DE460438C - UEberspannungsschutz mit in die Leitung geschaltetem Wechselstromwiderstand, der durch geeignete Abstufung und Bemessung verbreiternd und abflachend auf die steile Stirn der Wanderwellen wirkt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schütze elektrischer Anlagen gegen Überspannungen wechselnder Form oder ähnlicher Überspannungen, die infolge äußerer Einfiüsse (atmosphärische Entladungen, elektromagnetische oder elektrostatische Induktionen, direkte Blitzschläge u. dgl.) oder innerer Einflüsse (Öffnen und Schließen eines Unterbrechers, Abschmelzen einer Sicherung, In- und Außerbetriebsetzung irgendeines Apparates, Resonanzerscheinungen u. dgl.) auftreten und rasche Veränderungen in dem elektrischen Zustande der Anlagen mit sich bringen.

Bekanntlich treten Überspannungen meistens in Form von Wanderwellen mit mehr oder weniger steiler Front auf, sie pflanzen sich längs den Leitern entlang mit nahezu Lichtgeschwindigkeit fort und sind um so ge-

ao fährlicher für die Windungen der Maschinen, je größer der Potentialunterschied an der Wellenfront ist, da dann große Potentialunterschiede zwischen den einzelnen Windungen auftreten, die das Durchschlagen der Isolierimg der Windungen herbeiführen.

Es sind schon Einrichtungen bekannt, bei denen ein Schutz durch Abflachen der Wellen" erzielt wird, und zwar mittels Vorrichtungen, die in den Wellenweg eingeschaltet werden und imstande sind, die Wellenform zu verändern, ohne indessen dem Betriebsstrom einen Widerstand entgegenzusetzen.

Die Erfindung besteht darin, daß den Wellen in an sich bekannter Weise mehrere parallel geschaltete Kreise entgegengestellt werden, deren elektrische Charakteristik derart beschaffen ist, daß die einzelnen Teile einer am Verzweigungspunkt zerteilten Welle eine verschieden lange Zeit brauchen, um diese einzelnen Widerstände zu durchlaufen.

Die Erfindung benutzt diese Erscheinungen für eine Vorrichtung, die besonders dem Schutz elektrischer Anlagen gegen Überspannungen dient, außerdem aber auch zur Begrenzung von Kurzschlüssen, Erdung von Hochspannungs-Indifferenzpunkten u.dgl. angewandt werden kann. Sie ist in zwei Ausführungsformen in den Zeichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt:

Abb. ι einen axialen Schnitt durch eine Vorrichtung mit hohen Charakteristiken, also großer Wirksamkeit, während

Abb. 2 einen axialen Schnitt durch einen Überspannungsdämpfer darstellt, der besonders zur Erdung des Hochspannungs-Indifferenzpunktes irgendeines Apparates, wie Wech-

Claims (2)

1. selstromerzeuger, Transformator u. dgl., bestimmt ist.

   In Abb. ι bezeichnet A einen Leiter aus Eisendraht (ein solcher Leiter erzeugt praktisch die größte Dämpfung); der schraubenförmig aufgewickelt ist und drei (oder eine beliebige Anzahl) konzentrische Spulen i, 2 und 3 bildet, wobei die Aufwicklungsfichtung immer dieselbe ist, derart, daß die drei Spulen gleichgerichtete KraftfLüsse erzeugen.

   Zwei dieser Spulen sind im Innern, die dritte außerhalb eines Isolierrohres C (z. B. aus Steingut) angeordnet, das an beiden Enden mittels Metallhauben D abgeschlossen ist, die als Klemmen ausgebildet sein können. Der die äußere Spule mit den inneren Spulen verbindende Draht geht durch ein zu diesem Zwecke in dem Rohre C vorgesehenes Loch hindurch. Die beiden inneren Spulen sind ao durch ein zweites IsoHerrohr voneinander getrennt. Die Spulenwindungen werden in der Längsrichtung durch gerillte Isolierstäbe festgehalten.

