DE958409C - Schutzeinrichtung fuer Reihenkondensatoren - Google Patents
Schutzeinrichtung fuer ReihenkondensatorenInfo
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- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/16—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for capacitors
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- H—ELECTRICITY
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
AUSGEGEBEN AM 21. FEBRUAR 1957
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 d3 GRUPPE 2 INTERNAT. KLASSE H 02 j; d
W17292 VIIIb12id*
Ralph E. Marbury, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
ist als Erfinder genannt worden
Westinghouse Electric Corporation, East Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Schutzeinrichtung für Reihenkondensatoren
Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 13. August 1955 an
Patentanmeldung bekanntgemacht am 23. August 1956
Patenterteilung bekanntgemacht am 31. Januar 1957
Die Priorität der Anmeldung in den V. St. v. Amerika vom 20. Dezember 1954
ist in Anspruch genommen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für Reihenkondensatoren gegen Überspannungen.
Reihenkondensatoren werden häufig in Verteilernetzen dazu verwendet, aim einen Teil oder den gesamten
induktiven Widerstand des Stromkreises zu kompensieren und die Spannungsregelung zu verbessern.
Die in den Verteilernetzen angeordneten Reihenkondensatoren führen den gesamten Leitungsstrom,
so daß die Spannung am Kondensator proportional dem Leitungsstrom ist. Wenn in der
Leitung ein Fehler auftritt, so können sehr hohe Überspannungen auftreten. Infolge der hohen
Kosten ist es nicht zweckmäßig, Kondensatoren zu verwenden, die in der Lage sind, die bei einem
Fehler auftretenden maximalen Spannungen zu ertragen. Es müssen daher Mittel vorgesehen werden,
die einen Schutz der Kondensatoren gegen diese
Überspannungen bewirken. Da die Kondensatoren bei dem Auftreten einer Überspannung zweckmäßig
sofort geschützt werden sollen, d. h. innerhalb der ersten Halbwelle des Fehlerstromes, wird für gewohnlich
eine Funkenstrecke parallel zum Kondensator verwendet.
Reihenkondensatoren, die in Hochspannungsübertragiungsleitungen oder in großen Reihenkondensatoranlagen
für Verteilungsnetze eingebaut sind, ίο werden für gewöhnlich mit Hilfe von Parallelfunkenstrecken
geschützt, die mit Mitteln versehen sind, die den Lichtbogen nach einer Zeit, die für die
Wiederinbetriebnahme der Kondensatoren erforderlich ist, löschen, oder die einen Parallelpfad zur
Funkenstrecke herstellen, um den Lichtbogen zu löschen, und hiernach den Parallelstrompfad unterbrechen,
um den Kondensator wieder betriebsfähig zu machen.
Derartige Schutzeinrichtungen sind aber sehr teuer und aus diesem Grund für die Verwendung
bei kleinen Reihenkondensatoren, wie sie z. B. in Niederspannungsverteilungsnetzen verwendet werden,
nicht geeignet. Es. ist oft wünschenswert, in Verteilungsnetzen, z. B. für Ortschaften, Reihenkondensatoren
vorzusehen, insbesondere vor den Verteilertransformatoren, um die bei dem Anlassen
von Motoren auftretenden Spannungsschwankungen auf der Niederspannungsseite des Transformators
zu vermeiden. Eine derartige Einrichtung kann aus einer oder mehreren Kondensatoreinheiten für Niederspannung
bestehen, z. B. aus Einheiten für 230 Volt, die in Reihe mit dem Transformator geschaltet
sind. Da derartige Einrichtungen relativ billig sind, ist es verständlich, daß es nicht wirtschaftlich
ist, die kostspieligen Schutzeinrichtungen, wie sie für große Reihenkondensatoranlagen verwendet
werden, zum Schutz dieser kleinen Reihenkondensatoren zu verwenden, weil die Kosten für
die Schutzeinrichtungen wesentlich höher als die Kosten für die Kondensatoren sind. Aus diesem
Grunde wurden kleine Reihenkondensatoren für Niederspannung in der Praxis bisher nicht angewendet,
obgleich derartige Einrichtungen in vielen Fällen sehr zweckmäßig sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine zuverlässige und billige Schutzeinrichtung für
relativ kleine Reihenkondensatoren zu schaffen.
