DE2144712B2 - Anordnung von ueberspannungsableitern fuer den schutz gegen ueberspannungen in mehrphasennetzen zwischen den phasen und gegen erde - Google Patents

Description

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restspannung der Teilableiter zwischen den Phasenleitern (R, S, T) und Erde etwa gleich ist der Restspannung der Teilableiter zwischen den Phasenleitern (R, S, T) bei etwa einem Zehntel des Stoßstromes zwischen den Phasenleitern (R, S, T) und Erde.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von «us Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerftänden bestehenden Überspannungsleitern für den Schutz gegen Überspannungen in Mehrphasennetzen twischen den Phasen und gegen Erde gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Überspannungsableiter bestehen bekanntlich im Normalfall aus der Reihenschaltung von Funkenstrekken und spannungsabhängigen Widerständen in einem bestimmten Teilungsverhältnis. Die Summe der Luft-Spalte der Funkenstrecke bestimmt die Ansprechspanfiung, bei welcher der Ablei'er durchzündet, während <iie spannungsabhängigen Widerstände in Abhängigkeit <ies durchfließenden Stromes einen solchen Spannungsabfall erzeugen sollen, daß die an den Funkenstrecken brennenden Lichtbogen nach Abklingen der transienten Überspannung, die die Durchzünclung der Funkenstrekken verursacht hat, wieder verlöschen. Während des Vorhandenseins der Überspannung im Netz fließt ein kurzzeitiger Stromstoß über den Ableiter, der in Abhängigkeit von der Charakteristik des Ableieters einen Restspannungsabfall — eine Restspannung zur Folge hat. Diese Restspannung entspricht dem Schutzpegel, über welchem das Netz gegen Überspannung geschützt ist.

Bei mehrphasigen Netzen treten Überspannungen nicht nur zwischen den Leitern (R, S, Tim Drehstrom-Hetz) und Erde auf, die im allgemeinen von Blitzeinschläjen verursacht werden, sondern ebenfalls vorwiegend durch Schalthandlungen im Netz sowie durch Leiterkurzschlüsse erzeugte Schaltüberspannungen zwischen den Leitern (R-S-T-R im Drehstromnetz).

Eine Anordnung von Überspannungsleitern gemäß Oberbegriff zum Schutz von Drehstromnetzen ist aus der OE-PS 184 965 und der Zeitschrift »ETZ-A«, 82. Jahrgang, 1961, S. 737-742, bekannt. Um einen kombinierten Schutz von Drehstromnetzen im Sinne 6$ obiger Ausführungen zu erreichen, werden zwischen die drei Leiter eines Drehstromsystems jeweils Teilableiter in Sternschaltung angeschlossen und deren Sternpunkt wird über mindestens einen weiteren Teilableiter an Erde gelegt Bei dieser Anordnung muß, um überhaupt einen ausreichenden Schutz gegen Überspannungen zwischen den Leitern R, S, T zu gewährleisten, die Nennspannung eines einzelnen Ableiters nicht mehr der verketteten, sondern etwa der halben verketteten Betriebsspannung entsprechen, also nur einem Teil der tatsächlichen Beanspruchungsspannung und wird im folgenden als Teilableiter bezeichnet. Erst die Reihenschaltung von im allgemeinen jeweils zwei Teilableitern deckt die jeweilige Banspruchung Leiter-Leiter bzw. Leiter-Erde ab.

Bei der bekannten Anordnung (OE-PS 1 84 965) können zwischen Sternpunkt und Erde nur ein Ableiter, jedoch auch zwei oii^r drei Ableiter parallelgeschaltet sein, wobei in einem besonderen Ausführungsbeispiel jeweils zwei etwa gleiche Ableiter in jeder Phase in Reihe geschaltet sind und die Sternverbindung der drei Phasen an der Schaltverbindung der Ableiter hergestellt

