DE56175C - Sicherheitsvorrichtung für elektrische Leitungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

(Massach., V. St. A.).

Bei der Verwendung von elektrischen Leitungen mit hoher Spannung entstehen häufig Gefahren dadurch, dafs Nebenleitungen oder geeignete leitende Materialien gelegentlich mit den ersteren in Verbindung kommen. Unter dieser Voraussetzung wird eine Person, deren Körper eine Verbindung mit dem Erdboden herstellt, von der Nebenleitung bezw. dem leitenden Material bei Berührung derselben einen gefährlichen Schlag erhalten, wenn gleichzeitig von der Hauptleitung aus ein Erdschlufs stattfindet. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, genügenden Schutz und Sicherheit für alle die Fälle zu schaffen, in welchen durch die Anordnung oder durch die Beschaffenheit der benachbarten Leiter eine solche Gefahr entstehen kann.

Die Erfindung ist hauptsächlich für elektrische Stromvertheilungs - Anlagen bestimmt, in welchen die Nebenleitungen von der Hauptleitung abgeleitet sind und eine geringere Spannung haben, z. B. für Wechselströme, bei welchen die Vertheilung durch Transformatoren erfolgt, und beruht dieselbe auf der Anwendung von Sicherheits-Nebenschlufs oder Erdschlufs, und zwar in solcher Anordnung, dafs für gewöhnlich keine Verbindung von der secundären oder Nebenleitung nach der Erde hin besteht, sondern eine solche erst stattfindet, wenn eine Verbindung zwischen der primären und der secundären Leitung erfolgt, wobei das hohe Potential der Hauptleitung auf die Nebenleitung übertragen wird. Das Wesentliche der neuen Sicherheitsvorrichtung besteht in der Einschaltung eines Isolirblättchens in den Erdschlufs, durch welches zwei Stromschlufsstücke oder Elektroden getrennt und von einander isolirt werden. Wird dagegen durch die hohe Spannung des in die Nebenleitung übertretenden Stromes die dünne Isolirschicht durchschlagen oder unwirksam gemacht, so findet eine elektrische Verbindung der beiden Stromschlufsstücke und dementsprechend eine Abzweigung des Stromes nach dem Erdboden hin statt.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht in schematischer Darstellung die Anordnung der Sicherheitsvorrichtung in einer secundären Leitung.

Fig.. 2 zeigt gleichzeitig die Anwendung eines Condensators.

Fig. 3 erläutert eine Abänderung in der Anbringung des Sicherheitsschlusses.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Enden der secundären Leitung mit dem Erdboden in Verbindung gebracht sind.

In Fig. ι bezeichnet α b die Hauptleitung mit hoher Spannung, von welcher sich eine Zweigleitung nach der primären Spule P abzweigt.

Die secundöre, parallel zu P gewundene Spule S , dient zur Stromerzeugung in der Nebenleitung für die Lampen L L. Zur Vermeidung des »kurzen Schlusses« sind sowohl in die Haupt- als auch Neb.enleitung geeignete

Sicherungen ff/¹/¹ (Bleidrähte) eingeschaltet. Von irgend einem Punkte der secundären Leitung aus (am besten der Mitte) ist eine Verbindung mit dem Stromschlufsstück K hergestellt, welches durch eine dünne Schicht oder ein Plättchen F aus isolirendem Stoff (geöltem Papier oder dergleichen) von dem Stromschlufsstück G der Erdleitung bezw. Erdplatte E getrennt gehalten wird. Das Isolirplättchen F bildet demnach einen Stromunterbrecher in der Verbindung zwischen der secundären Leitung und der Erde.

So lange nun keine Verbindung zwischen der primären Spule P mit hoher Spannung und der secundären Spule S, in der Ströme mit niederer Spannung inducirt werden, besteht, findet auch keine Entladung statt, die darauf bestrebt ist, die Isolirplatte F zu durchschlagen oder ihren Weg durch die letztere zu nehmen. Ist jedoch auf irgend eine Weise eine Verbindung vorübergehend oder dauernd zwischen der Leitung α b oder Spule P und der secundären Spule S hergestellt, so dafs das Potential der primären Leitung oder eines anderen Leiters von der secundären Leitung aufgenommen wird, so. wird die Isolirschicht F infolge des Bestrebens des Stromes, mit hoher Spannung nach der Erde hin auszuweichen, durchschlagen, vorausgesetzt natürlich, dafs irgendwo in der primären Leitung α b ein genügender Elektricitätsverlust existirt, um die Spannung zur nothwendigen Entladung nach der Erde hin zu steigern/ Es ist unnöthig, zu erwähnen, dafs ein genügender Elektricitätsverlust oder elektrostatisches Inductionsvermögen gewöhnlich bei einigermafsen langen Leitungen vorhanden ist.

