DE756322C - UEberspannungsschutzeinrichtung - Google Patents

Description

• Überspannungsschutzeinrichtung Die Erfindung betrifft die Verbesserung einer überspannungsschutzeinrichtung für elektrische Apparate, z. B. Transformatoren., mit einer Funkenstreckenanordnung, die von einem den Entladungsquerschnitt begrenzenden Körper aus Isoliermaterial eng umschlossen wird und in Wandungsteile (Seitenwand oder Deckel) des Apparategehäuses derart eingesetzt ist, daß sie wenigstens teilweise in das. Innere des zu -schützenden Apparates hineinragt, und mit der ein außerhalb des Apparategehäuses angeordneter, gegebenenfalls spannungsabhängiger Widerstand und eine Luftfunkenstrecke, in Reihe geschaltet sind, und besteht darin, daß die Reihenschaltung von Widerstand und Luftfunkenstrecke zur Verhinderung von überschlügen auf derAußenseite des:Widerstandes durch eine weitere Luftfunkenstrecke überbrückt ist, deren Elektrodenabstand größer bemessen ist als derjenige der mit dem Widerstand in Reihe liegenden Luftfunkenstrecke, jedoch nur so groß, daß sie anspricht, sobald der von einer Stoßentladung am Widerstand hervorgerufene Spannungsabfall einen gefährlichen Wert übersteigt. Die Erfindung sei an Hand des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• i ist der Kessel eines Transformators. In ihm befinden sich Hochspannungsdurchführungen 2, ferner Hochspannungsleitungen 3 und-unterhalb des Spiegels einer Ölfüllung 6 eine Wicklung .I und ein Eisenkern 5. Oberhalb des Ölspiegels ist eine Überspannungsschutzvorrichtung 7 angeordnet. Sie ist umschlossen von einem Isolierrohr 8 aus Fiber oder einem anderen unter Einwirkung des Lichtbogens große Mengen von Löschgas entwickelnden Isolierstoff. Eine geschlossene Elektrode 9 und eine entlüftete Elektrode i i ragen von beiden Seiten her in das Isolierrohr hinein. Die innere überschlagsstrecke zwischen den Elektroden ist im Verhältnis zu dem Überschlagsweg auf der Außenseite des Rohrs sehr kurz, damit der Überschlag auf jeden Fall im Innern des Rohrs erfolgt. Der Raum zwischen den Elektroden 9 und i i wird vorzugsweise von einem Isolierkörper 12 eingenommen, der aus unter Einwirkung - des Lichtbogens im hohen Maße nicht ionisierte Gase ausscheidenden Isolierstoff, wie Fiber, Borsäure oderAcetylcellulose, besteht und mit Längsschlitzen oder -bohrungen versehen ist und der gegebenenfalls längs oder quer unterteilt sein kann.
• Die entlüftete Elektrode ii ist mit einem gekrümmten Ansatz 13 und einem Verlängerungsrohr 13' versehen. Dieses erstreckt sich durch eine Öffnung 15 in der Wandung des Behälters i hindurch ins Freie. Der Entladungsraum der Funkenstreckenanordnung steht also mit dem Raum außerhalb des Behälters durch einen Auspuffweg in Verbindung. An der Stelle, wo das Verlängerungsrohr 13' die Öffnung 15 in der - Behälterwandung durchdringt, ist es von einem lose aufgesteckten isolierenden Rohrstück 18 umgeben, das aus Porzellan oder einem anderen nicht v ergasbaren wetterbeständigen Isolierstoff besteht. Das Teil 18 liegt mit einem Absatz auf dem äußeren Umfang von innen gegen die Wandung des Behälters und erstreckt sich zu einem Teil durch die Öffnung 15 nach außen. Ein weiteres aus einem ähnlichen Isolierstoff bestehendes Rohrstück 2o umgibt das Rohrstück 18 und das Durchführungsteil 13' auf der Außenseite des Behälters. Beide Isolierteile 18, 2o werden durch eine Schraubverbindung -s unter Zwischenfügung einer Scheibe 22 und von Dichtungsmitteln i9 gegen die Behälterwandung gepreßt.
