DE931182C

DE931182C - Spark gap arrangement

Info

Publication number: DE931182C
Application number: DES35827D
Authority: DE
Inventors: Werner Kaufmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-10-29
Filing date: 1940-10-29
Publication date: 1955-08-04

Description

Funkenstreckenanordnung Die bekannten Überspannungsschutzeinrichtungen, welche Funkenstreckenanordnungen besitzen, sind im wesentlichen für das Abführen von Überspannungsenergien atmosphärischen Ursprungs geschaffen worden. Bei ihnen sind die Funktionen des Ansprechens bei einer bestimmten Stoßspannung einerseits und der Absenkung der Überspannung und der Löschung des nachfolgenden Betriebsstromes andererseits eng miteinander verknüpft. Die Stoßansprechspannung, die im Interesse einer ,guten Schutzwirkung möglichst niedrig sein soll und die im wesentlichen von der Länge der insgesamt vorhandenen Überschlagsstrecken, also der Löschfunkenstrecken, und der gegebenenfalls vorgesehenen Vorfunkenstrecke abhängt, kann nicht unter ein gewisses Maß gesenkt werden, da anderenfalls die Löschung des nachfolgenden Betriebsstromes Schwierigkeiten bereitet. Auch würde der Ableiter dann die infolge des häufigeren Ansprechens entstehende Wärmemenge nicht gefahrlos aufnehmen können. Der zur Strombegrenzung vorgesehene spannungsabhängige Widerstand muß im übrigen so bemessen sein, daß die Löschfunkenstrecke den nach Abführung der überspannungsenergie noch fließenden Reststrom abschalten kann. Die Löschfunkenstreckenreihe vermag aber nur verhältnismäßig kleine Ströme zu unterbrechen. Je mehr Teilfunkenstrecken man in ihr vorsieht, um das Löschvermögen zu erhöhen, um so mehr erhöht sich die Ansprechspannung.Spark gap arrangement The well-known overvoltage protection devices, which spark gap arrangements have are essentially for dissipation created by overvoltage energies of atmospheric origin. With you are the functions of the response at a certain surge voltage on the one hand and the lowering of the overvoltage and the cancellation of the subsequent operating current on the other hand closely linked. The surge voltage that is in the interest a, good protective effect should be as low as possible and essentially of the length of the total flashover gaps, i.e. the extinguishing spark gaps, and the pre-spark gap provided, if applicable, cannot be below a be reduced to a certain extent, otherwise the deletion of the subsequent operating current Causes difficulties. The arrester would then also be the result of the more frequent Not being able to safely absorb the amount of heat that arises in response. The one to limit the current provided voltage-dependent resistance must be dimensioned in such a way that the Extinguishing spark gap is the residual current still flowing after the overvoltage energy has been dissipated can switch off. The series of quenching spark gaps can only be relatively small To interrupt currents. The more partial spark gaps that are provided in it, the more extinguishing capacity the more the response voltage increases.

Derartige Überspannungsableiter der Ventiltype haben sich namentlich in Hochspannungsanlagen, wo es sich im wesentlichen nur um die Unschädlichmachung atmosphärischer Überspannungen handelt, gut bewährt. Es gibt aber auch besondere Fälle, in denen in erster Linie das Auftreten besonders energiereicher stationärer Überspannungen bekämpft werden soll. Zum Beispiel können in Nieder- und Mittelspannungsnetzen durch Überschläge von einem benachbarten Netz höherer Spannung stationäre Spannungserhöhungen auftreten, durch welche in der gesamten Anlage zahlreiche Verbraucher, z. B. Transformatoren oder Hochspannungsmotoren, gefährdet werden können, oder es treten im Verhältnis zur Wanderwellengeschwindigkeit langsame Schaltüberspannungen auf, die besonders bei großer Netzkapazität sehr energiereich sind. Die Erfindung geht aus von dem Gedanken, einen für solche Fälle besonders geeigneten und zuverlässigen wirksamen Überspannungsschutz zu schaffen, der dem bekannten Ableiter der Ventiltype hinsichtlich seiner Schutzwirkung und seiner Fähigkeit zur Bewältigung großer Energie noch überlegen sein soll.Such surge arresters of the valve type have proven themselves by name in high-voltage systems, where it is essentially only a question of rendering harmless atmospheric surges, well proven. But there is also special cases in which primarily the occurrence is particularly energetic stationary surges should be combated. For example, in low and medium-voltage networks due to flashovers from a neighboring network of higher Tension stationary tension increases occur, through which in the whole Plant numerous consumers, z. B. transformers or high-voltage motors, can be endangered, or it occurs in relation to the traveling wave speed slow switching overvoltages, which are very energetic, especially with large network capacities are. The invention is based on the idea of having one especially for such cases to create suitable and reliable effective surge protection that meets the requirements of the well-known arrester of the valve type with regard to its protective effect and its ability to cope with great energy should still be considered.

