DE372779C

DE372779C - Anordnung zur Messung und Kontrolle elektrischer Spannungen gegen Erde

Info

Publication number: DE372779C
Application number: DESCH62483D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Winfried O Schumann
Current assignee: Dr-Ing Winfried O Schumann
Priority date: 1921-07-31
Filing date: 1921-07-31
Publication date: 1923-04-03

Description

Anordnung zur Messung und Kontrolle elektrischer Spannungen gegen Erde. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Ausbildung eines Instrumentes, das zwischen zwei Punkte eines elektrischen Stromkreises gejschaftet, die Einzelspannungen dieser Punkte gegen Erde zu beurteilen ,estattet. Es ist zu diesem Zweck die Tatsache benutzt, daß das elektrische Feld und damit auch die Entladespannung zwischen zwei Elektroden nicht nur von ihrer Spannung gegeneinander, sondern auch von ,ihren Einzelspannungen gegen Erde abhängig ist. Eine Erscheinung, die wohl zu unterscheiden ist von der sogenannten Ventilwirkung unsymmetrischer Strecken, die von der Richtung der Spannung abhängig ist, während bei der hier. vorgeschlagenen Strecke Richtungseffekte dieser Art nicht auftreten. Während, es sich dort wesentlich um Elektronen- und Ionenvorgänge handelt, ist es in diesem Falle die reine Wirkung des elektrostatischen Feldes, welche die Abhängigkeit von den Spannungen gegen Erde verursacht. Es ist z. B. bekannt, daß eine Kugelfunkenstrecke verschiedene Uberschlagsspannungen bei gleicher Schlagweite ergibt, je nachdem die Spannungen beider Kugeln gegen Erde symmetrisch sind oder nicht. Der Unterschied beider Spannungen ist jedoch zu gering, um technisch verwendet zu werden. Denn für praktische Zwecke ist es nötig, diesen Unterschied so weit zu steigern, daß bei normalen Betriebsverhältnissen selbst bei .doppelter Betriebsspannung (vorübergehende Schaltwellen.) keine Entladung eintritt, während bei Erdung eines Poles gegebenenfalls schon bei Betriebsspannung Entladeströme einsetzen sollen. Dabei darf die Entladung im allgemeinen nur eine unvollkommene sein, um keinen Kurzschluß und die damit verbundenen gefährlichen Wirkungen hervorzurufen.
Es läßt sich dies durch die Verwendung zweier in der Form sehr ungleicher Elektroden erreichen (z. B. Platte und Spitze), die zunächst so weit voneinander entfernt werden, daß nur eine unvollkommene (Glimm- oder Büschelentladung) Entladung entsteht. Wird z. B. ein Pol (A) einer Leitung mit einer Platte verbunden und der andere (B) mit einer gegenübergestellten Spitze, .die bei normaler Spannung .glimmt, so wird bei unveränderter Leitungsspannung, bei Erdung von A die Entladung der Spitze sehr stark anwachsen, bei Erdung von B das Glimmen weit schwächer werden bzw. verschwinden. Die Intensität der auf die Platte auftreffenden Ionenströmung läßt sich z. B. zur Schließung eines Hilfsstromkreises oder zur Ladung eines Elektroskops benutzen. In gleicher Weise läßt sich auch die Änderung,der Kraftwirkung des elektrischen Feldes auf die Spitze ausnutzen.
Soll die Anordnung nach beiden Seiten symmetrisch wirken, so wird sie aufgebaut, z. B. wie die Abbildung zeigt. Sobald eine der Leitungen A oder B geerdet wird, tritt an dem dieser Leitung zugewendeten Ende der Spitze (bei vernachläss.igbarer Erdkapazität) eine Entladung auf, die sich al's Verschiebungsstrom vom anderen Ende der Spitze zur gegenüberliegenden; Leitung schließt. Der auftretende Entladestrom, -die Kraftwirkung auf die einseitig glimmernde Spitze, oder auch die Kraftwirkung des elektrischen; Feldes schon vor Einsetzen .der Entladung kann zur Betätigung eines Relais usw. verwendet werden.
Durch die Wahl der Erdkapazität der mittleren Elektrode ist es möglich, die Erscheinung in beliebiger Weise zu beeinflussen. Wünscht man die Erdkapazität ganz auszuschalten, so kann :die mittlere Elektrode z. B. bei einem l-Zehrphasensystem mit dem neutralen Punkt des Transformators verbunden werden.
Bei der Reihenschaltung mehrerer Funkenstrecken wird die Spannung der einzelnen Elemente in bekannter Weise durch deren Erdkapazität beeinflußt. Es ist auf diese Weise möglich, durch die Wahl geeigneter Erdkapazität die Empfindlichkeit der Anordnung wesentlich zu steigern, so daß man die Unsymmetrie der Strecken erheblich verringern und u. U. auch mit geometrisch syminetrischen Strecken. die gewünschten Effekte hervorrufen kann.
Für Mehrphasensysteme erfolgt der Einbau in sinngemäßer Weise.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Anordnung zur Messung und Kontrolle elektrischer Spannungen gegen Erde, dadurch gekennzeichnet, daß Elektroden ungleicher geometrischer Form zwischen .die zu vergleichenden Punkte geschaltet werden, wodurch die bei Änderung der Spannungsverteilung gegen Erde auftretenden .starken Änderungen des elektrischen Feldes in ihren Entladungs- oder auch Kraftwirkungen zur Betätigung von Registrierapparaten, Relais @usw. verwendet werden. a. Anordnung nach Anspruch i, wobei zwei oder mehrere solcher Strecken in Serie zwischen die zu vergleichenden Punkte geschaltet werden (z. B. um eine symmetrische Anordnung zu erhalten). 3. Anordnung nach Anspruch i und 2, wobei durch geeignete Wahl der Kapazitäten gegen. Erde die Empfindlichkeit der Anordnung gesteigert und die Unsymmetrie der Funkenstrecken weitgehend verringert werden kann.