DE723210C

DE723210C - Protection device for electrical equipment with surge arrester

Info

Publication number: DE723210C
Application number: DES129407D
Authority: DE
Inventors: Dr Joseph Rebhan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-11-03
Filing date: 1937-11-03
Publication date: 1942-07-30

Description

Schutzvorrichtung für elektrische Apparate mit !Überspannungsableiter Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für elektrische Apparate, insbesondere für Transformatoren, die mit überspannungsableitern :ausgerüstet sind. Als überspannungsablei:ter kommen Funkenstrecken in Frage, die gegebenenfalls nüt einem bewegten Löschmittel beim Ansprechen gelöscht werden, oder es werden Ableiter verwendet, die in bekannter Weise ieirne Auspufföffnung haben.Protective device for electrical apparatus with! Surge arrester The invention relates to a protective device for electrical apparatus, in particular for transformers equipped with surge arresters:. As a surge arrester Spark gaps come into question, which may need a moving extinguishing agent deleted when responding, or arresters are used that are known in Make sure you have an exhaust port.

Wenn z. B., wie in Fig. i dargestellt ist, im Zuge einer ioo-kV-Leitung i eine Regelwicklung 2 mit dem Stufenschalter 3 liegt, die von der Wicklung ¢ erregt wird, kann die Zusatzwicklung 2 gegen Stoßspannungen ,oder sonstige Überspannungen durch einen Überspannungsableiter oder eine Schutzfunkenstrecke 5 geschützt werden. Diese überbrückt die Zusatzwicklung 2. Wenn nun z. B. bei nahen Blitzeinschlägen oder bei- anderen starken Überspannungen der Ableiter anspricht und sich seine Löschwirkung verzögert oder eine Löschung unmöglich wird, isst die Zusatz-Wicklung 2 über die Entladung kurzgeschlossen. Der in der Kurzuchlußschleife fließend,-Strom hat aber, mit .dem umgekehrten übersetzungsverh,ältnis des Transformators multipliziert, d. h. auf Hochspannungsseite bezogen, im Verhältnis zum Durchgangsstrom des Transformators eine so geringe Größe, daß der in die Zuleitung 6 eingeschaltete überstromschutz 7 zunächst überhaupt nicht anspricht. Erst wenn im Transformator weitgehende Zerstörungen aufgetreten sind, würde unter Umständen der überstramschutz ausgelöst.If z. B., as shown in Fig. I, in the course of a 100 kV line i is a control winding 2 with the tap changer 3, which is excited by the winding ¢ the additional winding 2 can protect against surge voltages or other overvoltages be protected by a surge arrester or a protective spark gap 5. This bridges the additional winding 2. If now z. B. in the case of nearby lightning strikes or in the case of other strong overvoltages, the arrester responds and its extinguishing effect delayed or deletion becomes impossible, the additional winding 2 eats over the Short-circuited discharge. The current flowing in the short circuit has, however, multiplied by the reverse translation ratio of the transformer, d. H. related to the high voltage side, in relation to the through current of the transformer such a small size that the overcurrent protection switched on in the supply line 6 7 initially does not respond at all. Only when there is extensive damage in the transformer occurred, the overcurrent protection would be triggered under certain circumstances.

Um nun den Transformator in diesem Falle vor -schwereren Schäden zu schützen, wird der Ableiter gemäß der Erfindung derart angeordnet, daß in seinem Ausblaseweg leitende Teile der Anlage liegen, durch deren Anschluß an spannungführende Teile des Apparats der Überstromschutz ausgelöst wird.In order to prevent serious damage to the transformer in this case protect, the arrester is arranged according to the invention so that in his Ausblaseweg conductive parts of the system are, by connecting them to live Parts of the apparatus the overcurrent protection is triggered.

Bekannt sind Schutzeinrichtungen für Bahnfahrzeuge. Bei diesen wird der Kurzschluß vermittels einer mit Schmelzsicherung versehenen Hörnerschutzeinrichtung, in deren Lichtbogenweg .ein geerdeter Körper ragt, an eine Stelle verlegt, wo er unschädlich ist. Diese Anordnung dient nur dazu, die im Wageninnern liegenden Teile, wie Schalter o. dgl., vor hohen Kurzschlußströmen zu schützen.Protective devices for rail vehicles are known. With these will the short circuit by means of a fuse provided with a fuse Hearing protection device, in whose arc path. a grounded body protrudes, relocated to a place where it is harmless. This arrangement only serves to keep the parts inside the car, such as switches or the like. To protect against high short-circuit currents.

In Fig. 2 ist ein Transformator io mit den Anschlußklemmen i i bis 13 dargestellt. Die Klemmenköpfe tragen Ableiter 14., z. B. Ableiter mit durch feste Isolierstoffe eingeschnürten Entladungsbahnen. Gemäß der Erfindung sind nun diese Ableiter derart angeordnet, daß der Klemmenkopf der benachbarten Klemme, z. B. der der Klemme i i gegenübersreh:ende Kopf der Klemme 12, im Ausblaseweg des Ableiters 14 der Klemme i i liegt. Der Ausblaseweg ist durch den Pfeil 15 ängedeutet. Wenn also bei starken überspannungen der Ableiter eine Lichtbogenentladung in Richtung des Pfeiles 15 ausstößt, ist der Luftweg zwischen benachbarten Klemmen i i, 12 oder 12, 13 so stark ionisiert, daß die Netzspannung den Lichtbogen mit einem so erheblichen Strom speisen kann, daß der Überstromschutz 7 ausgelöst wird.In Fig. 2 is a transformer io with the terminals i i bis 13 shown. The terminal heads carry arresters 14, z. B. arrester with through fixed Insulating materials constricted discharge paths. According to the invention, these are now Arrester arranged such that the terminal head of the adjacent terminal, e.g. B. the opposite of terminal i i: end head of terminal 12, in the discharge path of the arrester 14 of the terminal i i is located. The blow-out path is indicated by arrow 15. if in other words, in the event of strong surge voltages in the arrester, an arc discharge in the direction of arrow 15 ejects, the airway between adjacent terminals i i, 12 or 12, 13 so strongly ionized that the line voltage causes the arc to occur at such a considerable level Can feed current that the overcurrent protection 7 is triggered.

