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Anordnung zur Kennzeichnung von Wechselstrom-Hochspannungsleitungen
durch Blinklicht Zur Kennzeichnung von Wechselstrorn-HochsPannungsileitungen, insbesondewe
zum Schutze des Flugverkehrs, gegen, die durch die Hochspianinungsleitungen verursiachten
Gefahren, ist bereits eineAnordnungbekennt, bei der am. unteren Ende der einzelnen
Gittiermasten der Hochspannungsleitung Scheinwerfer angebracht sind, die eine am
oberen Endre angebrachte und weithin sichtbare Leuchtflächie anstrahlen. Eine derartige
Anordnung hat dien Naschteil, daß es schwierig ist, eine geeignete Energiequelle
für die Speisung der einzelnen Scheinwerfer zu bescharffen. Will man diese Energie
aus der Hochspannungsileitung selbst beziehen, dann muß an jedem so gekennzeichneten
Masit ein besonderer von der Hochspannungsleitung gespeister Transformator vorgesehen
werden, der trotz seiner geringen Leistung miit Rücksicht auf die hohle Spannung
an Volumen und. Gewicht groß ausfällt. Wild, man: diesen Transformator, um Gefährdungen
durch die Hochspannung zu vermeiden, im, oberen Teil des Hochspannungsmastes unterbringen,
dann ruß dieser Mast besonders verstärkt werden, da die Anibringung an den üblichen
Masten
die Beanspruchung d:s Mastes infolge Gewicht und zusätzlichen
Winddruck in unzulässiger N%-eise steigern wurde.
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Die Erlinduna betrütt eine Anordnung zur Kennzeichnung von WechseIstrom-HaclispanntingsleItung-e@il
durch Blinklicht durch eine an der @Veclisclstrom-Hoclispannungsleitung oder an
den Tragmasten für diese Leitung, z. B. durch Aufhängung zwischen den einzeln:n
Drähten der Leitung, angebrachte Einrichtung, die den geschilderten 1 achteil
der b:kannten Anordnung vermeidet. Erfindungsgemäß wird ein elektrischer. magnetischer,
elektromagnetischer oder elektrochemischer Ene@rgiespeiclier aus der Hochspannungsleitung
Tiber einen vorlviegend induktiven oder kapazitiven Widerstand aufgeladen und periodis,
i nach Erreichen eines bestimmten Energieinhaltes überein das Blinklicht erze-ugendes
Entladungsgerät unter Energieabgabe mit cirn;r Leistung entladen, die größer ist
als die Leistung beim Aufladen. Durch eine derartige Blinkliclitschaltung,- in der
der genannte Energiespeicher langsam aufgeladen und schnell entladen wird, entstehen
Lichtblitze großer Energie. die, wenn sie selbst auch nur Bruchteile einer Sekunde
andauern. weithin wahrgenommen werden lköinien, im Gegensatz zu Anordnungen, bei
denen man mit derselben Leistung eine Lichtleistung kontinuierlich liefern würde.
Die neue Anordnung fällt also schon infolge ihrer geringen kontinuierlichen Leistung
sowohl an Gericht als auch an Volumen derart klein aus. daß ihr: Unterbringung an
den Tragmasten oder auch an der Leitung selbst im Gegensatz zur bekannten Einrichtung
keine Schwierigkeiten bereitet.
