DE695552C - Stromsteilheitsmesser - Google Patents

Description

• Stromsteilheitsmesser Zur Ermittlung der Anstiegsgeschwindigkeiten von Blitzströlmen sind im In und Aus land Messungen vorgenommen worden, die sich meistens des Kathodenstrahloszillographen bedient haben, aus dessen Aufzeichnungen sich unmittelbar die Spannungs und Stromsteilheit bei Blitzschlägen ermitteln läßt.
• Blei derartigen Versuchen kann es sich. jedoch immer nur um einige wenige Blitzschläge handeln, die auf diese Art und Weise erfaßt werden können. Man hat jedoch insbesondere ein Interesse daran, Überschläge an Freileitungsisolatoren und Hängeketten aufzuklären. Zu diesem Zweck sind in großem Umfang £ein unterteilte und in Glasröhren ,eingeschmolzene Stahldrahtbündel eingebaut worden. Mit deren Hilfe ist es möglich, den Scheitelwert der Stoßströme festzustellen, die durch Maste und Erdseile abfließen. Im allgemeinen tritt dann ein Überschlag über Isolatorenketten auf, wenn bei einem Mast- oder Erdseileinschlag das Produkt aus Blitzstromstärke und Masterdungswiderstand größer ist als die Stoßüberschlagsspannung in Freileitungsisolatoren.
• Es sind jledoch Störungsfälle bekannt, in denen die Stoßüberschlagsspannung der Freileitungsisolatoren wesentlich höher war als das Produkt aus Maststoßstrom und Erdungswiderstand (konzentrierter Erdungswiderstand) des getroffenen Mastes. Der mehrere 100 kV betragende Unterschied zwischen den beiden Spannungen muß durch induzierte Spannungen gedeckt werden, die in erster Linie der Stromsteilheit proportional sind. Um nun derartige Blitzeinschläge in allen Einzelheiten aufklären zu liönnen, ist es erforderlich, neben dem Scheiteiwert des Blitzstromes im Mast und in den Erdseilen auch die Steilheit der beiden Ströme zu ermitteln. Wegen der erforderlichen großen Stückzahl entsprechender Meß einrichtungen kommen nur auß erordentlich einfache Meßeinrichtungen in Betracht, die jedoch eine exakte Angabe der Blitzstromsteilheit liefern müssen.
• Nun ist es insbesondere zur Überspannungs anzeige bekannt, in der Nähe eines strolmführenden Leiters einen Rahmen anzubringen, der mit einigen Drahtwindungen versehen ist, und an die Wicklung des Rahmens' - eine Glimmindikatorröhre anzuschlién. Weiter ist es auch bekannt, zur Stromsteilheitsmessung sich einer in der Nähe des stromführenden Leiters angebrachten Entladungsstrecke zu bedienen. Die erfindungsgemäße Anordnung benutzt ebenfalls, wie es die Abbildung zeigt, eine am Mast oder Erdseil angeordnete Rahmenanordung mit Glimmindikatorröhre und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmindikatorröhre in an sich bekannter Weise mit einer stabförmigen Kathode versehen und von einem photographischen Film umgeben ist, der nach außen lichtdicht abgeschlossen ist. Je höher die auftretende Spannung ist, desto länger wird die an der stabförmigen Kathode entstehende Lichtsäul e, und desto größer ist der T'eil des pholtolgraphischen Films, der durch die Lichtsäule belichtet wird.
• Die bekannten Glimmindikatorröhren haben im allgemeinen drei Elektroden, von denen zwei an eine Vorspannung angeschlossen sind, um einen sicheren Zpndeisatz für die zu messende Glimmlichtsäule zu gewährleisten.
• Bei der Anordnung nach der Erfindung ist es blesonders vorteilhaft, die in der Achse der Röhre befindliche Elektrode mit dem leinen und die beiden meist im unteren Teil der Röhre befindlichen anderen Elektroden mit dem anderen Ende der Drahtwindungen zu verbinden, da es bei Stromsteilheitsmessern, insbesondere zur Messung von Blitzströmen in Masten und Drahtseilen, im allgemeinen Schwierigkeiten bereitet, eine zum Aufrechterhalten einer Dauerentladung zwischen den beiden am unteren Ende der Röhre befindlichten Hilfselektroden vorzusehen. Die Verwendung einer Dcielcktrodenröhre in der üblichen Schaltung wäre daher kolmplizierter als die Verwendung einer Zweielektrodenröhre oder einer Dreielektrodenröhre in der soeben beschriebenen Schaltung. Der durch den Unterschied zwischen Zünd- und Brennspannung auftretende Fehler kann bei der Eichung des Gerätes mit berücksichtigt werden.
