DE585888C

DE585888C - Arc protection device made from ears attached to the ends of insulator chains

Info

Publication number: DE585888C
Application number: DEH129693D
Authority: DE
Original assignee: WILLIBALD HEINRICH DIPL ING
Current assignee: WILLIBALD HEINRICH DIPL ING
Priority date: 1931-12-01
Filing date: 1931-12-01
Publication date: 1933-10-13

Description

Lichtbogenschutzvorrichtung aus an den Enden von IsoIatorenketten angebrachten Hörnern Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschutzvorrichtung für kurze Isolatorenketten, die aus an den Enden der Isolatorenketten angebrachten Hörnern besteht.Arc protection device made at the ends of IsoIatorenketten attached horns The invention relates to an arc protection device for short chains of insulators made from horns attached to the ends of the chains of insulators consists.

Bei der Durchbildung derartiger Lichtbogenschutzvorrichtungen hat man bisher den dynamischen Wirkungen des Lichtbogenstromkreises nicht genügend Beachtung geschenkt. Dabei kommen in Hochspannungsnetzen bis zu etwa 5o kV im Störungsfalle meist nur Lichtbögen großer Stromstärke in Frage. Lichtbögen kleiner Leistung können in den allgemein kompensierten Netzen nur bei einfachem Erdschluß entstehen und bleiben in der Größenordnung von 3 bis so Amp. (Reststrom) ; sie verlöschen also bald. Dagegen treten bei Doppelerdschlüssen und Kurzschlüssen beim Überschlag zwischen zwei oder allen Phasen an, ein und demselben Mast j e nach den Umständen Stromstärken zwischen 300 und ro ooo Amp. auf, die imstande sind, recht erhebliche dynamische Wirkungen auszuüben und so den Lichtbogen auseinandertreiben, ganz abgesehen von den Stromstärken, die im Falle einer atmosphärischen Entladung kurzzeitig auftreten können.In the creation of such arc protection devices, the dynamic effects of the arc circuit have not been given sufficient consideration. In high-voltage networks up to around 50 kV, in the event of a fault, only arcs of high current strength are usually considered. In the generally compensated networks, arcs of low power can only arise in the event of a simple earth fault and remain in the order of magnitude of 3 to 50 amps (residual current); so they will soon go out. On the other hand, in the case of double earth faults and short circuits in the event of a flashover between two or all phases, one and the same mast, depending on the circumstances , generates currents between 300 and 500 amps, which are capable of exerting quite considerable dynamic effects and thus driving the arc apart, quite apart from that of the currents that can briefly occur in the event of an atmospheric discharge.

Es ist wichtig, daß diese Wirkung des Lichtbogenstromes möglichst dann ausgenutzt wird, wenn der Lichtbogen unmittelbar nach dem überschlag sich in gefährlicher Nähe der Porzellanteile befindet. Aus diesem Grunde wird die Lichtbogenschutzvorrichtung nach der Erfindung so durchgebildet,, daß sie mit dem Lichtbogen von vornherein eine Stromschleife bildet, welche die dynamische Wirkung stärker unterstützt als :die bisher üblichen Formen. Diese Lichtbogenschutzvorrichtung eignet sich in ihrer Form allerdings nur für Mittelspannungsnetze. Für Höchstspannungsnetze kommt sie weniger in Frage, weil dort die Kurzschlußströme und ihre dynamischen Wirkungen geringer sind, zumal auch die langen Lichtbögen äußeren Einflüssen (z. B. Wind) eine zu große Angriffsfläche bieten und infolgedessen leicht beweglich sind.It is important that this effect of the arc current as possible is then used when the arc immediately after the rollover in dangerous proximity of the porcelain parts. For this reason, the arc protection device formed according to the invention, that they with the arc from the start forms a current loop, which supports the dynamic effect more than : the usual forms. This arc protection device is suitable in their Form, however, only for medium-voltage networks. It comes for extra high voltage networks less in question because there the short-circuit currents and their dynamic effects are lower, especially since the long arcs are influenced by external influences (e.g. wind) offer too large an attack surface and are therefore easy to move.