Bekannt sind ferner sogenannte Hörnerfunkenstrecken. Bei diesen schließen sich an die Überschlagsstelle hörnerartig auseinanderstrebende Leitschienen an, an denen der Lichtbogen durch das Blasfeld des Lichtbogenstromes entlang getrieben wird. Dadurch wird der Lichtbogen mit wachsendem Abstand von der Überschlagsstelle in die Länge gezogen mit dein Ziele, ihn dadurch zum Erlöschen zu bringen. Dies gelingt jedoch nur bei verhältnismäßig energiearmen Lichtbögen. Bei energiereichen Lichtbögen dagegen wird durch die -Verlängerung die Leistung des Lichtbogens erhöht und dadurch die Umgebung noch stärker gefährdet. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß auf eine Verlängerung des Lichtbogens, die zu seiner Unterbrechung doch nicht ausreichen würde, verzichtet und statt dessen die Stromunterbrechung einem mit der Funkenstrecke in Reihe liegenden, sich stromabhängig öffnenden Leistungsschalter überlassen wird, der auch in den bekannten Anlagen meist ohnehin vorhanden ist. Die Erfindung besteht demgemäß darin, daß die Entfernung zwischen den Leitschienen mit wachsendem Abstand von der Überschlagsstelle nicht ständig zunimmt, indem insbesondere die Leitschienen in einem Abstand, der größer ist als der Elektrodenabstand an der Überschlagsstelle, angenähert parallel zueinander verlaufen.So-called horn spark gaps are also known. Close at these guardrails that diverge like horns at the rollover point, where the arc is driven along by the blowing field of the arc current will. As a result, the arc becomes larger as the distance from the point of flashover increases drawn out with your goal of making it extinct. this However, only works with relatively low-energy arcs. With high energy Arcs, on the other hand, increase the output of the arc through the extension and thereby the environment is even more endangered. The invention is based on the idea to avoid this disadvantage by relying on an extension of the arc, which would not suffice for his interruption, renounced and instead the current interruption is dependent on the current in a series with the spark gap opening circuit breaker is left, which is usually also in the known systems exists anyway. The invention accordingly consists in the removal between the guardrails as the distance from the rollover point increases constantly increasing, in particular by placing the guardrails at a distance that is greater is approximately parallel to one another as the electrode spacing at the rollover point get lost.

Der Leistungsschalter kann entweder besonders zusätzlich angeordnet sein oder es kann ein in der Anlage ohnehin vorhandener Leistungsschalter die Funktion des Abschaltens zugewiesen erhalten.The circuit breaker can either be specially arranged in addition or it can be a circuit breaker that is already present in the system of shutdown.

Fig. i zeigt zur Erläuterung ein Ausführungsbeispiel. Die hier schematisch angedeutete Funkenstreckenanordnung ii liegt auf der Niederspannungsseite eines Transformators 14. 12 ist ein Selbstschalter, 13 ein Dämpfungswiderstand. Bei einem Durchschlag von der Hochspannungswicklung zu der Niederspannungswicklung des Transformators oder einem Durchschlag, durch den ein Teil der Hochspannungswicklung überbrückt wird, wird die Spannung auf der Niederspannungsseite sehr stark erhöht, so daß die Funkenstrecke i i anspricht. Dadurch wird die Spannung abgesenkt, so daß sie den auf der Niederspannungsseite angeschlossenen, nicht mit dargestellten Verbrauchern nicht mehr schädlich wird. Der Lichtbogen an der Funkenstrecke muß so lange bestehenbleiben, bis der defekte Transformator vom Netz abgeschaltet worden ist. Erst dann, z. B. nach o,2 Sekunden, wird die Funkenstrecke ii durch den vorgeschalteten Selbstschalter 12 vom Netz abgetrennt und dadurch der Lichtbogen zum Verlöschen gebracht. Bei der Bemessung der Auslösezeit des mit der Funkenstrecke zusammenarbeitenden Selbstschalters sind derartige durch die jeweiligen Betriebsverhältnisse der zu schützenden Anlage gegebenen Erfordernisse zu berücksichtigen.Fig. I shows an illustrative embodiment. The one here schematically indicated spark gap arrangement ii is on the low voltage side of a Transformer 14. 12 is an automatic switch, 13 a damping resistor. At a Breakdown from the high voltage winding to the low voltage winding of the transformer or a breakdown that bridges part of the high-voltage winding is, the voltage on the low voltage side is increased very much, so that the Spark gap i i responds. This lowers the voltage, so that the connected on the low-voltage side, not with consumers shown no longer becomes harmful. The arc at the spark gap must last as long as until the defective transformer has been disconnected from the mains. Only then, e.g. B. after 0.2 seconds, the spark gap ii is closed by the upstream self-switch 12 separated from the network and thereby extinguished the arc. In the Dimensioning of the tripping time of the self-switch working together with the spark gap are those due to the respective operating conditions of the system to be protected to take into account the given requirements.

