Überspannungsableiter. Das Flauptpatent bezieht sich auf einen Überspannung.sableiter mit in ein Rohr aus isolierendem Werkstoff eingebauter Luft funkenstrecke und in Reihe dazu liegender freier Luftstrecke, wobei Mittel vorgesehen sind, durch welche die Verteilung der abzu leitenden Stossspannung auf die beiden Luft strecken so beeinflusst wird, dass die Span nung im wesentlichen an einer der beiden Luftstrecken liegt.
Eines der im Haupt patent angegebenen Mittel, um die Ansprech- spannung zu vermindern, ist ein Widerstand, der das Löschrohr überbrückt. Dieser parallel geschaltete Widerstand kann entweder ge trennt oder als leitender Belag auf dem Ab leiterrohr angeordnet sein und die Ansprech- spannung des Überspannungsableiters wird bis auf die Ansprechspannung der äussern freien Luftstrecke herabgesetzt, und zwar auch, wenn mehrere Löschrohre in Reihe ge schaltet sind.
Bei Anordnungen dieser Art ist es aber praktisch schwierig zu erreichen, dass auf das Ansprechen der äussern Funken strecke hin auch die im Ableiterrohm sich be- findliche Funkenstrecke sicher zündet. Es kann nämlich vorkommen, dass der Entlade strom nur durch den Widerstand fliesst, was diesen thermisch überlasten und sogar zer stören kann und auch ein ungenügendes Ab leitvermögen zur Folge hat.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, diesen Mangel zu beseitigen, so dass eine ganz sichere Reduktion der Ansprechspannung erzielt wird und auch bei den steilsten vor kommenden Spannungsanstiegen praktisch die volle Spannung über ,der freien Luft funkenstrecke zu liegen kommt.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch er reicht, dass der parallel zum Ableiterrohr an geordnete Widerstand so bemessen ist, dass die dadurch bedingte Spannungsverteilung gegenüber mindestens einer Elektrode des Ableiterrohres derart ist, dass die Spannungs- differenz zwischen Elektrodenende und der zugehörigen, gegenüberliegenden Rohrmantel stelle mindestens gleich der Gleitbüschelein- satzspannung ist.
Auf diese Weise können mit Röhrenableitern, aus einem oder mehre- ren in Reihe geschalteten Rohren bei belie biger, durch das Löschvermögen vorgeschrie bener innerer Schlagweite, Ansprechspannun- gen von der Grössenordnung der Gleitfunken einsatzspannung am Rohr (beispielsweise ca. 60 kV Scheitelwert) erreicht werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungs- beispiele der Erfindung schematisch darge stellt, und zwar zeigt die Fig. 1 einen Röh renableiter in Längsschnitt, die Fig. 2 einen solchen in Ansicht.
Der Überspannungsableiter besteht aus einem Rohr 1 aus isolierendem Werkstoff, beispielsweise Fiber, das mit den Metall- armaturen 2 und 3. versehen ist, von welchen die Armatur 2 das Rohr am obern Ende ab schliesst und mit einer in das Rohrinnere vor geschobenen Elektrode 4 versehen ist, die mit der das andere Rohrende offen lassenden Ar inatur 3 die innere Luftstrecke L, bildet.
Die Metallarmatur 3 ist geerdet. Mit 5 ist die zu schützende Leitung bezeichnet, und zwischen dieser und der obern Metallarmatur 2 be findet sich die freie Luftfunkenstrecke L_. Auf der Aussenseite des Rohres 1 ist ein lei tender Widerstandsbelag 6 angebracht, der die innere Luftfunkenstrecke L1 überbrückt.
Dieser Belag 6 ist erfindungsgemäss so be messen, dass die sich ergebende Spannungs verteilung gegenüber der Elektrode 4 so ist, dass bei der Ansprechspannung der Funken strecke L@ die Spannungsdifferenz<I>d U</I> zwi schen Elektrodenende und der gegenüber liegenden Rohrbelagstelle mindestens gleich der Gleitbüscheleinsatzspannung Ug ist.
Daher entstehen beim Ansprechen der äussern Funkenstrecke L, an der Innenwand des Rohres Gleitbüschel, welche von der obern Elektrode 4 zur untern Elektrode 3 gelangen.
Es ergibt sich daher ein Durchzünden der innern Funkenstrecke L1 bei einer Spannung, die erheblich kleiner ist als diejenige, die ohne die erfindungsgemässe Anordnung hierzu notwendig wäre; das heisst es kann bei gleich bleibender Einstellung der äussern Funken strecke bezw. gleichbleibender Ansprechspan- nung die Schlagweite der innern Funken strecke L, grösser gemacht werden und somit eine bessere Löschfähigkeit erreicht werden, als dies bisher der Fall war.
Da bekanntlich Röhrenableiter eine bei steilen Spannungsanstiegen nicht. zu vernach lässigende Ansprechverzögerung aufweisen, ist. es sehr wichtig für eine gute Schutzwir kung, dass diese Verzögerung auch bei steil sten Spannungsanstiegen die Ansprechspan- nung den bei langsamen Spannungsanstiegen bestimmten Wert möglichst wenig übersteigt. Bei Röhrenableitern, deren Ansprechspan- nung in der beschriebenen Weise auf die jenige der freien Luftfunkenstrecke reduziert ist,
lässt sich die nach obigem gewünschte flache Impulscharakteristik (Ansprechspan- nung in Funktion der Geit bis zum Über schlag) sehr leicht erzielen. Es wird dies da durch erreicht, dass die in Reihe geschaltete freie Luftfunkenstrecke mit an und für sich bekannten zusätzlichen Einrichtungen ver sehen wird, die dieser Funkenstrecke allein einen Stossfaktor kleiner als eins erteilen, das heisst. deren Ansprechspannung bei steileren Spannungsanstiegen erniedrigen.
In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen feldsteuernden Einrichtung für die Erzielung einer Impulscharakteristik mit der gewünschten flachen Form, veranschau licht. Die Ausführung des in Ansicht darge stellten Röhrenableiters 7 entspricht genau derjenigen der Fig. 1.
und der parallel zur innern Luftfunkenstrecke geschaltete Wider stand ist wiederum als leitender Belag auf der Aussenwand des Rohres angebracht. Für die Steuerung des Feldes in der freien Luft funkenstrecke L2 sind Widerstandselemente 8 bezw. 9 sowohl an der zu schützenden Lei tung 5 wie auch an der Metallarmatur 2 an geordnet, welche in Serie mit der natürlichen, gegenseitigen Kapazität der Steuerringe 10 parallel zur Funkenstrecke L2 angeordnet sind.
Dadurch wird bekanntermassen erreicht, dass die zwischen den Steuerringen 10 auf tretende Spannung je nach Steilheit des Spannungsanstieges einen grössern oder klei nem Anteil der Spannung an der Funken strecke L_ beträgt und dadurch der Feldver lauf an den zentralen Elektroden 11 der Fun- henstrecke L2 in Funktion der Steilheit des Spannungsanstieges so beeinflusst wird, dass er bei steilen Spannungsanstiegen weniger homogen ist als bei langsamerem Anstieg der Spannung.
An Stelle dieser Widerstände können in an sich bekannter Weise auch an dere Impedanzen verwendet werden; ebenso kann die konstruktive Ausführung von der jenigen nach Fig. 2 abweichend gewählt wer den.