DE625598C

DE625598C - UEberspannungsschutzvorrichtung mit Glimmroehre

Info

Publication number: DE625598C
Application number: DE1930625598D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-07-25
Filing date: 1930-07-25
Publication date: 1936-02-12

Description

Es sind schon Überspannungsschutzeinrichtungen mit Glimmröhren vorgeschlagen worden, bei denen in Reihe mit der Glimmröhre die Erregerspule eines elektromagnetischen Schalters liegt, der bei Auftreten von Überspannungen zunächst die Überbrückung eines mit der Glimmröhre in Reihe liegenden Begrenzungswiderstandes aufhebt, bei einem längeren Andauern der Überspannung von

ίο größerer Höhe dann aber die Glimmröhre und den Begrenzungswiderstand kurzschließt. Diese Anordnung hat den grundlegenden Mangel, daß derartige elektromagnetische Erregerspulen einen zu großen Wellenwiderstand haben.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine derartige Überspannungsschutzeinrichtung, bei der erfindungsgemäß die Aufhebung der Überbrückung des Begrenzungswiderstandes durch einen thermisch gesteuerten Schalter bewirkt wird. Derartige thermische Schalter lassen sich mit verschwindend kleinem Wellenwiderstand herstellen, insbesondere ist dies der Fall, wenn man zu ihrem Aufbau Zweimetalle verwendet, die hinsichtlich des Wellenwiderstandes besonders günstige Gestaltungsmöglichkeiten ergeben. Die weitere Schaltoperation, nämlich die Kurzschließung der Glimmröhre, kann durch den thermischen Schalter oder aber durch den als Schaltspule ausgebildeten Begrenzungswiderstands durchgeführt werden.

Nun sind zwar schon Überspannungsschutzeinrichtungen mit thermisch gesteuer- ten Schaltern bekanntgeworden, bei denen die Glimmröhre durch den ' thermischen Schalter kurzgeschlossen wird. Bei diesen bekannten Anordnungen wird aber die Glimmröhre in jedem Fall unmittelbar beim Auftreten einer Überspannung kurzgeschlossen und nicht erst nach Vorschaltung eines BegrenzungsWiderstandes. Diese Anordnungen hatten daher eine große Beunruhigung des zu schützenden Verbrauchskreises im Gefolge, weil das Netz bei jeder auftretenden Überspannung an Erde gelegt wurde.

Demgegenüber ergeben sich die Vorteile der Erfindung aus folgenden Überlegungen, Treten ganz kurzzeitige Überspannungen im Netz auf, wie sie beispielsweise durch Gewitterstörungen verursacht werden, so sollen diese zur Erde abgeführt werden, ohne daß der Verbrauchsstromkreis dabei unterbrochen wird. Da aber derartige Störungen meistens mit außerordentlich steiler Wellenfront ankommen, so würde die erstgenannte Art der eingangs erwähnten, schon vorgeschlagenen Einrichtungen mit Schaltspule nicht geeignet sein, die Uberspannungswelle zur Erde abzuleiten, weil der Wellenwiderstand der vor der Glimmröhre liegenden Erregerschaltspule zu groß ist. Statt dessen würde die Überspannungswelle in den Verbrauchskreis eindringen und dort Zerstörungen anrichten können, was ja gerade vermieden werden soll. Die zweitgenannte vorbekannte Art von Anordnungen würde zwar die Überspannung ableiten und von dem Verbrauchskreis fernhalten, gleichzeitig aber eine dauernde Erdung der zu schützenden Phasenleitung auch

625508

für den nachdringenden Netzstrorii vornehmen und damit den Verbrauchskreis außer Betrieb setzen, obwohl nach Abklingen der kurzen Überspannungswelle das Netz an sich betriebsfähig wäre. Die erßndungsgemaße Anordnung gestattet das gefahrlose Ableiten der kurzen, steilstirnigen Überspannungswelle; dagegen wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung das Nachdringen des Netzstromes verhindert, weil der Begrenzungswiderstand so hoch gewählt werden kann, daß die Löschspannung der Glimmröhre unterschritten wird. Nur wenn Überspannungen . zu großer Höhe und längerer Dauer, etwa durch Berührung des zu schützenden Netzes mit einer Hochspannungsleitung, auftreten, wird ein über der Löschspannung liegender -Spannungswert bestehen bleiben und bei durch Kurzschließung geschützter Glimmröhre die gefährliche Spannung so lange zur Erde abgeleitet werden, bis der Fehler beseitigt ist oder etwa vorgesehene Überst'romschalter oder Sicherungen angesprochen haben. Erst die erfindungsgemäße Anordnung gestattet also einen wirklich einwandfreien Überspannungsschutz unter gleichzeitiger Vermeidung von unnötigen Netzbeunruhigungen.