Da bei einer solchen Anordnung die Funktionen der Bestimmungen der Ansprechspannung einerseits und der Unterbrechung des Stromes andererseits völlig voneinander getrennt und je für sich besonderen, voneinander gänzlich unabhängigen Einrichtungen zugewiesen sind, besteht die Möglichkeit, diese so auszubilden, daß die Einstellung besonders niedriger Ansprechspannungen und die Bewältigung besonders großer nachfolgender Ströme sowie besonders lange dauernder Ansprechzeiten möglich ist.Since with such an arrangement the functions of the provisions of Response voltage on the one hand and the interruption of the current on the other hand completely separate from each other and each special, completely independent from each other Facilities are assigned, it is possible to train them so that the setting of particularly low response voltages and coping in particular large subsequent currents and particularly long response times are possible is.

Um mit einer derartigen Anordnung bei Entladung äußerst hoher Spannungen, beispielsweise atmosphärischer Überspannungen, die außergewöhnlich hohe Entladungsstromstöße zur Folge haben, auch eine genügend niedrige Absenkspannung zu erreichen, kann man parallel zu dem erwähnten Dämpfungswiderstand 13 von konstantem Ohmwert einen zusätzlichen spannungsabhängigen Widerstand 15 schalten, so daß dieser die stromstarken, nichtstationären Entladungsströme übernimmt, ohne den Spannungsabfall linear mit der Stromstärke auf unerwünscht hohe Werte ansteigen zu lassen. Soll auch die Möglichkeit des Auftretens von Mehrfachblitzentladungen berücksichtigt werden, so empfiehlt es sich, die Auslösezeit des zur Unterbrechung des Lichtbogenstromes vorgesehenen Selbstschalters so groß, z. B. auf einige Zehntelsekunden, zu bemessen, daß die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer nachfolgenden Überspannung atmosphärischen Ursprungs praktisch ausgeschlossen ist bzw. auf ein Minimum begrenzt wird.In order to be able to use such an arrangement when discharging extremely high voltages, for example atmospheric surges, which cause exceptionally high discharge currents have the consequence of achieving a sufficiently low lowering voltage, one can parallel to the aforementioned damping resistor 13 of constant ohmic value an additional one Switch voltage-dependent resistor 15, so that this is the high-current, non-stationary Discharge currents takes over without the voltage drop linearly with the amperage to let rise to undesirably high values. Should also include the possibility of occurrence of multiple lightning discharges are taken into account, it is advisable to adjust the trigger time of the circuit breaker provided for interrupting the arc current so large, z. B. to a few tenths of a second to measure that the probability of occurrence a subsequent overvoltage of atmospheric origin is practically excluded is or is limited to a minimum.

Die Funkenstrecke soll ihrerseits die Einstellung einer `besonders niedrigen Ansprechspannung ermöglichen. Die Ansprechspannung soll genau einstellbar sein und ihren Wert auch nach mehrmaligem Ansprechen unverändert beibehalten. Zugleich soll die Funkenstrecke aber auch das Fließen von Strömen hoher Stromstärke und verhältnismäßig langer Dauer gestatten, ohne beschädigt zu werden und ohne durch starke Verlängerung des Lichtbogens eine ständige Zunahme der Lichtbogenspannung zu veranlassen, wie es beispielsweise bei den bekannten Hörnerfunkenstrecken geschieht.The spark gap, for its part, is intended to promote the setting of a `special allow low response voltage. The response voltage should be precisely adjustable its value and maintain its value unchanged even after being addressed several times. Simultaneously should the spark gap but also the flow of currents of high amperage and proportionate allow long duration without being damaged and without excessive elongation of the arc to cause a steady increase in the arc voltage, such as it happens, for example, with the known horn spark gaps.

