Überspannungsschutzvorrichtung für elektrisehe Anlagen. Es ist bekannt, Funkenstrecken mit einer selbsttätigen Unterbrechung des Erdstrom- kreises auszurüsten. Die Funkenstrecken haben die Aufgabe, die Amplitude von Über- spa.nnungswellen zu verringern. Ferner sind Apparate zur Abflachung der steilen Stirn bekannt (Kondensator, Glimmschutz usw.). Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einer Kombination einer Funkenstrecke mit Unterbrechung des Erdstromkreises mit einem Glimmschutz zur Abflachung der Stirn.
Trifft eine Sprungwelle auf den Ap parat auf, so wird durch die Funkenstrecke ihre Amplitude erniedrigt, während durch den Glimmschutz die Abflachung der Stirn bewirkt wird.
Nach Unterbrechung des nachfliessenden Maschinenstromes durch den Erdleitungs- schalter ist der Stromkreis über die Fun kenstrecke bis zum Schliessen des Erd- leitungsschalters unterbrochen. Nun können gerade in diesem Augenblick Sprunpvellen auf den Ableiter auftreffen, die sofort ob geleitet werden müssen.
Damit dies möglich wird, wird in den Erdleitungskreis parallel zur Funkenstrecke mit Erdleitungsschalter ein Kondensator oder noch eine Funken strecke eingebaut, die während der Unter brechung des Erdkreises durch den Schalter einen zweiten Weg für die Ableitung der Ü berspannungswelle geben.
Es wurde nun gefunden, dass eine ganz wesentliche Verbesserung solcher Einrich tungen erzielt werden kann, wenn an Stelle eines Kondensators ein Glimmschutz an gewendet wird, der nicht nur einen Verschie bungsstrom dürchlässt, sondern den Wellen auch Energie entzieht und ihre Stirn ab schleift. Von den möglichen Schaltungen ist die besonders geeignet, bei der der Glimm- schutz parallel zu der ganzen andern Überspannungsschutzvorrichtung liegt. Es wird dadurch der Aufbau wesentlich ver einfacht.
Gegenüber der bekannten Anordnung, bei der Glimmschutz und Hörnerableiter parallel geschaltet werden, besitzt die neue Schutzvorrichtung den Vorteil, dass' die Funkenstrecke sehr schnell ausgeschaltet wird, so dass einerseits der Erdungswider- stand nur kurze Zeit beansprucht bleibt, anderseits die Verwendung von Elektroden formen möglich ist, die einen dynamischen Auftrieb zum Löschen des Lichtbogens nicht hervorrufen.
Während sonst Hörner verwen det werden müssen, deren Entladeverzug ver hältnismässig gross ist, ermöglicht die rasch wirkende, unter 01 vor sich gehende Unter 1-.rechung des Erdkreises die Benutzung von I%ugelelektroden mit grossen Krümmungs- radien oder von Plattenelektroden, so dass dadurch der Entladeverzug der Funken strecke erheblich heruntergesetzt und die bei Gewittern sonst leicht eintretende über mässige Beanspruchung der Glimmschutz- glocke verhindert wird.
In Abb. 1 ist das Schaltungsschema. der neuen Anordnung gezeigt. L ist die hoch spannungsführende Leitung, E die Erde, da zwischen befindet sich der Glimmschutz G und parallel dazu die Funkenstrecke F mit ihrem Vorschaltwiderstand W und ihrem Erdungsschalter <B>S</B>, dessen Magnetspule 31 entweder in Reihe mit dem Widerstand oder parallel zu einem Teil desselben angeordnet sein kann.
Die beschriebene Zusammen stellung der beiden Überspannungsschutz- a.pparate, von denen der eine die Wellen ab flacht, jedoch ihre Amplitude nur in mässi gen Grenzen heruntersetzt, der andere da gegen die Amplitude nach Verlauf eines mässigen Entladet erzuges sehr erheblich er mässigt und dadurch den ersten Apparat schützt, ermöglicht es,, dadurch, dass Licht bögen entweder ganz vermieden oder unter 01 schnell ausgeschaltet werden, die beiden Teile zu einem praktisch recht bequemen olemeinsamen Apparat zusammenzubauen.
