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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

.- M 285383 KLASSE 21 c. GRUPPE.- M 285383 CLASS 21 c. GROUP

SIEMENS-SCHUCKERT WERKE G. m. b. H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.SIEMENS-SCHUCKERT WERKE G. m. B. H. in SIEMENSSTADT b. BERLIN.

Freileitungsisolatoren werden häufig dadurch zerstört, daß die Leitung auf längeren Strecken entweder durch direkten Blitzschlag oder durch langsame elektrostatische Influenz streckenweis auf hohe Spannung geladen wird, und daß ein Funkenüberschlag von der Leitung zu der Stütze des Isolators stattfindet, so wie es in Fig. ι a dargestellt ist. Bei der gewaltsamen elektrischen Entladung, die entwederOverhead line insulators are often destroyed by the fact that the line over longer distances either by direct lightning strikes or by slow electrostatic influence in parts charged to high voltage, and that arcing from the line too the support of the insulator takes place, as shown in Fig. ι a. In the violent electrical discharge that either

ίο an der Außenfläche des Isolators vorbei oder auch durch sein Inneres hindurch erfolgt, wird der Isolator zerstört, so daß die Leitung unbrauchbar wird.ίο past the outer surface of the isolator or also occurs through its interior, the insulator is destroyed, making the line unusable will.

Es ist bekannt, die Isolatoren gegen diese mechanischen Schädigungen dadurch zu schützen, daß man sie mit einer metallischen Armatur versieht, die ein Überschlagen der elektrischen Spannung außerhalb des Isolatorbereiches zuläßt, so daß der Isolator selbst von den zerstörenden Wirkungen verschont bleibt. Fig. 2 stellt eine derartige bekannte Schutzarmatur dar, die dem Entladefunken f einen bequemen Weg zwischen dem metallischen Schutzring s und der Leitung I außerhalb des Isolators i It is known to protect the insulators against this mechanical damage by providing them with a metallic armature which allows the electrical voltage to flash over outside the insulator area, so that the insulator itself is spared the destructive effects. Fig. 2 shows such a known protective fitting which the discharge spark f a convenient path between the metallic protective ring s and the line I outside the insulator i

darbietet. ■ presents. ■

Durch derartige Anordnungen können zwar die Streckenisolatoren sehr wirksam gegen Zerstörungen geschützt werden, dagegen werden die Störungen, die durch Leitungsüberschläge in den Stationen an Transformatoren und Maschinen verursacht werden, hierdurch nicht vermieden. Diese Störungen führen daher, daß jeder Funkenüberschlag am Isolator, so wie es Fig. ib zeigt, die Leitung vollständig entlädt und zu einer nach beiden Seiten fortschreitenden sprunghaften Entladewelle Anlaß gibt. Diese Sprungwelle, deren Höhe gleich der vollen Überschlagsspannung des Isolators ist, also im allgemeinen das Zwei- bis Dreifache der normalen Betriebsspannung beträgt, zerstört beim Aufprallen auf elektrische Wicklungen die Eingangswindungen und setzt dadurch unter Kurzschlußerscheinungen die Maschine außer Betrieb. Für die Stärke dieser sprunghaften Entladewellen ist es gleichgültig, ob der Funkenüberschlag unter Zerstörung des Isolators erfolgt oder ob er, wie bei Fig. 2, zwischen einer besonderen Metallarmatur und der Leitung vor sich geht.Such arrangements can make the line insulators very effective against destruction are protected, however, the disturbances caused by line flashovers not caused by transformers and machines in the stations avoided. These disturbances therefore lead to any arcing on the insulator, so as Fig. 1b shows, the line discharges completely and to one advancing to both sides erratic discharge wave gives rise to. This jump wave, the height of which is equal to the full breakdown voltage of the insulator is, i.e. generally two to three times the normal operating voltage, destroys the input windings when it hits electrical windings and sets as a result the machine is out of operation due to short-circuit phenomena. For the strength of these erratic waves of discharge it does not matter whether the arcing occurs with destruction of the insulator or whether it, as in Fig. 2, going on between a special metal fitting and the pipe.

Es ist erfahrungsgemäß nicht möglich, die Leitung gegen das Überschlagen beim plötzlichen Auftreten von Überspannungen durch Hörnerableiter, die man zur Dämpfung der entstehenden Wellen mit Widerständen ausrüstet, in genügendem Maße zu sichern. Da jede Ladung Zeit gebraucht, um bis zum nächsten Funkenableiter zu fließen, so kann sie inzwischen bereits zu zahlreichen Überschlägen an Isolatoren Anlaß gegeben haben. Gemäß dieser Erfindung sollen die schädlichen starken Entladewellen bei den unvermeidlichen Isolatorüberschlägen dadurch in ihrer Heftigkeit vermindert werden, daß der Schutzarmatur für den Isolator ein erheblicher elektrischer Leitungswiderstand gegeben wird. Jeder auf die Armatur überschlagende Funke bewirkt dann keine vollständige Entladung der Leitung mehr, sondern nur eine Entladung bisExperience has shown that it is not possible to prevent the line from rolling over in the event of a sudden Occurrence of overvoltages through horn arresters, which are equipped with resistors to dampen the waves that arise, to a sufficient extent. Since each load takes time to arrive by next spark arrester to flow, it can meanwhile lead to numerous flashovers on insulators. According to this invention, the harmful strong discharge waves with the unavoidable insulator flashovers due to their severity be reduced that the protective fitting for the insulator is a significant electrical Line resistance is given. Every spark that hits the faucet causes it then no more complete discharge of the line, but only a discharge up to

auf eine gewisse Größe, die von der Stromstärke des Funkens und der Größe des Armaturwiderstandes abhängt. In Fig. ic ist beispielsweise dargestellt, wie man durch passende Bemessung des Armaturwiderstandes die Höhe der sprunghaften Entladewelle auf die Hälfte reduzieren kann. Die noch übrigbleibende Ladung an der Überschlagsstelle treibt der Funkenstrom dauernd durch dento a certain size, depending on the current strength of the spark and the size of the armature resistance depends. In Fig. Ic is shown, for example, how you can by suitable dimensioning of the valve resistance can reduce the height of the sudden discharge wave by half. The one left over The spark current drives the charge at the point of flashover through the