Die bekannten Funkenstrecken, von denen eine genaue gleichbleibende Ansprechspannung verlangt wird, haben entweder so kurzzeitige oder so kleine Ströme zu führen, daß der Elektrodenabbrand praktisch verschwindend klein ist und infolgedessen die Ansprechspannung nicht verändert wird. Es gibt aber, wie insbesondere die vorstehend behandelte Funkenstreckenanordnung für überspannungsschutzzwecke zeigt, auch Fälle, in denen mit besonders hohen nachfolgenden Strömen von beachtlicher Dauer zu rechnen ist. Unter solchen Arbeitsbedingungen ist es schwierig, eine hinreichend gleichbleibende Ansprechspannung einer Funkenstrecke zu gewährleisten. Bei einer Spanmung von io kV beträgt beispielsweise die Schlagweite im homogenen Feld etwa 3 mm. Ein Lichtbcgen von einigen tausend Ampere kann bei Funkenstrecken einer bisher üblichen Bauart mit einem solchen Elektrodenabstand sehr schnell die Schlagweite in solchem Maße durch Abbrand oder durch Metallperlenbildung verändern, daß bereits nach einmaligem Ansprechen nicht mehr die gleiche Ansprechspannung vorhanden ist.The well-known spark gaps, one of which is exactly constant The response voltage required is either as short-term or as small Currents to lead that the electrode erosion is practically negligible and consequently the response voltage is not changed. There are, however, like the ones above in particular treated spark gap arrangement for overvoltage protection purposes shows, also cases, in which particularly high subsequent currents of considerable duration are to be expected is. In such working conditions it is difficult to achieve a sufficiently stable one To ensure the response voltage of a spark gap. With a tension of io kV, for example, the striking distance in a homogeneous field is around 3 mm. An arc of light of a few thousand amperes can with spark gaps of a conventional design with such an electrode spacing, the striking distance to such an extent very quickly change by burning or by the formation of metal beads that already after one time Response, the same response voltage is no longer available.

Vorteilhafte Lösungen dieses Problems lassen sich nach der Erfindung dadurch erhalten, daß man ittel vorsieht, um den Lichtbogen möglichst 2 schnell aus dem Bereich des kürzesten Elektrodenabstandes der Funkenstrecke herauszubringen, gleichzeitig den Lichtbogen aber möglichst klein zu halten, so daß einerseits die anfänglichen Ansatzstellen der Lichtbogenfußpunkte geschont werden und andererseits der Lichtbogen nur wenig Energie aufnimmt und nicht die Luft der Umgebung übermäßig erhitzt und ionisiert. Zu diesem Zweck wird empfohlen, die überschlagsstelle in der Bahn des Lichtbogenstromes so anzuordnen, daß die Zuleitungen der Überschlagsstelle in deren Nähe eine enge Schleife bilden, beispielsweise indem sie ein Stück blank in einem geringen Abstand parallel verlaufen, so daß der Lichtbogen an der noch ein wenig engeren Überschlagsstelle die schleifent' Strombahn schließt. Der Lichtbogen erfährt dadurch vermöge des eigenen Magnetfeldes des Lichtbogenstromes einen starken Antrieb im Sinne einer Vergrößerung der Schleife. Um ihn weit genug aus der Ansprechzone hinwegzuführren, so daß er dort nicht durch Abbrand oder 'Ietallperlenbildung die Schlagweite und damit die Ansprechspannung verändern kann, und dabei aber auch den Nachteil einer erhöhten Vergrößerung des Lichtbogens zu vermeiden, lassen sich Leitschienen anordnen, die einen etwas größeren Abstand als die Elektroden haben, im übrigen aber parallel verlaufen. Die parallelen Leitschienen und die Zuleitungen können denselben Abstand haben und in einer Flucht angeordnet sein. Damit der Lichtbogen, am Ende der Leitschienen angekommen, sich dort nicht doch durch Schleifenbildung vergrößert, kann man die Leitschienen in parallel angeordnete offene Ringe auslaufen lassen, zwischen denen der Lichtbogen bis zu seinem Erlöschen umläuft, ohne sich zu verlängern.Advantageous solutions to this problem can according to the invention obtained in that by providing edium bring out around the arc possible 2 quickly out of the region of the shortest electrode spacing of the spark gap, while keeping the arc but as small as possible so that on the one hand, the initial points of attachment of the arc roots and, on the other hand, the arc only takes up little energy and does not heat and ionise the surrounding air excessively. For this purpose, it is recommended to arrange the point of flashover in the path of the arc current in such a way that the leads to the point of flashover form a tight loop in their vicinity, for example by running a piece of bare parallel at a short distance so that the arc is still a a little narrower rollover point the looped current path closes. Due to the arc current's own magnetic field, the arc experiences a strong drive in the sense of an enlargement of the loop. In order to lead it far enough out of the response zone so that it cannot change the striking distance and thus the response voltage through burn-off or the formation of metal beads, and at the same time to avoid the disadvantage of an increased enlargement of the arc, guide rails can be arranged have a greater distance than the electrodes, but otherwise run parallel. The parallel guardrails and the supply lines can have the same distance and be arranged in alignment. So that the arc, when it arrives at the end of the guide rails, does not increase in size due to the formation of loops, the guide rails can run out into parallel open rings, between which the arc circulates until it is extinguished without lengthening.

