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Elektrisches Ventil zur Abführung von Überspannungen.
Vorliegende Erfildung betrifft ein elektrisches Ventil zur Abführung von Überspannungen.
Das Ventil gemäss der Erfindung (österr. Patent Nr. 38238) besitzt bekannterweise ein oder mehrere Elemente, die je in Reihe einen Widerstand und eine Reihe von Elektroden besitzen, die zwischen sich Funkenstrecken frei lassen und alle mit einem gemeinsamen Leiter durch Vermittlung kleiner Kondensatoren verbunden sind, mit Ausnahme der letzten Elektrode, welche mit dem gemeinsamen Leiter in unmittelbarer Verbindung steht. Nun unterscheidet es sich von diesem bekannten Ventil dadurch, dass die Elektroden wenigstens zum Teil aus einem Material hergestellt sind, das einen hohen elektrischen Widerstand besitzt, so dass sie selbst den oben erwähnten Widerstand darstellen.
Die Zeichnung veranschaulicht zwei beispielsweise Ausführungsformen des Ventils, und
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Die erste Ausführungsform (Fig. i) besitzt ein Element mit einem lotrecht angeordneten Rohr c aus Isoliermaterial ; das Rohr c ist an seinem unteren Ende durch ein mit der Erde verbundenes Metallstück festgehalten, welches an seinem oberen Ende mit einer Metallkappe p versehen ist, welche mit dem Leiter elektrisch verbunden ist, aus welchem die Überspannungen abzuführen sind.
Im Innern des Rohres befinden sich folgende in Reihe
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einem ähnlichen Material bestehenden Rohr angeordnet ist, eine Reihe von Elektroden dl, d2, < P, die nicht die in der Einleitung erwähnten darstellen und zwischen sich nicht einstellbare Funkenstrecken a freilassen, endlich eine Reihe von Elektroden d4, d5, d6, d7, d8, welche die in der Einleitung angedeuteten bilden, zwischen sich nicht einstellbare Funkenstrecken al freilassen und mit Ausnahme der letzteren (d8) den einen Belag der kleinen Kondensatoren darstellen. Der andere gemeinsame Belag der Kondensatoren besteht aus einem Metallblatt f, z.
B. aus Stanniol, welches im Isolierrohr c eingebettet ist und in leitender Verbindung mit dem Metallstück und dadurch mit der Elektrode d8 in Verbindung steht, das aus einem Stück mit diesem Metallstück h hergestellt ist.
Die verschiedenen Elektroden d'.., d'besitzen die Gestalt von Scheiben, die auf ihren beiden Seiten eine erhebliche zentrale Verstärkung aufweisen und, mit Ausnahme der Elektrode d8, aus einem Material wie das Silit"oder das Carborundum bestehen, das
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und zum Auslöschen zu bringen. Sie sind in der nötigen Entfernung voneinander durch Hülsen e aus Isoliermaterial festgehalten.
Das Rohr c weist eine Öffnung tl auf, durch welche die Schmelzsicherung s von aussen her gesehen werden kann. In ihm ist eine Isolierhülse el angeordnet, die die Schmelzsicherung @ umgibt und in welcher ebenfalls eine Öffnung n1 vorgesehen ist, welche der
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Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgende :
Die Elektrode dl hat das Potential des Leiters, aus welchem die Überspannungen abgeführt werden sollen, und die Elektroden , ', d6, d7 durch Vermittlung der kleinen
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die Spannung des Leiters den Wert erreicht, für welchen das Inwirkungtreten des Elementes erwünscht ist.
Wenn angenommen wird, dass dieser Wert 10. 000 Volt beträgt und dass er erreicht wird, so geht ein Funken von der auf dem Potential 10. 000 Volt stehenden Elektrode dl zu der auf dem Potential Null stehenden Elektrode J*. Der hinüberfliessende Strom ist ein sehr schwacher, da er durch die kleinen Kondensatoren hindurchgehen muss, und der Spannungsabfall in den Funkenstrecken wird z. B. 1500 Volt betragen. Die Elektrode d'wird nun ungefähr
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IO. OOO - I500 = 8500 stehen.
