Wynalazek niniejszy dotyczy nowego rodzaju odgromnika, opartego na nowej zasadzie, niestosowanej dotychczas w tego rodzaju przyrzadach, mianowicie na zasa¬ dzie zdlawionych wyladowan w ograniczo¬ nych przestrzeniach o tak malych wymia¬ rach, ze scianki przestrzeni wywieraja sil¬ ne dzialanie odjonizowujace na przecho¬ dzacy przez te przestrzen luk, przyczem stwierdzono, iz gradjent napiecia, niezbed¬ ny do utrzymania luku, jest rzedu tysiecy woltów na centymetr dlugosci luku.Ponizej podaje sie przedewszystkiem teorje, na której opiera sie wynalazek, przyczem dla lepszego zrozumienia jej slu¬ za krzywe, przedstawione na fig. 1 — 7 rysunku.Jezeli dwie elektrody sa przedzielone przerwa, to w przestrzeni, stanowiacej przerwe, moze nastapic wyladowanie tylko wtedy, gdy do elektrod zostanie przylozo¬ ne okreslone napiecie, tak zwane napiecie przebicia. Charakterystyka wyladowania e- lektrycznego w takiej przerwie jest przed¬ stawiona na fig. 1. Jesli zas przestrzen, stanowiaca przerwe miedzy elektrodami, jest wypelniona materjalem izolacyjnym, zawierajacym maly kanalik, to w pierwszej chwili przebicie nastepuje mniej wiecej przy tern samem napieciu, co i w przestrze¬ ni nieograniczonej, lecz chcac by prad, plynacy w przestrzeni ograniczonej, posia¬ dal to samo natezenie, co i w przestrzeni nieograniczonej, nalezy przylozyc wyzsze napiecie, oznaczone na fig. 1 krzywa kre¬ skowana 6. Jesli zas kanalik zostanie zwe-zony jeszcze bardziej, to dla podtrzymania tego samego natezenia pradu,' co i poprzed¬ nio wypadnie zastosowac wyzsze napiecia,4 co przedstawia krzywa kreskowana c na fig. 1.Dla kanaliku o kilkunastu centymetrach dlugosci, utworzonego w materjale izolacyj¬ nym, gradjent napiecia przebicia jest rze¬ du, 20.000 woltów na centymetr dlugosci lub wyzszego, zaleznie od wielkosci poru oraz rodzaju zastosowanego materjalu izo¬ lacyjnego. Wartosc napiecia przebicia dla kanalików lub porów krótszych jest jeszcze wyzsza. Dla' kanalików np. o srednicy 0,25 mm i wiekszej minimum napiecia, pod¬ trzymujacego luk, odpowiadajace minimum napiecia charakterystyki wyladowania, wy¬ nosi mniej niz 400 woltów na centymetr.Wskutek tego, jezeli krzywe kreskowane, odpowiadajace przedstawionym na fig. 1, przedluzy sie w lewo, to, jak to przedsta¬ wiono na fig. 2, maja one przebieg wzdluz jednej linji, która przetnie os napiecia w punkcie piecdziesiat lub wiecej razy wyz¬ szym, niz punkty minimum napiecia, pod¬ trzymujacego luk.Rozpatrujac krzywe na fig. 2, widzimy, ze podnoszac napiecie na kanaliku do war¬ tosci napiecia przebicia i utrzymujac je na tej wysokosci, otrzymuje sie prad, plyna¬ cy w kanaliku, na przecieciu poziomej, przechodzacej przez napiecie przebicia BD, z krzywa b lub c, jak to przedstawiono w xb lub xc na fig. 2. Gdy napiecie spada, prad maleje wzdluz krzywej b lub c, jak to uwidoczniono strzalkami na fig. 2, do¬ póki nie zostanie osiagniete minimum na¬ piecia, podtrzymujacego luk, czyli napiecie zaniku COó lub C0c.Jezeli napiecie zmniejsza sie w dal¬ szym ciagu, prad zasadniczo spada do ze¬ ra lub do pradu uplywu, przechodzacego przez materjal porowaty.Napiecie, przy którem ma to miejsce, nazywa sie napieciem zaniku.Nalezy zaznaczyc, ze napiecie przebicia BD dla obu krzywych b i c jest jednakowe, lecz napiecie zaniku jest wyzsze dla mniej¬ szego kanaliku.Jest bardzo pozadane, aby napiecie za¬ niku w odgromniku bylo mozliwie bliskie napiecia przebicia. Osiaga sie to przy uzy¬ waniu nadzwyczaj malych kanalików. Jed¬ nak w tym przypadku prad, przewodzony przez pojedynczy kanalik, redukuje sie do bardzo malej wartosci, przypuszczalnie po¬ nizej kilku miliamperów. Niezbedne zatem jest stosowanie bardzo duzej liczby malen¬ kich kanalików, umieszczonych równolegle, najskuteczniej zas osiaga sie to przez sto¬ sowanie materjalu o bardzo drobnych po¬ rach.Jezeli we wszystkich porach materjalu porowatego napiecie przebicia jest jedna¬ kowe i jezeli wszystkie pory posiadaja jed¬ nostajny co do wielkosci przekrój po¬ przeczny, tak iz napiecie zaniku jest dla nich równiez jednakowe, wówczas otrzy¬ muje sie dla porów