DE973147C

DE973147C - Arc protection device for high voltage insulators

Info

Publication number: DE973147C
Application number: DES4578D
Authority: DE
Inventors: Walter Dr-Ing Estorff; Werner Kaufmann; Dr-Ing Alex Roggendorf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-12-07
Filing date: 1940-12-07
Publication date: 1959-12-10

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. DEZEMBER 1959ISSUED DECEMBER 10, 1959

S 4578 VIIId13i cS 4578 VIIId13i c

(Ges. v. 15. 7. 1951)(Ges. Of July 15, 1951)

Die Erfindung betrifft eine Lichtbogenschutzeinrichtung für Hochspannungsisolatoren, die aus Lichtbogenleitringen besteht, die mit stabförmigen, vorzugsweise auswechselbaren Elektroden versehen sind.The invention relates to an arc protection device for high-voltage insulators, which consists of There is arc guide rings, which are provided with rod-shaped, preferably replaceable electrodes are.

Es sind bereits Lichtbogenschutzeinrichtungen bekannt, die aus Lichtbogenleitringen bestehen, auf die parallel zum Isolator verlaufende stummelartige Elektroden aufgesetzt sind. Ferner ist es bekannt, an den Lichtbogenleitringen Hörner oder Ansätze so anzubringen, daß sie voneinander weg gerichtet sind. Bei diesen Lichtbogenschutzeinrichtungen sind die Lichtbogenleitringe geschlossen und durch mehrere Streben mit der dazugehörigen Armatur verbunden. Die Speisung des Lichtbogens erfolgt somit von zwei Seiten, und die auf den Lichtbogenfußpunkt einwirkende Kraft ist gleich der Differenz der beiden entgegengesetzt gerichteten magnetischen Kräfte und ist stets so gerichtet, daß sie den Lichtbogen auf die Stelle treibt, an der die beiden entgegengesetzt gerichteten magnetischen Kräfte gleich groß sind (Kompensationsstelle). Die den Lichtbogen treibende Kraft ist also von der Stelle, an der sich der Lichtbogen auf dem Lichtbogenleitring befindet, abhängig, und zwar derart, daß sie um so kleiner wird, ie mehr sichArc protection devices are already known which consist of arc guide rings, on which stub-like electrodes running parallel to the insulator are placed. Furthermore it is known to attach horns or lugs to the arc guide rings so that they move away from each other are directed. With these arc protection devices, the arc guide rings are closed and connected to the associated fitting by several struts. The feeding of the arc thus occurs from two sides, and the force acting on the arc base is the same the difference between the two oppositely directed magnetic forces and is always so directed that it drives the arc to the point where the two oppositely directed magnetic Forces are equal (compensation point). So the force driving the arc is from the place where the arc is on the arc guide ring, depending on, namely in such a way that it becomes smaller the more it becomes

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der Lichtbogen der Kompensationsstelle nähert. Dies hat den Nachteil, daß der Lichtbogen nur langsam auf die an den Kompensationsstellen anzuordnenden Elektroden wandert. Da bei der bekannten Lichtbogenschutzeinrichtung Änderungen des Übergangswiderstandes an den einzelnen Teilen der Lichtbogenschutzeinrichtung eine Verlagerung der Kompensationsstelle zur Folge haben, besteht bei dieser Lichtbogenschutzeinrichtung die Gefahr, ίο daß die Elektroden bei betriebsmäßigen Änderungen des Übergangswiderstandes unwirksam werden.the arc approaches the compensation point. This has the disadvantage that the arc only slowly migrates to the electrodes to be arranged at the compensation points. As with the well-known Arc protection device Changes to the contact resistance on the individual parts the arc protection device result in a relocation of the compensation point With this arc protection device there is a risk of ίο that the electrodes during operational changes of the transition resistance become ineffective.

Lichtbogenschutzeinrichtungen, bei denen die Hörner an den geschlossenen Lichtbogenleitringen so angeordnet sind, daß sie voneinander weg gerichtet sind, d. h. eine Verlängerung des Lichtbogens eintritt, haben außerdem den Nachteil, daß keine Stabilisierung des Lichtbogens erfolgt. Der Lichtbogen flattert daher in dem Räume zwischen den Lichtbogenleitringen. Hierbei besteht die Gefahr, daß er mit dem Isolator oder den benachbarten Anlagenteilen, wie z. B. Leiterseilen, Schalterteilen usw., in Berührung kommt und diese beschädigt. Arc protection devices in which the horns are attached to the closed arc guide rings are arranged so as to face away from each other, d. H. an extension of the arc occurs, also have the disadvantage that there is no stabilization of the arc. The arc therefore flutters in the space between the arc guide rings. There is a risk of that he is with the isolator or the neighboring system parts such. B. conductor cables, switch parts etc., comes into contact and damages them.

