DE2305657A1 - Funkenstreckenstapel fuer ueberspannungsableiter - Google Patents

Description

• Funkenstreckensttel 1 für oberspannungsableiter Die Erfindung betrifft einen Funkenstreckenstapel für Uberspannungsleiter, der in bekannter Weise aus einem Stapel von Funkenstrecken und aus einem in Reihe geschalteten Stapel spannungsabhängiger Widerstände besteht.
• Die Überspannmgsleiter haben die Aufgabe, in elektrischen Netzen beim Auftreten von oberspannungen bestimmter Höhe stromführend zu werden und die Uberspannungen abzuleiten. Der Summenluftspalt der Funkenstrecken des Ableiters ist so bemessen, daß bis zu einem bestimmten Spannungspegel, der oberhlab der Nennspannung des Ableiters liegt, keine Durchzündung der Funkenstrecken eintritt. Bei Uberschreitung dieses Spannungspegels erfolgt die Durchzandung und eine Lichtbogenentladung üher die Funkenstrecke auf die in Reihe geschaltenen spannungsabhängigen Widerstände. Nach dem Abklingen der Uberspannung ist es eine weitere Aufgabe des Ableiters, die Lichtbogen in den Funkenstrecken wieder zu löschen und die Isolation gegen Erde wieder herzustellen. Die zur Löschung des Lichtbogens verwendeten Funkenstreckenæ anordnungen und die dabei ausgenützten physikalischen Eigenschaften sind zum Teil recht unterschiedlicher Art.
• Da zum Schutz der elektrischen Anlagen ein immer geringerer Abstand zwischen Ansprech- und Löschspannung erstrebt wird, ist zur gleichmäßigen Belastung und Zündung aller in Reihe geschalteten Funkenstrecken eine Spannungssteuerung erforderlich. Diese Spannungssteuerung kann auf zweifache Weise erfolgen: ohmisch und kapazitiv.
• Die ohm'sche Steuerung setzt das Vorhandensein von besonderen Steuerwiderständen voraus, die den Funkenstrecken parallel geschaltet sind. Die kapazitive Steuerung kann sowohl durch parallel geschaltete Kapazitäten, als auch durch eine günstige Formgebung der Funkenstreckenelektroden selbst ohne zusätzliche Elemente bewirkt werden.
• Funkenstrecken mit kapazitiver Steuerung, die lediglich auf Grund der Formgebung der Elektroden beruht, sind bekannt. Diese Elektroden bestehen z.B. bei einer bekannten Ausführung aus einer Scheibe aus Vollmaterial,d.h.
• einer Scheibe deren Dicke gleich der Elektrodenhöhe ist, mit einer beidseitig in der Höhe des Randes ringförmig umlaufenden Nut. Durch Zwischenlegen von gelochten Isolierscheiben werden derartige Elektroden zu Funkenstreckenstapeln zusammengefaßt, wobei die von der Nut eingefaßten Mittelstücke der Elektroden die Funkenstrecken ergeben.
• Durch die Auflagen der Elektrodenrandflächen auf den Iolierscheiben erhalten die Funkenstrecken eine kapazitive Steuerung.
• Nun sind solche aus vollem Material hergestellte Scheiben sehr schwer und da eine Vielzahl solcher Scheiben zur Bildung einer Vielfachfunkenstrecke erforderlich ist, ergibt sich ein recht großes Gesamtgewicht.
• Außerdem sind solche Stapel aus relativ schweren Scheibendie freitragend ausgeführt sind und nicht durch Zylinder oder Schienenanordnungen seitlich geführt sind, sehr empfindlich gegen seitliche Stöße auf dem Transport oder bei der Montage, durch die eine Störung der Ausrichtung und damit eine Beeinträchtigung der Funktion des Ableiters eintreten kann.
• Es sind zwar schon aus dünnem Blech gestanzte Elektroden bekannt, z.B. durch die DAS 1013351 und DBP 12891?4, jedoch sind sie so ausgebildet, daß abwechselnd Isolierringe mit verschiedenen Durchmessern eingelegt werden müssen, zudem muß der ganze Stapel durch einen Isolierzylinder zentriert und geführt werden. Dadurch wird die Stapelarbeit wesentlich erschwert, so daß sich zusätzliche Fehlermöglichkeiten ergeben und die Sicherheit gegen durch Kriechströme eingeleitete Aussenüberschläge nicht sehr hoch iSt.
• Erhebliche Sicherheit und Vereinfachung der Stapelarbeit werden gewonnen, wenn die Elektrodenplatten aus dünnem Blech geprägt sind, daß jede Elektrodenplatte aus mehreren in drei Ebenen gestuften konzentrisch geprägten Ringzonen besteht, von denen die das Zentrum umgebenden beiden Ringzonen nach jeweils entgegemgesetzter Seite als Zündstellen zu entsprech nd gewendeten benachbarten Elektrodenplatten verformt und verwendet sind und nach außen fortschreitend nach einer neutralen Zone in Mittenebene wieder zwei nebeneinanderliegende nach beiden entgegengesetzten Seiten weisende Ringzonen als Auflagen auf die Isolierscheiben ausgebildet sind.
• Setzt man nun beim Aufninandersetzen des Elektrodenstapels jede zweite Elektrodensrheibe um 1800 gewendet auf, so sind bei jeweils zwei aufeinanderfolgenden Elektrodenplatten die entsprechenden Erhebungen gegeneinander gerichtet und bilden im inneren Bereich die Zünstellen und im äußeren Bereich unter %wischenlaFe entsprechend dimensionierter einheitlicher Isclierstoffringe die Auflagen der Elektrodenscheiben und zugleich die Kondensatorflächen der kapazitiven Steuerung.
• Anhand der anliegenden Zeichnung werden die Erfindung und ihre Wirkungsweise erläutert.
• In Fig. 1 ist Draufsicht einer Elektrodenscheibe dargestellt, die durch entsprechende Snprägungen in konzentrische Bereiche 1-6 unterteilt ist.
• Fig. 2 zeigt den Schnitt längs eines Durchmessers von mehreren aufeinander gestapelten Elektrodenplatten und läßt erkennen, daß eine zentrale Kreisfläche in Mittenebenel von einer Einprägung 2 umgeben ist, die von einer-entgegenge etzt cerichteten ringförmigen Einprägung 3 umgeben ist, die wiederum von einem Kreisring auf Mittelebene 4 umgeben ist, der von einer ringförmigen Einprägung 5 umgeben st, wobei der Randbereich 6 wieder nach der anderen Seite ausgeprägt ist. Die durch die Einprägungen jeweils nach derselben Seite gebildeten Erhebungen liegen in einer Ebene.
• Jede zweite Elektrodenplatte wird gewendet eingelegt, so daß die jeweiligen eingeprägten Ringzonen gleichen Durchmessers gegeneinander stehen.
• Nach diesem Prinzip wird nun der ganze Stapel der Elektroden geschichtet unter Zwischenlage von einheitlichen Isolierstoffscheiben 7. Der in den jeweiligen Hohlraum hineinragende Rand der Isolierstoffscheibe 7 stellt erstens zusammen mit der als "neutrale Zone" wirkenden Mittelebene 4 einen ausreichend langen Kriechweg zwischen zwei aufeinanderfölgenden Elektroden sicher und hat weiter den Effekt, daß an ihm frühzeitige Ionisierung einsetzt und die Funkenstrecke dadurch zur gleichmäßigen Zündung bei gleicher Ansprechspannung vorionisiert wird.
• Versieht man den Rand der Elektrodenplatten mit einer zylinderförmigen Zoneoüber die ganze Plattenhöhe, so können Isolierscheiben mit die Elektroden -zentriereade, nach beiden Seiten gerichteten und auf dem gleichen Durchmesser liegende Einprägungen verwendet werden.
• Durch die entsprechende Bemessung der gegeneinanderstehenden Flächen der Einprägungen im Bereich der Isolierstoffscheiben kann erreicht werden, daß sämtliche Kapazitäten der aufeinanderfolgenden Scheiben, unabhängig von ihrer jeweiligen Einbaulage, gleich sind. Damit wird eine ideale kapazitive Steuerung des Funkenstreckenstapels erreicht.
• Durch die Ausbildung der Zündstelle auf abwechselnd großen und kleinen Durchmessern ergibt sich im Stapel nach dem Ansprechen eine erwünschte wechselweise räumliche Versetzung der Teillichtbögen, die bekanntlich im Zusammenhang mit dem Stromverlauf in den Elektrodenplatten eine Lichtbogenbewegung mit der ebenfalls bekannten erwünschten positiven Effekten im Hinblick auf die Löschung zur Folge hat -Patentansprüche-