omawianych charakte¬ rystyke np. w postaci krzywej B, a dla po¬ rów innej wielkosci — charakterystyke w postaci krzywej C (fig. 3). Przy rozpocze¬ ciu wyladowania, jak to przedstawiono na fig. 3 zapomoca górnej poziomej czesci D krzywej, dostateczna liczba porów przewo¬ dzi prad, niezbedny do odprowadzenia la¬ dunku pioruna, przyczyniajac sie do obni¬ zenia napiecia, jak to przedstawiono w D1.Jednoczesnie z obnizaniem sie napiecia zmniejsza sie prad, przeplywajacy w po¬ rach, dopóki nie zostanie osiagniete nizsze polozenie poziome B1 i G1 krzywych odpo¬ wiednio dla porów dwóch róznych wielko¬ sci, przyczem wyladowanie ustaje jedno¬ czesnie we wszystkich kanalikach jednako¬ wej wielkosci. Jak poprzednio, krzywa C dla mniejszych kanalików posiada wyzsze , napiecie zaniku C.Gdy nie wszystkie pory maja te sama srednice, wówczas nie wszystkie przesta¬ ja przewodzic prad w tym samym czasie przy zmniejszaniu sie napiecia podczas wy- — 2 —ladowania. Dolna galaz charakterystyki wyladowania odchyli sie zatem od pozio¬ mej i bedzie miala ksztalt krzywej, przed¬ stawionej na fig. 4.Podobniez, gdy wszystkie pory nie po¬ siadaja tego samego napiecia przebicia, górna galaz charakterystyki nie zostanie pozioma, lecz odchyli sie ku górze, jak to przedstawiono na fig. 5. Zmiennosc napie¬ cia przebicia porów moze powstawac np. wskutek tego, ze pory sa róznie powygi¬ nane.Materjal porowaty w postaci surowej (nieprzygotowanej) nie jest odpowiedni do obnizania napiecia przebicia dostatecznie blisko napiecia zaniku, a zatem wobec nie¬ jednolitych wlasnosci poszczególnych po¬ rów nie moze oddac najlepszych uslug ja¬ ko odgromnik lub urzadzenie ochronne do odprowadzania ladunków o nadmiernem napieciu. Dlatego wedlug wynalazku stosu¬ je sie materjal porowaty odpowiednio przy¬ gotowany i przez dodanie do niego drobno sproszkowanego tworzywa, przewodzace¬ go prad, mozna osiagnac obnizenie napie¬ cia przebicia, nie pogarszajac innych jego wlasnosci.Fig. 6 przedstawia przebieg .wyladowa¬ nia w pojedynczym kanaliku o okreslonych wymiarach. Napiecie przebicia bez tworzy¬ wa, przewodzacego prad, oznaczono lite¬ ra e, z niewielka iloscia tworzywa, prze¬ wodzacego prad litera /, a z wieksza ilo¬ scia tworzywa, przewodzacego prad — li¬ tera & Wplyw tworzywa, przewodzacego prad, na charakterystyke wyladowania przy licz¬ nych kanalikach lub porach jest przedsta¬ wiony na fig. 7. Odcinek zaniku lub dolna galaz krzywej na fig. 7 nie ulega zmianie w razie.dodania tworzywa, przewodzacego prad, lecz górna galaz charakterystyki pod wplywem wspomnianego dodatku obniza sie, a mianowicie dodajac nieznaczna ilosc tworzywa, przewodzacego prad, otrzymuje sie krzywa -dodajac wieksza, lecz nie¬ dostateczna ilosc tworzywa, przewodzace¬ go prad, otrzymuje sie krzywa F, wreszcie przy dodaniu dostatecznej ilosci materja- lu, przewodzacego prad, otrzymuje sie krzywa G. Tworzywo, przewodzace prad, obniza napiecie przebicia i wskutek tego zbliza napiecie przebicia do napiecia za¬ niku.Przy wyrobie wedlug niniejszego wyna¬ lazku odgromników nowego typu, posiada¬ jacych lepsza charakterystyke wyladowa¬ nia oraz mniejsze wymiary od odgromni¬ ków, znanych dotychczas, uwzgledniono wyzej opisana teorje i zastosowano wyniki odnosnych badan. Kadlub odgromnika we¬ dlug wynalazku jest wykonany z materja- lu o bardzo drobnych porach i dostatecz¬ nej opornosci elektrycznej, aby wyladowa¬ nie elektryczne przez krazek odbywalo sie glównie przez pory, przyczem wspomniany materjal porowaty zawiera czastki mate- rjalu o mniejszej opornosci, dostatecznej do obnizenia stosunku napiecia przebicia do napiecia zaniku w zwiazku z pozadane- mi wlasnosciami charakterystycznemi dzia¬ lania odgromnika.W celu lepszego zrozumienia ponizej podaje sie dla przykladu opis odgromnika, wyposazonego w krazek porowaty, wykona¬ ny w mysl wynalazku, przyczem fig. 8 przedstawia w perspektywie widok krazka porowatego, wykonanego w mysl wyna¬ lazku, fig. 9 — w perspektywie widok rur¬ ki grafitowej, uzywanej przy wyrobie kraz¬ ków porowatych, fig. 10 — przekrój po¬ dluzny kompletnego