Ein weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine geeignete Schutzeinrichtung für Reihenkondensatoren
zu schaffen, die bei dem Auftreten einer gegebenen Überspannung einen Parallelstrompfad
zum Kondensator bildet, und die in der Lage ist, den Netzstrom so lange zu führen, bis die Einrichtung
wieder betriebsfähig ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die FunkenstreckenanoTdnung als Distanzhalter
für die Schaltstücke der Schalteinrichtung dient und daß vom Strom der Funkenstreckenanordnung
abhängige Mittel vorgesehen sind, die nach dem Auftreten eines Überschlages die Schließung der
Schalteinrichtung freigeben. Gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken sind Mittel vorgesehen, die
eine schnelle und leichte Herstellung der Betriebsfähigkeit der Einrichtung nach dem Ansprechen
gestatten.
In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Schutzeinrichtung für Reihenkondensatoren gemäß der Erfindung dargestellt. In
Fig. ι ist eine Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung
im Schnitt dargestellt;
Fig. 2 zeigt eine auf einem Kondensator befestigte Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung; in
Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Schutzeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.
In der Fig. 1 ist mit 1 eine Schutzeinrichtung bezeichnet,
die für den Schutz von Kondensatoren für Niederspannung geeignet ist. Die Schutzeinrichtung
ι ist in einem rohrförmigen Isoliergehäuse 2 angeordnet, das aus Fiber oder einem anderen geeigneten
Isoliermaterial besteht, das witterungsbeständig ist und eine ausreichende mechanische
Festigkeit besitzt. Der obere Teil des Gehäuses 2 wird durch eine Kappe 3 aus Mietall verschlossen,
die in das Gehäuse 2 eingeschraubt ist. Die Kappe 3 trägt ein Anschlußstück 4. In dem unteren Teil des
Gehäuses 2 ist ein Schaltstück 5 eingeschraubt, das den unteren Teil des Gehäuses abschließt. Das
Schaltstück 5 ragt in das Gehäuse 2 hinein und besitzt eine Mittelbohrung 6 und eine ringförmige
Kontaktfläche 7 im Inneren des Gehäuses. An dem Schaltstück 5 ist seitlich ein Anschlußstück 8 befestigt.
Ein bewegliches Schaltstück ist im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet. Das bewegliche Schaltstück
besteht aus einem zylindrischen Teil 9 aus Kupfer, das oben durch eine Kupferplatte 10 abgeschlossen
ist. Das bewegliche Schaltstück 9 ist im Inneren des Gehäuses 2 so angeordnet, daß es mit dem feststehenden
Schaltstück 5 zusammenwirkt. Eine Druckfeder 11 berührt die Platte 10 des bewegliehen
Schaltstückes 9 und die Innenseite der Abschlußkappe 3. Die Druckfeder 11 hat das Bestreben,
das Schaltstück 9 mit dem feststehenden Schaltstück 5 in Berührung zu bringen, wodurch
der Stromkreis zwischen den Anschluß stücken 4 und 8 geschlossen wird. Es ist zweckmäßig, die
Abschlußkappe 3 und die Platte 10 durch eine Leitung 12 miteinander zu verbinden, so daß die Feder
11 nicht zur Stromführung verwendet wird.
Die Schaltstücke 9 und 5 werden durch die Feder 11 zur Berührung gebracht, sind aber.für gewöhnlich
durch im Gehäuse 2 angeordnete Distanzstücke voneinander getrennt. Die Trennung der Schaltstücke
wird durch eine Funkenstreckenanordnung 13 bewirkt, die sich auf ein Tragstück 14 abstützt,
das von dem feststehenden Schaltstück 5 aufgenommen wird. Als Funkenstreckenanordnung 13 kann
jede Funkenstreckenanordnung verwendet werden, die eine genaue Einstellung einer verhältnismäßig
niedrigen Ansprechspannung gestattet. Im Ausführungsbeispiel ist die Funkenstrecke in einem
luftdicht verschlossenen Gehäuse angeordnet, in dem Unterdruck herrscht. Die Funkenstreckenanordnung
13 besteht aus zwei in einem Glasgehäuse 16 in Abstand voneinander angeordneten Elektroden
15. Die Stromzuführungen zu den Elektroden sind
in das Glas eingeschmolzen. Eine derartige Funkenstreckenanordniung
kann daher ausgepumpt werden und mit einem tragen Gas gefüllt werden. Der Gasdruck
und der Elektrodenabstand kann nun so eingestellt werden, daß der Überschlag an den Elektroden
bei der gewünschten Ansprechspannung eintritt, die z. B. in der Größenordnung von 250°/o der
Nennspannung der zu schützenden Kondensatoren liegt.