Bei dem in Fig. -2 (Seitenansicht) und Fig. 3 (Grundriß) dargestellten Ausführungsbeispiel einer Funkenstreckenanordnung nach der Erfindung sind 1. 2 die Anschlußstellen, 3, 4 die auf einem Stück unmittelbar vor der Ü berschlagsstelle 5, 6 parallel verlaufenden Zuführungsleitungen und 7, 8 die Leitschienen. Elektroden, Zuführungsleitung und Leitschiene bestehen bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Stück. Die Überschlagsstelle, in welcher der Elektrodenabstand etwas verkürzt ist, befindet sich zwischen kugeligen Einbeulungen dieses schienenförmigen Stückces. Daraus ergibt sich eine zur Erzielung eines von Anfang an möglichen starken Antriebes auf den Lichtbogen besonders günstige Stromführung. Am offenen Ende der Leitschienen befindet sich je ein bei 9 offener Ring io. Zwischen den beiden parallelen Ringen läuft der Lichtbogen um, sobald er das Ende der Schiene erreicht hat. An den Zuführungsleitungen 3, 4 sind winklig abgebogene Laschen 22 vorgesehen, mit denen die beiden Teile der Funkenstreckenanordnung auf Tragisolatoren 23 befestigt werden.In the one shown in Fig. -2 (side view) and Fig. 3 (plan view) Exemplary embodiments of a spark gap arrangement according to the invention are 1. 2 Connection points, 3, 4 on one piece immediately before the transfer point 5, 6 parallel supply lines and 7, 8 the guide rails. Electrodes, In this exemplary embodiment, the feed line and the guardrail consist of one Piece. The rollover point, in which the electrode gap is slightly shortened, is located between spherical indentations of this rail-shaped piece. This results in a way to achieve a strong drive that is possible right from the start particularly favorable current conduction on the arc. At the open end of the guardrails there is a ring open at 9 io. Between the two parallel rings the arc circulates as soon as it has reached the end of the rail. On the supply lines 3, 4 angled tabs 22 are provided with which the two parts of the Spark gap arrangement are attached to support insulators 23.