odgromnika, zawiera¬ jacego porowaty krazek, przedstawiony na fig. 8, fig. 11 — oscylogram, otrzymany za- pomoca oscylografu katodowego i przed¬ stawiajacy charakterystyki wyladowania rozpatrywanej odmiany odgromnika, fig. 12 — przedstawia zaleznosc miedzy sto¬ sunkami objetosciowemi i wagowemi kar- borundu w odniesieniu odpowiednio do objetosci i wagi calego krazka, wykonanego z palonej gliny i karborundu, fig. 13-—15 — — 3 —typowe charakterystyki wyladowania dla trzech krazków, zawierajacych materjal porowaty i materjal, przewodzacy prad, w róznych proporcjach, podanych na fig. 12.Materjal krazka, przedstawionego na fig. 8, sklada sie z tworzywa, przewodzace¬ go prad, i z tworzywa, nie przewodzacego pradu. Tworzywem, nie przewodzacem pra¬ du, moze byc tworzywo, nie rozdzielajace sie na cienkie warstwy po sformowaniu i nie zawierajace wody krystalizacyjnej, np. glinka; równiez i pory nie powinny byc zbyt male, jak to powyzej zostalo zaznaczone.Najbardziej odpowiedniemi tworzywa¬ mi do wyzej wymienionego celu sa palona glina i karborund, które sa traktowane we¬ glem, jak to bedzie opisane nizej. Palona glina tworzy srodowisko, zapewniajace po¬ rowatosc pomiedzy przewodzacemi prad czastkami karborundu, jak równiez slu¬ zy jako izolacyjny materjal wiazacy. Kar¬ borund stanowi czastki, przewodzace prad, zdolne do zcementowania sie w masie pa¬ lonej gliny.Pod nazwa palonej gliny rozumie sie gline, otrzymywana przez nagrzewanie gli¬ ny kaolinowej w piecu osuszajacym do tem¬ peratury okolo 1300°C, odpowiadajacej stozkowi 8 lub 9. To ogrzewanie usuwa wo¬ de i wskutek tego wywoluje pewne nieu¬ niknione skurczenie masy gliny.Palona glina jest bialem, porowatem tworzywem, zawierajacem w sobie zeszklo¬ ne brylki oraz inne czastki róznych wymia¬ rów, poczynajac od duzych brylek, az do nadzwyczaj drobnego pylu. Wszystkie czastki gliny palonej sa znacznie wieksze, niz czastki gliny niepalonej. Wszystkie grubsze czastki palonej gliny, dajace sie ujac w palce, sa wysoce porowate i z latwo¬ scia pochlaniaja ciecze.Najbardziej sa odpowiednie gliny, za¬ wierajace jak najmniej zanieczyszczen, przewodzacych prad, gdyz bardziej jest wskazane dodawanie tworzywa, przewo¬ dzacego prad, we wlasciwych proporcjach, niz poleganie na proporcjach naturalnych lub tez pózniejsze usuwanie nadmiaru two¬ rzywa, przewodzacego prad. Zatem wlas¬ nosci róznych tworzyw, w szczególnosci wymiary czastek skladowych, odgrywaja powazna role w nalezytem dzialaniu od¬ gromnika. Przy stosowaniu palonej gliny, wlasciwe wymiary czastek, nie bedacych przewodnikami pradu, mozna otrzymac przez mielenie.Palona gline nalezy przechowywac przez caly czas trwania wyrobu krazka po¬ rowatego w miejscu oslonietem, a to w celu zapobiezenia zanieczyszczeniu jej przez sa¬ dze lub inne zanieczyszczenia, przewodzace prad, a znajdujace sie w powietrzu.Chociaz za najbardziej odpowiednie tworzywo uwaza sie palona gline, nie wyni¬ ka jednak z tego, iz jest ona jedynem two¬ rzywem, dajacem pozadane wyniki. Wogó- le nalezy sadzic, ze mozna stosowac kazdy ziarnisty, nie przewodzacy pradu ognio¬ trwaly materjal, posiadajacy odpowiednie wymiary czastek. Wobec tego do wyrobu krazków porowatych mozna uzywac np. czastek krzemianu cyrkonu lub innych og¬ niotrwalych i nie przewodzacych pradu ma- terjalów z niewielkim dodatkiem zwyklej gliny lub innego tworzywa wiazacego, oraz karborundu lub innego tworzywa, przewo¬ dzacego prad.Palona gline, otrzymana w opisany wy¬ zej sposób, wklada sie do mlynka w celu zmielenia duzych, twardych brylek, znaj¬ dujacych sie w niej. Mlynek miele tworzy¬ wo na proszek o zadanych wymiarach cza¬ stek, które przechodza przez sito, posiada¬ jace w przyblizeniu 400 oczek na cm2.Nastepnie tworzywo przepuszcza sie przez mlyn kulowy, który wytwarza czastki o bardziej jednostajnej wielkosci, niz .pierwszy mlynek. W wymienionym mlynie palona gline miele sie na czastki o mniej¬ szych wymiarach. Glina, zmielona na czast¬ ki róznej wielkosci, przeznaczona na wyrób krazków powinna wykazywac pod wzgle- — 4 —dcm ziarnistosci w przyblizeniu nastepuja¬ cy sklad: Ziarnistosc