Es ist bekannt, in elektrischen Anlagen Funkenstrecken anzuordnen,
um einen Schutz von Maschinen, Transformatoren, Schaltern und ähnlichen Anlageteilen
gegen Überspannungen zu erhalten. Diese Funkenstrecken sollen bei einem Spamiungswert
ansprechen, der etwas unterhalb des Spannungswertes liegt, durch welchen der Anlageteil
gefährdet wird.It is known to arrange spark gaps in electrical systems,
to protect machines, transformers, switches and similar system parts
against overvoltages. These spark gaps should have a spam rating
respond, which is slightly below the voltage value through which the system part
is endangered.
Gemäß der Erfindung erhält man eine besonders günstige Ausbildung
derartiger Schutz-Funkenstrecken dadurch, .daß man als Grundform für die Elektroden
eine solche wählt, bei der die Durchbruchspannung gleich der Überschlagspannung
ist, und daß jede der Elektroden zusätzlich eine kleine Spitze erhält und daß diese
Spitzen einander gegeniiberstehen. Unter Durchbruchspannung ist dabei die Spannung
zu verstehen, bei welcher die erste Entladung auftritt, d. h. bei welcher die elektrische
Festigkeit des zwischen den Elektroden befindlichen Isoliermittels, z. B. der Luft,
örtlich überschritten wird. Solche Grundformen sind beispielsweise einander gegenüberstehende
Platten mit abgerundeten Kanten, d. h. sogenannte Rogowski-Elektroden und Kugeln,
wenn ihr Abstand gegenüber dem Radius klein ist. Ordnet man bei Funkenstrecken mit
derartigen Elektroden je eine kleine Spitze an, so ergeben sich folgende Verhältnisse:
Funkenstrecken, bei denen Durchbruchspannung und Überschlagspannung gleich sind,
also z. B. Plattenfunkenstrecken der erwähnten . Art und Kugelfunkenstreoken, besitzen
kleinen Entladeverzug und geringe Streuung der Ansprechwerte, die nahezu unabhängig
von der Polarität der angelegten Spannung sind, auch wenn eine der Elektroden geerdet
ist. Sie haben aber den Nachteil, daß die Cberschlagspannung von der Oberflächenbeschaffenheit,
z. B. von Verunreinigungen, sehr stark abhängig ist. Spitzenfunkenstrecken besitzen
einen großen Entladeverzug und eine große Streuung der Ansprechwerte, die außerdem
stark abhängig von der Polarität der angelegten Spannung sind, wenn eine Elektrode
geerdet ist. Sie sind aber gegen Verunreinigungen unempfindlich. Verwendet man nun
bei Kugel- oder Plattenfunkenstrecken an den Elektroden zusätzlich kleine Spitzen,
so bleiben die Vorteile derjenigen Funkenstrecken, bei denen die Durchbruchspannung
und überschlagspannung gleich sind, und die Vorteile der Spitzenfunkenstrecke bestehen,
ohne daß ihre Nachteile in Kauf genommen werden müssen, d. h. Streuung und Entladeverzug
sind gering, ebenso auch die Abhängigkeit von der Polarität der Spannung im Falle
einer geerdeten Elektrode und Verunreinigungen der Oherfläche sind von untergeordneter
Wirkung. Das hat seinen Grund darin, daß bei einer derartigen Funkenstrecke die
erste Entladung immer an der Spitze auftritt. und daß durch die von den Elektroden
erzeugte Feldverteilung die Entladung immer den gleichen @N'eg, d. h. den des kürzesten
Abstandes zwischen den Spitzen, einschlägt im Gegensatz zu den Erscheinungen bei
Spitzenfunkenstrecken, bei denen nach Auftreten der ersten Entladung der Weg des
Überschlages von Zufälligkeiten abhängig ist, so daß die Überschlagspannung sehr
stark streut. Durch die Spitzen wird zwar die Überschlagspannung der Kugel- bzw.
