DE2248115A1

DE2248115A1 - SURGE ARRESTERS

Info

Publication number: DE2248115A1
Application number: DE19722248115
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Jakszt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1974-04-11
Also published as: DE2248115C3; DE2248115B2; SE397610B; CH554083A

Description

Uberspannungsableiter Es ist bekannt, ftberspannungsableiter mit Funkenstrecken auszurüsten, die eine ausgeprägte Strombegrenzung bewirken. Diese Wirkung beruht auf der Bildung einer relativ hohen Lichtbogenspannung durch Verlängerung und Kühlung des Lichtbogens zwischen den Elektroden der Funkenstrecket Damit wird einerseits ein für den Ableitvorgang günstiger zeitlicher Stromveriauf in dem Ableiter geschaffen; andererseits kann bei Langwellenvorgängen die Isolation der zu schützenden Anlage gefährdet werden, weil sich die verhältnismäßig hohe Lichtbogenspannung zu der Restspannung des Ableiters addiert. Die Summenspannung kann so hoch sein, daß die Isolation der Anlagen überschlagen wirdr Die Erfindung behebt diese Schwierigkeiten bei einem Uberspannungsableiter, der eine Reihenschaltung von Funkenstrecken und spannungsabhängigen Widerständen enthält, dadurch, daß Funkenstrecken unterschiedlicher Lichtbogenspannung in Reihe geschaltet sind. Durch diese Maßnahme gelingt es, auch bei Langwellenvorgängen die an dem Ableiter liegende Summenspannung auf ein für die Isolation ungefährliches Maß zu begrenzen. Für die Erfindung ist es hierbei wesentlich1 daß bei unveränderter Ansprechspannung die insgesamt vorhandene strombegrenzende'Wirkung der in Reihe geschalteten Funkenstrecken 5Q bemessen-wird, daß die erwähnte Summenspannung den zulässigen Wert nicht überschreitet.Surge arresters It is known to have surge arresters with spark gaps to equip that cause a pronounced current limitation. This effect is based on the formation of a relatively high arc voltage through elongation and cooling of the arc between the electrodes of the spark gap This is on the one hand a temporal flow of current in the arrester that is favorable for the discharge process is created; on the other hand, in the case of long-wave processes, the insulation of the system to be protected are at risk because the relatively high arc voltage is related to the residual voltage of the arrester added. The total voltage can be so high that the isolation of the The invention overcomes these difficulties in one Surge arrester, which is a series connection of spark gaps and voltage-dependent Contains resistors, in that spark gaps of different arc voltages are connected in series. This measure makes it possible even with long-wave processes the total voltage applied to the arrester to a level that is not dangerous for the insulation Limit measure. For the invention it is essential1 that with unchanged Response voltage is the total current-limiting effect of the series switched spark gaps 5Q-is measured that the aforementioned sum voltage the does not exceed the permissible value.

Die gewünschte Lichtbogenspannung aller in Reihe geschalteten Funkenstrecken kann durch eine Reihenschaltung von Funkenstrekken mit ausgeprägter Strombegrenzung und von Funkenstrecken ohne ausgeprägte Strombegrenzung erreicht werden. Typische Funkenstrecken mit ausgeprägter Strombegrenzung sind solche, in denen der Lichtbogen nach seiner Zündung an den Elektroden stark verlängert und gekühlt wird. Dies ist beispielsweise bei Funkenstrecken der Fall, in denen der Lichtbogen gezündet wird und dann in einer Kammer mit keramischen, 2, B. gasdurchlässigen Wandungen durch ein magnetisches Blasteld getrieben und in enge aert»irung mit den Wandungen gebracht wird. Zu den Funkenstrecken ohne ausgeprägte Strombegrenzung gehören Plattenfunkenstrecken und solche, die mit Löschblechen versehen sind, Die Erzeugung der gewünschten Gesamtlichtbogenspannung kann darüber hinaus dadurch beeinflußt werden1 daß Funkenstrecken miteinander in Reihe geschaltet werden, die sich auch in dem zeitlichen Verlauf des Anstieges der Lichtbogenspannung unterscheiden. Damit wird erreicht, daß die Lichtbogenspannung desgesamten Ableiters ebenfalls in ihrem zeitlichen Verlauf und in ihrem Endwert, der der Endlage des Lichtbogens in der Kammer entspricht, eingestellt werden kann.The desired arc voltage of all spark gaps connected in series can be achieved through a series connection of spark gaps with pronounced current limitation and can be reached by spark gaps without pronounced current limitation. Typical Spark gaps with pronounced current limitation are those in those the arc after it has been ignited at the electrodes is greatly extended and cooled will. This is the case, for example, with spark gaps in which the electric arc is ignited and then in a chamber with ceramic, 2, B. gas-permeable walls driven by a magnetic blast field and in close contact with the walls is brought. The spark gaps without pronounced current limitation include plate spark gaps and those that are provided with arc splitters, the generation of the desired total arc voltage can also be influenced1 by spark gaps in Be connected in series, which is also reflected in the temporal course of the increase in Distinguish arc voltage. This ensures that the arc voltage of the entire arrester also in its temporal course and in its final value, which corresponds to the end position of the arc in the chamber can be set.

