DE187042C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVe 187042 KLASSE 21c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. September 1906 ab.

Von den verschiedenen Apparaten zum Schütze gegen Überspannungen und Blitzgefahr in elektrischen Leitungsnetzen haben die Wasserstrahlerder wegen ihrer guten Wirkung in neuerer Zeit besonders große Anwendung gefunden. Diese sind meist in .der Weise eingerichtet, daß ein kontinuierlicher Wasserstrahl gegen eine mit der elektrischen Leitung verbundene Metallplatte gerichtet ist

ίο oder daß eine durch ein Isolierrohr fließende Wassersäule als induktionsfreier Widerstand zwischen Leitung und Erde benutzt wird. Durch diese dauernde Erdung kann jede auftretende Spannung in ihrer Entstehung abgeleitet werden und muß nicht, wie dies bei Funkenstrecken der Fall ist, ein gewisses· Überbrückungspotential erreichen.

Es liegt in der Natur der bis jetzt bekannten Anordnungen dieser Wasserstrahlerder, daß dabei ein dauernder Energieverlust eintreten muß, abgesehen von dem Wasserverbrauch. Letzterem hat man durch Einführung der selbstkühlenden Zirkulationswasserwiderstände zu · steuern gesucht; der Verbrauch von elektrischer Energie konnte bis jetzt nicht vermieden werden.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Wasserstrahlerder, der die ständige Vernichtung elektrischer Energie vermeidet und den Vorteil hat, daß die Wasserverluste nur gering sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die unter Spannung stehende Leitung mittels eines Wasserstrahles nur im Augenblicke des Auftretens einer Überspannung durch diese selbst geerdet wird.

Bei der Prüfung von Hochspannungsisolatoren unter künstlichem Regen ist beobachtet worden, daß die statisch geladenen Wassertropfen, welche vom Rande der Isolatorglocken herabfließen, durch die entgegengesetzte Ladung der geerdeten Stütze angezogen werden und hierdurch eine Erdung zwischen Leitung und Stütze verursachen. Die in diesem Falle schädliche Wirkung der statisch geladenen Wasserstrahlen wird gemäß der Erfindung zur Konstruktion eines Wasserstrahlerders der eingangs erwähnten Eigenschaften benutzt. >·

In Fig. ι ist α ein dünner Wasserstrahl, welcher, neben einer an die Netzleitung angeschlossenen Blechplatte b infolge seiner Schwerkraft zur Erde fällt. Tritt nun in der elektrischen Leitung eine Überspannung auf, so steigt das Potential der Blechplatte und zieht den Wasserstrahl zu sich herüber. Ist die Anfangsentfernung zwischen Platte und Wasserstrahl entsprechend eingestellt, so kann die Anziehung bis zur gegenseitigen Berührung oder wenigstens so weit führen, daß zwischen Platte und Strahl eine Entladung stattfindet und so die Platte mit der Erde verbunden wird.

Statt eines fallenden Wasserstrahles kann natürlich auch ein aufsteigender, an Stelle eines einzigen auch deren mehrere oder ein breites Wasserband in beliebiger Stellung zu den Elektrodenflächen Verwendung finden.

Eine besondere Ausführungsform zeigt Fig. 2. An dem Bolzen/ des Durchführungsisolators e ist die Leitung angeschlossen. An dem anderen Ende des Bolzens ist um den Punkt d drehbar die Blechplatte c be-

■ 12 Auflage, ausgegeben am 12. Juli igcrj.)

festigt, welche hornförmig gebogen ist. Der Ausfluß, welcher ebenfalls hornförmig ausgebildet ist, besitzt ein Ventil g mit Strahlregler h zur Erzielung guter Kontraktion beim Wasserstrahl. An den Ausfluß ist ein Isolierrohr k angeschlossen, durch welches das von der Wasserleitung / kommende Wasser zum Ventil geleitet wird. Überspannungen geringer Höhe werden nun im

ίο allgemeinen über den Wasserstrahl zur Erde geleitet, während sehr heftige Entladungen die Funkenstrecke zwischen den Hörnern überwinden können und dann über das im Isolierrohr befindliche Wasser abgeführt werden. Diesem Wasser fällt dadurch die Aufgabe der bereits bekannten Vorschaltwiderstände bei Blitzableitern zu, nämlich den der Entladung nachfolgenden Netzstrom einzuschränken. Der elektrische Widerstand des Wasserstrahles wird in der Regel bedeutend höher sein als der des im Isolierrohr enthaltenen Wassers, so daß die in der Funkenstrecke übergehenden Entladungen in der Hauptsache ihren Weg über das im Isoliefrohr befindliche Wasser zur Erde wählen werden.

Da bei dem neuen Wasserstrahlerder kein ständiger Verlust an elektrischer Energie vorhanden ist, so wird das Wasser stets nur eine geringe Ubertemperatur haben und somit eine große Wärmekapazität besitzen. Der 'Wasserzufluß kann daher eingeschränkt werden. Um den Wasserverbrauch noch weiter zu beschränken, könnte man das im Becken aufgefangene Wasser mittels einer Pumpe wieder in das Rohr drücken.

Bei Verwendung eines Isolierrohres zwischen Wasserleitung und Ausfluß kann man den Wasserstrahl von der Netzleitung zur Erde fallen lassen und die Platte b mit Erde verbinden. In diesem Falle kann die auf den Wasserstrahl ausgeübte Kraft noch dadurch vermehrt werden, daß man auf seiner anderen Seite eine mit der Netzleitung verbundene Platte anordnet, so daß zu der Anziehung 'durch die Erdplatte die Abstoßung durch die unter Netzspannung stehende Platte tritt.

Es sei noch bemerkt, daß die vorstehend beschriebenen Anordnungen nicht die einzig möglichen sind, sondern daß natürlich konstruktive Umänderungen der einzelnen Teile vorgenommen werden können, insbesondere was Form und Beschaffenheit der Elektroden lind Lage des Wasserstrahles in bezug auf seine Düse und seine Elektroden betrifft. So ist es zum Beispiel möglich, Metallplatte und Wasserband als Zylinderflächen verschiedener Krümmung auszubilden, so daß der Abstand der einzelnen Elemente des Wasserbandes von den gegenüberliegenden Elementen der Metallflächen verschieden ist und je nach der Größe der Überspannungen ein größerer oder kleinerer Teil des Wasserbandes angezogen wird.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Wasserstrahlerder zum Schutz gegen Überspannungen in elektrischen Leitungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der zu schützenden Leitung oder der Erde leitend verbundener Wasserstrahl ;in Gestalt eines oder mehrerer paralleler Fäden oder eines Wasserbandes in solcher Nähe einer mit der Erde bezw. Leitung verbundenen Metallelektrode vorbeigeführt wird, daß der Wasserstrahl bei auftretender Spannungserhöhung in der Leitung von der ihm gegenüberstehenden Elektrode so weit angezogen wird, daß er eine leitende Verbindung zwischen Leitung Und Erde herstellt.

2. Ausführungsform des Wasserstrahlerders nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallelektrode sowie die Strahldüse hörnerartige Verlängerungen besitzen und daß das Wasser zu der Düse durch ein Isolierrohr zugeführt wird, zum Zwecke, bei sehr heftigen Entladungen einen Spannungsausgleich zwischen Leitung und Erde über die zwischen den Hörnern befindliche Funkenstrecke und den geringen Widerstand des Wassers im Isolierrohr erfolgen zu lassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.