gliny (wed¬ lug liczby oczek w si¬ cie na cm2) 1600 — 3025 3025 — 6400 6400 — 12100 ponad 12100 Zawartosc wagowa w % ziaren gliny danej wielkosci 20% 40% 70 20% Karborund do wyrobu krazków zostaje t przygotowany z karborundu handlowego, sprzedawanego pod postacia ziaren, prze¬ chodzacych przez sito o 1600 oczkach/cm2.W tym celu nalezy karborund ten rozdrob¬ nic tak, aby otrzymac ostatecznie nastepu¬ jacy sklad przyblizony: ziarnistosc karborundu (wedlug liczby oczek w sicie na cm2) 1600 — 2500 2500 — 3025 3025 — 6400 powyzej 6400 zawartosc wagowa w / ziaren karborundu danej wielkosci 9% 52% 38% 1% Gline palona i karborund, zmielone i rozdrobnione w powyzszy sposób, miesza sie na sucho bardzo starannie biorac 75% gliny i 25% karborundu w stosunku wago¬ wym, poczem dodaje sie wode w minimal¬ nej ilosci, w kazdym razie bardzo niewiele ponad te ilosc, jaka jest potrzebna do zwil¬ zenia wszystkich czastek i umozliwienia przemieszania mieszaniny. Otrzymany w wymieniony sposób materjal plastyczny poddaje sie nastepnie takiemu wysuszeniu, azeby przy przepuszczeniu przez srutownik, posiadajacy sito od 25 do 64 oczek/cm2, nie przylegal do srutownika. Nawpól suchy srut przesiewa sie ponownie przez to samo sito lub przez sito o drobniejszych oczkach, np. o 144 oczkach/cm2, poczem uklada sie go w warstwie w celu wysuszenia. Gdy ma- terjal zostal wysuszony do, tego stopnia, ze zawartosc wody wynosi okolo 6% wagi cal¬ kowitej, wówczas wklada sie go do naczy¬ nia, nie przepuszczajacego powietrza, aby zapobiec dalszemu wysychaniu, poczem materjal jest gotów do modelowania, które nalezy przeprowadzic mozliwie rychlo.Srutowanie ma na celu wytworzenie mate- rjalu, który swobodnie bedzie wypelnial forme, co pozwala wytwarzac bardziej jed¬ nostajne odlewy.Jak juz zaznaczono, sproszkowana gli¬ ne palona i karborund najpierw miesza sie dokladnie na sucho, nastepnie zas w stanie wilgotnym. Mieszanie na sucho powoduje o- taczanie wiekszych czastek badz karborun¬ du, badz palonej gliny przez czastki drob¬ niejsze badz tego samego, badz innego two¬ rzywa, przez co po zwilzeniu mieszaniny tworza sie skupienia, wieksze niz czastki, uzyte na mieszanine. W ten sposób miesza¬ nina zostaje pozbawiona w znacznym stop¬ niu nieuchwytnego pylu, gdyz przez zwil¬ zenie zmusza sie czastki pylu do przylega¬ nia do powierzchni wiekszych czastek.Wskutek tego, gdy tworzywo nastepnie zo¬ stanie wprowadzone do formy," wolne prze¬ strzenie miedzy wiekszemi czastkami nie sa calkowicie zapelnione przez czastki drob¬ niejsze.Z powyzszego widac, dlaczego ilosc wo¬ dy, która dodaje sie bezposrednio przed u- skutecznieniem mieszania na mokro, nie powinna byc nadmierna, albowiem nadmiar wody zmylby prawdopodobnie pyl z po¬ wierzchni wiekszych czastek, wskutek cze¬ go bardziej zapelnilyby one wolne prze¬ strzenie miedzy wiekszemi czastkami, w wy¬ niku czego pory otrzymanego materjalu po¬ rowatego bylyby tak male, iz charaktery¬ styka wyladowania wykazywalaby zbyt wysokie napiecie zaniku, trwalosc zas od¬ gromnika i jego zdolnosc przepuszczania pradu pogorszylaby sie. Niewielkie jednak zwiekszenie ilosci wody ponad minimum, jakie jest niezbedne do zwilzenia czastek i uczynienia mieszaniny plastyczna, jest po¬ zadane, gdyz wydaje sie, iz nadaje to wiek¬ sza wytrzymalosc wykonczonym produk¬ tom. — 5 —Mieszanina palonej gliny i karborundu moze byc sprasowana w ksztalcie krazków 19 w odpowiedniej formie (nieprzedstawio- nej ha rysunku) i pod odpowiedniem cisnie¬ niem. Stosuje sie cisnienie okolo 1000 kg na centymetr kwadratowy.Krazki po wyjeciu z formy suszy sie przed wypaleniem przez jeden dzien w zwyklej temperaturze pokojowej. Jezeli krazki w czasie wypalania sa zbyt wilgot¬ ne, to charakterystyka otrzymanego od¬ gromnika bedzie posiadala cokolwiek niz¬ sze napiecie zaniku, z mniej ostro zazna- czonem zanikaniem pradu, i bedzie zblizo¬ na do charakterystyki, przedstawionej na fig. 13. Z drugiej strony, jezeli przy wypa¬ laniu krazki sa zbytnio wysuszone, sa one mechanicznie malo wytrzymale i nie¬ trwale.Pozadane jest wypalac krazki 19 w za¬ mknietej