Für viele Fälle empfiehlt es sich, die Elektrodenteile, an denen der Überschlag stattfindet, auswechselbar zu machen. Eine solche Ausführungsform zeigt Fig.4. Auch hier ist dafür gesorgt, daß die Stromzuführungswege unmittelbar vor der Überschlagsstelle ein Stück in engem .Abstand parallel verlaufen. Die Elektrodenteile 16, 17 sind stiftförmig gestaltet und in Fassungen verschiebbar und v erdrehbar, in denen sie festgeklemmt werden können. Die vorderen Kuppen dieser Elektrodenteile sind kugelig ausgebildet und mit besonders abbrandfestem, schwer schmelzbarem Material 18, wie Wolfram, Wolfram-Kupfer-Legierungen oder Wolfram-Kupfer-Gemischen, bewehrt. Um auch hier in der unmittelbaren Umgebung der tatsächlichen Überschlagsstelle eine für einen möglichst starken anfänglichen Antrieb günstige Stromführung zu erhalten, bestehen die stiftförmigen Körper dieser Elektrodenteile vorzugsweise aus Isolierstoff und nur die Bewehrungen 18, die vorteilhaft schalenförmige Gestalt erhalten, aus leitendem Material. Eine schräge Anordnung der auswechselbaren Elektrodenteile ergibt den Vorteil, daß bereits lediglich durch Drehen der Elektrodenteile um ihre Achse neue Flächen zur Benutzung gebracht werden können. Die auswechselbaren Teile lassen sich daher besonders gut ausnutzen. Besonders vorteilhaft ist es, den Stift der Elektroden 16, 17 hinter den Schalen 18 aus Isoliermaterial oder Metall schlechter Leitfähigkeit herzustellen, um ein Ausbiegen der Stromlinien innerhalb der Elektroden zu vermeiden, was eine große Schleifenbildung und dadurch schlechte Blaswirkung zur Folge hätte. An den Enden der Leitschienen 7 und 8 können ebenfalls Befestigungslaschen 24. vorgesehen sein.In many cases it is recommended that the electrode parts where the Overturning takes place to make it interchangeable. Such an embodiment shows Fig. 4. Here, too, it is ensured that the power supply paths are immediately in front of run parallel to the rollover point at a narrow distance. The electrode parts 16, 17 are designed in the shape of a pen and can be moved and rotated in sockets, in which they can be clamped. The front tips of these electrode parts are spherical and made of particularly non-erosive, difficult-to-melt material 18, such as tungsten, tungsten-copper alloys or tungsten-copper mixtures, reinforced. In order to also have one here in the immediate vicinity of the actual rollover point obtain favorable current conduction for the strongest possible initial drive, the pin-shaped bodies of these electrode parts are preferably made of insulating material and only the reinforcements 18, which are advantageously given a shell-like shape conductive material. An inclined arrangement of the exchangeable electrode parts results the advantage that just by turning the electrode parts around their axis new areas can be used. Leave the interchangeable parts therefore make good use of them. It is particularly advantageous to use the pen of the Electrodes 16, 17 behind the shells 18 made of insulating material or metal worse Establish conductivity in order to deflect the streamlines within the electrodes to avoid causing a large loop formation and thus poor blowing effect would result. At the ends of the guide rails 7 and 8, fastening tabs can also be used 24. be provided.

Bei kleineren Strömen ist die Blaswirkung der gleichen Funkenstreckenanordnung geringer als bei großen Strömen. Durch die Anwendung dreier Elektroden läßt sich aber auch bei kleinen Strömen in vielen Fällen eine zuverlässige und rasche Fortbewegung des Lichtbogens erzielen. Hierfür zeigt Fig. 5 ein schematisches Beispiel. Die Elektroden i9, 2o sind mit spannungführenden Leitern verbunden, die Elektroden 2i mit Erde. Soll beispielsweise die Funkenstrecke die Isolation einer Leitung eines Wechsel- oder Drehstromsystems mit nicht starr geerdetem Nullpunkt schützen, so können die Erdschlußströme sehr klein werden. Durch die räumlich nahe Anordnung der nach der Erde führenden Funkenstrecke gegenüber einer zusätzlichen Funkenstreckenelektrode, welche an der Wechselstromspannung bzw. der verketteten Spannung bei einem Drehstromsystem angeschlossen ist, kann erreicht werden, daß ein Erdschlußlichtbogen einen Phasenkurzschluß zwischen zwei Leitern nach sich zieht. Der Phasenkurzschluß hat immer einen größeren Kurzschlußstrom zur Folge, so daß einerseits der Lichtbogen durch das eigene Blasfeld schnell an den Leitschienen entlang getrieben und andererseits - beispielsweise bei einer schaltungsmäßigen Anordnung nach Fig. i - der Schalter, der durch den unterLTmständen kleinenErdschlußstrom nicht ausgelöst würde, nunmehr durch den Kurzschlußstrom sicher zum Abschalten veTanlaßt wird.With smaller currents, the blowing effect is the same spark gap arrangement less than with large currents. By using three electrodes, but in many cases reliable and rapid locomotion even with small currents of the arc. 5 shows a schematic example of this. The electrodes i9, 2o are connected to live conductors, electrodes 2i to earth. For example, should the spark gap be used to insulate a line one Protect AC or three-phase systems with a non-rigidly earthed zero point, see above the earth fault currents can be very small. Due to the close proximity the spark gap leading to earth compared to an additional spark gap electrode, which at the AC voltage or the line-to-line voltage in a three-phase system is connected, it can be achieved that an earth fault arc causes a phase short circuit between two ladders. The phase short circuit always has a larger one Short-circuit current result, so that on the one hand the arc through its own blowing field quickly driven along the guardrails and on the other hand - for example in a circuit arrangement according to Fig. i - the switch, which is through the under some circumstances a small earth-fault current would not be triggered, now by the short-circuit current is safely started to switch off.

