DE54513C - Schutzvorrichtung für elektrische Leitungen gegen starke Entladungen - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

(Westminster).

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Schutz von elektrischen Leitungen gegen Blitzgefahr. Wenn der Stromkreis eines Elektricitätserzeugers vom Blitz getroffen wird und die Entladung durch einen Blitzableiter von gewöhnlicher Art erfolgt, so bildet sich ein Lichtbogen, durch welchen der Maschinenstrom hindurchfliefsen rnufs, indem der Stromerzeuger hierbei kurz geschlossen wird. Es erscheint daher sehr wünschenswerth, eine Einrichtung zu treffen, dafs der durch eine solche Schliefsung fliefsende Strom unterbrochen wird, unmittelbar nachdem der Blitz sich entladen hat.

Die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende Vorrichtung hat den Zweck, eine Unterbrechung des Stromkreises, durch welchen die Entlädung stattgefunden hat, zu veranlassen oder so auf denselben einzuwirken, dafs der Maschinenstrom unterbrochen wird, nachdem der Blitz zur Erde abgeleitet ist. Der Apparat ist daher zweckmäfsig so einzurichten, dafs er wiederholte Ableitungen des Blitzes zur Erde gestattet, ohne dafs er von Hand wieder eingestellt zu werden braucht. Im Grofsen und Ganzen besteht die Vorrichtung aus einem oder mehreren Paaren von Stiften oder Platten, welche die Entladung vermitteln und in Beziehung auf einander sowohl als auf den Stromkreis so angeordnet sind, dafs der Blitz durch den zwischen jedem Paar gebildeten Zwischenraum zur Erde abgeleitet wird und eine solche Ausdehnung der in einen Behälter eingeschlossenen Luft oder eines Gases oder einer Flüssigkeit bewirkt, dafs der durch den Stromkreis hindurchfliefsende Strom entweder direct oder indirect unterbrochen wird.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind einige Ausführungsformen der neuen Blitzschutzvorrichtung dargestellt worden.

Fig. ι zeigt eine solche im Grundrifs und Fig. 2 eine solche im senkrechten Schnitt. Die Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen einige Abänderungen. In Fig. 2 gehen von einer beliebigen Stromquelle A die Hauptleitungen L¹ und L² aus. Von dem einen Leitungsstrang L² führt eine Leitung 2 zu der Blitzschutzvorrichtung B.

Zwei einander gegenüberstehende Platten oder Stifte c¹ c² sind durch den erforderlichen Zwischenraum von einander getrennt: Diese Spitzen sind im Innern eines geschlossenen Gehäuses D von geeigneter Form untergebracht. Das Gehäuse kann kreisförmig oder beliebig anders gestaltet sein; dasselbe besitzt oben eine Oeffnung d, die aus einem schmalen Schlitz besteht, in welchen zwei einander gegenüberstehende Elektroden e¹ e² seitlich einmünden.

Die Leitung 2 ist mit der Platte oder dem Stift e\ der Stift e² mit dem Stift c¹ und .schliefslich der Stift c² mit der Erde verbunden.

Wenn nun ein Blitz durch die Stifte C¹C² hindurchgeht, so mufs er auch bei den

Stiften e¹ und e² einen Lichtbogen bilden. Die Folge von der bei c¹ und c² stattfindenden Entladung ist aber eine Ausdehnung der Luft oder des Gases innerhalb des Behälters J); dieselben erhalten daher das Bestreben, aus dem Behälter herauszuströmen. Das plötzliche Ausströmen von Luft durch den die Stifte e¹ und e² enthaltenden Schlitz d wird dann den an diesem Punkte entstandenen Lichtbogen auslöschen und so den ganzen Stromlauf unterbrechen.

Die an den Punkten e¹ und e² entwickelte Wärme trägt ebenfalls zur Ausdehnung des Gefäfsinhaltes bei.

Bei dieser Anordnung ist es zweckmäfsig, dafs die Oeffnung d derart gestaltet ist, dafs die entweichende Luft zum gröfsten Theil an den Elektroden oder Stiften e^} e² vorüberstreichen mufs.

Der Abstand der beiden Stifte jedes Paares wird durch die jeweilig zu beobachtenden Bedingungen bestimmt.

In den Fig. 3, 4 und 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher ein Rohr e eine Fortsetzung der oberen Oeffnung d bildet. Das Ende des Rohres ist oben geschlossen und mit seitlichen Oeffnungen k k versehen. An einem geeigneten Punkte innerhalb des Rohres oder an der Mündung der Oeffnung d befinden sich die beiden Elektroden oder Contactplatten bezw. Stifte e¹ e². Dieselben sind von einander ,,getrennt, aber für gewöhnlich durch ein leitendes Stück, eine Kugel d^l oder dergleichen in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit einander verbunden. Dieses Contactstück bezw. die Kugel hat eine solche Form, dafs sie die Oeffnung d mehr oder weniger vollkommen schliefst, wenn sie sich in ihrer Ruhelage befindet.

