Üherspannungsschutz für Starkstromeinrichtungen unter Ausnutzung der
selbständigen Strömung in Gasen. An einen guten Überspannungsschutz wird die Anforderung
gestellt, daß er im normalen Betriebe keine Energie verzehrt, bei Eintreten der
Überspannung dieser ,den Weg zum Ausgleich öffnet und nach. dem Abklingen der Überspannung
selbsttätig den Ausgleichsweg wieder sperrt.Overvoltage protection for high-voltage equipment using the
independent flow in gases. A good surge protection becomes the requirement
provided that it does not consume any energy in normal operation when the
Overstressing this, opens the way to equalization and after. as the overvoltage subsides
automatically blocks the compensation path again.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ventil, welches unter Ausnutzung
,der Charakteristik der selbständigen Strömung in Gasen oberhalb einer bestimmten
Spannung durch Selbstionisierung seinen elektrischen Widerstand bedeutend vermindert.
Derartige Röhren sind für die Zwecke.der Erfindung zwar bereits bekannt. Diese bekannten
Anordnungen verwenden aber namentlich: Röhren, welche Lichtbogenfunkenstrecken enthalten
und in Schwachstromanlagen zum Schutz von Signal- und Fernsprecheinrichtungen dienen
sollen, oder auch Geißlersche Röhren. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
Starkstromanlagen, insbesondere sollen Überspannungen an Wicklungen, hervorgerufen
durch abklingende magnetische Felder, ausgeglichen werden. Lichtbogenentladungen
können für diesen Zweck keine Verwendung finden, da die sich ausgleichende Energie
zu groß ist und daher Zerstörung der Schutzröhre zur Folge hat. Dies rührt daher,
daß nach dem Durchbruch eines Lichtbogens in Starkstromanlagen dauernd Energie nachgepumpt
wird, so daß die Röhre durch die hierbei auftretende außerordentliche Wärmeentwicklung
und Zerstäubung des Elektrodenmaterials sowie durch Okklusion der in der Röhre enthaltenen
Edelgase bald unbrauchbar wird. Die Verwendung Geißlerscher Röhren, die stärker
ausgepumpt sind als Glimmlichtröhren, hat ähnliche Nachteile.The invention relates to a valve which, taking advantage of
, the characteristic of the independent flow in gases above a certain
Voltage through self-ionization significantly reduces its electrical resistance.
Such tubes are already known for the purposes of the invention. These well-known
However, arrangements use specifically: Tubes which contain arc spark gaps
and are used in low-voltage systems to protect signaling and telephone equipment
should, or Geissler's tubes. The present invention relates to
Power systems, especially overvoltages on windings, should be caused
be balanced by fading magnetic fields. Arc discharges
cannot be used for this purpose, as the energy is balanced
is too large and therefore destroys the protective tube. This is because
that after the breakdown of an electric arc in high-voltage systems, energy is continuously pumped up
is, so that the tube by the extraordinary heat development occurring here
and atomizing the electrode material and by occluding that contained in the tube
Noble gases will soon become unusable. The use of Geissler's tubes, the stronger
are pumped out than glow tubes, has similar disadvantages.
Für die Erfindung ist es wesentlich, daß !die Funkenstrecke, welche
für den Schutz von Starkstromanlagen Verwendung finden soll, in der Glimmcharakteristik
arbeitet und nicht bis zum Lichtbogendurchbruch beansprucht wird: Die Glimmcharakteristik
läßt sich in einfacher Weise durch geeignete Abmessungen des Ventils, insbesondere
durch entsprechende Vergrößerung des Abstandes der Elektroden und durch geeignete
Formgebung derselben erreichen.
Die Anfangsspannung, bei der das
Ventil als Überspannungsschutz zu arbeiten beginnt, hängt von der Art und Dichte
des Gases ab. Sie kann durch diese beiden Faktoren sowie ,durch Reihenschaltung
mehrerer Gasstrecken geändert werden. Da das vorliegende Ventil selbst nur in geringem
Maße Energie verzehrt und es lediglich als selbsttätiger Schalter wirkt, so kann
für bestimmte Zwecke die Vereinigung mit Widerständen zweckmäßig sein.For the invention it is essential that! The spark gap, which
to be used for the protection of high-voltage systems, in the glow characteristic
works and is not stressed until the arc breaks: The glow characteristic
can be in a simple manner by suitable dimensions of the valve, in particular
by increasing the distance between the electrodes and by appropriate
Achieve shaping of the same.
The initial voltage at which the
Valve begins to work as a surge protector depends on the type and density
of the gas. It can be achieved by these two factors as well as by being connected in series
several gas lines can be changed. Since the present valve itself is only slightly
It consumes a lot of energy and it only acts as an automatic switch, so can
for certain purposes the association with resistances may be expedient.
Der Vorteil des Ventils liegt darin, daß es z. B. parallel am Netz
liegend keine Energie verbraucht, jedoch beim Eintreten der Überspannung je nach
der Bemessung mehr oder weniger zum Leiter wird. Diese Eigenschaft kann z.'B. vorteilhaft
beim Abschalten von magnetischen Feldern verwendet werden. Die Überspannung, herrührend
von dem Abklingen des Kraftflusses, kann durch Parallelschalten eines Ventils nach
der Erfindung so weit vermindert werden, daß die Isolation selbst bei plötzlichem
Ausschalten des Feldes ohne Schutz- bzw. Regelwiderstand nicht gefährdet wird. Die
Röhren sind so bemessen, daß auch für die erfahrungsmäßig feststellbaren höchsten
Überspannungen die Entladung immer noch innerhalb der Glimmcharakteristik liegt.The advantage of the valve is that it can, for. B. in parallel on the network
no energy is consumed lying down, but depending on when the overvoltage occurs
the dimensioning more or less becomes the leader. This property can e.g. advantageous
used when switching off magnetic fields. The overvoltage, stemming from
from the decay of the flow of force, can be done by connecting a valve in parallel
the invention can be reduced so much that the isolation even with sudden
Switching off the field without a protective or regulating resistor is not endangered. the
Tubes are dimensioned so that even the highest that can be determined by experience
Overvoltages the discharge is still within the glow characteristic.
,Die Abbildungen zeigen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Abb. i zeigt ein Ventil, das aus einem Glasbehälter a besteht, der mit Gas von bestimmtem
Druck gefüllt ist. In dem Behälter befinden sich zwei oder mehrere Elektroden b
und b', die über Anschlußschrauben c und c' mit der Leitung verbunden sind. Die
Abb. 2 und 3 zeigen ein Ventil, bei dem die Elektroden als bifilare Drähte ausgebildet
sind. Die Abb.4 zeigt ein Ventil, bei dem die Elektroden aus konformen parallelen
Flächen, z. B. aus Platten, Zylindern, Ringen o. dgl., gebildet werden.The figures show some exemplary embodiments of the invention.
Fig. I shows a valve, which consists of a glass container a, which with gas of certain
Pressure is filled. There are two or more electrodes in the container b
and b ', which are connected to the line via connecting screws c and c'. the
Fig. 2 and 3 show a valve in which the electrodes are designed as bifilar wires
are. The Fig.4 shows a valve in which the electrodes are made from conformal parallel
Areas, e.g. B. from plates, cylinders, rings o. The like., Are formed.