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Überspannungsschutzvorrichtung für Mehrphasenleitungen. Bisher werden
Überspannungssehutzvorrichtungen, die aus geschichteten Widerstandselektroden und
Funkenstrecken bestehen, in mehrphasige Leitungen derartig eingebaut, daß für jeden
Pol oder für jede Phase eine besondere überspannungsschtitzvorrichtung vorhanden
ist, derart, daß z. B. für ein Drehstromnetz drei Sätze von Überspannungsschutzvorrichtungen
notwendig sind. Dabei ist jede Schutzvorrichtung für sich geerdet. Diese getrennte
Anordnung ist für Hochspannungsanlagen wegen der Größenverhältnisse sehr geeignet,
jedoch ist diese 1-,ei Nliederspannungsanlagen nicht erforderlich und erfordert
unnötig viel Raum.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Schutzvorrichtungen
für alle Pole oder Phasen mechanisch zu einer Einheit zusammengefaßt sind; Dies
kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die überspannungsschutzvorrichtungen
aller Pole oder Phasen zu einer Säule ühereinandergeschichtet sind. Erfindungsgemäß
wird auch hierbei die an sich bekannte, bei Aufstellung von besonderen, für jede
Phase vorhandenen Überspannungsschutzvorrichtungen schon verwandte Ausgleichsleitung
benutzt. Durch diese ist es möglich, die drei Phasen, z. B. bei einem Drehstromnetz,
durch nur ein Isolierelement voneinander zu isolieren, das zwischen den Widerstandselektroden
angeordnet ist. Auch besteht bei der Anordnung nach der Erfindung der Vorteil, daß
die mechanische Unterstützung der Überspannungsschutzvorrichtung, z. B. ihr Fuß,
für sämtliche Pole oder Phasen die gemeinsame Erdleitung bilden kann.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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In Abb. i und 2 ist ein Schnitt durch eine in einem Gehäuse ii angeordnete
Überspannungssehutzvorrichtung 1:2 dargestellt. Das Gehäuse ist mit einem Deckel
13 versehen, der die Überspannungsschutzvorrichtung 12 gegen Witterungseinflüsse
schützt, jedoch eine Luftzirkulation ermöglicht. Das Gehäuse ii ist noch mit einer
isolierenden Auskleidung 14 versehen und besitzt eine feste Metallgrundplatte 15,
auf der mittels eines el metallischen Fußes 16 die Überspannungsschutzvorrichtung
12 ruht. Diese besteht aus einzelnen Isolierelernenten, die übereinandergeschichtet
sind und durch einen Bolzen 16 zusammengehalten werden. Über den übereinandergeschichteten
Isolierelementen, in denen die Widerstandselektroden angeordnet sind, liegen die
Funkenstrecken für jeden Pol oder jede Phase des Netzes R, S, T. Die
Funkenstrecken befinden sich dabei in kastenähnlichen Gebilden 18.
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In Abb. 3 ist eine Ansicht von oben auf die Überspannungsschutzvorrichtung
nach Abb. i und :2 dargestellt. Diese Ansicht läßt die Befestigung und die Verstellbarkeit
der Elektroden ig und :2o der Funkenstrecke an dem kastenförmigen Gebilde 18 erkennen.
Die eine Elektrode der Funkenstrecken ist an das N etz R, S,
T angeschlossen, die andere steht durch Leitungen 21, 2-2 und 2,3 mit den
Widerstandselektroden in Verbindung.
Abb. 4 zeigt eine Ansicht von
oben auf ein Isolierelernent, das z. B. aus Porzellan bestehen kann. Die im Mittelpunkt
liegende Öffnung 24 dient zur Aufnahme des durchgehenden Bolzens 17, die
anderen Öffnungen 25 zur Aufnahme der Widerstandselektroden, die die eigentliche
überspannungsschutzvorrichtung bilden. Beispielsweise sind vier derartige Öffnungen
gezeichnet. Es können je-
doch auch mehr oder weniger sein. Ihre Anzahl richtet
sich nach dem Schutzwert, für den die Überspannungsschutzvorrichtung verwandt werden
soll.