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Es wurde bereits zur Is.enn7eielinung von Hochspannungsleitungen eine
elektrische Lichtquelle vorgeschlagen, die aus einer Glimmlampe besteht, deren einer
Pol an die Hochspannungsleitung angeschlossen, ist. und deren anderer Pol mit einer
Spitzenentladungsstrecke verbulidai ist -Lind zu der ein Kondensator parallel geschaltet
ist. Die Glimmlanipc ist dabei durch ein Leiturlgslietz nach Art eine; Farada.yschen
Käfigs abgeschirmt. und der ILOndensator ist so beniess.en, daß die in dem Kondensator
infolge der Gleichrichterwirkung der Entladungsstrecke und infolge des ausgeprägten
Unterschiedes zwischen Zünd- und Löschspannung der Glimmlampe sich abwechsehid ansamnielnds,
und dann plitzlich über die Glimmlampe entladende Elektrizitätsmenge in der Glimmlampe
ein periodisch aufleuchtendes Blinklicht hervorruft. Gegenüber dieser vorgeschlagcnen
Anordnung weist drie Allordnung nach der vorliegenden Erfindung den Unterschied
auf, daß der das Blinklicht erz; ugerade Energiespeicher über einen vorwiegend induktiven
oder kapazitiven Widerstand auf-' geladen wird, während bei der eben geschilderteii
Einrichtung diese Aufladung ausschließlich über einen Ohmschen Widerstand, dargestellt
durch die Luftstrecke, in der die Spitzenentladung sich vollzieht, vorgenommen wird.
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Die Aufladung über induktive oder kapazitive «'iderständ@e bringt
demgxegenüber geringere Verluste mit sich.
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Für die Beleuchtung einer Stroboskopeinriclitung ist bereits eine
Anordnung zur Erzeugung von Blinklicht bekannt, bei der ebenfalls ein Energiespeicher
über einen vor-Wiegend induktiven oder kapazitiven Widerstand aufgeladen und periodisch
nach lsrreichen eines bestimmten Energieinhaltes über ein das Blinklicht erzeugendes
Entladungsgerät entladen wird. Die Verwendung einer derartigen Anordnung zur Kennzeichnung
von Hochspannungsleitungen bringt jedoch die geschilderten technischen Vorteile
mit sich.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung
für die Kenntlichmachung von Hochspannungsleitungen dargestellt.
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In Fig. r wird ein Kondensator i über eine Gleich richteranordnung
2, die aus vier Gleichrichtern in Graetzscher Schaltung besteht, von einer j#-'ecllselspannungsquelle
(Spannung der Hochspannungsleitulig 13 gegen Erde) üb°r einen hohen Vorschaltwiderstand
aufguladen. Als Y'orschaltwiderstand dient ein Kondensator. der sich aus der gegenseitigen
Kapazität 3 eines Kettenisolators zusammensetzt. Diese in Reilie geschalteten Kondensatoren
stellen einen hohen Vorsch alt«-iderstand dar. Der gleichgerichtete Ladestrom der
Isolatorkette wird dem Kondensator i zugeführt, und dieser wird so lange aufgeladen,
bis seine Spannung die Zündspannung der Leuchtröhre .I erreicht hat. Ist dies der
Fall, so spricht die Leuchtröhre an, und der Kondensator wird unter Abgabe von Lichtenergie
bis auf die Löschspannung der Entladeröhre 4. entladen.
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In Fig. 2 ist eine ähnliche Schaltung dargestellt, lediglich mit dem
Unterschied, daß die Graetzsche Schaltung durch eine Doppelweggleichrichterschaltung
3 ersetzt ist und ein Transformator G angewendet ist.
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In Fig. 3 ist eine andere Anordnung dargestellt. bei welcher die Energie
in einem Parallelr:°soilanzkr-ei:#. der aus dem Kondensator 8 und der Drosselspule
i besteht, aufgesl>eicliert wird. Der Resonanzkreis wird auf die Netzfrequenz abgestimmt
und soll möglichst wenig gedämpft sein. Der Ladestrom, welcher üb:r die Koiidensatcrkett.e,
die durch die einzelnen Tei.lkapaziltäten 3 dargestellt
ist, -dem
Resonanzkreis zugeführt wird, erhöht allmählich die Energie dieses Resananzkriei!sies,
bis die Spannjung dies Resonanzkreises den Wert erreicht, daß die Leuchtröhre q.
anspricht. Der Vorzug aller dieser Anordnungen ist neben geringem Eigenverbrauch
und der Möglichkeit mit den vo@rhänsdenen Netzkapazitäten auszukommen, auch der,
dsaß die Leuchtstärke der Lampen vollkommen unabhängig von der. jeweiligen Betriebsspannung
ist. Mit veränderlicher Betriebsspannung ändert sich nur die Blinkfrequenz.
