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Schutzfunkenstrecke für Höchstspannungsanlagen In elektrischen Höchstspannungsstationen
mit Freileitungszuführungen können Überspannungen auftreten, die-mit den bekannten
Gberspannungsschutzapparaten nicht mehr sicher beherrscht werden können. Um den
z. B. durch einen Blitzschlag hervorgerufenen unvermeidlichen Überschlag nicht an
lebenswichtigen Teilen der Station eintreten zu lassen, werden nach der neuesten
Erkenntnis Schutzfunkenstrecken vorgeschlagen, die vor der Einführung der Leitung
in die Station oder auch in der Station selbst eingebaut werden. Diese Schutzfunkenstrecken
sind als sogenannte schwache Stellen ausgebildete Teile der Leitungsführung, deren
Isolation geringer gehalten ist als diejenige des übrigen Teils der Leitung und
der Anlage; so daß an ihnen gegebenenfalls der Überschlag stattfinden muß. Sie sind
mit keinen besonderen Löscheinrichtungen ausgerüstet, sondern die an ihnen entstehenden
Lichtbögen werden durch in die Anlage eingebaute Löschdrosseln oder durch das Abschalten
der Leitung zum Erlöschen gebracht.
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Meist bringt man als Schutzfunkenstrecke an derjenigen Stelle, wo
die Leitung in die Station eingeführt wird, eine Hörnerfunkenstrecke an. Bei Höchstspannungsanlagen
erreichen aber die Lichtbögen an derartigen Schutzfunkenstrecken so große Längen,
daß sie ohne besondere Vorkehrungen Überschläge nach spannungführenden Teilen der
Anlage und. Beschädigungen hervorrufen würden. Insbesondere sind solche Lichtbögen
auch in starkem Maße durch den Wind beeinflußt und können bei horizontaler Leitungseinführung
auf lange Strecken längs der Leitung weiterlaufen, bevor ihre Abschaltung erfolgt.
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Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und die Leitung
vor den Folgen des Lichtbogens geschützt werden, ohne daß dabei außerordentliche
Maßnahmen, z. B. besondere Führung der Hauptleitung (Leitungsführung) oder die Vergrößerung
der Isolationsabstände zwischen den Leitungen an der Stelle der Leitungseinführung,
notwendig werden.
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Die Erfindung - besteht darin, daß die Schutzfunkenstrecke oben und
seitlich von einem geerdeten.Gitter umgeben wird und die spannungführende Elektrode
in den umgitterten Raum von unten derart eingeführt ist, daß die Zuführung zur Elektrode
im wesentlichen senkrecht zur Erdoberfläche steht.
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Bei dieser Anordnung ist dem Lichtbogen der Austritt aus dem umgitterten
Raum unmöglich gemacht. Er kann weder durch den thermischen Auftrieb, noch durch
Wind, noch durch den dynamischen Antrieb, der einen Lichtbogen längs einer Leitungsstrecke
von der Energiequelle fortzubewegen sucht, aus dem ihm zugewiesenen Raum herausgetrieben
werden.
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Ein vollkommener Schutz gegen die Fortbewegung
des
Lichtbogens längs der Leitung durch den Wind-ist-dadurch erreicht, daß die Zuführungsleitung
zu der Funkenstrecke senkrecht zum Erdboden angeordnet ist. Da die Windrichtung
im allgemeinen parallel zum Erbdoden verläuft, so steht damit die Leitungszuführung
auch senkrecht zu der Windrichtung. Man kann ferner vorteilhaft die unter Spannung
stehende Elektrode konzentrisch innerhalb des parallelen Gitters derart anordnen,
daß sie möglichst gleichen Abstand von diesem hat. Es ist auch möglich, die Zuführung
.der unter Spannung stehenden Elektrode längs der Hängekette, an welcher die Zuführung
befestigt ist, nach dem oberen Teil des umgitterten Raumes hinaufzuziehen. Durch
diese Anordnungen wird die Hängekette, mit welcher die Schutzfunkenstrecke befestigt
ist, in weitgehendem Maße der Einwirkung des Lichtbogens entzogen.
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In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. i zeigt einen vor der Station aufgestellten Einführungsmast mit
der Schutzfunkenstrecke in Seitenansicht.
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Fig.2 zeigt eine abgeänderte Form der Schutzfunkenstrecke, Fig. 3
die Vorderansicht der dreiphasigen Anordnung und Fig. ,¢ den Grundriß hierzu.
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In Fig. i ist io der Leitungsmast einer ioo-kV-Leitung, an dessen
Traverse ii die Abspannketten 12,13 für die Hauptleitung 14, 15 befestigt sind.
An der Traverse 16 ist die Hängekette 17 für die Schutzfunkenstrecke befestigt.
Diese besteht aus der spannungführenden ringförmigen Elektrode 18, die samt der
Hängekette 17 in dem am Mast geerdeten Gitter ig angeordnet ist. Das Gitter
ig kann einen kreisrunden Grundriß haben; zur Vereinfachung der Herstellung ist
jedoch auch ohne Nachteil ein quadratischer Grundriß zu verwenden. Von der Elektrode
18 führt die Stichleitung zu der Hauptleitung 14. Eine Überspannung läuft längs
der Stichleitung nach der Schutzfunkenstrecke hinauf; und der Überschlag tritt zwischen
der Elektrode 18 und dem geerdeten Gitter ig ein. Wenn nun Wind herrscht, so wird
der Lichtbogen eine der Windrichtung entsprechende Stellung der Elektrode 18 einnehmen,
ohne aber durch den Wind aus der Umgitterung herausgetrieben zu werden. Infolge
des thermischen Auftriebes wird der äußere Lichtbogenfußpunkt an dem Gitter nach
oben geblasen. Seiner Ausbreitung wird aber durch das obere horizontale Gitter eine
Grenze gesetzt. Durch die ringförmige Ausgestaltung der Elektrode 18 ist erreicht,
daß der Lichtbogen durch den Wind nicht gegen die Isolatorkette geblasen wird, sondern
immer jene Stellung einnimmt, die im Windschatten hinter der' Isolatorkette liegt,
so daß der Lichtbogen nicht an diese angedrückt werden kann.
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Die Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, nach welchem an
Stelle einer ringförmigen Elektrode 18 nur eine einzige I-ugelelektrode 2o verwendet
ist, die innerhalb der Hängekette 21 an die Leitung angeschlossen und deren Zuführung
bis in den oberen Teil des umgitterten Raumes hinaufgezogen ist. Durch diese Ausbildung
wird der Lichtbogen von der Isolatorkette 21 ferngehalten, so daß dabei keine ringförmige
Ausgestaltung der Elektrode erforderlich ist.
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In den Fig. 3 und 4 bedeutet 22 einen Portalmast. An der Traverse
23 sind drei Abspannketten 24 für die Leitungen 25 befestigt. An der Traverse 26
sind die Hängeketten 27 für die Schutzfunkenstrecken angebracht, deren geerdete
Umgitterung mit 28 bezeichnet ist. Die Schutzfunkenstrecken sind gegen die Befestigungspunkte
der zugehörigen Hauptleitung versetzt angeordnet, so daß die Isolatoren 24 durch
herabfallende Schmelzperlen nicht beschädigt werden können.