Zweckmässig wird dabei der Unter brechungsschalter des Erdstromkreises, der als 0isclialter ausgebildet ist, als Sockel des Ganzen benutzt und trägt auf seinem Deckel (iie Funkenstrecke und den Glimmschutz.
Ein- -Ausführungsform ist in Abb. 2 in sche- mati:zchem Schnitt dargestellt. 1 ist das Öl- gefäss des Unterbrechers, 2 dessen Schalt messer, 3 der zur Öffnung dieses Scha.lt- mes:;
ers dienende Magnet, 4 dessen Spule, welche von dem Erdstrom oder einem Teil desselben durchflossen ist. 5 ist der Deckel des Ölschalters, in dem die Durchführungen 6, 7 angebracht sind. Auf dem Deckel ist ein bügelförmiger Träger 8 aufgebaut, der auf der einen Seite den obern Rechen 9 des Glimmschutzes, auf der andern Seite die obere Elektrode ],0 der Funkenstrecke trägt.
Letztere ist von dein geerdeten Bügel 8 iso liert, und parallel- zli dieser Isolation be- f indet sich der Widerstand 11 zur Begren zung des Erdscblussstromesz. Dieser Wider stand wird zweckmässig einen solchen Ohm wert erhalten, dass er - gemeinsam mit der Auslösespule 4- -- etwa, den Wellenwider stand der zu schützenden Wicklungen dar stellt.
Auf der Durchführung 6 ist die untere Elektrode 12 der Funkenstrecke, auf der Durchführung 7 der untere Rechen 13 des Glimmschutzes angebracht, welch letzterer zum Beispiel die CTlasgloel,:e 1.4 des Glimm- schutzes trägt. Die Zuleitung 15 von der Hochspannung führt zum obern Ende des Durchführungsisolators 7.
Wie sich aus der schematischen Skizze ergibt, ist der Aufbau verhältnismässig ein fach, nimmt wenig Platz in Anspruch und ermöglicht, alle Teile in einem gemeinsamen Apparat zusammenzufassen, so dass an Ort und Stelle keine weiteren Arbeiter. als nur der Anschluss der Hochspannungsleitung bei 15 und der Erdleitung am Deckel 5 notwendig sind.
Als besonders nvcckniässig erweist sich eine Abschirmung der Funkenstrecken 10, 1.2 gegen den CTliinmschutz 9, 13, 14. einer seits um ein Überschlagen von Lichtbögen von der Funkenstrecke zum Glimmschutz, anderseits um eine etwa unerwünschte Be strahlung der Funhenstrecke durch den Glimmschutz zu verhindern.
Ferner ermög licht diese Abschirmung, -welche in der Abb. \? mit 16 bezeichnet ist, einen Schutz der Funkenstrecke gr eli Staub und atmo sphärische Einflüsse, welche die Wirkung beeinträchtigen können. Die Abschirmung 16 kann entweder, wie in Abb. 2 dargestellt, aus einem Isolierrohr bestehen, welches ge gebenenfalls an den Enden abgeschlossen ist, oder nur aus einem teilweise wirksamen Schirm.
Letztere Anordnung wird man un ter Umständen verwenden, wenn man - im Gegensatz zu dem Vorstehenden - die Be strahlung der Funkenstrecke durch den Glimmschutz ausnutzen will, um den Ent- ladeverzug der Funkenstrecke zu verringern.
In Abb. 2 ist der Widerstand 11 in Luft unterhalb des Trägers 8 angeordnet. Es ist auch möglich, ihn ins Öl des Öl- schalters oder in ein gesondertes Ölgefäss zu leben. Die Anordnung in Luft aber bietet den wesentlichen Vorteil, dass der Wider stand leichter zugänglich und daher leichter auswechselbar ist. Man kann ihn sogar an dem Träger mittelst Steckkontakten befesti gen, von denen nur der eine gegen den Trä ger isoliert sein muss'; dann lässt sich der Widerstand durch einfaches Herausziehen entfernen und durch einen andern ersetze;, zum Beispiel, wenn er für einen andern Wellenwiderstand angepasst werden soll.