weglowej lub grafitowej rurce 20 (fig. 9), umieszczonej w zamknietym piecu, którego czesc najbardziej ogrzana posiada temperature, utrzymywana zgodnie z wyni¬ kami dotychczasowych doswiadczen mozli¬ wie blisko 1360°C, chociaz mozna stosowac temperatury np. pomiedzy 800° i 1400°C.Jezeli stosuje sie temperature znacznie niz¬ sza, niz 1360°C, to naogól stopienie czastek palonej gliny nie jest dostateczne, aby za¬ pewnic niezbedna wytrzymalosc mechanicz¬ na, podczas gdy przy stosowaniu tempera¬ tur, wyzszych niz 1360°C, zwieksza sie w sposób widoczny skurczenie krazków, co odbija sie niekorzystnie zarówno na dziala¬ niu, jak i na trwalosci odgromnika. Oczy¬ wiscie, przy stosowaniu domieszek bardziej ogniotrwalych niz palona glina, opisana powyzej, mozliwe jest lub nawet pozadane stosowanie do wypalania krazków tempe¬ ratur wyzszych, np. 1800°C.Rurki przesuwa sie powoli do najgo¬ retszej czesci pieca i nastepnie wysuwa sie z niej, przyczem calkowita czynnosc wypa¬ lania wymaga okolo 13 godzin, czasu.Dzialanie podanego wypalania na kraz¬ ki, umieszczone w grafitowych rurkach, po¬ lega na otoczeniu czastek tworzywa i po¬ kryciu wszystkich powierzchni i wszystkich porów w krazkach zgeszczona para wegla lub, mówiac bardziej ogólnie, zgeszczona para jakiegokolwiek innego odpowiedniego materjalu, przewodzacego prad, przyczem otaczane czastki sa male w porównaniu z wielkoscia porów. Gdy rurki z krazkami znajduja sie w najgoretszej czesci pieca, wówczas, jak mozna sadzic, niewielka czesc materjalu rurki lub innego materjalu, za¬ wierajacego wegiel, zamienia sie w pare, krazki zas znajduja sie dostatecznie dlugo w piecu, aby wegiel lub para wegla mogly przeniknac w nie przez wszystkie pory.Gdy przy koncu czynosci wypalania rurki, zawierajace krazki, zostaja przesuniete do chlodniejszej czesci pieca, uwieziona w krazkach para wegla osadza sie, pokrywa¬ jac przytern warstewka wegla wszystkie powierzchnie porów, jak to bylo powyzej zaznaczone.Nasycenie weglem moze byc równiez uskuteczniane zapomoca wypalania kraz¬ ków w atmosferze gazu ziemnego lub weglo¬ wodorów, pochodzacych np. z olejów.Krazki jakby rozszczepiaja czasteczki ga¬ zu, pozwalajac na odkladanie sie wegla na sciankach porów.Krazki, które byly wlozone do pieca biale, staja sie w nim czarne, przyczem przy badaniu wykazuja czarna barwe w kazdej czesci swego wnetrza nawet po naj¬ bardziej mialkiem ich zmieleniu. Ilosc we¬ gla, jaka ulatnia sie z rurek i osiada na krazkach, jest znikomo mala.Po uskutecznieniu wypalenia równole¬ gle powierzchnie kontaktowe krazków przewaznie pokrywa sie miedziana powlo¬ ka 21 (fig. 8) natryskowym sposobem od¬ lewniczym Schoop'a, pozostawiajac okolo 3 mm niepokrytej powierzchni na obwo¬ dzie z obawy, by miedz nie osiadla równiez na bocznych powierzchniach krazka. Wy¬ mieniona miedziana powloka zmniejsza o- — 6 —pornosc styku oraz przypuszczalnie zwiek¬ sza trwalosc krazków .W celu zapobiezenia przeskakiwaniu iskier boczne powierzchnie krazków prze¬ waznie pokrywa sie cementem izolacyj¬ nym, zlozonym z mieszaniny spirytusu, szelaku i pigmentu. Odpowiedni do tego ce¬ lu cement ma nastepujacy sklad: szelaku 1,4 kg zywicy kopalowej 0,35 kg oleju rycynowego 0,11 kg tlenku zelaza (czerwieni weneckiej) 2,3 kg spirytusu 3 litry.Krazki, otrzymane w wyzej podany sposób, dobrze wytrzymuja czeste wyla¬ dowania i sa zdolne przepuszczac wylado¬ wania o natezeniu kilkuset amperów, nie ulegajac peknieciu lub zniszczeniu.Wypalanie nie niszczy w znacznym stopniu wiazacych wlasnosci gliny, jezeli u- zywa sie jej z odpowiednia iloscia przewo¬ dzacego prad tworzywa oraz wody, jak to powyzej zostalo opisane.Chociaz pozadane jest uzywanie kar- borundu jako tworzywa, przewodzacego prad, to jednak mozna zastapic go innemi materjalami, posiadajacemi podobne wla¬ snosci. Dobre wyniki daja mosiadz, olów, miedz, nikiel, grafit, zelazo, glin oraz sto¬ py krzemianu zelaza, zelazo-manganu, ze- lazo-chromu i zelazo-wolframu. Liczne z tych metali wymagaja stosowania tempe¬ ratur wypalania gliny, znacznie nizszych niz 1360°C. Jest równiez mozliwe, ze prze¬ wodzace prad tlenki lub siarczany metali moga byc uznane za odpowiednie do stoso¬ wania jako czastki materjalu, przewodza¬ cego prad, w porowatym krazku.Poniewaz wysokosc napiecia, niezbed¬ na do utrzymania luku w duzym kanaliku, jest znacznie mniejsza niz w kanaliku ma¬ lym, przy zastosowaniu wiec kanalików du¬ zych zachodzi potrzeba znaczniejszego ob¬ nizenia napiecia przebicia w celu zblizenia go do sasiedztwa z napieciem zaniku i z tego powodu w odgromnikach z krazkami o duzych porach wymagana jest wieksza ilosc przewodzacego prad tworzywa, niz w odgromnikach z krazkami, zawierajacemi materjal o drobniejszych porach. Nadmiar przewodzacego prad tworzywa w krazku porowatym bedzie niepotrzebnie zwiekszal straty na uplywnosc, mierzone w miliam- perach lub ulamkach ampera, w miare zas zwiekszania w krazku ilosci przewodzace¬ go prad tworzywa az do stopnia znacznego nadmiaru nastapi zwarcie porów wskutek tego, ze spadek napiecia w przewodzacych prad sciankach poru bedzie mniejszy, niz najmniejszy spadek napiecia, niezbedny do podtrzymania luków w malych porach.Fig. 10 przedstawia przyklad wykona¬ nia odgromnika z porowatym krazkiem 19 wedlug wynalazku, podobnym do przed¬ stawionego na fig. 8 i sporzadzonym spo¬ sobem poprzednio opisanym. Krazek 19 od - gromnika jest umieszczony miedzy spodnia plytka 23, do której przylaczony jest prze¬ wód uziemiajacy 24, oraz górna plytka 25 polaczona w przypadku niestosowania prze¬ rwy iskrowej zapomoca górnego przewodu 26 z linja przesylowa 27, która ma byc chroniona od przepiec.Miedzy przewód 26 i górna plytke 25 odgromnika z porowatym krazkiem, przed¬ stawionego na fig. 10, jest wlaczony pier¬ scien izolacyjny 28, tworzacy przerwe iskrowa, aby normalnie napiecie linj owe nie bylo przylaczone bezposrednio do po¬ rowatego krazka odgromnika. Jezeli prad uplywu jest dostatecznie maly, to wymie¬ niona przerwa iskrowa moze byc zbytecz¬ na. Natomiast nalezy stosowac w odgrom¬ niku przerwe iskrowa o odpowiednich wy¬ miarach,) zdolna do przerywania pradów u- plywu, jakie moglyby plynac dzieki przy¬ laczeniu krazka porowatego bezposrednio do napiecia linjowego po ustaniu wylado¬ wania, jezeli natezenie tych pradów mo¬ globy przekroczyc 10 amperów. — 7 —W celu latwiejszego przyciskania pier¬ scienia 28 do wierzchu górnej plytki 25 o- raz do utrzymywania wszystkich czesci we wlasciwem polozeniu uzywa sie sprezyny 29.Wymienione czesci skladowe odgromni¬ ka sa umieszczone w odpowiedniej oslonie porcelanowej 30, Na fig. 11 przedstawiono charaktery¬ styke wyladowania elektrycznosci przez odgromnik z porowatym krazkiem, wyzna¬ czona zapomoca oscylografu katodowego.Najwyzsza wartosc chwilowa napiecia pra¬ du zmiennego, przy której pracuje linja przesylowa lub rozdzielcza, jest oznaczo¬ na pozioma przerywana linja prosta 41.Gdy na chronionej lihji przesylowej zjawia sie fala przepiecia o wartosci wyz¬ szej od chwilowej wartosci najwyzszej 41 napiecia linjowego, to przy osiagnieciu wartosci, okreslonej punktem 43, nastepu¬ je przebicne pierwszych porów krazka od¬ gromnika, poczem szybko nastepuja dalsze przebicia innych porów, gdy napiecie na odgromniku wzrasta od wartosci, okreslo¬ nej punktem 43 do najwyzszego napiecia Emaxt oznaczonego liczba 44, które jest tyl¬ ko cokolwiek wyzsze, niz napiecie przebi¬ cia, okreslone punktem 43. Jest to najwyz¬ sze napiecie, dopuszczalne w odgromniku przy usuwaniu przepiec, przyczem prad, jaki moze przepuszczac odgromnik w cia¬ gu niewielu mikrosekund wyladowania, moze wynosic kilkaset amperów w odgro¬ mnikach na wysokie napiecie. Po osia¬ gnieciu najwyzszej wartosci przez prad, napiecie zaczyna spadac; nalezy zazna¬ czyc, ze prad zaczyna prawie niezwlocznie spadac po pochylej czesci krzywej (fig. 11 )f ciagnacej sie od punktu 45, wyznacza¬ jacego prad najwyzszy, do punktu 46 wpo- blizu osi rzednych, który wyznacza napie¬ cie zaniku Eco, bedace nominalnem napie¬ ciem odgromnika lub napieciem, nieco wiekszem od najwyzszej wartosci chwilo¬ wej napiecia linjowego 4L Podczas calego okresu wyladowania od punktu 45 do punktu 46 lub podczas pewnej