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Fun kenstreckens tapel für oberspannungsableiter bestehend aus gleichen, aus dünnem Blech geprägten Elfktrodenplatten und scheibenförmigen Isolierzwischenlagen, dadurch gekennteichnet, daß jede Elektrodenplatte aus konzentrischen in drei Ebenen gestuften geprägten Ringzonen besteht, von denen die das Zentrum umgebenden beiden Ringzonen nach jeweils entgegengesetzter Seite als Zündstellen zu entsprechend gewendeten benachbarten Elektrodenplatten verformt und verwendet sind und nach außen fortschreitend nach einer neutralen Zone in Mittenebene wieder zwei nebeneinanderliegende nach beiden entgegengesetzten Seiten weisende Ringzonen als Auflagen auf die Isolierscheiben ausgebildet sind.
2. 2. Funkenstreckenstapel für Uberspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagen in den beiden äußeren Ringzonen als ringförmige Flächen verbreiten sind
3. 3. Funkenstreckenstapel für Uberspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flächeninhalte der äußeren benachbarten entgegengesetzt geprägten Ringzonen und damit die hintereinanderliegenden Kapazitäten der Elektroden gleich sind.
4. 4. Funkenstreckenstapel für flberspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatten außen einen zylinderförmigen Rand besitzen,der die ganze Höhe der Elektrodenplatte einnimmt.

   5q Funkenstreckenstäpel für flberspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierzwischenlagen im Kreis angeordnete nach beiden Seiten gerichtete Einprägungen besitzen, die die aufgelegten Elektrodenscheiben festhalten und zentrieren.