Die in dem Räume D enthaltene Luft bezw. das Gas wird ebenso wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform durch die an den Stiften c¹ und c² entwickelte Wärme ausgedehnt und sucht durch die Oeffnung d zu entweichen. Hierbei wird die Kugel bezw. das Contactstück von den Platten e¹ und e² entfernt und auf diese W^Teise der Stromlauf unterbrochen. Das Rohr la'fst sich so ausführen, dafs die Kugel in ihre frühere Lage zurückkehren kann, nachdem der Stromkreis und der Maschinenstrom auf diese Weise unterbrochen sind. Bei dieser Ausführungsform ist noch zu bemerken, dafs in demselben Augenblick, wo die Kugel von den Stiften e^l e² abgehoben ist, der Luftstrom zwischen den beiden Stiften durchgeht, so dafs auf diese Weise die Bildung eines Lichtbogens zwischen den genannten Stiften. ausgeschlossen ist. Die Kugel unterbricht daher den Stromkreis, ohne einen Lichtbogen zu bilden. Der Abstand der Spitzen e¹ e² kann bei dieser Ausführungsform gröfser sein als bei der in Fig. 1 und 2 gezeichneten. Sind die Verbindungen einmal unterbrochen und der Lichtbogen ausgelöscht, so ist nur wenig oder gar keine Gefahr der Neubildung vorhanden, ausgenommen durch einen neuen Blitzschlag. Die Vorrichtung stellt sich daher für wiederholte Blitzentladungen stets selbstthätig wieder ein.

In der Praxis macht man die Elektrodenplatten oder Stifte c¹ c² und e¹ e² zweckmäfsig aus Kohle oder einem durch die Hitze nicht leicht zerstörbaren Material. Kohlenstäbe eignen sich zu diesem Zweck ganz vorzüglich.

Der Ball d¹ läfst sich ebenfalls zweckmäfsig aus Kohle herstellen. Die beschriebenen Vorrichtungen sind nur als Beispiele benutzt, um die vorliegende Erfindung allgemein verständlich zu machen; dieselben können jedoch in mannigfachster Weise abgeändert werden.

Manchmal kann es. wünschenswerth sein, statt Luft oder Gas eine Flüssigkeit von geringerer Leitungsfähigkeit in dem Gehäuse D anzuwenden. Die durch den Lichtbogen herbeigeführte Explosion wird dann die Flüssigkeit ausdehnen und zersetzen, so dafs dieselbe Wirkung erzielt wird.

An dem zweiten Hauptleitungsstrang L¹ läfst sich natürlich eine eben solche Blitzschutzvorrichtung anbringen, wie dieselbe selbstverständlich an jeder besonders gefährdeten Stelle angebracht werden kann.

Manchmal kann es wünschenswerth sein, die inneren Stifte C¹C^, Fig. 2, fortzulassen und die Entladung durch die Spitzen e¹ e² hindurchgehen zu lassen, um die zum Hinausdrängen der Luft erforderliche Wärme zu entwickeln.

In diesem Falle wird es gut . sein, die Stifte e^l e² nahe dem inneren Theil der Oeffnung d anzuordnen. Bei dieser Anordnung würde die Leitung 3 mit dem Elektrodenstift e² zu verbinden sein.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Verfahren, den durch einen Blitzschlag, abnorme Stärke des Stromes oder dergleichen in einem elektrischen Stromkreis entstandenen Lichtbogen zu verlöschen und den Strom zu unterbrechen, darin bestehend, dafs ein den Lichtbogen umgebendes und durch diesen ausgedehntes Medium gezwungen wird, zwischen die den Lichtbogen abgebenden Elektroden hindurchzugehen.
2. 2. Zur Ausführung des im Anspruch 1. gekennzeichneten Verfahrens eine Vorrichtung, bestehend aus einem ein ausdehnbares Medium enthaltenden Gefäfse D, innerhalb dessen sich ein Elektrodenpaar-C¹C² gegen-

   übersteht und welches mit einer zwischen einem zweiten Elektrodenpaar e¹ e² durch nach aufsen führenden Oeffnung d versehen ist.

   Die Abänderung der in Anspruch 2 gekennzeichneten Vorrichtung in der Weise, dafs die leitende Verbindung zwischen dem aufserhalb des Gefäfses angeordneten Elektrodenpaar e¹ e² nicht durch den überspringenden Lichtbogen, sondern durch einen beweglichen Körper d¹ hergestellt wird, welcher durch das ausgedehnte und zwischen den Elektroden e¹ e² hindurchströmende Medium gehoben wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.