Da die Elektrode d4 noch das Potential Null besitzt, so geht ein Funken von der Elektrode d'zur Elektrode d5 und die Elektrode d'stellt sich nun auf das Potential
8500 = geo = 8000,
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Ein Funken wird ebenfalls zwischen d5 und d6, dann zwischen d4 und d7 überspringen, wobei jedesmal ein Spannungsabfall im entsprechenden Lichtbogen zustande kommen wird ; die Funken entstehen so kaskadenförmig zwischen den Elektroden. Die Elektrodenzahl ist derart gewählt, dass, wenn die Funken auf diese Weise die vorletzte Elektrode d7 erreichen, zwischen den Elektroden d7, d6 noch ein Potentialunterschied überbleibt, der gross genug ist, um den Funken zum Überspringen zu bringen.
Wenn alle Funken entstanden sind, so geschieht die Abführung der Überspannung unmittelbar durch die Reihe der Elektroden, von welchen die letztere leitend mit der Erde verbunden wird.
Dadurch, dass die Elektroden selbst den hohen, zur richtigen Wirkungsweise des Ventils nötigen Widerstand darstellen, wird es möglich, die Bauhöhe des Ventils um die Länge des getrennten Widerstandes, der sonst notwendig wäre, und die Zahl der Bestandteile dieses
Ventils zu vermindern.
Bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 2) werden die verschiedenen Elektroden auf ein Rohr q aus Isoliermaterial gesteckt. Die Elektrode r1 ist ganz aus Metall hergestellt, weist an ihrem unteren Ende einen Vorsprung y auf und ist durch einen leitenden Stift u
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aus einem Material, das einen hohen elektrischen Widerstand besitzt, wie z. B."Silit", Carborundum. Die letzte Elektrode "ist aus einem Stück mit dem Metallstück h hergestellt. Zwischen den Elektroden ri... sind die Hülsen e aus Isoliermaterial ein-
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einander gerichtet und lassen zwischen sich die Funkenstrecken al frei, während die einzige Funkenstrecke a zwischen den Vorsprüngen y der Elektrode rl und v1 der Elektrode r2 sich befindet.
Im Innern des Rohres q ist eine Metallstange z angeordnet, welche ungefähr bis zu Dreiviertel der Höhe des Rohres hinaufreicht und den einen, den Kondensatoren gemeinsamen Belag bildet, deren andere Beläge durch die Elektroden r2 ... r2 selbst dargestellt sind.
Alle Elektroden sind in einem Rohr 1 aus Isoliermaterial eingeschlossen ; das Rohr 1 ist zwischen einer Metallkappe 2 und einer Scheibe 3 aus elastischem Material festgehalten, welche auf dem mit der Erde in Verbindung stehenden Metallstück ruht. Dieses Metallstück h wird auf die Stange z aufgeschraubt und weist zu diesem Zwecke Löcher auf, in welche die Vorsprünge eines Mutterschlüssels eingeführt werden können.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist dieselbe, wie diejenige der ersten Ausführungsform.
Das Ventil kann mehr als ein Element besitzen ; dasselbe kann eine einstellbare Funkenstrecke in Reihe mit den nicht einstellbaren Funkenstrecken aufweisen. PATENT-ANSPRÜCHE : i. Elektrisches Ventil zur Abführung von Überspannungcn, mit einem oder mehreren Elementen, die je in Reihe einen Widerstand und eine Reihe von Elektroden (... de, 1'2..., 10) besitzen, welche zwischen sich Funkenstrecken ( freilassen und alle durch Vermittlung kleiner Kondensatoren mit einem gemeinsamen Leiter verbunden sind, mit Ausnahme der letzten C, 1'10), welche unmittelbar mit dem gemeinsamen Leiter in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (d'... d', ...
f' aus einem einen hohen elektrischen Widerstand besitzenden Material hergestellt sind, so dass sie selbst den oben erwähnten Widerstand darstellen.