DE209869C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 209869 KLASSE 21 c. GRUPPE

GEORGES GILES in FREIBURG, Schweiz.

aufgeschobenen Elektroden hintereinander geschaltet ist.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1908 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine elektrische Überspannungssicherung mit mehreren in Reihe geschalteten Funkenstrecken, die durch Parallelschaltung von Kondensatoren nacheinander in Tätigkeit treten.

Fig. ι der Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform in teilweisem Schnitt,

Fig. 2 eine schematische Darstellung dieser Ausführungsform zur Erläuterung ihrer Arbeitsweise,

Fig. 3 mehrere Sicherungen in Parallelschaltung.

Die dargestellte Überspannungssicherung besitzt zwei Elektroden e\ e^z, zwischen welchen eine einstellbare Funkenstrecke gebildet wird. Mit der Funkenstrecke e¹, e- ist ein hoher Widerstand R von etwa 5 bis iooooOhm und eine Reihe von nicht einstellbaren Funkenstrecken hintereinander geschaltet.

stehen aus Metallscheiben mit spitzen Rändern und sind unter Zwischenschaltung von isolierenden Ringen r und eines isolierenden Rohres t¹ auf einer gemeinsamen Metallstange τ angeordnet. Jede Metallscheibe bildet somit die eine Belegung eines kleinen Kondensators, dessen andere Belegung durch die Metallstange f gebildet wird. Die erste Elektrode

der Elektrodenreihe ist mit dem

Widerstand R elektrisch verbunden, und die letzte Elektrode der Reihe steht mit der Stange t in Berührung.

Ist der Apparat, wie in Fig. 2. gezeigt, zwischen einem Leiter I und der Erde E geschaltet, so ist die Elektrode e¹ auf das Potential der Leitung I geladen und die Elektrode e² sowie die Reihe der Elektroden e^s bis e° durch Vermittlung der kleinen Kondensatoren auf dem Potential' der Erde gehalten. Die Funkenstrecke zwischen e¹ und e² ist derart eingestellt, daß ein Funken zwischen diesen Elektroden übergeht, sobald die Spannung der Leitung den Wert erreicht, für welchen die Ableitung gewünscht ist. Wird angenommen, daß dieser Wert 10000 Volt beträgt und daß dieser Wert erreicht ist, so springt ein Funken zwischen e¹ und e¹ über. Der dann entstehende Strom, welcher durch die Kondensatoren hindurchfließen muß, ist sehr schwach, und der Spannungsabfall zwischen e¹ und e~ wird ungefahr 500 Volt betragen. ■ Mit diesem schwachen Strom wird der Spannungsabfall in dem Widerstand R ebenfalls schwach sein, und das Potential von e^s wird annähernd ipooo — 500 = 9500 Volt betragen. Da die. Scheibe e⁴ noch das Potential ο besitzt, so wird jetzt ein Funken zwischen e^s und e⁴ überspringen und e⁴· wird das Potential 9500 — 500 = 9000 Volt annehmen.

In ähnlicher Weise werden sich zwischen e* und β⁵ und den folgenden Elektroden nacheinander Funken bilden mit einem Spannungsabfall von 500 Volt zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Elektroden. Die Anzahl der Scheiben ist derart gewählt, daß, wenn die Funken bis zur vorletzten Scheibe sich gebil-

det haben, ein genügender Potentialunterschied zwischen den beiden letzten Scheiben verbleibt (2000 bis 3000 Volt ungefähr), um das Anlassen eines Funkens zu sichern. Sind einmal auf diese Weise alle Funkenstrecken nacheinander angelassen, so erfolgt die Ableitung der Überspannung durch e¹, e², R und alle Elektroden der Reihe, von welchen die letzte mit der Erde metallisch verbunden ist..

Es.wurde festgestellt, daß der beschriebene Apparat die Eigenschaft aufweist, daß, sobald die Spannung unter den Wert fällt, für welchen die Funkenstrecke e¹, e² eingestellt worden ist, alle Funken ohne irgendwelche' Löschungsvorrichtung von selbst erlöschen. Außerdem wurde festgestellt, daß dank der Anwendung des großen Widerstandes R jegliche Erzeugung von hochfrequenten Strömen in dem Apparat selbst vermieden wird. Der Wert dieses Widerstandes wird derart bemessen, daß die Ungleichheit C . R² > 4 L erfüllt ist,-wo C die Kapazität und L die Selbstinduktion der Verbrauchsapparate darstellen. Durch Versuche wurde festgestellt, daß selbstmit einem Widerstand von einem Wert kleiner als 5000 Ohm die Bildung von hochfrequenten Strömen in dem Apparat praktisch vermieden wird.

Endlich wurde festgestellt, daß, wenn mehrere der beschriebenen Einrichtungen, wie in Fig. 3 gezeigt, in Nebenschluß geschaltet werden, diese Apparate, welche praktisch nie alle genau zur gleichen Zeit in Wirkung treten, vollständig unabhängig voneinander arbeiten. Dies hat zur Folge, daß, wenn z. B. eine einzige Säule mit einem Widerstand von 10000 Ohm keine hochfrequenten Ströme erzeugt, auch zehn in Nebenschluß geschaltete Säulen je mit einem Widerstand von 10000 Ohm keine hochfrequenten Ströme erzeugen, obgleich in diesem Falle der den zehn parallel geschalteten Widerständen von je 10000 Ohm gleichwertige Widerstand nur 1000 Ohm beträgt, und bei Anwendung einer einzigen Säule mit einem Widerstand von nur 1000 Ohm hochfrequente Ströme durch den Apparat selbst erzeugt werden.

Die beschriebene Einrichtung ist besonders zur Abführung von solchen Überspannungen geeignet, welche bei Resonanzerscheinungen mit niedriger Frequenz in Kabelnetzen auftreten. ' Für die Ableitung von Überspannungen mit hoher Frequenz ist immer die Anwendung von Kondensatoren das beste System.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Überspannungssicherung, bei der eine einstellbare Funkenstrecke mit einer Reihe von nicht einstellbaren Funkenstrecken mit scheibenförmigen, auf eine Stange aufge- 60 schobenen Elektroden hintereinander geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Metallscheiben bestehenden Elektroden der nicht einstellbaren Funkenstrecken mit Ausnahme der letzten (e¹⁷) von der Metallstange (t), die mit Erde bzw. einer der zu schützenden Leitungen und der letzten Elektrode (e") verbunden ist, isoliert sind und infolgedessen die einen Belegungen von kleinen Kondensatoren bilden, deren zweite Belegung durch die Stange selbst gebildet wird. *

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.