DE439853C - Hoernerableiter mit Kugelelektroden fuer Aufstellung im Freien - Google Patents

Description

• Hörnerableiter mit Kugelelektroden für Aufstellung im Freien. Hörnerableiter haben den Nachteil, daß ihre Ansprech- oder Überschlagspannung bei trockenem Wetter und bei Regenwetter sehr verschieden ist. Um ein vorzeitiges Ansprechen bei Regen zu vermeiden, muß man also die Hörnerableiter sehr unempfindlich einstellen. -Noch auffälliger ist der Einfluß des Regens bei Hörnerableitern, die zur Verminderung de,; Entladeverzuges mit Kugelschalen versehen sind. Bei diesen rufen die auf die Kugeln auftreffenden Regentropfen starke örtliche Feldverdichtungen an der Kugeloberfläche hervor, so daß Überschläge bereits bei dem dritten Teil der Überschlagspannung, die der Ableiter bei trockenem Wetter hat, auftreten. Stellt man einen solchen Ableiter so ein, daß die Überschlagspannung bei Regen 5o Prozent über der Betriebsspannung liegt, so ist die Überschlagspannung bei trockenem Wetter dreimal so hoch. Dann ist aber der Ableiter als Überspannungsschutz so gut wie wertlos.
• Aufgabe der Erfindung ist, Hörnerableiter so auszubilden, daß sie bei trockenem und bei Regenwetter die gleiche Empfindlichkeit, also die gleiche Überschlagspannung haben. Zur Lösung dieser Aufgabe wird von folgenden, durch Versuche gewonnenen Erkenntnissen Gebrauch gemacht. # Funkenstrecken mit homogenem Feld werden stärker vom Regen beeinflußt als Funkenstrecken mit inhomogenem Feld. Bei Funkenstrecken mit homogenem Feld, z.B. mit Kugelelektroden von etwa i 5o mm Durchmesser im Abstand von etwa ioo nnn, tritt, wenn man die Spannung allmählich steigert, kein Glimmen auf, sondern die erste Leuchterscheinung fällt mit dem Überschlag des Funkens zusammen. Wählt man kleinere Kugeln von etwa io mm Durchmesser im Abstand von Zoo mm, so tritt bei allmählicher Steigerung der Spannung erst ein Glimmen, alsdann Büschelentladung ein, und erst bei noch weiter erhöhter Spannung, der Büschelgrenzspannung, schlägt der Funken über.
• Die Spannung beim ersten Auftreten des Glimmens wird mit Anfangsspannung bezeichnet. Bei der Funkenstrecke mit großen Kugeln fällt die Überschlagspannung mit der Anfangsspannung zusammen. Bei der Funkenstrecke mit kleineren Kugeln dagegen fällt die Überschlagspannung mit der Büschelgrenzspannung zusammen. Hieraus ergibt sich, daß bei Ableitern, bei denen die Überschlagspannung mit der Anfangsspannung zusammenfällt, durch Regen die LTberschlab Spannung sehr herabgesetzt wird, währendAbleiter, bei denen .die Überschlagspannung mit der Büschelgrenzspannung zusammenfällt, bei Regen dieselbe Überschlagspannung haben wie bei trockenem Wetter.
• Um einen für Freiluftstationen brauchbaren Hörnerableiter für Betriebsspannungen von 5o ooo Volt und darüber zu schaffen, der also bei trockenem und nassem Wetter die gleiche Überschlagspannung hat, wird nach der Erfindung der Ableiter so ausgebildet, daß seine Überschlagspannung im Gebiet der Büschelgrenzspannung liegt.
• Um dies zu erreichen, kann man die Hörner in ihrem Durchmesser so bemessen, daß im trockenen Zustand Überschlagspannung und. Büschelgrenzspannung zusammenfallen. Bei so ausgebildeten Hörnerableitern ist die Schlagweite im Verhältnis zum Elektrod'endurchmesser groß. Gleichheit der Überschlagspannung bei trockenem und bei nassem 'Vetter tritt, wenn der Elektrodendurchmesser beispielsweise 12 mm beträgt, bei einem Elektrodenabstand von 380 mm auf. Bei dieser Anordnung ist aber das Feld sehr inhomogen, und deshalb ist die Funkenstrecke für auftreffende Sprungwellen oder hochfrequente Überspannungen träge, sie hat also einen großen Entladev erzug.
• Wenn man ein homogeneres Feld mit geringem Entladeverzug verwenden will, so kann man, um Gleichheit der Trocken- und Regenüberschlagspannung zu schaffen, die in Abb. i dargestellte Anordnung treffen. Bei dieser sind a die Hörnerelektroden, die mit je einer Kugelschale b ausgerüstet sind. Auf diesen Kugelschalen sind abgerundete Metall= kegel c angeordnet, durch welche vor dem Überschlag zwischen den Elektroden Glimmerscheinungen oder Büschel hervorgerufen werden. Der den Lichtbogen einleitende Funken schlägt zunächst zwischen diesen Spitzen c über, der Lichtbogen löst sich und steigt an den Hörnern a empor. Durch die vergleichmäßigende Wirkung, die die Kugelschalen b auf das elektrische Feld ausüben, lassen sich geringere Schlagweiten als in dem erstgenannten Fall erzielen, und der Impulsfaktor wird kleiner. An Stelle von Kegeln c können auch andere abgerundete Erhebungen verwendet werden.
• Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Abb. 2. Hier sind- wiederum die Hörner a mit Kugelschalen b versehen. Die Funkenstrecke, die eine ausgeprägte Abhängigkeit von der Beregnung aufweist, wird so eingestellt, daß sie bei Regen die verlangte Überschlagspannung besitzt. Unterhalb der Kugelflächen b sind zwei beispielsweise stabförmige Hilfselektroden e angeordnet, bei denen die Bedingung zutrifft, daßdie überschlagspannung im Gebiet der Büschelgrenzspannung liegt. An diesen Hilfselektroden, bei denen also die Überschlagspannung bei trockenem und bei nassem Wetter dieselbe ist, tritt der Überschlag zuerst auf. Der Lichtbogen steigt auf, faßt an den Kugeln b Fuß und geht dann auf die Hörner a über, wo er abreißt.
• Die Hörner und Hilfselektroden werden von mit Schirmen d versehenen Stützisolatoren gehalten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hörnerableiter mit Kugelelektroden für Aufstellung im Freien, dadurch gekennzeichnet, daß die Überschlagspannung seiner Metallelektroden in das Gebiet der Büschelgrenzspannung verlegt ist, indem die Homogenität des Feldes durch an den Elektroden befindliche Hilfselektroden gestört wird.
2. 2. Hörnerableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden aus auf die leitenden Kugel- oder Halbkugelelektroden gesetzten abgerundeten Erhebungen bestehen, welche ein Glimmen oder eine Büschelbildung vor dem Überschlag bereits unterhalb der Überschlagspannung hervorrufen.
3. 3. Hörnerableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß unter den Kugel- oder Halbkugelelektroden stabförmige Hilfselektroden an den Ableitern angeordnet sind, deren Spitzen das homogene Feld ihrer Kugelelektroden stören.