• Im Innern des Behälters besteht eine elektrische Verbindung 2:I zwischen der geschlossenen Elektrode 9 und der hochspannungführenden Leitung 3.
• Auf der Außenseite des Behälters verläuft der Ab.leitungsstrompfad über eine Verbindungsleitung 39, einen gegebenenfalls spannungsabhängigen Reihenwiderstand 30 und eine Luftfunkenstrecke 36 zu einem geerdeten Teil. Der Widerstand 30 ist getrennt von der übrigen Schutzeinrichtung angeordnet und wird durch einen Arm 31 getragen, der an der Behälterwandung befestigt ist. Er ist von diesem Arm durch einen Isolator 32 elektrisch getrennt. Der Widerstand 3o besteht vorzugsweise in einem gepreßten Block, der leitende oder halbleitende Teilchen zusammen mit einem mehr oder weniger isolierenden Bindemittel enthält. Das untere Ende des Widerstandes 30 grenzt an ein metallenes Fußstück 35 oberhalb des Isolators 32. Zwischen diesem Fußstück und der Befestigungsschraube 37 an der geerdeten Gehäusewandung befindet sich die Luftüberschlagsstrecke 36. Zwischen dem am oberen Ende der Widerstandsanordnung 30 befindlichen Metallteil .Io und der Behälterwandung liegt eine zweite überschlagsstrecke 41, die länger ist als der Überschlagsweg 36.
• Der Zweck der Widerstandsanordnung 30 besteht darin, die Größe des nachfolgenden Betriebsstromes zu begrenzen. Erreicht eine Überspannungsstoßwelle den hochspannungführenden Leiter 3 im Behälter i, so spricht die Funkenstreckenanordnung 7 an, und es entsteht ein Entladungsstrompfad vom Leiter 3 über die Verbindung 24. zur Funkenstreckenanordnung 7 und von dort über die Verbindung 39, die Widerstandsanordnung 30, über die Luftfunkenstrecke 36 nach der Behälterwandung i. Von dort führt ein nicht dargestellter geeigneter Ableitungsstrompfad zur Erde. Nach einer Entladung fließt ein nachfolgender Betriebsstrom über den Entladungsstrompfad, im allgemeinen bis zum ersten Stromnulldurchgang, und wird dann durch die Löschwirkung der in der Funkenstreckenanordnung 7 hervorgerufenen Gasströmung unterbrochen.
• Im Fall sehr starker Entladungsströme treten Überschläge längs der Außenwandung eines Reihenwiderstandes auf. Um dem zu begegnen, ist die zweite L uftfunkenstrecke q.1 vorgesehen, welche anspricht, sobald der Ohmsche Spannungsabfall im Widerstand 30 eine bestimmte Höhe erreicht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Überspannungsschutzeinrichtung für elektrische Apparate, z. B. Transformatoren, mit einer Funkenstreckenanordnung, die von einem den Entladungsquerschnitt begrenzenden Körper aus Isoliermaterial eng umschlossen wird und in Wandungsteile (Seitenwand oder Deckel) des Apparategehäuses derart eingesetzt ist, daß sie wenigstens teilweise in das Innere des zu schützenden Apparates hineinragt, und mit der ein außerhalb des Apparategehäuses angeordneter, gegebenenfalls spannungsabhängiger Widerstand und eine Luftfunkenstrecke in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenschaltung von Widerstand und Luftfunkenstrecke zur Verhinderung von Überschlägen auf der Außenseite des Widerstandes durch eine weitere Luftfunkenstrecke überbrückt ist, deren Elektrodenabstand gröber bemessen ist als derjenige der mit dem Widerstand in Reihe liegenden Luftfunkenstrecke, jedoch nur so groß, daß sie anspricht, sobald der von einer Stoßentladung am Widerstand hervorgerufene Spannungsabfall einen gefährlichen Wert übersteigt. Zur Abgrenzung,des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik ist im Erteilungsverfahren folgende Druckschrift in Betracht gezogen worden: . Deutsche Patentschrift Nr. 507 6r5.