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Überspannungsableiter Neuzeitliche überspannungsableiter bestehen
meist aus einer Reihe von Funkenstrecken und einem in Reihe damit geschalteten spannungsabhängigen
Widerstand, der gewöhnlich aus Platten aus einem Material mit spannungsabhängigem
Widerstand besteht. Bei hohen Spannungen werden diese Teile in einer Säule aus rohrförmigen
Isolatoren eingeschlossen. Die Zahl der übereinander angeordneten Isolatoren oder
Einheiten wird von der Betriebsspannung bestimmt.
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Da die Funkenstrecken gewöhnlich mit Steuerwiderständen parallelgeschaltet
sind, wird bei geringer Steilheit der Überspannung eine gleichmäßige Spannungsbeanspruchung
der Funkenstrecken erhalten, aber bei großer Steilheit wird die Spannungsverteilung
von den Kapazitätsverhältnissen bestimmt. Dies bedeutet, daß die Zündspannurig von
ganzen Reihen von Funkenstrecken bei hoher Steilheit niedriger wird als bei geringer
Steilheit. Es bedeutet an und für sich keinen Nachteil, wenn die Verminderung der
Zündspannung nur bei einer verhältnismäßig hohen Steilheit eintritt, tritt aber
die Zündspannungsverminderung bei einer geringen Steilheit ein, so liegt die Gefahr
vor, daß der Ableiter bei normalerweise vorkommenden Schaltüberspannungen zündet,
was gewöhnlich nicht wünschenswert ist.
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Durch die ungleiche Spannungsverteilung wird auch das Löschvermögen
der ganzen Reihe von Funkenstrecken herabgesetzt, weil, wenn eine Funkenstrecke
in der Reihe nicht der wiederkehrenden Spannung widerstehen kann und wieder zündet,
auch die folgende Funkenstrecke zündet und so weiter eine nach der anderen, bis
die ganze Reihe
gezündet hat. Auch aus diesem Grunde ist es wünschenswert,
daß die gleichmäßige Spannungsverteilung auch bei verhältnismäßig hoher Steilheit
der Überspannung beibehalten wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter, insbesondere
für hohe Spannungen, in welchem die ungleichmäßige Spannungsbeanspruchung der Funkenstrecken
weitgehend, alo auch bei Überspannungen großer Steilheit ausgeglichen ist, indem
erfindungsgemäß die ganze Zahl der Funkenstrecken in dem Ableiter auf die verschiedenen
Einheiten proportional der natürlichen Spannungsverteilung längs des Ableiters verteilt
ist, proportional der Spannungsverteilung also, die durch die Kapazitätsverhältnisse
bedingt ist.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert, in dieser zeigt
Fig. i einen Querschnitt durch den Ableiter und Fig. 2 ein Diagramm der Spannungsverteilung.
In Fig. 2 zeigen die gestrichelte Kurve die Spannungsverteilung längs einer Säule
von Isolatoren nach Fig. i, aber ohne den in Fig. i gezeigten Ring zum Spannungsausgleich,
die voll ausgezogene Kurve die Spannungsverteilung längs der Isolatoren bei der
in Fig. i gezeigten Anordnung, d. h. nachdem der Ring zum Spannungsausgleich angebracht
worden ist, und die strichpunktierte Kurve die Spannungsverteilung in den Isolatoren,
d. h. längs den Widerständen und Stapeln von Funkenstrecken, ehe der Ableiter gezündet
hat.
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In der Zeichnung, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, bezeichnet
i die einzelnen übereinander angeordneten Isolatorenzylinder der Ableitersäule,
die durch Metallflansche 2 zusammengehalten sind. 3 bezeichnet eine Anschlußklemme
für die Leitung und q. einen spannungsausgleichenden Metallring, der durch Arme
5 von dem obersten Flansch 2 getragen wird. In den Isolatoren i sind Stapel von
Funkenstrecken 6 und in Reihe mit diesen in jeder Einheit Stapel von spannungsabhängigen
Widerstandsplatten 7 angeordnet. Die unterste Einheit enthält nur spannungsabhängige
Widerstände.
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Gemäß der Erfindung ist die Zahl der Funkenstrecken 6 in den verschiedenen
Einheiten i dem auf jede Einheit normalerweise auf Grund - der Kapazitätsverhältnisse
fallenden Teil der Spannung längs des Ableiters angepaßt, so daß jede Funkenstrecke
praktisch derselben Spannungsbeanspruchung ausgesetzt ist. Wenn die Isolatoren außen
durch einen Staub- oder Feuchtigkeitsbelag leitend werden, kann eine Spannungsverteilung
über die verschiedenen Einheiten eintreten, die der normalen nicht entspricht und
damit auch nicht der Spannungsverteilung, welche der Spannungsverteilung über den
Funkenstrecken entspricht. Dies kann dazu führen, daß die Funkenstrecken in den
Einheiten, die gemäß der Erfindung eine kleinere Zahl von Funkenstrecken enthalten,
überbeansprucht werden. Nach der Erfindung wird dies dadurch verhindert, daß die
äußeren Längen der Isolatoren der Zahl der Funkenstrecken in den Einheiten dadurch
angepaßt werden, daß sie außen teilweise kurzgeschlossen werden. In der gezeigten
Ausführungsform geschieht dies dadurch, daß die Isolatoren an der Außenseite in
einer zweckmäßigen Höhe mit einem Band 8 versehen sind, daß mit den Flanschen 2
an den unteren Enden der Isolatoren leitend verbunden wird. Dies Band kann natürlich
auch durch eine Metallisierung oder einen anderen leitenden Belag ersetzt werden.
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Es ist nicht notwendig, daß alle Einheiten Funkenstrecken enthalten,
denn in gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, in Reihe mit Einheiten, die Funkenstrecken
enthalten, Einheiten zu schalten, die nur Widerstände enthalten.