Sobald die Isolirplatte F durchschlagen ist, findet eine directe Verbindung zwischen den Stromschlufsstücken KG statt, die noch durch besondere Federanordnungen gegen einander geprefst sein können. Die.Nebenleitung 5 ist dann verläfslich mit der Erde durch eine Leitung verbunden, und es besteht keine Gefahr beim Berühren der Drähte der secundären Leitung, da die betreffende Person bereits durch Verbindung der Stromschlufsstücke K G mit einander aus dem Stromkreis ausgeschlossen ist.

Die Verbindung mit der Erde findet nicht eher statt, als bis die secundäre Spule einen T.heil des Potentials der primären Spule erlangt hat, worauf ein augenblickliches Durchschlagen der Isolirplatte erfolgt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist parallel zu der durch die Isolirplatte F unterbrochenen Leitung ein Condensator eingeschaltet. Derselbe besteht aus Platten, welche bei C durch Isolirmasse in der gewöhnlichen Weise getrennt sind. Die eine Platte steht mit der Erdleitung, die andere mit der secundären Spule in Verbindung. In diesem Falle mag eine kleine elektrostatische Induction oder ein Elektricitätsverlust zwischen der primären und secundären Leitung bestehen, ohne dafs die Platte F durchschlagen wird. Sobald aber eine wirkliche Verbindung zwischen der primären und der secundären Spule geschaffen ist, dann ist auch der Condensator nicht mehr ausreichend, um das Potential der wechselnden Entladungen zu condensiren oder geringer zu machen und es findet sofort ein Durchschlagen der Isolirplatte F statt, wodurch die Verbindung nach der Erde hin hergestellt ist.

Die zu den Lampen führenden Leitungen LL können in ähnlicher Weise mit Sicherheitsvorrichtungen ausgerüstet sein, wie dies durch die punktirten Linien in Fig. 1 angedeutet ist.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind die Elektroden der von der Nebenleitung kommenden Drähte 10, 10 durch Trennungsschichten F von den beiden Enden einer Feder G getrennt, welche letztere mit der Erdplatte E verbunden ist, so dafs also betreffenden Falles die Stromschlufsstücke unter einander und mit der Erde in Verbindung stehen. Sobald ein Strom von hohem Potential in der secundären Leitung vorhanden ist, werden die Isolirblätter FF durchschlagen. Es entsteht eine Verbindung nach dem Boden und dadurch ein Kurzschlufs der secundären Leitung, welcher die Bleidrähte// oder/¹/¹ schmelzen läfst, wodurch dann natürlich die Nebenleitung ausgeschaltet wird.

Bei der Anordnung in Fig. 3 befindet sich der Leiter / zwischen der primären und secundären Spule.

Es ist augenscheinlich, dafs diese Anordnung bei allen Stromnetzen oder Leitungen angewendet werden kann, die in eine gefahrbringende Verbindung mit einem Stromkreis, welcher Ströme von grofser Spannung führt, kommen können, und dafs ferner durch die vorliegende Erfindung ein wirksamer Schutz erzielt wird, sobald die Sicherheits- oder Isolirplatte F nicht zu dick oder zu schwer zu durchschlagen ist.

Als isolirender Stoff für die Isolirplatte F ist in der Beschreibung Papier angegeben worden; es kann aber auch jeder andere isolirende Stoff verwendet werden, welcher sich durch Einwirkung des Stromes in einen leitenden Zustand überführen läfst. Zu diesem Zweck empfiehlt sich besonders eine dünne Bleioxydschicht, welche über eines der Stromschlufsstücke K G gelegt wird. Wenn der Strom von hohem Potential seinen Weg durch die Bleischicht nimmt, so entsteht Hitze, welche das Blei wegschmelzen macht, so dafs eine elektrische Verbindung der beiden Stromschlufsstücke stattfinden kann.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Eine Sicherheitsvorrichtung für elektrische Leitungen, bestehend in der Anordnung einer besonderen Sicherheitsleitung, welche die secundären Leitungen oder andere leitende Materialien, die mit primären Leitungen in Verbindung gelangen, mit dem Erdboden verbindet, wobei die durch eine Isolirschicht F getrennten Elektroden K G der Erdleitung so dicht an einander angeordnet sind, dafs, wenn die Isolirschicht von dem Strome durchschlagen ist, die Elektroden in Contact verbleiben und einen dauernden Erdschlufs bewirken.
2. 2. Bei der unter i. gekennzeicheten Sicherheitsvorrichtung die Anordnung von besonderen, die beiden Pole der Nebenleitung verbindenden Leitungen ι ο, ι o, deren Elektroden nach den Elektroden der Erdleitung (Fig. 4) geführt werden, welche letzteren so unter einander und mit der Erde verbunden sind, dafs ein »Kurzschlufs« für die Nebenleitung erzeugt wird, sobald die die Elektroden trennenden Isolirplatten von dem Strome durchschlagen sind.
   
3. 3. Bei der im Anspruch 1. gekennzeichneten Sicherheitsvorrichtung die Anordnung eines mit je einer seiner Belegungen mit den Elektroden K und G verbundenen Condensators zu dem Zwecke, das selbstthätige Schliefsen der Erdleitung durch Anwendung eines Condensators von gröfserer oder geringerer Capacität regeln zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.