DE751010C

DE751010C - UEberspannungsableiter

Info

Publication number: DE751010C
Application number: DEA91526D
Authority: DE
Inventors: Charles Degoumois
Original assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BROWN AG; BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1940-06-15
Filing date: 1940-06-15
Publication date: 1953-03-16

Description

Überspannungsableiter Die Überspannungsableiter für Hoch- und Höchstspannung pflegt man aus Einzelelementen zusammenzusetzen, deren jedes einen Teil des Spannungsgefälles aufnimmt. Jedes Element enthält eine Anzahl Löschfunkenstrecken, bestehend aus Elektrodenplatten mit zwischengelegten Abstandsringen aus: Isolierstoff, und eine Anzahl spannungsabhängiger Widerstände, und entweder nur ein Element oder mehrere enthalten eine Zündfunkenstrecke. Jedes Element ist in einem Porzellan- oder Steatitkörper untergebracht und die Elemente werden in gleichartiger und gleich großer Ausführung je nach der Höhe der Betriebsspannung in verschiedener Anzahl in Reihe geschaltet, d. h. aufeinandergeschraubt oder aneinandergehängt, so daß eine Säule oder eine Kette solcher Einzelelementeentsteht, diedenGesamtableiter bildet. Man kann auch jedes Einzelelement nochmals unterteilen derart, daß die Löschfunkenstrecken in einem Porzellankörper, die Widerstände in einem zweiten Porzellankörper untergebracht sind und beide in der Reihe, die den Gesamtableiter bildet, miteinander abwechseln. Die obere Klemme des Ableiters wird mit der zu schützenden Leitung, die untere Klemme mit Erde verbunden.
Der Löschvorgang des Ableiters wird be- kanntlich durch die wiederkehrende Spannung, d. h. durch die niederfrequente Netzspannung, welche sich nach dem Erlöschen des Ableitstroms einstellt, wesentlich beeinflußt. Die wiederkehrende Netzspannung verteilt sich ungleich auf die einzelnen Elemente, denn die Spannungsverteilung ist durch das kapazitive Ersatzschema gemäß Fig. i, bestimmt. Jedes Element des Ableiters weist zwischen der Anschlußklemmne a. der Leitung b und Erde e eine Reihenkapazität 1i und eine Erdkapazität C auf. Da alle Elemente gleich aufgebaut sind, sind die Reeihenkapazitäten 11 unter sich gleich, während die Erdkapazitäten von der Lage des betreffenden Elements abhängen. Offensichtlich arbeitet der Ableiter dann am günstigsten, wenn die Spannungsverteilung längs der Kette möglichst linear verläuft.
Es sind nun verschiedene Mittel bekanntgeworden, um eine lineare Spannungsverteilung zu erhalten. Zum Beispiel werden zwischen den Einzelelementen Potentialringe oder parallel zu den Löschfunkenstrecken Steuerungswiderstände eingebaut. Diese Schutzmittel weisen den :Fachteil auf, daß sie zusätzliche Einrichtungen, darstellen, welche für das eigentliche Funktionieren des Ableiters, nicht notwendig sind.
Nach der Erfindung wird die Spannungsverteilung erheblich verbessert. Durch die Ausbildung oder Anordnung der Abstandsringe zwischen den Elektrodenplatten des Ableiters, wird eine von der Leitung zur Erde in solchem Maße abnehmende Stufung der Reihenkapazitäten der einzelnen Ableiterelemente erzielt, daß dadurch im Verein mit ihren Erdkapazitäten eine lineare Spannungsverteilung erreicht wird.
Da die Erdkapazitäten der Einzelelemente Cl, C2, C3 . . . C" gemäß Fig. i von der Klemme a an der Leitung b nach der Erdklemme c hin zunehmen, sollen erfindungsgemäß dementsprechend die Reihenkapazitäten 111, h2, 113 ... K" von Leitung zur Erde hin abnehmen. Dies ist in Fig. 2, die die Erfindung illustriert, schematisch durch die Größe der Kondensatorplatten zum Ausdruck gebracht. Ein Vergleich zwischen Fig. i und Fig.2 zeigt deutlich, worin die Erfindung besteht.
Praktisch ist es wichtig, daß alle Einzelelemente typenmäßig und in der Anzahl der Löschfunkenstrecken einander gleich gemacht werden. Denn es wird einerseits eine einfache Fabrikation erstrebt, andererseits ist es vorteilhaft, jedem Einzelelement den. .genau gleichen Anteil der wiederkehrenden Spannung zukommen zu lassen. Die Abstufung nach der Erfindung wird daher so gestaltet, daß jedes Ableiterelement zwar die gleiche Anzahl Löschfunkenstrecken aufweist, aber eine Kapazität besitzt, die von derjenigen der N achbar-el,emente verschieden ist.
Das kann auf verschiedene Weise erreicht werden. So können die Abstandsringe zwischen den Löschplatten bei den, verschiedenen Ableiterelementen verschieden dick gemacht werden. Der Löschvorgang wird dadurch nicht beeinträchtigt, da der Funkenübergang bei Löschfunkenstrecken vom Elek.trodenabstand in weiten Grenzen unabhängig ist. Der verschiedene Abstand der Elektroden kann auch mit unter sich gleichen Isolierringen gleicher Dicke erreicht werden, wenn man im einen Ableiterelement je einen, im nächsten je zwei, im folgenden je drei und dann immer mehr Ringe einlegt. Ferner kann man Abstandsringe verschiedener Breite verwenden. Oder man kann die Abstandsringe der aufeinanderfolgenden Löschfunkenelemente aus Werkstoff verschiedener Dielektrizitätskonstante herstellen. Schließlich kann man auch Löschfunkenstrecken verschiedener Teilkapazitäten im gleichen. Ableiterelement einbauen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Überspannungsablei.ter abgestufter, nach Erde zu abnehmender Reihenkapazität für Hoch- und Höchstspannungen, bestehend aus einer Reihe von zwischen Leitung und Erde geschalteten Einzelelementen, deren jedes eine Anzahl von aus Elektrodenplatten und isolierenden Abstandsringen zusammengesetzten Löschfunkenstrecken enthält, dadurch gekennzeichnet, daß durch die besondere Ausbildung oder Anordnung. der Abstandsringe eine von der Leitung zur Erde in solchem Maße abnehmende Stufung der Reihenkapazitäten der einzelnen Elemente erzielt wird, daß dadurch im Verein mit den Erdkapazitäten der Elemente eine lineare Spannungsverteilung erreicht wird.
2. Ableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsringe bei den aufeinanderfolgenden Elementen der Reihe verschieden dick sind.
3. Ableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedene Dicke durch Aufeinanderschichten einer ungleichen Anzahl gleich dickerAbstandsringe erreicht ist. q..
Ableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsringe bei den aufeinanderfolgenden Elementen der Reihe verschieden breit sind.
5. Ableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsringe bei den aufeinanderfolgenden Elementen der Reihe aus Werkstoff verschiedener Dielektrizitätskonstante bestehen.
6. Ableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Löschfunkenstrecken eines und desselbenEinzelelements; verschiedene Kapazitäten besitzen. Zur Abgrenzuilg des. Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 327 o16, 499 16o; schweizerische Patentschriften, Nr. 88:286, 202 346, 204 99-1 ; ETZ 19,39, S. g27 bis 93o; Dr. Roth, »Hochspannungstechnik« 1938, S. 553 und 554; Zipp, »Hochspannungstechnik« 1917, S. 21o und 2-11; Dr. F r äh a u f, »Überspannungen und Überspannungsschutz«, Sammlung Göschen, Bd. 1132, S. 9o und 91.