DE749230C

DE749230C - Einrichtung zur Erdung elektrischer Anlagen

Info

Publication number: DE749230C
Application number: DE1940749230D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Schnecke
Priority date: 1940-07-24
Filing date: 1940-07-24
Publication date: 1944-12-04

Description

Einrichtung zur Erdung elektrischer Anlagen Die Erdung von Starkstromanlagen erfolgt im allgemeinen an solchen Punkten, daß über die Erdung kein Strom oder höchstens ein geringfügiger Ausgleichsstrom fließt. Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber eine Erdungseinrichtung, die hoch belastbar und in erster Linie für Gleichstromanlagen bestimmt ist. Der Fall, daß eine Erdung belastet werden muß, kann beispielsweise bei Gleichstrom- - Hochspannungs - Kraftübertragungen auftreten. Hierbei wird die Energie meist durch zwei Gleichstromkabel geleitet, die gegenüber Erde das gleiche Potential mit verschiedenem Vorzeichen haben. An beiden Enden der Übertragungsleitung ist im Spannungsmittelpunkt die Anlage geerdet. Bei vollkommen symmetrischem Betrieb fließt daher über die Erdung kein Strom. Fällt jedoch ein Kabel aus, dann muß, wenn der Betrieb überhaupt aufrechterhalten werden soll, der Gleichstrom durch die Erde geleitet werden. Es fließt also der gesamte Strom über die Erdungseinrichtung.
Bei den bekannten Erdungseinrichtungen liegt der die Verbindung mit dem Grundwasser herstellende Kontaktkörper in unmittelbarer Berührung mit dem das Grundwasser führenden Erdreich. So ist es beispielsweise bekannt, den Erdungskontakt, beispielsweise in Form eines in einer Ebene aufgewickelten Metallbandes, auf den Boden eines Brunnenrohres zu legen. Der Erdungskontakt liegt in diesem Fall also mit seiner Unterseite auf dem gewachsenen Erdreich auf und wird außerdem nach kurzer Zeit auch an seiner Oberfläche von Sand und Schlamm bedeckt sein. Genau so liegen die Verhältnisse, wenn man einem anderen bekannten Vorschlag zufolge den unteren Teil eines Brunnenrohres mit einer leitenden Masse füllt. Die Berührung der Erdungshontakte mit dem Erdreich verhindert eine rasche Erneuerung des in der Umgebung des Erdungskontaktes befindlichen Grundwassers. Das hat den Nachteil, daß infolge der Elektrolyse. die sich in dem Bereich des Erdungsl;ontaktes bemerkbar macht, der Widerstand des Erders ziemlich rasch ansteigt, wenn der Erder mit starken Strömen belastet wird.
Gemäß der Erfindung werden daher die Erdungselektroden in einem unterhalb des Grundwasserspiegels liegenden Hohlraum derart angeordnet, daß sie von dem Grundwasser frei umspült werden. Es kommt also darauf an, um die Erdungselektroden herum einen Raum zu schaffen, der nur mit Grundwasser gefüllt ist, so daß die Elektroden mit dem umgebenden Erdreich nicht in unmittelbarer Berührung stehen. Es wird hierdurch erreicht, daß das Wasser in den unmittelbar an die Elektrode angrenzenden Schichten, welches hier durch Elektrolyse eine starke Konzentration seines Salzgehaltes und damit eine Verminderung der Leitfähigkeit erfahren würde, durch frisches Grundwasser fortgespült wird. Gasförmige Elektrolyseprodukte, die durch Ansetzen auf der Elektrodenoberfläche ebenfalls eine Verminderung der Leitfähigkeit herbeiführen würden, können innerhalb des Hohlraumes frei aufsteigen und durch Abzugsröhren oder Schächte auf einfache Weise ins Freie geführt werden. Besonders zweckmäßig ist es, wenn künstlich zusätzliche Mittel vorgesehen werden, um eine Umwälzung des Grundwassers zu besorgen. Man kann beispielsweise mit einer Pumpe das Wasser aus dem Hohlraum nach oben absaugen, so daß aus dem umgebenden Erdreich ständig frisches Grundwasser nachströmt. Die Erdungselektroden werden in bekannter Weise aus Material hergestellt, welches möglichst elektrolysebeständig ist; so kommen beispielsweise Stäbe aus Siliciumcarbid als Erdungsleiter in Betracht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die als Erdungselektroden dienenden Stäbe 2 aus Siliciumcarbid, die untereinander und mit dein Zuführungskabel 3 durch leitende Schienen .1 verbunden sind, sind in einem unten offenen Senkkasten i angeordnet, der unterhalb des Grundwasserspiegels g liegt. Dieser Senklasten wird zweckmäßig aus Beton hergestellt und erhält innen einen Schutzanstrich 6, der den Beton vor den Angriffen der elektrolytischen Zersetzungsprodukte schützt. Auch die Zuleitung 3 und die Stromzuführungsschienen :1 werden wasserdicht verkleidet.
Der Senkkasten besitzt oben einen Einstiegschacht 5, der ins Freie führt und einen Einstieg zwecks Untersuchung oder Vornahme von Reparaturen an den Erdern gestattet. Durch diesen Schacht können auch die gasförmigen Elektrolyseprodukte nach oben abziehen. Um von Zeit zu Zeit oder ständig das Wasser in dein Senkkasten erneuern zu können, ist eine Pumpe io vorgesehen, die durch eine Rohrleitung 7 das Wasser im oberen Teil des Senkkastens absaugt. Von unten strömt dann eine entsprechende Menge frischen Grundwassers zu. Wenn die Erdungsstäbe nachgesehen oder sogar ausgewechselt werden sollen, dann muß das Wasser aus dem Senkkasten entfernt werden. Ist der Wasserandrang von unten so groß, daß es nicht mehr möglich ist, das Wasser herauszupumpen, so muß das Wasser durch Druckluft nach unten herausgedrückt werden. In dieseln Fall ist jedoch eine Luftschleuse ä erforderlich, um aus dem Freien in den unter C berdruck stehenden Hohlraum zu gelangen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Belastbare Erdungseinrichtung für Gleichstrom,insbesonderezur-Iittelpttnktserdung von mit hochgespanntem Gleichstrom arbeitenden Kraftübertragungsanlagen, dadurch gekennzeichnet. daß die Erdungselektroden in einem unterhalb des Grundwasserspiegels liegenden Hohlraum derart angeordnet sind, daß sie von dein Grundwasser frei umspült werden. z. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß -Mittel vorgesehen sind, um eine periodische oder ständige Erneuerung des die Erdungselektrode umgebenden Grundwassers durchzuführen. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Erdungselektroden enthaltende Hohlraum begehbar ist und Mittel vorgesehen sind, um das Wasser aus dem Hohlraum zu entfernen. d.. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abzug für die sich in dein Hohlraum bildenden gasförmigen Elektrolyseprodukte vorgesehen ist. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungselektroden im Innern eines unten offenen, vorzugsweise aus Beton hergestellten Senkkastens angeordnet sind. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Senkkasten einen an die Erdoberfläche führenden Einsteigschacht besitzt. ;. Einrichtung nach Anspruch z und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe vorgesehen ist, die das Wasser aus dem Senkkasten nach oben abzusaugen gestattet. B. Einrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckluftanlage vorgesehen ist, mit deren Hilfe das Wasser aus dem Senkkasten herausgedrückt werden kann. g. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungselektroden aus elektrolysefestem Material, z. ß. aus Siliciumcarbid, bestehen. Zur Abgrenzung des Änmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift ..... Nr. 17 523; französische 581 7o8; britische Patentschriften 1947 v. J. igo6, 273 55i.