czesci tego okresu pory odgromnika kolejno przestaja przepuszczac wyladowania w miare, jak napiecia na róznych porach maleja ponizej najmniejszej wartosci napiecia, podtrzy¬ mujacego w nich luk.Przy zastosowaniu przerwy iskrowej dzialanie tej ostatniej powoduje, ze napie¬ cie przebicia przybiera chwilowa wartosc 47, przedstawiona na fig. 11, która to war¬ tosc bedzie cokolwiek wyzsza niz napiecie przeskoku iskry w przerwie iskrowej. Sko¬ ro tylko nastapi przeskok poprzez przerwe iskrowa, napiecie niezwlocznie spada wzdluz linji przerywanej (fig. 11), dopóki wyladowanie nie zostanie przejete przez odgromnik z porowatym krazkiem. Wymie¬ niony spadek napiecia odbywa sie wskutek tego, ze przerwa iskrowa nie dziala jak za¬ wór, poniewaz podczas wyladowania na¬ piecie miedzy elektrodami przerwy iskro¬ wej spada niezwlocznie z wielu kilowatów do 20 — 30 woltów, podczas gdy krazek odgromnika sam posiada zawsze napiecie wyladowania wyzsze, niz napiecie linjowe, a wobec tego dziala jako zwrotna sila elek¬ tromotoryczna, nadajaca odgromnikowi wlasnosci zaworu.Porowaty krazek 19\ który zostal przed¬ stawiony na fig. 8, a jest uwidoczniony równiez na fig. 9 i 10, ma srednice okolo 5 cm, a wysokosc okolo 2,5 cm i wystarcza do ochrony linji pradu zmiennego o napie¬ ciu skutecznem 3000 woltów wzgledem zie¬ mi.Napiecie przebicia, okreslone punktem 43 na fig. 11, jest równe naogól mniej niz trzykrotnemu, przewaznie zas równe oko¬ lo dwukrotnemu napieciu zaniku Ect . Na¬ piecie najwyzsze Emax, dopuszczalne dla danego odgromnika, jest naogól niewiele wieksze niz napiecie przebicia, okreslone punktem 43, i nieco mniejsze niz dwa i pól razy zwiekszone napiecie zaniku Eco w zadnym zas przypadku nie moze byc wiek- -r- 8 —Sze, niz czterokrotne napiecie zaniku. Przy zastosowaniu przerwy iskrowej napiecie przebicia wymienionej przerwy nie powin¬ no przekraczac czterokrotnego napiecia zaniku Eco i zwykle równa sie okolo dwu¬ krotnej lub trzykrotnej wartosci tego na¬ piecia, zaleznie od tego, jak ma byc wyre¬ gulowane dzialanie wymienionej przerwy iskrowej.Napiecie zaniku Eco nie posiada naogól jakiejs scisle okreslonej wartosci. W razie niezastosowania przerwy iskrowej prad, przechodzacy przez odgromnik, nie spadnie do zera przy napieciu zaniku Eco, lecz spa¬ dnie do wartosci, która w zaleznosci od na¬ piecia linji przesylowej moze sie wahac np. od 1 miliampera do 10 amperów i któ¬ ra przedstawia prad uplywu, przechodza¬ cy przez odgromnik przy wymienionem na¬ pieciu. Wogóle mozna powiedziec, ze na¬ piecie zaniku jest napieciem, przy którem zasadniczo wszystkie pory przestaja prze¬ puszczac wyladowania lukowe, wypelnia¬ jace cala objetosc porów.Najwyzsza wartosc chwilowa 41 napie¬ cia linji przesylowej jest bezwarunkowo co najmniej o pewien ulamek jednego pro¬ centu mniejsza, niz napiecie zaniku, zwy¬ kle jednak wartosc ta jest mniejsza od 5% do 10% od wymienionego napiecia. Naogól mozna przyjac, ze najwyzsza wartosc chwilowa napiecia linji moglaby byc wiek¬ sza niz 70% napiecia zaniku, t. j. ze napie¬ cie skuteczne linji wzgledem ziemi moglo¬ by byc nieco wieksze, niz polowa napiecia zaniku.Wogóle pozadana lub dopuszczalna o- pornosc materjalu krazka porowatego za¬ lezy od wielkosci porów, gdyz od wielkosci porów zalezy ilosc dodanego materjalu, przewodzacego prad. Tern nie mniej opor¬ nosc ta jest zawsze tak wysoka, iz jest ona rzedu opornosci izolatorów, przyczem mie¬ rzy sie jednostkami rzedu 10* do 10Q omów na centymetr szescienny lub nawet wyz- szemi.Podane wyzej opornosci sa opornoscia¬ mi dla pradów przewodzonych lub pradów uplywu, mierzonemi zapomoca pradu sta¬ lego przy gradjencie napiecia 400 woltów na centymetr, i nie sa opornosciami, rów- nowaznemi opornosci R = — przy wylado¬ waniu.Porowaty krazek posiada taka wyso¬ kosc, ze najwieksze skuteczne napiecie ro¬ bocze linji wzgledem ziemi jest rzedu 800 lub 1200 woltów na centymetr wysokosci krazka porowatego, chociaz bezwatpienia krazek porowaty wedlug wynalazku moze pracowac i przy wiekszym gradjencie na¬ piecia.Przecietna srednica porów w wybra- nem tworzywie