Es sind bereits Lichtbogenschutzvorrichtungen in den verschiedensten Formen bekannt, z. B. bei Stützisolatoren, die mit mehreren rechtwinklig gebogenen Haken als Schutzfunkenstrecke ausgerüstet sind, welche mit ihren nur kurzen Enden einander zugekehrt sind, so daß der Lichtbogen klebenbleibt; die Form der Armatur gestattet ihm nicht zu wandern und auseinanderzutreiben, wie bei einem spitzwinklig gebogenen Haken.There are already arc protectors in a wide variety Forms known, e.g. B. with post insulators that are bent with several at right angles Hooks are equipped as a protective spark gap, which with their only short ends facing each other so that the arc sticks; the shape of the fitting does not allow him to wander and drift apart, as with an acute-angled curved hook.

Die Befestigung des spannungsführenden Hornes unterhalb der Hängeklemme in Hängelage ist ebenfalls schon bekannt. Aber die Konstruktion ist doppelseitig und zudem in Leitungsrichtung angebracht, so daß die dynamischen Kräfte nicht voll entwickelt werden können. Das geerdete Horn dieser Einrichtung hat auch eine Form, die als hakenförmig bezeichnet werden kann. Diese hat den. Zweck, Lichtbögen kleiner Stromstärken, die nach innen auf das Porzellan zu wandern, zu strecken und somit auszulöschen. Auch diese bekannte Konstruktion hat den Hauptnachteil aller bisherigen Armaturen, nämlich gerade im Moment des überschlages eine verhältnismäßig schwache Stromschleife. Bei der Erfindung wandert aber der Lichtbogen nicht an der inneren Seite des Hakens entlang, sondern auf der äußeren, der Isolatorenkette abgewandten Seite, und zwar möglichst vom Porzellan fort. Auf den besonderen Schutz der Isolatoren gegen die kleinen Erdschlußrestströme wird beim Gegenstand der Erfindung bewußt verzichtet.The attachment of the live horn below the suspension clamp in hanging position is also already known. But the construction is two-sided and also attached in the direction of the line, so that the dynamic forces are not full can be developed. The grounded horn of this facility also has a shape which can be described as hook-shaped. This has the. Purpose, arcs smaller Currents that are directed towards the inside of the porcelain hike, stretch and thus extinguish. This known construction also has the main disadvantage of all previous fittings, namely at the moment of the rollover a relatively weak current loop. In the invention, however, the arc does not migrate to the along the inner side of the hook, but on the outer side facing away from the insulator chain Side, preferably away from the porcelain. On the special protection of the isolators against the small residual earth fault currents is conscious in the subject of the invention waived.

Weiter sind an einem Armaturteil der Hängekette ansetzende, geschweifte Lichtbogenhörner bekannt, die zunächst gegeneinander und anschließend nach außen abgebogen sind. Hierbei ist auch beiläufig erwähnt, daß die Schutzarmaturen auch einseitig angebracht sein können. Wichtig ist aber bei vorliegender Erfindung die Tatsache, daß die einseitige Anbringung gerade auf der dem Mast abgewendeten Seite und quer zur Leitungsrichtung erfolgt.There are also curved ones attached to a fitting part of the hanging chain Arc horns known, which initially against each other and then outwards are turned. It is also mentioned in passing that the protective fittings also can be attached on one side. But what is important in the present invention is The fact that the one-sided attachment is on the side facing away from the mast and transversely to the direction of the line.

Zum Schluß sei noch bemerkt, daß bei einer anderen Lichtbogenschutzvorrichtung eine besondere hörnerartige Zwischenarmatur auch quer zur Leitungsrichtung angeordnet sein kann.Finally, it should be noted that in another arc protection device a special horn-like intermediate fitting is also arranged transversely to the direction of the line can be.

