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Spannumgssichermtg.
Als Spannungssicherung für Schwachstromleitungen verwendet man neuerdings meist gasgefüllte Röhren, die eine Zündspannung haben, welche obeihalb der Betriebsspannung liegt, so dass die Sicherungen für gewöhnlich keinen Strom verbrauchen. Treten aber infolge irgendwelcher Störungen, z. B. infolge atmosphärischer Einflüsse oder infolge von Berührung oder Induktion von Starkstromleitungen höhere Spannungen auf, so setzt die Entwicklung ein, so dass die Spannung auf einen unschädlichen Betrag zurückgeführt wird.
Diese Spannungssicherungen leiden an verschiedenen l ngeln, u. zw. verlaufen sehr häufig die Entladungsströme nach scharf gezackten Kurven. Weiter ist oft beim Parallelarbeiten zweier Röhren, an welchen gleiche Spannungen liegen, der Stromverlauf in beiden Röhren völlig voneinander verschieden.
Etwas günstiger verhalten sich in dieser Beziehung Sicherungen mit drei Elektroden, bei welchen also die beiden Entladungsstreeken in demselben Gasraum liegen, ohne dass bei den bekannten Anordnungen die Mängel völlig beseitigt werden.
Gemäss der Erfindung werden die genannten Nachteile durch zweckmässige Form, Anordnung und Wahl des Materiales der Elektroden vermieden. Eingehende experimentelle Untersuchungen haben ergeben, dass ein besonders günstiges Ergebnis, d. h. ohne Zacken verlaufende Entladungsströme und bei Sicherungen mit drei Elektroden auch gleichmässiges Einsetzen der beiden Teilentladungen erreicht wird. wenn die wirksamen Flächen, d. h. die einander zugekehrten Flächen der Elektroden die Form von Zylindern mit parallelen Achsen haben, deren Krümmungsradien gleich oder nahezu gleich sind. Die Elektroden
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hat sich herausgestellt, dass bei Verwendung solcher Elektrodenform zwar mit verschiedenem Material gute Ergebnisse erzielt werden, dass man aber mit besonderem Volteil Eisen oder Eisenlegierungen verwendet.
Gasfreies Eisen und reines Elektrolyteisen haben sieh am besten bewährt, auch ein Eisenüberzug auf Zylinderelektroden aus anderem Metall gibt gute Ergebnisse.
In Fig. 1 ist als Beispiel eine Ausführungsform mit drei Elektroden in einem Glasgefäss im Längsund Querschnitt schematisch dargestellt, welche z. B. in der Schaltung nach Fig. 2 als Sicherung für einen Schwachsl-romapparat Verwendung finden kann. Fig. 3-5 sind OszUlogramme, welche die durch die erfindungsgemässe Anordnung erreichten Vorteile erläutern sollen.
Die drei Elektroden f, g, h in Fig. 1 bestehen aus Zylindern von gleichen Durchmessern mit parallelen Achsen und sind in dem Glasgefäss i so angeordnet, dass ihre Achsen im Querschnitt, gemäss den beiden Qursechnittsschematas ein gleichseitiges oder auch gleichsehenkeliges Dreieck bilden, wobei im zweiten Falle die zu erdende Elektrode h die Spitze des Dreieckes bildet. Gemäss Fig. 2 sind die Elektfoden fund g an die Adern a und b einer Doppelleitung angeschlossen, während A an Erde liegt. Erhält die Leitung a, b eine unzulässige Spannung gegen Erde, so verhindern die zwischen fund hund
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gegen Erde führen.
Die Oszillogramme Fig. 3-5, in welchen die Wirkungsweise der Spannungssicherung dargestellt ist, sind so aufgenommen worden, dass zwischen die Elektroden f und g einerseits und h anderseits eine
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Fig. 3 zeigt die Kurve für Elektrolyteisen-Elektroden, welche als parallele ebene Platten ausgebildet waren, wobei h in der Mitte zwischen t und g lag. Obwohl ein Material verwendet worden ist, das sich bei geeigneter Elektrodenform und-anordnung vorzüglich bewährt, setzen infolge der ungünstigen Elektrodenform die beiden Teilentladungen 1 und 11 zu verschiedenen Zeiten ein, so dass die Kurve 111 zu Anfang der Periode eine Zacke hat. Auch sind die Teilentladungen in der zweiten Hälfte der Perioden nicht ganz gleich, so dass während dieser Zeit ein nahezu konstanter Störungsstrom liegt.
Fig. 4 zeigt die Oszillogramme einer Spannungssicherung mit der Elektrodenanordnung nach Fig. 1.
Die Elektroden bestehen aus Aluminium. Die Teilentladungen setzen zwar gleichzeitig ein, aber der Verlauf der Teilströme ist unregelmässig, so dass auch hier unregelmässige Störströme III fliessen.
Fig. 5 zeigt die Kurven einer Röhre, bei welcher Eisenelektroden nach Fig. 1 angeordnet sind.
Die Teilentladungen I und 11 haben fast identischen Verlauf, so dass der störende Strom 111 praktisch verschwindet.
Da die Elektrodenzylinder meist einen verhältnismässig geringen Durchmesser haben, können sie unter Umständen vorteilhaft in ihrer vollen Stärke in das Glasgefäss eingeschmolzen und so als Strom- durchführungen benutzt werden, wodurch die Massenherstellung der Spannungssicherung vereinfacht und verbilligt wird. Besonders geeignet sind hiefür gewisse Eisenlegierungen (z. B. Eisenmangankobalt), welche sich ohne Schwierigkeiten gasdicht in das Glas einschmelzen lassen.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Spannungssicherung mit Gasfüllung, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksamen Flächen der Elektroden die Form von Zylindern mit parallelen Achsen haben.