   Die Spule 2 ist vollständig in eine Wider-Standsmasse B, die Spule 1 dagegen in eine Isoliermasse / eingebettet, die gleichzeitig die Enden der Vorrichtung ausfüllt. Diese Einrichtung bezweckt, die Formveränderung der Vorrichtung im Falle eines Kurzschlusses zu verhüten. Die Isolierung ist auf diese Weise derart verteilt, daß der Strom gezwungen ist, durch die drei hintereinandergeschalteten Spulen hindurchzugehen.

   Die Vorrichtung ist durch gewöhnliche Isolatoren von der Erde isoliert.

   Die Widerstandsmasse kann aus irgendwelchem widerstandsfähigen Körper oder einer Mischung von Stoffen bestehen, die die gewünschten Charakteristiken aufweisen. Man erzielt sehr leicht ein Gemisch mit dem gewünschten Widerstandsgrad, z. B. durch Verwendung von fein gepulvertem Koks mit einem Zusatz von einem schwach leitenden Körper, wie Carborundum, oder einem isolierenden Körper, wie Sand. Der Vorteil der Graphitmischungen liegt darin, daß sie einen starken Widerstand bieten, wenn sie schwachen Potentialunterschieden ausgesetzt werden, und daß sie leistungsfähiger werden, wenn dieser Potentialunterschied zunimmt. Für einen mit Graphitmischung versehenen Überspannungsdämpfer folgt hieraus, daß der normale Stromverbrauch sehr gering ist, während der Verbrauch bei einer Überspannung viel größer wird, wobei die Überspannung in den Selbstinduktionsspulen lokalisiert wird und der Potentialunterschied zwischen den Windungen sich vergrößert.

   Der Hauptvorteil der beschriebenen Vorrichtung vor den bekannten Anordnungen besteht darin, daß sie hohe Charakteristiken und dadurch bedingte große Wirksamkeit bei sehr geringem Verbrauch und großer Raumersparnis aufweist.

   Abb. 2 veranschaulicht die Ausführung eines Überspannungsdämpfers, der besonders zur Erdung des Hochspannungs-Indifjferenzpunktes irgendeines Apparates (Wechselstromefzeuger, Transformator u. dgl.) bestimmt ist.

   Eine derartige Vorrichtung ist in Abb. 2 veranschaulicht, Sie ist ähnlich wie die in Abb. ι dargestellte Vorrichtung ausgebildet, mit dem Unterschied, daß die Spule 1 durch ein Widerstandselement/ ersetzt ist. Dieses Widerstandselement kann beliebiger Art sein, es wird jedoch zweckmäßig durch ein Graphitgernisch gebildet, das. durch eine wärmeabhaltende. Isoüermasse K, geschützt ist. Letztere kann einfach ähnlich wie die Masse/ (Abb. 1) aus Sand bestehen, denn der auf diese Weise gebildete Widerstand ist zum Aufnehmen heftiger Ströme während einer kurzen Zeitdauer vorzüglich geeignet.

   Paten ta ν si^jh ü che -.

   i. Überspannungsschutz mit in die Leitung geschaltetem Wechselstromwiderstand,, der durch geeignete Abstufung und Bemessung verbreiternd und abflachend auf die steile Stirn der Wanderwellen wirkt, dem Betriebsstrom aber keinen Widerstand entgegensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein galvanisierter Eisendraht (^4) so zu drei konzentrisch liegenden Spulen (1,2 und 3) mit einem gleichgerichtete Kraftflüsse hervorrufenden Wicklungssinn aufgewickelt ist, daß zwei Spulen (iunda) im Innern und die dritte (3) außerhalb eines geschlossenen Rohres (C) liegen und daß die im Innern liegende Spule (1) gänzlich in eine Widerstandsmasse (B), die zweite Spule (2) dagegen in eine Isoüermasse (/) eingebettet ist.
2. 2. Überspannungsschutz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Spule durch ein Widerstandselement (/) ersetzt ist, und die zwei übrigen Spulen mit diesem, vorzugsweise aus Graphitgemisch bestehenden Widerstandselement (/) in Reihe liegen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   BEIiLtN. GEDRUCKT IN DER KGtCBSbRUCKEREI.