Plattenfunkenstrecke herabgesetzt, doch kann man dies durch Vergrößerung des Abstandes
der Elektroden wieder ausgleichen.According to the invention, a particularly favorable training is obtained
such protective spark gaps. That one is the basic shape for the electrodes
selects one in which the breakdown voltage is equal to the breakdown voltage
is, and that each of the electrodes additionally receives a small tip and that this
Points facing each other. The voltage is under breakdown voltage
to understand at which the first discharge occurs, d. H. in which the electrical
Strength of the insulating means located between the electrodes, e.g. B. the air,
is exceeded locally. Such basic forms are, for example, opposing one another
Plates with rounded edges, d. H. so-called Rogowski electrodes and balls,
if their distance is small compared to the radius. Is it included in spark gaps
such electrodes each have a small tip, the following conditions result:
Spark gaps where breakdown voltage and flashover voltage are the same,
so z. B. plate spark gaps mentioned. Type and spherical spark tokens
small discharge delay and low scatter of the response values, which are almost independent
on the polarity of the applied voltage, even if one of the electrodes is grounded
is. But they have the disadvantage that the flashover voltage depends on the surface properties,
z. B. is very dependent on impurities. Own tip spark gaps
a large discharge delay and a large spread of the response values, which also
are highly dependent on the polarity of the voltage applied when using an electrode
is grounded. But they are insensitive to contamination. One uses now
in the case of spherical or plate spark gaps on the electrodes, there are also small tips,
so remain the advantages of those spark gaps where the breakdown voltage
and withstand voltage are the same, and the advantages of the peak spark gap exist,
without having to accept their disadvantages, d. H. Scatter and delay in discharge
are low, as is the dependence on the polarity of the voltage in the case
a grounded electrode and impurities on the surface are of secondary importance
Effect. The reason for this is that with such a spark gap the
first discharge always occurs at the top. and that by the electrodes
generated field distribution the discharge always the same @ N'eg, i. H. that of the shortest
Distance between the tips, in contrast to the phenomena
Peak spark gaps where the path of the
Flashover is dependent on randomness, so that the flashover voltage is very
strongly scatters. The flashover voltage of the ball or
Plate spark gap reduced, but this can be done by increasing the distance
balance the electrodes again.
In der Zeichnung sind in den Fig. i und 2 Ausführungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. -.Mit i ist die Hochspannungsfreileitung bezeichnet, die
in eine Station 2 einmündet. In einer gewissen Entfernung von dieser Station, z.
B. am letzten Mast, ist eine Funkenstrecke als Überspannungsableiter vorgesehen.
Diese besteht bei der Anordnung nach Fig. i aus zwei Kugelelektroden 3 und .4, die
mit je einer kleinen Spitze 5 und 6 versehen sind. Bei der Anordnung nach Fig.2
sind zwei plattenförmige Elektroden ; und 8 vorgesehen, deren Kanten nach bekannten
Gesetzen so abgerundet sind, daß Durchbruch- und Überschlagspannung gleich sind
und die in ihrer Mitte je eine kleine Spitze s hzw. 6 tragen. In Reihe mit der Funkenstrecke
ist in bekannter Weise ein Dämpfungswiderstand 9 vorgesehen.In the drawing are in Figs. I and 2 embodiments of the
Invention shown. -.I denotes the high-voltage transmission line, the
opens into a station 2. At a certain distance from this station, e.g.
B. on the last mast, a spark gap is provided as a surge arrester.
In the arrangement according to FIG. I, this consists of two spherical electrodes 3 and 4, which
each with a small tip 5 and 6 are provided. With the arrangement according to Fig.2
are two plate-shaped electrodes; and 8 provided, the edges of which are known
Laws are rounded in such a way that breakdown and flashover voltages are the same
and each with a small point in the middle. 6 wear. In series with the spark gap
a damping resistor 9 is provided in a known manner.