Eine andere Anordnung des Überspannungsableiters ist in Fig.3 dargestellt. Hier liegt im Ausblaseweg des am Kopf der Klemme 16 befestigten Ableiters 17 der Kesseldeckel 18 eines Transformators. Bei dieser Anordnung wird also beim Ausblasen des Ableiters ein Erdschluß hergestellt, der Erdschlußanzeigevorrichtungen oder auf Erdschluß ansprechende Schaltvorrichtungen auslöst. Diese können ihrerseits wieder den schadhaften Transformator abschalten.Another arrangement of the surge arrester is shown in Fig.3. Here lies in the blow-out path of the arrester 17 attached to the head of the clamp 16 Boiler cover 18 of a transformer. With this arrangement, therefore, when blowing out the arrester produced an earth fault, the earth fault indicator devices or triggers switching devices that respond to earth faults. These, in turn, can switch off the defective transformer again.

Wenn ein Transformator in der Schaltung gemäß Fig. i betrieben wird, können die Leitungen i und 6 in den Durchführungskopf mittels kleiner Isolatoren i 9 und 20 gemäß Fig.3 eingeführt werden. Die Anschlußleiter dieser Isolatoren werden durch den Ableiter 17 überbrückt. Der Ableiter kann zwischen den Klemmenköpfen dieser beiden Isolatoren icg und 2o hängen.If a transformer is operated in the circuit according to Fig. I, the lines i and 6 can be inserted into the bushing head by means of small insulators i 9 and 20 are introduced according to Figure 3. The connecting conductors of these insulators are bridged by the arrester 17. The arrester can be between the terminal heads of this hang on both insulators icg and 2o.

Auch bei Anordnungen, bei denen auf dem hlemmenkopf Regelschalterklessel angebracht sind, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Vorteil Verwendung finden. Es wird dabei gleichzeitig der Regelschalter gegen Beschädigungen geschützt. In Fig. 3 ist ein derartiger Schalterkessel mit 2 i bezeichnet. Wenn die Isolierabstände zu groß sind oder bauliche Rücksichten die erfindungsgemäße An brin.gung der Ableiter mit der gewünschten Richtung des Ausblasevege s nicht ermöglichen, können natürlich auch mit dein obengenannten spannungführenden oder geerdeten Teilen elektrisch verbundene Hilfselektroden angeordnet werden, die in den Ausblaseveg hineinragen und diesen verkürzen.Even with arrangements in which there is a control switch on the hlemmen head are attached, the device according to the invention can be used with advantage. At the same time, the control switch is protected against damage. In Fig. 3 is such a switch boiler with 2 i. When the insulation clearances are too large or structural considerations require the arrester to be attached according to the invention with the desired direction of the Ausblasevege s not allow, of course also electrically connected to the aforementioned live or earthed parts Auxiliary electrodes are arranged, which protrude into the Ausblaseveg and this shorten.

Die Erfindung ist natürlich nicht beschränkt auf Ein- oder Mehrphasentransformatoren oder Drosselspulen. Sie kann selbstverständlich auch auf Kondensatoren Anwendung finden, die zur Blindl.eistungsregelung an das Hochspannungsnetz geschaltet sind oder die ihrerseits Schutzkondensatoren für e:,ektris.che Apparate darstellen. Überhaupt können die Ableiter überall dort gemäß der Erfindung eingebaut werden, wo durch vollständiges oder teilweises Versagen der Ableiterlöschwirkung Maschinen, z. B. Generatoren oder Motoren oder Apparate, gefährdet sind.The invention is of course not limited to single-phase or multi-phase transformers or reactors. It can of course also be applied to capacitors that are connected to the high-voltage network for reactive power control or which in turn represent protective capacitors for electronic devices. At all the arrester can be installed anywhere according to the invention, where by complete or partial failure of the arrester extinguishing effect. B. Generators or motors or apparatus are at risk.

Claims

L'ATI3NT CLAIMS: i. Protective device for electrical apparatus with surge arresters whose arc current triggers existing protective devices even if the arc stopped, would not be sufficient, especially for Additional transformers, characterized in that in the discharge path of the arrester conductive system parts are arranged according to high counter potential in such a way that that standing arcs of the arrester provide overcurrent protection or earth fault protection of the electrical apparatus.

2. Protection device according to claim i, characterized in that the L surge arresters are attached to the terminals of the apparatus to be protected that the live parts of adjacent terminals of other phases are located in the discharge path of the arrester.

3. Protection device according to claim i, characterized in that the arrester on the terminal head is one Bushing insulator is attached so that it is grounded in its blow-out path Parts, e.g. B. the clamp socket or the apparatus boiler cover are located. .l. Protective device according to claim 1 and 2 or 3, characterized in that the surge arrester on the switch boiler carried by a bushing iso'.ator one in the train The additional regulating transformer lying on the power line is attached.