porowatem, okreslona za¬ pomoca szybkosci cieczy o znanej wisnosci, przechodzacej przez wymienione tworzy¬ wo pod okreslonem cisnieniem, jest zawar¬ ta pomiedzy 0,0125 mm i 0,00025 mm, prze¬ waznie pomiedzy 0,0125 i 0,00125 mm, Najwieksza srednica porów w tworzy¬ wie porowatem jest trudniejsza do wyzna¬ czenia. Mozna ja obliczyc na podstawie ci¬ snienia, jakie jest potrzebne do utworzenia baniek gazu, przetlaczanego przez tworzy¬ wo w cieczy, znajdujacej sie nad tworzy¬ wem i o znanem napieciu powierzchnio- wem. Obliczono w powyzszy sposób, ze najwyzsza srednica porów jest mniejsza niz 0,025 mm, przewaznie zas mniejsza niz 0,0125 mm.Liczba porów wiekszych wymiarów, które prawdopodobnie same tylko przepu¬ szczaja wyladowanie, jest taka, ze gestosc pradu w krazku porowatym wynosi sred¬ nio okolo 50 amperów na cm2 poprzeczne¬ go przekroju krazka i moze sie wahac np. miedzy 25 i 75 amperami na cm2/ W ten sposób krazek o srednicy okolo 5 cm prze¬ wodzi wyladowania okolo 1000 amperów.Rozpatrywane poprzednio wykresy byly sporzadzone na podstawie wielkosci wyla¬ dowan, zapewniajacych dlugotrwalosc od- — 9 —gromnika. Oczywiscie zrozumiale jest, ze kazdy z odgromników moze wytrzymac wielokrotnie silniejsze wyladowania, o ile takich wyladowan bedzie niewiele, w prze¬ ciwnym bowiem razie odgromniki nie beda zbyt dlugo pracowac w takich niekorzyst¬ nych warunkach.Co sie tyczy proporcji skladników po¬ rowatego tworzywa, chociaz najbardziej wskazane jest stosowanie mieszaniny, zlo¬ zonej z 75% palonej gliny i 25 % karborun¬ du w stosunku wagowym, to jednak mozna otrzymac te sama charakterystyke wylado¬ wania odgromnika przy ilosci karborundu od 15% do 35% calkowitej wagi krazka, przyczem rózne proporcje zaleza od czy¬ stosci palonej gliny i od kurczenia sie kraz¬ ka przy wypalaniu.Zostalo uznane za wskazane zbadanie wzglednych stosunków objetosciowych gli¬ ny i karborundu, ewentualnie materjalów, dajacych podobne wyniki. Fig. 12 przed¬ stawia zaleznosc pomiedzy stosunkami ob- jetosciowemi i stosunkami wagowemi kar¬ borundu w odniesieniu odpowiednio do ob¬ jetosc} i wagi calego krazka; figura ta u- widoc^nia równiez zakresy opornosci Ra, Ró i Rc, przy których otrzymuje sie odpo¬ wiednie charakterystyki wyladowania przez odgromnik, przedstawione na fig. 13, 14 i 15. Jezeli powyzsze stosunki objeto¬ sciowe lub wagowe sa zachowane w grani¬ cach najodpowiedniejszego zakresu opor¬ nosci R6% mozna oczekiwac charakterysty¬ ki typu, przedstawionego na fig. 14. Jezeli krazek porowaty zawiera zbyt malo two¬ rzywa, przewodzacego prad, a wiec opor¬ nosc krazka nalezy do zakresu Rc, to wy¬ ladowanie moze przyjac postac przesko¬ ków na krazku, jak to uwidocznia krzywa na fig. 15. Z drugiej strony nadmiar two¬ rzywa, przewodzacego prad, wywoluje nie¬ pozadane powolne zanikanie stopniowe pradu, jak to przedstawia krzywa na fig. 13.W obliczeniach stosunków objetoscio¬ wych i wagowych karborundu, przedsta¬ wionych na fig. 12, przyjeto ciezar gatun¬ kowy poszczególnych ziarn karborundu zamiast ciezaru objetosci jednego centyme- tru szesciennego krysztalów karborundu, który oczywiscie zawiera znaczne prze¬ strzenie powietrza pomiedzy krysztalami.Czas pracy odgromnika zalezy do pew¬ nego stopnia od wymiarów czastek sklado¬ wych krazka. Jezeli wymiary czastek sa mniejsze od wartosci, podanych na str. 5 otrzymuje sie lepsze wlasnosci elek¬ tryczne, lecz trudniej jest wówczas o- trzymac tak wielka trwalosc, jak przy wy¬ miarach, podanych wyzej jako najdogod¬ niejsze. Jezeli czastki sa wieksze od po¬ przednio wskazanych przy opisie konstruk¬ cji, uznanej za najbardziej odpowiednia, w szczególnosci zas jezeli czastki palonej gli¬ ny sa zbyt duze, to charakterystyka wy¬ ladowania ulegnie pogorszeniu zatraciwszy przebieg linji stromej.Doswiadczenia wykazaly nadzwyczaj¬ na trwalosc krazków porowatych wedlug wynalazku, mianowicie w zwyklych warun¬ kach dzialania odgromnika i przy zastoso¬ waniu przerwy iskrowej, odgromnik, w którym zastosowano krazek porowaty o srednicy 5 cm, wytrzymal okolo 1500 wy¬ ladowan pradu po 1000 amperów kazde. PL