DE422326C - Spannungssicherung - Google Patents

Description

• Spannungssicherung. Als Spannungssicherung für Schwachstromleitungen verwendet man neuerdings meist gasgefüllte Röhren, die eine Zündspannung haben, welche oberhalb der Betriebsspannung liegt, so daß die Sicherungen fär gewöhnlich keinen Strom verbrauchen. Tretend aber infolge irgendwelcher Störungen, z ' B. infolge atmosphärischer Einflüsse oder infolge von Berührung oder Induktion von- Starkstromleitungen, höhere Spannungen auf, so setzt die Entladung ein, so daß die Spannung auf einen unschädlichen Betrag zurückgeführt wird.
• Diese Spannungssicherungen leiden an verschiedenen Mängeln, und zwar verlaufen sehr häufig die Entladungsströme nach scharf gezackten Kurven.. Weiter ist oft beim Parallelarbeiten zweier Röhren, an welchen g',eiche Spannungen liegen, d--r Str-omverlauf-in'beiden Röhren völlig voneinander verkhiedän. Etwas günstiger verhalten sich in dieser Bezieliung Sicherungen mit drei Elektroden, bei welchen also die beiden Entladungsstrecken in demselben Gasraum liegen, ohne daß bei den bekannten Anordnungen die Mängel völlig beseitigt werden.
• Gemäß der Erfindung werden die genannten Nachteile durch zweckmäßige Form, Anordnung- und Wahl äes Materials der Elektroden vermieden. Eingehende experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß ein besonders günstiges Ergebnis, d. h. ohne Zacken verlaufende Entladungsströme und bei Sicherungen mit drei Elektroden auch gleichmäßiges Einsetzen der beiden Teilentladungen, erreicht wird, wenn die wirksamen Flächen, d.h. die einander zugekehrten Flächen der Elektroden, die Form von Zylindern mit parallelen Achsen haben, deren Krümmungsradien gleich oder nahezu gleich sind. Die Elektroden können also Vollzylinder oder Teile von Zylindern, Kreiszylinder oder auch Ellipsenzylinder sein. Weiter hat sich herausgestellt, daß bei Verwendung solcher Elektrodenform zwar mit verschiedenem Material gute Ergebnisse erzielt werden, daß man aber mit besonderem Vorteil Eisen oder Eisenlegierungen verwendet. Gasfreies Eisen und reines Elektrolyteisen haben sich am besten bewährt, auch ein Eisenüberzug auf Zylinderelektroden aus anderem Metall gibt gute Ergebnisse.
• In der Abb. i ist als Beispiel eine Ausführungsforni mit drei Elektroden in einem Glasgefäß im Längs- u nd Querschnitt schematisch dargestellt, welche z. B. in der Schaltung nach Abb. 2 als Sicherung fürtinen Schwachstromapparat Verwendung finden kann. Abb. 3 bis 5 sind Oszillogramme, welche die durch die erfindungsgemäße Anordnung -erreichten Vorteile erläutern sollen.
• Die drei Elektroden/, g, k in Abb. i hestehen aus Zylindern von gleichen Durchmessern mit parallelen Achsen und sind in dem Glasgefäß i so angeordnet" daß ihre Achsen im Querschnitt gemäß den beiden Querschnittsschemata ein gleichseitiges oder auch gleichschenkliges Dreieck bilden, wobei im, zweiten Falle -die zu er-dende Elektrode k die Spitze des Dreiecks bildet.
• In Abb. 2 sind die Elektroden/ und g an die Adern a und b einer Doppelleitung angeschlossen, während A an Erde liegt. Erhält die Leitung a, b eine unzulässige Spannung gegen Erde, so verhindern die zwischen j und A und zwischen g und 14 übergebenden Entladungsströme, daß Teile des zu schützenden Apparates t hohe Spannung gegen Erde führlen.
• I Die Oszillogramme (Abb. 3 bis 5), in welchen die Wirkungsweise der Spannungssicherung dargestellt ist, sind so aufgenommen worden, daß zwischendie Elektroden,f und g einerseits und k anderseits eine gentigend hohe Wechselspannunggelegt wurde. 1 und II sind die Teileritladungsströme, III ist der Strom durch den Apparat t (gemäß Abb. z).
• Abb. 3 zeigt die Kurve für Elektrolybeisenelektroden, welche als parallele ebene Platten ausgebildet war-en, wobei k in der Mitte zwischen f und g lag. Obwohl ein Material verwendet worden ist, das sich bei geeigneter Elektrodenfonn -und -anordnung vorzüglich bewährt, setzen infolge der ungünstigen Elektrodenform die beiden Teilentladungen I und II zu verschiedenen Zeit-en ein, so daß die Kurve III zu Anfang der Periode eine Zacke hat. Auch sind die Teilentladungen in der zweiten Hälfte der Perioden nicht ganz gleich, so daß während dieser Zeit ein nahezu konstanter Störungsstrom fließt.
• Abb. 4 zeigt die Oszillogramme einer Spannungssicherung mit der Elektrodenanordnung nach Abb. i. Die Elektroden bestehen aus Aluminium. Die Teilentladungen setzen zwar gleichzeitig ein, aber der Verlauf der Teilströme ist unr, egelmäßig, so daß auch hier unregelmäßige Störströme III fließen.
• Abb. 5 zeigt die Kurven einer Röhre, bei welcher Eisenelektroden nach Abb. i angeordnet sind. Die TeilentladungenI undll haben fast identischen Verlauf, so daß der störende Strom III praktisch verschwindet.
• Da die Elektrodenzylinder meist einen verhältnismäßig geringen Durchmesser haben, können sie unter Umständen vorteilhaft in ihrer vollen Stärke in das Glasgefäß -eingeschmolzen und so als Stromdurchführungen benutzt werden, wodurch die Massenherstellung der Spannungssicherung vereinfacht und verbilligt wird. Besonders geeignet sind hierfür gewisse Eisenlegierungen (z. B. Eisen-Molybdänkobalt), welche sich ohne Schwierigkeiten gasdicht in das Glas einschmelzen lassen. #

Claims (2)

1. PATENT-AN S PR-Ü C Ilt: i. Span.nungssicherung mit parallel gestellten Elektroden in einem gasgefüllten Gefäß, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Elektroden im Querschnitt ein gleichschenkliges Dreieck bilden.
2. 2. Spannungssicherung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden *Kreis- oder Ellipsenquerschnitt haben. 3. Spannungssicherung nach Anspruch i eder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wirksames Material der Elektroden Eisen oder eine Eisenlegierung verwendet wird. 4. Spannungssicherung nach Anspruch i, 2 vder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mit- ihren Enden direkt durch die Gefäßwand hindurchgeführt sind.