Bei den bekannten Vorrichtungen sind überall nur einzelne Konstruktionselemente der vorliegenden Erfindung ganz beiläufig angedeutet. Dagegen baut die neue Erfindung diese Elemente, spannungführendes Horn unter der Hängeklemme, einseitige, quer zur Leitungsrichtung liegende Anordnung, auf der dem Mast abgewendeten Seite und unter Verwendung eines hakenförmigen Hornes mit Traverse und Mast zu einer Stromschleife großer Induktivität zusammen. Hierdurch wird eine erhöhte Schutzwirkung der Armatur erreicht.In the known devices there are only individual structural elements everywhere of the present invention indicated quite incidentally. Against this, the new invention builds these elements, live horn under the hanging clamp, unilateral, transverse to Line direction lying arrangement, on the side facing away from the mast and below Use of a hook-shaped horn with traverse and mast to create a current loop large inductance together. This increases the protective effect of the valve achieved.

Bei der Lichtbogenschutzvorrichtung nach der Erfindung weicht das geerdete Horn von der bisherigen Form stark ab. Es hat die Form eines spitzwinklig gebogenen Hakens, der an der Isolatorenkette senkrecht zu ihrer Achse ansetzt, während das spannungsführende Horn die bisherige normale Form behält. In dieser Stromschleife wird der Lichtbogen unter der dynamischen Wirkung des besonders im Moment des Überschlages meist großen Stromes über die Schutzarmatur emporgetrieben und vom Porzellan entfernt, da er das einzige bewegliche Element ist. Dabei wandert der Lichtbogen an der äußeren, der Isolatorenkette abgewandten Seite des Hakens empor.In the case of the arc protection device according to the invention, this is different grounded horn strongly differs from the previous shape. It has the shape of an acute angled curved hook that attaches to the insulator chain perpendicular to its axis, while the live horn retains its normal shape. In this current loop the arc is under the dynamic effect of the particularly at the moment of the rollover mostly large current driven up through the protective fitting and removed from the porcelain, since it is the only moving element. The arc moves to the outer, the side of the hook facing away from the insulator chain.

Bei der.bisherigen Konstruktion ist die Stromschleife gerade in dem wichtigen Moment des überschlagens sehr flach und in der Entwicklung dynamischer Kräfte gehemmt. Steigt der Lichtbogen dann unter thermischen Einflüssen empor, so bilden die Hornkehlen ebenfalls Stromschleifen, aber entgegengesetzter Polarität, so daß der magnetische Auftrieb abermals beeinträchtigt wird.In the previous construction, the current loop is just in that important moment of overturning very flat and dynamic in development Forces inhibited. If the arc then rises under thermal influences, so the horn throats also form current loops, but of opposite polarity, so that the magnetic buoyancy is impaired again.

Bei anderen gebräuchlichen Konstruktionen -wird der Lichtbogen an den kugelig ausgebildeten Endpunkten der Hörner klebenbleiben. Er hat keine Möglichkeit, sich schnell nach oben zu entwickeln, da er an den Hörnern nicht emporklettern kann.In other common constructions, the arc is turned on stick to the spherical end points of the horns. He has no way to develop upwards quickly because he cannot climb the horns.