Die Funkenstreckenanordnung 13 ist im Inneren
des beweglichen Schaltstückes 9 angeordnet, und die Stromzuführung zu der oberen Elektrode berührt
die Platte 10 an dem oberen Teil des beweglichen Schaltstückes. Die Stromzuführung 17 zu der
'5 unteren Elektrode der Funkenstreckenanordnung erstreckt sich durch eine aus Fiber hergestellte
kreisförmige Scheibe 18 des beweglichen Schaltstückes 9. Die Stromzuführung 17 zu der unteren
Elektrode berührt das Tragstück 14. Das Tragstück 14 besteht vorzugsweise aus einer Scheibe aus
Widerstandsmaterial und ist in der Mittelbohrung 6 des feststehenden Schaltstückes 5 angeordnet. Das
Widerstandselement oder Tragstück 14 wird mit Hilfe einer ringförmigen Halterung 19, die in das
feststehende Schaltstück 5 eingeschraubt ist, gegen die Schulter der Mittelbohrung 6 gedrückt. Ein aus
Fiber hergestelltes Führungsstück 55 besitzt eine Mittelbohrung und wird an dem oberen Teil des
Schaltstückes 5 befestigt. Das Führungsstück 55 dient zur FühruTig der Stromzuführung 17 zu der
unteren Elektrode.
Das vorzugsweise aus Widerstandsmaterial hergestellte Tragstück 14 ist normalerweise starr und
besitzt eine ausreichend hohe mechanische Festigkeit, um der Kraft der Feder 11 zu widerstehen. Es
1>esitzt die Eigenschaft, daß es, wenn es vom Strom durchflossen wird, nachgiebig wird oder seine
mechanische Festigkeit verliert. Das Widerstandselement wird aus einem thermoplastischen Material
hergestellt, das eine ausreichend große Menge feinverteilten Metallpulvers enthält, um die geforderte
Leitfähigkeit zu besitzen. Das Widerstandselement wird vorzugsweise aus Polystyrol gegossen, das
einen relativ hohen Anteil von feinverteiltem ALuminiumpulver enthält. Eine derartige Scheibe besitzt
eine ausreichend hohe Leitfähigkeit, um den Fehlerstrom zu führen und den Kondensator zu
schützen. Wenn der Strom durch die Widerstandsscheibe fließt wird sie sehr schnell weich oder verliert
ihre Starrheit und mechanische Festigkeit, so daß sie nachgiebig wird oder, wenn der Strom genügend
groß ist, zerstört werden kann. Unter normalen Bedingungen, d. h. wenn kein Strom durch
die Schutzeinrichtung fließt, ist das Widerstandselement starr und besitzt eine ausreichend hohe
mechanische Festigkeit, tun die Funkenstreckenanordnung 13 in der dargestellten Lage zu halten,
so daß die Funkenstreckenanordnung, die sich auf das Widerstandselement abstützt, als Distanzhalter
wirkt, durch den die Schaltstücke 5 und 9 gegen die Kraft der Feder 11 gehalten werden. Es ist einzusehen,
daß außer dem vorgeschlagenen Material für das Element 14 jedes andere geeignete Material
verwendet werden kann, das die Eigenschaft besitzt, weich zu werden, wenn es vom Strom der Funken-Streckenanordnung
durchflossen wird.
Für gewöhnlich ist die Schutzeinrichtung 1 direkt mit dem zu schützenden Kondensator 20 verbunden.
