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Überspannungsableiteranordnung für die im Zuge der Netzleitung liegende
Regelwicklung von Hochspannungsregeltrausformatoren Die im Zuge der Netzleitung
liegende Regelwicklung von Hochspannungsregeltransformatoren in Sparschaltung sowie
die Regeleinrichtung lassen sich bei wirtschaftlich tragbarem Aufwand nur gewittersicher
bauen, wenn durch besondere, parallel zur eingeschalteten Regelwicklung geschaltete
Überspannungsableiter die von dem quasistationären Spannungsabfall an der Regelwicklung
erzeugten Spannungsbeträge auf verhältnismäßig niedere Werte abgesenkt werden. Bei
den bekannten Überspannungsableitern sind Durchschlagsstrecken, z. B. Funkenstrecken,
vorgesehen, die von einem flüssigen oder gasförmigen Löschmittel gelöscht werden
können. Es gibt z. B. Ableiter, bei denen die Entladungsbahnen der Funkenstrecke
durch feste Isolierstoffe verengt oder eingeschnürt werden. Die Isolierstoffe sind
mit Stoffen, z. B. Borsäure, getränkt, die unter der Wirkung des Lichtbogens entionisierende
Gase entwickeln. Bei sogenannten Kathodenfallableitern liegt in Reihe mit der Funkenstrecke
ein Widerstandsplattensatz. Alle diese Spannungsableiter haben -meistens eine gewisse
Löschgrenze, bei deren Überschreiten der von der Netzenergie aufrechterhaltene Lichtbogen
nach dem Ableiten der Überspannung nicht mehr oder erst nach längerer Dauer gelöscht
werden kann.
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In diesem Falle wird die durch den Ableiter geschützte Regelwicklung
unmittelbar, kurzgeschlossen und der Spartransformator dadurch außerordentlich gefährdet,
daß die
Belastung des Netzes kauen merklich zunininit, obwohl die
kurzgeschlossene Regelwicklung einen sehr beträchtlichen ILurzschlußstroni führt.
Um den Transformator vor der therrnischetl Zerstörung durch den hurzschlußstrom
zu schützen, können Diffenenden Abschlußkappe 4. und der ringförmigeli Gegenelektrode
5 dargestellt. Das Gehäuse i besteht aus Isolierstoff, z. B. aus Porzellan. Die
Öffnung 6 des Gehäuses i ist in bekannter Weise -mit einem Deckel verschlossen,
der bei starkem Energieinhalt der abz_u-
| rentialrelais oder auf Gasentwicklung i |
| Transformator ansprechende Relais ver% |
| det werden. Auch Überstromrelais, 'die |
| "Luge der Erregerwicklung des Spartransfin |
| niators liegen, können Anwendung fili(leii |
_111e diese Einrichtungen müssen jedoch so geschaltet sein, daß sie unmittelbar
auf einem Leistungsschalter wirken, der die Energiezufuhr für den Spartransformator
unterbricht, also das ganze geregelte Netz abschaltet und dadurch eine empfindliche
Störung der Energiezufuhr hervorruft.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, die Löschsicherheit des Ableiters zu
erhöhen bzw. den unbrauchbar gewordenen .Nileiter abzuschaltc-n, den Kurzschluß
der Regelwicklung zu beseitigen und doch eine Abschaltung des spargeschalteten Regeltransformators
und daillit des Netzes zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird die Anordnung so getroffen, daß der Ableiter
in Reihe mit einer Schmelzsicherung geschaltet ist, die den höchstmöglichen Stoßströmen
gewachsen ist, und die Reihenschaltung parallel zur Regelwicklung zwischen ankommender
und abgehender Netzleitung liegt und claß der durch die Reihenschaltung gebildete
Stromzweig betriebsmäßig nur von dein durch die Widerstandscharakteristik des Ableiters
bestimmten Strom durchflossen wird. Eine Reihenschaltung von Ableiter und Sicherung,
die lediglich den Schutz des Ableiters vor Cberlastung bezweckt, ist zwar all sich
bekannt, jedoch dienen diese bekannten Anordnungen dem Netzschutz und sind so getroffen,
daß durch die Sicherung Transformator und Ableiter vom Netz getrennt werden, die
Versorgung des über den Transformator gespeisten Netzes also unterbrochen wird.
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Die Schmelzsicherung der erfindungsgemäßen Anordnung muß natürlich
mit einer derartigen Verzögerung ansprechen, daß die Überspannung mit Sicherheit
all dem zli schützenden Apparat vorbeigeleitet wird. Diese Verzögerung kann mit
bekannten Mitteln, z. B. bei Sicherungen mit einer hohen Wärmekapazität, leicht
bewirkt werden. Um zu einem gedrängten Zusammeilbau zu gelangen, wird die Sicherung
vorteilhaft in das Ableitergehäuse selbst eingebaut.
