-
Lichtbogenschutz für Hochspannungsisolatoren Es ist bekannt, zur Vermeidung
von Glimmentladungen die Enden von Hochspannungseinzelisolatoren oder Isolatorenketten
mit glatten, metallischen, meist aus Blech hergestellten Ringen zu versehen. Solche
Ringe bieten aber im allgemeinen einen nur ungenügenden Schutz gegen die zerstörenden
Angriffe eines Überschlaglichtbogens, weil dieser in der Regel mit seinen Fußpunkten
auf der Oberfläche der Ringe um den Isolator wandert und die heiße Lichtbogenfahne
dabei den Isolatorkärper berühren und beschädigen kann.
-
Dien Lichtbogen.schutz nach der Erfindung besteht aus einem metallischen
Hohlring, in den z. B. gemäß Abb. i oder 3 in Richtung seiner Achse oder schräg
zu dieser Querschlitze eingeschnitten sind. Dien Ring kann, wie z. B. aus Abb. z
ersichtlich ist, auch aus einzelnen, nebeneinander angeordneten, durch Luftspalte
voneinander getrennten, in sich geschlossenen Metallringen bestehen, denen Ebenen
durch die Achse des Hohlringes verlaufen oder zu dieser Achse geneigt sind. Dne
Ringebenen können ferner entweder durch den Mittelpunkt des Hohlringes gehen oder
alle denselben Abstand von diesem Mittelpunkt haben. Dter Querschnitt des Hohlringes
kann symmetrisch oder unsymmetrisch sein. Bevorzugte Ausführungsformen des Querschnittes
sind in Abb. i bis 6 beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen Abb. i und a Hohlringe
kreisförmigen, Abb.3 karbbagenartigen, Abb. q. elliptischen und Abb. 5 und 6 eckigen
Ringquerschnittes; in Abb.7 hat der Hohlring nierenförmigen Querschnitt.
Der
Hohlring kann schließlich auch aus einer mit Luftzwischenräumen zwischen den einzelnen
Windungen gewickelten Wendel aus Diraht oder Metallband bestehen.
-
Für die Wirkung des Lichtbogenschutzes besonders wichtig ist die Befestigung
es in der vorgeschriebenen Weise durch Querschlitze unterteilten Hohlringes oder,
falls dieser Hohlring aus einzelnen, nebeneinander angeordneten Metallringen besteht;
die Befestigung dieser Metallringe am Isolatorende. Es hat sich gezeigt, daß der
Fußpunkt des Lichtbogens bei einem solchen Hohlring in sich geschlossenen Querschnittes
von seiner ursprünglichen labilen Ansatzstelle A (vgl. Abb. i bis 3) auf
der Ringoberfläche infolge der bekannten elektrodynamischen Wirkung in der angegebenen
Pfeilrichtung nach einer bestimmten Stelle C wandert, die bei symmetrischen Ringquerschnitten
der Befestigungsstelle B (Zuleitungsstelle für den Lichtbogenstrom) am metallischen
Ausrüstungsteil des Isolators genau gegenüberliegt. An dieser vom Isolator abgewandten
Stelle C bleibt der Lichtbogenfußpunkt bis zum Erlöschen des Lichtbogens stabil
haften. Diese, zum Schutz des Isolators gegen die Einwirkung des Lichtbogens anzustrebende,
stabile Brennstelle C ist dadurch ausgezeichnet, daß die Wege, auf denen der Lichtbogenstrom
zu ihr durch den Querschnitt des Hohlringes oder eines seiner ringförmigen Einzelglieder
von der Zuleitungsstelle B aus zufließt, gleichen elektrischen Widerstand haben.
Diese Gesetzmäßigkeit gilt auch bei unsymmetrischen Querschnitten des als Lichtbogenschutz
dienenden Hohlringes, wobei die stabile Brennstelle C der Befestigungsstelle B im
allgemeinen allerdings nicht genau gegenüberliegt, sich jedoch durch Versuche leicht
ermitteln läßt. Man kann also durch eine zweckentsprechende Wahl der Befestigung
B der stabilen Brennstelle C auf der Ringoberfläche eine bestimmte Lage und damit
insbesondere auch dem Lichtbogen eine vom Isolator abgewandte stabile Brennrichtung
geben und damit verhindern, daß der Lichtbogen in unerwünschter Weise um den Isolato:rkörper
wandert und diesen bei der Berührung beschädigt.
-
Beispiele der zweckmäßigen Befestigung des erfindungsgemäßen Lichtbogenschutzes
lassen die Abb. i bis 7 erkennen.
-
Nach den Abb. i und 3 ist der durch Querschlitze unterteilte Hohlring
derart an der Metallkappe eines Iso';ators befestigt, daß die stabile Brennstelle
C des. Lichtbogenfußpunktes und die Befestigungsstelle B auf der senkrecht zur Isolatorlänggachse
stehenden Symmetrieachse des Hohlringquerschnittes liegen.
-
Abb.2 stellt das untere Ende eines keramischen Isolators dar. Die
einzelnen in sich geschlossenen Metallringe i o, aus denen sich der Lichtbogenschutzring
zusammensetzt, sind an der Stelle B an einem Metallreifen i i befestigt, der durch
Streben 12 gehalten wird, die über das Verbindungsstück 13 mit der Leitungsklemme
14 elektrisch leibend verbunden sind. Der Befestigungspunkt B und der stabile Brennpunkt
C liegen in diesem Fall auf einer zur Isolatorlängsachse schrägen Symmetrieachse
des Hohlringquerschnittes.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 hat der durch Querschlitze
unterteilte Hohlring 20 elliptischen Querschnitt und ist derart an der den Lichtbogenstrom
zuführenden Metallkappe 21 des Isolators 22 befestigt, daß der eine Endpunkt der
senkrecht zur Längsachse des Isolators stehenden großen Achse der Querschnittsellipse
mit dem Befestigungspunkt B zusammenfällt. Die stabile Brennstelle C des Lichtbogenfußpunktes
liegt am anderen Ende der großen Achse der Querschnittsellipse.
-
Bei den in Abb. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen quer dumch
Schlitze unterteilter Hohlringe drei- und viereckigen Querschnittes liegen B und
C auf der zurr Isolatorlängsachse senkrechten Symmetrieachse dieses Querschnittes.
-
Natürlich könnten auch die Hohlringe .nach den in Abb. i, 3, 4, 5
und 6 dargestellten Ausf'ührungsformen ähnlich wie im Beispiel nach Abb.2 auch derart
am Ende des Isolators befestigt sein, daß die durch die Befestigungsstelle B und
die stabile Brennstelle C gelegte Symmetrieachse des Hohlringquerschnittes schräg
zur Isolatorlängsachse gerichtet ist.
-
Gemäß Abb. 7 ist der Hohlring nierenförmigen Querschnittes mit der
Kappe des Isolators an derjenigen Stelle B verbunden, die der eingezogenen engsten
Stelle C des Ringquerschnittes gegenüberliegt. Der Lichtbogenfußpunkt erreicht jedoch
diese Stelle C nicht, sondern pendelt bis zum Erlöschen des Lichtbogens um diese,
indem er abwechselnd von der Brennstelle m zur benachbarten Brennstellen überspringt.
D ier dabei verursachte Abbrand des Hohlringes ist infolge dieses dauernden Pendelas
des Lichtbogenfußpunktes besonders gering.
-
Falls der Hohlring aus einer Diraht- oder Bandwendel besteht, wird
jeder einzelne Wendelgang mit dem den Lichtbögenstrom zuführenden Teil der Armatur
des Isolators elektrisch leitend verbunden.