DE740373C - Einrichtung zum UEberwachen von UEberspannungsableitern in Hochspannungsnetzen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Überwachen von überspannungsableitern in Hochspannungsnetzen Bei der Erfindung handelt es sich um eine Einrichtung zur Überwachung von überspannungsableitern in Hochspannungsnetzen, insbesondere von solchen Ableitern, die aus einer Löschfunkenstrecke und einem spannungsabhängigen Widerstand bestehen. Obwohl diese Überspannungsableiter heutzutage bereits einen hohen Grad an Sicherheit auch gegen unmittelbaxe Gewittereinwirkung besitzen, kann ,es beim Zusammentreffen -widriger Umstände, vor allem bei lang andauernden Mehrfachblitzen, yorkommen, daß die Funkenstrecke und das Widerstandsmaterial zunächst angegriffen und später, wenn wieder einmal eine derartige Überbelastung eintritt, zerstört werden. Es ist zwar bekannt, mit derartigen überspannungsableitern Ansprechzähler zusammenzubauen. jedoch lassen diese mir erkennen, wie oft der Ableiter angesprochen hat, und geben kein zutreffendes Bild über den jeweiligen Beitriebszustand des Ab- leiters. Man müßte zu diesem Zwecke schon die Ableiter aus dem Netz nehmen und öff- nen, was aber nidlit angängig ist.
• Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und mit einfachen Mitteln ein ständiges überwachen der Ableiter zu ermöglichen, so 'daß im Bedarfsfall ein gefährdeter Ableiter rechtzeitig als solcher erkannt, gegen einen, neuen ausgewechselt und wiederhergestellt werden kann. Die Erfindung geUt dabei von der Erkenntnis, aus, daß jedes Ansprechen des Ableiters Lichtbogenspuren auf seiner Löschfunkenstrecke hinterläßt. Das .gleiche muß natürlich auch von den Elektroden einer weiteren, in den Stromkreis, des überspannungsableiters eingebauten Funken,-strecke der Fall sein. Ähnliches trifft in gewissem Sinne auch auf das Widerstandsmaterial des Ableiters zu. Die Erfindung schlägt des#halb vor, zur Überwachung eines übersparmungsableiters in dessen Stronil#reis; ein Abbildorgan einzuschalten, das unter Benutzung der beim Ableiter vorhandenen Elemente aufgebaut ist und aus, den vorstehend erläuterten Gründenein zutreffendes Bild von dem Betriebszustand des Ableiters gibt. Insbesondere wird manals Abbildorgan eine zusätzliche Funkenstrecke benutzen, die bequem zugänglich angeordnet und in ähnlicher Weise aufgebaut ist wie die Löschfunkenstrecke des üb,erspa,nnungsableiters.
• Die Abbildfunkenstrecke wird zweckmäßig in die Erdleitung eingebaut. Sie wird zwar ähnlich aufgebaut wie die Löschfunkenstrecke des überspannungsablelters, besitzt aber dieser gegbnüber vorzugsweise nur einen Luftspalt, um die Ansprechspannung des Ableiters nicht unzulässig zu erhöhen. Ferner wird man die Elektroden der Abbildfunkenstrecke so bemessen und anordnen, daß ihre aktiven Flächen jederzeit leicht zugänglich sind. Sollten sich dort starke Ansprechspuren oder sogar erhebliche Aufrauhungen, die eine VerrninderuDg der Ansprechspannung der Funkenstrecke zur Folge haben, zeigen, dann wird man den ganzen Ableiter, dessen Löschfunkenstrecke ja das gleiche Aussehen haben muß, überholen.
• Für besonders wertvolle Ableiter läßt sich diese überwachungseinrichtung noch dadurch vervollständigen, daß außer der zusätzlichen Funkenstrecke auch noch eine Scheibe des verwendeten Widerstandsmaterials in den äußeren Stromkreis des Ableiters, am besten ebenfalls in die Erdleitung geschaltet wird. Aus dem Zustand dieser Widerstandsscheibe kann man auch mit Sicherheit auf den der im Ableiter eingebauten Widerstandsscheiben schließen. Die Abbildfunkenstrecke bzw. die Abbildwiderstandsscheibe wird auswechselbar angeordnet.
• Damit beim Einbau einer Abbildfunkenstrecke die Ansprechspannung des Ableiters möglichst wenig erhöht wird, wird man, wie schon (erwähnt, nur einen Luftspalt in dieser Funk-enstrecke vorsehen. Außerdem kann man aber auch zusätzliche Mittel anwenden, um dieses Ziel zu erreichen. Ein solches besteht z. B. darin, daß man parallel zu der Abbildfunkenstrecke eine Kapazität legt, die ein Mehrfaches ihrer Eigenkapazität beträgt, oder auch einenentsprechend hochohmigen Widerstand. Liegt dann an den Teilfunkenstrekken der Löschfunkenstrecke des Ableiters gerade die zu ihrem Durchschlag' ausreichende Spannung, dann liegt an de# überwachungsfünkenstrecke nur eine kleinere, z. B. im umgekehrten Verhältnis der Funkenstreckenkapazität geringere Spannung. Ist also die. Glesamtkapazität der Abbildfunkenstrecke (Gesamtkapazität = Zusatz- + Eigenkapazität) z. B. zehnmal so groß wie deren Eigenkapazität, dann liegt an dieser beim Ansprechen des Ableiters nur das o, i fache der Ansprechspannung einer Teilfunkenstrecke. Dieser Betrag ist aber ohne jeden Einfluß auf die Ansprechspannung des Ableiters. Zur Erzielung der erforderlichen Zusatzkapazität zur Abbildfunkenstrecke wird es oft schon ausreichen, den Sockel der überspannungsableiter zu erden, da bei gewissen Ausführungen durch diesen die Erdanscläußleitung des Ab- leiters hindurchgeführt wird, die das gleiche Potential wie die nicht geerdete Elektrode der Abbildfunkenstrecke, besitzt und somit durch ihre F.!,-enkapazität gegen den geerdeten Ableitersockel die Gesamtkapazität der Über-,#N;achungsfunk#enstrecke erhöht.
• Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Es bedeuten i die Elektroden der Löschfunkenstrecke des zu überwachenden Überspannungsableiters, 2 die Abstandsscheiben für die einzelnen Elektroden; 3 sind die, Scheiben aus spannungsabhängigem Material; 4 ist das Ableitergehäuse, 5 sein Eisensockel, der bei 14 geerdet ist. 6 ist die Erdanschlußdurchführung des Ableiters, 7 die Zuleitung zur Abbildfunkenstrecke. Der Sockel der Abbildfunkenstrecke und die Anschlußschrauben und Kontaktfedern sind mit 8 bezeichnet. Ihre Elektroden sind 9 und io, die durch die Abstandsscheibe i i getrennt sind. 12 ist die Erdzul#eitung der Abbildfunkenstrecke, 13 der für die Abbildfunkenstrecke und den Überspannungsabl,eiter gemeinsame Erdanschluß. 15 ist schließlich der Leitungsanschluß, der gesamten überspannungsschutzeinrichtung.
• Beim Ableiten der Ladung einer überspannungswelle hinterläßt deren Strom sowohl auf den Elektroden i als auch auf den Elektroden 9 und io die gleichen Spuren. Über ihren Umfang kann man sich durch Ausbau und Zerlegung der Elektroden 9 und io, die hierfür in zweckmäßiger Weise angeordwt sind, leicht unterrichten, oder man mißt auch die Durchschlagansprechspannung zwischen den Elektrodeng und io. Eine größere Ab- senkung gegenüber dem Wert der neuen Funkenstrecke läßt eine Überbeanspruchung erkennen. Die resultierende Kapazität zwischen den Elektrodeng und io ist gegenüber jener zwischen zwei Elektroden des Ab- leiters durch die Erdkapazität der Durchführung 6 der Zuleitung 7 und jener der Kontaktscheibe der untersten Widerstandsplatte des Ableiters vergrößert, so daß beira Ansprechen des Ableiters zunächst nur ein Bruchteil der Spannung einer Teilfunkenstrecke zwischen den Elektroden 9 und io liegt. Noch, während des Durchschlages der Löschfunkenstrecke spricht dann die überwachungsfun- j kenstrecke an, da die Überspannung in dem Maß, in dem sie an der Löschfunkenstrecke zusammienbricht, an der überwach:ungsfunkenstrecke auftritt, also ohne weiteres die Ansprechspannungerreicht.
• Die Einzelheiten der technischen Durchbildung der Abbildfunkenstrecke entsprechen vorzugsweise denjeiügen der Löschfunkenstrecke. Sie sind deshalb nicht besondeTs ausgeführt. Pas unter Umständen vorgesiehene Widerstandsabbildelernent, das thermisch und elektrisch den Widerstandsscheiben 3 entsprechen muß, kann getrennt von der Abbildfunkenstrecke oder auch, mit ihr zu einem Abbildableiter vereinigt angeordnet werden. Zweckmäßig ordnet man zu den Abbildeinrichtungen noch Grobfunkenstrecken bzw. einen Erd:ungsschalter an, damit bei Kontrolle der Abbildeinrichtung in der Erdleitung des Ableiters keinesfalls eine größere Unterbrechung besteht und auch der Prüfende geschützt ist.

Claims (2)

1. PATENTANSFRÜCHE: - i. Einrichtung zum überwachen von überspannungsableitern in Hochspannungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis des Ableiters, zweckmäßig in seine Erdleitung, ein leicht zugängliches, vom Ableiter unabhängiges Abbildorgan eingeschaltet ist, das vorzugsweise unter Benutzung von bei dem zu überwachenden Ableiter v6rhandenen Elementen aufgebaut ist und an dessen Beschaffenheit der jeweilige Betriebszustand -des Ableiters selbst erkennbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß das Abbildorggn in einer der Löschfunkenstrecke des Ableiters ähnlichen zusätzlichen Funkenstrecke (Abbildfunkenstrecke) besteht. 3. Einrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildfunkenstrecke nur einen Luftspalt besitzt. 4. Einrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildfunkenstrecke mit einer Zusatzkapazität ver--sehen ist. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, da.-durch gekennzeichnet, daß als Zusatzkapazität zur Abbildfunkenstrecke die Erdkapazität der Leitung nach dem Erdanschluß, des Ableiters und die mit ihr metallisch verbundenen Teile des Ableiters dienen. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß, der Metallsockel des Ableitergehäuses zur Erhöhung der Zusatzkapazität geerdet ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 2 ünd 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbildfunkenstrecke mit einem Parallelwiderstand versehen ist. 8. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbild. organ aus einer den Widerstandsscheben des Ableiters thiermisch und elektrisch entsprechenden Widerstandsscheibe (Abbildwiderstand) besteht. 9- Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Abbildorgan sowohl aus einer Abbildfunkenstrecke als auch aus einem Abhildwiderstand besteht. io. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch, gekennzeichnet, daß parallel zudem Abbildorgan eine fest eingebaute Grobifunkenstrecke vorgesehen ist. i i. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnct, daß parallel zudem Abbildorgan ein Erdungsschialter vorgesehen ist.