DE333490C - UEberspannungsschutzspule - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM I, MÄRZ 1921.

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVi 333490 KLASSE 21c GRUPPE.

Siemens & Halske Akt-Ges. in Siemensstadt b. Berlin» -,-...-- Überspannungsschutzspule.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juni 1.M9 ah.

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung gegen die schädlichen Wirkungen elektromagnetischer Ausgleichswellen. Den bisher verwendeten Schutzeinrichtungen gegenüber hat die vorliegende Erfindung den Vorzug,..daß sie einen besonders gedrängten Aufbau gestattet. Sie besteht aus zwei vom gleichen .Kraftfluß durchsetzten induktiven" -Wicklungen; von im wesentlichen gleicher \Yindungszahl, die kapazitiv miteinander gekoppelt sind. Die eine davon liegt im Zuge .der Leitungen, wird also vom Betriebsstrom durchflossen und soll dementsprechend als Hauptspule bezeichnet werden. Die andere als Nebenspule gekennzeichnete Wicklung hat den Charakter sogenannter einseitiger Drosseln und ist nur an einem Punkte mit der Hauptspule leitend verbunden. Der Widerstand des Nebenkreises wird außerdem verhältnismäßig hoch bemessen, verglichen mit dem Widerstand des Hauptkreises, den man im allgemeinen aus Gründen des wirtschaftlichen Betriebes klein hält. Erforderlich für eine gute Wirkung der Schutzspule ist das Vorhandensein energiedegradierender Elemente im Nebenkreise, damit ein möglichst großer Teil der elektromagnetischen Energie einfallender Störungswellen in Wärme umgesetzt wird. Man kann, um dies zu erreichen, in die Verbindungsleitung der Hauptspule mit der Nebenspule einen induktionsfreien Widerstand schalten/ oder man kann die Nebenspule aus einem Material von geringer spezifischer Leitfähigkeit herstellen, oder es können beide Mittel zugleich angewandt werden.

Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. x- zeigt schematisch die Schaltung.der Überspannuttgsschutzspule in Fällen, in denen Schutz nach beiden Richtungen der Leitung erforderlich ist. :-Ein derartiger Schutz ist besonders -für Punkte erforderlich, in denen sich die Leitungscharakteristik (der Wellenwiderstand) sprungweise ändert, z. B. beil« Übergang von Freileitung in Kabelleitung. Im Zuge der Hauptleitung L ist die in zwei Einzelspulen Ji₁, Ji₂ unterteilte Hauptspule angeordnet. Die Nebenspule, die sich aus zwei entsprechenden Teilen n_v M₂ zusammensetzt, ist über einen 0hm-■ sehen:Widerstand ze mit der Hauptspule verbunden, und zwar sind die Anschlüsse dieses Widerstandes zwischen die beiden zusammengehörigen Spulenteile gelegt.

Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch eine Überspannungsschutzspule, bei der die Hauptspule Ji und die Nebenspule 11 spiralig unter Zwischenlage eines Isolationsmaterials aufgewickelt sind. Die Hauptspule Ji ist in die Leitung L eingeschaltet und über den Widerstand iv einseitig mit der Nebenspule η verbunden. Derartige unsymmetrische Schutzspulen werden beiderseits zu schützender Apparate, beispielsweise von Transformatoren, angeordnet, und zwar sind sie so zu schalten, daß die ankommenden Überspannungswellen zunächst die Hauptspule zu durchlaufen haben, ehe sie an den Widerstand und die offene Nebenspule kommen. Gehen die Spannungsweilen von dem Transformator oder sonstigen Apparat selbst aus und soll eine sonst angeschlossene Vorrichtung dagegen geschützt werden, so ist die Schutzspule

natürlich so zu legen, daß die Nebenspule an dem dem Transformator abgewandten Ende der Hauptspule abzweigt.

In Fig. 3 ist ein Beispiel einer praktischen Ausführung einer solchen Überspannungsspule dargestellt. Die Hauptspule h besteht dabei aus einem starken Kupferband, das mit entsprechenden Isolationslägen i und einem dün^: nen Band η aus Widerstandsmaterial gemeinsam

ίο spiralig aufgewickelt ist. Die inneren Enden der Bänder h und η sind mittels Anschlußstücke a, a' achsial herausgeführt. Sie können gemeinsam mit dem entsprechenden Leitungszweig verbunden werden oder es kann in dem mittleren Hohlraum der Spirale ein bifilar gewickelter Widerstand angebracht sein, der zwischen die Stücke a, ei' eingeschaltet wird.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Überspannungsspule gezeigt, die aus in achsialer Richtung hochkant nebeneinander gewickelten Windungen besteht, wie sie namentlich im Transformatorengroßbau verwendet werden. Die Spule hat hierbei Rechteckform. Sie wird in der Weise hergestellt, daß zwei durch entsprechendes Isolationsmaterial, Papier, Preßspan ο. dgl. i, getrennte Leiter aus Kupferband h und Widerstandsmaterial η gemeinsam in entsprechend viele sich in achsialer Richtung nebeneinander anschließende Lagen zusammengewickelt sind. Sofern ein Widerstand verwendet wird, kann dieser ebenfalls in bifilarer Anordnung in dem Hohlraum der Hochkantspule untergebracht werden.

Die Windungszahl der Schutzspule richtet sich erstens nach der Größe der zu schützenden Induktivität und zweitens nach der niedrigsten Frequenz der Ausgleichswellen, die man unschädlich machen will. Je größer diese Frequenz ist, um so geringer kann die Windungszahl der Schutzspule gewählt werden.

Die Überspannungsschutzemrichtung kann, anstatt als besonderer Apparat ausgebildet zu sein, auch so ausgebildet werden, daß sie einen Teil der Endwindungen der zu schützenden Induktivität bildet.

Claims (2)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Überspannungsschutzspule, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer im Zuge der Leitungen hegenden Induktivität (Hauptspule) eine vom Kraftfluß dieser Spule durchsetzte gleichartige Induktivität (Nebenspule) kapazitiv gekoppelt ist, die einseitig, d. h. nur an einer Stelle, so mit der Hauptspule verbunden ist, daß in dem kapazitiv mit dem Hauptkreise gekoppelten Nebenkreise energiedegradierende, d. h. elektromagnetische Energie in Wärme umsetzende Elemente liegen.
2. 2. Überspannungsschutzspule nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenspule aus Material von verhältnismäßig geringer elektrischer Leitfähigkeit, verglichen mit der Leitfähigkeit des Materials der Hauptspule, hergestellt ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.