DE269615C

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Info

Publication number: DE269615C
Application number: DE1912269615D
Authority: DE
Priority date: 1912-11-27
Filing date: 1912-11-27
Publication date: 1914-01-27

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Mit wenigen Ausnahmen läßt sich der zeitliche und örtliche Verlauf der Überspannungen, von denen elektrische Leitungsnetze betroffen werden, in erster Annäherung durch die Form einer Rechteckwelle darstellen. Trifft eine derartige Überspannung mit mehr oder weniger rechteckiger Stirn auf die Reihenschaltung einer Kapazität und einer Induktivität, so löst sie in dieser Reihenschaltung eine Eigenschwingung aus. Die vorliegende Erfindung geht von dieser Erkenntnis" aus.With a few exceptions, the temporal and local course of the overvoltages, which affect electrical power networks, as a first approximation represent the shape of a square wave. Hit such an overvoltage with more or less rectangular forehead on the series connection of a capacitance and an inductance, so it triggers a natural oscillation in this series connection. The present invention is based on this finding " the end.

Wird z. B. nach Fig. ι zwischen zwei Leitungen a, a, zwischen denen eine Überspannung auftritt, oder zwischen einer Leitung und Erde die Reihenschaltung einer Kapazität c und einer Induktivität b geschaltet, so wird sich beim Auftreffen der Überspannungswelle in dem Schwingungskreise b-c eine Schwingung ausbilden, die in der Hauptsache durch die Eigenschaften von b und c gegeben ist. Eine Vorrichtung d, welche geeignet ist, um sehr kurzzeitige Spannungserhöhungen nachzuweisen, wie z.,B. eine Funkenstrecke oder eine Vakuumröhre, wird auf die Spannung, welche die Eigenschwingung an der Induktivität b schafft, ansprechen. Sowie die Überspannung abgelaufen ist und die Anordnung b-c nur noch unter dem Einfluß der normalen Spannung der Anlage steht, vermag die verschwindend kleine Spannung an b nicht mehr die Vakuumröhre zum Leuchten zu bringen. Für die Anordnung ist es grundsätzlich einerlei, ob statt der einen Induktivität b und der einen Kapazität c mehrere in Reihe geschaltet werden.Is z. B. According to Fig. Ι between two lines a, a, between which an overvoltage occurs, or the series connection of a capacitance c and an inductance b is connected between a line and ground, so when the surge wave hits the oscillating circuit bc an oscillation will form which is mainly given by the properties of b and c. A device d, which is suitable to detect very brief voltage increases, such as., B. a spark gap or a vacuum tube will respond to the voltage that the natural oscillation creates at the inductance b. As soon as the overvoltage has expired and the arrangement bc is only under the influence of the normal voltage of the system, the vanishingly small voltage at b can no longer make the vacuum tube glow. For the arrangement, it is basically irrelevant whether, instead of the one inductance b and one capacitance c, several are connected in series.

Die beschriebene Schaltung kann auch zum messenden Nachweis von Überspannungen dienen, wenn nach Fig. 2 der Anschluß des Vakuumröhrchens an der Induktionsspule verschiebbar angeordnet wird. Da das aus Selbstinduktion und Kapazität^v bestehende System beim Auftreffen der Überspanung eine Eigenschwingung ausführt und dabei der Gesamtbetrag der Überspannung oder richtiger annähernd deren doppelter Wert zwischen den Enden der Spule auftritt, kann auf diesem Wege ein beliebiger Teilbetrag der Spannung, bei welchem die Röhre gerade noch aufleuchtet, herausgegriffen werden. Die Eichung wäre empirisch.The circuit described can also be used for the measuring detection of overvoltages if, according to FIG. 2, the connection of the vacuum tube is arranged displaceably on the induction coil. Since the system consisting of self-induction and capacitance ^v executes a natural oscillation when the overvoltage strikes and the total amount of the overvoltage or, more correctly, approximately twice its value occurs between the ends of the coil, any partial amount of the voltage at which the tube is straight still lights up, can be singled out. The calibration would be empirical.

Wird parallel und gegebenenfalls in Reihe mit dem Röhrchen ein veränderlicher Kondensator /"gelegt (Fig. 3), so setzt dieser die Spannung an der Spule mit zunehmender Kapazität herab. Das Verschwinden oder der Wiederbeginn des Aufleuchtens dient auch hier zur Festlegung der Überspannung, deren Höhe empirisch in Abhängigkeit von der veränderlichen Kapazität zu ermitteln ist.Becomes a variable capacitor in parallel and possibly in series with the tube / "(Fig. 3), then this sets the voltage on the coil with increasing capacity down. The disappearance or the restart of the lighting is also used here to determine the overvoltage, their Height is to be determined empirically depending on the variable capacity.