Der Kondensator 20 liegt in Reihe mit einer Leitung 21, die z. B. eine Niederspannungsverteikmgsleitung
sein kann. Der Kondensator 20 möge eine für relativ niedrige Spannungen ausgelegte Einheit
sein. Die Schutzeinrichtung 1 ist daher sehr klein und kann, wenn erwünscht, auf dem Kondensator
selbst befestigt werden, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Schutzeinrichtung 1 wird mit Hilfe
der Kupferschienen 23 an den Anschlüssen des Kondensators 22 befestigt. Die Kupferschienen 23,
die an den Anschlüssen 22 befestigt sind, sind mit den Anschlußstücken 4 und 8 der Schutzeinrichtung
verbunden. An den Anschlußstücken 4 «und 8 sind Leitungsklemmen 24 vorgesehen, um die Zuführungsleitungen
zu befestigen.
Während der normalen Betriebsbedingungen berühren sich die Schaltstücke 5 und 9 der Schützernrichtung
nicht, so daß der zu schützende Kondensator mit der Leitung in Reihe liegt. Beim Auftreten
eines Fehlers oder einer anderen unzulässigen Strombelastung in der Leitung 21, die einen Spannungsanstieg
am Kondensator erzeugt, der den go Wert der Ansprechspannung der Funkenstreckenanordnung
13 erreicht, so spricht die Funkenstrecke an und überbrückt den Kondensator, so daß dieser
gegen die auftretende Überspannung geschützt ist. Der Strom fließt dann von dem Anschlußstück 4
durch die Funkenstreckenanordnung 13 und das Widerstandselement 14 zu dem AnschlußstückiS.
Der Stromfluß durch das Widerstandselement 14 bewirkt, wahrscheinlich in Verbindung mit der Erwärmung,
die durch den Kontaktwiderstand zwisehen der Stromzuführung 17 und dem Widerstandselement
14 hervorgerufen wird, eine schnelle Abnahme der mechanischen Festigkeit des Widerstandselements
14, so daß es nachgiebig oder zerstört wird. Die Stromzuführung 17 wird durch den
Druck der Feder 11 durch das Widerstandselement 14 schnell und leicht hindurchgedrückt. Hierdurch
wird das Schaltstück 9 so bewegt, daß es das feststehende Schaltstück 5 berührt, wodurch ein Parallelstrompfad
zu dem zu schützenden Kondensator 20 und gleichzeitig zur Funkenstreckenanordnung
13 gebildet wird, so daß der Lichtbogen erlischt. Die Stromzuführung 17 tritt durch die Mittelbohrung
6 des Schaltstückes 5 hindurch und ragt aus dem Boden der Schutzeinrichtung heraus. Dadurch
wird eine ausreichende und leicht zu erkennende Anzeigevorrichtung dafür geschaffen, daß
die Schutzeinrichtung angesprochen hat.
Es ist zu bemerken, daß, nachdem die Funkenstreckenanordnung 13 angesprochen hat, der Parallelstrompfad
während des Arbeitens der Schutzeinrichtung nicht unterbrochen wird, da der Strom
so lange über die Funkenstreckenanordnung 13 und
das Widerstandselement 14 fließt, bis die Schaitstücke 5 und 9 sich berühren. Der Strom wird dann
von den Schaltstücken übernommen, ohne den
Stromkreis zu unterbrechen. Dies ist von großer Bedeutung für die Erfindung, da der Kondensator,
nachdem die Funkenstrecke angesprochen hat, ständig geschützt ist.
Das Widerstandselement besitzt derartige Eigenschaften, daß es weich wird oder zerstört werden
kann, und zwar sehr schnell beim Auftreten hoher Fehlerströme. Hierdurch wird der Kondensator im
Bnuchteil einer Sekunde geschützt und Beschädigungen der Funkenstreckenanordnung verhindert.
Bei niedrigen Strömen tritt die Nachgiebigkeit des Widerstandselements wesentlich langsamer ein, so
daß die Schutzeinrichtung eine erwünschte Zeitverzögerung besitzt, wodurch ein Ansprechen der
Schutzeinrichtung bei mäßigen kurzzeitig auftretenden Überspannungen, die den Kondensator
nicht gefährden, verhindert wird.
