DE240680C

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Publication number: DE240680C
Application number: DENDAT240680D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.- JVe 240680 KLASSE 21 c. GRUPPE

Überspannungssicherung aus elektrolytischen Zellen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Januar 1911 ab.

Es ist üblich, bei den Uberspannungssicherungen aus elektrolytischen Zellen zwischen diesen und den zu schützenden Leitungen Funkenstrecken anzuordnen, da die Zellen gewissermaßen durchlässig sind und bei direkter Verbindung mit dem Stromkreise ein Leitungsstrom die Zellen durchfließt, welcher die Wärmebildung und eine rasche Abnutzung der AIuminiumelektrqden zur Folge hat.

ίο Gemäß der Erfindung können die elektrolytischen Zellen direkt ohne Zwischenschaltung von Funkenstrecken mit den zu schützenden Leitungen verbunden sein, indem man die ihnen zugeführte Linienspannung vollkommen oder nahezu vollkommen gleichgerichtet macht. Die Gleichrichtung der Spannung kann in jeder bekannten Weise, vorzüglich aber auf mechanischem Wege geschehen.

Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Fig. ι zeigt die Verwendung der Erfindung für zwei Leitungen. Der Wechselstromgenerator α speist die zu schützenden Leitungen b, V; der in diesem Falle gezeichnete mechanische Gleichrichter besteht aus einem Synchronmotor m und von diesem angetriebenen gleichrichtenden Kommutatoren g, g', deren Segmente sowohl mit den beiden Leitungen als auch mit den einen Enden der elektrolytischen Zellen z, z' verbunden sind. Die anderen Enden der letzteren sind geerdet. Da die Gleichrichter synchron mit der Linienspannungsfrequenz laufen und die Verbindungen zwischen jedem Paar der elektrolytischen Zellen und den Leitungen b, b¹ bei oder nahezu bei dem Nullpunkt der Spannungswelle umschalten, so bleibt die den Aluminiumzellen zugeführte Spannung immer oder nahezu immer eine gleichgerichtete. Diese Gleichrichtung der Spannung hat zur Folge, daß die Films der Zellenplatten dauernd in gutem Zustande erhalten werden, da, wie die Versuche gezeigt haben, sowohl der Leitungsstrom wie die Abnutzung der Platten viel kleiner bei gleichgerichteter Spannung als bei Wechselspannung ist.

Obwohl es vorteilhaft ist, die Spannung vollkommen gleichzurichten, liegt es doch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, nicht die ganze Welle der Wechselspannung, sondern nur einen größeren Teil dieser Welle gleichzurichten. Natürlich sind die durch die Gleichrichtung bedingten Vorteile um so größer, je vollkommener sie ist.

Bei dem mechanischen Gleichrichter der in der Zeichnung dargestellten Art wird jedesmal die direkte Verbindung der elektrolytischen Zellen mit den Leitungen auf eine kurze Zeit unterbrochen, nämlich beim Übergang der an die Zellen angeschlossenen Bürsten von einem

Kommutatorsegment des Gleichrichters auf das andere. Trotzdem wären auch bei der Verwendung von nur einer Überspannungssicherung ζ oder z' während dieser kurzen Zeit die Leitungen geschützt, da sie sich beim Eintreten einer Überspannung durch die Strecke zwischen der Bürste und dem Segment und dann über die elektrolytische Zelle zum Erdungspunkt entladen könnten. Es ist jedoch vorteilhafter, daß der Entladungsweg zwischen der Leitung und dem Erdungspunkt immer ununterbrochen bleibt, und dies wird durch Verwendung von zwei Gleichrichterkommutatoren g, g' erreicht, welche etwas gegeneinander und gegen die Welle der elektrischen Spannung versetzt sind, so daß der eine den Entladungsweg öffnet und schließt, kurz bevor und der andere bald nachdem die Welle der Wechselstromspannung ihren Nullpunkt erreicht hat. Der umzuschaltende Strom ist dabei ganz klein, was das zufriedenstellende Arbeiten der Gleichrichter gestattet.

Diese zeitliche Verschiebung zwischen den Umschaltungsmomenten der beiden Kommutatoren kann beispielsweise, wie. es in Fig. 1 dargestellt ist, dadurch erreicht werden, daß die beiden auf der gemeinsamen Welle mit dem Synchronmotor m sitzenden Kommutatoren um einen gewissen Winkel gegeneinander versetzt sind. Hierbei bleiben die Leitungen in ununterbrochener Verbindung mit den elektro-Iytischen Zellen; gerade in dem Augenblicke, in welchem die der einen Zellenbatterie, z. B. z', zugehörigen Bürsten zwischen den Segmenten des entsprechenden Kommutators zu liegen kommen, sind die Bürsten der anderen elektrolytischen Sicherung ζ in Berührung mit den Segmenten des entsprechenden Kommutators.

Die oben beschriebene Anordnung läßt sich leicht auch auf Mehrphasensysteme übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel für Drehstromnetze zeigt Fig. 2. Der von dem zu schützenden Drehstromnetz b, V, b" gespeiste Synchronmotor m treibt, ähnlich wie beim vorigen Ausführungsbeispiel, die drei auf einer Welle sitzenden, um entsprechende Winkel gegeneinander versetzten Kommutatoren g, g', g", deren jeder an ein entsprechendes Wechselstromleitungspaar sowie entsprechende elektrolytische Uberspannungssicherungen z, z', z" angeschlossen ist.

Man könnte in gleicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1 zwischen je zwei Wechselstromleitungen auch zwei oder mehrere elektrolytische Sicherungen mit zwei oder mehreren etwas gegeneinander versetzten Kommutatoren einschalten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Uberspannungssicherung aus elektrolytischen Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen mit den zu schützenden Leitungen über Gleichrichter verbunden sind.

2. Uberspannungssicherung' nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Leitungen und zwei zugehörigen elektrolytischen Sicherungen nur ein Gleichrichter eingeschaltet. ist.

3. Uberspannungssicherung nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Leitung wenigstens zwei gegeneinander ein wenig versetzte Gleichrichter angeschlossen sind, zum Zwecke, stets einen ununterbrochenen Anschluß der Leitung an eine elektrolytische Sicherung zu erreichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.