Die gleiche Gefahr tritt auch bei einer anderen bereits vorgeschlagenen Anordnung auf. Diese Lichtbogenschutzeinrichtung für Hochspannungsisolatoren besteht aus Ringsegmenten und Hörnern. Die Lichtbogenhörner sollen unter anderem auch an den Enden der Ringsegmente angeordnet sein. Die Elektrodenteile (Ringsegment bzw. Hörner) sind durch jeweils nur eine Strebe mit der Armatur des Isolators verbunden, so daß der Strom jedem Elektrodenteil nur auf einem Weg zufließen kann.The same risk also arises with another arrangement that has already been proposed. These Arc protection device for high voltage insulators consists of ring segments and horns. The arcing horns should, among other things, also be arranged at the ends of the ring segments be. The electrode parts (ring segment or horns) are each connected to only one strut Armature of the insulator connected so that the current is only one way to each electrode part can flow.

Auch bei dieser Anordnung kann der Lichtbogen zwischen den an den beiden Enden des Isolators angebrachten Lichtbogenschutzeinrichtungen flattern und somit den Isolator oder andere Anlageteile gefährden. Dies liegt daran, daß die Länge des Lichtbogens bei seinem Weg auf die Hörner gleichbleibt.Even with this arrangement, the arc between the two ends of the Arc protection devices attached to the isolator flutter and thus the isolator or others Endanger system parts. This is because the length of the arc as it travels to the Horns remains the same.

Erfindungsgemäß wird eine Lichtbogenschutzeinrichtung für Hochspannungsisolatoren so ausgebildet, daß der Lichtbogenleitring aus einem nahezu den ganzen Umfang des Isolators umfassenden Abschnitt oder aus mehreren Ringabschnitten besteht, die jeder in der Mitte des Abschnittes durch eine Strebe mit der dazugehörigen Armatur verbunden sind, und daß an den Enden der Ringabschnitte stabförmige Elektroden vorgesehen sind, die aufeinander zu und vom Isolator weg gerichtet sind.According to the invention, an arc protection device for high-voltage insulators is designed in such a way that that the arc guide ring from a comprehensive almost the entire circumference of the insulator Section or of several ring sections, each in the middle of the section by a strut with the associated Armature are connected, and that at the ends of the ring sections rod-shaped electrodes are provided which are directed towards each other and away from the isolator.

Im Gegensatz zu den bekannten Lichtbogenschutzeinrichtungen ist die auf den Lichtbogenfußpunkt einwirkende Kraft nicht von der Differenz der beiden Stromkomponenten abhängig. Vielmehr trägt das Magnetfeld des gesamten den Lichtbogen speisenden Stromes zur Wanderung des Lichtbogenfußpunktes bei. Da bei der Lichtbogenschutzeinrichtung gemäß der Erfindung die den Lichtbogen treibende magnetische Kraft stets so gerichtet ist, daß sie den Lichtbogenfußpunkt von der Strebe wegführt, d. h. auf die an den Enden der Ringsegmente angeordneten Elektroden treibt, gelangt der Lichtbogen unabhängig davon, an welcher Stelle des Ringsegmentes er zuerst Fuß gefaßt hat, stets auf die Elektroden.In contrast to the known arc protection devices, the one is on the arc root acting force does not depend on the difference between the two current components. Much more carries the magnetic field of the entire current feeding the arc to the migration of the arc base at. Since in the arc protection device according to the invention, the arc driving magnetic force is always directed so that it is the arc base of the strut leads away, d. H. drives onto the electrodes arranged at the ends of the ring segments, arrives the arc regardless of where in the ring segment it first took hold, always on the electrodes.

Die erfindungsgemäße Lichtbogenschutzeinrichtung ist auch der bereits vorgeschlagenen Lichtbogenschutzeinrichtung überlegen. Dadurch, daß" die Elektroden bei der Anordnung nach der Erfindung vom Isolator weg und aufeinander zu gerichtet sind, wird der Abstand zwischen den beiden an den Enden eines Isolators angeordneten Lichtbogenschutzeinrichtungen in der Richtung, in der der Lichtbogen auf die Enden der Elektroden wandert, kurzer. Dadurch wird der Lichtbogen stabilisiert, so daß er im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der vorgeschlagenen Lichtbogenschutzeinrichtung nicht die Tendenz hat, im Raum zwischen den Lichtbogenleitringen bzw. den Elektroden zu flattern. In der Endlage, in der der Lichtbogen zwischen zwei aufeinander zu und vom Isolator weg gerichteten Elektroden brennt, wird der Lichtbogen bei der Anordnung nach der Erfindung also nicht nur durch magnetische Kräfte gehalten. Diese Endlage ist zugleich die stabilste Lage des Lichtbogens mit der kürzesten möglichen Lichtbogenlänge.The arc protection device according to the invention is also the arc protection device that has already been proposed think. Because "the electrodes in the arrangement according to the invention are directed away from the insulator and towards one another is the distance between the two arc protection devices arranged at the ends of an insulator in the direction in which the arc travels to the ends of the electrodes, shorter. This causes the arc stabilized, so that it is contrary to the conditions in the proposed arc protection device has no tendency in the space between the arc guide rings or the electrodes to flutter. In the end position, in which the arc between two towards and from each other If the insulator burns away from the electrodes facing away, the arc in the arrangement according to the invention so not only held by magnetic forces. This end position is also the most stable Location of the arc with the shortest possible arc length.