Der Kondensator ist nach dem Arbeiten der Schutzeinrichtung durch diese überbrückt und die
Schaltstücke der Schutzeinrichtung sind so ausgeführt, daß sie den Netzstrom ständig führen
können. Um den Kondensator wieder betriebsfähig zu machen, muß die Schutzeinrichtung 1 in den
alten Zustand versetzt werden. Die Schutzeinrichtung kann dadurch sehr leicht und schnell wieder
betriebsfähig gemacht werden, daß die Halterung 19 entfernt wird, die in das Schaltstück 5 eingeschraubt
ist. Die Reste des Widerstandselements 14 können dann entfernt und durch ein neues Wider-Standselement
ersetzt werden. Die Halterung 19 wird dann wieder in das Schaltstück 5 eingeschraubt,
wodurch die Funkenstreckenanordnung 13 und das bewegliche Schaltstück 9 in die in der Fig. 1 dargestellten
Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Die Schutzeinrichtung kann nunmehr wieder verwendet
werden.
Hierdurch ist eine einfache und billige Schutzeinrichtung,
die für den Schutz von verhältnismäßig kleinen Reihenkondensatoren für Niederspannung
geeignet ist, geschaffen und die Verwendung solcher Kondensatoren ohne übermäßig große Kosten für
den Schutz derselben ermöglicht. Die Schutzeinrichtung ist verhältnismäßig einfach und kann
immer wieder verwendet werden, da sie nach dem Ansprechen leicht wieder betriebsfähig gemacht
werden kann, indem die kleine und sehr billige Widerstandsscheibe 14 ersetzt wird.
Die soeben beschriebene Schutzeinrichtung 1 ist für Kondensatoren relativ niedriger Spannung geeignet,
und zwar für solche Kondensatoren, deren Nennspannung bis zu 575 Volt beträgt, und die in
solchen Anlagen eingebaut sind, in denen der zu erwartende Fehlerstrom nicht zu hoch ist. Für höhere
Spannungen und höhere Fehlerströme kann die Ausführung der Schutzeinrichtung, wie sie in Fig. 3
dargestellt ist, vorgesehen werden. Die Schutzeinrichtung 25 kann zum Schutz von Kondensatoren
relativ hoher Nennspannung, z. B. 4160 Volt verwendet werden. Sie ist außerdem in der Lage,
Fehlerströme von mehreren 1000 Ampere zu führen.
In der Fig. 3 ist die Schutzeinrichtung mit 25 bezeichnet. Sie wird von einem Isoliergehäuse 26 umgeben,
das vorzugsweise aus Porzellan besteht. Es können aber für das Gehäuse 26 auch andere feste 6g
und witterungsbeständige Isolier materialien verwendet
werden. Der obere Teil des Gehäuses 26 wird durch eine Kappe 27 aus Metall verschlossen,
die mit dem Gehäuse 26 an der Stelle 28 verkittet ist. Auf dem oberen Teil der Kappe 27 ist ein Anschlußstück
29 befestigt, das eine Anschlußklemme 30 trägt. Ein ringartiger Flansch 31 ist an dem
unteren Ende des Gehäuses 26 vorzugsweise durch Verkitten mit dem Gehäuse 26 an der Stelle 32 befestigt.
Der Boden des Gehäuses 26 wird durch eine Platte 33 aus Metall verschlossen. Die Platte
33 wird an dem Flansch 31 angeschraubt oder auf eine andere Weise befestigt. Die Platte 33 besitzt
in der Mitte eine Bohrung und dient als feststehendes Schaltstück. Das Anschlußstück 34, das mit
einer Anschlußklemme 35 versehen ist, ist an der Platte 33 befestigt.
Im Inneren des Gehäuses 26 ist ein bewegliches Schaltstück vorgesehen. Das bewegliche Schaltstück
besteht aus einem ringförmigen, aus Kupfer bestehenden Teil 36, der mit einem Kontaktring 37
an seinem unteren Ende versehen ist. Der obere Teil des rohrförmigen Schaltstückes 36 ist durch
eine Platte 38 aus Kupfer verschlossen. Eine Druckfeder 39 berührt die Platte 38 und die Innenseite
der Kappe 27 und hat das Bestreben, das bewegliche Schaltstück mit dem feststehenden Schaltstück 33,
das als Platte ausgebildet ist, in Berührung zu bringen. Zweckmäßig wird eine Leitung 40 vorgesehen,
die die Platte 38 mit dem oberen Teil des Gehäuses 26 verbindet. An der Kappe 27 ist ein-Führungsstück
41 aus Fiber befestigt. Ein Führungsstift 42, der an der Platte 38 befestigt ist, ragt
in eine Mittelbohrung des Führungsstückes 41 hinein, wodurch das bewegliche Schaltstück 36 geführt
wird.