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Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In Fig. i ist ein Kathodenfallableiter mit dem Gehäuse i der Funkenstrecke
z, dem Widerstandsplattensatz 3, der als Fassung die-
| ührenden Entladewelle geöffnet oder abge- |
| leudert wird. Die zu schützenden Ap- |
| ate oder Anlageteile werden ent@ve(lcr |
| ch Parallelschalten des Ableiters iiber- |
| Jückt dann sind die Leitungeni 7 und 8 an |
die Apparateklerllmen angeschlossen. Ist die LTl)erspannung nach Erde abzuleiten,
wird die Leitung ;7 geerdet, während die Leitung N illit der wellenrührenden Leitung
oder dein Alllageteil zu verbinden ist. Die erfindungsgemäß mit dem --'#,bleiter
in Roilie zu schaltende Schmelzsicherung c) ist der Funkenstrecke vorgeschaltet
und im Gehäuse i untergebracht. Zum Auswechseln der Schitielzsicherung läßt sich
die Kappe. vüni Ise)livigehäuse i abnehmen.
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Eine weitere Ausbilclungsforin der erlindungsgemäßen Einrichtung ist
in 1,i". 2 dargestellx. Das Gehäuse i des Kathodenfallableiters enthält außer dein
Widers tandsplattensätz 3 und der Schinelzsicherullg 9 eine Funkenstrecke io mit
den beiden Elektroden ii und 1?. In der Funkenstrecke io sind die Lichtbogenentladung
einschnürende Entladungsbahnen vorgesehen. Es ist also in die Funkelistrecke io
ein Isolierkörper 13 eingesetzt, der einen oder mehrere Kanäle i.1 hat, durch die
die Entladung erfolgen kann. Die Wände des Isolierstoffes 13, die z. B. aus Papier,
Preßspan, Hartpapier bestellen können, sind vorteilhaft mit Stoffen getränkt oder
überzogen, die entionisierende Gase abgeben. Mindestens die eine Elektrode 12 hat
eine Üffnung 15, durch die starke Entladungen austreten bzw. die Auspuffgase abströmen
können. Geringere Gasmengen können an den Widerstandsplatten 3 vorbei durch Öffnungen
ini Deckel 6 abgeführt werden. Starke Entladungen hingegen, die ein Abwerfen des
Deckels und Ausstoßen der Widerstandsplatteil 3 bewirken, können unmittelbar ins
Freie abströmen. Es empfiehlt sich auch, die Elekti-ode'i i finit einer Bohrung
zu versehen, damit beim Ansprechen der Sicherung g frei werdende Gase abströmen
können. Licht-. bögen, die voll der Sicherung g herrühren, werden dann ebenfalls
innerhalb der Entladungsbahnen i.1 gelöscht.
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Die Löschwirkung des Ableiter: kann auch durch magnetische Blasspulen,
die in den Zug der Leitungen 7 oder 8 eingeschaltet sein können, verbessert werden.
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Bei zu schützenden Regelwicklungen und Regelschaltern für Stufentransformatoren
empfiehlt es sich, den erfindungsgemäßere Ab-
Leiter am Schalterkessel
anzubringen, der sich auf Hochspannung befindet und von einem Durchführungsisolator
getragen wird. Wenn Zu- und Ableitung in diesem Lastschalterkessel durch besondere
Durchführungsisolatoren ein- und herausgeführt werden, kann der Ableiter an diesen
Durchführungsisolatoren befesti t werden. Er überbrückt die Zu-und die Ableitung.
Wenn, wie in .Ii ig. 3 angedeutet ist, die durch eine Schalteinrichtung i6 zu regelnde
Wicklung 17 im Zuge der Netzleitungen 18 und i9 eingeschaltet ist, wobei der Erregerteil
2o an den Sternpunkt 2i eines Drelistromsystems angeschlossen wird, ist der Ableiter
22 mit den, erfindungsgemäl,ien Einrichtungen zwischen die Anschlußklemmen der Leitungen
18 und i9 geschaltet. Hier kommt es besonders auf betriebssichere Löschwirkung des
Ableiters 22 an, weil der Ableiterlichtbogen von der Zusatzwicklung I7 unmittelbar
gespeist wird und einen Kurzscliluß für die Wicklung darstellt. Der Kurzschlußstrom
mit dein Übersetzungsverhältnis des Transformators multipliziert, d. h. auf die
Erregerseite 2o oder auf die Hochspannungsseite übertragen, ist 'so gering, daß
die normalen, im Zuge der Leitung 18 oder ig liegenden Überstromsohutzeinrichturngen
nicht auslösen. Der erfindungsgemäße Ableiter kann auch zu Kondensatoren parallel
geschaltet sein, die ihrerseits wieder Transformatorwicklungen oder Regelwicklungen,
insbesondere im Zuge der Netzleitung liegende Zusatzwicklungen als Schutzkondensatoren
überbrücken. Wenn diese Schutzkondensatoren von Durchführungsisolatoren getragen
werden, werden die Ableiter vorteilhaft am Kondensatorgehäuse angebracht.