In den Fig. 1 bis 4 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Lichtbogenschutzeinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.In Figs. 1 to 4 of the drawing are exemplary embodiments shown the arc protection device according to the invention.

In der Fig. 1 ist mit 1 ein Stützisolator bezeichnet, der mit einer Kopfarmatur 2 und einer Fußarmatur 3 versehen ist, die über je eine leitende Strebe 10 mit einem offenen Lichtbogenleitring 11 verbunden sind. An den offenen Enden der Lichtbogenleitringe 11 sind stabförmige aufeinander zu und vom Isolator weg gerichtete Elektroden befestigt. Da die Fig. 3 nur zur Erläuterung der Wirkungsweise der Lichtbogenschutzeinrichtung dient, wurden in dieser Figur lediglich die metallischen Teile der Lichtbogenschutzeinrichtung perspektivisch dargestellt. Der an irgendeiner Stelle auf dem Umfang des Isolators entstandene Lichtbogen geht mit seinen Fußpunkten auf die Lichtbogenleitringe über und wandert in der bereits beschriebenen Weise schnell in der durch Pfeile angegebenen Richtung auf die Elektroden 12. Nachdem der Lichtbogen auf den Elektroden 12 Fuß gefaßt hat, wird er durch die Elektroden in eine genügend große Entfernung vom Isolator gebracht. Der Lichtbogen wird also durch die Elektroden in einer ganz bestimmten Richtung vom Isolator weggetrieben, so daß er aus Räumen, in denen er besonders unerwünscht ist, weil er weitere Störungen nach sich ziehen könnte, bequem ferngehalten werden kann.In Fig. 1, 1 denotes a post insulator, which is provided with a head fitting 2 and a foot fitting 3, each of which has a conductive Strut 10 with an open arc guide ring 11 are connected. At the open ends of the arc guide rings 11 are rod-shaped towards one another and attached electrodes facing away from the insulator. Since FIG. 3 is only used to explain the How the arc protection device works, only the metallic ones are used in this figure Parts of the arc protection device shown in perspective. The one at some point Arc created on the circumference of the insulator goes with its base points on the arc guide rings over and migrates rapidly in the manner already described onto the electrodes 12 in the direction indicated by the arrows. After the arc has gained a foothold on the electrodes 12, it is passed through the electrodes in brought a sufficient distance from the isolator. The arc is so through the electrodes driven away from the isolator in a very specific direction, so that it can be removed from rooms in to whom it is particularly undesirable because it could lead to further disturbances can be kept away.

Fig. 4 zeigt eine Lichtbogenschutzeinrichtung, bei der an Stelle eines einzelnen geschlitzten Lichtbogenleitringes zwei Ringsegmente vorgesehen sind, an deren Enden Elektroden angebracht sind, die vom Isolator weg und aufeinander zu gerichtet sind. Diese Ausführungsform der Lichtbogenschutzeinrichtung wird mit besonderem VorteilFig. 4 shows an arc protection device in which instead of a single slotted arc guide ring two ring segments are provided, at the ends of which electrodes are attached, which are directed away from the insulator and towards one another are. This embodiment of the arc protection device is particularly advantageous

für Isolatoren mit großem Durchmesser angewendet. applied to large diameter insulators.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arc protection device for high voltage insulators with arc guide rings which are provided with rod-shaped, preferably exchangeable electrodes, characterized in that, that the arc guide ring from a nearly the entire circumference comprehensive section or from several ring sections consists of each in the middle of the section by a strut with the associated armature are connected, and that rod-shaped electrodes are provided at the ends of the ring sections facing each other and away from the isolator.

2. Arc protection device according to claim i, characterized in that the Electrodes are formed by the ends of the guide ring sections.

Considered publications:

German Patent No. 543 880;

German patent application B 181797 VHIb / 2ic (announced October 10, 1940);

French Patent Nos. 661517,676,715;

Catalog BBC. Mannheim, BBC. HW 1005 F, re. engine long rod insulator, from 1938, P. 2, fig. Ι to 3;

Catalog No. 27 of Locke Insulator Corp. von 1929, pp. 186, 187, 192, 193;

Hescho-Mitteilungen, issue 41/42, year 1928, P. 1329;

Publication by W. H ο ep ρ on »Interrupting arcing and electrical switchgear ”in ETZ, 1913, pp. 33 to 38, Fig. 25 to 28;

Article "A radio and burn-proof arc protective equipment for multi-pipe penetrations" by Dr. H. Boeke in issue 81 of the Hescho-Mitteilungen, August 1940, pp. 23 to 31.

Legacy Patents Considered:
German patents 713 199, 714 192, 719607.

1 sheet of drawings