Die Schaltstücke 36 und 33 werden für gewöhnlich getrennt gehalten, und zwar in der Lage, wie
sie in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Funkenstreckenanordnung 43 dient als Distanzhalter für
die Schaltstücke und stützt sich auf ein Tragstück oder Widerstandselement 44 ab. Die Funkenstreckenanordnung
43 ist im Inneren des beweglichen Schaltstückes 36 angeordnet und besteht aus einer oberen Elektrode 45 und einer unteren
Elektrode 46. Beide Elektroden werden vorzugsweise aus Graphit hergestellt. Die obere Elektrode
hat die Gestalt einer umgekehrten Tasse und ist mit der Platte 38 leitend verbunden. Ein die Elektroden
45 und 46 umgebendes Rohr 47 aus Fiber ist an der Platte 38 befestigt. Das Rohr 47 schließt
die Funkenstreckenanordnung 43 ein und trägt die untere Elektrode 46. Die untere Elektrode 46 ist
an einem metallischen Elektrodenteil 48 befestigt, das in eine Tragplatte 49 eingeschraubt ist. Die
Tragplatte 49 ist an dem unteren Teil des Isolierrohres 47 befestigt. Die Lage des Elektrodenteiles
kann verändert werden. Der Abstand zwischen den Elektroden 45 und 46, d. h. die Ansprechspannung
der Funkenstrecke, wird durch Hinein- oder Herausschrauben des Elektrodenteiles 48 aus
der Platte 49 eingestellt. Mit Hilfe einer Gegenmutter 50 werden die Elektroden in der einmal
eingestellten Lage gehalten.
Der Elektrodenteil 48 trägt die Stromzuführiung
51, die sich auf das Tragstück 44 abstützt. Das Tragstück 44 besteht vorzugsweise aus einer
Scheibe aus Isoliermaterial, das zweckmäßig aus dem gleichen Material wie das bereits beschriebene
Widerstandselement 14 besteht, so daß es dieselben Eigenschaften wie das Widerstandselement 14 besitzt.
Das Widerstandselement 44 ist an dem Schaltstück 33 befestigt und wird von einem Ringelement 52 umfaßt, das in der Mittelbohrung der
Platte 33 eingeschraubt ist. Das Widerstandselement 44 wird in seiner Lage durch eine kreisförmige
Halterung 53 gehalten, die auf das Ringelement 52 aufgeschraubt ist. In dem Ringelement
52 kann ein rohrförmiges Führungsstück 54 aus Fiber vorgesehen werden, um die Stromzuführung
51 au führen.
Die Wirkungsweise dieser Schutzeinrichtung entspricht im wesentlichen der der Schutzeinrichtung
der Fig. 1. Die Schutzeinrichtung 25 ist mit dem ziUi schützenden Kondensator direkt verbunden,
und unter normalen Betriebsbedingungen werden die Schaltstücke 33 und 36 durch die Funkenstreckenanordnung
43, die sich auf ein Tragstück oder Widerstandselement 44 abstützt, in der in der Fig. 3 dargestellten Lage gehalten. Beim
Auftreten einer Überspannung an dem zu schützenden Kondensator, die die Ansprechspannung der
Funkenstreckenanordnung 43 überschreitet, spricht die Funkenstrecke an, so daß ein Strom durch
die Schutzeinrichtung fließt. Der Strom fließt dann von dem Anschlussstück 29 durch die Funkenstreckenanordnung
43 und das Widerstandselement 44 zu dem Anschlußstück 3.4. Wie bereits erwähnt
wurde, verliert das Widerstandselement 44 seine mechanische Festigkeit sehr schnell, so daß es
nachgiebig wird. Die Stromzuführung 51 durchstößt das Widerstandselement 44, und das bewegliche
Schaltstück 36 wird durch die Kraft der Feder 39 so bewegt, daß es das Schaltstück 33 berührt.