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In Abb. 5 ist ein Schnitt in Richtung der Linie A-A der Abb.
4 dargestellt. Der die Widerstandselektroden enthaltende Isolierkörper
26 besitzt auf jeder Seite Metallplatten 27 und 28, die die
einzelnen, in den öffitungen 2-5 übereinandergeschichteten Widerstandselektroden
zueinander parallel schalten. Ein Schnitt in der Linie B-B der Abb. 4 ist aus Abb.
i ersichtlich. Die in dem Isolierkörper 26 liegenden Widerstandselektroden
29 werden durch eine Feder 30 zusammengedrückt und befinden sich zwischen
den Metallplatten:27 und :28 des Isolierelementes. Die isoliert an den Isolierelementen
vorbeigeführten Leitungen 21, :22 und - 23
führen an die Metallplatten
2,7 und 28 der einzelnen Isolierelemente.
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In Abb.6 und 7 sind die Isolierelemente schematisch dargestellt
und ihre Schaltung deutlich ersichtlich. Die Phasen Rund S- sind durch einen
festen Isolierkörper 31 voneinander getrennt Ist ein überschlag über die Funkenstrecke
der PhaseR erfolgt, so fließt der Strom durch die Leitung2,i über die Widerstandselektroden
3:2 und 33 in Richtung des Pfeiles und weiter über die Ausgleichsleitung
34, die Widerstandselektrode 35 und Leitung36 nach der Erde37. Auch kann
er seinen Weg über die Leitung 38 und eine der Widerstandselektroden
39 oder 4o, in Richtung der Pfeile nach Erde hin nehmen. In gleicher Weise
fließen die Ströme der Phasen S und T nach Erde.
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In Abb. 7 sind die einzelnen Widerstandselektroden in Phasen
getrennt gezeichnet, so ddß die Ausgleichsleitung 34 die Widerstandselektroden in
zwei Teile teilt, wobei die Elektroden 35, 39 und 4o als Erdungseinheiten,
die Elektroden 32 und 33 als Leitungseinheiten bezeichnet werden sollen.
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Es hat sich gezeigt, daß bei Ver#vendung, wie in dem dargestellten
Beispiel, von zwei Leitungseinheiten und einer Erdungseinheitvon zueinander gleicher
Größe das Verhältnis der Impedanz, d. h. der Widerstand für die Entladungen
der Überspannungsschutzvorrichtung, 58 zu 42 betragen soll. Um dieses Verhältnis
zu erreichen, ist eine der Leitungseinheiten, d. h. eine Widerstandselektrode,
mit weniger Widerstandsscheiben versehen als die andere Widerstandselektrode. Dies
ist z. B. in dem Schnitt der Abb. i dargestellt. Der größere Zwischenraum wird dann
durch eine größere Druckfeder ausgefüllt als sonst.
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Die Erdungseinheiten 35, 39 und 40 sind durch eine gemeinsame
Leitung 41 mit Erde verbunden, und zwar führt die Erdleitung nach Abb. i und 2,
über den Fuß 16, auf dem die Isolierelemente ruhen, über die Grundplatte 15 an das
an Erde angeschlossene Gehäuse i i.
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Um das Verhältnis der Impedanz der Leitungseinheiten zu den Erdungseinheiten
zu erreichen, kann man, anstatt einige der Scheiben der Leitungseinheiten fortzulassen,
auch die Gesamteinheiten jedes Poles oder jeder Phase von verschiedener Größe wählen,
d. h. die Widerstandselektroden jeder Phase mit mehr oder weniger Scheiben
versehen, oder den Durchmesser der Widerstandselektroden für die einzelnen Phasen
verschieden groß wählen.