ίο Ohmschen Widerstand der Armatur. Während das Wellenbild der Fig. ib für den Armaturwiderstand Null gilt, ist für Fig. ic angenommen, daß der Armaturwiderstand gleich dem halben Wellenwiderstande der Leitung ist. Zweckmäßiger ist es, ihn noch größer, etwa gleich dem Ganzen oder einem Vielfachen des Wellenwiderstandes zu wählen, um noch geringere forteilende Sprungwellen zu erhalten. Selbstverständlich führen die Überschlage an derartigen Armaturen mit erheblichem Leitungswiderstand nicht so viel elektrische Ladung aus der Leitung fort wie einfache Isolatorüberschläge zu metallischen Armaturteilen. Das bedingt praktisch jedoch keinen Nachteil, da die elektrische Ladung sich jetzt einfach auf weitere Strecken der Leitung verteilt und an zahlreicheren Isolatoren, unter Umständen auch häufig nacheinander zu Überschlägen führt, die jedoch nunmehr alle unschädlich in ihrer Wirkung auf die Stationen geworden sind.ίο Ohmic resistance of the fitting. While the wave pattern of Fig. ib applies to the valve resistance zero, is assumed for Fig. that the valve resistance is equal to half the wave resistance of the line. It is more expedient to make it even bigger, approximately equal to the whole or a multiple of the wave resistance to choose to get even lower forcing waves. Of course, the rollover leads there is not so much electrical power on such fittings with considerable line resistance Charge from the line like simple insulator flashovers to metallic fittings. Practically, however, this does not cause any disadvantage, since the electrical charge is now simply spread over longer distances Line distributed and on numerous insulators, under certain circumstances often also one after the other leads to flashovers, which, however, have now all become harmless in their effect on the stations.

Es wäre nicht zweckmäßig, zwischen metallischer Armatur und Erde etwa einen Widerstandsdraht in der üblichen aufgewundenen Form einzuschalten, da dieser erhebliche Selbstinduktion besäße und leicht zu einem direkten Überschlagen der Ladung Veranlassung geben könnte. Vorteilhafter ist es, Widerstandsmaterial mit sehr hohem spezifischen Widerstand anzuwenden, so daß man eine nicht gewundene, gestreckte Form des Widerstandes erhält, bei der der Weg der Entladung durch den Widerstand nicht erheblich länger ist als der Parallelweg durch die Luft.It would not be advisable to place a resistance wire between the metal armature and earth turn on in the usual coiled form, as this is considerable self-induction and could easily give rise to a direct rollover of the charge. It is more advantageous to use resistor material with a very high specific resistance, so that one does not sinuous, elongated form of resistance is given, in which the path of discharge through the resistance is not significantly longer than the parallel path through the air.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeichnet, bei dem der Armaturring s oder die Armaturstütze t oder auch beide Teile aus Widerstandsmaterial mit sehr hohem spezifischen Widerstand hergestellt sind. In ähnlicher Weise kann man auch, wie dies Fig. 3 zeigt, die bekannten Metalldachisolatoren derart ausbilden, daß auf ihrem Uberschlagsweg Widerstand eingeschaltet ist. In Fig. 3 ist z. B. das Dach des Isolators aus zwei Teilen d_x und d₂ ausgeführt, die durch einen Ring / aus Material von sehr hohem elektrischen Widerstand verbunden sind. Die in Fig. 3 gezeichnete Konstruktion besitzt den besonderen Vorteil, daß bei einer Zerstörung des Widerstandsmaterials irgendwelche mechanischen Störungen des ganzen Isolatoraufbaues nicht eintreten können.In Fig. 2 an embodiment of the invention is drawn in which the fitting ring s or the fitting support t or both parts are made of resistance material with a very high specific resistance. In a similar way, as shown in FIG. 3, the known metal roof insulators can be designed in such a way that resistance is switched on on their flashover path. In Fig. 3, for. B. the roof of the insulator made of two parts d _x and d ₂ , which are connected by a ring / made of material of very high electrical resistance. The construction shown in Fig. 3 has the particular advantage that if the resistance material is destroyed, any mechanical disturbances of the entire insulator structure cannot occur.

Claims

Patent Claims:

1. Device for protecting overhead line insulators against destruction by discharges, characterized in that the known ring-shaped protective fitting has considerable line resistance through which the discharge current flows.

2. Device according to claim i, characterized characterized in that the resistance that conductively connects the individual parts of the protective fitting is in the form of a ring.

3. Device according to claim 2, characterized by such a dimensioning of the ring-shaped part of the armature resting on the resistance, that when the resistance is broken, the falling part Part of the valve is caught by the part attached to the insulator.

For this

Sheet drawings.