Hierdurch wird ein Parallelstrompfad geschaffen, wodurch der Kondensator geschützt und
die Funkenstreckenanordnung 43 überbrückt wird, so daß der Lichtbogen erlischt. Die Stromzuführung
51 tritt aus dem Boden der Schutzeinrichtung heraus, wodurch eine sichtbare Anzeige für
das Ansprechen der Schutzeinrichtung geschaffen wird. .
Nach dem Ansprechen kann die Schutzeinrichtung 25 sehr schnell dadurch wieder betriebsfähig
gemacht werden, daß die Halterung 53 hinaus- · gedreht, ein neues Widerstandselement 44 eingesetzt
und die Halterung 53 wieder eingeschraubt wird. Hieraus folgt, daß die Wirkungsweise und
die Vorteile der Schutzeinrichtung 25 die gleichen sind wie die der bereits beschriebenen Schutzeinrichtung
gemäß der Fig. 1. Beide Schutzeinrichtungen unterscheiden sich im wesentlichen dadurch,
daß die Schutzeinrichtung 25 eine robustere Funkenstreckenanordnung besitzt, die für höhere
Spannungen und höhere Fehlerströme verwendet werden kann.
Claims (15)
1. Schutzeinrichtung für einen in eine Leitung eingeschalteten Kondensator, die- aus einer
parallel zum Kondensator geschalteten Funkenstreckenanordnung und einer parallel zu dieser
geschalteten Schalteinrichtung besteht, die erst nach dem Ansprechen der Funkenstrecke geschlossen
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstreckenanordnung als Distanzhalter für die Schaltstücke der Schalteinrichtung dient
und daß vom Strom der Funkenstreckenanordnung abhängige Mittel vorgesehen sind, die
nach dem Auftreten eines Überschlages die 8& Schließung der Schalteinrichtung freigeben.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Strom der
Funkenstreckenanordnung abhängigen Mittel unter dem Einfluß des Stromes ihre mechanische
Festigkeit ändern.
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstücke
das bewegliche Schaltstück entgegen der Wirkung einer Feder in der Ausschaltstellung festhalten.
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche
Schaltstück als Rohr ausgebildet ist, auf das eine Druckfeder einwirkt.
5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke
im Innern des Rohres angeordnet ist.
6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen
zu den Elektroden der Funkenstrecke als Abstandsstücke dienen.
7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die eine der
Stromzuführungen zu den Elektroden auf einem Tragstück abstützt.
8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück aus
einem thermoplastischen Material besteht, das
. feinverteiltes Metallpulver enthält.
9. Schutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück aus
Polystyrol besteht, das feinverteiltes· Aluminiumpulver enthält.
10. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke in einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse angeordnet
ist.
11. Schutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse ein Unterdruck herrscht.
12. Schutzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einem chemisch trägen Gas gefüllt ist.
13. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragstück
mit Hilfe einer mit einem Gewinde und einer Bohrung versehenen Halterung befestigt
ist.
14. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die sich auf
das Tragstück abstützende Stromzuführung zu der Elektrode, nachdem sie das Tragstück
durchstoßen hat, aus der Schutzeinrichtung heraiusragt.
15. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Funkenstreckenanordnung und die Schalteinrichtung in einem
gemeinsamen Gehäuse aus Isoliermaterial angeordnet ist.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
® 609 580/190 8.56 (609 802 2.57)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US343502XA | 1954-12-20 | 1954-12-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE958409C true DE958409C (de) | 1957-02-21 |
Family
ID=21875873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEW17292A Expired DE958409C (de) | 1954-12-20 | 1955-08-13 | Schutzeinrichtung fuer Reihenkondensatoren |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH343502A (de) |
DE (1) | DE958409C (de) |
-
1955
- 1955-08-13 DE DEW17292A patent/DE958409C/de not_active Expired
- 1955-12-19 CH CH343502D patent/CH343502A/de unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH343502A (de) | 1959-12-31 |
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