Wie es Fig. 4 andeuten soll, ist es durchaus nicht nötig, daß eine unmittelbare Verbindung zwischen der Leitung α und der Meßschaltung besteht. Mit Hilfe einer parallel auf kurze Strecken mit dem zu untersuchenden Leiter, z. B. einer Schiene des Dreiphasen-Sammelschienerisystems a-a-a gezogenen Meßleitung c, die in Reihe mit der Induktivität b liegt, ist der gleiche Erfolg zu erreichen, c und die eine Sammelschiene a stellen nichts weiter als einen Kondensator vor.As Fig. 4 is intended to indicate, it is absolutely not necessary that there is a direct connection between the line α and the measuring circuit. With the help of a parallel on short distances with the conductor to be examined, z. B. a rail of the three-phase busbar system aaa drawn measuring line c, which is in series with the inductance b , the same success can be achieved, c and the one busbar a represent nothing more than a capacitor.

Statt die kapazitive Koppelung nach Fig. 4 vorzunehmen, ist auch deren Umkehrung nach Fig. 5 möglich, in welcher ein leitender Körper c über die Induktivität b an die zu prüfende Leitung angeschlossen wird, c ist in dieser Schaltung als die eine Belegung eines Kondensators aufzufassen, dessen andere Belegung zum Teil durch die Erde, zum Teil durch die anderen Leiter der betreffenden Anlage gebildet wird. Die kapazitive Koppelung nach Fig. 4 und '5 ist an sich bekannt. Würde man nach Fig. 5 das Leuchtröhrchen d ungeschützt an die spannungführende' Leitung α mit der zugehörigen Induktivität anhängen, so würde unter dem Einfluß des elektrischen Feldes der Leitung α das Röhrchen bereits unter normalen Spannungsverhältnissen' dauernd leuchten. Zur Unterdrückung dieses Mißstandes dient eine me- tallische Schirmung des Röhrchens, welche unter gleicher Spannung wie die Leitung a oder wie der leitende Körper c steht.Instead of making the capacitive coupling according to FIG. 4, it is also possible to reverse it according to FIG. 5, in which a conductive body c is connected to the line to be tested via inductance b , c is to be understood in this circuit as the one assignment of a capacitor whose other occupancy is partly formed by the earth and partly by the other conductors of the system in question. The capacitive coupling according to FIGS. 4 and 5 is known per se. If, according to FIG. 5, the fluorescent tube d were to be attached unprotected to the live line α with the associated inductance, then under the influence of the electric field of the line α the tube would already shine continuously under normal voltage conditions. A metallic shielding of the tube, which is under the same voltage as the line a or as the conductive body c , serves to suppress this deficiency.

Eine praktische Ausführungsform nach der Schaltung der Fig. 5. zeigt die Fig. 6.' In dieser ist der leitende Körper c durch eine Metallkugel gebildet, die unter Zwischenschaltung der Spule b an die Leitung α gehängt wird. Die Wickelung der Spule b ist in der Gegend, in welcher das Röhrchen im Innern der Spule liegt, ausgezogen, so daß das Aufleuchten des Röhrchens durch die Zwischenräume der Windungen hindurch beobachtet werden kann. In diesem Falle wird die metallische Schirmung der Röhre durch die sie umgebende Spule hergestellt.A practical embodiment according to the circuit of FIG. 5 is shown in FIG. 6. ' In this the conductive body c is formed by a metal ball which is suspended from the line α with the interposition of the coil b . The winding of the coil b is pulled out in the area in which the tube lies inside the coil, so that the lighting up of the tube can be observed through the spaces between the turns. In this case, the metallic shielding of the tube is created by the coil surrounding it.

In der hiervon abweichenden Ausführungsform (Fig. 7) liegt das Röhrchen d außerhalb der Spule. Zur Vermeidung des Leuchtens unter stationären Verhältnissen erhält es die geschlitzte, leitende Schirmung e-e. Der Schlitz dient zur Beobachtung des Aufleuchtens. In the embodiment (FIG. 7) which differs from this, the tube d lies outside the coil. To avoid glowing under stationary conditions, it has the slotted, conductive shielding ee. The slot is used to observe the lighting up.

Claims

Patent Claims:

1. Device for the detection of overvoltages, characterized in that a series connection of capacitances and inductances between the lines to be tested or the line to be tested and earth connected and parallel to one of the inductances one for the detection of short-term voltages serving device, such. B. a spark gap or a vacuum tube placed will.

2. Device for detecting overvoltages according to claim 1, characterized in that that by changing the connection point of the fluorescent tube or by connecting variable ones in parallel Capacities to the fluorescent tube or by series connection of variable Capacities with the fluorescent tube a measurement of the overvoltages is made possible.

3. Device for detecting overvoltages according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the arc tube through the winding of the self-induction coil or by special conductive sleeves against the quasi-stationary electrical field of the line to be tested and its Environment is shielded.

1 sheet of drawings.