In der Hängelage war es bisher üblich, zwei Hörnerpaare in Leitungsrichtung einzubauen, sofern man nicht Schutzringe nahm. Die spannungführenden Teile werden fast ausschließlich zwischen dem untersten Isolator und der Hängeklemme befestigt. Bei dieser Form der Armatur ist der dynamische Abtrieb des Lichtbogens völlig vernachlässigt. Schlägt der Lichtbogen an beiden Hörnern zugleich über, so heben sich ihre magnetischen Felder gegenseitig auf. Tritt der Lichtbogen nur an einem der Hörner auf, so wird die dynamische Wirkung unter Umständen stark durch die gegenpolige Stromschleife beeinträchtigt, die durch das untere Horn und das Leitungsseil gebildet wird (S-Form). Erfindungsgemäß werden die Lichtbogenschutzvorrichtungen in Hängelage nicht mehr in Leitungsrichtung befestigt, sondern einseitig und senkrecht zu derselben. Das geerdete Horn hat ebenso wie bei der Abspannlage die Form eines spitzwinkligen Hakens. Das spannungführende Horn ist unterhalb der Hängeklemme befestigt, so daß ein unerwünschter gegenpoliger Stromkreis vermieden ist; außerdem muß es so gestaltet sein, daß keine Vögel aufsitzen können. Diese gesamte Anordnung der Hängearmatur ergibt im Störungsfalle eine ganz eindeutige Stromschleife: Leitung, Hängeklemme, unteres Horn, Lichtbogen, oberes Horn, Traverse, Mast, Erde. Die in dieser Stromschleife auftretenden dynamischen Kräfte suchen die Stromschleife zu vergrößern, ziehen daher den Lichtbogen schnell auseinander und bringen ihn rasch zum Verlöschen, so daß eine störungsfreie Wiedereinschaltung der Leitung auch bei Gewitter möglich ist. Die Vorrichtung hat auch den Vorteil, daß sie fast unabhängig von der Richtung des Stromes in der Leitung ist.In the hanging position, it was customary to place two pairs of horns in the direction of the line to be installed, unless you took protective rings. The live parts are fastened almost exclusively between the lowest insulator and the hanging clamp. With this type of fitting, the dynamic output of the arc is completely neglected. If the arc flashes over on both horns at the same time, their magnetic ones are lifted Fields on each other. If the arc occurs only on one of the horns, then the dynamic effect may be strong due to the opposing polarity current loop which is formed by the lower horn and the wire rope (S-shape). According to the invention, the arc protection devices are no longer in a hanging position attached in the direction of the line, but on one side and perpendicular to the same. That As with the guy position, the earthed horn has the shape of an acute-angled hook. The live horn is attached below the suspension clamp, so that an undesirable opposite polarity circuit is avoided; in addition, it must be designed in such a way that none Birds can mount. This entire arrangement of the hanging fitting results in the event of a malfunction a very clear current loop: wire, suspension clamp, lower horn, arc, upper horn, traverse, mast, earth. The dynamic ones that occur in this current loop Forces seek to enlarge the current loop and therefore draw the arc quickly apart and quickly extinguish it, so that trouble-free reclosing the line is also possible during thunderstorms. The device also has the advantage that it is almost independent of the direction of the current in the line.

Im übrigen steht nichts im Wege, die spitzwinklige hakenförmige Schutzarmatur auch bei Stützisolatoren oder Durchführungen Jeder Art zu verwenden.Otherwise nothing stands in the way, the acute-angled, hook-shaped protective fitting Can also be used with post insulators or bushings of any kind.

Die Abbildungen zeigen Beispiele der Erfindung, und zwar Abb. z eine Lichtbogenschutzvorrichtung in Abspannlage und Abb. z eine solche in Hängelage. Das geerdete Horn setzt an der Aufhängevorrichtung für die Isolatorenkette senkrecht zu deren Achse an und ist dann unter einem spitzen Winkel zum Isolator hin umgebogen. Das spannungführende Horn weist in beiden Abbildungen die bekannten Formen auf.The figures show examples of the invention, namely Fig Arc protection device in anchoring position and Fig. Z such in a hanging position. The grounded horn attaches to the suspension device for the isolator chain perpendicular to its axis and is then at an acute angle to the insulator bent over. The live horn shows the familiar ones in both figures Forms on.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arc protector off at the ends of Horns attached to isolator chains, characterized in that the earthed Horn hook-shaped extends first perpendicular to the insulator axis and then below is bent at an acute angle in the direction of the insulator, so that the base point an arc as a result of the heat lift and under the electrodynamic effect the current loop formed from the line, arc horns, arc, mast and earth migrates over the side of the hook-shaped horn facing away from the insulator chain.

2. Arc protection device for insulator chains in a hanging position according to claim i, characterized in that the protective device only on the remote from the mast Side of the isolator chain arranged perpendicular to the line direction and the live one Horn is attached below the hanging clamp.