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Für die Gleichrichteir sind einte ganze Reihe verschiedener Ausführungs.foirmen;
in der Schaltung und der Art der verwendeten Gleichrichter denkbair. Man kann z.
B. Trockengleichrichter verwenden. Es ist aber auch möglich, Funkenigleichrtichter
mit ungleichen Elektroden (Spitzeplatte) zu benutzen. Eine Ausführungsform dafür
zeigt die Fig. ¢. 1 ist wieder der Kondensator, zu dien parallel die Leuchtröhre
q. liegt. 9 ist ein Hilfsleiter, der, isoliert am Hochspannungsleiter befestigt,
im Feld der Hochspannungsleituug ein hohes Potential. gegen diie Leitung anzunehmen,
sucht. Die Kapazität dieses Leiters gegen; die Hochspannungsleiteir 13 ist mit zo
bezeichnet. i i ist der Funkengledchrichter. Der Hilfsdraht wird durch diesen Funkengleichri,chteu
in der einen Halbwelle entladen, so diaß er gegen Erde eine höhere Spannung erreicht
als bei der anderen Halbwelle. Die Folgte davon ist, daß der Kondensator i allmählich
aufgeladen wird, der sich dann periodisch izber die Lenichtröhre q. entlädt. Um
den Aufladestrom des Kondensators i zu, erhöhen, kann; man dien, Hilfsleiter 9,
wie in der Figur angedeutet, als Sprühdraht ausbilden..
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Eine vorzugsweise Anordnung eines Leuchtgerätes ist in Fig. 5 dargestellt.
Bei der Anordnung nasch Fig. 5 sind zwei Kondensatötren 14 bzw. 15 vorgesehen. In
Reihe mit jedem Kondensiator liegt ein Gleichrichter i 6 bzw. 17, die entgegengesetzte
Dturchlaßnichtung besitzen. Diese M, den Reihie-nschahungen sind parallel geschaltet
und legen einerseits an der Hoichspaunungsleitung 13, andererseits an; einem Hilfsleiter
18, der isoliert an Hochspannungsleiter 13 befestigt, z. B. mittels der Isolierstücke
i9 an dien Hochspannungsleher angehängt isst. Es entsteht so. einte Doppelweggleichr
ichterächaltung mit zwei Kondenisaitoren: in Spannungsteileirschalrt:uug. Die Lewch@tröh@re
q. wird so angeschlossen, daß an ihr die Summe der beiden Kondensato,räpannunigen
auftritt. Der Ladestrom, der in dieser Anordnung zur Wirkung kommt, w,iird dem,
Hilfsdeiteir 18 entnommen. Man kann diesem Hilfsleiter diadurch mehr Strom entnehmen,
daß- man ihn wiederum stark sprühen liäßt. In Fig.6 ist der Hilfsleiter 18 als Sprühdiraht
dargestellt,. Dar Hilfsdraht i8 eist mit vielen; Spitzen besetzet und um den Leiter
13 geschlungen. Die Schaltung ist im übrigen die gleiche wie bei der Anordnung nach
Fig. 5.
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Statt eines besonderen Sprühdrahtes oder eines Hilfsleiters, wie er
ins den Fig. q., 5 und 6 vorgesehen ist, kann man auch, wie bereits früher erwähnt,
den über eine einzelne Isolatorkette der Leitung fließenden Ladesitrom zurr Aufladung
dies Eneirgiespeichers verwenden. Fi.g. 7 zeigt an der vorderen Isolatorkette das
Leuchtgerät, welches in folgender Weise angebracht ist. Das letzte Glied der Isolatorkette
2o ist allein durch die gleiche Gleichrichterschtaltung, die auch in Fig. 5 b.z:w.