Ferner kann das gewünschte Verhalten auch dadurch erreicht werden, daß die Funkenstrecken nicht sämtlich in der gleichen Gasatmosphäre untergebracht sind, sondern daß einzelne Funkenstrekken in gesonderten Qasräumen arbeiten, wobei fUr die einen Funkenstrecken Stickstoff und vier die gesonderten Gasräume z. B.Furthermore, the desired behavior can also be achieved by that the spark gaps are not all housed in the same gas atmosphere are, but that individual spark paths work in separate Qasraum, where For the one spark gap nitrogen and four the separate gas spaces z. B.

ein elektronegatives Gas, wie Schwefelhexafluorid, in Betracht kommt. Damit können sowohl die Ansprecheigenschaften als auch die Ldschelgenschatten beeinflußt werden.an electronegative gas such as sulfur hexafluoride comes into consideration. In this way, both the response properties and the mountain shades can be influenced will.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erlAutert.The invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Uberspannungsableiter, der eine Reihenschaltung von vier Funkenstrecken und spannungsabhAngigen Widerständen enthält.Fig. 1 shows schematically a surge arrester, which is a series circuit of four spark gaps and voltage-dependent resistances.

Fig. 2 zeigt ebrirlfalls schematisch einen anderen Uberspannungsableiter, der eLne Ln gesondert gekapselte Funkenstrecke besitzt.Fig. 2 shows schematically another surge arrester, if necessary, the eLne Ln has a separately encapsulated spark gap.

