstrecken kann die Rückzündfestigkeit erhöht werden, indem der Lichtbogen sehr rasch von der Zündstelle weg in die Löschkammer gedrängt wird.
Für die Löschung des Folgestromes sind schon mehrere Ausführungsarten magnetisch beblasener Löschfunkenstrecken bekannt, bei denen die Blasung ausschliesslich durch den in den Lichtbogenlaufelektroden fliessenden Strom selbst bewirkt wird.
Um die magnetische Blaswirkung an der Zündstelle zu erhöhen, ist schon vorgeschlagen worden, die stromführenden Zuleitungen der Lichtbogenlaufelektroden zu kreuzen.
Nachteil der bekannten Lösungen ist, dass die magnetische Blaswirkung, insbesondere an der Zündstelle der Lichtbogenlaufelektroden ohne zusätzliche Massnahmen relativ schwach ist. In den Lichtbogenlaufelektroden fliesst nämlich der grösste Teil des Gesamtstromes durch Stromverdrängung mehr oder weniger nur in den voneinander am weitesten entfernten Querschnittspartien.
Diese Stronverdrärngwirkt sich besonders nachteilig auf die magnetische Eigenblasung an der Zündstelle selbst aus, weil der Abstand der Lichtbogenlaufelektroden an dieser Stelle sehr klein ist im Vergleich zur Breitenausdehnung der Elektroden. Der in den Lichtbogenlaufelektroden fliessende Stro.I, hat beim Lichtbogenfusspunkt nur eine sehr kleine Komponente in der gewünschten Blasrichtung, weil der Strom hier praktisch in Lichtbogenrichtung fliesst.
Bei einer solchen Stromzuführung wirkt auf den Lichtbogen an dessen Fusspunkt hauptsächlich nur die vom Magnetfeld der entfernten Strompfade herrührende Kraft, so, dass sich der Lichtbogenfusspunkt verhältnismässig nur langsam verschiebt. Die Entwicklung von ionisierten Gasen und ein starkes Anschmelzen der Lichtbogenlaufelektroden erschweren die Löschung des lichtbogens und die Wiederverfestigung der zwischen den Elektroden liegenden isolierenden Luft oder Gasstrecke.
Ein Kreuzen der Stromzuleitungen bedeutet eine relativ aufwendige Lösung.
Unser Ziel ist es, eine magnetisch beblasene, wirtschaftlich vorteilhafte Löschfunkenstrecke, insbesondere für Ueberspannungsableiter mit erhöhtem Löschvermögen und grösserer Wiederzündfestigkeit zu bauen.
Die Erfindung betrifft eine Löschfunkenstrecke, insbesondere für Ueberspannungsableiter, mit zwei gekrUmmten und in einer aus lichtbogenbeständigem Isolierstoff bestehenden Löschkammer gehalterten Lichtbogenlaufelektroden, deren gegenseitiger Abstand von der für die ZUndung des Lichtbogens bestimmten engsten Stelle in Laufrichtung des durch magnetische Eigenblasung bewegten Lichtbogens zunimmt, wobei die Lichtbogenlaufelektroden an ihrer der Lichtbogenlauffläche abgekehrten Seite Einschnitte aufweisen, welche die Stromdichte in unmittelbarer Nähe der Lichtbogenlaufflächen wesentlich erhöhen.
An Hand der in den Figuren 1 und 2 aufgeführten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Löschfunkenstrecke,bestehend aus den beiden Lichtbogenlaufelektroden 1 und 1', die in einer aus lichtbogenboständigem Material bestehenden Löschkammer 2 eingebaut sind. Der Strom wird den Lichtbogenlaufelektroden 1 und 1' durch die Befestigungsbolzen 3 und 3' zugeführt. Um eine wirksame magnetische Blasung des an der Zündstelle 4 brennenden Lichtbogens zu erreichen, sind in den Lichtbogenlaufelektroden 1 und 1' Einschnitte 5 angebracht. Diese Einschnitte 5 zwingen den Strom 6 in unmittelbarer Nähe der Lichtbogenlaufflächen 7 und 7' zu fliessen. Dadurch wird das die Blaswirkung bestimmende Magnetfeld insbesondere in der Nähe der Zündstelle 4 erhöht. Die weitere Wanderung des Lichtbogens 8 wird begünstigt, indem der Strom in den Lichtbogenlaufelektroden unmittelbar am Fusspunkt des Lichtbogens durch die Einschnitte 5 auch eine in Laufrichtung zeigende Komponente aufweist. Diese Stromkomponente erhöht das Magnetfeld am Lichtbogenfusspunkt und fördert seine Weiterbewegung ins Innere der Löschkammer.
Um die Halterung der Lichtbogenlaufelektroden auch bei grösseren Kraftwirkungen der Stromstösse und bei höherer Erwärmung der Lichtbogenlaufelektroden zu sichern, sind die Lichtbogenlaufelektroden 1 und 1' mittels der Einschnitte 5 durch an den Löschkammerwänden angeordnete Rippen 9 zusätzlich geführt. Die Anordnung dieser Rippen 9 senkrecht zur Schlagweite an der Zündstelle hat den Vorteil, dass die Wärmeausdehnung der Elektroden die Zünddistanz nicht verändert.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, bei der die Lichtbogenelektroden lo und lo' eine runde Form aufweisen. 1 Lichtbogenlaufelektroden lo und lo' sind in einer aus lichtbogenbeständigem Material bestehenden Löschkammer 11 befestigt. Der Strom 12 wird durch die Befestigungsbolzen 13 und 13' den Lichtbogenlaufelektroden lo und lo' zugeführt und durch die Einschnitte 14 gezwungen, in unmittelbarer Nähe der Lichtbogenlauffläche zu fliessen und so das Blasfeld zu verstärken.
Die geometrische Lage der Lichtbogenlaufelektroden lo und lo' ist durch die vorstehenden Rippen 15 der aus lichtbogenfestem Material bestehenden Löschkammer gesichert.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Löschfunkenstrecke, insbesondere für Überspannungsableiter, mit zwei gekrümmten, und in einer aus lichtbogenbestandigem Isolierstoff bestehenden Löschkammer gehalterten Lichtbogenlaufelektroden, deren gegenseitiger Abstand von der für die Zündung des Lichtbogens bestimmten engsten Stelle in Laufrichtung des durch magnetische Eigenblasung bewegten Lichtbogens zunimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenlaufelektroden (1, 1'; 10, 10') an ihrer der Lichtbogenlauffläche abgekehrten Seite Einschnitte (5; 14) aufweisen, welche die Stromdichte in unmittelbarer Nähe der Lichtbogenlaufflächen (7, 7') wesentlich erhöhen.

2. Löschfunkenstrecke, insbesondere für Überspannungsableiter nch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnot, dass für die zusätzliche Halterung der Lichtbogenlaufelektroden (1, 1'; 10, 1 die Innenseite der Löschkammer Rippen (9; 15) aufweist, welche mit den Einschnitten (5; 14) der Lichtbogenlaufelektroaea wenigstens teilweise formschlüssig sind.