• Sofern die durch die Steilheit des Blitzstromes im Meßrabmen induzierte Spannung, die Zündspannung der Röhre, die in den Grenzen zwischen - 500 C und + 500 C praktisch temperaturunabhängig ist, überschreitet, bedeckt sich die axiale Kathode mit einer um so längeren Glimmlichtsäu1e, je höher die induzierte Spannung ist. Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu bemessen, daß bei den zu erwartzenden Steilheiten des Blitzstromes der Röhrenstrom 1,2 bzw. 2mA nicht überschreitet.
• Die Indikatorröhren Können mit lichtdurchlässigen bzw. lichtundurchlässigen Skala versehen werden, die sich auf dem Film abbildet und eine unmittelbare Ablesung der Spannung bzw. der Strolms,teilheit aus dem Film gestattet. Es ist oft zweckmäßig, die Röhre so weit mit lichtdurchlässigem Material abzudecken, daß nur ein schmaler Spalt für die Beleuchtung dies Films freibleibt. Eskönnen auch Mittel vorgesehen werden, durch die der Film abschnittweise an der Indikatorröhre vorbeibewegt wird. Dadurch wird die Aufzeichnung mehrerer zeitlich nacheinander auftretender Blitzströme ermöglicht.
• Mit dieser Anordnung ist es bei geeigneter Bemessung des Meßrahmens hinsichtlich Windungszahl und Abstand vom stromführenden Leiter möglich, eine Ermittlung der Stromsteilheit vorzunehmen, die, wie oben auseinandergesetzt, für die Aufklärung von Störungserchcinungen im Freileitungsbetrieb von Interesse ist. Derartige Anordnungen lassen sich jedoch nicht nur für Gewitterstörungen, sondern auch für die Ermittlung der Steilheit von Schaltwellen, wie sie beispielsweise beim Schalten von Leitungen oder Apparaten auftreten, verwenden.
• Ist mit Stromstößen beider Polaritäten zu rechnen, so werden zweckmäßig zwei Röhren in Antiparallelsehaltung an den Meßrahmen angeschlossen, da die Indikatorröhre nur dann richtig arbeitet, wenn die axiale Elektrode Katholde ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Stromsteilheitsmesser, insbesondere zur M'essunig der Steilheit von Blitzströmen in Masten und Erdseilen, mit einem in der Nähe des stromführenden Leiters angebrachten, mit mehreren Drahtwindungen ierseheiien Rahmen, an den eine Glimmlichtindikatorröhre angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlichtindikatorrröhre mit einer stabförmigen Kathode versehen und von einem pho,tographischen Filsn bei lichtdichlem Abschluß nach außen umgeben ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmlichtindiltatorröbre mit einer lichtundurchlässigen Skala versehen ist, die auf den lichtempfindlichen Film nach Maßgabe der Länge der Glimmlichtsäule abgebildet wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Indikatorröhre in ein lichtdichtes Gehäuse ein- -gebaut ist, welches auch den die Röhre umgebenden Film enthält.
4. 4. Anordnung nach Anspruch I oder folgenden, gekennzeichnet durch Mittel, durch die der Film abschnittweise an der Indikatorröhre vorüberbewegt wird.
5. 5. Anordnung nach Anspruch I oder folgenden zur Aufzeichnung von Stromstößen verschiedener Polarität, dadurch gekennzeichnet, daß an die Wicklung des Rahmens zwei Indikatorröhren in Antiparallelschaltung angeschlossen sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch I oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Glimmlichtindikatorröhre mit drei Elektroden vorgesehen ist, von denen die in der Achse der Röhre befindliche mit dem einen Ende, die beiden im unteren Teil der Röhre befindlichen Elektrod,en mit dem anderen Ende der Drahtwindungen verbunden sind.