6 angewendet wurde, überbrückt. Die Bezugszeichen stimmen für gleiche Teile mit
denen der Rig. 5 überein. Man: bekommt einte verhältnismäßig hohe Ausbeute, wenn
man die Teilkapazitäten der Einzelglieder, soweit sie zwischen Hochspannungsleiter
13 und Koudensatoranisichluß liegen, erhöht, dagegen das letzte Glied, welches.
überbrückt ist, mit möglichst. kleiner Eigenkapazität aus, führt. In Fig. 7 isst
zu diesem Zweck das letzte Glied als Stabisolator d argestellt, wähnend die übrigens
Glieder normale Ketten:-isodatorien, z.. B.. Moto@risolätoren, sein können.
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Man, mu.ß bei der Anbringung der Gasentla#g#siröhire q. darauf achten,
daß diese nicht in; einem sehr starken Feld' angebracht werden darf, denen sonst
wird drei Durchbruchstrecke der Gasentladungssröhre durch die in, einem starken,
Feld einsetzenden Glimmentladungen bei sehr niedriger Span nung bereits leitend,
und die als Energiespeicher diienenden Kondensatoren können sich nicht mehr aufladen.
Man wird daher zweckmäßig die Leu schträhtre mit, einem Drahtnetz umgeben, welches
das starke Feld abschirmt, das durch die Hochspannungsleitung entsteht. Zu, diesem;
Zweck kann. man z. B. das Deahtnetz mit dem einen Pol der Entladungssröhre verbinden.
Es ist auch ferner darauf zu achten, da3 vorteilhaft auch die Zuleitungen und die
Kondensatorgleichric:hteranordnung abgeschirmt werden. Zu diesem Zweck kann man
z. B. auBeir dem Schirm, welcher die Röhre selbst umgibt, noch einem zweiten Schirm,
der sowohl Röhren wie die Kandensato@rgleichrichtera,nordnung umgibt, vorstehen
und letzteren beispielsweise an den i, der beiden Gleichrichter oder dien, Verbindungspunkt
der beiden Kondensatoren anschließen!.
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In Fig. 7 ist für die hinstiere Iso@latorkertte eine vorzugsweise
Ausführungsform dargestellt. Der Hilfsleiter 21- ist int Form einfies
zylindrischen
Körpers ausgeführt, dessen Gberflächmctallisch leitend ist und mit Sprühspitzen
versehen «-erden kann. Die isolierenden Endscheiben -2-2 dieses zylindrischen Körpers
sind radial bis zur Mitte geschlitzt und der Zylindermantel entsprechend aufgeschnitten,
so daß dieser Hilfsleiter auf die Leitung nachträglich aufgesetzt und befestigt
«-erden kann. Die Entladungsröhre.I ist auf der Oberfläche des Zylinders 21 befestigt
und, wie die Fig. 8 zeigt, durch ein Drahtnetz27, welches mit dem Zylinderkörper
verbunden ist, elektrisch gegenüber dem Außenfeld des Hochspannungsleiters abgeschirmt.
Die Kondensatoren und Gleichrichter, die nicht dargestellt sind, sind im Innern
des Zylinders angebracht, so daß sie gut abgeschirmt sind. Wie bereits früher erwähnt,
könnte man auch noch einen besonderen Schirm in Form eines feinmaschigen -Netzes
lediglich um die Lettchtröh:re4 legen und diesen Schirm mit der einen Elektrode
der Leuchtröhre verbinden.
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Eine andereAusführungsformeines solchen Gerätes zeigen die Fig. g
und io. Der z. B. als Sprühkörper 23 ausgebildete Hilfsleiter bildet einen Teil
einer Zylinderoberfläche und ist an den Isolierkörpern 2d. befestigt, die mit Haken
25 an der Hochspannungsleitung hängen. Die Leuchtröhren .I sind beiderseits dieses
winkelförmigen Isolierkörpers 24 auf dessen Außenfläche befestigt. Die Art der Befestigung
ist nicht näher dargestellt. Mit 26 sind die Gleichrichter und Kondensatoren bezeichnet,
die unterhalb des Isolierkörpers angebracht sind. Bei der Anordnung nach den Fig.
g und io sind die Leuchtröhren durch den Sprühkörper 23 gut abgeschirmt, man könnte
aber noch ein Drahtnetz 28, das mit d;m Körper 23 verbunden ist, wie in der Fig.
io dargestellt ist, vorsehen.