Eine verstärkte Blaswirkung läßt sich außerdem noch durch die Anwendung an sich bekannter Blaselektromagnete erreichen. Bei Anwendung vom Lichtbogenstrom durchflossener Elektromagnetspulen ist dafür Sorge zu tragen, daß die Spulen gegen Erde bzw. gegen ihren benachbarten Leiter gut isoliert sind.An increased blowing effect can also be achieved through the application Achieve known blowing electromagnets. When using the arc current through which electromagnetic coils flow, care must be taken that the coils are against Earth or are well insulated from their neighboring conductor.

Ferner kann man, gleichfalls zwecks kräftigen Lichtbogenantriebes von Anfang an, magnetische Teile in das Elektrodenmaterial einbetten, derart, daß bereits die den Lichtbogenfußpunkt durch das Elektrodenmaterial zufließenden Stromfäden einen _Antrieb in der gewünschten Richtung erfahren.Furthermore, one can, likewise for the purpose of a powerful arc drive from the beginning, embed magnetic parts in the electrode material in such a way that the current filaments flowing through the electrode material to the base of the arc _ experience a drive in the desired direction.

Die Möglichkeit zur Ausführung und Anwendung der Erfindungsvorschläge beschränkt sich nicht auf die Kombination der hier im einzelnen geschilderten Maßnahmen und Merkmale. So ist insbesondere die Anwendung der angegebenen Vorschläge für die Funkenstrecke auch unabhängig von dem Anwendungszweck des Überspannungsschutzes überall da vorteilhaft, wo es auf die Erhaltung einer genau eingestellten und gleichbleibenden Ansprechspannung trotz großer bzw. langdauernder Lichtbogenströme ankommt, wie beispielsweise Stoßspannungsgeneratoren, Lichtbogenumformer usw.The possibility of executing and applying the inventive proposals is not limited to the combination of the measures described in detail here and features. In particular, the application of the suggestions given for Spark gap regardless of the purpose of the surge protection advantageous wherever there is a need to maintain a precisely set and constant Response voltage arrives despite large or long-lasting arcing currents, such as Surge voltage generators, arc converters, etc.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spark gap arrangement in which a current-dependent Opening circuit breaker with a spark gap is in series to which Connect guide rails on which the arc can flow through the field of the arc current is driven along, especially to protect electrical systems against high-energy stationary overvoltages, characterized in that the distance between the Guardrails do not constantly increase with increasing distance from the rollover point, in particular by placing the guide rails at a distance that is greater than the electrode spacing at the rollover point, run approximately parallel to each other. a. arrangement according to claim i, characterized in that the feeds to the rollover point run parallel in a region adjacent to the electrodes. 3. Arrangement according to Claim i, characterized in that the electrodes are at the rollover point are interchangeable and at least partly made of particularly non-erosive, difficult-to-melt material Metal, such as tungsten or tungsten alloys, exist. d .. arrangement according to claim 3, characterized in that the electrodes at the rollover point as pins are designed with spherical heads, the axes of which form an angle with each other. 5. Arrangement according to claim i, characterized in that the electrodes on. the The point of rollover is attached to pins made of insulating material as bowl-shaped peaks are. 6. Arrangement according to claim i, characterized in that the guide rails leak into open rings between which the arc rotates. 7. Arrangement according to Claim i, characterized by one lying in series with the spark gap Damping resistance. B. Arrangement according to claim 7, characterized in that to the damping resistance, which has a constant ohmic value, a resistance with voltage-dependent variable ohmic value is connected in parallel. G. Arrangement according to Claim i, characterized in that the spark gap has at least three electrodes one of which is connected to earth and the other to conductors of different potentials are.