In den Abb. 1 bis 3 der Zeichnung sind verschiedene Ausbildungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes als Beispiel wiedergegeben. Die Speiseleitung 5 ist über die Überstromvorrichtung· 6, die je nach Bedarf ein Selbstschalter, zweckmäßig mit Verzögerung, oder eine Sicherung sein kann, mit der nach rechts führenden Zuführung zum Verbrauchsstromkreis verbunden. Dicht hinter dem Überstromschutz 6 führt eine Verbindung zu dem geerdeten Nulleiter 7, in der die Glimmröhre 1 mit ihrem Vorschaltwiderstand 2, der natürlich rein Ohmschen Charakter haben muß, ferner der Begrenzungswiderstand 8 und das thermische Organ 4 in Reihe liegen. Dieses thermische Organ 4 be-45, einfLußt einen Schalter 3, welcher einen Überbrückungsstromkreis für den Begrenzungswiderstand 8 zu schließen und öffnen gestat-' . tet. .In der Schaltung nach Abb. 1 wird der Begrenzungswiderstand 8 dem Stromdurchfluß freigegeben, sobald der Schaltarm 10 des . Schalters 3 den Kontakt 9 verläßt. Durchfließt jetzt ein Überspannungsstrom über eine gewisse zulässige Zeit hinaus die Glimmröhre, ohne daß diese wieder' von selbst wegen Unterschreitung der Löschspannung zum Erlöschen kommt, so schaltet das passend bemessene thermische Organ 4 den Schalter 10 weiter auf den Kontakt 11, wodurch nunmehr die Glimmröhre nebst Vorschaltwiderstand 2 kurzgeschlossen wird. Der Erdstrom wird dadurch so stark, daß die Überstromschutzvorrichtung wieder ansprechen kann. Der Röhrenwiderstand 2 kann natürlich auch an anderer geeigneter Stelle der Überspannungsschutzvorrichtung angeordnet sein.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 ist der Begrenzungswiderstand 8 als Schaltspule ausgebildet, die die Fortschaltung des Schaltarmes 10 beim Schalter 3 auf den Kontakt 11 übernimmt. In diesem Fall kann das thermische Organ 4, wie dargestellt, zwecks besseren Schutzes im Bereich des durch den Kontakt 11 gebildeten Kurzschlußzweiges liegen, da es dann nur die Aufgabe hat, die Überbrückung der Schaltspule 8 an Kontakt 9 aufzuheben.

Bei der Anordnung nach Abb. 3 ist der Überstromschutz 6 als verzögerter Selbstschalter ausgebildet und der Begrenzungswiderstand 8 als Zusatzspule dieses Selbstschalters. Wird die Überbrückung der Zusatzspule 8 aufgehoben, so bringt sie, nach Kurzschließung der Glimmröhre 1 durch den Schalter 3, den Selbstschalter 6 zum Ansprechen, sofern nicht der Erdstrom schneller abklingt, als die thermische Verzögerung des Selbstschalters 6 dauert. Zweckmäßig wird die Überstromschutzeinrichiung mit dem Selbstschalter 6 baulich vereinigt. Gegebenenfalls kann die Glimmröhre 1 und der Vorschältwiderstand 2 gesondert angeordnet sein. Die Verwendung eines thermischen Organes zur Steuerung des Schalter 3 bietet noch .den Vorteil, daß die zeitliche Abstimmung für das Eintreten der einzelnen Schaltvorgänge besonders leicht möglich ist, da die gewünschte Trägheit sehr leicht durch geeignete Formgebung erzielt werden kann. Besonders geeignet sind Organe aus Zweimetallen.

Die beschriebenen Anordnungen sind nur beispielsweise. Der Erfindungsgedanke kann sinngemäß auch auf ähnliche Schaltungsanordnungen übertragen werden; insbeson- dere kann das thermische Organ 4 auch indirekt beheizt werden.

Claims

Patentansprüche:

ι .Überspannungsschutzvorrichtung mit Glimmröhre, bei der beim Auftreten von Überspannungen zunächst die Überbrükkung eines der Glimmröhre vorgeschalteten Begrenzungswiderstandes aufgehoben, 1x5 bei andauernder und zu großer Überspannung weiterhin die Glimmröhre kurzgeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhebung der Überbrückung des Begrenzungswiderstandes (8) durch iao ein vom Glimmröhrenstrom direkt oder indirekt beeinflußtes thermisches Organ

(4), vorzugsweise aus Zweimetall, bewirkt wird, welches weiterhin die Kurzschließung der Glimmröhre (i). durchführen kann.
2. Uberspannungsschutzvorrichtung mit Glimmröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungswiderstand (8) eine Schaltspule ist, welche an Stelle des thermischen Organs (4) die Kurzschließung der Glimmröhre (1) bewirkt, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Kurzschließung des thermischen Organs (4).
3. Überspannungsschutzvorrichtung mit Glimmröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß* der Begrenzungswiderstand (8) als Hilfsspule eines in dem Hauptstromkreis liegenden Überstromschalters (6) ausgebildet ist, so daß dieser bei zu lange andauernder Überspannung den Hauptstromkreis (5) vom A'erbrauchskreis abschaltet.
4. Überspannungsschutzvorrichtung mit Glimmröhre nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überspannungsschutzvorrichtung mit dem Überstromschalter (6) baulich zu einer Einheit vereinigt ist, wobei aber die Glimmröhre (1) nebst Vorschaltwiderstand (2) besonders zusammengefaßt sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen