DE656272C - Schutzeinrichtung gegen UEberspannungen in Hochspannungsanlagen - Google Patents

Description

• Schutzeinrichtung gegen Überspannungen in Hochspannungsanlagen Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung gegen Überspannungen in Hochspannungsanlagen, bestehend aus einer Funkenstrecke, bei welcher .der zwischen den Elektroden gelegene Entladungsraum von einem Körper aus Isolierstoff so eng umschlossen ist, daß der bei der Entladung auftretende Lichtbogen zusammengeschnürt wird. In Reihe mit der Funkenstrecke ist ein Widerstand geschaltet.
• Um nun einen gedrängten Zusammenbau der Schutzeinrichtung zu erzielen und um den Widerstand der Schutzeinrichtung selbst bei etwa auftretenden Überbeanspruchungen vor Zerstörung zu schützen, ist gemäß der Erfindung der mit der Funkenstrecke zusaminengebaute Widerstand durch eine Parallelfunkenstrecke überbrückt, deren Elektroden gleichzeitig Elektroden des Widerstandes sind und als Kappen des Widerstandes und eines den Entladungsraum umschließenden Isolierrohres ausgebildet sind, deren Ränder die Elektroden der Schutzfunkenstrecke bilden.
• In Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung dargestellt. Der Entladungsraum i ist in bekannter Weise durch Isolierstoffe-- mit Längskanälen 3 fächerartig aufgeteilt und durch die beiden Elektroden 4 und 5 begrenzt. 'Die Elektrode d. hat eine Bohrung, die den frei werdenden Gasen beim Ansprechen den Austritt ins Freie gewährt. Mit einer Mutter wird diese Elektrode vorteilhaft an der Wand des elektrischen Apparates, z. B. an der Kesselwand 6 eines Transformators, befestigt. Die Mutter 7 kann gleichzeitig einen rohrartigen Ansatz 8 haben, der als Auspuffstutzen dient. Die zweite Elektrode 5 -wird vorteilhaft mit einem vorspringenden Teil 9 versehen, der in einem freien Raum io vor den Entladungskanälen 3 angeordnet ist. Dieser dient zur gleichmäßigen Aufteilung des Lichtbogens auf die einzelnen Entladungskanäle 3. Der Entladungsraum i -wird von einem Isolierrohr i i umschlossen. Das Isolierrohr i i besteht vorteilhaft aus wärmebeständigem, keramischem Material, während für den die Entladungskanäle 3 enthaltenden Isolierkörper 2 Fiber verwendet wird. Dieser Stoff kann mit gasabscheidenden Stoffen, z. B. Borsäure, welche die Funkenstrecke entionisieren, überzogen oder getränkt sein. Die Elektrode 5 ist kappenförmig ausgebildet. Die Kappe i2 nimmt das den Widerstand 13 enthaltende Isolierrohr 14 auf, das auf der anderen Seite durch die zweite Kappe 15 und die Gegenelektrode 16 abgeschlossen ist. Die mittlere Elektrode 5 stellt die leitende Verbindung zwischen der an die Elektrode 16 angeschlossenen wellenführenden Leitung 17, dem Widerstand 13 und dem Entladungsraum i her. Es empfiehlt sich, als Werkstoff für den Widerstand 13 einen Stoff mit negativer Widerstandscharakteristik zu verwenden, z. B. einen keramischen Werkstoff mit Zusätzen von Zirkonium, Carborundum, Ton oder Graphit, der unter hohem Druck und hoher Temperatur gepreßt sein kann. Die an die Elektroden 5 und 16 anliegenden Oberflächenteile des Widerstandes sind durch Verkupfern oder andere Metallschichten an den Stellen 18, mit denen sie an den Elektroden 5 und 16 anliegen, gut leitend gemacht.
• Die Kappen 15 und I2 der beiden Elektroden 5 und 16 bilden die Elektroden für die zum Widerstand 13 parallel liegende Schutzfunkenstrecke.
• Auch die Elektrode 4 ist mit einem vorspringenden Rand i9 versehen, so daß bei Überlastung des Entladungsraumes i auch eine Entladung außerhalb des Isolierrohres i i zwischen der Kappe 12 und dein Ansatz ig erfolgen kann.-Urn Überschläge des Widerstandes im Inneren des Isolierrohres 14. zu verhindern, werden die vom Widerstand nicht eingenoininenen Räume des Rohres mit einem flüssigen, zähflüssigen oder erstarrenden Isolierstoff, z. B. mit Isolieröl, Vaseline oder einer wachs-oder kunstharzartigen Isoliermasse ausgefüllt. Wärmedehnungen werden durch einen nachgiebigen Körper oder eine Feder 2o, die zwischen dem Widerstand 13 und der Elektrode 5 vorgesehen ist, ausgeglichen.
• Die Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung ist bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ein Teil eines Transformatorschutzsystems. Dieses besteht aus den im Hochspannungskreise liegenden Schmelzsicherungen 36 und 37, die gegebenenfalls ebenso wie die Überspannungsschutzeinrichtungen 3o und 31 in den Kessel 32 eingebaut und mit Auspuffrohren ins Freie versehen sein können. Ferner ist die Niederspannungswicklung 38, deren Mitte vorteilhaft geerdet ist, durch Schalter 39 geschützt, die durch ein temperaturabhängiges Relais, z. B. durch einen Schalter mit Bimetallfedern, gesteuert werden. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß bei kurzzeitigen Überlastungen der Stromkreis geschlossen bleibt, während erst langdauernde Überlast das wärmeabhängige Schalterschütz auslöst. Es empfiehlt sich, den Eisenkern 40 des Transformators mit dem Kessel 32, leitend zu verbinden.
• - -Wenn der Kessel selbst von Erde isoliert, te bei Maststationen, oder mit Erde schlecht :läitend verbunden ist, kann man ihn über eine weitere Funkenstrecke 41 erden. Die Schutzeinrichtung 30 oder 31 gemäß der Erfindung lädt bei auftreffenden Wanderwellen den Kessel auf. Dadurch wird ein sehr wirksamer Schutz gegen Isolationsdurchschläge von Wicklung auf Kessel bzw. von Wicklung auf den Eisenkern erzielt. Wenn das Potential des Kessels die Ansprechgrenze der Funkenstrecke 4.1 überschreitet, wird die Energie der Wanderwelle zur Erde geleitet.

Claims (3)

1. PATENT ANSPRÜCÜR: i. Schutzeinrichtung gegen überspannungen in Hochspannungsanlagen, bestehend aus einer Funkenstrecke, bei welcher der zwischen den Elektroden gelegene Entladungsraum von einem Körper aus Isoliermaterial so eng umschlossen ist, daß der bei der Entladung auftretende Lichtbogen zusammengeschnürt wird, und bei der in Reihe mit der Funkenstrecke ein Widerstand geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Funkenstrecke zusammengebaute Widerstand (13) außerhalb seines Schutzgehäuses durch eine Parallelfunkenstrecke überbrückt ist, deren Elektroden gleichzeitig Elektroden des Widerstandes darstellen und als Kappen (12, 15) des Widerstandes (13) und eines den Entladungsraum (i) umschließenden Isolierrohres (i i) ausgebildet sind, deren Ränder die Elektroden der Schutzfunkenstrecke bilden.
2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandskörper zwischen seinen beiden Elektroden unter Einfügen eines federnden Druckkörpers eingespannt ist.
3. 3. Schutzeinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Funkenstrecke und dem Widerstand gemeinsame Elektrode (5) einen in den Entladungsraum vorspringenden Teil (9) hat und daß zwischen diesem und dem den Entladungsraum in parallele -Entladungsbahnen aufteilenden Isolierkörper (2) ein freier Raum vorhanden ist.