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In Fig. ii ist das Leuchtgerät mit doppelter Abschirmung dargestellt.
Die Gleichrichteranordnung und Kondensatoranordnung ist wieder die gleiche -,vie
in den Fig. 5 und 6. Die Leuchtröhre .4 ist von einem Drahtnetz 30 umgeben, das
gleichzeitig als Stromzuführung dient. 3, ist ein weiteres Drahtnetz, welches
die gesamte Anordnung umgibt und im Ausführungsbeispiel mit dem gemeinsamen Punkt
der beiden Kondensatoren i-. und 15 verbunden ist. Man könnte ihn aber auch beispielsweise
mit dem Verbindungspunkt der beiden Gleichrichter verbinden. Dann könnte der äußere
Schirm einen Teil des Hilfsdrahtes bilden.
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Als Leuchtröhren kann man alle die: Röhren verccenden, welche elektrisch
Energie in Licht umsetzen und deren Zünd- und Löschspannung verschieden ist. Die
Bedingung jedoch. eine Leuchtröhre zti schaffen, die bei einer gegebenen elektrischen
Energie ein Maximum an Strahlungsleistung hergibt, kann nicht immer gleichzeitig
mit der Bedingung befriedigt werden, daß das Leuchtrohr einen möglichst großen Unterschied
zwischen Zünd-; und Löschspannung der entstehenden Entladung aufweist. In diesem
Fall schaltet man, wie in Fig. 12 dargestellt, zweckmäßig noch eine gesonderte Überschlagsstrecke,
z. B. eine Funkenstrecke 32 in verdünntem Gas in Reihe mit dem Leuchtrohr. Bei einer
solchen Anordnung entscheidet dann im wesentlichen die Zündspannung der Funkenstrecke
über die Höhe der Kondensatoraufladung und ermöglicht dadurch eine erhöhte Energieaufnahme
dieser Kondensatoren. Statt eines Gasentladungsleuchtrohres läßt sich bei der Anordnung
nach Fig. 12 das Leuchtrohr 4 auch durch eine gewöhnliche 1Ietallfadenlampe kleiner
Wärmeträgheit ersetzen, die dann bei jedem Funkenüberschlag kurz aufleuchtet. Die
Funkenstrecke mit der Metallfadenlampe bildet dann das Entladungsgerät.
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Als Leuchtröhren kann man z. B. Neon-, Quecksilberdampf- oder -Natriumröhren
verwenden, wobei durch passende Wahl des Elektrodenmaterials (Oxydüberzüge usw.)
und Gasdruckes die Leuchtstärke, Zünd- und Löschspannung optimale Werte erreichen
kann.
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In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
14. und 15 sind wieder die beiden Kondensatoren, welche über die Gleichrichter 16
und 17 aufgeladen werden. 4 ist die Leuchtröhre. Zum Anschluß an die Wechselstromquelle
33 dient ein Kondensator 3.4. Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß man die Kondensatoren
14, 15 und 34 in einem gemeinsamen Becher unterbringen kann.
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Während bei den bisherigen Ausführungsbeispielen als Energiespeicher
Kondensatoren bzw. Resonanzkreise verwendet wurden, kann man auch Drosselspulen
als Energiespeicher anwenden.
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Die beschriebenen Anordnungen, hei denen man die: Energie aus der
Hochspannungsleitung entnahm, können auch verwendet werden, um einen elektrochemischen
Energiespeicher, also z. B. einen Elektrolytkondensator oder einen Bleiakkumulator,
aufzuladen, da die beschriebenen Anordrmngen die Möglichkeit bieten. ohne großen
Aufwand alle solche Energiespeicher aufzuladen. Diese Batterie kann man dann verwenden.
um 7.13.
bei Facht Lichtenergie zu liefern.