Bei dieser bekannten Anordnung soll der zwischen Sternpunkt und Erde geschaltete Ableiter ein höheres Ableitvermögen besitzen als die zwischen den Leitern und Sternpunkt geschalteten Ableiter Die für diesen kombinierten Schutz verwendeten Teilableiter müssen also nach zwei Gesichtspunkten ausgelegt werden, sie müssen zwischen Leiter und Erde eine ausreichend niedrige Restspannung bei einer hohen Löschspannung besitzen und in der Schaltung zwischen den Phasen eine niedrige Ansprechspannung aufweisen. Verwendet man normal für entsprechende Teilspannungen ausgelegte Einzelüberspannungsableiter als Teilabieiter in dieser bekannten Schaltanordnung, so kann man nicht für beide Beanspruchungsfälle die optimalen Bedingungen einstellen und damit einen optimalen Schutz erreichen, insbesondere besteht die Gefahr einer Überlastung der zwischen den Phasen in Reihe geschalteten Teilableiter wegen der möglichen größeren Häufung von Beanspruchungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Teilableitern zwischen den einzelnen Phasen eines Mehrphasennetzes sowie zwischen den Phasen und Erde anzugeben, die den unterschiedlichen Beanspruchungen zwischen den Phasen (praktisch nur Schaltüberspannungen) und zwischen den Phasen und Erde (zusätzlich die weit höheren Blitzüberspannungen) optimal angepaßt ist und infolgedessen die Löschzuverlässigkeit der Teilableiter und damit die Betriebssicherheit des geschützten Mehrphasennetzes wesentlich erhöht, insbesondere die Möglichkeit einer Überlastung und damit Zerstörung mit allen Konsequenzen für den Netzbetrieb der in Reihe zwischen die Phasen R, S, T geschalteten Teilableiter auszuschließen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erreicht wird dieses Verhalten dadurch, daß die Verhältnisse der Anteile an Funkenstrecken und an spannungsabhängigen Widerständen in den einzelnen Teilableitern erheblich voneinander abweichen, d. h., die Teilableiter zwischen den Phasen R, S, Tund Sternpunkt erhalten viel weniger Funkenstrecken, dafür erheblich mehr Widerstände, bei den Teilableitern zwischen Sternpunkt und Erde ist es umgekehrt. Diese ungleiche Aufteilung der Elemente in den Teilableitern geht so weit, daß ein einzelner Teilableiter auch für eine entsprechende Teilspannung nicht funktionsfähig ist, sondern erst in der Zusammenschaltung der Teilableiter für die vollen Leiter-Leiter bzw. Leiter-Erde-Spannun-

_een funktionsfähige Ableiter entstehen.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß für jeden Beanspruchungsfall die optimale Kombination von Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen vorhanden ist, d. h., insbesondere durch erhebliche Vermehrung der spannungsabhängigen Widerstände im Strompfad Leiter-Leiter im Verhältnis zu der Anzahl der Funkenstrecken wird auch bei den viel kleineren, jedoch häufigeren Stromamplituden bei Schalthandlungen oder Leiterkurzschlüssen eine niedrige Restspannung erreicht, während andererseits durch die Verminderung der Widerstände im Verhältnis zu den Funkenstrecken im Pfad Leiter-Erde auch bei den gegebenenfalls lOfach höheren, jedoch viel selteneren Stromamplituden als Blitzschlagfolge ebenfalls eine niedrige Restspannung erreicht wird. Zudem besteht in Anbetracht der viel häufigeren Überspannungen Leiter-Leiter als Folge von Leiterkurzschlüssen und Schalthandlungen infolge der erheblichen Vermehrung der Widerstandsmasse eine viel kleinere Gefahr der Überlastung.

Infolge der aufgezeigten Unterschiede in der Beanspruchung ergeben sich besonders gute Verhältnisse, wenn die Restspannung der gegen Erde in Reihe geschalteten Teilabieiter etwa gleich ist der Restspannung der zwischen den Phasen in Reihe geschalteten Teilableitern, wenn der Stoßstrom des Summenableiters zwischen den Phasen etwa >/io des Stoßstromes des Summenableiters Leiter-Erde beträgt, da, wie oben beschrieben, zwischen den Phasenleitern praktisch nur Schaltüberspannungen, zwischen Leiter und Erde jedoch die etwa lOfach größeren Blitzüberspannungen auftreten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in welchem ein Phasenableiter aus vier aufeinandergestellten Baugliedern 1 besteht, die durch Metallarmaturen 2 zusammengefaßt sind und die oben und unten durch Endarmaturen 3 abgeschlossen sind. An der mittleren Metallarmatur 2 erfolgt die Zusammenschaltung der Dreiphasenableiter zu einem Sternpunkt 4. Die Zeichnung läßt erkennen, daß nicht nur die Anzahl von spannungsabhängigen Widerständen 6 zwischen den Phasenleitern und Sternpunkt 4 erheblich größer ist als zwischen Sternpunkt 4 und Erde, sondern umgekehrt die Anzahl von Funkenstrecken 5 zwischen den Phasenleitern und Sternpunkt 4 geringer ist als zwischen Sternpunkt 4 und Erde. Dadurch können den in der Zusammenschaltung zur erfindungsgemäßen Anordnung entstehenden Teilableitern zwischen Jen Phasenleitern bzw. zwischen den Phasenleitern und Erde die jeweils den unterschiedlichen Beanspruchun-

2^ gen am besten entsprechenden Charakteristiken beigegeben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

«f Patentansprüche:

1. Anordnung von aus Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen bestehenden S Überspannungsableiter!! für den Schutz gegen Oberspannungen in Mehrphasennetzen zwischen den Phasen und gegen Erde mit an allen spannungsführenden Phasenleitern angeschlossenen Teilableitern, deren zweite Klemmen zum Sternpunkt zusammengeschaltet und über einen weiteren oder mehrere parallele Teilableiter an Erde gelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Restspannung der Teilableiter bezogen auf einen bestimmten Stoßstrom zwischen den Phasenleitern (R, S, T) und Sternpunkt (4) größer ist als die Restspannung der Teilableiter zwischen Sternpunkt (4) und Erde.