Der in Fig. 1 gezeigte Uberspannungsableiter 1 besitzt ein Gehäuse 2, das in üblicher Weise aus Porzellan bestehen kann. An seinen Enden ist das Gehäuse mit Armaturen 3 versehen, die auch die elektrischen Anschlüsse des Ableiters bilden. Das Gehäuse 2 enthält vier miteinander in Reihe geschaltete Funkenstrecken 4, 5, 6 und 7 sowie hiermit in Reihe ge--schaltete Ableitwiderstände 10. Die Funkenstrecken 4 bis 7 unterscheiden sich in der Höhe ihrer Lichtbogenspannung durch unterschiedliche Ausbildung der Elektroden und der die Lichtbögen beeinflussenden Bedingungen. Beispielsweise kann die Funkenstrecke 4 eine Plattenfunkenstrecke sein, die nur eine geringe bzw. keine Strombegrenzung bewirkt und deshalb eine verhältnismäßig niedrige Lichtbogenspannung entwickelt. Die Funkenstrecke 5 kann Laufelektroden besitzen und mit Löschblechen versehen sein. Die Funkenstrecke 5 verhält sich dann ähnlich der Funkenstrecke 4, besitzt Jedoch eine etwas höhere Lichtbogenspannung. Die Funkenstrecke 6 kann mit einer Kammer.aus keramischem Material und mit Löschspulen versehen sein, die ein magnetisches Blasfeld zur Verlängerung des Lichtbogens schaffen. Daher wirkt diese Funkenstrecke strombegrenzend und hat eine höhere Lichtbogenspannung als die Funkenstrecken 4 und 5. Bei der Funkenstrecke 7 können die Abmessungen der Lichtbogenkammer und die Dimensionierung der Blasspule gege.nüber der Funkenstrecke 6 vergrößert sein, so daß die Strombegrenzung stärker ausgeprägt ist. The surge arrester 1 shown in FIG. 1 has a housing 2, which can consist of porcelain in the usual way. At its ends is the housing provided with fittings 3, which also form the electrical connections of the arrester. The housing 2 contains four spark gaps 4, 5, 6 and 7 as well as leakage resistors 10 connected in series with them. The spark gaps 4 to 7 differ in the level of their arc voltage by different ones Formation of the electrodes and the conditions affecting the arcing. For example the spark gap 4 can be a plate spark gap that has only a small or causes no current limitation and therefore a relatively low arc voltage developed. The spark gap 5 can have running electrodes and with quenching plates be provided. The spark gap 5 then behaves similarly to the spark gap 4, However, it has a slightly higher arc voltage. The spark gap 6 can with a chamber made of ceramic material and be provided with quenching coils, which a create a magnetic blown field to extend the arc. Therefore this works Spark gap limits the current and has a higher arc voltage than spark gaps 4 and 5. In the spark gap 7, the dimensions of the arc chamber and the dimensioning of the blowing coil compared to the spark gap 6 must be enlarged, so that the current limitation is more pronounced.

Im Unterschied zu der schematischen Darstellung in Fig. 1 können jeweils mehrere Funkenstrecken mit der angegebenen Charakteristik in Reihe geschaltet sein. Daher kann die gewünschte Gesamtlichtbogenspannung auch durch die Anzahl der Jeweils miteinander in Reihe geschalteten Funkenstrecken einer Art beeinflußt werden.In contrast to the schematic representation in FIG. 1, each several spark gaps with the specified characteristics must be connected in series. Therefore, the desired total arc voltage can also be determined by the number of each Spark gaps connected in series with one another are influenced.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 2 sind drei Funkenstrecken 11, 12 und 13 mit spannungsabhängigen Widerständen 10 in.' Reihe geschaltet. Die Funkenstrecke 11 besitzt eine eigene Kapselung 14, die mit Schwefelhexafluorid gefüllt ist. Der übrige Innenraum des Gehäuses 2 enthält das bei Vberspannungsableitern gebräuchliche Stickstoffgas. Durch die andere Gasatmosphäre, in der die Funkenstrecke 11 arbeitet, wird der Verlauf des Anstieges der Lichtbogenspannung und der Löschvorgang beeinflußt. Dadurch kann in Verbindung mit den Funkenstrecken 12 und 13, die beispielsweise vom strombegrenzenden Typ sein können, die gewünschte Gesamtlichtbogenspannung bei Langwellenvorgängen erzielt werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, there are three spark gaps 11, 12 and 13 with voltage dependent resistors 10 in. ' Connected in series. the Spark gap 11 has its own Encapsulation 14 made with sulfur hexafluoride is filled. The rest of the interior of the housing 2 contains the surge arresters common nitrogen gas. Through the other gas atmosphere in which the spark gap 11 works, the curve of the increase in the arc voltage and the extinguishing process influenced. This allows in connection with the spark gaps 12 and 13, for example may be of the current limiting type, the desired total arc voltage at Long wave processes can be achieved.

3 AnsprUche 2 Figuren3 claims 2 figures

Claims

Claims 1. Surge arrester bit bucket series connection of Punkenx stretching and voltage-dependent resistors, characterized that spark gaps (4s 5, 6, 7) different> different arc voltages in series are switched.

2. Surge arrester according to claim 1, characterized in that that spark gaps with pronounced current limitation (6, 7) and spark gaps without pronounced current limitation (4, 5) are connected in series.

3. Surge arrester according to claim 1, characterized in that that the spark gaps (11, 12, 13) in the time course of the rise the arc voltage.

L e r s e i t e